专利名称：记录信号的复制保护系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种记录信息复制保护系统，该系统包括其上包含表示第一位模式的媒体标记的一个信息载体、用于将信息记录在信息载体上的一个记录器和用于将记录信息从信息载体上再现的一个播放器。
本发明还涉及一种记录器，其用于将信息记录在其上包含表示位模式的一个记录载体上。
本发明还涉及一种信息载体，其中包含记录的信息和标记位模式的媒体标记。
本发明还涉及一种播放器，用于从信息载体中再现信息，并且包括用于检测表示位模式的媒体标记的装置。
复制保护在音频产品出版中具有很长的历史。当前建立的设备基准，包括带有声卡的PC机，对于未经授权的复制几乎不能防止。按照任何一种复制保护方法，最困难的问题是非法复制者总是能够试图播放一张原版盘，他可以处理其中的内容，就象它是模拟信号的原始记录并记录这个内容。用户记录器应当可以毫无限制地复制记录用户自己创造的作品，但是禁止记录拥有版权的作品。因此，复制保护机构必须能够区别出用户自己的创作和来源于专业音乐制作人的内容。设备进行这种甄别必须仅仅根据内容本身，因为对内容的物理源(例如盘或麦克风)的任何参考都是不可靠的。对于数字存储媒体，例如DCC，已经限定了“复制位”，这些位信息指示出版权状态，例如“不允许复制”，“自由复制”或“允许复制一次”。其它复制位可以指示存储信息的媒体必须是由模压制成的“专用”媒体，而不是“可记录”盘。
从EP-0545472(相关文献列表中D1)可以知晓关于包括一个记录器、信息载体和播放器的记录信息的复制保护系统的内容。复制保护基于所谓的媒体标记，即，表示一个位模式的物理标记，该位模式指示出媒体状态，例如一个代码指示出这是一张通过模压制成的“专用”盘片。媒体标记应当是无法利用标准记录设备复制和改变的，所以它是以与记录信息，如音频或视频信息不同的方式存储在信息载体上的。媒体标记由播放器检测，如果不存在或者指示一种不同状态(例如，进行非法复制的“可记录盘”)，则停止播放。已知的信息载体包括预先设置的引导记录道，即所谓的预制沟道。在由预制沟道确定的记录道中，可以以一种预定方式写入信息，所说预定模式由一组光学可读模式表示，其由第一物理参数的变化构成，例如扫描表面的高度。预制沟道在第二物理参数方面也具有变化，例如沿横向的偏移，也表示为摆动。该摆动是FM调制的，这种调制表示一个位模式，其用于将信息，例如用于恢复信息的不保密代码恢复存储为保密信息。所说的位模式构成一个媒体标记，因为在标准记录设备上无法将记录道摆动复制到一张可记录盘片上。已知的播放器包括用于读取光模式的读装置和用于将位模式从媒体标记中恢复的恢复装置。播放器和信息载体构成一个控制信息再现的系统。为此，播放器包括用于根据媒体标记再现信息的装置。如果将信息复制到一个可写信息载体上，则复制的信息将无法用播放器再现，因为在写入过程中仅仅按照预定方式写入了光模式，复制内容本身并不包括任何媒体标记。
已知系统的问题是不能足够有效地控制在再现之后复制信息。如果信息中包括所说复制位，则这种位信息利用PC机或小的电子电路很容易处理。带有经过处理的位模式的信息可以随便复制。如果信息是以保密方式记录的，并利用位模式在再现过程中解密，则可以在其普通(解密)状态下记录这些信息，而且对于复制根本不起防止作用。
本发明的一个目的是提供一种系统，利用这种系统可以较好地控制复制，而且无法通过对复制位的简单处理回避复制保护。
