CN1198828A - 包含辅助信息的信息载体,读出装置,以及制造这种信息载体的方法 - Google Patents

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Abstract

按照本发明的用于受控制地重现信息的系统包括一种信息载体和一个读出装置。在信息载体中包含被写入轨迹的信息块。信息载体上具有参考图形,用来将轨迹划分成可以写入信息块的扇区,并且在参考图形中写入辅助信息。这种辅助信息可以是关于信息的解码密钥、访问代码、或是数字特征。读出装置中包括用于恢复信息和辅助信息的解调装置。该装置还可以包括依靠辅助信息来处理信息和/或辅助信息的装置。由于辅助信息无法被传送到非法复制品上,这种非法复制品是不能使用的。

Description

包含辅助信息的信息载体， 读出装置， 以及制造这种信息载体的方法
本发明涉及到包括一种轨迹的信息载体，在轨迹上按预定的方式写入代表信息的图形，并且写入有关的辅助信息。
本发明进一步涉及到一种读出装置，用于重现信息载体上的信息，这种信息载体包括一种轨迹，在轨迹上按预定的方式写入代表信息的图形，并且写入有关的辅助信息。该装置包括用于读出图形的读出装置，按照预定方式从读出信号中恢复信息的解调装置，以及用于恢复辅助信息的装置。
本发明进一步涉及到一种信息载体的制造方法，这种信息载体包括一种轨迹，在轨迹上按预定的方式写入代表信息的图形，并且写入有关的辅助信息，这种辅助信息是依靠上述信息来确定的。
在EP-0545472中公开了这种信息载体和读出装置。已知的这种信息载体包括一种预定的导向轨迹，称作预制槽。在预制槽所确定的轨迹中，按照预定方式写入的信息是由可以用光学方式读出的图形来体现的，这种图形是由例如是被扫描面的高度的第一物理参数的变化量构成的。预制槽还具有例如是横向的偏移的第二物理参数的变化量。预制槽的摆动是经过FM调制的，这种调制代表了与一种信息有关的辅助信息，该信息例如是用于恢复作为扰码信息存储的信息的一种反扰码代码。这种公知的装置包括用于读出图形的读出装置以及用于恢复辅助信息的恢复装置。这种公知的装置和信息载体构成了一个可以控制信息重现的系统。为了这种目的，该装置中包括依靠辅助信息来重现信息的装置。如果将信息复制到可写的信息载体上，这种复制的信息是不能重现的，因为在写入过程中仅仅写入了图形，而复制品本身并不包含任何辅助信息。
公知装置的问题在于，辅助信息是根据第二物理参数的变化量来恢复的，而这种参数是采用与写入图形不同的方式来表示辅助信息的。因此，用于恢复辅助信息的装置比较复杂。
本发明的目的是提供一种用受控的方式来重现信息的装置，在其中可以用一种简单且廉价的方式恢复辅助信息。为此，本发明的信息载体的特征在于，这种信息载体包括参考图形，用来将轨迹划分成可以按块写入信息的区域，这种参考图形以预定的方式代表了辅助信息。为了实现上述目的，本发明的读出装置的特征在于，解调装置中包括根据从信息载体上获得的参考图形来恢复辅助信息的装置，用参考图形将轨迹划分成可以按块写入信息的区域。为了实现上述目的，本发明的方法的特征在于，信息载体中设有参考图形，用来将轨迹划分成可以按块写入信息的区域，这种参考图形以预定的方式代表了辅助信息。
按照本发明的方法可以通过解调装置从信息载体上恢复辅助信息，因为该信息及其辅助信息都是按预定的方式来表示的。其优点在于可以简化用于恢复辅助信息的装置。
按照本发明的信息载体的另一实施例的特征在于，辅助信息中包括与信息的功能有关的核查信息，在按照执行的功能来处理信息时提供这种核查信息。其优点是这种信息(例如视频信息，计算机程序)的使用取决于辅助信息。因此，没有辅助信息的信息载体复制品是不能使用的。
