HK1073013B - 数据记录方法 - Google Patents

Description

数据记录方法

技术领域

本发明涉及适用于使用EFM调制的光盘的数据记录方法。

背景技术

由于诸如数字音频光盘(CD-DA)和只读光盘存储器(CD-ROM)之类光盘易于运用，并且可以较低成本生产，因此它们一直广泛被用作存储数据的记录介质。近年来，出现了可记录光盘(CD-R)和可重写光盘(CD-RW)。数据可容易地记录在这样的光盘上。从而，和CD标准相符的光盘，例如CD-DA光盘、CD-ROM光盘、CD-R光盘和CD-RW光盘正在变成主流数据记录介质。另外，近年来，通过利用MPEG1音频层3(MP3)和自适应变换声编码(ATRAC)，音频数据被压缩并记录在CD-ROM光盘、CD-R光盘、CD-RW光盘等上。

但是，在CD-R光盘和CD-RW光盘出现的情况下，能够容易地复制记录在CD上的数据。从而，出现版权保护的问题。当记录CD的内容数据时，需要保护内容数据的对策。

图1概略表示了复制操作的流程。再现设备21从原始光盘，例如CD 22再现内容数据。附图标记23表示光学检测头。附图标记24表示再现信号处理部分。再现数据从再现设备21被提供给记录设备31的记录处理部分32。光学检测头33将再现数据记录在诸如CD-R 34之类光盘上。原始CD 22的记录内容被复制到CD-R 34上。从而，利用再现设备21和记录设备31，能够容易地产生原始CD 22的复制光盘。

在CD中，为了减少记录的数字信号的DC分量，使用8-14调制(EFM)。就EFM来说，每个8数据位的数据符号被转换成一个14通道位的代码符号，在两个14通信位序列的边界增加3位的合并位。

在下面的相关专利参考文献1中，公开一种根据诸如EFM之类数字调制的特性，禁止复制记录在光盘上的数字信息的方法。在相关专利参考文献1中，使用了特殊的编码器和标准编码器。在标准编码器中，沿一个方向累积数字和变化(DSV)值。相反，在特殊编码器中，防止累积DSV值。当标准编码器重新对预定的数据序列编码时，DSV值不同。从而，不能正常再现数字信息。从而，能够防止数字信息被复制。

相关专利参考文献1

日本专利特许公开No.HEI 9-288864

如上所述，借助特殊的数据序列(称为DSV控制数据)，DSV值沿正方向或负方向偏离。从而，难以或不可能从光盘读取内容。因此，可实现复制检测和复制保护。但是，实际上，由于数个原因，不能实现复制检测和复制保护的预期目标。

第一个问题是，在代表EFM帧的开始位置和子代码的子代码区的同步模式中，不能根据诸如CD之类记录介质的格式设置DSV控制数据。即使DSV值沿正方向或负方向偏离，在其中不能放置DSV控制数据序列的数据之后，EFM编码器的逻辑使DSV值保持在0附近。从而，在这样的数据之后，DSV值被反向偏离。从而，DSV值按照锯齿波形成Z字形变化。从而，由于读取驱动器等将DSV值Z字形变化的平均值识别成DSV值，因此，它将DSV值的平均值看作0。从而，DSV值不会充分偏离以致不能读取。从而，不能实现由于DSV值的偏离，发生不可读取性的希望目标。

第二个问题是，根据利用CD-R等的驱动器产生复制光盘的CD-R驱动器的内部控制方法，DSV值可能不会发散。这是因为执行诸如EFM之类编码过程的IC的DSV控制方法取决于驱动器。大体上，取决于DSV计数器长度和在光盘的DSV值超过DSV计数器的上限的情况下的操作，发生DSV值不会发散的这种情形。

当从光盘再现的数据的DSV值达到DSV计数器的上限时，主要执行两类操作。就第一类操作来说，限制器被加入DSV计数器中。借助限制器，保持正值或负值的上限值(下面这类操作被称为限制器类型操作)。就第二类操作来说，当DSV计数器的值超过上限时，计数器值变成负值(下面这类操作被称为溢出类型操作)。当保存计算机的算术运算的数值的存储器具有上限时，最高有效位通常被用作负值的符号。

例如，一个8位计数器可计数从(0x00)(0x表示十六进制记数法)到(0xff)的数值。计数器使用二进制补码表达正值和负值。换句话说，从(0x00)到(0x7f)的值被看作正值。从(0xff)到(0x80)的值被看作负值。(0xff)代表-1。从而将1加入(0x7f)(十进制记数法下的+127)的(0x80)是负值-128，而不是+128，(0x7f)是上限值。

在限制器类型操作中，由于DSV值简单地沿正方向或负方向偏离，因此如果其中由于格式方面的限制，不能控制DSV值的数据序列在特殊数据序列之前或之后，则可使DSV值偏离。但是，在溢出类型操作中，即使设置特殊的数据序列，当编码器的DSV值溢出时，DSV值的符号被反转。从而，DSV值以锯齿波形Z字形变化。这样，由于读取驱动器将DSV值的平均值识别成DSV值，因此它将DSV值看作0。从而，由于DSV值不会充分偏离或者发散。不会发生不可读取性。从而，不能充分实现由于DSV值的偏离的复制检测和复制保护。

另外，如上所述，如果DSV值沿正方向或负方向偏离，则驱动器难以或者不可能从光盘读取数据，以便进行复制检测或复制保护。这种情况下，即使在原始光盘中，DSV值不可避免地发生偏离。从而，不能产生可防止从其复制内容的原始光盘。

