(57)【要約】例えばデジタル音楽用コンパクトディスク（ＣＤ−ＤＡ）で、コード化されたデジタルデータをプロテクトするシステムにおいて、特定のオーディオのサンプルが、再生時にカチッという音として聞こえるスパイクをもたらすように変更される。前記変更されたサンプルを含むコード化されたデータの全ての符号ワードが識別され、デコードのときに符号ワードが回復不可能であると識別されるように、各符号ワードのデータが変更される。従って、デコードされたデータがオーディオプレイヤで再生されると、補間のようなエラー隠蔽が起動して、スパイクが聞こえないようにするため、エラーフラグが確実に設定される。しかし、データ読取装置は、回復不可能なデータを変更せずに伝える、又はそれを訂正することを試みる。従って、オーディオデータのコピーが行われると、再生時にカチッという音が聞こえる。
2004534347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
再生のためにデコードされた後、うまく補間され得る、又はエラー隠蔽に従い得る、コード化されたデジタルデータをコピープロテクトする方法であって、
変更された値を前記デジタルデータに採り入れるステップと、
デコードのときに符号ワードが回復不可能と識別されるように、前記採り入れられた変更された値を含む全ての符号ワードを変更するステップとを有し、
各符号ワードは、その値の少なくとも一部に、回復不可能なエラー識別シンドロームを表す値を加えることによって変更される方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法であって、
４バイトの各符号ワードが、４バイトのシンドロームを表す値を加えることによって変更される方法。
【請求項３】
請求項２に記載の方法であって、
変更された全４バイトがパリティ値である方法。
【請求項４】
請求項１に記載の方法であって、
少なくとも２バイトの訂正コードで用いるために、前記シンドロームを表す値が少なくとも２バイトである方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記シンドロームを表す値が、前記シンドロームを表すコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）である方法。
【請求項６】
請求項１ないし５のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記シンドロームが、デコーダで生成されるエラーロケータ（ｅｒｒｏｒ  ｌｏｃａｔｏｒ）多項式が根を有さない場合に作り出されたものである方法。
【請求項７】
請求項１ないし６のうちいずれか１項に記載の方法であって、
オーディオ又は視覚画像又はビデオのようなデジタルデータが再生されることをプロテクトするように構成され、
デジタルデータプレイヤがエラー隠蔽手段を備え、
回復不可能として符号ワードを識別することを用いて、変更されたデータ値を前記データの再生中にエラー隠蔽手段に従わせるステップを有する方法。
【請求項８】
請求項１ないし７のうちいずれか１項に記載の方法であって、
前記変更された値がデジタルオーディオデータで作られる方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法であって、
前記変更された値が、前記オーディオデータの値に大きい数を加えることによって採り入れられる方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、前記大きい数が、オーディオデータの値の最上位バイト（ＭＳＢ）に１２８から１４３の範囲の値を加えることによって、バイナリ領域で前記オーディオデータの値に加えられる方法。
【請求項１１】
デジタルデータをコード化する方法であって、
デコードのときに符号ワードが回復不可能であると識別されるように、デジタルデータから生成された所定の符号ワードを変更するステップを有し、
各符号ワードは、その値の少なくとも一部に、回復不可能なエラー識別シンドロームを表す値を加えることによって変更される方法。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のうちいずれか１項に記載の方法によって、デジタルデータとそれから作り出された符号ワードを変更するように構成されたコピープロテクトファイル。
【請求項１３】
再生のためにデコードされた後、うまく補間され得る、又はエラー隠蔽に従い得る、コピープロテクトされたコード化されたデジタルデータが保存される媒体であって、
変更された値が採り入れられたデジタルデータと、デコードのときに符号ワードが回復不可能であると識別されるように変更された、採り入れられた変更された値を含む符号ワードとを有し、
前記符号ワードがそれぞれ、その値の少なくとも一部に、回復不可能なエラー識別シンドロームを表す値を加えることによって変更される媒体。
【請求項１４】
添付の図面を参照してこれまでに説明したコード化されたデジタルデータをコピープロテクトする方法。
【請求項１５】
添付の図面を参照してこれまでに説明したデジタルデータをコード化する方法。
【請求項１６】
添付の図面を参照してこれまでに説明したデジタルデータとそれから作り出される符号ワードとを変更するように構成されたコピープロテクトファイル。
【請求項１７】
添付の図面を参照してこれまでに説明したコピープロテクトされたコード化されたデジタルデータが保存される媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明はデジタルデータのコピーをプロテクトする方法に関し、デジタルデータが保存されるコピープロテクトされた媒体に関する。