为了实现这个目的，本发明的系统的特征在于记录信息包括表示第二位模式的水印(watermark)，该第二位模式与第一位模式具有预定关系，所说记录器包括用于将水印嵌入信息中的编码器和用于根据第一和第二位模式之间的预定关系生成第二位模式的发生器，播放器包括用于验证第二位模式与第一位模式之间关系的验证装置。水印指示出记录信息的版权状态。其优点在于，由于用水印指示的信号的版权状态在不扰乱信号的情况下无法改变或操纵，在再现之后表示信息的信号中仍然包含水印，记录器可以察觉到用于复制的信号的版权状态。使用媒体标记作为解密钥或一个不变代码的现有技术系统对于具有固定的、假媒体标记的“非法”可记录盘片是没有作用的。例如，从一张加密的带复制保护片中读取的任何信息都能够在用不变的、假密钥解密之后记录在一张非法复制盘上。水印位模式与媒体标记位模式之间的关系要求媒体标记位模式与记录信息相关。所以，在本发明的系统中，无法使用不变的、假媒体标记进行非法复制。由于在第一(媒体)位模式与第二(水印)标记位模式之间存在预定的关系，所以能够实现很强的复制保护功能，因为非法复制必须包含根据预定关系与水印相关的特定媒体标记，所以迫使恶意复制者找到所说的关系以进行操纵。选择一种适合的关系能够建立对抗这种操纵的壁垒。在播放器中检验水印是相对简单的，对于从信息载体中读取的信息不需要进行任何处理，例如解密。在播放器中对于水印位模式与媒体标记关系的验证对于复制具有极强的防止作用，因为任何一种标记都不容易操纵。另一个优点在，在播放器中的验证功能可以是相对较慢的，因为当开始再现记录信息时对于所说的预定关系只需要进行一次验证。
应当指出，在WO97/13248-A1(该国际申请的申请日早于本申请的优选权日，但是其
公开日在本申请优先权日之后)(PHN15391，文献D2)中记载了一种应用于视频信号的水印系统。加上水印的视频信号记录在包含一个媒体标记的盘片中。但是该媒体标记仅仅指示出媒体的类型，而与信号或水印无关。
本发明系统的一个优选实施例的特征在于，所说关系包含一个密码单向函数。该单向函数防止了当已知所需结果时，可以通过“反向”计算找到源信息(例如媒体标记位模式)。它的优点在于，迫使恶意复制者从原始媒体中直接获得媒体标记位模式。而这个原始媒体可能是他无法得到的，或者播放器的设置使其无法从外部获得媒体标记位模式。这样就对恶意复制者试图利用媒体标记的“象形”(“Chinese”)复制进行非法复制建立了坚固的壁垒。
通过以下参照附图对实施例的解释，可以清楚地了解本发明的这些和其它方面，在所说附图中
图1表示常规的播放规则，图2表示包括一个记录器、信息载体和播放器的一个复制保护系统，图3表示一个单向函数，
图4表示一个记录器，和图5表示一个播放器。
我们提出一种适用于存储在存储媒体如DVD音碟(数字多用途盘)中的位流信号或DSD(直流数字)信号的复制控制方法。该方法以一种水印方法，例如由A.A.M.Bruekers等人提出的方法(记载在相关文献列表的文献D3中)为基础。近来，人们已经认识到使用水印或嵌入信号能够使复制保护方法更加有力地抵抗盗版。嵌入信号或水印是将信息埋入音频内容中的一种方法。在本说明书中我们将由经营者向官方注册(这表示录制业和硬件制造商的利润)的产品称为专业产品。而我们将其它产品称为用户产品。并假定用户产品遵守版权法，可根据专利许可协议或根据法律或两者强制实施。
对于复制保护需要一种总的解决方法。水印不限于数字格式，也可以嵌入模拟信号中和从中检验。通常采用扩展频谱方法在音频信息中嵌入水印。扩展频谱方法的技术难点是这种嵌入数据的检索或检测需要大量的信号处理。尽管这对于用于法律案件中证明音频制品的原始性的专业设备来说不是一个问题，但是巨大的计算量远远超过对于用户电子产品的复制保护来说可行和经济上合理的程度。一个特殊问题是唱片业设定的音频质量要求需要如此之大的扩展增益，使得同步和数据检测耗费极长的处理时间。在扩展频谱水印方法中使用的参数估计可能不满足目前的音频质量要求。未来的标准目标在于进一步提高音频质量，同时要求对音乐制品知识产权严格保护。我们深信，在不远的将来不可能真正找到令人满意的方法，以合理的成本将这两种要求结合起来。特别是，在已经建立的音频设备标准中缺乏保护措施产生了问题。实际上似乎不可能防止将信号回复成模拟信号后复制。此外，用户希望复制某些类型的家用磁带，例如在汽车中听的磁带是可以的。关于这一点，在某些国家对于空白磁带征收一定的税费，允许为私人用途而进行模拟信号复制，某些限制模拟信号复制的技术装置是不合法的。