KR20070005563A

KR20070005563A - 보조 정보신호의 채널 데이터 스트림 내의 삽입

Info

Publication number: KR20070005563A
Application number: KR1020067014361A
Authority: KR
Inventors: 페트루스 에이치. 씨. 벤트펠젠; 빌렘 엠. 제이. 엠. 코에네
Original assignee: 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
Priority date: 2004-01-19
Filing date: 2005-01-07
Publication date: 2007-01-10
Also published as: JP2007519150A; WO2005071676A3; WO2005071676A2; US20080317170A1; EP1709638A2

Abstract

본 발명은, 인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림에 보조 정보신호를 삽입하는 방법 및 그에 대응한 장치에 관한 것이다. 권한이 없는 사람 또는 장치가 보조 정보신호의 저장 위치 또는 그것의 콘텐츠 자체를 보다 검색하기 어렵게 하기 위해서, - 상기 주 정보신호를 채널 데이터 스트림으로 인코딩하는 인코더(1)와, - 상기 채널 데이터 스트림의 DC 콘텐츠를 제어하는 제어부(3)와, - 상기 보조 정보신호를 DC 제어의 자유 사용권을 사용하여 상기 채널 데이터 스트림에 삽입하는 보조 정보신호 삽입부(2)와, - 상기 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택하여 그 DC 제어를 변경하는 변경부(4)를 구비한 본 발명의 장치를 제안한다.

보조 정보신호, 기록매체, 채널 데이터 스트림, 저장 위치.

Description

보조 정보신호의 채널 데이터 스트림 내의 삽입{EMBEDDING A SECONDARY INFORMATION SIGNAL IN A CHANNEL DATA STREAM}

본 발명은, 인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림에 보조 정보신호를 삽입하는 방법 및 그에 대응한 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은, 채널 데이터 스트림에 있는 보조 정보신호를 추출하는 장치 및 그에 대응한 방법과, 이 방법을 컴퓨터에 삽입하는 컴퓨터 프로그램과, 보조 정보신호를 포함한 기록매체에 관한 것이다.

WO 02/15185(PHNL000451)에는, 보조 정보신호를 주 정보신호의 RLL 코드로 인코딩 및 디코딩하는 방법이 기재되어 있다. 상기 보조 정보신호는, 소정의 위치에서 절대 극성에 저장되고; 이러한 극성은, DC 제어비트의 선택에 존재하는 자유도를 사용하여 설정된다.

보조 정보신호는, 저 비트 전송속도 채널이고, 예를 들면, 주 정보신호에 있는 콘텐츠용 암호해독 키를 저장하는데 사용될 수 있다. 전형적으로, 키 크기는, 128-512비트 이상이다. 이러한 키가 대표적으로 콘텐츠를 액세스하는 마스터 키이므로, 그 키의 검색은 매우 확고하다는 것이 필수적이다. 보조 정보신호는, 기술이 공지되어 있는 경우라도 분해 공학에 의해 상기 키를 추출하는 것이 어렵도록 숨겨져야 한다.

상기 인코딩된 주 정보신호는, 통상 소위 프레임이라고 하는 정규 패턴으로 이루어지고, 이 프레임은 다수의 코드어가 후속하는 동기화 패턴으로 이루어진다. 프레임 내에는, 인코딩된 비트 스트림에서의 DC 콘텐츠의 최소화에 대해 약간의 자유도가 있다. 예를 들면:

(i) CD 포맷 내에는 33 코드어가 후속되는 소위 EFM 동기가 있다. 상기 동기 및 모든 코드어 다음에는 3비트 병합 비트 패턴이 온다. 병합 비트 패턴은 4가지 선택이 가능하다. 상기 병합 비트 패턴은, 런길이 위반이 일어나지 않고 디지털 합값(DSV)이 최소화되도록 한 것이다. 2보다 많은 병합 비트 패턴이 런길이 제약을 만족하고 정반대의 극성(천이의 수)을 갖는 것이 가능한 경우에, 병합 비트 패턴을 사용하여 DSV를 최소화할 수 있다. 상기 경우들의 일부에서, 이것은, DSV 최소화를 위해 최적보다 못한 선택을 희생할 것이다.

(ii) DVD 포맷내에서, 데이터 스트림(또는 비트 스트림 또는 채널 비트 스트림)은 동기 프레임으로 구성된다. 각 동기 프레임은, 91개의 코드어가 후속되는 동기 패턴에서 시작한다. 동기 패턴마다 반대의 극성을 갖는 2가지 대안: 주 동기와 보조 동기가 있다. 데이터 바이트는 코드어로 변환되고, 여기서는 일부의 변환 테이블을 사용한다. 어떠한 변환 테이블을 사용하는지는 이전의 코드어 의존하지만, 상기 경우들의 일부에서 약간의 자유도가 있다. 동기의 선택과 관련지어 상기 자유도에 의해 DSV를 최소화할 수 있다.

