专利名称：防止非法复制数字数据的方法与装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及数字数据的防非法复制的方法与装置，特别是指利用非法复制过程中连续读出的特性以防止数字数据被非法复制的方法与装置。
近年来数字音乐非常流行，其中又以MP3(MPEG Audio Layer3)具有高压缩率及高音质的优点，为当前最流行的数字音乐制式。而一种专门用来播放MP 3音乐制式的随身听(walkman)也随之被开发出来，成为相当受欢迎的电子产品。其中MP3音乐是储存在一个存储卡中，利用MP3随身听播放出来。
然而，由于MP3音乐数据为数字形式，极为容易被复制，而且目前存储卡并没有针对防止复制的保护措施，极为容易被非法复制，因而造成音乐工作者及发行公司相当大的损失。这同时也是限制MP3音乐的推广的主要原因。
至于其它各种声音、影像、影音、数据等数字形式的数据，也同样地面临容易被非法复制的困扰，因此，有必要针对这一难题提出较好的改良，以求完善。
本发明的主要目的即在提出一种数字数据防非法复制的方法与装置，该方法与装置利用一个监控电路检测读出指令或控制信号，当监测电路识别数据读出的过程不同于一般正常的读出模式，便主动停止存储器读出数据或破坏非法复制操作，以防止数字数据被非法复制。
本发明的另一目的是提出一种数字数据防非法复制的方法与装置，其根据数字数据正常读出的模式预先设定判断条件，当数据读出的过程不符合这些预设的条件便停止数据输出或破坏非法复制操作。
本发明的再一目的是提出一种数字数据防非法复制的方法与装置，其利用非法复制数字数据过程中连续读出的特性，监控读出的指令是否连续读出，或者每一次读出操作的过程中所读取的数据的数据量，或者读出操作之后的停止时间来加以判断，进而决定是否停止数据输出或破坏非法复制工作。
为了实现本发明的上述目的，按照本发明的第一个方案，提供一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤检测读出指令或该控制信号，以判断是否连续读取；以及如果前一步骤的判断结果是连续读取，则破坏该读出操作。
为了实现本发明的上述目的，按照本发明的第二个方案，提供一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经由一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤(a)计算读出操作所读取的数据数据量；(b)比较该数据量是否符合预设数据量范围的条件；以及(c)当(b)步骤的比较结果为不符合预设数据量范围，则破坏该读出操作。
为了实现本发明的上述目的，按照本发明的第三个方案，提供一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经由一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤(a)计算读出操作过程中的停止时间；(b)比较该停止时间是否符合预设停止时间范围的条件；以及(c)当(b)步骤的比较结果为不符合预设停止时间范围，则破坏该读出操作。
为了实现本发明的上述目的，按照本发明的第四个方案，提供一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经由一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤(a)检测读出的指令或该控制信号是否为连续读取；(b)当上述(a)步骤的结果为是，则进行(c)步骤，反之，则进行(d)步骤；(c)破坏该次读出操作；(d)检测读出操作是否停止；
(e)若上述(d)步骤的结果为未停止操作，便累计该读出操作读出的数据量，并与一预设的临界值进行比较，该临界值是根据正常读出工作模式下读出操作所读取数据数据量的最大值；(f)当上述(e)步骤的比较结果为读出操作读出的数据量大于该临界值，便进行(c)步骤；(g)若上述(d)步骤的结果为停止操作，便计算该次读出操作所读取的数据数据量；(h)根据上述(g)步骤计算的结果与一预设数据量区间进行比较，其中该预设数据量区间是根据正常读出工作模式下读出操作所读取数据的数据量的正常范围；(i)当上述(g)步骤计算的结果不在该预设数据量区间的范围，便进行(c)步骤；(j)当上述(g)步骤计算的结果落在该预设数据量区间的范围内，便进行下一步骤；(k)计算该次读出操作后的停止时间；以及(1)根据上述(k)步骤的计算结果与一个预设时间区间进行比较，其中该预设时间区间是根据正常读出工作模式下读出操作过程中的停止时间，若上述(k)步骤的计算结果不在该预设时间区间的范围内，便进行(c)步骤。
为了实现本发明的上述目的，按照本发明的第五个方案，提供一种数字数据防非法复制装置，包括一个输入/输出接口，提供与外部相连接；一个存储器，其中储存数字数据；一个控制电路，产生控制信号以读出该存储器存储的数字数据，再经由该输入/输出接口输出；以及一个监控电路，至少与该输入/输出接口、该控制电路与该存储器三者之一相连，通过判断存储器读出数据的工作模式是否为正常读出的工作模式，以便决定是否破坏读出操作。