按照本发明的信息载体的又一实施例的特征在于，它是一种可写型的信息载体，可以通过写入步骤在上面写入信息，而参考图形是不能擦除的。该信息载体例如是一种可以用光学方式读出的载体，其参考图形是在制造过程中一次写入的或是用不可擦除的方式多次写入的。其优点在于辅助信息是无法做任何改变的。
按照本发明的信息载体的再一实施例的特征在于，参考图形中包含一种标记，它的中心相对于轨迹的中心被偏移了。标准的写入装置并不具备在偏移的位置上造成标记的能力。其优点是在标准的写入装置上无法制作包含辅助信息的复制品。
按照本发明的信息载体的另一实施例的特征在于，仅仅在轨迹的一个预定部分中存在参考图形。其优点是可以按照现有的信息记录标准(例如DVD-ROM)对轨迹中不包括参考图形的那部分进行格式化。例如设在导入区内的这一预定部分包括只能用本发明的读出装置读出的辅助信息，而标准的读出装置可以不受妨碍地读出符合标准的信息。
按照本发明一个实施例的读出装置的特征在于，该装置包括用于依靠辅助信息来处理信息和/或辅助信息的装置。然后可以对信息编码(扰码或是加密)，而在辅助信息中可以包括解码密钥。其优点是这种读出装置能够对信息和/或辅助信息解码，而标准的读出装置不能访问这些信息。另外，按照本发明的读出装置可以读出和处理辅助信息，但是不会在装置的输出上给出可供用户使用的这种辅助信息。这样做的优点是，用户不能访问辅助信息，因此也就无法制作非法复制品。
按照本发明另一实施例的读出装置的特征在于，辅助信息中包含与信息的功能有关的核查信息，而信息处理装置可以根据核查信息执行这种功能。其优点是，在处理诸如视频信息、计算机程序一类的这种信息时要依靠辅助信息。因此，没有辅助信息的信息载体复制品是不能使用的，从而提供了针对非法复制的防护。
按照本发明又一实施例的读出装置的特征在于，该装置包括用于检测参考图形相对于轨迹或是其他参考图形的位置的装置。其优点是，如果参考图形的位置不正确，例如没有横向偏移，或是没有对准轨迹的相邻的圈，包括参考图形的受控信息的非法复制品就无法被检测。
根据以下参照实施例的说明可以进一步了解本发明的上述和其他特点。
在附图中：
图1表示一种可写入型信息载体；
图2是一种参考图形的示意图；
图3表示用于重现信息的读出装置；
图4表示用于重现和处理信息的读出装置；以及
图5表示一种用于重现和处理计算机程序的装置。
附图中相同的部件在描述时采用了相同的标号。
图1a表示一种光学读出式的盘形信息载体1。信息载体上包括可以进行写入的轨迹9，轨迹被布置成螺旋图形的圈。也可以用同心的圈代替螺旋的圈。在信息载体上用一种伺服图形来表示轨迹9，以便在扫描操作期间使读/写头能够跟踪轨迹9，可以用预制的槽构成这种伺服图形。也可以用按规则划分的子图形构成伺服图形，在跟踪伺服过程中由这种子图形周期性地产生信号。图1b表示沿着信息载体1的b-b线的截面图，在透明基片5上覆盖着记录层6和保护层7。预制槽4也可以安排成升高的部分，或是其材料性质与其周围的材料不同。另外，也可以在由所谓“槽”和“脊”构成的伺服图形的降低或是升高部位交替地写入信息。在这种情况下，降低的预制槽4(槽)的宽度与槽间的升高部位(脊)的宽度是一样的，并且这种伺服图形在每一圈中都存在从脊到槽或是从槽到脊的变化。信息载体上的信息是由可以用光学方式读出的标记的图形来体现的。例如可以用标记的位置和/或长度来代表二进制信息信号。可以用压制方法来产生这种标记，就象普通的只读CD(例如，CD-ROM)那样，其上的压制标记代表了信息，并且提供了伺服图形。对于可写的信息载体1来说，为了写入信息块，可以用一种装置以光学或是磁光写入方式写入这种记录层6。为了形成轨迹9中的图形，每个标记是由一或多个写入脉冲形成的，脉冲的写入功率是恒定或是变化的，这取决于标记的长度。具有相变材料层的可擦除CD就是可写信息载体的一个实例。