(iii) 블루레이 디스크 포맷 내에서, 데이터 스트림은 기록 프레임으로 구성된다. 기록 프레임은, 1240개의 데이터 비트가 후속되는 (20 채널 비트 길이의) 프레임 동기로 이루어진다. 그 동기 비트 및 데이터 비트는 45비트의 28개의 유니트로 그룹핑된다. 각 그룹은, 채널 비트 스트림의 DSV 최소화를 위해 자유롭게 사용될 수 있는 DC 제어비트(총 28비트)가 후속된다.

공지된 시스템에서, 보조 정보신호의 비트는, 예를 들면 EFM 동기로부터 고정된 오프셋에서 또는 그 EFM 동기를 수반하는 고정된 수의 천이 후에 CD 포맷으로 고정된 위치에 저장된다. 또한, DSV 제어를 위한 자유도를 사용하여 상기 극성을 원하는 값으로 만드는 데이터 스트림에서의 위치는 고정된다(예를 들면, CD 포맷으로 EFM 동기 패턴에 선행하는 병합 비트 패턴). 특히, 이것은, 다음의 단점을 갖는다:

충분히 큰 채널 데이터 스트림이 사용가능한 경우, DC 제어 알고리즘은, 이 스트림으로부터 추론될 수 있다. 보조 정보신호를 포함한 채널 데이터 스트림에서, 동기 프레임(또는 기록 프레임 또는 EFM 프레임) 내의 위치는, 자유도를 사용하여 비트 극성을 제어하도록 공지될 수 있다. 이러한 위치에서, 상기의 경우의 일부(대표적으로, 50%)마다, DC 제어를 위해 최적보다 못한 선택을 한다. 이러한 위치가 일반적으로 보조 정보신호 비트를 저장하는 그 위치와 같지 않지만, 이러한 위치를 아는 것은 이미 비밀의 일부를 드러낸다. 보조 정보신호가 채널 데이터 스트림의 일부에만(예를 들면, 제어 데이터 섹터에만) 삽입되는 경우, 보조 정보신호 영역의 위치는 DC 제어 인코딩 통계의 분석후 공지될 수 있다.

또한, 상기 보조 정보신호가 고정된 위치에 저장되는 경우, 이것은 코드어 내에서 바람직하지 않은 위치일 수 있다. 검출의 신뢰성을 개선하기 위해서, 상기 DC 비트는, 극성 천이(그래서 비트 슬립은 보조 정보신호의 품질에 영향을 미치지 않음)로부터 만족스럽게 이격되어 있고, (최단 런길이의 저 변조 때문에) 최단 런길이가 아닌, 변조 스트림의 위치에 저장되는 것이 바람직하다. 예를 들면, DVD에서 사용된 것처럼 8 대 16 변조 스트림 내에서 바람직한 위치는, 런길이가 4T 이상이고, 그 천이로부터 적어도 1채널 비트 길이가 이격되어 있다.

본 발명의 목적은, 권한이 없는 사람 또는 장치가 보조 정보신호의 저장 위치 또는 그것의 콘텐츠 자체를 보다 검색하기 어렵게 하는 인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림에 보조 정보신호를 삽입하는 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적은,

- 상기 주 정보신호를 채널 데이터 스트림으로 인코딩하는 인코더와,

- 상기 채널 데이터 스트림의 DC 콘텐츠를 제어하는 제어부와,

- 상기 보조 정보신호를 DC 제어의 자유 사용권을 사용하여 상기 채널 데이터 스트림에 삽입하는 보조 정보신호 삽입부와,

- 상기 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택하여 그 DC 제어를 변경하는 변경부를 구비한 청구항 1에 기재된 장치에 의한 본 발명에 따라 달성된다.

상기 장치에 대응한 방법은, 청구항 11에 기재되어 있다. 또한, 본 발명은, 청구항 12 및 16에 각각 기재된 추출장치 및 방법과, 청구항 17에 기재된 상기 방법을 실행하는 컴퓨터 프로그램과, 청구항 18에 기재된 보조 정보신호를 포함한 기록매체에 관한 것이다. 본 발명의 바람직한 실시예들은 종속항에 기재되어 있다.

본 발명은, 보조 정보신호 영역의 위치가 숨겨지도록 채널 데이터 스트림의 보조 정보신호의 위치와의 고정된 관계를 갖지 않는 DC 제어 변경을 제공하는 아이디어에 근거한다. 그래서, 보조 정보가 채널 데이터 스트림에 저장되는 곳을 사용자가 훨씬 더 검색하기 어려워서, 사용자는 DC 제어 알고리즘 또는 보조 정보 자체를 검색할 수 없다. 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비 최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택함으로써, 비호환 디코더는, 실제의 보조 정보와, 어떠한 보조 정보도 나타내지 않는 상기와 같은 비최적, 임의의 또는 랜덤한 선택을 구별할 수 없다.