【０００２】
音楽又は他のオーディオを有するデジタル音楽用コンパクトディスク（ＣＤ−ＤＡ）は、ＣＤ−ＲＯＭドライブのようなさらに高度な装置によって、再生され、又は読み取られる。このことは、例えば、ユーザによって取得されたＣＤ−ＤＡのデータが、ＲＯＭドライブによりＰＣに読み込まれ、他のディスク又は記録媒体にコピーされ得ることを意味する。従って、ＣＤに書き込み可能な記録装置の増加する利用可能性は、音楽業界に非常に大きい脅威である。
【０００３】
以前に提案された方法においては、デジタル音楽用コンパクトディスクは、ディスクにコード化された制御データを誤って及び／又は不正確に解釈することにより、コピープロテクトされる。ＣＤにコード化された誤ったデータは、ＣＤ−ＤＡプレイヤにアクセス不可能であるか、概してそれによって使用されない。従って、ユーザに購入された正規のオーディオＣＤは、コンパクトディスク音楽プレイヤで通常に再生されることができる。しかし、誤ったデータは、ＣＤをＣＤ−ＲＯＭドライブによって再生できないと解釈する。
【０００４】
しかし、音楽用コンパクトディスクが、ＣＤ−ＲＯＭドライブで再生できないと解釈されると、ユーザは合法的に単にディスクの音楽又は他の音声を再生するＣＤ−ＲＯＭドライブを使用することを妨げられる。
【０００５】
必要なものは、使用可能なコピーディスクの生産を回避すると同時に、音楽用ディスクを再生する機能を有する全てのプレイヤで、プロテクトされた音楽用ディスクの再生を妨げない、又はその品質を落さないデジタル音楽用コンパクトディスクのコピープロテクトのための方法である。
【０００６】
ＷＯ０１／１５０２８は、エラーがオーディオデータ自体に採り入れられたＣＤ−ＤＡをコピープロテクトする方法を開示する。前記エラーは、通常にオーディオプレイヤ又はデータ読取装置で提供されるエラー訂正処理によっては、‘回復不可能’と識別される。結果として、データ読取装置は誤ったデータを読み取れない、又は誤ったデータを単に読み取るが、例えば、誤ったものとして識別されたオーディオデータの代わりに補間された値を用いることにより、オーディオプレイヤがエラーを隠蔽する。従って、ＣＤ−ＤＡの回復不可能なエラーは、プロテクトされたＣＤ−ＤＡをコピーできないものと解釈する、又はプロテクトされたＣＤ−ＤＡのコピーが再生されると、受け入れられないノイズを加える。
【０００７】
ＷＯ０１／１５０２８で説明された仕組みは、‘回復不可能’と認識されたエラーを確実に作り出すのではないことが明白になった。オーディオデータにエラーが存在することをオーディオプレイヤが認識したときのみ、補間のようなエラー隠蔽を起動する。エラーが存在するが、その存在が認識できないため、補間又は他のエラー隠蔽が用いられない場合、複製されたオーディオデータは追加されたエラーを有する。このことは明らかに受け入れがたい。
【０００８】
本発明は、例えばＷＯ０１／１５０２８に述べられるコピープロテクトの仕組みを改善することに努める。
【０００９】
本発明の第１の形態によると、再生のためにデコードされた後、うまく補間され得る、又はエラー隠蔽に従い得る、コード化されたデジタルデータをコピープロテクトする方法が提供され、前記方法は、
変更された値を前記デジタルデータに採り入れるステップと、
デコードのときに符号ワードが回復不可能と識別されるように、前記採り入れられた変更された値を含む全ての符号ワードを変更するステップとを有し、
各符号ワードは、その値の少なくとも一部に、回復不可能なエラー識別シンドロームを表す値を加えることによって変更される。
【００１０】
各符号ワードを変更するシンドロームを表す値を使用することは、デコードのときに、デジタルデータの値に関係なく、各符号ワードの変更によりその符号ワードが結果として回復不可能と識別されることを確実に提供する。
【００１１】
好ましい実施例において、４バイトのシンドロームを表す値を加えることによって、４バイトの各符号ワードが変更される。好ましくは、変更された全４バイトは、パリティ値である。その他に、符号ワードの３又は２バイトにシンドロームを表す値を加えることも可能である。訂正コードが概して少なくとも２バイトであるＣＤ−ＤＡでは、通常、前記シンドロームを表す値は少なくとも２バイトである。
【００１２】
好ましくは、前記シンドロームを表す値は、前記シンドロームを表すコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）である。
【００１３】
好ましい実施例において、前記シンドロームは、デコーダで生成されるエラーロケータ（ｅｒｒｏｒ  ｌｏｃａｔｏｒ）多項式が根を有さない場合に作り出されたものである。
【００１４】
デジタル音楽用コンパクトディスクをコピープロテクトする方法を提供することが本発明の目的であるが、データにアクセスする間にデジタルデータのエラーが識別され、又は訂正され、再生中に回復不可能と識別された何らかのエラーが概して補間され、又は隠蔽される何らかのデジタルデータをプロテクトすることに、本発明が有用であることが明白になる。
【００１５】
本発明のコピープロテクト方法は、変更された値を備える符号ワードを回復不可能として識別するように構成される。再生されるデジタルデータは、例えば、オーディオ又は視覚画像又はビデオである場合は、概してプレイヤは、補間装置のようなエラー隠蔽手段が備えられる。従って、前記回復不可能として符号ワードを識別することが用いられ、変更されたデータ値を前記データの再生中に補間又は他の隠蔽手段に従わせる。
