TWI238383B - Method for protecting content stored on an information carrier - Google Patents

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年月 五、發明説明（1 之:保護儲存於資訊載體内容之方法及對声 程式之資訊=式以執行此料，^於儲存電i 最近，“嵌入之資科，，（亦稱為“數位 術，用以將複製控制資訊嵌入有版權之資料中’如立r 電影及各種I頻視頻資料。浮 曰木 中。 丨了欺入一音頻或视頻流 水印代表資訊’其指出嵌人浮水印之内容永遠不 :複製在可清除之光學媒體上，4，指出内容不應以未加 笟万式出現在可清除之光學媒體上。舉例說明，在可記錄 之fVD磁碟上之未加密内容之“永不能複製，，視頻浮水印γ 可能為非法的，亦可能引起一般播放器無法回放該内容。 另一例為一音頻浮水印，其指出内容僅能以加密方式記 錄，故可用以防止記錄音頻内容於CD_RW ,再寫入dvd 或其他種類之光學磁碟上。 數位浮水印技術典型需要在可偵出可靠之偵測前，檢查 足夠量之資料。可能發生音頻或視頻資料之數秒或其演繹 出之資料被‘‘累加’’，及發生偵測實施在累加之資料上。 在有版權資料中嵌入資料之一方法曾揭示於專利申請W 〇 9 9 / 4 5 7 0 5中，該文件以參考方式併入此間。精於此技藝人 士熟悉現有之嵌入資料（或浮水印）技術，本發明與此技術 無關，故無進一步之資料。 在pc環境中播放控制及記錄控制之實際實施中，本發明 人發現數個與P C磁碟機之特殊操作有關之問題，及與用戶 -4 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 裝 訂

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可控制磁碟機之操作之事實。 匕本發明人發現之第—個問題為，用戶可發出多個“讀取” t 土”磁碟機’直到浮水印（WM)被發現。當發現浮水印， 、咕取被中斷，用戶可自同一磁碟開始一新‘‘讀取，，指令， 以企圖繞行播放控制。因為浮水印偵測通常需要讀取大量 )貝料此種攻擊係可能的。同理’對記錄控制而言， 寫入”指令可發出直到偵出浮水印，中斷之後，程序可繼 么月人發現（第：個問題為，磁碟機不需順序“讀取，，或 1窝入”音頻視頻資訊，但磁碟機可自-音頻視頻作品以隨 順序處理隨機部分。—駭客可寫人資料至磁碟機，同時 能自磁碟機讀取資料。骇客之目的利用：不同流以混淆浮 水印偵測器。浮水印偵測器可能失效： 1因為語法（MPEG)錯誤 Η因為讀取或寫入之各段不相容之負載 W因其宣布浮水印流無浮水印（在一流巾之浮水印被其 他無浮水印流所稀釋） 〃 iv因為其宣布一無浮水印流有浮水印（其他流之浮 影響無浮水印流） 發*明人發現之第三個問題為，利用内容之短篇部分之交 互“讀取”及“寫入，，行動可能讀取及寫入保護之資料，因= 篇，部+分時間太短無法偵出浮水印。駭客背後之目的為 式”讀取（亦稱“小讀取，，）··視頻之理想（有浮水印）扇區無法 連續讀取，但與不理想之資料散布。駭客之目的為浮:印

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偵，器無法在“跳躍”之間搜集足夠之浮水印能量以建立〆 ，定上門限。一項繹出之計劃為主機以隨機順序讀取扇 區，再在王記憶體中置換以返回其原順序。相同理念可應 7於寫入有浮水印之資料（永不能複製或不再複製）至磁 碟。在一直接實施中，磁碟機將需要二浮水印偵測器，因 而甚為昂貴，或在每-讀取或窝人行動後再設定，因此使 上述之駭客為可能。 本發明之一目的為克服發明人發現之問題，特別是第二 及第三個問題，以避免一用戶之非法繞行一複製保護機構 如洋水印保護該内容及非法獲得該内容之存取。 本發明之目的之達成係根據申請專利範圍第丨項之方法， 其含下列步驟： •自資訊載體讀取或寫入内容以響應一存取指令， -儲存該内容於一記憶體中， -繼續自資訊載體讀取内容或窝人内容，A累加該内容於 —記憶體中直到足夠之内容已儲存於其中以擁取及評估該 複製保護資料。 本發明係根據一理念，當不同“讀取，，或“寫入，，指令啟動 時，不再設定浮水印偵測器，t繼續偵測資料所需之資料 之累加’不論扇區被讀取或“之順序，亦不論自同—資 訊載體之讀取及寫入行動間之中斷。因此，“交互讀取窝 入”攻擊可由“累加”音頻或視頻資料而防止，不論其來自 “讀取”或“寫入”行動。複製保護資訊被搜集直到其完全被 評估，以便偵測其是否允許自資訊載體讀取資料或寫入資