这似乎是建立关于存储和表现数字音频信号(例如DVD)的新标准的一个机会，但是，在技术上完全解决复制保护问题(即包括模拟信号复制)是不可能很快实现的。对于音频产品，可以使用仅有位流的解决方案。在这种情况下，保护新的音频存储媒体不遭到“象形”复制是有用的，即使模拟信号复制仍然是可以的。为了复制，需要将信号转换成其它域的信号(例如模拟信号)，并且噪声质量的下降。本申请中提出的利用数字水印的方案不能解决现存的非法复制问题和过度的家用磁带复制问题，其中将音频信号转换成模拟信号是复制过程的一部分工作。如果业界采用基于水印的复制保护方案，就有可能形成一种多层次的方法。最牢固的水印应当能够承受D/A和A/D转换，但是检测它们却需要很长的处理时间。这意味着记录或播放禁止决定将延迟。位流中的水印可以在毫秒时间内检测出来，并立即触发复制保护措施。如果位流信号通过开放总线(诸如P1394)传输，这种快速检测似乎是必需的。总之，在本文献中记载的方法具有以下特性-从家庭记录内容中立即甄别出位流或DSD信号具有版权限制。-专业或用户记录器的跟踪能力-它可以与其它还防止其它形式的复制(例如模拟信号复制)的方法共同使用。特别是，将使用本申请提出方法的有条件的播放增加到有条件的记录方法中是有意义的，后者也检查扩展频谱水印。
在本发明中，我们提出一种防止对高质量数字DSD数据流进行直接(按位)复制的方法。该方法不防止将DSD转换成PCM或模拟信号。但是，在某种意义上说也对这种非法复制行为具有一定的防止作用，如果将位流/DSD信号转换回DSD格式，它会带有用户DSD编码器的序列号的水印。该方法基于加水印方法，例如由A.A.M.Bruekers等人提出的方法。我们的方法可以与许多其它复制保护方法共同使用，包括序列复制控制位和扩展频谱水印的嵌入信号。用户设备中的附加硬件非常小。在该系统实施例中使用的另一个工具是媒体标记，即，区别专业原版盘与可记录盘的一种方法。这种工具的实施方式可以是摆动密钥(wobble key)(如从D1所知)，信道编码错误的调制(例如EFM)或对盘片表面凹坑和平面之间抖动的有意调制，或者嵌入一个盘载芯片，或者仅让写入引导区的数据无法用用户记录器读取。这两种工具(水印和媒体标记)用于支持以下特征(两种或仅仅其中一种)-有条件的记录是复制保护的最公知的方法。除非用户记录器能够确定有关内容是可以合法复制的，否则用户记录器将不能进行记录。-另一方面，有条件的播放接收某些人可以在非法复制盘上记录拥有版权的DSD位流。有条件的播放将使这样一张非法复制盘不能在用户播放器上播放。就是说，非法复制者无法销售其非法复制产品。按照有条件播放方法，一台用户DVD音频播放器只能播放音碟，并且是在满足一定的版权条件时。播放器通过检测或检查音频数据流中的水印来验证音频信息内容是用户记录的，还是专业出版的。在后一种情况下(受到版权保护的专业出版物)，播放器检查物理盘是否是原版盘和专业录制的，而不是在用户记录器或用户刻盘器上制作的。这要求同时采用对于内容的标记方法(水印法)和标记物理存储媒体的方法，这种存储媒体只能由专业记录器或模压机生产。
图1示意性表示嵌入用户播放器中的有条件播放规则，该规则在检测到水印之后实施。第一检查步骤11由读头以与读取记录信息不同的方式，例如将所说摆动解调制的方式检测是否存在媒体标记，它通常是一个物理标记。如果存在媒体标记，则在第二检查步骤16验证该标记是否为有效的专业盘标记，如果是，即如果水印和媒体标记按照预定的关系相关，则进入播放步骤17。如果没有媒体标记或者指示是用户记录盘(在第三检查步骤12)，则在解码器13中对水印解码。这个水印可能指示自由复制(音频)信息，则可以播放14这张盘。如果水印指示复制保护信息，则在步骤15停止播放操作。