바람직한 실시예에서는, DC 제어의 랜덤한 구성요소의 추가를 제안한다. 랜덤한 구성요소는, 다음의 바람직한 방식으로 DC 제어 알고리즘에 삽입될 수 있다:

(전형적으로 작은) 다수의 경우와 랜덤하거나 고정된 위치에서, DC 알고리즘은 비최적 선택을 한다. 이러한 구성으로, DC 제어의 자유도를 사용하여 보조 정보신호를 인코딩하는 위치는, 그 알고리즘에 관한 통계적 분석을 수행하여 추적될 수 없다.

예를 들면 채널 키와 같은 보조 정보를 포함하지 않는 채널 데이터 스트림의 일부에서는, 보조 정보신호를 삽입하는 주 신호 인코더에 랜덤 비트 패턴을 삽입할 수 있다. 이러한 구성으로, DC 제어 스트래티지는 유효 보조 정보신호 데이터의 존재에 상관없이 전체 데이터 스트림에 대해서도 동일하고, 인코더 통계에 의한 분석은 보조 정보 신호 데이터의 위치를 드러내지 않는다.

다른 실시예에서는, 서로 다른 위치에서 자유도를 사용하여 보조 정보신호를 인코딩하는 것을 제안한다. DVD에서는, 다음에 의해 DC 제어를 행한다:

i) 주 또는 보조 동기의 선택. 동기 패턴의 극성은 반대이고, 양쪽의 선택은 항상 가능하다. 따라서, 그것은 극성 제어의 보증된 방법이다.

ii) 데이터 심볼 0-87에 대한 주 변환 테이블 또는 대체 테이블의 선택.

iii) 상태 스왑(swap): 다음 상태가 상태 1 또는 상태 4인 경우, 이들 상태 중 어느 한쪽은 런길이 제약이 유지되는 한 사용될 수 있다.

하나의 DC 제어 위치(대표적으로: 동기 패턴)를 선택하여 보조 정보신호 비트의 극성을 제어하는 대신에, 본 실시예에서는, 또 다른 위치를 사용하는 것을 제안한다. 특히, 상태 스왑 및/또는 주 테이블 또는 대체 테이블의 선택을 이용하여, 주 동기 또는 보조 동기의 사용과 아울러 보조 정보신호를 인코딩한다.

BD에서는, 데이터 스트림에서의 DC 제어 비트를 변조 비트 스트림의 DSV가 최소화되는 값으로 설정하여서 DC 제어를 행한다. 하나의 DC 제어비트를 사용하여 보조 정보신호 비트의 극성을 제어하는 대신에, 본 실시예에서는 또 다른 위치를 사용하는 것을 제안한다.

다른 실시예에서는, 청구항 6 내지 10에 기재된 것처럼, 상기 채널 데이터 스트림의 보조 정보신호의 위치를 지정하는 위치 정보를 저장한다. 이러한 위치 정보는, 미리 정해지고 인코딩측과 디코딩측 양쪽에 저장되는 고정된 정보일 수 있다. 또한, 그러나, 채널 데이터 스트림에 보조 정보신호를 삽입하는 경우 "온 더 플라이"를 선택할 수 있지만, 이격된 또는 삽입된 정보, 이를테면, 주 정보신호 또는 제 3 정보신호에 포함된 인코딩된 형태로 예를 들면, 채널 데이터 스트림과 함 께 임의의 방식으로 디코딩측에 전송되어야 한다.

상기 위치 정보에 의해, 서로 다른 코드어 및/또는 데이터 프레임, 이를테면 동기 프레임, 서브코드 프레임 또는 기록 프레임의 어느 위치에 보조 정보 데이터, 이를테면 보조 정보 비트가 저장되는지가 규정될 수 있다, 즉 그 위치는 각 코드어 및/또는 각 데이터 프레임에서 서로 다르다.

청구항 6 내지 10에 기재된 위치 정보를 저장하는 아이디어도, 청구항 1 내지 5에 기재된 상기 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택하는 아이디어와는 별도로 적용될 수 있다는 것을 주목해야한다. 즉, 위치 정보를 사용하여 채널 데이터 스트림의 어느 위치에서 보조 정보를 검색할 수 있는지를 나타내는 아이디어도, 보조 정보를 주 데이터 스트림의 채널 데이터 스트림에 삽입하는 다른 방법, 이를테면 WO 02/15185에 기재된 것과 같은 방법에서 사용될 수 있다.

일반적으로 2가지 가능성: 즉, 극성을 제어하는 위치를 랜덤하게 변화시키거나, 극성을 검출하는 위치를 랜덤하게 변화시키는 것이 있다. 후자의 경우에만, 디코더가 그 위치를 알고 있을 필요가 있다. 그 위치는 이전에 동의되어 인코더와 디코더의 저장시에 저장될 수 있거나, 또는 상기 위치는 예를 들면 디스크의 데이터 스트림에 일 또는 다른 방식으로 삽입되거나 디코더에 따로따로 전송될 수 있다.