利用下面的具体实施例配合所附的说明书附图进行说明，更容易理解本发明的目的、技术内容、特点及其所实现的功效。
图1表示现有技术中MP3存储卡内部电路结构的示意图2表示图1所示装置在正常播放音乐模式下工作时，其内部电路信号的波形示意图；图3是图1所示装置在被复制时，其内部电路信号的波形示意图；图4是根据本发明的防止数字数据被非法复制的一个实施例；图5，图6，图7及图8分别为根据本发明防止数字数据被非法复制的方法的实施例的操作流程图。
本发明的主要特点在于利用数字数据，例如声音，动画，影像，或者影音数据，在正常播放与被非法复制时读出过程的差异以辨别是否被非法复制，进而决定是否将读出操作中断或破坏非法复制的操作。
在介绍本发明详细技术内容之前，先以MP3音乐制式为例简单的说明现有技术中MP3存储卡的组成及正常播放音乐时读出操作的过程。
图1表示现有技术中MP3存储卡的组成，其中包括输入/输出接口12，解码及控制电路14以及存储器16，三者相互连接。存储器16用于储存数字音乐数据，输入/输出接口12接受外部的读出指令，经由解码及控制电路14解码并产生控制信号从存储器16读出音乐数据，最后由输入/输出接口12读出。
存储卡在正常播放音乐的情况下，其内部各电路信号的波形系如图2所示，其中解码及控制电路14所产生的读出使能信号(RE)为低电平状态(low)时，输入/输出接口12有数据读出，完成部分读出的操作后，便停止一段时间，然后再继续进行下一部分的读出操作。
而存储卡在被复制的情况下，其内部各电路信号的波形则与图2不同，请参阅图3所示，其中读出使能信号是连续的，输入/输出接口12持续地有数据输出，这表示读出操作是持续地进行。这种现象与存储卡正常播放音乐时的读出过程具有明显的差异，主要是因为播放音乐时读出的数字音乐数据必须经过还原及后续的处理步骤才播放出来，因此它的过程是读出一段数据便停止一段时间，如此反复的进行。而复制存储卡的过程仅是将数字音乐数据复制而已，不需要经过转换或者还原等处理程序，因此其读出操作是连续进行的。
对于其它声音，动画，影像，及影音数据等数字数据，其正常播放的读出操作与非法复制操作均具有上述的差异，故本发明便根据数字数据在正常播放及非法复制动作之间读出过程的差异特性，提出一种防止数字数据被非法复制的装置，如图4所示，其利用在输入/输出接口22及解码及控制电路24与存储器26之间加入一个监控电路25，用以监控读出过程是否异常，进而决定停止数据读出。其中如同现有技术一样，解码及控制电路24是用来将外部输入的读出指令进行解码，并且产生对应的控制信号。在其它的实施例里，若是不必经过解码的程序，那么解码电路有可能是可以省略的。
而根据本发明防止数字数据被非法复制的方法如图5所示，也可以配合图4一同参照。在步骤S10中，经由输入/输出接口22外部送入一个读出指令，在解码及控制电路24解码并且产生控制信号由存储器26取出对应的数据。利用检测读出指令或者控制信号以判断是否为连续读取操作，即步骤S12，判断外部所发的这个读出指令是否进行非法复制的操作。
若检测到读出指令或控制信号为连续读取，便表示不是在正常读出的工作模式，因此将读出操作中断，即跳到步骤S13，并且停止数据输出，即步骤S15。
若步骤S12检测结果为否，便接着进行步骤S14计算读出数据的数据量，这个步骤可以利用计数器进行。其中可以是例如在监控电路25根据正常读出数据时一次读出动作所读出的数据量预先设定读出数据量合理的范围。步骤S16为检测读出的动作是否停止，在读出的操作尚未停止之前，监控电路25持续的累计该次读出过程中读出的数据的数据量，并且监控这个计算结果是否超过一个临界值，即步骤S18，其中设定的临界值即前述合理范围的最大值，通常非法复制时基于效率的考虑，一次读取的数据量会超过该临界值。当计算得出的数据理累加超过该临界值时，便表示此时并非是在一般正常的读出模式，因此便跳至步骤S13及S15，将读出操作中断，并且停止数据输出。当步骤S16的结果为是，即读出操作停止，便将该次读出操作读出数据的数据量与前述的合理范围进行比较，判断读出数据的数据量是否在合理范围内，即步骤S20。若结果为否，便跳至步骤S13及S15，将读出操作中断，并且停止数据输出。若由存储器26读出数据的数据量在预设的合理范围内，接下来便进行步骤S22计算读出操作后停止的时间，此步骤可以利用计时器来进行，其中可以是例如在监控电路25内根据正常读出的工作模式下相邻二次读出操作之间的间隔时间预先设定一个停止时间的合理范围，以便判断该次读出动作后所停止的时间是否正常，通常非法复制时基于效率的考虑，读出停止的时间会较短。若步骤S24的结果为否，便系表示此时并非是在一般正常读出的工作模式，因此跳至步骤S13及S15，将读出操作中断，并且停止数据输出。反之，当步骤S24的结果为是，便进行步骤S26判断正在读出的这份数据是否结束。如果尚未读到数据结束，便将计数器及计时器归零，即步骤S28，并且回到步骤S14。如果数据已结束，便跳至步骤S15，停止内部各电路单元操作，不再输出数据。
