KR20050106413A - 데이터 기록 방법 및 장치, 데이터 기록 매체, 데이터 재생방법 및 장치, 데이터 송신 방법 및 장치, 데이터 수신방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 데이터 기록 방법 및 장치, 데이터 기록 매체, 데이터 재생 방법 및 장치, 데이터 송신 방법 및 장치, 데이터 수신 방법 및 장치에 관한 것으로서, 메인 데이터 및 서브 데이터는, ECC 인코더(2a) 및 (2b)에 의해 각각 에러 정정 부호화 처리가 행해진다. 메인 데이터가 8-16 변조부(3)에 의해 변조된다. 동기 신호 부가부(7)에서는, 테이블 메모리(4)에 기억되어 있는 변환 테이블에 의해 복수개의 패턴 중 선택된 패턴이 동기 신호로서 부가된다. 광디스크 상의 미리 설정되어 있는 소정 구간에서는, 스위치(13)가 온하고, 서브 데이터의 값에 따라, 동기 신호 패턴의 선택이 제어되고, 그에 따라 서브 데이터가 기록된다. 동기 신호 부가부(7)로부터 EFM Plus 프레임 포맷의 기록 신호가 발생하고, 기록 신호가 기록 회로(8)를 통하여 광픽업(9)에 공급되고, 광디스크(10)에 대해 메인 및 서브 데이터가 기록된다.

Description

데이터 기록 방법 및 장치, 데이터 기록 매체, 데이터 재생 방법 및 장치, 데이터 송신 방법 및 장치, 데이터 수신 방법 및 장치 {DATA RECORDING METHOD AND DEVICE, DATA RECORDING MEDIUM, DATA REPRODUCTION METHOD AND DEVICE, DATA TRANSMISSION METHOD AND DEVICE, AND DATA RECEPTION METHOD AND DEVICE}
본 발명은, 메인 데이터 이외에, 메인 데이터의 카피 방지 또는 시큐리티에 관한 정보 또는 개인 정보인 서브 데이터의 기록/재생, 및 송신/수신에 대하여 적용되는 데이터 기록 방법 및 장치, 데이터 기록 매체, 데이터 재생 방법 및 장치, 데이터 송신 방법 및 장치, 데이터 수신 방법 및 장치에 관한 것이다.
CD(Compact Disc)나 CD-R0M(Compact Disc Read 0nly Memory) 등의 광디스크는, 취급이 용이하며, 제조 비용도 비교적 염가이므로, 데이터를 보존하여 두기 위한 기록 매체로서, 널리 보급되어 있다. 또, 최근, 데이터를 추가 기록 가능한 CD-R(Compact Disc Recordable) 디스크나, 데이터의 재기록이 가능한 CD-RW(Compact Disc Rewritable) 디스크가 등장하고 있고, 이와 같은 광디스크에 데이터를 기록하는 것도 간단하게 행해지도록 되어 있다. 이로부터, CD-DA 디스크나, CD-ROM 디스크, CD-R 디스크, CD-RW 디스크 등, CD 규격에 따른 광디스크는, 데이터 기록 매체 중 핵으로 되어 있다. 또한, 최근, MP3(MPEG1 Audio Layer-3)나 ATRAC(Adaptive TRansform Acoustic Coding) 3에 의해 오디오 데이터를 압축하여, CD-ROM 디스크나 CD-R 디스크, CD-RW 디스크 등에 기록하는 것이 행해지고 있다.
그런데, CD-R 디스크나 CD-RW 디스크의 등장에 의해, CD에 기록되어 있는 데이터는 간단하게 카피할 수 있도록 되어 있다. 그러므로, 저작권의 보호의 문제가 생기고, CD의 디스크에 컨텐츠 데이터를 기록할 때, 컨텐츠 데이터를 보호하기 위한 대책을 강구할 필요성이 있다. CSS(Content Scrambling System)라는 카피 방지가 무의미해 진 DVD(Digital Versatile Disc)에 있어서도 마찬가지의 문제를 안고 있다.
카피 방지의 하나의 방법으로서, 기록되는 컨텐츠 데이터를 암호화하고, 암호화를 복호하는 키 정보를 권한이 있는 재생 장치만이 취득 가능하게 하는 방법이 있다. 키 정보를 기록 데이터 중에 매립하는 하나의 방법이 일본국 특개 2002-367282호 공보에 기재되어 있다.
이 때, 상기 일본국 특개 2002-367282호 공보에서는, 메인 데이터가 DVD로 채용되고 있는 8-16 변조(EFM P1us라고 함)로 변조된다. 8-16 변조에 있어서는, 8비트의 데이터 심볼을 16채널 비트의 코드워드로 변환하는 것이다. 이를 위한 코드 변환 테이블로서, 4종류의 테이블이 준비되어 있고, 그 중 하나의 변환 테이블이 선택된다. 코드 변환 테이블은, 실행 길이가 (RLL(2,10))의 조건을 만족시키고, DSV(Digital Sum Variation)가 O부근에 들어가도록 선택된다.