본 발명을 아래의 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하겠다:

도 1은 본 발명에 따른 인코더의 블록도,

도 2는 본 발명의 일 실시예의 블록도,

도 3은 본 발명의 제 2 실시예를 나타내고,

도 4는 제 2 실시예의 흐름도,

도 5는 채널 데이터 스트림에 보조 정보를 삽입하는 바람직한 위치를 나타내고,

도 6은 DVD에서 사용하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내고,

도 7은 DVD에서 사용하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며,

도 8은 BD에서 사용하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며,

도 9는 CD에서 사용하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예를 나타내며,

도 10은 본 발명에 따른 디코더의 제 1 실시예의 블록도,

도 11은 본 발명에 따른 인코더의 다른 실시예의 블록도,

도 12는 본 발명에 따른 상기 인코더에 대응한 디코더의 일 실시예의 블록도,

도 13은 본 발명에 따른 위치 정보의 사용을 나타낸다.

도 1은 본 발명을 개략적으로 도시하는 블록도이다. 주 정보신호, 이를테면 오디오 또는 비디오 데이터와 같은 사용자 데이터가 채널로의 출력을 위해, 이를테면 기록매체의 저장을 위해 또는 인터넷 등의 전송 채널에서의 전송을 위해 채널 데이터 스트림으로 인코딩되는 인코더(1)가 도시되어 있다. 보조 정보신호를 본 채널 데이터 스트림에 삽입하도록, 예를 들면, 숨겨진 비밀 키를 비호환 드라이브에 의해 쉽게 검출 가능하지 않은 주 정보신호에 삽입하도록 보조 정보 신호 삽입부(2)를 구성한다. 본 삽입부(2)는, 보조 정보신호를 DC 제어부(3)에 공급하고, 이 제어부는 실제로 DC 제어에 존재하는 자유도를 사용하여 상기 삽입을 한다. 이를테면, WO 02/15185에 기재된 것처럼, 보조 정보신호는, DC 제어비트의 선택시에 존재하는 자유도를 사용하여 극성을 설정한, 소정 위치에서의 절대 극성으로 저장된다.

보조 정보를 채널 데이터 스트림에 저장하는 위치와 그 가능한 보조 정보 자체를 검출하지 않기 위해서, DC 제어 변경부(4)는, 본 발명에 따라 구성된다. 이 변경부(4)는, 다수의 채널 데이터 스트림의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 랜덤하게 또는 임의로 확실하게 선택함으로서 DC 제어부(3)를 제어하도록 동작한다. 이것은, 그 위치에서 실제의 보조 정보신호가 저장된 것과 그 위치에서 임의의 또는 랜덤 정보가 저장된 것을 비호환 드라이브로하여금 검출하기 보다 어렵게 한다.

또한, 저장부(7)는, 일반적으로 보조 정보를 채널 데이터 스트림에 삽입한 위치를 정의하는 위치 정보가 저장되도록 구성된다. 이러한 위치정보는, 미리 정해지고 고정되어서 삽입부(2)에 대한 입력정보로서 사용되어, 그 위치에서 DC 제어의 선택을 비최적으로, 랜덤하게 또는 임의로 선택할 수 있는 것을 알거나, 또는 인코딩시에 결정된 후 저장부(17)에 저장된다. 첫 번째 경우에, 디코더는 고정된 위치 정보를 미리 알고, 두 번째 경우에, 디코더는, 이를테면 채널 데이터 스트림의 일부로서 또는 거기로부터 따로따로 상기 위치 정보를 전송함으로써 그 선택된 위치에 관해 통지되어야 해서, 디코더가 랜덤 또는 임의의 정보와 실제 보조정보를 구별하는 것을 가능하게 한다.

도 2에 개략적으로 도시된 인코더의 제 1 실시예에서는, DC 제어 알고리즘에 랜덤 구성요소를 삽입한다. 이러한 특정 실시예에서는 주 정보 신호 데이터어를 포함한 채널 비트 스트림에 있는 보조 정보로서 비밀 키를 저장한다. 대응한 프로세서(6)에서 발생된 보조 정보신호 데이터 또는 임의의 정보, 이를테면 랜덤 비트 패턴은, 스위치(5)에 의해, 인코더(1)에 공급된다. 특히, 보조 정보 데이터를 포함하지 않는 채널 데이터 스트림의 일부에서, 랜덤 비트는, 주 정보신호에 삽입된다. DC 제어 알고리즘은, 유효 보조 정보신호 데이터 또는 랜덤 비트의 존재에 상관없이 전체 데이터 스트림에 대해서도 동일하다. 그래서, 채널 데이터 스트림에 있는 보조 정보 신호 데이터의 위치를 인코더 통계에 의한 분석에 의해 검색하는 것이 불가능하거나 매우 어렵다.

주로 DVD에서 사용되고 도 3 및 도 4에 도시된 일 실시예에서, 2개의 데이터 스트림은 다음의 방식으로 인코딩된다.