【００１６】
しかし、データ読取装置は、データを読み取るときにエラー隠蔽手段を使用しないが、更にデータを訂正することを試みる更なるデコード手段及びエラー訂正手段を使用し得る。従って、本発明の方法により作り出されたコード化されたコピープロテクトされたデジタルデータがデジタル読取装置によってデコードされ、回復不可能としてフラグを付されると、前記データが訂正の追加の試みを受け得る、及び／又は変更された値を組み込むデジタルデータが変更されずに伝えられる。データ読取装置が複製装置への入力手段として用いられると、例えば、前記変更された値は、ＣＤ−ＤＡのようなコピー媒体上にコード化される。このようにして、作り出されたコピーの品質が落ちる。
【００１７】
本発明の好ましい実施例において、前記変更された値はデジタルオーディオデータで作られる。それは、例えばＣＤ−ＤＡにコード化されたオーディオデータである場合がある。
【００１８】
好ましくは、前記変更された値は、前記オーディオデータの値に大きい数を加えることにより採り入れられる。このことは、例えばオーディオデータの値の最上位バイト（ＭＳＢ）に１２８から１４３の範囲の値を加えることによって、バイナリ領域で行われ得る。
【００１９】
既に提供された値に大きいサンプルをＸＯＲ演算することにより、オーディオデータの元の値を知る必要がなく、その計算は、オーディオデータに聞き取れるスパイクが存在することを常に保証する。
【００２０】
本発明は、再生のためにデコードされた後、うまく補間され得る、又はエラー隠蔽に従い得る、コピープロテクトされたコード化されたデジタルデータが保存される媒体にも拡張し、前記媒体は、変更された値が採り入れられたデジタルデータと、デコードのときに符号ワードが回復不可能であると識別されるように変更された、採り入れられた変換された値を含む符号ワードとを有し、前記符号ワードはそれぞれ、その値の少なくとも一部に、回復不可能なエラー識別シンドロームを表す値を加えることによって変更される。
【００２１】
本発明は、例えばＣＤ−ＤＡのコピープロテクトの特定の用途を見いだすが、エラーフラグを確実に作り出せることは、他の内容、例えば透かしや、署名の提供にも用いられ得る。
【００２２】
本発明はまた、デジタルデータをコード化する方法にも拡張し、前記方法は、
デコードのときに符号ワードが回復不可能と識別されるように、デジタルデータから生成された所定の符号ワードを変更するステップを有し、
各符号ワードは、その値の少なくとも一部に、回復不可能なエラー識別シンドロームを表す値を加えることによって変更される。
【００２３】
本発明はまた、前述の方法によって、デジタルデータとそれから作り出された符号ワードとを変更するように構成されたコピープロテクトファイルにも拡張する。
【００２４】
本発明の実施例が、添付の図面を参照して一例として以下に述べられる。
【００２５】
デジタルデータをコード化する方法は、電報のような初期の通信チャネルでノイズに関わらず正しい情報が受信されることを確実にするために開発された。しかし、現在はデジタルデータが日常的にコード化され、前記データの何らかのエラーが検出され、訂正されることを可能にする。この点について、本願で説明される本発明の基本的な方法が、特にＣＤ−ＤＡ上のデータのコード化とデコードに関して説明される。しかし、本方法は、例えば確実にコード化され、再生時に補間又は他のエラー隠蔽技術によってデジタルデータのエラーが隠蔽されるデジタルデータが存在する何らかの内容に同等に適用できることがわかるだろう。
【００２６】
エラー訂正コードの理論は、その技術に熟練した人に知られているため、ここでは示されない。しかし、一例として、理解を助けるためにいくつかの基本的な概念が説明される。
【００２７】
ＣＤ−ＤＡとさらにはＣＤ−ＲＯＭ及び類似のフォーマットは、コード化とエラー検出のためにリード・ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）コードを利用する。リード・ソロモン（Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ）コードは、ＢＣＨコードの下位分類であり、ＢＣＨコードはハミング（Ｈａｍｍｉｎｇ）コードの一般化である。ハミング（Ｈａｍｍｉｎｇ）コードは、単一のエラー訂正コードであり、複数のエラーを訂正可能なＢＣＨコードに一般化される。
【００２８】
まず、単一の線形の、単一のエラー訂正（ハミング（Ｈａｍｍｉｎｇ））コードについて考察する。
【００２９】
ｋ個の符号を有するメッセージｕは、ｎ個の符号を有する符号ワード又はベクトルｘにコード化され、線形のコードを作り出す。符号ワードの最初の部分はメッセージ自体からなり、続いてｎ−ｋ個のチェック符号又はパリティ値がある。
【００３０】
従って、メッセージが次の場合：
ｕ＝ｕ１  ｕ２  …  ｕｋ
符号ワードは次になる。
ｘ＝ｘ１  ｘ２  …  ｘｋ  …  ｘｎ
ただし、ｎ＞ｋ  かつ、ｕ１＝ｘ１，  ｕ２＝ｘ２，  …．  ｕｋ＝ｘｋ
チェック符号は、次のように選ばれる。
【００３１】
【数１】
2004534347.tif 000003
ただし、Ｈは、コードのパリティチェックのマトリクスである。
【００３２】
２を法とする計算又はＸＯＲ演算、すなわち、０＋１＝１，１＋１＝０，−１＝＋１が実行される。
【００３３】
メッセージからコードを生成するために、前記メッセージｕが、生成マトリクスＧによって演算され、符号ワードｘを形成する。すなわち、
ｘ＝ｕＧ
前記生成マトリクスＧは、パリティチェックマトリクスＨに関係し、所定のコードから得られた一連の独立の符号ワードが、生成マトリクスの行として使用され得る。