상기 일본국 특개 2002-367282호 공보는, 미리 설정된 소정의 데이터 구간에 있어서, 메인 데이터를 8-16 변조할 때, 전술한 선택의 규칙이 아니고, 비밀 데이터 등의 부가 데이터에 따라 변환 테이블을 선택함으로써, 부가 데이터를 기록하는 것이다.
상기 일본국 특개 2002-367282호 공보에 기재되어 있는 방법은, 메인 데이터 등의 변조 시의 변환 테이블의 선택 방법을 부가 데이터에 따라 제어하는 것이며, 부가 데이터의 기록 구간에서는, 메인 데이터 등의 DSV를 최적화할 수 없게 될 우려가 있고, 그 결과, 재생 장치에 있어서, 메인 데이터 등을 정확하게 재생할 수 없게 될 우려가 있다. 따라서, 메인 데이터 등이 정확하게 재생될 수 없게될수록, DSV가 발산되지 않는 것을 고려할 필요가 있어, 부가 데이터의 기록을 실현하는데 있어서 자유도가 제약되는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 메인 데이터가 아니고, 동기 신호 패턴 선택을 제어함으로써 서브 데이터를 기록하고, 전술한 문제를 생기지 않는 데이터 기록 방법 및 장치, 데이터 기록 매체, 데이터 재생 방법 및 장치, 데이터 송신 방법 및 장치, 데이터 수신 방법 및 장치를 제공하는 것에 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 기록 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명이 적용 가능한 마스터링 장치의 구성의 일례를 나타낸 블록도이다.
도 3는 본 발명의 일실시예에 의한 재생 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 있어서의 섹터 구성을 나타낸 약선도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 있어서의 프레임 동기 신호의 종류와 패턴을 설명하기 위한 약선도이다.
도 6는 8-16 변조에 사용하는 변환 테이블의 메인 테이블을 설명하기 위한 약선도이다.
도 7는 8-16 변조에 사용하는 변환 테이블의 보조 테이블을 설명하기 위한 약선도이다.
전술한 과제를 해결하기 위하여, 청구의 범위 제1항의 발명은, 메인 데이터 이외의 서브 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고, 선택된 동기 신호 패턴을 메인 데이터의 소정 구간마다 삽입하여 기록하는 데이터 기록 방법이다.
청구의 범위 제8항의 발명은, 복수개 패턴의 동기 신호가 축적되는 축적 수단과, 데이터를 기록하는 기록 수단과, 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라, 축적 수단에 축적되는 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고, 선택된 동기 신호 패턴을 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입하여 기록하게 하는 수단으로 이루어지는 데이터 기록 장치이다.
청구의 범위 제9항의 발명은, 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴이, 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입되어 기록된 데이터 기록 매체이다.
청구의 범위 제17항의 발명은, 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴이, 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입되어 기록된 데이터 기록 매체를 재생하고, 소정 구간에 액세스하여, 소정 구간의 동기 신호를 검출하고, 검출된 동기 신호 패턴을 식별함으로써 부가 데이터를 재생하게 하는 데이터 재생 방법이다.
청구의 범위 제19항의 발명은, 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴이, 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입되어 기록된 데이터 기록 매체를 재생하는 재생 수단과, 재생 수단을 소정 구간에 액세스시켜, 소정 구간의 동기 신호를 검출하고, 검출된 동기 신호 패턴을 식별함으로써 부가 데이터를 재생시키는 제어 수단을 구비하는 데이터 재생 장치이다.
청구의 범위 제21항의 발명은, 송신 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고, 선택된 동기 신호 패턴을 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입하여 송신하는 데이터 송신 방법이다.
청구의 범위 제22항의 발명은, 송신 데이터의 소정 구간마다 동기 신호를 삽입하여 송신하는 송신 수단과, 송신되는 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고, 선택된 동기 신호 패턴을 송신 수단에 의해 송신하게 하는 제어 수단으로 이루어지는 데이터 송신 장치이다.
청구의 범위 제23항의 발명은, 송신 데이터의 소정 구간마다 동기 신호 패턴이 배치되는 데이터를 수신하고, 수신한 데이터로부터 동기 신호 패턴을 검출하고, 검출한 동기 신호에 따라 송신 데이터의 부가 데이터를 생성하는 데이터 수신 방법이다.
청구의 범위 제24항의 발명은, 데이터의 소정 구간마다 동기 신호 패턴이 배치되는 데이터를 수신하는 수신 수단과, 수신한 데이터로부터 동기 신호 패턴을 검출하고, 검출한 동기 신호에 따라 수신 수단에 의해 수신되는 데이터의 부가 데이터를 생성하게 하는 제어 수단으로 이루어지는 데이터 수신 장치이다.
본 발명은, 통상의 재생계의 구성 및 신호 처리에 대하여 전혀 영향을 주지 않고, 메인 데이터 이외의 서브 데이터를 기록/재생(또는 송신/수신)할 수 있다. 따라서, 본 발명이 적용된 데이터 기록 매체는, 기존의 재생 장치에 의해 재생할 수 있다. 본 발명은, 메인 데이터 등의 변조를 위한 변환 테이블의 선택을 제어하는 방법과 상이하고, 메인 데이터의 변조에 대하여 영향을 주지 않기 때문에, 서브 데이터의 기록을 실현할 때 자유도가 보다 높은 이점이 있다.