发明内容

于是，本发明的第一目的是提供一种数据记录方法，即使由于关于光盘格式的限制，不能设置导致DSV值偏离的DSV控制数据，所述数据记录方法也允许DSV值偏离。

本发明的第二目的是提供一种数据记录方法，即使驱动器的编码器的DSV计数器是溢出计数器，所述数据记录方法也允许DSV值可靠地沿正方向或负方向偏离。

本发明的第三目的是提供一种数据记录方法，所述方法允许生产可防止从其复制数据的原始光盘。

为了解决前述问题，本发明的一方面提供一种根据数字调制系统记录数字数据，以便将具有第一预定位数的数据符号转换成具有第二预定位数的代码符号，并在代码符号之间设置合并位，以便产生其游程长度受限的记录数据的方法，所述第二预定位数大于第一预定位数，所述方法包括下述步骤：将使DSV值沿正方向或负方向偏离，并导致被再现数据不可读取的DSV控制数据记录在至少一部分记录区中；在由于对记录介质的数据格式的限制，其中不能记录DSV控制数据的数据之后，设置两个符号或更多符号的特定控制数据；并使紧随特定控制数据之后的DSV控制数据的代码符号的起始位被固定为“0”或“1”，而不考虑位于特定控制数据的代码符号起点的值是“0”还是“1”，以使DSV值沿正方向或负方向偏离。

本发明的另一方面是一种数据记录方法，还包括下述步骤：预先获得当数字调制导致DSV计数器溢出时，DSV计数器输出的表观DSV值变负的位置；在获得的DSV值为负的位置，设置其它特定控制数据，以使DSV值沿正或负方向偏离，所述其它特定控制数据不同于使下一数据序列的DSV值沿正方向偏离的特定控制数据。

本发明的另一方面是一种根据数字调制系统记录数字数据，以便将具有第一预定位数的数据符号转换成具有第二预定位的代码符号，并在代码符号之间设置合并位，以便产生其游程长度受限的记录数据的方法，所述第二预定位数大于第一预定位数，所述方法包括下述步骤：将使DSV值沿正方向或负方向偏离，并导致被再现数据不可读取的DSV控制数据记录在至少一部分记录区中；在由于对记录介质的数据格式的限制，其中不能记录DSV控制数据的数据之后，设置两个符号或更多符号的第一特定控制数据；在DSV控制数据中设置不同于第一特定控制数据的第二特定控制数据；使第一特定控制数据将紧随第一特定控制数据之后的DSV控制数据的代码符号的起始位设置成“0”或“1”，而不考虑位于第一特定控制数据的代码符号起点的值是“0”还是“1”，以使DSV值沿正方向或负方向偏离；并使第二特定控制数据将紧随第二特定控制数据之后的DSV控制数据的代码符号的起始位设置成与第一特定控制数据设置的起始位不同的“0”或“1”，以使DSV值沿与第一特定控制数据设置的方向不同的正方向或负方向偏离。

根据本发明的一个方面，即使存在根据记录介质的数据格式的规定，其中不同设置DSV控制数据的数据，当该数据之后紧随两字节或更多字节的特定控制数据时，也能使DSV值偏离或发散。

根据本发明的另一方面，即使DSV计数器溢出，并且DSV计数器的表观DSV值变负，借助另一特定控制数据，也能使DSV值偏离或发散。

根据本发明的另一方面，借助第二特定控制数据，可使DSV值Z字形变化。从而，数据可被记录，以致在被再现的数据中不会发生不可读取性。

鉴于如附图中图解说明的本发明的最佳实施例的下述详细说明，本发明的这些及其它目的、特征和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是描述常规的复制过程的示意图；

图2是表示根据本发明的DSV控制数据的几个例子的示意图；

图3是表示记录介质上DSV控制数据的排列的例子的示意图；

图4是表示作为数据排列的一个例子的DSV值的示意图；

图5是表示根据数据排列而变化的DSV值的示意图；

图6是表示根据本发明第一实施例的数据排列的示意图；

图7是表示根据本发明第一实施例的数据排列的DSV值的示意图；

图8A、8B和8C是表示根据本发明第一实施例的数据排列的DSV值的示意图；

图9A、9B和9C是描述本发明的第一实施例的示意图；

图10是描述本发明的第二实施例的示意图；

图11是表示根据本发明第二实施例而变化的DSV值的示意图；

图12A和12B是描述本发明第二实施例的示意图；

图13是表示真实DSV值和DSV计数器的计数器值的例子的示意图；

图14是表示根据本发明第二实施例的数据排列中，真实DSV值和DSV计数器的计数器值的示意图；

图15是表示根据本发明第二实施例而变化的DSV值的示意图；

图16是表示根据本发明第三实施例的数据排列中的DSV值的示意图；

图17是表示在根据本发明第三实施例的数据排列中变化的DSV值的示意图；

图18是表示在用常规EFM编码器对根据第三实施例的数据排列编码情况下的DSV值的示意图；

图19是表示在用常规EFM编码器对根据本发明第三实施例的数据排列编码情况下变化的DSV值的示意图；

图20是表示在用特殊EFM编码器对根据本发明第三实施例的数据排列编码情况下变化的DSV值的示意图；

图21是表示在用特殊EFM编码器对根据本发明第三实施例的数据排列编码情况下变化的DSV值的示意图；

图22A、22B和22C是描述本发明第三实施例的示意图；

图23是表示根据本发明第三实施例的EFM调制部分的结构例子的方框图；

图24是表示根据本发明第三实施例的EFM调制部分的一部分结构的方框图。

具体实施方式

(第一实施例)