在该系统的第一实施例中，专业录制的音碟载有出版者独有的识别标记，它是无法复制的。例如这种识别标记可以是写入一个无法用记录器读取区域中的一组位信息，可以是摆动密钥或是运行用于DVD中的EFM增强信道代码的DC分量的特殊模式。DVD音频播放器检查这种标记。如果检测不到这种标记，或者如果该标记中包含私用盘记录器的特定代码，则只能在找到确认DSD编码器的特殊水印的条件下播放DSD位流。如果没有找到这种水印，就向在将专业录制的音频位流非法复制到一张可记录盘上的情况一样，根本无法播放其中的音频信息。为了避免使专业版DSD的质量下降，其定义表不要求将专业版音频信息名称的内容加上水印，但是这种定义表要求在用户设备中使用水印嵌入方法。除了频繁重复使用的复制控制位，还在音频数据流中嵌入所有在市场上销售的编码器/记录器的一个唯一的序列号。嵌入这个号的电路是非常简单的。用户不能将DSD音频信息直接复制到一张DVD音碟上，因为无法播放(由于没有水印)。如果他将信号转换成模拟信号、PCM格式或其它格式，然后重新生成DSD格式，则可以跟踪特定的DSD记录器。此外，该方法还可以这样限定，使家庭记录具有较小的动态范围。如果每台播放器都不仅检查在用户盘上是否存在水印，而且检查是否嵌入一个有效的序列号，则可以进一步增强防护作用。可以使用已知的加密方法进行完整性检查，例如，将一个数字签名与该序列号链接。这样避免了非法复制者窜改序列号。
第二实施例与第一实施例相似，不同之处在于在专业录制的音频位流中也包含水印。这个水印用于验证一个加密的媒体标记。该媒体标记随信息标题不同而不同。由水印表示的位模式与由媒体标记表示的位模式之间的关系是不容易操纵的。可取的是，选择如下的加密关系。让y=F(x)和x=G(u)为两个加密的单向函数，即，利用有限的运算方式几乎不可能进行完成反向运算。这个定义表按照x=G(u)和y=F(x)=F(G(u))的函数关系使用一个籽数(seed)u生成x和y。按照这种构思，G和F可以是相同的函数，但这不是必需的。在一张专业录制盘上，嵌入水印中包含y，而媒体标记中含有x。专业记录器总是在写入媒体标记之前运算G函数。就是说，它们嵌入一个媒体标记x，而该x值是用使用者输入的籽数u在内部生成的。如果找到一个水印，其指示存储内容是复制保护的，则所有的(用户)播放器都运算F函数，以验证媒体标记。假设用户记录器都根本不能写入媒体标记。使用该系统，版权拥有者可以自己决定是否释放籽数u，这样将许可复制。在专业音乐出版物中，可能有必要创建音乐标题的一个母带。然后利用嵌入的水印y将音频信息预编码。在制作过程中，专业记录器(母盘产生机)直接接收标有水印的DSD数据30，并在图2所示DSD编码器/水印器23之后插入。在这个过程中还将籽数u22插入。如果母带被盗，但是u没有泄露，也能提供一定的保护作用。可取的是，记录器检查水印中的u和x(如参照图4所述，有条件记录)。
图2表示包括一个记录器、信息载体和播放器的一个复制保护系统。专业记录器包括与一个DSD编码器23相连的音频输入21，所说DSD编码器还在记录在母盘26上的位流30中嵌入水印位模式y。所说水印位模式y由发生器25的输出中得到，在其输入中包含用媒体标记20表示的位模式x。媒体标记20在母盘26中创建。可取的是，位模式x由发生器24根据输入22中的籽数u生成。利用常规的制作方法将母盘26翻制成能够复制保护的载体27，这种载体27可以在用户播放器28中播放。用户播放器包括一个检验器29，该检验器将检测到的水印位模式y与一个计算值y’进行比较，该计算值是根据从媒体标记中检测的位模式x获得的。使用这样的定义表，非法复制者不得不使用一种兼容的专业记录器在非法复制盘上创建媒体标记。非法复制者可以复制音频信息和复原y，但是他无法计算出x。这种系统增强了复制保护方法的安全性，特别是如果我们能够确保无法容易地从盘中读取x，即将该值保存在主引擎的一级芯片中(它必须使用x检验水印y)。此外，即使非法复制者能够读取x，他还必须找到籽数u以将其输入记录器中，并将x写入媒体标记。没有记录器能够直接接受x，并将其写入盘中。按照这种定义表，非法复制者必须从结构上改装他的记录器(官方注册的原本设备)(以运行G函数)和他的播放器(以读取x)。