이하, 본 발명에 의한 기록 장치의 일실시예에 대하여 도 1을 참조하여 설명한다. 기록될 PCM 오디오 데이터 등의 메인 데이터는, 입력 단자(1a)로부터 ECC(Error Correcting Code) 인코더(2a)에 공급되어, 에러 정정용의 패리티 데이터 등을 부가하는 에러 정정 부호화 처리나 스크램블 처리가 행해진다. 입력 단자(1b)로부터의 서브 데이터에 대하여, ECC 인코더(2b)에 의해 에러 정정 부호화 처리나 스크램블 처리가 행해진다.
메인 데이터는, PCM 오디오 신호, 디지털 비디오 신호, 문서 데이터, 게임 소프트 웨어의 데이터, 어플리케이션 소프트 웨어의 데이터 등이다. 통상, 메인 데이터는, 저작권 보호가 필요하게 되어 있어 암호화되어 있다. 서브 데이터는, 메인 데이터의 카피 방지 또는 시큐리티에 관한 정보, 예를 들면 암호화의 키 정보이다. 키 정보를 그대로 기록하는 것은, 시큐리티 상의 문제가 있으므로, 난수(亂數)가 부가되는 것에 의해 암호화되거나 DES(Data Encryption Standard) 등의 블록 암호화에 의해 암호화되어 있다. 또한, 암호화의 키 데이터를 광디스크에 유닉한 데이터와 서브 데이터의 해시값으로서 생성해도 된다.
에러 정정 인코더(2a)로부터의 메인 데이터가 8-16 변조부(3)에 공급된다. 8-16 변조에 있어서는, 8비트의 데이터 심볼이 16채널 비트의 코드워드로 변환된다. 이를 위한 변환 테이블이 테이블 메모리(4)에 기억되어 있다. 8-16 변조부(3)의 출력이 동기 신호 부가부(7)에 공급되고, 프레임 동기 신호가 부가된다. 프레임 동기 신호로서 복수개의 패턴이 준비되어 있고, 이를 위한 변환 테이블이 테이블 메모리(4)에 기억되어 있다.
8-16 변조부(3), 테이블 메모리(4) 및 동기 신호 부가부(7)는, DSV 제어부(5)에 의해 제어된다. DSV 제어부(5)는, 8-16 변조부(3)에 있어서의 변환 테이블의 선택을 제어한다. 즉, 변조 후의 데이터가 실행 길이(RLL(2, 10))이며, 또한 DSV를 0 부근에 수속시키도록, 메인 데이터의 변환 테이블의 선택이 제어된다. 프레임 동기 신호에 관해서도 DSV를 0 부근에 수속시키도록, 패턴이 선택된다. 여기서, DSV는, 누적 DSV를 의미하고 있다. 또한, 현재 변조에 사용한 변환 테이블의 종류와 상태가 8-16 변조부(3)에 유지되고, 다음의 변환 테이블의 선택을 위해 유지되어 있는 정보가 사용된다. 또, 동기 신호 부가부(7)에 대해서도 현재 상태와 다음의 상태가 지시되어, 프레임 동기 신호 패턴의 선택이 제어된다.
DSV 제어부(5)는, 마이크로 컴퓨터로 구성되는 시스템 컨트롤러(6)에 의해 제어된다. 시스템 컨트롤러(6)는, 기록 장치 전체를 제어한다. 광디스크 상의 미리 설정되어 있는 소정 구간에서는, DSV의 제어에 대신하여 서브 데이터에 따라, 동기 신호 패턴의 선택이 제어되고, 그에 따라 서브 데이터가 기록된다. 이 소정 구간은, 시스템 컨트롤러(6)로부터 DSV 제어부(5)에 대하여 지시된다.
전술한 바와 같이, 디스크 상에 기록되는 컨텐츠가 암호화되어 암호화 키 정보를 생성하는데 필요한 정보가 소정 구간에 기록된다. 또, 디스크에 고유의 식별 정보를 소정 구간에 기록하도록 해도 된다. 또한, 소정 구간에 기록되는 서브 데이터에 의해, 디스크가 오리지날인 것을 나타내도록 해도 된다. 서브 데이터로서, 개인 정보를 기록하도록 해도 된다.
ECC 인코더(2b)로부터의 에러 정정 부호화된 서브 데이터가 스위치(13)를 통하여 테이블 메모리(4)에 공급된다. 필요하면, 스위치(13)를 통한 서브 데이터를 동기 신호 부가부(7)에 공급해도 된다. 스위치(13)는, 영역 제어부(14)에 의해 광디스크 상의 미리 설정되어 있는 소정 구간에서 온으로 되고, 그 이외의 구간에서는, 오프로 된다. 영역 제어부(14)는, 시스템 컨트롤러(6)에 의해 제어된다. 스위치(13)가 온함으로써 테이블 메모리(4)에 대하여 서브 데이터가 공급되고, 서브 데이터의 값 "0" 또는 "1"에 따라, 프레임 동기 신호 패턴의 선택이 제어된다.