将轨迹划分成可以按块写入信息的扇区的参考图形2在伺服图形中是均匀分布的。参考图形2之间的扇区可以选择得很短，使按照块固定在扇区内的实际可用的信息量达到512字节或是2K字节。较大的单位也可以包括许多这种例如2K字节的单位，并且具有例如16或是32K字节的总长度。较大的单位还可以包含用于纠错的附加符号，这种纠错是在总的长度上执行的，该总长度相比于预期的错误而言是足够大的。因此，不可能随意地选择一个任意小的可纠错的单位。在实践中每一圈中可以采用许多参考图形数量。图1中仅仅表示了几个参考图形2。
图1c表示一种参考图形2。参考图形2中包含与信息载体上的位置有关的地址信息。这种地址信息给出了参考图形后面的扇区地址，并且用一系列标记8来表示。地址信息是用惯用的方式构成的，例如，首先是一个同步分量，随后是地址和误差检测符号。可以用这种地址信息来核查读/写头的位置，这样就能在指定的扇区中写入信息。
图2示意性地表示了脊/槽伺服图形的几个平行轨迹中的参考图形2的一个实施例。上轨迹21是一个槽，它是参考图形的扇区字头20后面的连续的槽26。第二个轨迹22是脊，它是扇区字头后面的一个连续的脊27。每圈中至少有一个参考图形的脊/槽在扇区字头上进行交替，在这种情况下，上轨迹21就是连续的脊26，而第二轨迹22是一个连续的槽。因此，在相邻的轨迹中，交替的参考图形必须对准，而每一圈的参考图形并不需要对准。参考图形中的信息可以写在场中，场的中心相对于轨迹9的中心是偏移的。在偏移的场中可以获得较低强度的读出信号，但是仍足以恢复出写在场中的地址信息。在图形被对准的情况下，轨迹间距28中有50％的偏移可以得到有益的利用。这样，与没有偏移的图形相比，就可以形成具有明显区别的读出信号，并且可以从两个相邻的轨迹中完全平等地读出偏移的场。图2所示的参考图形是由向上偏移的两个场23、向下偏移的两个场24、和一个非写入区25构成的。在参考图形没有对准的情况下，需要使用较小的偏移，甚至完全没有偏移。按照本发明，在参考图形中包括辅助信息，例如可以将偏移的场23或24之一作为辅助信息。然后可以用代表扇区中的信息的同样方式用光学读出标记来代表辅助信息。象CD中一样，可以用标记的位置和/或长度来代表信息。由于辅助信息是由相同的形式来代表的，可以用同一个解调器来恢复信息和辅助信息。这种辅助信息例如可以包含解码密钥、序号、或是访问代码。在一个实施例中，地址信息是按顺序或是循环地被写入参考图形的，然后可以用辅助信息来代替其中的一个循环。在按照本发明的信息载体的一个实施例中，辅助信息中包含在使用信息时必要的核查信息。在具体的应用中，这种核查信息是与信息的基本功能相联系的。这样做的优点在于，用户可以在适合这一用途的装置中对信息的重现和处理进行核查，因为只有在这种装置中才能实现信息的核查功能。例如，如果视频信息是压缩的，这种信息的基本功能就是视频信号的解压缩和重组。如果将核查信息与其中的至少一种功能相联系，就可以有效地防止非法复制。在这种情况下，辅助信息与其他信息之间实际上没有直接的联系。这种情况与现有技术的系统正好相反，例如，代表信息的复制位必须是不能被复制的并且被写在信息载体的固定位置上，因为在那种情况下很容易被非法地修改。在另一个实施例中，信息是由计算机程序构成的，在计算机中运行这种程序时需要有辅助信息。在操作期间，程序在执行某种功能时需要调用辅助信息。核查信息最适合作为辅助信息。当然，这种计算机程序可以安装在计算机系统中(安装在硬盘中)，但是在运行这种程序(或是其中的一部分)时需要有原始的信息载体。