前述的过程中，依次利用监控电路25检测读出操作是否持续进行，读出数据的数据量以及读出过程中的停止时间是否正常，来决定是否停止数据输出，其中后两者是根据存储器26内的数字数据在正常读出模式下的特性预先设定合理的工作范围，以分辨是否处于正常读出的工作模式。若发现读出的过程不符合其设定的条件，便将读出操作中断，停止数据继续输出，以防止存储器26内的数字数据被非法复制。
上述的三种判断方式亦可以各别独立或者排列组合运用，不过使用图5所示的监控流程具有较佳的防非法复制效果，利用层层的过滤，能够将数字数据被非法复制的机会减至最低。当然，图5中的三种判断步骤亦可以依需要修改顺序，例如将步骤S16与S18对调，其流程图则如图6所示。
在其它的实施例里，亦可以只利用存储器26输出数据的情况判断是否被非法复制，即只利用前述判断读出数据量以及其读出过程的停止时间是否符合预设条件的方式，来判断是否存储器处于正常读出的工作模式或者被非法复制，其根据图5及图6的流程图稍作修改所得出的流程图则分别如图7与图8所示。
在不同的实施例里，前述各项读出状态的判断，包括正常读出的工作模式下相邻二次读出操作之间的间隔时间预先设定一个停止时间的合理范围，以及根据正常读出数据时一次读出操作所读出的数据量预先设定读出数据量合理的范围，亦可以利用软件或硬件方式来进行。
根据本发明若是利用微控制器的方式监控及利用现有电路操作，则可以大大地简化监控电路25。
上述读取数据的数据量或停止时间的合理范围，可以依需要预先设定。而不同的数字数据制式(如MPEG，JPEG......)，不同的数据类别(例如声音，音乐，影像，影音......)或者不同的应用，其预设值随应用不同而不同，以音乐单曲为例，不同的单曲亦可以有不同的预设值，换言之预设值并非唯一。因此根据本发明可以衍生出各种不同的防非法复制效果，让非法复制者捉摸不着防非法复制的破解方式。
至于前述步骤S13主要目的在破坏非法复制的操作，故在其它实施例里，也不一定是立即中断数据读出，很多其它干扰的方法也可以适用，例如加入乱码读出，或者使读出数据不齐全，这些方法可以藉由解码及控制电路24，或者额外加入的控制电路，也可以是利用软件方式进行，因此可以让非法复制者一时无法查觉其非法复制结果失败。
有效的防止数字数据被非法复制，有助于各种数字信息的发展，例如数字音乐，例如MP3，MIDI，WAVETABLE，或者动画，影像，以及各类影音数据都可根据本发明的保护而使其智慧结晶及创意得到保障。特别对于音乐创作人，唱片公司，影音节目发行者而言，其知识产权获得充分的保护，使其获得对等的报酬，将有助于鼓励创作进而提升产业水准，这同时也是我国专利法立法的目的。
权利要求
1.一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤检测读出指令或该控制信号，以判断是否连续读取；以及如果前一步骤的判断结果是连续读取，则破坏该读出操作。
2.如权利要求1所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是中断读出操作，停止数据输出。
3.如权利要求1所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是将该存储器输出的数字数据加入乱码读出。
4.如权利要求1所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是使读出数据不齐全。
5.一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经由一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤(a)计算读出操作所读取的数据数据量；(b)比较该数据量是否符合预设数据量范围的条件；以及(c)当(b)步骤的比较结果为不符合预设数据量范围，则破坏该读出操作。
6.如权利要求5所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是中断读出操作，停止数据输出。
7.如权利要求5所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是将该存储器输出的数字数据加入乱码读出。
8.如权利要求5所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是使读出数据不齐全。
9.如权利要求5所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该(b)步骤的预设数据量范围至少包含一预设的最大值，据以比较(a)步骤的计算结果是否大于该最大值。
10.如权利要求5所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该(b)步骤系以(a)步骤的计算结果与一预设合理区间进行比较，其中该预设合理区间系根据正常读出时一次读出操作读出数据数据量的正常范围，据以比较(a)步骤的计算结果是否位于该正常范围内。