소정 구간에서는, 서브 데이터에 따라 동기 신호 패턴이 선택되고, 소정 구간 이외에서는, DSV를 수속시키도록 동기 신호 패턴이 선택된다. 메인 데이터는, 기존의 8-16 변조와 마찬가지로 변조된다. 동기 신호 부가부(7)로부터 EFM P1us 프레임 포맷의 기록 신호가 발생한다. 기록 신호가 기록 회로(8)를 통하여 광픽업(9)에 공급된다. 광픽업(9)에 의해 DVD-R(Recordable) 등의 기록 가능한 광디스크(10)에 대하여 데이터가 기록된다. 광디스크(10)는, 턴테이블에 탑재되어 스핀들 모터(11)에 의해 회전된다. 스핀들 모터(11)는, 서보부(12)의 제어에 의해 일정 선속도(CLV)로 회전 구동된다.
서보부(12)는, 시스템 컨트롤러(6)로부터의 동작 지령에 따라, 포커스, 트래킹, 스레드, 스핀들의 각종 서보 드라이브 신호를 생성하고, 스핀들 모터(11) 및 광픽업(9)에 이들 신호를 출력하고 있다. 도시하지 않지만, 디스플레이, 조작 스위치 등이 시스템 컨트롤러(6)에 대하여 접속되어 있다. 광픽업(9)은, 광디스크(10)의 신호면에 반도체 레이저의 광빔을 집광하면서, 광디스크(10) 상에 동심원형 또는 스파이럴형으로 형성된 트랙 상에 데이터를 기록한다. 광픽업(9) 전체가 스레드 기구에 의해 이동된다.
도 2는, 재생 전용의 광디스크를 제작하기 위한 마스터링 장치의 구성을 나타낸다. 마스터링 장치는, 예를 들면 Ar 이온 레이저, He-Cd 레이저나 Kr 이온 레이저 등의 가스 레이저나 반도체 레이저인 레이저(41)와, 이 레이저(41)로부터 출사된 레이저광을 변조하는 음악 광학 효과형 또는 전기 광학형의 광변조기(42)와, 이 광변조기(42)를 통과한 레이저광을 집광하고, 감광 물질인 포토레지스트가 도포된 디스크형 유리 원반(44)의 포토레지스트면에 조사하는 대물 렌즈 등을 가지는 기록 수단인 광픽업(43)을 가진다.
광변조기(42)는, 기록 신호에 따라, 레이저(41)로부터의 레이저광을 변조한다. 그리고, 마스터링 장치는, 이 변조된 레이저광을 유리 원반(44)에 조사함으로써, 데이터가 기록된 마스터를 작성한다. 또, 광픽업(43)과 유리 원반(44)과의 거리가 일정하게 유지하도록 제어하거나, 트래킹을 제어하거나, 스핀들 모터(45)의 회전 구동 동작을 제어하기 위한 서보 회로(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 유리 원반(44)이 스핀들 모터(45)에 의해 회전 구동된다.
광변조기(42)에는, 마스터 리더(46)로부터의 기록 신호가 공급된다. 마스터 리더(46)는, 도 1을 참조하여 설명한 기록 장치에 의해 기록 신호가 기록된 광디스크(10)를 재생하는 것이다. 광변조기(42)로부터의 변조된 레이저 빔에 의해 유리 원반(44) 상의 포토레지스트가 노광된다. 이와 같이 기록이 이루어진 유리 원반(44)을 현상하고, 전기 주조(鑄造) 처리함으로써 메탈 마스타를 제작하고, 다음에, 메탈 마스타로부터 마더 디스크가 제작되고, 또 다음에, 마더 디스크로부터 스탬퍼가 제작된다. 복제에 의해 다수의 재생 전용 광디스크 예를 들면 DVD-Video가 제작된다.
도 3은, 전술한 마스터링 및 복제에 의해 제작된 광디스크를 재생하는 재생 장치의 구성의 일례를 나타낸다. 도 3에 있어서, 참조 부호(21)가 마스터링, 복제의 공정에서 제작된 디스크를 나타낸다. 참조 부호(22)가 디스크(21)를 회전 구동하는 스핀들 모터이며, (23)이 디스크(21)에 기록된 신호를 재생하기 위한 광픽업이다. 광픽업(23)은, 레이저광을 디스크(21)에 조사하는 반도체 레이저, 대물 렌즈 등의 광학계, 디스크(21)로부터의 귀환광을 수광하는 디텍터, 포커스 및 트래킹 기구 등으로 이루어진다. 또한, 광픽업(23)은, 스레드 기구(도시하지 않음)에 의해, 디스크(21)의 경방향으로 보내진다.
광픽업(23)의, 예를 들면 4분할 디텍터로부터의 출력 신호가 RF부(24)에 공급된다. RF부(24)는, 4분할 디텍터의 각 디텍터의 출력 신호를 연산함으로써, 재생(RF)신호, 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호를 생성한다. 재생 신호가 동기 신호 검출부(25)에 공급된다. 검출된 프레임 동기 신호, 포커스 에러 신호, 트래킹 에러 신호가 서보부(30)에 공급된다. 서보부(30)는, RF신호의 재생 클록에 따라 스핀들 모터(22)의 회전 동작을 제어하거나, 광픽업(23)의 포커스 서보, 트래킹 서보를 제어한다.