下面，参考附图，说明根据本发明第一实施例的记录方法。在EFM调制系统中，每个数据符号(8个数据位)被转换成14通道位的代码符号。EFM调制中的最小时间周期(即记录信号的两个1之间的0的数目最小的时间周期)为3T，这等于0.87的凹坑长度。等于3T的凹坑长度是最小凹坑长度。在两个14位序列之间设置3位的合并位(也称为连接位)。另外，在帧的起点增加一个帧同步模式。帧同步模式由一系列11T，一系列11T和一系列的2T组成，这里T是一个通道位的周期。在EFM调制规则中不会产生这种模式。从而借助这种特殊模式，可检测帧同步。一个EFM帧由总共588个通道位组成。帧周期为7.35kHz。

98个EFM帧构成一个子代码帧(或者子代码块)。沿垂直方向连续排列的98个EFM帧的子代码帧由帧同步部分，子代码部分，数据和奇偶校验部分构成。帧同步部分检测子代码帧的起点。一个子代码帧等于普通CD的1/75秒再现持续时间。

子代码部分由98个EFM帧构成。子代码部分的前两帧是子代码帧的同步模式和EFM标准的规则外(out-of-rule)模式。子代码部分的位构成P、Q、R、S、T、U、V和W通道。

R通道-W通道被用于特殊用途，例如静止图像和所谓的卡拉OK的字幕。另一方面，P通道和Q通道被用于再现记录在光盘上的数字数据的拾波器的磁道位置控制操作。

P通道被用于将其电平为“0”的信号记录在置于CD的内圆周部分中的所谓的引入区中，将其电平在“0”和“1”之间交替变化的信号记录在置于CD的外圆周部分中的所谓的引出区中。另外，P通道被用于将其电平为“1”的信号记录在置于CD的引入区和引出区之间的节目区的音乐节目中，不将其电平为“1”的信号记录在其音乐节目中。当从CD再现数字音频数据时，P通道被用于搜索每个音乐节目。

Q通道被用于准确地控制从CD再现的数字音频数据。Q通道的一个子代码帧由同步位部分，控制位部分，地址位部分，数据位部分和CRC位部分构成。

图2表示了使DSV值沿正方向或负方向偏离或发散的DSV控制数据的一个例子。当连续排列图2中所示两个字节的一个组合时，DSV值可沿一个方向偏离。图2表示了五种组合。第一种组合是(0x04和0xf9)。第二种组合是(0x65和09xa)。第三种组合是(0x98和0xb9)。第四种组合是(0x9a和0xb9)。第五种组合是(0x9a和0xf9)。

两字节的数据符号的这些组合都导致DSV值增大，以致不能正确再现根据EFM调制记录的数据。当DSV值沿一个方向偏离时，它们不利地影响再现电路的不对称补偿。从而，产生不可读取性。另外，由于不正确地进行纠错，错误的数目增大。从而，每当读取预定区域的数据时，其值会发生变化。除了图2中所示的例子之外，还存在其它DSV控制数据，这些DSV控制数据是三个字节、四个字节等等的组合。

当根据常规的合并位选择规则，选择满足EFM游程长度限制条件(Tmin＝3T和Tmax＝11T)的合并位时，图2中所示的数据符号的组合无条件地指定合并位。换句话说，不可能分别选择使正在增加或减小的DSV值被减小或增大的合并位。

图3表示了记录在诸如CD-ROM之类记录介质上的，使DSV值发散的数据符号的组合的一个例子。CD-ROM具有98个EFM帧(称为子代码帧)构成一个扇区(或块)的数据格式。由于24字节的数据可被置于一个EFM帧中，一个扇区为(24×98＝2352字节)。一个EFM帧包括33个字节(264个数据位)，即24字节的数据，各为4个字节的奇偶校验Q和P，以及一个符号的子代码。

在CD-ROM的模式1格式中，前述2352字节的2048字节是用户数据。sync(12字节)、报头(4字节)、检错码(4字节)、纠错码(276)字节和0数据(8字节)被加入用户数据中。

图3表示了CD-ROM的一部分数据的数据排列。第一列的阴影数据代表CD子代码部分。中央部分的阴影数据代表CD-ROM格式的sync数据和报头数据。但是，为了简洁起见，假定包含在一个EFM帧中的符号的数目小于该格式下符号的数目。按照该格式定义CD子代码、sync和报头的内容。从而，不能用图2中所示DSV控制数据的数据模式随意替换它们。如上所述，帧sync是(11T+11T+2T)的固定模式。在帧sync中，不能选择合并位。和前述CD子代码等不同，不必用另一数据替换帧sync。

图4和5描述了在图3中所示的数据排列中，发生变化的DSV值。图5中所示的一个圆点对应于一个数据符号。在EFM调制中，根据EFM转换表(未示出)，8位的数据符号被转换成14位的代码符号。14位的所有代码符号均满足最小时间周期Tmin(记录信号的1之间的0的数目最小的时间周期)为3T，最大时间周期Tmax(记录信号的1之间的0的数目最大的时间周期)为11T的EFM规则。例如，十六进制表示法中的数据符号(0x04)在二进制表示法中为(00000100)。数据符号(0x04)被转换成14位的代码符号(01000100000000)。代码符号的位1代表电平反相。假定在先符号(0x00)的第14位的DSV值为0，则合并位和(0x04)的14位的DSV值变成5。