【００３４】
従って、
メッセージｕ＝ｕ１  ｕ２  …  ｕｋは、
符号ワードｘ＝ｘ１  ｘ２  …  ｘｋ  …  ｘｎになる。
【００３５】
デコードするときに、システムは、
受信ベクトルｙ＝ｙ１  ｙ２  …  ｙｋ  …  ｙｎを受信する。
【００３６】
デコードシステムは、受信ベクトルｙのどのワードが、従って符号ワードが正確であるかを判断しなければならず、エラーが存在する場合には、それを訂正しなければならない。
【００３７】
線形のコードをデコードする有用な方法は、コセット（ｃｏｓｅｔ）を利用することによるものである。前述の例において、ｑ個の要素を備えるフィールドを占める［ｎ，ｋ］の線形のコードＣについて、
【００３８】
【数２】
2004534347.tif 000004
ただし、ａはコードＣの何らかのベクトルであり，コードＣのコセット（ｃｏｓｅｔ）である。各コセット（ｃｏｓｅｔ）はｑｋのベクトルを有する。
図１ａは、［４，２］のコード、すなわち、ｋ＝２かつｎ＝４の生成マトリクスＧを示し、図１ｂは、メッセージと、前記生成マトリクスＧの演算によりメッセージから生成されたコードＣと、前記コードＣから生成された３つのコセット（ｃｏｓｅｔ）とを示す標準配列を示したものである。配列の左側の列にある３つのコセット（ｃｏｓｅｔ）のワードは、それぞれのコセット（ｃｏｓｅｔ）にわずかのゼロでないベクトル値を有し、最小限の重みを有する。前記最小限の重みのベクトルが、コセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）である。
【００３９】
受信ベクトルｙのワードが受信されると、標準配列におけるその位置が識別される。それがコセット（ｃｏｓｅｔ）の１つに見つかると、適切なコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）が適当なエラーとして識別され、それによって前記ワードがデコードされ得る。
【００４０】
従って、例えば、位置１４に示す通り、受信されたｙの値が１１１１である場合、配列にその位置が見つかり、位置１６に示す通り、前記位置は適切なコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）が０１００であると判断する。図示の配列は、正確な符号ワード１８が１０１１であることを示す。デコードの間、符号ワード１８は、１１１１−０１００＝１０１１と判断され得る。このデコードの方法が、最尤デコードである。
【００４１】
図１ｂに示す配列の最後の列は、配列の各行のシンドロームＳを示したものであり、次のように定義され、エラーの位置を示す。
Ｓ＝Ｈｙｔｒ
エラーがない場合、ｙのシンドロームは０である。更に、２つのベクトルが同じシンドロームを有する場合、それは同じコセット（ｃｏｓｅｔ）にある。基本的に、シンドロームは受信装置がエラーについて有する全ての情報を含む。
【００４２】
実用的なシステムにおいては、当然に１つ以上のエラーが生ずる場合があり、訂正を必要とする。チェック符号の数を増すことにより、そしてコードのパリティチェックマトリクスＨのベクトルの数と生成マトリクスＧのベクトルの数を増すことによって、このことに対処することが可能である。しかし、計算をさらに処理しやすくするために、マトリクスのｍ個のバイナリのベクトルの各列、つまりｍ組が適切な多項式αにより表される。前記生成マトリクスは、次の生成多項式と入れ替えられる。
ｇ（ｘ）＝（ｘ−αｂ）  （ｘ−αｂ＋１）  …（ｘ−αｂ＋ｄ２）
ただし、ｂは頻繁に１である数である。
【００４３】
前記標準配列は、コード自体ではなく、符号ワードを表す多項式を含む。しかし、それはコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）を備えるコセット（ｃｏｓｅｔ）を有し、エラーの位置を識別するシンドロームを有するように構成される。従って、図１ｂに関する前述のデコードは、ｍ組がコードを提供するように位置付けられる必要があることを除いて、ｍ組の多項式は、エラーの位置を識別する根が存在するように解かれなければならない。
【００４４】
ここで、ＣＤ−ＤＡのデジタルデータをエンコードと、ＷＯ０１／１５０２８に説明されるコピープロテクトの仕組みについて簡単に考察する。
【００４５】
音楽を有し、従来のＣＤディスクプレイヤのようなオーディオプレイヤで再生されるデジタル音楽用コンパクトディスク（ＣＤ−ＤＡ）は、レッドブック標準として知られる標準フォーマットで作られ、記録される。寸法のようなディスクの物理特性とレーザ波長等の光学特性のような光学特性と同様に、レッドブックはまた、用いられる信号フォーマットとデータコード化を定義する。
【００４６】
周知の通り、レッドブック標準の仕様は、その標準で生産された何らかのＣＤ−ＤＡがその標準で生産された何らかのオーディオプレイヤで再生されることを確実にする。
【００４７】
図２はＣＤ６のらせん状トラック４を図式的に示したものである。ＣＤ−ＤＡのらせん状トラック４は、リードイン（Ｌｅａｄ−Ｉｎ）８と、複数の連続する音楽又はオーディオトラック１０と、リードアウト（Ｌｅａｄ−Ｏｕｔ）１２とに分けられる。リードイン（Ｌｅａｄ−Ｉｎ）トラック８はプレイヤが次のトラックを識別する目次（ＴＯＣ）を含み、リードアウト（Ｌｅａｄ−Ｏｕｔ）１２はらせん状トラック４が終了するという通知を与える。
【００４８】