동기 신호 검출부(25)의 출력이 8-16 변조의 복조부(27)에 공급된다. 동기 신호 검출부(25) 및 8-16 변조의 복조부(27)와 관련해 테이블 메모리(26)가 구비되어 있다. 테이블 메모리(26)에는, 기록시에 프레임 동기 신호를 생성하는데 사용하는 프레임 동기 신호용의 변환 테이블과, 메인 데이터의 8-16 변조에 사용하는 메인 데이터용의 변환 테이블이 저장되어 있다. 동기 신호 검출부(25)는, 테이블 메모리(26)에 저장되어 있는 변환 테이블을 참조하여 동기 신호를 검출한다. 복조부(27)는, 테이블 메모리(26)에 저장되어 있는 변환 테이블을 참조해 메인 데이터를 복조한다. 즉, (16)채널 비트의 코드 워드를 8비트의 데이터 심볼로 변환한다.
8-16 복조부(27)로부터 재생 메인 데이터가 출력된다. 재생 메인 데이터가 에러 정정 부호 ECC의 디코더(28a)에 공급되어, 에러가 정정된다. 출력 단자(29a)에 재생 메인 데이터가 꺼내진다. 메인 데이터가 PCM 오디오 데이터 또는 디지털 비디오 데이터의 경우에는, ECC 디코더(28a)의 출력에 대하여 보간 회로가 설치된다. 메인 데이터 중에 포함되어 있는 어드레스 정보가 어드레스 디코더(28b)에 공급되고, 출력 단자(29b)에 어드레스가 꺼내진다. 복호한 어드레스는, 표시 등을 위해 사용된다.
또, 어드레스 디코더(28b)로부터 어드레스 정보가 서보부(30) 및 영역 제어부(32)에 공급된다. 서보부(30)에는, 시스템 컨트롤러(33)로부터의 제어 신호가 공급된다. 시스템 컨트롤러(33)는, 마이크로 컴퓨터에 의해 구성되어 있고, 재생 장치 전체의 동작을 제어한다. 시스템 컨트롤러(33)와 관련하여, 도시하지 않지만, 조작 버튼 및 표시부가 형성되어 있다. 시스템 컨트롤러(33)는, 디스크(21)의 원하는 위치에 액세스하기 위하여, 서보부(30)를 제어하도록 되어 있다. 시스템 컨트롤러(33)가 서보부(30)를 제어하는 것에 의해 목적으로 하는 어드레스의 정보를 재생하기 위한 시크 동작이 가능하게 되어 있다.
동기 신호 검출부(25)로부터 재생 프레임 동기 신호가 분기되고, 스위치(31)를 통하여 재생 프레임 동기 신호가 서브 데이터 추출부(34)에 공급된다. 스위치(31)의 온/오프는, 영역 제어부(32)에 의해 제어된다. 시스템 컨트롤러(33)로부터 영역 제어부(32)에 대하여 소정 구간을 지시하는 지시 신호가 공급되고, 어드레스 디코더(28b)로부터 재생 어드레스가 공급된다. 영역 제어부(32)는, 시스템 컨트롤러(33)로부터 소정 구간이 지시되면, 재생 어드레스를 감시하고, 소정 구간을 검출하고, 소정 구간에서만 스위치(31)를 온으로 한다.
스위치(31)가 온함으로써, 소정 구간 내의 재생 프레임 동기 신호가 서브 데이터 추출부(34)에 공급된다. 서브 데이터 추출부(34)는, 테이블(26) 내의 프레임 동기 신호에 관한 테이블을 참조하여 서브 데이터를 추출한다. 서브 데이터 추출부(34)의 출력 데이터가 ECC 디코더(35)에 공급되고, 서브 데이터의 에러가 정정된다. 출력 단자(36)에 재생된 서브 데이터가 꺼내진다.
출력 단자(29a)에 꺼내지는 재생 메인 데이터는, 예를 들면 암호화되어 있고, 서브 데이터는, 암호화를 복호하기 위한 키 정보이다. 실제로는, 키 데이터에 난수가 부가되는 것에 의해 암호화되거나 DES 등의 블록 암호화에 의해 암호화된 키 정보가 서브 데이터로서 얻어진다. 그리고, 도시하지 않지만, 키 데이터가 복호되고, 또한 메인 데이터의 암호화가 키 데이터에 의해 복호된다.
서브 데이터를 추출함으로써, 재생한 디스크가 오리지날로 결정되도록 해도 된다. 소정의 서브 데이터를 추출할 수 없으므로, 재생한 디스크가 오리지날이 아니라고(즉, 카피라고) 결정된 경우에는, 카피인 것의 경고를 행하거나, 시스템 컨트롤러(33)가 카피 디스크의 재생을 금지하도록 해도 된다.
도 3에 나타낸 구성에 있어서, 스위치(31), 영역 제어부(32), 서브 데이터 추출부(34), ECC 디코더(35)를 제외한 구성의 재생 장치는, 기존의 디스크 재생 장치와 동일한 구성이다. 따라서, 본 발명에 의해 서브 데이터가 기록된 광디스크(21)는, 기존의 재생 장치에 의해 지장 없이 재생할 수 있어 호환성을 확보할 수 있다.