下一数据符号(0xf9)被转换成代码符号(10000000010010)。在两个符号之间设置合并位。合并位的模式有四种，即(000)、(001)、(010)和(100)。在位1的位置，电平被反相。数据符号(0x04)以连续8个0的模式结束。在0xf9的起点，电平被反相。从而，为了满足Tmin＝3T和Tmax＝11T，只有(100)可被选为合并位。在(0xf9)的终点，DSV值变成(5+9＝14)。

在交替重复数据符号(0x04)和(0xf9)的数据序列中，DSV值沿正方向增大。但是，当存在阴影符号0xcc时，失去DSV值的发散趋势。从而，DSV值沿负方向变化。由于对格式的限制，对于阴影符号来说，不能选择DSV控制数据0x04或0xf9。从而，DSV值的这种求反基于EFM调制规则。另外，当DSV值沿负方向变化时，如果存在该格式必需的数据符号，例如0x40，则DSV值沿正方向被反转。图4中，对于阴影数据符号，由于对格式的限制，不能选择0x04或0xf9。

从而，如图5中所示，在图4中所示的数据排列中，DSV值按照锯齿波形Z字形变化。读取驱动器将按照锯齿波形Z字形变化的DSV值的平均值识别成DSV值，它将该DSV值看作几乎为0。从而，DSV值未充分偏离/发散以致防止从光盘读取内容。从而，不能实现使DSV值偏离，并使驱动器防止从光盘读取内容的功能。

下面，说明复制检测或复制保护。为了防止记录在CD-ROM上的应用软件被复制到光盘上，DSV控制数据被记录成预定位置，例如预定文件。当这样的CD-ROM被装入个人计算机时，自动从CD-ROM再现数据。首先，从CD-ROM再现预定文件。就原始CD-ROM时，当使用用其产生CD-ROM的特殊EFM编码器时，由于DSV值不沿一个方向偏离，因此能够正确读取预定文件。从而，确定装入的CD-ROM是原始光盘。之后，能够启动或安装记录在CD-ROM上的应用软件。

另一方面，当从原始CD-ROM再现数据，并且所述数据被记录在诸如CD-R/RW之类光盘上时，进行常规的EFM编码。从而，预定文件的DSV值偏离。从而，不能正确读取预定文件。这种情况下，不能执行启动应用软件或将应用软件安装到计算机的下一步骤。此时，可显示光盘错误，或者可强制退出光盘。作为另一例子，其中数据能被正确读取的区域和其中数据不能被正确读取的区域可共存。通过分别将“1”和“0”指派给数据可读区域和数据不可读区域，能够完成诸如加密密钥信息之类的保密信息。

根据第一实施例，能够解决CD-R/RW驱动器的常规EFM编码器未能使DSV值沿一个方向偏离的问题。根据第一实施例，特定控制数据在其中不能设置DSV控制数据的数据之前或之后，从而在其中不能设置DSV控制数据的数据之后，DSV值发生变化的方向和该数据之前，DSV值发生变化的方向相同。从而，即使在其中不能设置DSV控制数据的数据之后，也能使DSV值偏离。由于可使DSV值充分偏离/发散，因此能够防止读取驱动器从光盘读取内容。

图6表示了根据本发明第一实施例的CD-ROM格式的数据排列的例子。在该数据排列中，其中由于对CD-ROM格式的限制，而不能设置DSV控制数据的阴影数据之后是两字节(0x85)和(0x93)的特定控制数据。

图7表示了根据第一实施例，发生变化的DSV值。图8表示了在图7中所示的数据排列被表示成水平轴上的数据序列的情况下，发生变化的DSV值。图7和图8表明DSV控制数据和特定控制数据使按照锯齿波形Z字形变化的DSV值沿一个方向变化(图8中，DSV值增大)。换句话说，DSV控制数据和特定控制数据允许驱动器具有不能从光盘读取内容的状态。

下面参考图9A、9B和9C，说明控制合并位和DSV值的方法。图9A表示和交替设置例如(0x04)和(0xb9)的数据符号对应的代码符号的数据排列(下面，该数据排列被称为主数据)。当该数据排列被EFM调制时，产生交替设置(01000100000000)和(100000000010)的数据序列。DSV的正负(信号波形的高电平和低电平)分别用“1”和“0”表示。

为了满足前述EFM规则(Tmin＝3T和Tmax＝11T)，置于(0x04)和(0xb9)之间的合并位被无条件指定(100)。同样地，置于(0xb9)和(0x04)之间的合并位被条件指定(000)。在图9A中所示的例子中，DSV沿正方向发散。

在其合并位被无条件指定的数据序列中，DSV值的发散方向取决于数据序列的主数据的起始位是正(“1”)还是负(“0”)(光盘上的凹坑或凸脊)。在图9A中，第一主数据(0x04)的14位的代码符号(DSV值)为正(凹坑)。这种情况下，所有数据序列中的DSV值沿正方向发散。换句话说，在由于对格式的限制，不能设置任意数据的数据序列之后，如果能够定义起始数据的起始位(凹坑或凸脊)的方向，那么能够沿一个方向发散下一数据序列的DSV值。从而，可沿一个方向发散所有数据序列的DSV值。

图9B和9C表示了紧随其中不能设置任意数据的主数据之后的两字节的特定控制数据的真实排列例子。特定控制数据(0x85)被转换成14位(00000000100001)。特定控制数据(0x93)被转换成14位(00100000100001)。图9B表示特定控制数据的起始位为负(凸脊)的情况。图9C表示特定控制数据的起始位为正(凹坑)的情况。