11.一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经由一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤(a)计算读出操作过程中的停止时间；(b)比较该停止时间是否符合预设停止时间范围的条件；以及(c)当(b)步骤的比较结果为不符合预设停止时间范围，则破坏该读出操作。
12.如权利要求11所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是中断读出操作，停止数据输出。
13.如权利要求11所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是将该存储器输出的数字数据加入乱码读出。
14.如权利要求11所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该破坏该读出操作是使读出的数据不齐全。
15.如权利要求11所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该预设停止时间范围根据正常读出工作模式时的间隔时间而定。
16.一种防止数字数据被非法复制的方法，其中该数字数据储存在一个存储器中，一个控制电路与该存储器相连接，并产生控制信号读出该存储器储存的数字数据，再经由一个输入/输出接口输出，该方法包括下列步骤(a)检测读出的指令或该控制信号是否为连续读取；(b)当上述(a)步骤的结果为是，则进行(c)步骤，反之，则进行(d)步骤；(c)破坏该次读出操作；(d)检测读出操作是否停止；(e)若上述(d)步骤的结果为未停止操作，便累计该读出操作读出的数据量，并与一预设的临界值进行比较，该临界值是根据正常读出工作模式下读出操作所读取数据数据量的最大值；(f)当上述(e)步骤的比较结果为读出操作读出的数据量大于该临界值，便进行(c)步骤；(g)若上述(d)步骤的结果为停止操作，便计算该次读出操作所读取的数据数据量；(h)根据上述(g)步骤计算的结果与一预设数据量区间进行比较，其中该预设数据量区间是根据正常读出工作模式下读出操作所读取数据的数据量的正常范围；(i)当上述(g)步骤计算的结果不在该预设数据量区间的范围，便进行(c)步骤；(j)当上述(g)步骤计算的结果落在该预设数据量区间的范围内，便进行下一步骤；(k)计算该次读出操作后的停止时间；以及(1)根据上述(k)步骤的计算结果与一个预设时间区间进行比较，其中该预设时间区间是根据正常读出工作模式下读出操作过程中的停止时间，若上述(k)步骤的计算结果不在该预设时间区间的范围内，便进行(c)步骤。
17.如权利要求16所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该(c)步骤的破坏该读出操作是中断读出操作，停止数据输出。
18.如权利要求16所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该(c)步骤的破坏该读出操作是将该存储器输出的数字数据加入乱码读出。
19.如权利要求16所述防止数字数据被非法复制的方法，其中该(c)步骤的破坏该读出操作是使读出的数据不齐全。
20.一种数字数据防非法复制装置，包括一个输入/输出接口，提供与外部相连接；一个存储器，其中储存数字数据；一个控制电路，产生控制信号以读出该存储器存储的数字数据，再经由该输入/输出接口输出；以及一个监控电路，至少与该输入/输出接口、该控制电路与该存储器三者之一相连，通过判断存储器读出数据的工作模式是否为正常读出的工作模式，以便决定是否破坏读出操作。
21.如权利要求20所述的数字数据防非法复制装置，其中该监控电路包括检测读出指令或控制信号是否为连续读出。
22.如权利要求20所述的数字数据防非法复制装置，其中该监控电路包括检测读出操作的数据量是否符合预设数据量范围的条件。
23.如权利要求20所述的数字数据防非法复制装置，其中该监控电路包括检测读出操作过程中的停止时间是否符合预设停止时间范围的条件。
24.如权利要求20所述的数字数据防非法复制装置，其中该监控电路是利用软件或硬件方式监控。
全文摘要
一种数字数据防非法复制的方法与装置,该装置包括输入/输出接口,控制电路和存储器,其中存储器内储存数字数据的数据信息。监控电路介于存储器与输入/输出接口及控制电路之间,利用非法复制存储器储存的数字数据的过程中连续读出的特性,监控电路检测接受的指令是否连续读出,每一次读出动作的过程中所读取的数据数据量,或读出操作后的停止时间来加以判断是否处于正常读出工作模式下,决定是否停止数据输出,以防止存储器内的数据被非法复制。
文档编号G06F12/14GK1343932SQ00128648
公开日2002年4月10日 申请日期2000年9月19日 优先权日2000年9月19日
发明者游月娥, 陈重光 申请人:Agc科技股份有限公司, 义隆电子股份有限公司