보조 정보신호 비트는 코드어 N(도 3)에 위치된다고 가정한다. 그래서, 코드어 N까지의 2개의 스트림은, 인코딩되는데, 이때 하나는 주 동기로 하나는 보조 동기로 인코딩된다(도 4에서, 단계 S1-S4). 그래서, 3개의 서로 다른 옵션은 단계 S5에서 검사된다:

a. 비트 위치에서 2개의 스트림의 극성이 반대인 경우, 적절한 스트림을 선택하여 보조 정보신호 비트 값을 인코딩한다(S7).

b. 양쪽의 스트림이 동일한 극성을 갖고, 보조 정보 신호 비트를 인코딩하기 위해 원하는 값과 같은 경우, 최저의 DSV(디지털 합 값)를 갖는 스트림을 선택한 다(S6).

c. 양쪽의 스트림이 동일한 극성을 갖고, 보조 정보 신호 비트를 인코딩하기 위해 원하는 값과 반대인 경우, 코드어 N에서 행해진 DSV 선택(상술한 것과 같은 II(주 대체 테이블) 또는 III(상태 스왑))은, 양쪽 스트림에서 반대로 된다(S8). 그것이 원하는 효과를 갖지 못하거나 또는 반대의 효과를 갖는 경우 상기 선택은 가능하지 않고, 코드어 N-1 등에 대해서도 마찬가지로 행해진다. 결국, 최하위 DSV를 갖는 스트림을 선택하는데, 이는 절대적으로 필수적인 것이 아니다.

이것이 의미하는 것은, 상기 옵션에서 DC 제어 선택이 코드어 M의 양쪽의 스트림에 대해 반전될 수 있는 것이고, 이때 단계 S8의 횟수에 의존하는 N-1,N-2,N-3,...를 의미하는 M은 프로세싱 동안 지나간다. 또한, M은 0부터 N-1까지 모든 코드어에 대해 랜덤하게 선택될 수 있다. 또한, 어느 코드어가 CD 제어 선택을 반대로 하는지를 랜덤화하는 것도 가능하다. 보조 정보신호는, 본 실시예에서 동기의 선택에 의해 항상 보장된다. DC 제어 알고리즘은, 의사 랜덤 위치에서 최적의 선택을 하지 못하므로, 인코딩 통계로부터 보조 채널 위치를 출력하는 것이 보다 어렵다. N-1부터 0까지의 모든 워드를 시도할 수 있지만, 모든 옵션이 원하는 극성으로 되지 않은 경우, 극성 플립(flip)을 보장하는 항상 동기 선택이 있다.

공지된 시스템에서, 보조 정보신호는 고정된 위치에 저장되고, DC-비트는, 극성 천이로부터 상당히 이격되고 최단 런길이가 아닌 변조 스트림에서의 위치에 저장되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 도 5의 도면에 도시된 것처럼, DVD에서 사용된 것과 같은 8 대 16 변조 스트림 내의 바람직한 위치는, 런길이가 4T 및 그 보 다 크고, 상기 천이로부터 적어도 1채널 비트 길이가 이격되고, 즉 바람직한 위치는 도 5에서는 화살표로 나타내어져 있다.

상기 문제점을 해결하기 위해서, 상술한 실시예와는 별도로 또 독립적으로 적용될 수 있는 다른 실시예에서는, 보조 정보신호 비트 위치를 고정하는 것이 아니고, 코드어마다 또는 다수의 코드어에 대해 따로따로 지정한다. 이러한 사양은, 인코더와 디코더에 공지되어 있다. 예를 들면, DVD일 경우의 도 6에 도시된 것처럼, 코드어마다(주 테이블과 대체 테이블에서, 상태 1 내지 상태 4), 보조 정보 신호 채널 비트를 지정한다. 비트 위치는, 최근접 천이점까지의 최대 거리면에서 최적의 위치에서 반드시 선택되어야 하는 것은 아니다. 각 상태의 코드어마다 또한 주 테이블과 대체 테이블 양쪽에 대해, 보조 정보신호 비트 위치를 지정한다.

분해 공학을 더욱 복잡하게 하고 보조정보신호의 극성과 그 콘텐츠간의 관계를 약화시키기 위해서, 테이블을 사용하여 프레임 번호(예를 들면, 블루레이 디스크에서는 기록 프레임, DVD에서는 동기 프레임, CD에서는 EFM 프레임)와, 상기 보조정보신호 비트를 포함하는 그 프레임에 있는 코드어를 지정한다.

비트 위치는 상기 코드어 내에 고정되거나, 상술한 것처럼 또한 도 6에 도시된 것처럼 지정될 수 있다. 제로, 1개 이상의 보조정보신호 비트는, 프레임 내에 숨겨질 수 있다. 상기 테이블의 사양은, 인코더와 디코더에 공지되어 있다. 도 7과 도 8에는, DVD 및 블루레이 디스크에 대해 보조 채널 비트를 각각 어떻게 숨길 수 있는지를 도시하였다.

