защита от копирования компакт-дисков с цифровой звукозаписью

Формула изобретения

1. Способ защиты от копирования компакт-диска (КД) цифровой звукозаписи, несущий звуковые данные и данные управления, причем данные управления закодированы на компакт-диске, причем способ защиты от копирования содержит этап воспроизведения выбранных данных управления неправильно и/или неточно, при этом упомянутые выбранные данные управления недоступны или вообще не читаемы звуковым проигрывателем, так что звуковой проигрыватель может воспроизводить звуковые данные, в то время как неправильные данные управления делают звуковые данные вообще не воспроизводимыми устройством считывания данных.

2. Способ по п.1, в котором данные управления закодируют на компакт-диске, который воспроизводят неправильно, являются навигационными и/или синхронизирующими.

3. Способ по п.2, в котором данные управления расположены на нулевой дорожке на диске, и неправильные данные управления, расположенные на нулевой дорожке, идентифицируют позицию на диске конечной зоны.

4. Способ по п.3, в котором данные управления на нулевой дорожке указывают, что Atime (абсолютное время) в начале конечной зоны воспроизводят неправильно.

5. Способ по п.4, в котором данные управления на нулевой дорожке указывают, что Atime (абсолютное время) в начале конечной зоны должно быть нулевым.

6. Способ по п.4, в котором данные управления на нулевой дорожке имеют значение для Atime (абсолютного времени) равным значению в начале конечной зоны, которое имеет место на первой звуковой дорожке на компакт-диске.

7. Способ по любому из пп.1-6, в котором данные управления, закодированные на компакт-диске, определяющие характер дорожек, воспроизводят неправильно.

8. Способ по п.7, в котором данные управления на КД, идентифицирующие характер дорожек, неправильно идентифицируют каждую звуковую дорожку как дорожку данных.

9. Способ по любому из пп.1-8, в котором данные управления, закодированные на компакт-диске, которые воспроизводят неправильно, являются данными управления в таблице содержимого (ТС) компакт диска.

10. Способ по любому из пп.1-9, в котором данные управления, закодированные на компакт-диске, изменяют так, чтобы они воспроизводились неправильно, до изготовления мастер-диска.

11. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью, несущий звуковые данные и данные управления, причем данные управления закодированы на компакт-диск, и выбранные данные управления воспроизводят неправильно и/или неточно, упомянутые выбранные данные управления являются или недоступными или вообще не читаемыми звуковым проигрывателем, чтобы звуковой проигрыватель мог воспроизводить звуковые данные, в то время как неправильные данные управления делают звуковые данные вообще не воспроизводимыми устройством считывания данных.

12. Защищенный от копирования компакт-диск, с цифровой звукозаписью по п.11, в котором неправильные данные управления на диске являются данными навигации и/или синхронизации.

13. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью по п.12, в котором данные управления расположены на нулевой дорожке на диске, и неправильные данные управления, расположенные на нулевой дорожке, идентифицируют позицию на диске конечной зоны.

14. Защищенный от копирования компакт-диск, с цифровой звукозаписью по п.13, в котором неправильные данные управления на нулевой дорожке указывают неправильно Atime (абсолютное время) в начале конечной зоны.

15. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью по п.14, в котором неправильные данные управления на нулевой дорожке указывают, что Atime (абсолютное время) в начале конечной зоны является нулевым.

16. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью по п.14, в котором неправильные данные управления на нулевой дорожке имеют значение для Atime (абсолютного времени) в начале конечной зоны, которое находится на первой звуковой дорожке на компакт-диске.

17. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью по любому из пп.11-16, в котором неправильные данные управления, закодированные на компакт-диске, определяют характер дорожек на диске.

18. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью по п.17, в котором неправильные данные управления неправильно идентифицируют каждую звуковую дорожку как дорожку данных.

19. Защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью по любому из пп.11-18, в котором неправильные данные управления, закодированные на компакт-диске, являются данными управления в таблице содержимого (ТС) диска.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к способу защиты от копирования компакт-диска с цифровой звукозаписью и к защищенному от копирования компакт-диску с цифровой звукозаписью.