オーディオプレイヤは起動時に常にリードイン（Ｌｅａｄ−Ｉｎ）トラック８にアクセスする。読み取りヘッドがリードイン（Ｌｅａｄ−Ｉｎ）からリードアウト（Ｌｅａｄ−Ｏｕｔ）にトラック４を進むと、音楽トラックが連続的に再生され得る。その他、必要に応じてプレイヤは読み取りヘッドを各オーディオトラック１０の始めに操作する。
【００４９】
肉眼では、ＣＤ−ＲＯＭはＣＤ−ＤＡと全く同じに見え、セクタに分かれる同じらせん状トラック４を有する。しかし、ＣＤ−ＲＯＭドライブのようなデータ読取装置は、データを読み取ることができ、データ又は情報の種類に従ってコンパクトディスクの各セクタから情報を処理することができる。データ読取装置は、各セクタから情報を読み取ることにより操作することができ、それによって読み取りヘッドは、必要に応じてらせん状トラック４の何らかの適切な部分にアクセスするように駆動され得る。
【００５０】
何らかのデータ読取装置が何らかのＣＤ−ＲＯＭを読み取ることができることを確実にするために、コンパクトディスクと読取装置は、この場合はイエローブック標準として知られる標準で作られる。前記イエローブック標準は、レッドブック標準を組み込み、拡張したものである。従って、ＣＤ−ＲＯＭドライブのようなデータ読取装置は、ＣＤ−ＤＡを再生するように制御され得る。
【００５１】
データ読取装置がＣＤ−ＤＡのデータにアクセスし、抽出し、その他読み取ることができるということは、音楽業界に問題を与える。ユーザはＣＤ−ＲＯＭドライブを用いて音楽用ディスクからデータを読み取り、例えば、コンピュータファイルに読み取ることができ、そのデータがコピーされ得る。コンパクトディスクに記録できる記録装置の更なる可能性は、個人又は組織が音楽用コンパクトディスクの完全なコピーを作る技術に容易にアクセスすることを意味する。このことは音楽業界の大変な心配である。
【００５２】
ＣＤ−ＤＡとＣＤ−ＲＯＭにコード化されたデータは周知であり、適切な標準に従うため、それをここで詳細に説明する必要はない。
【００５３】
簡単には、ＣＤのデータは、ＥＦＭ（８−１４変調）によってフレームにコード化される。図３はフレームのフォーマットを示したものであり、それから明らかなように、同期データと、制御及び表示符号を備えるサブコードビットと、データビットと、パリティビットとを有する。各フレームは２４バイトのデータを含み、それはＣＤ−ＤＡの場合はオーディオデータである。
【００５４】
各フレームに含まれ、Ｐ、Ｑ、Ｒ、Ｓ、Ｔ、Ｕ、Ｖ、Ｗとして示された８個のサブコードビットが存在する。概して、ＰとＱのサブコードビットのみがオーディオファーマットで用いられる。図３の９８フレームがセクタにグループ化され、９８フレームからのサブコードビット集められ、サブコードブロックを形成することを前記標準が要求する。すなわち、各サブコードブロックは、９８個の連続したフレームからの時にバイトに構成される。前記サブチャネルは、ディスクの制御データを含む。ＰとＱのサブチャネルは、ディスクのトラックのタイミングデータと操作データを組み込み、それらは一般的に音楽用ディスクで使用されるサブチャネルのみである。
【００５５】
ＣＤ上のデータは、ＥＦＭコード化に従って図３に示すフレーム構成になる前に、エラー訂正コード化に従う。特に、ＣＤに保存されるデータは、エラーを分散するためにインターリーブされ、エラー訂正のために組み込まれたパリティ値を有する。コンパクトディスクシステムで用いられる特定のアルゴリズムは、クロス・インターリーブ・リード・ソロモン・コード（Ｃｒｏｓｓ  Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ  Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ  Ｃｏｄｅ）（ＣＩＲＣ）であり、ＣＩＲＣコード化の仕組みの例が図４に示される。図に示す通り、Ｃ２エンコーダ２０が２４バイトのオーディオデータを受け、いくつかのバイトを遅延させ、４バイトのＱパリティ値を作り出す。インターリーブ装置２２によるクロスインターリーブがＣ２エンコーダ２０の後に実行され、それによって、２８バイトが異なる周期に遅延される。前記インターリーブの結果、Ｃ２ワードのそれぞれが、２８個の異なるＣ１符号ワードに保存される。
【００５６】
Ｃ１エンコーダ２４は２８個の異なるＣ２符号ワードからのデータを含む２８バイトのベクトルを受け、更に４バイトのＰパリティ値を作り出す。結果として生じる３２バイトの符号ワードは図４のＣＩＲＣエンコーダを出て、ＥＦＭエンコーダに適用される。
【００５７】
図４のＣＩＲＣエンコーダにより作り出されたデータのブロックの例が、図５に示され、それぞれのＳの値が４バイトのデータを表し、それぞれのＱの値が４バイトのＱパリティ値を表し、それぞれのＰの値が４バイトのＰパリティ値を表す。さらに、図５はＣ２デコーダでデコードされる対象になるデータ行２６と、Ｃ１デコーダでデコードされる対象になるデータ行２８を示す。
【００５８】
図６は、ＣＤからのデータのブロックをデコードするＣＩＲＣデコーダを図式的に示したものである。従って、既知の通り、ＣＤの凹凸が読み取られ、ＥＦＭ復調に従って、逆インターリーブとエラー検出とエラー訂正のためにＣＩＲＣデコーダに適用される。図５に示す通り、データはブロックでデコーダに入力され、２４バイトのオーディオデータとして出力される。
【００５９】