도 4를 참조하여 디스크에 기록되는 데이터의 구성에 대하여 설명한다. 도 4는, 1물리 섹터(이하, 1섹터라고 함)의 데이터 배열을 나타낸다. 1섹터의 사용자 데이터는, 13행×182바이트= 2366바이트이다. 각 행의 182바이트가 2분할되고, 91바이트마다 프레임 동기 신호가 부가된다. 도 4는, 채널 비트 수를 나타내고, 91바이트가 91×16= 1456채널 비트로 된다. 16섹터의 사용자 데이터에 대하여, 리드·솔로몬곱 부호의 부호화가 행해져, 1블록이 구성된다. 따라서, 1블록에는, 13행×16= 208행의 데이터열이 존재하고 있다.
32+1456= 1488 채널 비트의 구성을 1싱크 프레임이라고 한다. 따라서, 1섹터는, 2×13= 26싱크 프레임으로 이루어진다. SY0, SY1, SY2, ···가 각각 프레임 동기 신호이며, 복수 종류의 프레임 동기 신호가 사용되고 있다.
각 종류의 프레임 동기 신호의 각각의 패턴은, 8-16 변조의 실행 길이 조건의 규칙을 지키지 않는 것이며, 따라서, 통상의 데이터 중에 존재하지 않는 특이한 패턴으로 되어 있다. 또, 각 종류의 프레임 동기 신호에 대하여, 4개의 패턴이 준비되어 직전의 변조 데이터나, DSV에 대응하는 것이 가능하게 되어 있다.
도 5는, 프레임 동기 신호의 각각에 대하여 할당되어 있는 싱크 코드의 4개의 패턴의 일례를 나타내고 있다. 도 5는, 일부의 프레임 동기 신호에 대한 패턴을 나타낸 것이다. 싱크 코드의 32채널 비트 내에서, "1"은 값이 반전(로우 레벨로부터 하이레벨 또는 그 역)하는 것을 의미하고 있다. 4개의 패턴은, 상태 1 및 상태 2에서 선택되는 패턴과, 상태 3 및 상태 4에서 선택되는 패턴으로 나누어진다. 또한 프라이머리 싱크 코드와 세컨더리 싱크 코드로 나누어진다. 상태 1~상태 4는, 후술하는 바와 같이, 직전의 메인 데이터가 8-16 변조될 때 다음의 상태로서 규정된다. 또, 동일한 프레임 동기 신호라도, 2종류의 싱크 코드를 준비하고 있는 것은, 직전의 메인 데이터의 변조 데이터와 접속될 때, DSV를 0에 수속시키는 것을 가능하게 하기 위해서이다.
이들 4개의 패턴은, 직전의 데이터에 따라서는 2개의 패턴 밖에 선택할 수 없는 경우가 있지만, 적어도 2개의 패턴을 선택할 수 있다. 따라서, 복수 종류의 프레임 동기 신호가 각각 취할 수 있는 2개의 싱크 코드의 패턴에 대하여, 서브 데이터의 1비트( "0" 또는 "1")를 할당할 수 있다. 할당 방법에 대하여는, 미리 정해지지만, 할당 방법은, 시큐어의 환경하에 있어, 예를 들면 저작권 관리 기구의 허락을 얻은 사람만이 아는 것이 가능하게 된다.
일례로서, 1섹터의 13행의 중 1행의 프레임 동기 신호를 서브 데이터의 기록에 사용하지 않으므로(물론, 사용해도 됨), 나머지의 12행의 프레임 동기 신호를 서브 데이터의 기록에 사용하는 것으로 한다. 전술한 바와 같이, 1블록 16섹터에는, 13×16= 208의 행이 존재하고, 그 내의 12×16= 192의 행이 이용되어, 1비트 또는 2비트를 각 행에 기록할 수 있으므로, 1블록당, 192비트 또는 384비트의 서브 데이터를 기록할 수 있다.
서브 데이터를 기록하는 방법의 보다 간단한 예에 대하여 설명한다. 도 5에 나타낸 프레임 동기 신호의 변환 테이블로부터 알 수 있는 바와 같이, 복수 종류의 동기 신호 SY1, SY2, SY3, SY4는, 어느 패턴이라도 n번째의 비트가 동일한 값으로 된다. 동기 신호 SY1~SY4의 1번째 비트는, 상태 1 및 상태 2의 패턴에서는, "O"이며, 상태 3 및 상태 4의 패턴에서는, "1"이다. 또, 동기 신호 SY1~SY4의 10번째의 비트는, 상태 1 및 상태 2의 패턴에 있어서, 프라이머리 싱크 코드에서는, 0이며, 세컨더리 싱크 코드에서는, "1"이다. 따라서, 동기 신호 SY1~SY4의 각각의 4개의 패턴 내에서, 1번째 또는 10번째의 비트가 그대로 서브 데이터의 값을 나타내는 것이라고 규정할 수 있다. 이 경우는, 프레임 동기 신호 SY1~SY4를 검출할 수 있으면, 서브 데이터를 추출할 수 있다.