Компакт-диски с цифровой звукозаписью (CD-DA), на которые записана музыка или другая звуковая информация, можно проигрывать или считывать более сложным устройством, типа дисководов CD-ROM (постоянное запоминающее устройство на компакт-диске). Это означает, например, что данные с CD-DA, приобретенного пользователем, могут быть считаны на персональном компьютере посредством его дисковода ROM (постоянного запоминающего устройства) и таким образом скопированы на другой диск или другой носитель записи. Увеличивающиеся возможности устройств записи, способных записывать на компакт-диски, являются поэтому огромной угрозой для музыкальной промышленности.

Настоящее изобретение обеспечивает способ защиты от копирования компакт-диска с цифровой звукозаписью.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения предлагается способ защиты от копирования компакт-диска с цифровой звукозаписью, в котором данные управления, пригодные для использования устройством считывания данных, кодируют на компакт-диске (КД), причем способ защиты от копирования содержит этап воспроизведения выбранных данных управления неправильно и/или неточно.

В варианте осуществления изобретения неправильные данные, закодированные на КД, являются или недоступными или вообще не читаемыми для звукового проигрывателя. Поэтому, законный звуковой КД, купленный пользователем, может быть воспроизведен нормально на звуковом проигрывателе. Однако неправильные данные делают КД не воспроизводимым устройством считывания данных. Это предотвращает копирование данных на компакт-диске.

Конечно, делая звуковой компакт-диск не воспроизводимым на устройстве считывания данных, пользователь также предотвращается от использования дисковода CD-ROM, например, законно просто воспроизводя музыкальную или другую звуковую информацию на диске.

В данном описании термин "звуковой проигрыватель" используют для обозначения проигрывателей и дисководов, предназначенных для воспроизведения звуковых данных на компакт-диске с цифровой звукозаписью. Такими проигрывателями обычно должны быть коммерчески доступные проигрыватели музыкальных КД, функции которых заключаются исключительно в воспроизведении музыки или другой звуковой информации с КД. Требуется, чтобы неправильные данные, закодированные на КД, вообще не "посягали" или влияли на нормальную работу, например, "звукового проигрывателя".

В данном описании термин "устройство считывания данных" используют для указания всех проигрывателей и дисководов, которые способны считывать данные с диска, например, извлекая или иначе обращаясь к данным на диске. Такие проигрыватели будут включать в себя, поэтому, дисководы CD-ROM. Вообще, и как допускается выше, для дисковода CD-ROM, например, будет не только предотвращена операция по созданию пригодной для использования копии законного CD-DA, но будет вообще предотвращено воспроизведение законного CD-DA.

В одном варианте осуществления способа изобретения данные, закодированные на компакт-диске, который был воспроизведен неправильно, являются данными навигации и/или синхронизации.

Например, данные, идентифицирующие позицию на диске конечной зоны, воспроизводятся неправильно на нулевой дорожке диска. Таким образом, данные на нулевой дорожке, которые указывают Atime (абсолютное время) в начале конечной зоны, могут быть воспроизведены неправильно. Например данные на нулевой дорожке могут показывать, что (значение) Atime в начале конечной зоны равно нулю. Альтернативно, данные на нулевой дорожке могут иметь значение для Atime в начале конечной зоны, которое имеют место на первой звуковой дорожке на компакт-диске.

Дополнительно и/или альтернативно, данные на КД, определяющие характер дорожек, воспроизводятся неправильно.

В предпочтительном варианте осуществления данные на КД, идентифицирующие характер дорожек неправильно, идентифицируют каждую звуковую дорожку как дорожку данных.

В предпочтительном варианте осуществления способа изобретения данные, закодированные на диске, который воспроизводится неправильно, являются данными в таблице содержимого (ТС) компакт-диска.

Предпочтительно, данные управления, закодированные на компакт-диске, изменяют, чтобы они воспроизводились неправильно, до изготовления мастер-диска.

Настоящее изобретение также охватывает защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью, в котором данные управления, пригодные для использования устройством считывания данных, закодированы на компакт-диске и в котором выбранные данные управления воспроизводят неправильно и/или неточно.