従って、３２個の８ビットのワードのフレームが図６のデコーダに適用される。前記３２バイトのフレームは、２４バイトのオーディオデータと８バイトのパリティ値を含む。Ｃ１デコーダ３０において、４個のＰパリティバイトでエラーが検出され、短期間のランダムなエラーが訂正される。大きなエラー、例えば長期のバーストエラーは、複数のＣ１の行が回復不可能であるか、又は２つの訂正可能なエラーを有する結果を生じ得る。これらの行は適切にフラグを付される。例えば、進歩したデコーダは、エラーがＣ２の段階で訂正され得ることを期待して、消去フラグを使用して各エラーの行にしるしを付す場合がある。有効であるとわかった全てのワードは、処理されずに伝えられる。従って、３２に示す通り、Ｃ１デコーダ３０は識別されて訂正されていない何らかのエラーにフラグを付す。Ｃ２デコーダ３４は、Ｃ２デコードの間にエラーがないと思われる場合に、エラーがないものとしてフラグのない全てのワードを伝える。Ｃ２デコーダ３４は、Ｑパリティ値と何らかのエラーフラグを使用して残りのエラーを訂正することを試みる。
【００６０】
図に示す通り、デコードの間、まずＣ１行が検査され、点在するエラーを検出し、訂正を適用する。Ｃ１デコーダは、せいぜい単一の不定のエラー符号を訂正するように通常は構成され、それゆえ、前記制限を超えるエラー状態を正確に検出することができ、フラグの形式でエラー検出情報をＣ２デコーダ３４に伝える。Ｃ２デコーダで、エラー訂正制限内の検出されたエラーが、結果としてエラーの訂正を行う。しかし、エラー訂正制限を超える検出されたエラーは、結果として図に示すＣ２フラグの生成を行う。Ｃ２フラグは、回復不可能なエラーが検出されたことを示す。
【００６１】
図７はオーディプレイヤを図式的に示したものである。図に示す通り、ＣＤ−ＤＡ６からのデータは３６に示すレッドブックデコーダに移動し、音声再生装置３８に直接与えられ得る。しかし、回復不可能なエラーが検出され、Ｃ２フラグが生成されると、データはエラー隠蔽ユニット４０を介して音声再生装置３８に与えられる。
【００６２】
オーディオプレイヤに備えられるエラー隠蔽ユニット４０の性質は様々であり、例えば、消音回路を組み込み得る。図の実施例において、前記エラー隠蔽ユニット４０は、補間装置４０として示されている。
【００６３】
オーディオ波が概して連続的であり、エラーがその波に不連続を作り出すと、ほとんどの場合、欠測値が容易にかつ相当正確に補間され得る。しかし、例えばデータ読取装置がデジタルデータにアクセスするために用いられる場合、１つの符号の値が次に取り出される符号と全く関係を有しないため、補間が使用できない。このことは、ＣＤ−ＤＡをコピープロテクトする方法を提供し、そのコピープロテクトの仕組みは、データ読取装置の使用によりディスクの使用可能なコピーを作ることを回避するが、オーディオプレイヤによるＣＤの再生を可能にする。
【００６４】
基本的にコピープロテクトについて、ディスクに記録されたオーディオデータに不要なノイズが組み込まれ、その不要なノイズを回復不可能と識別するエラー訂正ワードに関連付けられ、それによって前述のＣ２フラグの生成を引き起こす。前記のデータはオーディオプレイヤによって補間装置４０に伝えられ、前記補間装置は不要なノイズを取り除き、より適切なオーディオ値に置き換える。しかし、データ読取装置は回復不可能であるとフラグを付されたオーディオデータを単に読み取り、それによって、例えばコピー中に不要なノイズがディスクに書き込まれる。従って、コピーディスクは有意に品質が落ちる。
【００６５】
ディスク上で採り入れられた不要なノイズに回復不可能としてフラグを付すことによりＣＤ−ＤＡをコピープロテクトする方法は、ＷＯ０１／１５０２８に提案されている。その明細書は、‘スパイク’を加えることによりオーディオデータを変更し、変更されたオーディオデータが回復不可能であると識別され、フラグを付されるように、変更されたオーディオデータを含むＣ１及びＣ２行に関連付けられたパリティ・ワードを変更することを提案する。概して、ＷＯ０１／１５０２８で提案された仕組みは、Ｃ２パリティバイトを使用されていない符号に入れ替え、Ｃ１パリティバイトをゼロに入れ替えることである。
【００６６】
しかし、異なるデコーダは、エラー訂正性能において結果の違いがある異なるアルゴリズムを用いる。いくつかのデコーダは、エラーを回復不可能としてフラグを付すのではなく、エラーを‘誤って訂正する’ことがわかった。Ｃ１パリティバイトがゼロになり、ゼロに設定することでＣ１行を変更しないままにすることは理論上可能である。
【００６７】
スパイクがＣＤ−ＤＡのオーディオデータに加えられ、カチリという音を作り出すことについて提案されたコピープロテクトの仕組みでは、どんなに高度なデコーダが備えられていても、及びそのエラー訂正方法に関わらずに、全てのオーディオプレイヤがスパイクを取り除く補間装置の使用を確実に起動することが避けられない。消費者が一般的な消費者のオーディオプレイヤで真のＣＤ−ＤＡを再生するときに、不要な追加されたノイズが聞こえる現実的なリスクが存在する場合には、音楽業界はコピープロテクト技術を組み込むことを明らかに嫌がる。
【００６８】
前記において、デコード中に受信ベクトルの符号からシンドロームが計算され得ることがわかった。この点において、関連付けられた行が正確な行と異なることについての情報のみを各シンドロームが有するように、前記計算が構成され得る。前記シンドロームが全てゼロの場合は、行にはエラーがなく、受信ベクトルが符号ワードであることを示す。それ故に、受信ベクトルのエラー訂正が必要とされない。本発明のコピープロテクトの仕組みでは、行のデータ符号の値に関係なくシンドロームに従ってデコーダが行を処理することが重要である。従って、前述の通り、行が正確であることをシンドロームが示すと、そのデータは変更されずに伝える。同様に、データが回復不可能であるとシンドロームが示すと、デコーダはエラーフラグを設定してその行を伝える。
【００６９】