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料至資訊載體。 本發明之較佳實施例界定於附屬申請專利範圍中。 根據本發明之較佳實施例，存取一資訊載體之控制係 據掏取及評估複製保護資訊，其較佳包含一浮水印，浮水 印中含資訊指出自資訊載體讀取之資料可允許被複製多 久，如資料被允許寫入資訊載體或資料必須在窝入前= 密。 根據本發明之另一特性，在讀取或窝入期間之任何新存 取指令如讀取寫人或複製指+，均被延遲直到響應前存取 才曰令已有足夠内容已累加及儲存於記憶體，以擷取及評估 該複製保護資料。以此方式，上述問題即駭客企圖以小讀 取或寫入指令，或混合讀取或寫入指令方式以圖避免浮水 印之偵測得以有效避免。任何新指令，在響應前指令要求 處理之内容之保護資料完全評估之前不會執行。如複製保 護資料導致拒絕存取時，一新指令甚至不被處理。 根據本發明另一特性，當新存取指令在執行前存取指令 期間出現時，複製保護資料之之擷取及評估之再設定得以 避免’直到該複製保護資料已完全擷取及評估為止。通 常，在不連續流上之浮水印偵測器操作應予再設定。此種 再設定根據本發明得以避免：反之，實施再同步，内容進一 步累加’即加入浮水印偵測器保持緩衝器内，俾浮水印偵 測器在足夠資料累加後可被觸發。 建議之解決方案可用於但不限於所有可自資訊載體讀取 或寫入資料之P C磁碟機，特別是可記錄或可再寫入之光學 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

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五 、發明説明（ =載體，如CD，DVD或DVR資訊載體。此種光學記綠 ^通常載有-獨特號碼，其可易於用作上述情況之識別 本發明亦關於保護儲存於申請專利範圍第7項之資訊載體 中足内谷< 裝置，其含一讀取單元，一記憶體，一控制單 70，複製保護評估單元。此外，本發明關於中請專利範 圍第/、之含一磁碟機之個人電腦，申請專利範圍第9項之 ，腦程式，及申請專利範圍第1〇項之資訊載體以儲存；請 專利範圍第9項之電腦程式。 本發明將伴隨圖式作詳細說明，其中·· 圖1說明蝶式讀.取之問題， 圖2顯示本發明之一裝置之方塊圖， 圖3顯示浮水印偵測器之方塊圖， 、以舉例說日月，以下說明DVD“永不能複製，，之視頻浮水印 之較佳實施例。 及 操 “通常，一 DVD PC磁碟機僅能了解“讀取指令+資料 窝入扣V + ^料。資料係以3 2扇區（在視窗及其他大多操 2系統下）之最大短脈衝之2KB(稱為扇區）單元發射。此舉 意指磁碟機並無如視頻記錄器之大連續順序之概念。為此 理由，浮水印導線必須以“扇區，，，“讀取，，，及“寫入，，方式 配合。 … 磁 系 圖1說明由本發明解決之問題。圖中顯示一磁碟丨，一 DVD磁碟機2以存取磁碟丨及一 PC 3以處理由磁碟機2自 碟！讀取之資料。假定磁碟i包含—css(内容編碼 本紙張尺度通用中國國家標準(CNS) A4規格(210Χ2973Γ -8-

五、發明説明（6 統）DVD-視頻之一非法複製本。圖亦顯示包含一“永不能複 製”浮水印之一 I圖像之1 0 ECC段之一幀1 1。通常該幀1 1 之該10ECC^^#N#N + 9被順序讀取及進一步處理。磁碟機 2内之浮水印偵測器將可擷取嵌入該資料1 1中之浮水印及 加以評估。因為浮水印為“永不能複製’，，故可防止該資料 被P C 3所複製。