按照本发明的可以控制信息重现的系统包括一种只读式的信息载体(它包含有信息和包括辅助信息的参考图形)，以及一种读出装置。这种只读信息载体可以用类似于CD那样的普通压制方法制成，在制作过程中将辅助信息写入参考图形。按照本发明的一种只读式信息载体中包括被纳入参考图形的辅助信息。这样做的优点是，在重放时不能随意地从设备的输出上获得这种信息，因而不容易得到复制品。例如，如果要在PC的CD-ROM播放机上读出视频CD，PC是无法访问该辅助信息的。此外，对于可写式的信息载体及其写入装置来说，这种信息载体在写入之后完全可以在读出装置中重放，因为信息的写入方式是类似的，例如CD-WO(一次写入)。这种写入装置通常不能写入任选的参考图形。在按照本发明的可写式信息载体的一个实施例中，参考图形是不能擦除的。可以通过制作一个空白的可写式信息载体来产生这种参考图形。其优点在于，尽管写入装置有可能写入任意的随机图形，但是仍无法擦除参考图形，也不能重新在参考图形中加入辅助信息。一种实施例的信息载体包括相变材料的检测层和模压的参考图形。另一种实施例的信息载体包括一个一次写入的检测层，在制作时已经在该层中写入了参考图形。在信息载体的再一个实施例中，包含辅助信息的参考图形偏离其他的参考图形，而标准的写入装置不能产生这种偏离。第一例偏离方式是使(某些)参考图形相对于上述轨迹横向地偏移。另一个例子的系统是在读出和写入期间按照标准方式用恒定线速度(CLV)来控制信息载体的转动，按照恒定角速度(CAV)的模式在信息载体上写入参考图形。在CLV模式下，盘的转速是适配的，因此，轨迹相对于记录位置的速度是恒定的，在CAV模式下，转速是恒定的。如果一个标准的CLV写入装置能够写入参考图形，该装置仍不能写入CAV图形，因为转速是按照CLV模式来控制的。一个实施例的信息载体包括仅出现在轨迹中一个预定部分的上述偏离的参考图形。这一预定部分可以是导入或是导出区，或是信息载体的可写入区中的一个专用的环形部位。按照本发明，可以用读出装置读出包括辅助信息的这一部分中的参考图形，但是不会干扰由标准读出装置在其他轨迹中读出的信息。不包括参考图形的那部分轨迹可以按照现有的信息记录标准(例如DVD-ROM)采用不同的格式。如果使用了CAV模式的参考图形，在相邻的圈中就可以获得参考图形的位置。为了检测非法复制品，读出装置需要核查图形是否是按照CAV模式写入的，例如核查这种图形是否按照着所需要的在轨迹之间跳过了几个轨迹的方式来设置，并且相对于信息载体的旋转定时来比较参考图形的定时。如果采用横向偏移的参考图形，轨迹上各圈之间的CAV参考图形应该精确地对齐。这一点对于可靠地读出偏移的图形或是相邻的主数据是非常重要的，因为没有对准的偏移图形在读出时会造成径向串扰。为了检测非法复制品，本发明的读出装置需要通过分析辅助检测器的信号来核查横向偏移的图形，从而检测出偏移图形产生的反射光束与非偏移图形之间的差异。由于需要写入包括辅助信息并偏离标准参考图形的参考图形，在标准的写入装置上不可能产生非法复制品。例如，被称为CD-R的一种符合CD标准的一次写入系统可以按照CLV模式在可写入的CD上的任何位置的块中记录任何需要的信息，包括CD标准中所规定的标题和同步信息。然而，CD-R写入器不能按CAV模式来工作，因为记录信息块的转速和位置是由预制槽的伺服图形来确定的。因此，CD-R写入器无法对准相邻轨迹中的作为标题的参考图形。另外，CD-R写入器不能写入任何横向偏移的图形。具有这种偏移参考图形的一种可写式信息载体的一个实施例还包括符合只读光盘(被称为局部ROM盘)标准的格式的用户数据。写入格式可以按照这种ROM部分的规则来构成。该ROM部分中通常包括由坑构成的普通轨迹中的非偏移的参考图形(槽式ROM标准中的同类标题)。