이와 같이 서브 데이터를 기록하는 방법은, 1번째 행을 제외한 12행의 프레임 동기 신호를 서브 데이터의 기록에 사용할 때, 1블록당, 192비트의 서브 데이터를 기록할 수 있다. 이 방법에 의하면, n번의 비트만에 서브 데이터를 매입하고, 그 n번째의 비트만을 관측하면, 서브 데이터를 추출하는 것이 가능해져, 서브 데이터 추출부의 구성을 간략화할 수 있다.
서브 데이터와 동기 신호 패턴의 대응 관계를 기록 매체의 종류에 따라 상이한 것으로 해도 된다. 예를 들면, 서브 데이터를 기록하는데 사용하는 동기 신호의 종류를 기록 매체의 종류로 상이하게 한다. 재생 전용의 디스크와 기록 가능한 디스크 사이에서 서브 데이터의 기록 방법을 상이하게 하는 것에 의해, 재생 전용의 디스크로부터 기록 가능한 디스크에 대하여 그대로 데이터를 카피해도 서브 데이터를 추출할 수 없고, 서브 데이터의 시큐리티를 보다 높은 것으로 할 수 있어, 카피 방지를 강화할 수 있다. 또한, 기록 매체에 기록하는 경우와, 네트워크를 통하여 통신하는 경우에, 서브 데이터와 패턴의 대응 관계를 상이하게 하도록 해도 된다.
도 6은, 메인 데이터에 대한 코드 변환 테이블을 나타내고, 4종류의 테이블이 준비되어 있다. 각 테이블은, 그 때 상태 1~상태 4에 따라 선택되고, 또, 각 테이블에서는, 코드 워드가 선택된 후의 상태(다음의 상태)가 규정되어 있다.
도 6은, 메인 변환 테이블이며, 메인 변환 테이블 이외에 도 7에 나타낸 보조 테이블이 준비되어 있다. 보조 테이블도, 4개의 코드 변환 테이블로 이루어진다. 보조 테이블은, 도 6에 나타낸 메인 테이블을 사용하여 8-16변환을 행하면, DSV의 절대값이 소정값 이상으로 되어 버릴 때, DSV를 소정값 미만으로 하기 위해 사용된다. 메인 변환 테이블은, 0 ~ 255의 모든 데이터 심볼에 대하여 적용되는데 대하여, 보조 테이블은, 일부의 데이터 심볼 예를 들면 0 ~ 127의 분만 준비되어 있다.
본 발명은, 전술한 본 발명의 일실시예 등에 한정되지 않고, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이나 응용이 가능하다. 예를 들면 동기 신호가 삽입되는 소정 간격은, 프레임 단위에 한정되지 않고, 섹터 단위, 블록 단위라도 되고, 이들 단위의 n배, 또는 1/n배(n는 2이상의 정수)라도 된다. 본 발명은, ROM 영역과 기록 가능 영역을 가지는 멀티 세션의 광디스크에 대해서도 적용할 수 있다. 또, 광디스크에 기록되는 정보로서는, 오디오 데이터, 비디오 데이터, 정지 화상 데이터, 문자 데이터, 컴퓨터 그래픽 데이터, 게임 소프트 웨어, 및 컴퓨터 프로그램 등의 각종의 데이터가 가능하다. 또한, 원판형에 한정되지 않고 카드형의 데이터 기록 매체에 대해서도 본 발명을 적용할 수 있고, 본 발명은, 자기 기록 매체에 대해서도 적용할 수 있다.
본 발명은, 데이터 기록 매체의 기록/재생에 한정되지 않고, 데이터 기록 매체를 사용하지 않으므로, 데이터를 송신/수신하는 경우에 대해서도 적용할 수 있다. 도 1의 기록 장치의 구성에 있어서, 기록 회로에 대신하여 송신 회로를 설치하고, 기록 데이터를 통신에 적절한 변조 방식으로 변조하고, 송신 안테나로부터 송신하거나, 인터넷 등의 네트워크에 대하여 송출하는 구성이 가능하다. 한편, 도 3의 재생 장치의 구성에 있어서, 광디스크(2l)의 재생부에 대신하여 수신 안테나, 또는 네트워크와의 접속부를 설치하고, 수신 데이터를 재생 데이터와 마찬가지로 처리할 수 있다.
이상의 설명으로부터 명백한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 통상의 재생계의 구성 및 신호 처리에 대하여 전혀 영향을 주지 않고, 메인 데이터 이외의 서브 데이터를 기록/재생(또는 송신/수신)할 수 있다. 따라서, 본 발명이 적용된 데이터 기록 매체는, 서브 데이터를 추출할 수 없지만, 기존의 재생 장치에 의해 재생할 수 있다. 본 발명에 의해 기록된 서브 데이터는, 기존의 재생 장치에 따라서는 추출할 수 없고, 서브 데이터로서 시큐리티, 카피 방지를 위한 데이터를 적용할 수 있다. 또한, 본 발명은, 메인 데이터 등의 변조를 위한 변환 테이블의 선택을 제어하는 방법과 상이하고, 메인 데이터 등의 변조에 대하여 영향을 주지 않기 때문에, 서브 데이터의 기록을 실현할 때 자유도가 보다 높은 이점이 있다.