这种情况下，要考虑的是控制置于两字节的特定控制数据(0x85)和(0x93)之间的合并位。(000)和(001)可被设置成满足EFM调制的游程限制规则的合并位。通常，在EFM调制中，当选择合并位时，EFM调制的规则首先应被满足。当能够选择合并位时，选择合并位以致使DSV值保持为0。从而，如图9B中所示，当起始位为负(凸脊)时，如果在先DSV控制数据使在先DSV值为正，则选择合并位以致在DSV值中，负值占优势。从而，(000)被选为置于数据序列(0x85)和(0x93)之间的合并位。

如图9C中所示，当控制数据序列的起始位为正(凹坑)时，如果在先DSV控制数据使在先DSV值为正，则选择合并位以致在DSV值中，负值占优势。从而，(001)被选为合并位。按照这种方式，选择两个合并位序列。

两字节的特定控制数据的最终主数据(0x93)的最后位变成正号(凹坑)。置于下一发散DSV控制数据序列的主数据(0x93)和起始主数据(0x04)之间的合并位被无条件指定。从而，选择(000)。从而，主数据(0x04)的起始位变成正的(凹坑)。从而，可沿正方向发散下一DSV值。换句话说，DSV值变化的方向可被保持为正方向。

从而，当两字节的特定控制数据序列紧随其中不能设置任意数据的主数据之后时，在不知其起始位为正还是为负的数据序列之后，可使之前是特定控制数据序列的发散控制数据序列的起始位的符号保持恒定(图8的例子中为正)。从而，可沿一个方向发散DSV值。

根据本发明的第一实施例，在由于对格式的限制，不能设置DSV控制数据，只能设置标准数据的数据格式(例如CD-ROM)中，可沿正方向或负方向发散DSV值。从而，能够实现复制检测或复制保护。此外，在音频CD中，能够防止子代码区中的DSV值被反转。从而，可进一步预期DSV值被发散。从而，能够改进复制检测器或复制保护的功能。

在记录有信号的光盘中，在例如CD-R/RW光盘之类介质中，利用EFM正常对所述信号的前述控制数据，特定控制数据，和由于对格式的限制而不能被改变的数据编码，当从该光盘再现数据时，由于DSV值大大增大，因此不能正确读取数据。这意味着即使从原始CD再现数据，再现数据由传统编码器编码，随后编码数据被记录在诸如CD-R光盘之类的介质同，也不能从该介质正确读取数据。从而，能够实现复制保护。

另外，能够许可或禁止使用除DSV控制数据和特定控制数据之外某一区域中的内容。换句话说，可从利用根据本发明的特殊编码器产生其内容的光盘再现数据模式部分。另一方面，不能从利用常规编码器以原始光盘的形式产生其内容的光盘再现数据模式部分。从而，根据是否可从光盘读取数据模式部分，能够确定光盘是原始光盘还是复制光盘。对应于确定结果，可确定是否能够使用除数据模式部分之后的内容。从而，能够禁止使用复制光盘的内容。

(第二实施例)

下面，说明本发明的第二实施例。根据第一实施例，当DSV计数器具有足够长的位长度时，即使由于对格式的限制，不能设置DSV控制数据，也能连续地偏离和发散DSV值。但是，当DSV计数器具有例如8位的位长度，并且计数器值超过+127时，如果在DSV计数器中发生溢出，并且它输出识别成负值(-128)的计数值时，会产生DSV值不发散的问题。第二实施例解决了这种问题。

图10和11描述了当DSV值超过+128时产生的问题。从图7中所示的根据第一实施例变化的DSV值的表格和图10中所示的DSV值的表格的比较可看出，DSV值逐渐变化。另外，DSV值循环增大和减小。从而，如图11中所示，DSV值围绕值127呈Z字形变化。当DSV值变化，而不是发散时，由于读取驱动器识别DSV值的平均值，因此失去发生数据读取故障的效果。

下面说明在DSV计数器具有例如8位的位长度，而不是更长的位长度的情况下，DSV值Z字形变化的原因。图12A和12B表示了在DSV值为负的情况下，由常规编码器控制的合并位。在图12A和12B中，(0x85)和(0x93)是由于对格式的限制，而不能控制的数据序列在其前面的特定控制数据。特定控制数据使在正DSV值之后的下一数据序列的起始位开始于正值(凹坑)。

图12A表示位于特定控制数据起点的(0x85)始于负值(凸脊)的情况。两种合并位(000)和(001)之一可被选为设置于第一字节(0x85)和下一字节(0x93)之间的合并位。在标准的EFM调制规则中，为了使DSV值收敛于0，选择其值不同于在先DSV值的合并位。如果在先DSV值为正，则(000)被选为合并位，因为其中负值占优势。相反，当在先DSV值为负时，(001)被选为合并为，因为其中正值占优势。在图12A中所示的例子中，在先DSV值为负。这种情况下，(001)被选为合并位，因为其中正值占优势。这种情况下，特定控制数据的最后字节(0x93)之后的数据的起始位为负(凸脊)。

当特定控制数据序列之后的DSV控制数据的起始位为正(凹坑)时，DSV值沿正方向发散。当DSV控制数据的起始位为负(凸脊)时，DSV值沿负方向发散。从而，在图12A中所示的例子中，下一数据序列使DSV值沿负方向发散。

图12B表示了位于特定控制数据起点的(0x85)为正(凹坑)的情况。这种情况下，当在先DSV值为负时，特定控制数据序列之后的数据的起始位为负(凸脊)。从而，特定控制数据序列之后的DSV控制数据序列使DSV值沿负方向发散。