在另一个实施例中，可以对用户记录设置复制保护功能。可以想象用户想要在一个小范围内出版或传播他们自己录制的音频作品。我们现在描述用户记录器如何能够实施上述方法的某些部分。如果复制者还知道籽数u，则用户有可能创建只能直接复制的盘(逐位地)。有一部分媒体标记必须是可由复制者记录的。一种可能的实施例是将x分成两个部分，使x=x1||x2，从而y=F(x1||x2)。于是，与上述定义表相似，x1用作一个媒体标记，而x2则写在盘上的另一个独立的文件中。专业记录器可以写入x1以及x2。用户记录器可以写入x2，但是必须写在可记录盘上，x1具有一个预先模压在盘上的默认值x1=x_c。用户记录器嵌入水印y=F(x_c||x2)，其中x2是根据籽数u产生的，即通过取G(u)位的一部分。版权拥有者可以复制他自己的产品，因为他知道u。在播放器中，无论是x1还是x2都无法从主引擎中分离出来，所以使用者无法知道。
对于上述实施例，水印位模式与媒体标记位模式之间适合的关系为一个单向函数。这种单向函数的实施方式可以是y=x2对N求模函数，其中N为一个公开模数。这里N为两个加密的大素数之积(N=pq)。事实上，N可以是嵌入水印中数据的一部分，即与y链接。另一种可以使用的关系是由Diffie和Hellman猜想的离散对数单向函数(=文献D6):F(x)=αxinGF(p)，其中α为GF(p)的原函数元。这里p为一个大素数，因此，p-1具有大素数因子。上述两种实施方式的缺点在于自变量数目，即需要保密的位数太大。基于较少位数的一种实用系统可以采用一种适合的密钥加密算法，例如DES，使y=F(x)=xDES(x)。这表示在图3的电路中。图3表示基于密钥加密算法的一个单向函数发生器的实施方式。在输入端31，施加媒体标记位模式x，并在加密器32中使用从一个密钥输入端33输入的一个密钥进行处理。加密器32的输出为由逻辑单元34对输入x按位进行EXOR’d处理的结果，根据输出35得到位模式y。在这个电路中，可以使密钥公开或包含在水印中，即与y链接。
图4表示用户记录器。该记录器包括与用于进行DSD或PCM音频编码的一个编码器42相连的一个模拟音频输入端41，该编码器在输出端产生位流47以记录在可记录盘48上。编码器42在位流47中嵌入水印位模式y。位模式y由发生器43根据位模式x生成，因为x是由媒体标记46表示，并且可以包含由根据预先模压在可记录盘48上的一个媒体标记获得的位数。记录器具有与用于生成位模式x的发生器44相连的一个籽数u输入端45。该记录器还具有与水印检验器49相连的一个数字音频信号第二输入端40。检验器49还与发生器43相连，用于接收位模式y和检验有无水印。检验器的基本记录控制功能是如果检测到专用“不得复制”水印就禁止记录。可取的是，如果在数字输入信号中没有检测到水印，则嵌入一个水印。如果有水印，指示内容可以复制，则只能在将相应的籽数u从籽数输入端45输入时才能进行记录。在另一个实施例中，用户记录器只包括数字输入端40和水印检验器49，因为没有模拟输入端和水印编码器。记录器的其它实施例与上述基本相同，不同之处在于没有外部输入端45，而只有一个内置籽数u发生器，例如一个随机数发生器。在这种情况下，也可以没有发生器44。
按照其纯正的格式，有条件记录定义表在播放过程中不执行检查操作。在一个不同的实施例中，用户DSD记录器接收一个模拟信号，有可能有条件地对某些模拟复制信息进行检查。板载DSD编码器在位流中嵌入一个水印。这个水印包含两个部分复制保护数据和该记录器的一个序列ID号。用户DSD记录器仅仅当其能够识别有效的复制控制数据时才接收数字DSD数据流。这个复制控制数据应当指出该内容可以合法地复制到盘上。这样一种记录器与图4所示记录器相似，但是不具有籽数输入端45和发生器44。
用户DSD记录器不接收含有禁止记录的复制控制标记的DSD数据流。在一个增强形式的实施例中，没有复制控制信息被解释为“不允许复制”。在一种弱化形式中，没有复制控制信息的信号将自动被重新采样和加上水印。这样削弱了复制保护功能，但是导致质量下降。