従って、本発明の方法では、行のデータが回復不可能であることを行に関連付けられたシンドロームがデコーダに知らせると、コードの行は回復されずに伝えられ、エラーフラグが設定される。それ故、デコーダが関連付けられた行を訂正することを常に妨げるシンドロームを実験的に又は数学的に見つけることが必要である。
【００７０】
デコードのアルゴリズムが誤ってエラーフラグを設定する複数の多く見られる方法が存在する。デコードのアルゴリズムが誤る最も多く見られる方法は、関連付けられた行のエラーロケータ（ｅｒｒｏｒ  ｌｏｃａｔｏｒ）多項式が根を有さない場合である。従って、本発明の好ましい実施例において、エラーロケータ（ｅｒｒｏｒ  ｌｏｃａｔｏｒ）多項式が根を有さないことを示すシンドロームが選ばれる。
【００７１】
シンドロームがデコーダにより生成され、変更されたオーディオ値を含むデータのＣ１又はＣ２行のためにシンドロームが確実に生成されるディスク上に、データがコード化されなければならないことの困難性は当然に存在する。更に、‘データを生成するシンドローム’は分離してディスクにコード化されるのではなく、ディスクが有するオーディオデータと制御データとコードデータと共にコード化される。
【００７２】
コード化とデコードのときに、バイトがＸＯＲにより演算される２を法とする計算で、ベクトルが加えられる。従って、本発明では符号ワードの１つ以上の符号が、１つ以上の選択された符号とＸＯＲ演算が行われる。前記符号は、選択された符号を含む符号ワードのデコードが決められたシンドロームを生成するように選択される。特に、前記選択された符号のベクトルは、要求されるシンドロームを与える１つのコセット（ｃｏｓｅｔ）からのコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）である。要求されたシンドロームを表す値とデータとをＸＯＲ演算を行うことにより、関係する符号ワードのデータに関係なく、デコーダがエラーのフラグを付すことをもたらすことがわかる。
【００７３】
ディスクに透かしを入れるため、又は追加の署名を用いてディスクをプロテクトするために、デコーダからエラーフラグを確実に取得する方法を用いることは当然可能である。透かしにおいては、特定の記述データがディスクに加えられ、コピーをオリジナルと区別可能にする。
【００７４】
しかし、本発明は、再生されるとカチッという音として聞こえるスパイクをもたらすように、特定のオーディオのサンプルが変更されるコピープロテクトの特定の用途を見出す。この例は、例えばＷＯ０１／１５０２８に示されており、正確なオーディオデータの特定のサンプルにパルスが重ね合わせられ、スパイクを作り出す。
【００７５】
従って、本発明では、必要に応じて１つ以上のオーディオのサンプルが変更されて、オーディオの内容の品質が落とされる。例えばこのことは、ＷＯ０１／１５０２８に述べるパルスの重ね合わせによるものである場合がある。前記変更されたサンプルを含む全ての符号ワードが識別され、前記符号ワードのそれぞれのデータが、そのバイトとコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）値とのＸＯＲ演算により変更される。
【００７６】
概して、各符号ワードの４バイトが４バイトのコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）値とのＸＯＲ演算により変更される。
【００７７】
好ましい実施例においては、図９に示す通り、変更された４バイトはパリティバイトに対応する。従って、パリティバイトに対応する位置７２の値を除いて、誤った行として機能する選択されたコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）７０の全ての値はゼロである。全ての４パリティバイトがゼロでない場合には、それから生成された値は回復不可能であると確実にフラグが付されることが特定される。コセット（ｃｏｓｅｔ）により、３つ又は２つ又は１つのゼロでない要素を備えるコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）を見つけることが可能である場合があり、そうでない場合もある。
【００７８】
図９は本発明の方法を図式的に示したものであり、聞き取れるカチッという音７６を組み込むオーディオデータの行７４がエラー訂正ワード７０と関連付けられ、行７４が回復不可能として識別される。聞き取れるカチッという音７６を組み込む行７４は、コセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）７０と７８でＸＯＲ演算が行われ、カチッという音７６と誤ったパリティバイト７２とを組み込む行８０を作り出す。従って、行８０が正確なオーディオデータを含む符号ワードであっても、誤ったパリティバイト７２の存在により、回復不可能として識別される。
【００７９】
７０として単一のコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）を定め、品質の落ちたオーディオデータを含むＣＤ−ＤＡの全ての符号ワードを変更するためにそれを使用することは当然可能である。しかし、シンドロームとコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）が全ての１つのディスクに用いられるのではなく、多様なシンドロームが使用されることが現在の見解である。
【００８０】
ＷＯ０１／１５０２８に述べられる通り、オーディオデータは変更され得るが、サンプルの最上位バイト（ＭＳＢ）を回復不可能であると解釈することもまた可能である。
【００８１】