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為避免幀1 1之視頻之理想（浮水印）扇區不被連續讀取， 但以其他資料散布亦不理想。圖1中說明之一特殊例中，在 幀11之每一理想扇區之後，PC 3經常由磁碟機2要求一（固 定）具有序號#>1+』含另一視頻包V 一pck之假扇區12。幀1 1 及假段12之單一段之交互讀取導致一資料流丨3儲存在磁碟 機2之緩衝記憶體21内。因為每一第二段中包含不同資料流 之資料，即來自I-圖像⑴或另一視頻包（V一pck),包含在 磁碟機中之浮水印偵測器（未示出），永遠無法搜集足夠浮 水印能量於“跳躍，，之間以建立決定上門限，即嵌於資料流 中之浮水印無法擷取及評估。 在P C 3之内，假段1 2於是自P C之主記憶體中之資料流 13移除，以便再建立原資料流丨丨，其可儲存於硬碟磁碟機 (HDD)31之中，自該磁碟機，被駭客之資料之後備可儲存 於另一磁碟4中。 一衍出之計劃為，主機以隨機順序讀取扇區，並在主機 之主記憶體中將其置換回原順序。同一駭客可應用於寫入 有浮水印之資料（永不能複製或不再複製）於一磁碟上。此 僅能對可再寫入媒體有效，對僅寫入一次（可記錄）媒體無 -9 -

五、發明説明（ 效。因為後-媒體不彳能蓋寫。此夕卜，跳躍之次 制，或在寫人期間可在贿上建立無缝鏈路有限制。 基於相似理念之另_駭客行為係當存取—磁碟時，將接 取與寫入指令混合。因而浮水印偵測器受到混淆，及^ 受到二不同資料流，故浮水印無法被翔取及評估。 圖2顯示本發明保護儲存於資訊載體中之内容之裝 圖1之PC 3用以存取一資訊載體，此例中為磁碟卜娘由 包括保護磁碟1上之内容之裝置之磁碟機2。應注意，磁碟 如 機2可為一單獨之裝置如圖2所示，但亦可併入p P C磁碟磁碟機。 控 磁 緩 中 器 器 根 磁碟機2包含一緩衝記憶體21 信號處理器22及微 制器23。緩衝記憶體21包含_環料衝器2ιι以儲存自 碟1讀取之資料’或窝入磁碟1之資料，及-浮水印累加 衝器2 12以累加自磁碟！讀取之資料或寫入磁碟1之資料 摘取之浮水印資料，以備用作浮水印之評估。資料處理益 22包含-介面（ATApi)mpc 3，—浮水印偵測器邏輯 222則貞測及評估浮水印，—EC(：解碼器223以自磁碟讀取 資料及將其解密，及-記憶體控制器⑵以控制信號處理 22及緩衝記憶體21之該元件。另外備有—微控制器加 據偵出之浮水印控制信號處理器2 2。 根據本發明，磁碟機2自磁碟丨讀取非連續扇區並將其轉 移至主機3，如無浮水印偵測器222之磁碟機一樣。此表示 于水印偵測器2 22操作在一非連續熥!^^流上。通常此舉 將再設足浮水印偵測器。根據本發明，浮水印偵測器22 2再 本紙張尺度適财® @家標準(CNS) Μ規格Ο·297公董） -10-

同步並繼續累加資料至 已有足夠之資料累加時 此時摺疊緩衝器被清除 》手水印偵測器之摺疊緩衝器内。當 ’浮水印偵測（SPOMF等）被觸發， 即使^大多之驅動器結構之單_扇區，即可導致磁碟 又更夕=料被頃取，至少以位元組〇 E⑶段為誤差改 j ’先《最j之存取單疋），但通常更多，因為主機將可能 一、退後扇區m此，加在浮水印偵測器222之_⑽流能 具有相當長之伸展而無中斷。在環形緩衝器2"中，⑷代 表王機3之扇區需求，（b)代表偵測器222可繼續分析之資 印王機3要求一.新扇區時，環形緩衝器2丨】某點上之資料 在子水印偵測器222能處理之前被蓋窝。根據本發明，偵測 器=繼續直到偵測器222 „部分之分析器⑵再同步及繼 續摺登/累加’直到其已有足夠MpEG資料以供浮水印偵測 為止在再同步之觀點上，摺疊之内容之量應增加至τ c 秒，此量為在非連續MPEG流時視頻應摺疊之量。 在每一環形緩衝器211中，記號A代表原始寫入指針，自 磁碟之資料自該處寫入緩衝器記憶體。自改正之寫入指針B 之;貝料W受過E C C改正。至AT API讀取指針C之資料被轉 移至主機3。浮水印偵測器222中之MPEG分析器225最後 到達MPEG分析器指針d。 根據另一實施例，磁碟機2在又位元之前實施一讀取，在 可疑MPEG視頻情形下，當可疑MPEG扇區資料被主機申 請’並保證浮水印偵測器222可處理此内容時，X為申請之 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(21〇X297公釐)