도 7에 도시된 DVD일 경우의 실시예에서, 각 동기 프레임은, 16개의 채널 비 트로 이루어진 91개의 코드어가 후속되는 동기 패턴에서 시작한다. 본 예시에서, 테이블은 도 7a에 도시되고, 동기 프레임은 도 7b에 도시되어 있다. 매 동기 프레임은, 정확히 1개의 보조 정보신호 비트를 포함한다.

도 8의 블루레이 디스크의 실시예에서, 각 기록 프레임은, 동기 패턴에서 시작한다. 45개의 데이터 비트로 이루어진 28개의 그룹 각각은, DC 제어 비트가 후속된다. 본 예시에서, 이 테이블은 도 8a에 도시되고, 기록 프레임은 도 8b에 도시되어 있다. 매 기록 프레임은, 정확히 1개의 보조 정보신호 비트를 포함한다.

도 9의 CD일 경우의 실시예에서, 각 서브코드 프레임은, 14개의 채널비트로 이루어진 33개의 코드어가 후속되는 동기 패턴에서 시작한다. 이 동기 패턴과 모든 코드어는, 3개의 채널비트로 이루어진 병합 비트 패턴이 후속된다. 본 예시에서, 그 테이블은 도 9a에 도시되고, 서브코드 프레임은 도 9b에 도시된다. 매 서브코드 프레임은 정확히 1개의 보조 정보신호 비트를 포함한다.

도 7a, 8a, 9a에 도시된 테이블에 있는 프레임 번호는, 디스크의 일부의 고정된 위치에 관련되거나(예를 들면, DVD일 경우에 섹터 2F200h에 있는 제어 데이터의 시작에 관련되거나), 또는 ECC 블록(DVD에서, ECC 블록에는 416개의 동기 프레임이 있음), ECC 클러스터(블루레이 디스크에서, ECC 클러스터의 496개의 행은 496개의 기록 프레임으로 변환됨), 또는 서브코드 프레임(CD에서, 서브코드 프레임은 98개의 EFM 프레임으로 이루어짐) 내의 프레임 번호일 수 있다.

위치 정보, 즉 어떤 코드어, 어떤 데이터 프레임 및/또는, 코드어 및/또는 데이터 프레임의 어느 위치의 정보는, 저장부(도 1의 7)에 저장되고, 디코더에 전 송되거나 또는, 그 정보가 고정되고 디코더에 저장되도록 인코더와 디코더 사이에서 미리 합의를 본다.

본 발명에 따른 디코더의 실시예는, 도 10의 블록도로서 개략적으로 도시되어 있다. 본 실시예에는, 상기 채널 데이터 스트림을 주 정보신호로 디코딩하는 디코더(10)와, 채널 데이터 스트림에 있는 DC 제어 정보의 검출에 의해 채널 데이터 스트림으로부터 보조정보신호를 추출하는 보조정보신호 추출부(11)와, 바람직하게는 인코더의 저장부에 저장된 위치 정보에 대응하는 채널 데이터 스트림의 보조정보신호의 위치를 지정하는 위치 정보를 저장하기 위한 저장부(12)가 있다.

상기 방법뿐만 아니라 WO 0215185에 기재된 방법에서도, DC 제어는, 보조 채널 비트를 적절한 값으로 설정하도록 국부적으로 행해진다. 상기 방법에서, 보조채널 비트를 인코딩하기 위해 특정값으로 설정된 데이터 비트 스트림의 DC 제어비트는, 변조 비트 스트림에서의 디지털 합 값의 최소화를 위해 비최적 선택을 하는 경우 예를 들면 50%일 것이다. WO 0215185에 기재된 방법에서, 보조채널비트의 위치는, 극성이 제어되는 위치로부터 이격된다; 예를 들면, 채널비트 위치 N은 채널 비트 위치 N+M에서의 극성을 제어하도록 특정값으로 설정된다.

WO 0215185에 기재된 방법의 실제 실행은, 프레임 동기와 관련된 고정된 위치(BD에서는 기록 프레임, DVD에서는 동기 프레임, CD에서는 EFM 프레임)에서 극성 제어를 하고, 동기와 관계하는 동일 또는 다른 고정 위치에서 보조 채널비트를 검출하는 것이다. 이것은 2가지 단점이 있다:

a) 인코딩된 신호의 통계적 분석에 의하면 (여기서, 비최적 선택일 경우에 예를 들면 50%이기 때문에) 극성 인코딩을 행하는 위치가 드러난다. 이것은, 보조 채널 비트를 직접 드러내지는 않지만, 어쨌든 보조신호의 존재에 관한 유력한 힌트이다.

b) 보조 채널 비트의 위치 선택에 따라, 동기에 관련된 고정된 비트 위치는, 종종 보조 채널비트가 짧은 런길이의 일부가 되거나, 또는 런길이의 제 1 채널비트(또는 2개의 조합)일 것이다. 각 경우에, 보조 채널비트 검출에 관한 견고성(robustness)은 감소될 것이다.