Claims (24)

  1. 메인 데이터 이외의 서브 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고,
    상기 선택된 동기 신호 패턴을 상기 메인 데이터의 소정 구간마다 삽입하여 기록하는 데이터 기록 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 동기 신호 패턴은, 프레임 단위, 섹터 단위, 블록 단위, 또는 그 n배, 1/n배(n는 2 이상의 정수)마다 삽입하여 기록되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 선택된 동기 신호 패턴의 각각에 포함되는, 소정 비트 또는 복수개의 비트를 상기 서브 데이터의 정보 중 적어도 1비트에 대응시켜 기록하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 메인 데이터는, 복수 종류의 변조 테이블 중 하나를 선택하는 디지털 변조 방식에 의해 변조되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 디지털 변조 방식은, 직전에 기록된 메인 데이터의 상태에 따라 데이터 상태마다 형성된 코드 변환 테이블의 전환을 행함으로써 DSV를 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 서브 데이터는, 상기 메인 데이터의 카피 방지 또는 시큐리티에 관한 정보 또는 개인 정보인 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 동기 신호 패턴의 선택 제어 방법은, 데이터 기록 매체의 종류에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 데이터 기록 방법.
  8. 복수개 패턴의 동기 신호가 축적되는 축적 수단과,
    데이터를 기록하는 기록 수단과,
    기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 상기 축적 수단에 축적되는 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고, 상기 선택된 동기 신호 패턴을 상기 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입하여 기록하게 하는 제어 수단
    을 구비한 데이터 기록 장치.
  9. 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴이, 상기 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입되어 기록된 데이터 기록 매체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 소정 구간은, 프레임 단위, 섹터 단위, 블록 단위, 또는 그 n배, 1/n배(n는 2 이상의 정수)인 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 동기 신호 패턴의 각각에 포함되는, 소정 비트 또는 복수개의 비트는 상기 서브 데이터의 정보 중 적어도 1비트에 대응되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 메인 데이터는, 복수 종류의 변조 테이블 중 하나를 선택하는 디지털 변조 방식에 따라 변조되는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 디지털 변조 방식은, 직전에 기록된 메인 데이터의 상태에 따라 상태마다 형성된 코드 변환 테이블의 전환을 행함으로써 DSV를 제어하는 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 서브 데이터는, 상기 메인 데이터의 카피 방지 또는 시큐리티에 관한 정보 또는 개인 정보인 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 동기 신호 패턴의 선택 제어 방법은, 데이터 기록 매체의 종류에 따라 상이한 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 데이터 기록 매체의 종류는, 재생 전용이거나, 또는 기입 가능한 것인 것을 특징으로 하는 데이터 기록 매체.
  17. 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴이, 상기 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입되어 기록된 데이터 기록 매체를 재생하고,
    상기 소정 구간에 액세스하고,
    상기 소정 구간의 동기 신호를 검출하고,
    상기 검출된 동기 신호 패턴을 식별함으로써 상기 부가 데이터를 재생하는 데이터 재생 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 검출된 동기 신호 패턴에 각각 포함되는 1비트 또는 복수개의 비트를 식별하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 방법.
  19. 기록 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴이, 상기 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입되어 기록된 데이터 기록 매체를 재생하는 재생 수단과, 상기 재생 수단을 상기 소정 구간에 액세스시켜, 상기 소정 구간의 동기 신호를 검출하고,
    상기 검출된 동기 신호 패턴을 식별함으로써 상기 부가 데이터를 재생시키는 제어 수단을 구비한 데이터 재생 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 검출된 동기 신호 패턴에 각각 포함되는 1비트 또는 복수개의 비트를 식별하는 것을 특징으로 하는 데이터 재생 장치.
  21. 송신 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고,
    상기 선택된 동기 신호 패턴을 상기 기록 데이터의 소정 구간마다 삽입하여 송신하는 데이터 송신 방법.
  22. 송신 데이터의 소정 구간마다 동기 신호를 삽입하여 송신하는 송신 수단과,
    송신되는 데이터에 부가되는 부가 데이터의 내용에 따라 복수개의 동기 신호 패턴 중 소정의 동기 신호 패턴을 선택하고, 상기 선택된 동기 신호 패턴을 상기 송신 수단에 의해 송신하게 하는 제어 수단
    을 구비한 데이터 송신 장치.
  23. 송신 데이터의 소정 구간마다 동기 신호 패턴이 배치되는 데이터를 수신하고,
    상기 수신된 데이터로부터 상기 동기 신호 패턴을 검출하고,
    상기 검출된 동기 신호에 따라 송신 데이터의 부가 데이터를 생성하는
    데이터 수신 방법.
  24. 데이터의 소정 구간마다 동기 신호 패턴이 배치되는 데이터를 수신하는 수신 수단과,
    상기 수신한 데이터로부터 상기 동기 신호 패턴을 검출하고, 상기 검출된 동기 신호에 따라 상기 수신 수단에 의해 수신되는 데이터의 부가 데이터를 생성하게 하는 제어 수단
    을 구비한 데이터 수신 장치.
KR1020057014342A 2003-02-19 2004-01-22 데이터 기록 방법 및 장치, 데이터 기록 매체, 데이터 재생방법 및 장치, 데이터 송신 방법 및 장치, 데이터 수신방법 및 장치 KR20050106413A (ko)

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