Предпочтительно, неправильные данные, закодированные на компакт-диске, являются или недоступными или вообще не читаемыми звуковым проигрывателем. Это дает возможность нормально воспроизводить защищенный от копирования диск на звуковом проигрывателе. Однако данные, закодированные на защищенном от копирования компакт-диске, делают диск вообще не воспроизводимым устройством считывания данных. Это предотвращает использование устройства считывания данных для извлечения или считывания данных на диске, посредством чего копирование диска также предотвращается. Конечно, более невозможно использовать дисковод CD-ROM, например, для проигрывания звуковой информации на законно приобретенном защищенном от копирования диске.

В варианте осуществления неправильные данные управления на защищенном от копирования диске являются навигационными и/или синхронизирующими данными.

Например, на нулевой дорожке имеются неправильные данные управления и идентифицируют позицию на диске конечной зоны. Таким образом, неправильные данные управления на нулевой дорожке могут указывать Atime неправильно в начале конечной зоны. Например, неправильные данные управления на нулевой дорожке могут показывать, что (значение) Atime в начале конечной зоны является нулевым.

Альтернативно, неправильные данные управления на нулевой дорожке могут иметь значение для Atime в начале конечной зоны, которое имеет место на первой звуковой дорожке на компакт-диске.

Дополнительно и/или альтернативно, защищенный от копирования компакт-диск с цифровой звукозаписью согласно изобретению может иметь неправильные данные управления, закодированные на диске, которые определяют характер дорожек на диске.

В варианте осуществления неправильные данные управления неправильно идентифицируют каждую звуковую дорожку как дорожку данных.

Защищенный от копирования компакт диск с цифровой звукозаписью согласно изобретению может иметь неправильные данные управления, закодированные на нем, которые являются данными управления в таблице содержимого (ТС) диска.

Варианты осуществления настоящего изобретения описаны ниже посредством примера со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

на фиг.1 схематично представлен компакт-диск со спиральной дорожкой данных,

на фиг.2 представлена структура кадра данных, закодированных на КД,

на фиг.3 представлен общий формат данных Q-подканала,

на фиг.4 представлен формат данных для Q-подканала в соответствии с режимом,

на фиг.5 графически представлены Atime и Ttime на компакт-диске,

на фиг.6а представлен пример определения дорожек CD-DA с помощью таблицы содержимого, и

на фиг.6b представлена таблица содержимого CD-DA, изображенного на фиг.6а, когда диск был защищен от копирования.

Компакт-диск с цифровой звукозаписью (CD-DA), на котором записана музыка и который должен быть воспроизведен на звуковом проигрывателе, таком как обычный проигрыватель КД, изготовлен и записан в стандартном формате, относящемся к известным стандартам "Красной книги". Определяя физические свойства диска, например его размеры, и его оптические свойства, например длину волны лазера, "Красная книга" также определяет формат сигнала и кодирование данных, которые нужно использовать.

Как известно, использование стандартов "Красной книги" гарантирует, что любой CD-DA, произведенный в соответствии с этими стандартами, может быть воспроизведен на любом звуковом проигрывателе, произведенном в соответствии с этими стандартами.

На фиг.1 схематично представлена спиральная дорожка 4 на КД 6. Эта спиральная дорожка 4 на CD-DA разделена на нулевую дорожку 8, множество последовательных музыкальных или звуковых дорожек 10 и конечную зону 12. Нулевая дорожка 8 включает в себя таблицу содержимого (ТС), которая идентифицирует для звукового проигрывателя дорожки, которые должны следовать далее, пока конечная зона 12 не укажет, что дорожка 4 должна закончиться.

Звуковой проигрыватель при включении всегда обращается к нулевой дорожке 8. Музыкальные дорожки можно затем воспроизводить последовательно, когда считывающая головка отслеживает дорожку 4 от нулевой дорожки до конечной зоны. Альтернативно, при необходимости проигрыватель переводит считывающую головку к началу каждой звуковой дорожки.

Все проигрыватели компакт-дисков и считывающие устройства запрограммированы так, чтобы не перемещать считывающую головку за пределы начала дорожки 12 конечной зоны. Это должно защитить считывающую головку.