图3表示按照本发明的一个装置，用于读出盘形信息载体1。该装置包括一个读出装置31，用于从信息载体1上读出信息块。读出装置31利用一个辐射光束30来扫描轨迹9。在扫描操作期间，用普通的伺服系统(未示出)将读出装置31定位在轨迹9上方。由驱动装置驱动信息载体1转动，同时由读出装置31通过光束30来读出轨迹9，并且将代表信息的光学读出标记转换成电信号。该装置进而包括一个用于恢复信息的解调装置32。按照本发明，在参考图形中包括辅助信息，解调装置32采用相同的方式来恢复信息和辅助信息。解调装置32可以识别被读出的信息的类型：信息块、地址信息、以及辅助信息。信息块被提供给由普通的系统控制器(未示出)来监视的输出端33。地址信息被提供给系统控制器，以便使读出装置31定位。辅助信息可以提供给系统控制器，并且用来释放信息块。例如，系统控制器可以根据预定的核查数来核查辅助信息，或者可以从信息块中获得核查信息。如果不能匹配，输出33就会被阻塞。在另一个实施例的装置中，辅助信息也被提供给输出33，并且可供用户使用。
图4表示按照本发明的一种用于读出盘形信息载体1并且处理这种信息的装置。与上文中参照图3所述的装置相对应，该装置包括一个读出装置31和用于恢复信息的解调装置32。按照本发明，该装置还包括用于处理信息的处理器43，以及用于处理辅助信息的处理装置44，二者同时被连接到解调装置32。在第一实施例中，处理装置44可以对信息块解码，为此，由处理装置44从辅助信息中获得解码密钥。然后由处理器43根据这种解码密钥对信息块执行反扰码或是解密。在第二实施例中，处理器43可以执行信息的一种功能，例如，如果信息块中包含压缩的MPEG2视频信息，就可以恢复视频信号。在辅助信息中包含恢复过程中所需的核查信息。如果没有辅助信息，就不能重现视频信号。在非法复制的信息载体上没有辅助信息，或是存在不同的辅助信息，因此也就不能重现视频信号。在另一个实施例中，视频信号中包含一种用于标记视频信号的所谓“水纹”。视频节目中最好具有供识别用的不同的水纹，在其中可能包括制造厂商和生产时间。也可以用专用的压制参数组合形成水纹，在没有水纹的视频信号中没有这种组合。在编码时可以直接引入这种水纹，但是此后在已经被压缩的视频信号中则几乎不再可能增加或是改变水纹。处理器43可以在视频信号中产生水纹，并且在允许的情况下针对从辅助信息中获得的核查信息来核查这种水纹。如果核查信息与水纹不符，非法复制的视频信息就会被阻塞。这样做具有一个优点，那就是在读出时可以直接检测水纹及其与核查信息的匹配。最好是能在视频信号完全被解压缩之前检测这种水纹，这样就能使处理器43得到简化。
图5表示按照本发明的一个用于读出盘形信息载体1并且处理这种信息的装置。与上文中参照图4所述的装置相对应，该装置也包括读出装置31、用于恢复信息的解调装置32、用于处理信息的处理器43、以及用于处理辅助信息的处理装置44。该装置进一步包括一个用于处理计算机程序的处理装置50，该装置被连接到处理器43的输出，并且通过一个接口连接到系统控制器(未示出)。信息载体中包含一种计算机程序，而在辅助信息中包括该程序的许多基本数据。这些数据例如是解码密钥、序号或访问代码、或也可以是一小部分程序代码(子程序、目标、或模块)。这些基本数据是必要的，程序只有在信息块和辅助信息都有效的情况下才能工作。在另一个实施例中，处理器43可以有选择地为用户转送一部分辅助信息。例如在计算机系统中使用信息重现时这一特点很具有吸引力。辅助信息并不是全部被提供给用户的，这样能比较好地保护信息。在制作非法复制品时，不可能具备用以调用信息载体上所有辅助信息的检索程序，也无法在非法复制品上产生辅助文件，如果要在一个系统中使用非法复制品，只有具备这种文件才能使辅助信息成为有效。可以随意转换的那部分辅助信息例如可涉及到信息载体的固定部分或被包括在辅助信息本身之中。信息中包括计算机程序和辅助信息包括一些代码，在执行期间可以由计算机程序随机地读取这些代码。如果使用了软件的非法复制品，在读取时就无法重现这种代码或出现误码，则程序就会停止，因此也就不能使用了。