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B7 五、發明説明（9 ，、枓局£之待項取〈資料量。僅在 3之新申請。此舉之優 兹莱機2執行自主 ^ 為改進足驅動性能捷，主機不y荽 :广浮水印價測，及改進之浮水印偵測，即Si !peg資料之扇將較長。結果，浮水印偵測器之 錢可能非浮水印材料被刪除且、爱衝 中刪除。 目圖1之假屬區#叫 對-次寫入媒體而言，同一方法可應用:主機 =方式寫入資料至磁碟i(多少），俾浮水印偵測器如= 作於磁碟機緩衝器21。實際上，此等問題可能不如可再寫 =ΓΓ之大’再寫入磁碟中幾乎每一Ecc段均在單獨寫入 仃力中被寫人於額外之鏈路誤差而可能失效。 本發明亦可用於克服上述之第三個同時利用混合之讀取 與寫入指令問題。浮水印偵測器222分析在讀取緩衝器及寫 、爰衝器中之^料並將其累加/指疊至同一摺疊緩衝器内。 如貝料/此為有浮水印，另一流無浮水印時則將浮水印消 除。為此理由，偵出之内容之量必須增加至乂 k位元。以一 印债測，同時處理二資料流，對誠實用戶不會引起偽 月疋。不論謂取行動或寫入行動是否非法，内容已以非法 方式被轉移至/自磁碟，磁碟因此應被排出。 圖3顯tf —浮水印偵測器之一般布局。在一摺疊緩衝器 中’進入之資料’即視頻資料被摺疊或累加，此緩衝器為 1 2 8 X 1 2 8緩衝器。視頻資料在1秒後，一 2 〇傅里葉轉移實 施於FFT單元41中。在一 sP〇mf單元42中，以ΐ/|Ζί丨取代 〜施加一浮水印偵測。在關聯單元43中，實施一點產品將 12-

此結果與浮水印圖案4 4相關聯。之後，2 D IF F T加至IF F T 單元45中。在搜索單元46及47中，搜索最高峰值及次高峰 值（其絕對值）。最後，在一組合單元48中，此二峰值之相 對位置向量與一負載組合。如負載有效時，相對向量必須 位於128允許位置之一預定柵格。如此，可考慮此為一有效 微決疋。欲偵出浮水印，需要一有效宏決定。此一有效之 i決定在具有有效負載之單一微決定及超過門限丁1之二峰 值出現時發生，或具有有效及二中型峰值之相等負載超過 門限T 2出現時發生。此二正微決定必須發生在彼此之$ 〇秒 内。 根據此實施例，使用下列之浮水印偵測方法。資料磁碟 f將“累士加”其所遇到之所有含DVD視頻之扇區，不論扇區 是否在讀取或寫入行動時被轉移與否。累加持續直到有足 :資料以實施浮水印偵測為止。累加階段以分析階段跟 隨。如分析結果為浮水印肯定認定，磁碟機必須以此方式 回輸用戶。如磁碟為可記錄磁碟，磁碟機應記住其獨特之 磁碟。此獨特磁碟ID應與一數字“n”，此數字為在磁碟 上發現洋水印之次數耦合至磁碟機之快速記憶^如此數 子超過數“Ν”，該磁碟之所有讀取及“㈣均應中斷一 段時間。時間為若干，受到數因素之料：磁碟機可替之 磁碟及上次磁碟被閃光之時間。任何情形下：數字 貫際值可為10)太短’故用戶無法秘密複製—數分鐘 夠大可使用戶刪除其不法㈣，或自其磁碟複 I法材料。用戶可使磁碟可再使用之方法，其中之 -13 - B7 五、發明説明（11 ) n / N ’為使磁碟機成功執行一“格式化，，指令。再格式化磁 : 兹茱機必頊自非法磁碟表中刪除磁碟ID。以此方 式，用戶可恢復原來非法之磁碟。 磁碟機回輸用戶指出_WM已發現之方法為，由磁碟機 ^出 松且^牛及置放一新感覺代碼在感覺緩衝器中， 通知，戶-“WM永不能複製已被偵出”。之後，磁碟機可 選擇貫施*&盤，，或暫停，俾用戶清楚知道發生錯誤及其 轉移行動被中斷。 此較佳實施例可摘要如下： (累加階段） -磁碟機累加視頻資訊之各扇區，而不論讀取或寫入之順 序， -磁碟機累加所有轉移資料之扇區，讀取及寫入， •磁碟機累加直到已有足夠資料以供分析階段 (分析階段） •如偵出永不能複製”WM時，驅動並檢查磁碟ID是否存 在於圮憶體中，否則應建立一欄，此情形下“ n ” = 〇， -對應之“η”應予增量， -PC磁碟機可選擇執行一，，出托盤，，（即將磁碟自磁碟機移出） 或暫停， -如“n”> = “N” ’不允讀取或寫入，僅SCSI指令 FORMAT UNIT”，磁碟機應發出一“檢查條件，，至主機並 將永不複製W Μ ”置於感覺緩衝器（“感覺緩衝器，，為一資 訊，磁碟機應將其發送至主機以響應SCSI指令 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公爱)