본 발명의 상술한 방법의 실제 실행은, 보조 채널을 인코딩하기 위해 기록 프레임에 있는 고정 DC 제어비트를 선택하는 것이다. 이것은, 다음의 단점을 가질 수도 있다:

c. 인코딩된 신호의 통계적 분석에 의하면, 보조 채널 비트 위치가 드러난다.

d. 보조채널이 NRZI채널 비트 스트림이라기 보다는 오히려 데이터 비트 스트림에 저장되므로, 안전하지 못하다. 디코딩시에, NRZI 채널 비트 스트림은, 변조 비트 스트림으로 변환된 후(여기서, 극성 정보를 잃어버림), 데이터 비트 스트림으로 17PP 디코딩된다. 이 후, DC 제어 비트는 폐기된다. 이러한 마지막 단계를 수정하면 보조 신호 비트가 드러날 수 있다.

상술한 대부분의 상기 문제점들(문제점 a)-c))을 해결하기 위한 해결책은, 룩업 테이블을 사용하여 변조 코드어 또는 프레임에서의 위치(도 6-도 9 참조)를 저장하는 것이다. 그러나, 이것의 어려운 점은, 디코더가 미리 테이블을 알아야 한 다는 것이다. 보다 일반적으로 위치 정보라고 불리는 룩업 테이블 정보를 인코더로부터 디코더로 전하는 방법. 이것의 일부 구현은, 상기 테이블 정보가 변조 비트 스트림에 저장될 수 있기 때문에 문제점 d)에 대한 해결책을 제공할 수 있다.

도 11 및 도 12는 인코더와 그에 대응한 인코더의 실시예를 도시한 것으로 이 도시된 것에 따라 주 채널 또는 제 3 채널이어도 되는 또 다른 사이드 채널을 사용하여 보조 채널비트의 위치를 인코딩한다. 인코딩시에, 상기 사이드 채널에서의 값 N은 보조 채널비트 위치 B를 강요하기 위해 특정(소정)값으로 설정될 수 있고; 이와는 달리, 인코더, 특히 그의 위치 정보 결정부(8)는, 예를 들면 주 채널로부터 판독된 '현재의(as is)' 값을 선택하여, 상기 사이드 채널의 값으로부터 얻어진 위치에서 인코더(1)를 사용하여 보조 채널비트를 인코딩할 수 있다. 컨버터(9)에 의해, 상기 사이드 채널로부터 검색된 값 N은 소정 함수 B=f(N)를 사용하여 비트 위치 B로 변환된다.

도 12에 도시된 것처럼, 디코딩하고, 게다가 주 채널 디코더(15)를 사용하여 주 정보신호를 디코딩할 때, 사이드 채널의 값 N은, 위치정보 디코더(13)에 의해 평가되어 컨버터(14)에 의해 B로 변환된다. 이 값 B를 사용하여, 보조채널의 비트 위치를 검색하고 보조 채널 디코더(11)에 의해 채널 데이터 스트림으로부터 보조정보신호를 디코딩한다.

본 사이드 채널에서의 값 N은, 보조 채널 비트가 이전의 프레임에서 또는 또 다른 위치에서 인코딩되는 곳과 같은 프레임에서 판독된다.

사이드 채널에서 인코딩된 것과 같은 보조 채널 비트 위치는, 예를 들면,

a) 프레임 동기에 관계하는 비트 위치(CD,DVD,BD),

b) 변조어(CD, DVD), 그 변조어 내의 고정된 비트 위치에서의 검출,

c) 프레임 내의 고정 위치에서 특정 변조어에서의 위치,

d) 기록 프레임에서의 DC 제어비트(BD)일 수 있다.

보조 채널 비트는, 예를 들면,

a) 특정 비트 위치의 극성,

b) DC 제어비트의 값,

c) 특정 데이터 비트 위치의 값,

d) 특정 변조어 또는 데이터 바이트의 값으로서, 인코딩될 수 있다.

도 13의 그래프에는, 위치 정보의 사용예가 도시되어 있다. 각각, 보조 채널비트(22)를 저장하기 위한 수개의 가능성(20)이 있다. 본 예에 의하면, 프레임 N에 삽입된 보조 채널 비트에 대한 위치 정보(21)는, 이전의 프레임 N-1에 저장된다.