本发明还可以应用于非盘形的信息载体，例如包含一种参考图形的伺服图形的光带或是光卡。本发明还可以应用于磁性和其他信息载体，只要是这些载体中包含参考图形的伺服图形、在参考图形中可以容纳辅助信息。

Claims (17)

1.一种信息载体，包括用于写入按预定方式代表信息的图形并且用于写入有关的辅助信息的轨迹，其特征在于，这种信息载体包括参考图形，用来将轨迹划分成按块写入信息的区域，这种参考图形以预定的方式代表辅助信息。
2.按照权利要求1的信息载体，其特征在于辅助信息中包括与信息的功能有关的核查信息，在针对执行的功能来处理信息时提供这种核查信息。
3.按照权利要求2的信息载体，其特征在于上述信息包括视频信息，在视频信息中包含一种核查码，而视频信息的处理依赖于核查码和核查信息。
4.按照权利要求2的信息载体，其特征在于上述信息包括计算机程序，而计算机程序的运行依赖于核查信息。
5.按照权利要求1的信息载体，其特征在于信息载体是光学读出式的信息载体，其中的预定方式包括用光学读出式的图形来表示二进制的信息信号。
6.按照权利要求1或5的信息载体，其特征在于它是一种可写型的信息载体，可以通过写入步骤在其上写入信息，而参考图形是不能擦除的。
7.按照权利要求1或5的信息载体，其特征在于上述参考图形包括一种标记，它的中心相对于轨迹的中心被偏移了。
8.按照权利要求1或5的信息载体，其特征是仅仅在轨迹的一个预定部分中存在参考图形。
9.按照权利要求1或5或8的信息载体，其特征是轨迹上相邻的圈的参考图形是对准的。
10.一种读出装置，用于重现信息载体上的信息，这种信息载体包括一种用于按预定的方式写入代表信息的图形并且写入有关的辅助信息的轨迹，该装置包括用于读出图形的读出装置，按照预定方式从读出信号中恢复信息的解调装置，以及用于恢复辅助信息的装置，其特征在于解调装置中包括根据信息载体上出现的参考图形来恢复辅助信息的装置，用该参考图形将轨迹划分成可以按块写入信息的区域。
11.按照权利要求10的读出装置，其特征是该装置包括依靠辅助信息来处理信息和/或辅助信息的装置。
12.按照权利要求11的读出装置，其特征是辅助信息中包含与信息的功能有关的核查信息，而信息处理装置可以根据核查信息执行这种功能。
13.按照权利要求11的读出装置，其特征是上述信息包括包含核查码的视频信息，而上述信息处理装置依靠这种核查码和核查信息来处理视频信息。
14.按照权利要求11的读出装置，其特征是上述信息包括计算机程序，而上述信息处理装置依靠核查信息来运行这种计算机程序。
15.按照权利要求11或12的读出装置，其特征是上述信息包括计算机程序，用于处理辅助信息的装置将辅助信息转换成计算机程序，同时阻塞辅助信息中的一个预定部分。
16.按照权利要求10的读出装置，其特征是该装置包括用于检测参考图形相对于轨迹或是其他参考图形的位置的装置。
17.一种信息载体的制造方法，这种信息载体包括一种用于按预定的方式写入代表信息的图形并且写入有关的辅助信息的轨迹，这种辅助信息是依靠上述信息来确定的，其特征在于信息载体中设有设置用来将轨迹划分成可以按块写入信息的区域的参考图形，这种参考图形以预定的方式代表了辅助信息。
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Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: N.V. PHILIPS OPTICAL LAMP LTD., CO. TO: ROYAL PHILIPS ELECTRONICS CO., LTD.

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