Очевидно, что CD-ROM выглядит точно так же, как CD-DA, и имеет такую же спиральную дорожку, разделенную на сектора. Однако устройства считывания данных, такие как дисководы CD-ROM, являются намного больше сложными и позволяют считывать данные и обрабатывать информацию из каждого сектора компакт-диска согласно характеру этих данных или информации. Устройства считывания данных могут перемещаться, считывая информацию от каждого сектора, посредством чего считывающая головка может быть управляемой, чтобы при необходимости обращаться к любой соответствующей части спиральной дорожки 4.

Чтобы гарантировать, что любое устройство считывания данных может считывать любой CD-ROM, компакт-диски и считывающие устройства также изготовлены в соответствии с известными стандартами, в этом случае называемыми стандартами "Желтой книги". Эти стандарты "Желтой книги" включают в себя, но и расширяют стандарты "Красной книги". Следовательно, устройство считывания данных, типа дисковода CD-ROM, может быть управляемым так, чтобы воспроизводить CD-DA.

Способность устройства считывания данных обращаться, извлекать или иначе считывать данные на CD-DA создает проблему для музыкальной промышленности. Пользователь может использовать дисковод CD-ROM, чтобы считывать данные со звукового диска, например, в компьютерный файл и затем эти данные могут быть скопированы. Увеличивающиеся возможности устройств записи, способных осуществлять запись на компакт-диски, означают, что люди и организации теперь имеют свободный доступ к технологии создания совершенных копий звуковых компакт-дисков. Это является предметом большого беспокойства для музыкальной промышленности.

Звуковой проигрыватель, будь это специально предназначенный проигрыватель музыкального компакт-диска или более сложный дисковод CD-ROM, которым управляют, чтобы воспроизводить звуковой диск, только просматривает и использует данные, закодированные в соответствии со стандартами "Красной книги". Что является более важным - если имеется неточность в данных, звуковой проигрыватель будет обычно продолжать проигрывание, вместо попытки исправить ошибку. Например, если считывающая головка переместилась к началу дорожки и начала воспроизводить эту дорожку, звуковой проигрыватель продолжит воспроизводить эту дорожку до конца, даже если становится очевидно, что имеется некоторая ошибка в информации синхронизации времени, например. В противоположность этому, устройство считывания данных устроено так, чтобы идентифицировать и исправлять ошибки.

Настоящее изобретение поэтому предлагает, чтобы ошибки были преднамеренно вставлены в закодированные данные. Например, ошибки могут быть вставлены в данные "Красной книги", но вставленные ошибки должны иметь тип, который является обычно "прозрачным" для звукового проигрывателя. Альтернативно, звуковые диски могут быть закодированы с выбранными и неправильными данными "Желтой книги", которые не используются звуковым проигрывателем. В каждом случае ошибки выбирают так, что устройство считывания данных является неспособным считывать или воспроизводить звуковой диск. Очевидно, что система согласно изобретению имеет тот недостаток, что пользователь не может воспроизводить законно приобретенный звуковой диск, имеющий защиту от копирования, на устройстве считывания данных законным способом, то есть просто воспроизводить музыку, записанную на диске. Однако ввиду потенциальных потерь от пиратства музыкальная промышленность желает принять этот недостаток.

Поскольку кодирование данных на CD-DA и на CD-ROM известно и согласуется с соответствующими стандартами, нет необходимости описывать его здесь подробно.

Вкратце, данные на КД кодируют в кадры посредством EFM (модуляции восемь-в-четырнадцать). Фиг.2 представляет формат кадра и, как очевидно из этого чертежа, каждый кадр имеет синхронизирующие данные, биты под-кода, обеспечивающие символы управления и отображения, биты информации и биты проверки на четность. Каждый кадр включает в себя 24 байта данных, которые для CD-DA являются звуковыми данными.

Имеются 8 битов под-кода, содержащихся в каждом кадре и обозначаемых Р, Q, R, S, Т, U, V и W. Обычно в звуковом формате используют только биты под-кодов Р и Q. Стандарт требует, чтобы 98 кадров, изображенных на фиг.2, были сгруппированы в сектор, и биты под-кодов из 98 кадров объединяют для формирования блоков под-кодов. То есть каждый блок под-кода образует байт одновременно из 98 последовательных кадров. Таким образом, формируют 8 различных подканалов P-W. Эти подканалы содержат данные управления для диска. Р- и Q-подканалы включают в себя данные синхронизации и навигации для дорожек на диске и обычно являются единственными подканалами, используемыми на звуковом диске.