图13表示了其DSV计数器值被加入图10中所示表格中的表格。在图13中，阴影部分是DSV计数器溢出，并且DSV值被不正确识别成负值的区域。当在被识别成负值，并且之后是控制数据序列的区域中设置不能控制的数据时，如果DSV值开始沿正方向偏离，则DSV值相反地沿负方向偏离。从而，真实的DSV值不会沿正方向发散。如图11中所示，DSV值Z字形变化。显然，DSV计数器输出的DSV值变成负值。可预先计算数据序列中，DSV值Z字形变化的位置。

下面说明适用于DSV计数器具有8位的位长度的情况的本发明的第二实施例。图14表示了根据本发明第二实施例的数据排列的一个例子。图15表示了在图14中所示数据排列中变化的DSV值。从图14和图15可看出，即使存在DSV计数器值为负的区域，DSV值也连续沿正方向偏离。图14中，虽然DSV计数器值沿正方向和负方向波动，但是真实的DSV值只沿正方向偏离。

真实DSV值变化的方向反转的原因在于作为表观DSV值的DSV计数器值溢出，为负值的DSV值表面上是负值，并且DSV控制数据序列使数据沿相反方向偏离。根据第二实施例，预先计算表观DSV值为负的位置。和其表观DSV值为负的DSV控制数据序列导致正DSV值之后是其DSV值沿正方向偏离的数据序列的情况不同，设置导致负DSV值之后是其DSV值沿正方向偏离的数据序列的DSV控制数据序列的组合，从而真实DSV值Z字形变化。

在图14中，阴影部分是DSV计数器的DSV值为负的区域。阴影部分是关于格式所需的数据。从而，不能用DSV控制数据替换的数据之后是组合的两字节(0x85)和(0xc7)的特定控制数据，而不是(0x85)和(0x93)的特定控制数据。存在于DSV计数器的计数器值为正的区域中的DSV控制数据序列是(0x85)和(0x93)的组合。

根据第二实施例，由于特定控制数据序列被置于预定位置，在由于DSV计数器具有8位的位长度的情况下，当计数器值超过+127时，发生溢出，计数器值被识别成负值，如图15中所示，所有DSV值能够沿一个方向发散。应注意的是第二实施例中描述的特定控制数据只是一个例子。存在能够获得相同效果的其它数据。

根据本发明的第二实施例，即使编码器系统具有位长度较小，并在其中发生溢出的DSV计数器，系统也能使复制数据的DSV值偏离。从而，由于复制数据的DSV值偏离，因此它们能够防止读取驱动器正确读取复制的数据。另外，能够确定内容是否读自原始光盘。

(第三实施例)

下面说明本发明的第三实施例。根据第三实施例，在已向其指定DSV的最大偏离效果的数据序列的中部中，设置使DSV值根据编码器的特性，沿一个方向或者相反方向偏离的数据(该数据被称为第二特定控制数据)。从而，产生所有数据序列，以致常规CD-R/RW驱动器等的EFM编码器使DSV值沿一个方向偏离，并使例如光盘生产设备等的特殊编码器防止DSV值偏离。

图16表示了当用常规EFM编码器对数据编码时，使DSV值偏离/发散的数据的例子。图16中，位于每行起点的阴影部分是其中不同设置DSV控制数据的子代码等的数据区。紧随着的影线部分(两字节的(0x85)和(0x93))是在第一实施例和第二实施例中使用的第一特定控制数据。当第一特定控制数据前面是由于对格式的限制，不能用任意数据替换的数据时，下一数据序列的DSV值可沿一个方向被增大。当以DSV控制数据序列的形式重复两字节的(0xb9)和(0x98)时，由于不能选择合并字节的合并位，因此DSV值只是增大。图17表示了在图16中所示数据序列中变化的DSV值。

图18表示了根据第三实施例的数据序列和已用常规CD-R/RW驱动器等的编码器对其数据序列编码的DSV值。在图18中，带点部分(0xdf)是第二特定控制数据。图19表示了在图18中所示数据序列中变化的DSV值。图19中，和图17中所示情况相同，DSV值只是增大和发散。根据第三实施例，常规EFM编码器使DSV值发散。

图20表示利用在CD生产厂等中使用的特殊EFM编码器对其根据第三实施例的数据序列编码的DSV值。图20中，位于每行(例如1个EFM帧)起点的部分是由于对格式的限制，其中不能设置DSV控制数据的子代码。该部分之后是使DSV值偏离/发散的两字节的第一特定控制数据(0x85)和(0x93)。另外，根据第三实施例，带点部分(0xdf)可被设置成第二特定控制数据。图21表示了在图20中所示数据序列中变化的DSV值。

如图21中所示，根据第三实施例，和图17及图19中所示的情况不同，DSV值不偏离/发散。在图21中，DSV值呈锯齿形上下变化。显然由于作为带点部分的第二特定控制数据的缘故，DSV值沿负方向弯曲。根据第三实施例，第二特定控制数据被置于每个EFM帧的中央位置。第二特定控制数据的间隔并不局限于这样的例子。但是，当第二特定控制数据的间隔过大时，当读取内容时，会发生读取错误。根据第三实施例，当用常规EFM编码器对数据序列编码时，DSV值偏离/发散。当用在CD生产厂使用的特殊EFM编码器对数据序列编码时，可防止DSV值偏离/发散。