在另一个实施例中，包含一种复制一次的特征。专业录制的DSD数据流中包含嵌入的版权数据，该数据授权可以复制一次。这可以通过嵌入另一个水印yco(除了前述的水印)来实现。此外在专业出版盘中还包括一个特定的许可标记xco，其中yco=H(xco),H()是一个加密的单向函数。在播放过程中标记yco保持在音频信号中(可以是嵌入的)，但是用户记录器会去除该标记。
图5表示用于从一个复制保护的信息载体51再现信息的一个播放器52。该播放器具有一个读头58和一个常规类型的读信号处理装置，例如CD或DVD光盘播放器的光学头、检测器、信道解码器和错误解码器。该播放器包括用于检测由信息载体51上记录信息中水印所表示的位模式y的水印读取装置55。位模式y传输到逻辑电路54中，该电路控制启动开关56。上文中已经参照图1和有条件的播放规则讨论了电路54的逻辑功能。该播放器包括用于检测媒体标记和从媒体标记中获得位模式x，例如如文献D1所述通过对摆动调制进行解调制，的装置50。播放器包括用于检验位模式x与位模式y之间预定关系的检验装置。位模式x传输到用于执行预定函数F(x)，例如一个单向函数的函数单元53。函数单元53的输出y’传送到逻辑单元54中，并与y进行比较。如果位模式x和y存在所说的预定关系，则启动开关56将复原的音频信号传送到输出端57。
应当指出，使用有条件记录和有条件播放的混合方案可以共存。特别有意义的是定义表，按照该定义表(尽管存在在引言中所说的技术困难)应当由记录器在模拟域中进行水印检验。如果一个非法复制者试图改装他的记录器以通过这种有条件记录检验，并且利用某些方式将专业录制的DSD信息记录在一张盘上，则本申请所述的复制保护方案能够禁止其在市售的播放器上播放。
尽管已经通过使用DSD音频信号的实施例对本发明进行了充分的介绍，但是还可以使用音频和/或视频水印的其它一些实施例。水印技术对于PCM音频信号也是可以采用的。一个实例是将数据隐藏在LSB中，可以包含它们效果的频谱形状。Oomen等人1994年已经提出这种嵌入方法的一种实施方式(文献D4)。对于我们的应用，可取的是，我们仅仅在有限数量的预选采样中嵌入数据，使每个选定的采样信号对应一位。这种嵌入方案可以在将专业音频(24位)信号转换成低分辨率(例如16位)的同一装置中实施。前述的用于添加DSD水印的方法还可以用于在PCM中嵌入数据。另一种选择是使用无损编码技术嵌入信号。Bruekers等人提出了一种无损编码的方法(记载在文献D5中)。嵌入数据的一种可能的方法是根据添加水印规则选择预测滤波器的属性或参数(D5中图10，术语152)。例如，数字水印“1”可以通过选择偶数滤波器分接头表示，水印“0”可以通过选择奇数分接头表示。在另一种实施方式中，根据类似的规则将滤波器系数量化。此外，熵编码器通过修改其参数可以嵌入数据。嵌入PCM信号中的这种信号可以用于创建基于前述构思的复制保护方案。非法复制者已不能再将经过压缩的PCM数据逐位地复制到盘上，和用于商业销售。他必须经过解压缩和压缩的步骤。尽管这不会导致质量的下降(因为编码是无损的)，但是仍然会生成不同的数字信号，如果用户记录器不能非常有效地压缩，则所得文件可能包含更多的位，并且所得文件会包含有关记录器序列号的信息。
在这些实施例中，介绍了使用光盘作用信息载体，但是在本发明中也可以使用其它载体，诸如磁带或广播，只要能以无法简单复制的方式施加媒体标记即可。此外，本发明由每一个新颖特征或这些特征的组合所限定。
相关文献列表(D1)EP-0545472(PHN 13922)具有物理拷贝保护的封闭信息系统(D2)WO97/13248-A1(PHN15391)水印编码信号(D3)EP-A97200197.8申请日27.01.97(PHN16209)位流-或DSD-信号的水印(A.A.M.Bruekers et al.)(D4)US patent 5,649,054(PHN14700)嵌埋数据信道(D5)WO IB97/01156(PHN16452)DVD音频的无损编码(A.A.M.Bruekers et al.)(D6)密码学的新方向(Diffie and Hellman),IEEE信息理论事务处理，Vo1 IT-22,No.6,November 1976,p.644-65权利要求