Формат данных для блока Q-подканала, собранного из 98 последовательных кадров, приведен на фиг.3. Как видно, начало блока подканала обозначено появлением шаблона синхронизации S0 и S1 в качестве первых 2 символов. Следующие информационные биты являются служебными битами для определения содержимого дорожки. Таким образом, служебные биты могут идентифицировать звуковое содержимое или содержимое данных. Затем следует адресная информация, ADR, которая определяет один из четырех режимов для битов Q-данных. 72 бита Q-данных следуют за адресной информацией, и затем имеется 16 битов циклического контроля избыточности или проверки, которые используют для обнаружения ошибок в битах контроля, адреса и Q-данных.

Фиг.4 представляет содержимое данных блока Q-подканала в каждом из четырех режимов, обозначенных адресной информацией, ADR. В режиме 0 все Q-данные имеют нулевое значение. В режиме 0 данные Р-подканала также установлены равными нулевому значению. В режиме 2 Q-данные содержат номер по каталогу для диска, например, штриховой код Универсального кода продукта. К тому же, в режиме 2 отсчет Atime из смежных блоков продолжается. Режим 3 используют, чтобы получить код хранения и поиска информации (КХПИ, ISR) для идентификации каждой музыкальной дорожки. Кроме того, и как показано, в режиме 3 отсчет абсолютного времени, Atime, продолжается.

Как показано на фиг.4, в режиме 1 Q-данные в каждом блоке подканала содержат программную и временную информацию для отдельных звуковых дорожек и для информационной области диска. Как изображено, существуют различные форматы для Q-данных для начальной дорожки для данных в программной и оконечной зонах. Однако в обоих форматах в режиме 1 Q-данные дают информацию о времени вдоль дорожки. Текущее время дорожки называют Ttime, измеряют в минутах, секундах и кадрах, и Тмин, Тсек и Ткадр являются компонентами Ttime. В программной и оконечной зонах Q-данные дополнительно включают в себя информацию об абсолютном времени, Atime, на диске в минутах, секундах и кадрах, и Амин, Асек и Акадр являются компонентами Atime.

На фиг.5 представлено графически, как Atime и Ttime изменяются в пределах диска. Atime является абсолютным временем в пределах диска и начинается с нуля в начале программной области. Ttime является текущим временем в пределах каждой дорожки и, таким образом, начинается с нуля в начале каждой дорожки. Таким образом, и как изображено на фиг.5, Atime увеличивается монотонно в пределах диска, в то время как Ttime увеличивается для каждой отдельной дорожки. Как также изображено на фиг.5, Р-подканал включает в себя флаги F, каждый из которых указывает начало соответствующей дорожки. Флаги Р-подканала также определяют оконечную зону.

Как указано на фиг.4, в режиме 1 каждый блок Q-подканала содержит следующие последовательные значения для Atime и Ttime. Когда звуковой проигрыватель должен воспроизводить звуковую дорожку, головка переводится к началу дорожки. Передвижение может быть осуществлено посредством Atime, Ttime, и/или флагов Р-подканала или некоей их комбинации. Вообще, как только звуковой проигрыватель начал воспроизведение дорожки, это воспроизведение продолжается. Воспроизведение дорожки обычно не останавливается, если имеются какие-либо ошибки в данных, и таким образом звуковой проигрыватель эффективно игнорирует любые ошибки в данных, которые встречаются. Таким образом, если звуковой проигрыватель может быть надежно ориентирован на начало дорожки, можно ожидать получения непрерывного звукового выходного сигнала с этой дорожки без проблем.

Как отмечено выше, в режиме 1 Q-данные предоставляют ТС в нулевой дорожке. Часть типовой ТС приведена в форме таблицы на фиг.6а. Из нее видно, что каждая дорожка (14) задается посредством (16) начального адреса в (единицах) времени и кадрах от конца нулевой дорожки. Каждая дорожка также имеет логический адрес блока (ЛАБ, LBA) 18, который отсчитывают от Atime и предоставляет адрес начала дорожки на диске. ТС звукового диска также идентифицирует Atime от начала программной области до начала конечной зоны, как обозначено 20. Однако заявители определили, что обычно звуковые проигрыватели не считывают или не используют временную отметку конечной зоны из ТС.