根据第三实施例，当CD播放器、CD-ROM驱动器和CD-R/RW驱动器从在CD生产厂等中生产的原始光盘(CD、CD-ROM等)再现数据时，由于DSV值不偏离/发散，它们能够正常从光盘再现数据。相反，在从原始光盘再现的数据被常规EFM编码器记录到作为复制光盘的另一光盘上的情况下，当从复制光盘再现数据时，由于DSV值偏离/发散，能够实现原始光盘的复制保护。另外，能够确定装入播放器的光盘是原始光盘还是复制光盘。

下面参考图22A、22B和22C，说明第三实施例的原理。图22A表示了除了应用本发明的一部分之外，其DSV值简单增大的一部分的原始8位数据符号，原始数据符号转换成的14位代码符号，和合并代码符号的合并位。根据EFM游程长度限制规则，在DSV值简单增大的部分中，无条件地指定合并位。从而，显然DSV值简单增大。

图22B表示了在用CD-R/RW驱动器等的常规EFM编码器对主数据编码的情况下，根据本发明的主数据、14位数据和DSV值。当比较图22B和图22A时，中央的8位数据从(0x98)变成(0xdf)。两种模式(000或001)之一可被选为置于根据本发明的DSV控制数据(0xdf)和紧随前面的代码符号(0xb9)之间的合并位。

当能够选择合并位时，CD-R/RW驱动器的常规EFM编码器选择合并位，以致下一代码符号的DSV值变成最小。在图22B中所示的例子中，当(000)被选为合并位时，DSV值变成最小。只有一种模式(000)可被选为置于第二特定控制数据的代码符号(0xdf)和下一代码符号(0xb9)之间的合并位。此时，下一代码符号的DSV值的排列和作为图22A中所示的发散模式的DSV值的排列相同。从而，当该数据之后是DSV控制数据时，所有DSV值发散。

图22C表示了在用在CD生产厂等中使用的EFM编码器对主数据编码的情况下，根据本发明的主数据、14位数据和DSV值。虽然图22C中所示的主数据的数据排列和图22B中所示的，用CD-R/RW驱动器等的常规EFM编码器编码的主数据的数据排列相同。但是，选择的置于其后紧跟第二特定控制数据的符号(0xb9)和图22C中所示的第二特定控制数据的符号(0xdf)之间的合并位不同于图22B中所示的那些合并位。

在CD生产厂等中使用的特殊EFM编码器控制选择的合并位，以致紧随着的数据符号和下一数据符号的DSV值变成最小。这种控制操作有时被称为两字节先行控制。这种情况下，模式(001)被选为合并位。从而，第二特定控制数据的符号(0xdf)的DSV值变得大于图22B中所示DSV控制方法的DSV值。但是，虽然置于符号(0xdf)和下一符号(0xb9)之间的合并位被无条件指定，但是显然DSV值的排列是发散的DSV值的排列的反转模式。从而，在DSV控制数据(0xb9)之后的数据序列中，DSV值减小。

可扩展根据本发明第三实施例的控制方法，从而能够确定超过两字节之前的符号的DSV状态。

如上所述，根据第三实施例，在CD生产厂等中使用的特殊EFM编码器实现两字节先行控制。另外，由于在其DSV值发散的数据的排列的中部，设置特殊的DSV控制数据，能够防止所有DSV值Z字形发散。在CD-R/RW驱动器等中使用的常规EFM编码器必须能够并且完全能够控制紧随之后的数据符号的DSV值。虽然能够减小常规EFM编码的电路规模，但是在这种DSV控制数据和特殊DSV控制数据的数据序列中，所有DSV值发散。

根据第三实施例，能够从在光盘厂生产的CD-ROM光盘正确再现数据，不能从作为CD-ROM光盘的复制光盘的记录介质，例如CD-R/RW光盘正确再现数据，因为从复制光盘再现的数据的DSV值发散。从而，能够防止从复制光盘复制这样的内容。另外，根据是否能够读取添加用于控制DSV值的特殊数据的区域，能够确定装入的光盘是否是复制光盘。

图23表示了根据本发明第三实施例的记录信号产生设备的原理部分。在原版盘制作工艺中，使用记录信号产生设备，以便在工厂生产光盘。记录信号产生设备的输出信号被提供给切割装置。图23中，主代码数据符号和子代码数据符号被提供给多路复用器1。

主代码数据符号被供给交错Reed-Solomon代码(CIRC)编码器2。CIRC编码器2实现将纠错奇偶校验数据等加入主代码数据符号的纠错码编码过程，和关于编码数据的加扰过程。换句话说，CIRC编码器2将一个16位字分成作为两个符号的高阶8位和低阶8位的两部分，并对每个符号进行纠错码编码过程和加扰过程。CIRC编码器2产生的ECC符号被输入多路复用器1。

多路复用器1产生数据序列，该数据序列的主代码数据符号、子代码数据符号和奇偶校验符号(ECC符号)被置于一帧的预定位置。数据序列被供给EFM调制器3。另外，帧sync模式和子数据sync模式被供给EFM调制器3。EFM调制器3输出EFM信号。EFM调制器3包括8-14转换部分和合并位选择部分。8-14转换部分根据转换表，将8位的数据符号转换成14个通道位的代码符号。合并位选择部分选择合并位。

EFM信号被输入DSV控制部分4。DSV控制部分4从EFM信号中检测DSV，并将检测的DSV输出给游程长度控制部分5。游程长度控制部分5使EFM调制器3的合并位选择部分选择合并位，从而满足EFM游程长度限制条件。从而，合并位选择部分选择合并位，以致EFM游程长度条件被满足。