Claims

인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림에의 보조 정보신호 삽입장치로서,

상기 주 정보신호를 채널 데이터 스트림으로 인코딩하는 인코더(1)와,

상기 채널 데이터 스트림의 DC 콘텐츠를 제어하는 제어부(3)와,

상기 보조 정보신호를 DC 제어의 자유 사용권을 사용하여 상기 채널 데이터 스트림에 삽입하는 보조 정보신호 삽입부(2)와,

상기 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택하여 그 DC 제어를 변경하는 변경부(4)를 구비한 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변경부(4)는, 랜덤 구성요소를 DC 제어에 추가하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 2 항에 있어서,

상기 변경부(4)는, 상기 채널 데이터 스트림의 다수의 랜덤하거나 고정된 위치에서 DC 제어를 비최적으로 선택하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 2 항에 있어서,

상기 변경부(4)는, 보조 정보신호가 삽입되지 않은 상기 채널 데이터 스트림의 위치에서 DC 제어를 랜덤하게 또는 비최적으로 선택하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 1 항에 있어서,

상기 변경부(4)는, 상태를 스왑하거나 또는 주 정보신호의 인코딩을 위해 주 테이블 또는 대체 테이블을 선택하기 위해 상기 인코더를 제어함으로써 상기 채널 데이터 스트림의 서로 다른 위치에서 DC 제어를 랜덤하게 또는 비최적으로 선택하도록 동작하는 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 1 항에 있어서,

상기 채널 데이터 스트림에서 보조 정보신호의 위치를 지정하는 위치 정보를 저장하기 위한 저장부(7)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 6 항에 있어서,

상기 보조 정보신호 삽입부(2)는, 서로 다른 코드어 및/또는 서로 다른 데이터 프레임 내에 서로 다른 위치에서 보조 정보 데이터를 삽입하도록 구성된 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 6 항에 있어서,

상기 저장부(7)는, 상기 위치 정보를 룩업 테이블에 저장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 6 항에 있어서,

상기 저장부(7)는, 상기 주 정보신호 또는 상기 채널 데이터 스트림에 삽입되는 제 3 정보신호의 인코딩된 형태로 상기 위치 정보를 저장하도록 구성된 것을 특징으로 하는 삽입장치.
제 8 항에 있어서,

소정의 세팅 또는, 상기 주 정보신호 또는 제 3 정보신호로부터 판독된 정보에 의거하여, 상기 위치 정보를 결정하는 위치 정보 결정부(8,9)를 더 구비한 것을 특징 으로 하는 삽입장치.
인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터에의 보조 정보신호 삽입방법으로서,

상기 주 정보신호를 채널 데이터 스트림으로 인코딩하는 단계와,

상기 채널 데이터 스트림의 DC 콘텐츠를 제어하는 단계와,

상기 보조 정보신호를 DC 제어의 자유 사용권을 사용하여 상기 채널 데이터 스트림에 삽입하는 단계와,

상기 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택하여 그 DC 제어를 변경하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 삽입방법.
인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림으로부터 보조 정보신호를 추출하고,

상기 채널 데이터 스트림을 주 정보신호로 디코딩하는 디코더(10)와,

상기 채널 데이터 스트림에서 상기 보조 정보신호의 위치를 지정하는 위치 정보를 사용하여 상기 채널 데이터 스트림에 있는 DC 제어 정보의 검출에 의해 상기 채널 데이터 스트림으로부터 보조정보신호를 추출하는 보조정보신호 추출부(11)를 구비한 것을 특징으로 하는 추출장치.
제 12 항에 있어서,

상기 위치 정보를 저장하는 저장부(12)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 추출장치.
제 12 항에 있어서,

상기 위치 정보를 상기 채널 데이터 스트림으로부터 검색하는 위치 정보 디코더(13,14)를 더 구비한 것을 특징으로 하는 추출장치.
제 14 항에 있어서,

상기 위치 정보 디코더(13,14)는, 상기 채널 데이터 스트림으로부터 상기 위치 정보를 갖는 제 3 정보신호를 디코딩하거나, 상기 정보신호를 상기 주 정보신호로부터 디코딩하도록 구성된 것을 특징으로 하는 추출장치.
인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림으로부터 보조 정보신호를 추출하고,

상기 채널 데이터 스트림을 주 정보신호로 디코딩하는 단계와,

상기 채널 데이터 스트림에서 상기 보조 정보신호의 위치를 지정하는 위치 정보를 사용하여 상기 채널 데이터 스트림에 있는 DC 제어 정보의 검출에 의해 상기 채널 데이터 스트림으로부터 상기 보조정보신호를 추출하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 추출방법.
컴퓨터 상에서 가동되는 경우 청구항 11 또는 16에 기재된 방법의 단계를 컴퓨터가 실행하도록 하는 프로그램 코드 수단을 포함한 컴퓨터 프로그램.
인코딩된 주 정보신호의 채널 데이터 스트림에 보조 정보신호를 구비한 기록매체로서, 상기 보조 정보신호는, DC 제어의 자유 사용권을 사용하고, 상기 채널 데이터 스트림의 다수의 위치에서 DC 제어를 비최적으로, 임의로 또는 랜덤하게 선택하여서 그 DC 제어를 변경함으로써, 상기 채널 데이터 스트림에 삽입된 것을 특징으로 하는 기록매체.