На фиг.6b представлена в табличной форме часть ТС, изображенной на фиг.6а, после того, как она была изменена для защиты диска от копирования. В частности, можно видеть, что значение Atime (20) от начала программной области диска до конечной зоны было установлено равным нулю, указывая, что конечная зона находится в начале зоны, находящейся в начале первой звуковой дорожки. Устройство считывания данных поэтому, обращаясь к диску 6, будет считывать с нулевой дорожки информацию, показывающую, что диск не имеет программной области и что за нулевой дорожкой непосредственно следует конечная зона. Устройство считывания данных откажется перемещать считывающую головку от начала звуковой дорожки, потому что полагает, что первая дорожка начинается в пределах конечной зоны. Устройство считывания данных поэтому будет неспособно считывать или воспроизводить диск с ТС, изображенной на фиг.6b.

Очевидно, что значения в таблицах на фиг.6а и 6b приведены только для того, чтобы проиллюстрировать, как осуществляется манипулирование информацией для обеспечения защиты от копирования. Фактические значения (для) дисков на практике могут отличиться от указанных в таблицах.

ТС, изображенная на фиг.6b, была изменена вторым способом, который также предотвращает надлежащее использование устройством считывания данных информации на диске. В этой связи, и как видно из фиг.6а и 6b, все дорожки на звуковом диске являются звуковыми дорожками, что обозначено ссылкой 22. В ТС фиг.6b эти дорожки ошибочно идентифицированы как дорожки данных. Таким образом, даже если устройством считывания данных управляют так, чтобы игнорировать ложную информацию о конечной зоне в ТС, она указывает, что каждая из последующих дорожек содержит цифровые данные вместо звукового аналога. Любое считывание этих дорожек поэтому будет неудачным, так как проигрыватель пробует считывать данные, но не может найти соответствующие заголовки синхронизации SYNC или сектора. Поэтому появляются ошибки, и считывание является неудовлетворительным.

В представленном варианте осуществления Atime было установлено равным нулю, чтобы указать, что конечная зона находится в начале зоны, находящейся в начале первой звуковой дорожки. Также возможно установить Atime для конечной зоны равным альтернативному, неправильному значению. Такое неправильное значение будет "ставить в тупик" устройство считывания данных и будет вообще предотвращать движение считывающей головки далее по диску в отличие от позиции, обозначенной неправильной отметкой времени конечной зоны. Например, значение Atime, заданное в ТС для конечной зоны, могло бы указывать позицию в пределах первой или последующей звуковой дорожки.

Там, где неправильное значение Atime для начального времени конечной зоны указывает на позицию в программной области диска, устройство считывания данных может обратиться к звуковым данным на диске в позициях перед обозначенным неправильным значением Atime. Однако количество доступных звуковых данных может быть сохранено малым. В будущем звуковые проигрыватели смогут считывать момент времени конечной зоны, например, и в этих обстоятельствах, имея неправильную идентификацию времени конечной зоны, позиция в пределах первой звуковой дорожки будет гарантировать, что звуковой проигрыватель способен воспроизводить защищенный от копирования диск.

Варианты осуществления, описанные и изображенные выше, идентифицируют два варианта, которые могут быть осуществлены применительно к данным на нулевой дорожке звукового диска, чтобы защитить от копирования этот диск. Очевидно, что любые данные, которые являются "прозрачными" для звукового проигрывателя, могут быть изменены, чтобы предотвратить работу устройства считывания данных. Дополнительно и/или альтернативно, можно обеспечивать данные на звуковом диске, чтобы предотвратить формирование цифрового выходного сигнала от звукового проигрывателя. Также очевидно, что при необходимости могут быть представлены альтернативные или дополнительные ошибки в данных стандартов "Красной книги" или "Желтой книги".

Другие модификации или изменения в вариантах осуществления, описанных выше, могут быть осуществлены в объеме прилагаемой формулы изобретения настоящей заявки.