图24表示了DSV控制部分4的结构的例子。根据第三实施例，如上所述，当选择置于DSV控制数据(0xb9)和特定控制数据(0xdf)之间的合并位时，选择合并位以致不仅数据(0xdf)，而且下一数据(0xb9)的DSV值都变成最小。DSV控制部分4实现这种两字节先行控制。

在图24中，合并位控制部分12具有选择合并位的两字节先行控制功能。代码符号控制部分13控制设置的特定控制数据(0xdf)。DSV值从DSV计数器11被供给合并位控制部分12和代码符号控制部分13。EFM调制器3的输出信号被输入DSV计数器11。例如，输出信号的“1”和“0”分别作为加法输入和减法输入被供给。

合并位控制部分12通过游程长度控制部分5，控制EFM调制器3的合并位选择部分。合并位选择部分选择合并位，以致下一代码符号的DSV值变成最小。另外，代码符号控制部分13通过游程长度控制部分5，控制EFM调制器3的代码符号选择部分。代码符号选择部分将第二特定控制数据，例如(0xdf)设置在预定位置。

EFM调制器3的输出EFM信号通过记录电路，被供给切割装置的光学检测头。切割装置包括激光器装置(例如气体激光器或半导体激光器)，调制从激光器装置辐射的激光的声光效应型或电光型光学调制器，和收集通过光学调制器的激光，并将激光辐射到涂覆有作为光敏材料的光致抗蚀剂的圆盘形玻璃基体的光致抗蚀剂表面上的光学检测头。光学调制器根据记录信号调制激光。调制后的激光束使玻璃基体上的光致抗蚀剂曝光。玻璃基体被显影并被电镀。从而，产生金属母片。之后，根据金属母片产生母盘。之后，根据母盘产生压模。借助压模，利用加压铸造法或注入铸造法生产光盘。

虽然关于本发明的最佳实施例，表示和说明了本发明，但是对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，显然能够在本发明的形式和细节方面，做出前述及各种其它变化、省略和添加。例如，本发明能够应用于CD格式数据和CD-ROM格式数据的多光道光盘。另外，诸如音频数据、视频数据、静止图像数据、字符数据、计算机图形数据、游戏软件和计算机程序之类各种数据可作为记录在光盘上的信息。

从前述说明可看出，根据本发明，即使存在由于对记录介质的数据格式的限制，其中不能设置DSV控制数据的数据，当该数据之后紧随着两个字节或更多字节的特定控制数据时，也可使DSV值偏离或发散。

另外，根据本发明，即使DSV计数器溢出，并且从DSV计数器输出的表观DSV值变成负值，当设置另一特定控制数据时，也能防止DSV值偏离或发散。

根据本发明，由于第二特定控制数据不会使DSV值偏离/发散，因此可使DSV值Z字形变化。从而，数据可被记录，以致数据可被再现，而不存在不可读取性。

Claims (5)

1、一种根据数字调制系统来记录数字数据的方法，用以将具有第一预定位数的数据符号转换成具有第二预定位数的代码符号，并在代码符号之间设置合并位，以便产生其游程长度受限的记录数据，其中所述第二预定位数大于第一预定位数，所述方法包括下述步骤：

将使DSV值沿正方向或负方向偏离、并导致被再现数据不可读取的DSV控制数据记录在至少一部分记录区中；

在由于对记录介质的数据格式的限制，其中不能记录所述DSV控制数据的数据之后，设置两个符号或更多符号的特定控制数据；和

使紧随所述特定控制数据之后的DSV控制数据的代码符号的起始位被固定为“0”或“1”，而不考虑位于所述特定控制数据的代码符号起点的值是“0”还是“1”，以使所述DSV值沿正方向或负方向偏离。

2、按照权利要求1所述的数据记录方法，

其中所述DSV控制数据被配置成根据数字调制系统的规则，使合并位被无条件指定。

3、按照权利要求1所述的数据记录方法，还包括下述步骤：

预先获得当数字调制导致DSV计数器溢出时，DSV计数器输出的表观DSV值变负的位置；

在所述获得的DSV值为负的位置，设置其它特定控制数据，以使DSV值沿正或负方向偏离，其中所述其它特定控制数据不同于使下一数据序列的DSV值沿正方向偏离的所述特定控制数据。

4、一种根据数字调制系统来记录数字数据的方法，用以将具有第一预定位数的数据符号转换成具有第二预定位的代码符号，并在代码符号之间设置合并位，以便产生其游程长度受限的记录数据，其中所述第二预定位数大于第一预定位数，所述方法包括下述步骤：

将使DSV值沿正方向或负方向偏离、并导致被再现数据不可读取的DSV控制数据记录在至少一部分记录区中；

在由于对记录介质的数据格式的限制，其中不能记录DSV控制数据的数据之后，设置两个符号或更多符号的第一特定控制数据；

在DSV控制数据中设置不同于第一特定控制数据的第二特定控制数据；

使第一特定控制数据将紧随第一特定控制数据之后的DSV控制数据的代码符号的起始位设置成“0”或“1”，而不考虑位于第一特定控制数据的代码符号起点的值是“0”还是“1”，以使DSV值沿正方向或负方向偏离；和

使第二特定控制数据将紧随第二特定控制数据之后的DSV控制数据的代码符号的起始位设置成与第一特定控制数据设置的起始位不同的“0”或“1”，以使DSV值沿与第一特定控制数据设置的方向不同的正方向或负方向偏离。

5、按照权利要求4所述的数据记录方法，还包括下述步骤：

选择合并位，以致当在DSV控制数据的代码符号和第二特定控制数据的代码符号之间设置合并位时，第二特定控制数据的代码符号的下一代码符号的DSV值变小。