1.记录信息的复制保护系统，该系统包括带有表示第一位模式(x)的媒体标记的信息载体、用于在信息载体上记录信息的一个记录器和用于再现所说信息载体上记录信息的一个播放器，其特征在于所说记录信息包含表示第二位模式(y)的水印，所说第二位模式与第一位模式具有预定关系，记录器包括用于在信息中嵌入水印的编码装置(23)和用于根据第一位模式与第二位模式之间的预定关系生成第二位模式的发生器(25)，所说播放器包括用于检验所说第二位模式与所说第一位模式之间关系的检验装置(29)。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于所说关系包括加密的单向函数。
3.如权利要求2所述的系统，其特征在于所说第二位模式(y)是通过将单向函数应用于所说第一位模式而生成的。
4.如权利要求1、2或3所述的系统，其特征在于所说第二位模式标识别编码器。
5.用于权利要求1、2、3或4所述系统中在包含表示第一位模式(x)的媒体标记的一个信息载体上记录信息的记录器，其特征在于所说记录器包括用于在信息中嵌入水印的编码器(42)，所说水印表示第二位模式(y)，和用于根据第一位模式与第二位模式之间预定关系生成第二位模式的发生器(43)。
6.如权利要求5所述的记录器，其特征在于所说记录器包括用于在信息载体上创建媒体标记的标记装置(46)，所说发生器包括用于按照另一种预定规则根据一个籽数(u)生成第一位模式的装置(44)。
7.如权利要求5或6所述的记录器，其特征在于所说发生器(43)用于通过将由可记录信息载体上的预先模压标记表示的第一部分(xc)和根据籽数(u)产生的第二部分(x2)结合起来生成第一位模式(x)。
8.如权利要求6或7所述的记录器，其特征在于所说的另一种预定关系包括加密的单向函数。
9.用于如权利要求1、2、3或4所述的信息载体，所说信息载体(51)包括记录信息和表示第一位模式(x)的媒体标记(50)，其特征在于所说记录信息包括表示第二位模式(y)的水印，所说第二位模式与所说第一位模式具有预定关系。
10.如权利要求9所述的信息载体，其特征在于所说第一位模式包含标识信息载体源的第一部分(xc)，和标识记录信息的第二部分(xt)。
11.用于如权利要求1、2、3或4所述系统中的播放器，所说播放器从信息载体(51)中再现信息，并且包括用于检测表示第一位模式(x)的媒体标记的装置(50)，其特征在于所说播放器包括用于检测由记录信息中的一个水印表示的第二位模式(y)的水印读取装置(55)，所说播放器还包括用于检验所说第二位模式与第一位模式之间预定关系的检验装置(53、54)。
12.如权利要求11所述的播放器，其特征在于所说检验装置包括一个加密单向函数(53)。
13.如权利要求12所述的播放器，其特征在于所说检验装置用于通过将一个单向函数应用于所说第一位模式(x)生成一个检验模式(y’)，并且包括用于比较所说检验模式(y’)和第二位模式(y)的装置(54)。
全文摘要
本申请中记载了一种记录信息复制保护系统,该系统包括一个信息载体、一个记录器和一个播放器。信息载体,例如一张光盘,包含表示第一位模式的媒体标记,该媒体标记不能在标准记录装置上复制。记录信息中包含表示第二位模式的水印,该第二位模式与第一位模式具有预定关系。如果窜改水印就会降低信息再现质量。水印与媒体标记之间的关系,可取的是一个单向函数,要求非法复制也具有相应的媒体标记。由于既不能操纵水印,也不能操纵媒体标记,所以实现增强对非法复制的防止作用。记录器包括用于在信息中嵌入水印的编码器,和用于根据所说关系生成第二位模式的发生器。播放器包括用于检验所说关系的检验装置。
文档编号G11B20/00GK1220756SQ98800297
公开日1999年6月23日 申请日期1998年1月22日 优先权日1997年1月27日
发明者J·P·M·G·林纳茨 申请人:皇家菲利浦电子有限公司