従って、好ましい実施例において、１２８から１４３までの範囲の１つの値が、オーディオ値の最上位バイトとＸＯＲ演算が行われ、図９の７６の変更されたデータサンプルを作り出す。前記変更されたデータサンプルは、再生されると、カチッという音として聞こえる。しかし、オーディオプレイヤの行８０のデコードにより、前記サンプルの補間又は他のエラー隠蔽を起動するエラーフラグが確実に設定される。しかし、データ読取装置は回復不可能なデータを変更せずに伝える、又はそれの訂正を試みる。データ読取装置により読み取られたデータは、ディスクにコピーされると、再生時にカチッという音が聞こえ、それによってコピーディスクの品質が落ちる。
【００８２】
オーディオ符号はＸＯＲ演算により変更されるため、関係する最上位バイトに加えられるバイトの値を変更することは比較的容易である。前記の数が擬似ランダム化されると、例えば各サンプルの最上位バイト（ＭＳＢ）が、例えば１２８から１４３の範囲の値を有するバイトと予測不可能にＸＯＲ演算され得る。
【００８３】
このことは、加えられたスパイクの大きさが不変でないことを意味し、コピーを‘きれいにする’ことを試みる人にとって、追加されたスパイクを認識して取り除くことが容易でなくなる。
【００８４】
図９は、変更されたオーディオ値を備える符号ワード７４をコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）７０に関連付け、それによって回復不可能としてフラグを付された符号ワード８０が作り出される１つの方法を示したものである。しかし、実際には符号ワード７４とコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）７０との確実な関連性を確実にすることの困難性が存在し得る。生じ得る何らかの前記の困難性は、図１０に図式的に示す方法を用いて回避され得る。
【００８５】
図１０に示す通り、誤ったパリティバイト７２を備えるコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）が、生成された符号ワード８４とＸＯＲにより演算される。前記生成された符号ワード８４は、関連する位置の１つのＭＳＢを除いて全てゼロを有するベクトルから生成されたものである。符号ワード８４のパリティバイト８２は、生成された符号ワードのオーディオデータが正確であることを確認する。７０と８４をＸＯＲ演算することにより作り出されたコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）９０は、符号ワード８４からのカチッという音７６と、コセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）からの誤ったパリティバイト７２とを組み込む。従って、コセットリーダ９０はカチッという音７６が回復不可能であることを示す。コセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）９０が、カチッという音を組み込む必要のあるオーディオデータ情報源からの符号ワード９４とＸＯＲ演算されると、結果として生じる行１００は要求されるオーディオデータ、すなわち、カチッという音７６を備える行９４からのオーディオデータを含むが、パリティバイト７２の存在により、回復不可能であるとフラグを付される。
【００８６】
図８は、音楽用コンパクトディスクをコピープロテクトするシステムを示す。従来どおり、レッドブック・エンコーダ５０が、レーザ制御装置５２と記録レーザ５４を経由して、マスターディスク６０のコード化のための入力データとアプリケーションを受信する。概して、レッドブック・エンコーダ５０に供給されるデータは、情報源６２からのオーディオデータである。しかし、本発明では、前述の通り、オーディオデータ６２と共にコピープロテクトファイル源６４からレッドブック・エンコーダ５０に供給されるコピープロテクト・ソフトウェアにより、データの変更がもたらされる。情報源６２から読み取られるオーディオデータ６２の選択された行９４が、生成されたコセットリーダ（ｃｏｓｅｔ  ｌｅａｄｅｒ）９０とＸＯＲ演算が行われ得るような、図１０に図式的に示す方法で用いられる場合に、本システムは特に有用である。
【００８７】
本発明に従って述べられ、説明された実施例に変更や改良が行われ得ることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１ａ】コードの生成マトリクスを示したものである。
【図１ｂ】生成マトリクスの演算により生成された標準配列を示したものである。
【図２】図式的にＣＤを示したものである。
【図３】ＣＤ上のデータのフレームのフォーマットを示したものである。
【図４】ＣＤにコード化されるデータのＣＩＲＣエンコーダを図式的に示したものである。
【図５】コード化後のデータのブロックを示したものである。
【図６】ＣＩＲＣデコーダを示したものである。
【図７】図式的にオーディオプレイヤを示したものである。
【図８】本発明のコピープロテクトの仕組みをＣＤに適用する回路を示したものである。
【図９】オーディオデータの行を、前記行を回復不可能として識別するパリティ値に関連付ける方法を図式的に示したものである。
【図１０】オーディオデータの行を、前記行を回復不可能として識別するパリティ値に関連付ける更なる方法を図式的に示したものである。
【図１ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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