五、發明説明（12 “REQUEST SENSE”）。 一磁碟插入後，磁碟機應檢查磁碟ID，檢查其是否出現 於記憶體中之資料庫内。如已在資料庫内，及 “n，，> = “N，，，應採取上述行動。 元件符號說明 1 磁碟 2 磁碟機 3 個人電腦 4 磁碟 11 幀 12 假段 ， 13 資料流 21 緩衝器記憶體 22 信號處理器 23 微控制器 21 1 環形緩衝器 212 浮水印累加緩衝器 221 介面 222 浮水印偵測器邏輯 223 E C C解碼器 224 記憶體控制器 225 分析器 40 折疊單元 41 FFT單元 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五、發明説明（13 42 SPOMF單元 43 相關單元 44 浮水印圖案 45 IFFT單元 46 搜索單元 47 搜索單元 48 組合單元 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. Α8 Β8 C8 D8 123,83^3 κ κ >1091117881號專利申請案 月 味文申請專利範圍替換本(94年3月) 六、申請專利範圍 1。一種供保護内容之方法，該内容包含儲存於一資訊載體 中之嵌入複製保護資料，該方法含以下步驟： -自資訊載體讀取内容或寫入内容至資訊載體以響應一 存取指令， -儲存該内容於記憶體， -繼續自資訊載體讀取内容及寫入内容至資訊載體，及 累加該内容於一記憶體中，直到足夠之内容已儲存其 中以擷取及評估該複製保護資料， 其中，如在執行前存取指令期間，有新存取指令時，該 複製保護資料之擷取與評估之再設定加以防止，直到該 複製保護資料之擷取與評估已完成。 2 .如申請專利範圍第1項之方法，其中存取該資訊載體係 根據擷取及評估之複製保護資訊而控制。 3 .如申請專利範圍第1項之方法，其中該複製保護資料含 一浮水印。 4.如申請專利範圍第1項之方法，其中在讀取與寫入期間 之任何存取指令將予以延遲，直到響應前存取指令並已有 足夠資料累加並儲存於記憶體，以評估該複製保護資料。 5 ·如申請專利範圍第1項之方法，其中該資訊載體為一光 學記錄載體，特別為可記錄或可再寫入之光學記錄載 體。 6 . —種保護内容之裝置，該内容包含儲存於一資訊載體中 之嵌入複製保護資料，該裝置包含： -一讀取單元，以自資訊載體讀取内容或寫入内容至載 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) Α4規格(210 X 297公釐) 1238383

   A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 體，以響應一存取指令， -儲存該内容於記憶體， -控制裝置，用以控制至資訊載體之存取，俾讀取單元 繼續自資訊載體讀取内容或寫入内容至資訊載體，及累 加該内容至該記憶體直到已儲存足夠内容，以擷取及評 估該複製保護資料，及 -一複製保護評估單元，以自儲存於記憶體之内容擷取 該複製保護資料，及評估該擷取之複製保護資料， 其中該控制裝置被進一步調適為當新存取指令在執行前 存取指令期間出現時，複製保護資料之之擷取及評估之 再設定得以避免，直到該複製保護資料已完全擷取及評 估為止。 7· —種個人電腦，包含一磁碟機以存取一資訊載體，該磁 碟機包含一如申請專利範圍第6項之保護儲存於資訊載 體上儲存之内容之裝置。 8· —種電腦可讀取儲存媒體，其儲存一電腦程式，該電腦 程式包含程式代碼構件以實施如申請專利範圍第1至5 項中任一項方法之步驟。 -2- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐)