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JP2004164690A - Modulation device, modulation method and recording medium - Google Patents

Modulation device, modulation method and recording medium Download PDF

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JP2004164690A
JP2004164690A JP2002325934A JP2002325934A JP2004164690A JP 2004164690 A JP2004164690 A JP 2004164690A JP 2002325934 A JP2002325934 A JP 2002325934A JP 2002325934 A JP2002325934 A JP 2002325934A JP 2004164690 A JP2004164690 A JP 2004164690A
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Application number
JP2002325934A
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Japanese (ja)
Inventor
Hirotoshi Ono
浩利 大野
博芳 ▲吉▼川
Hiroyoshi Yoshikawa
Uchitsune Ochi
内凡 越智
Harukuni Kohari
晴邦 小張
Toshio Kuroiwa
俊夫 黒岩
Junzo Suzuki
順三 鈴木
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Victor Company of Japan Ltd
Original Assignee
Victor Company of Japan Ltd
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  • Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent copying of a digital information signal on an original CD. <P>SOLUTION: A modulation device generates a number of codeword string groups from at least one codeword Cx to a following next codeword Cz by looking ahead at least a following codeword Cy following the one codeword Cx and the following next codeword Cz, and adding temporarily a plurality of joint bit groups 1b with r bits between at least one codeword Cx and the following codewords Cy and between the following codeword Cy and the following next codewords Cz, after complying with prescribed run length restrictive rules strictly. The device outputs finally one resolved codeword string resolved by choosing one codeword string group whose absolute value of a DSV value is the nearest to zero among DSV values of multiple codeword string groups, using the joint bit added between one codeword Cx and the following codeword Cy in this one codeword string group, and combining from the one codeword Cx to the following codeword Cy through the joint bit. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスクとかディジタル用磁気テープなどの記録媒体に収録したディジタル情報信号のコピーを未然に防止するための変調装置、変調方法、記録媒体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ディジタル・マルチメディア時代の到来と共に、大容量のディジタル情報信号が光ディスクとか、ディジタル用磁気テープに収録されている。
【0003】
例えば、音楽情報を収録したCD(Compact Disc)とか、コンピューターデータを収録したCD−ROM(CD−Read Only Memory)などの再生専用型の光ディスクは、円盤状のディスク基板上で螺旋状又は同心円状に形成したトラックに上記した各種のディジタル情報信号を高密度に記録でき、しかも再生時に所望のトラックを高速にアクセスできると共に、大量生産に適し且つ安価に入手できることから多用されている。
【0004】
また、PCM音楽情報などを収録したディジタル用磁気テープは、光ディスクよりも長時間に亘って再生できることから多用されている。
【0005】
尚、以下の説明では、ディジタル情報信号を記録する記録媒体として光ピックアップを用いて記録及び/又は再生する光ディスクについて説明するが、ディジタル用磁気テープの場合には記録及び/又は再生する際に磁気ヘッドを用いる点が大きく異なるだけであるので、ディジタル用磁気テープの場合については説明を省略する。
【0006】
上記したCD,CD−ROMなどの光ディスクは、ディジタル情報信号を凹状のピットと凸状のランドとでディジタル的なピット列に変換して、このピット列を螺旋状又は同心円状の記録トラックとして刻んで信号面が記録されたスタンパ盤を射出成型機内に取り付けた後に、スタンパ盤の信号面を透明な樹脂材を用いて外径120mm又は80mm,中心孔の孔径15mm,基板厚み1.2mmである円盤状の透明ディスク基板に転写させており、更に、転写した信号面上に反射膜,保護膜を順に成膜して、再生専用型に形成されている。
【0007】
そして、再生専用型の光ディスクを再生する時には、光ディスクドライブ内に移動自在に設けた光ピックアップからの再生用レーザービームを透明ディスク基板側から信号面上に照射して、信号面上に成膜した反射膜からのレーザービームの戻り光で信号面を再生している。
【0008】
ところで、CDに収録されている音楽情報とか、CD−ROMに収録されているコンピューターデータは著作権法により著作権を保護されているものの、ディジタル的な情報であるために信号の劣化がなく、ユーザーは著作権者の許諾を得ずにそのまま1回だけ書き込み可能なCD−R(Compact Disc−Recordable)とか、複数回書き込み可能なCD−RW(CompactDisc−ReWritable)などの追記型の光ディスクにコピーすることが可能となっている。
【0009】
上記したCD−R,CD−RWなどの追記型の光ディスクは、外観形状がCD,CD−ROMなどの再生専用型の光ディスクと略同じであるものの、透明ディスク基板上に凹状の溝を螺旋状又は同心円状に形成し、この凹状の溝側に記録層となる有機色素をスピンコートし、更に、この有機色素上に反射膜,保護膜を順に成膜して形成されているものであり、しかも、安価に入手可能になっている。
【0010】
そして、CDに収録されている音楽情報や、CD−ROMに収録されているコンピューターデータを、CD−R又はCD−RWにコピーした場合に、CD,CD−ROMと同じ信号フォーマットで記録されるために、著作権を侵害することになってしまう。
【0011】
以下、周知のCDに収録されている音楽情報の符号語列について説明する。 図1はCDに収録されている音楽情報の信号フォーマットについて説明するための図であり、(a)は音楽元データを示し、(b)はEFM信号を示した図、図2は8−14変調時の符号化テーブルを示した図、
図3(a),(b)は8−14変調時のDSV制御を説明するための図である。
【0012】
まず、音楽情報は、CDの規格書「Red Book」又はIEC(International Electrotechnical Commission)908規格に準拠した信号フォーマットにてCDに記録されている。
【0013】
この際、一般的に、光ディスクに記録されるピット長は、記録再生の光伝送特性や、ピット生成に関わる物理的な制約から最小ランレングス(最小ピット長又は最小ランド長)の制限、クロック再生のしやすさから最大ランレングス(最大ピット長又は最大ランド長)の制限、さらにはサーボ帯域などの保護のために、記録信号の低域成分や直流成分の抑圧特性を持つように記録信号を変調する必要がある。
【0014】
この制限を満たす変調方式のうち、CDに用いられているEFM(Eightto Fourteen Modulation:8−14変調)方式は、最小ランレングスを3T(T=チャネルビットの周期)、最大ランレングスを11Tとしたものである。
【0015】
即ち、図1(a)に示した如く、CDに記録する音楽元データADはディジタルデータであり、上位8ビット(1バイト)+下位8ビット(1バイト)=16ビット(2バイト)で1単位が構成され、この1単位が複数連続して音楽元データADが構成されている。
【0016】
そして、マスタリング時に図1(a)に示した音楽元データADをレーザービームによりガラス原盤に記録する時には、記録に適した信号形態となるように、音楽元データADをEFM方式の信号フォーマットに変換して、図1(b)に示したEFM信号1の形態でガラス原盤上に記録し、この後、ガラス原盤を基にして電鋳処理によりメタルマスター盤,マザー盤,スタンパ盤を順次作製し、この後、スタンパ盤を射出成型機内に取り付けて、スタンパ盤の信号面を透明ディスク基板に転写してCDを作製しているので、CDの信号面はガラス原盤の信号面と等価である。
【0017】
ここで、上記したEFM信号1のフォーマットでは、入力した音楽元データADを上位8ビットの入力データ語Dと下位8ビットの入力データ語Dとに別けて、図2に示した符号化テーブルを参照して、pビット=8ビットの入力データ語Dを最小ランレングスが3T、最大ランレングスが11Tになる所定のランレングス制限規則を満たすようなqビット=14ビットのランレングスリミッテッドコード(以下、符号語Cと記す)に変換し、且つ、図1(b)に示したように、変換した符号語Cと符号語Cとの間にランレングス制限規則保持用及びDSV(Digital Sum Value)制御用としてrビット=3ビットの結合ビット1bを付加して後述する第1,第2符号語列1d,1fを形成したものをEFM信号1として生成している。
【0018】
この際、所定のランレングス制限規則を満たした時に、最小ランレングスが3Tでは符号語C中の論理値「1」と「1」との間に「0」の数が最小でd=2個含まれており、一方、最大ランレングスが11Tでは符号語C中の論理値「1」と「1」との間に「0」の数が最大でk=10個含まれている。言い換えると、ランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)を満たした時に、このランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)に基づいて最小ランレングスは(d+1)T=3Tと設定され、且つ、最大ランレングスは(k+1)T=11Tと設定される。そして、隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加して結合した第1,第2符号語列1d,1fは、最小ランレングス(d+1)T=3T〜最大ランレングス(k+1)T=11Tを満たすことになり、後述するように第1,第2符号語列1d,1fに対してNRZI変換を行った際に、最小ランレングス3Tは最小反転間隔を、一方、最大ランレングス11Tは最大反転間隔を表すことになる。
【0019】
そして、p−q変調=8−14変調されたEFM信号1は、最小ランレングスが3T、最大ランレングスが11Tになるランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)を満たしながらEFM信号1の直流成分や低周波成分を減少させることができる。
【0020】
更に、第1,第2符号語列1d,1fを含むEFM信号1に対してNRZI(Non Return to Zero Inverted)変換を行っており、NRZI変換は、周知の如く、ビット「1」において極性を反転し、ビット「0」において極性を反転せずに変調を行うものであるから、NRZI変換後の波形がガラス原盤への記録信号Rとなり、この記録信号R中のL(ロー)レベル区間を例えば凹状のピット(又は凸状のランド)に対応させ、記録信号R中のH(ハイ)レベル区間を例えば凸状のランド(又は凹状のピット)に対応させてピット列を形成している。
【0021】
また、図3(a),(b)に示したように、上記したDSVは、EFM信号1中の符号語列の開始時点から現時点までをNRZI変換した後の波形がH(ハイ)レベルの時に“1”(正極性)とし、L(ロー)レベルの時に“−1”(負極性)として積分した積分値である。この際、NRZI変換では、データビット“1”で極性反転を行うために、符号語が同一ビットパターンであっても、符号語を接続する直前のNRZI変換した後の波形状態によって異なり、図3(a)に示したように入力データ語=002に対して直前の波形状態がL(ロー)レベルの時と、図3(b)に示したように入力データ語=002に対して直前の波形状態がH(ハイ)レベルの時とでDSV値が反転するものであり、例えば、入力データ語=002と入力データ語=253とを結合ビットを介して結合した時に図3(a),図3(b)による両者のDSVの絶対値は同じになる。
【0022】
ここで、ランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)を満たしながらDSVの絶対値が略零に近付くように隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bとして、(000),(001),(010),(100)の組のうちでいずれかの組を選択して付加することで、記録信号Rの波形の直流成分を少なくし、結果的に記録信号Rの波形を長い期間でみて、H(ハイ)レベル区間とL(ロー)レベル区間とが略同じ割合で現れることにより、凹状のピットの区間と凸状のランドの区間も略同じ割合で現れるようにDSV値を制御している。
【0023】
図1(b)に戻り、上記したEFM信号1の1フレームは、先頭から同期信号1a、結合ビット1b、サブコード1c、結合ビット1b、第1符号語列1d、結合ビット1b、C2エラー訂正コード1e、結合ビット1b、第2符号語列1f、結合ビット1b、C1エラー訂正コード1g、結合ビット1bの順に配置され、且つ、この1フレーム合計で588個のチャンネルビットで構成されている。
【0024】
ここで、先頭に配置した同期信号1aは、24ビットを用いてフレームの先頭を示すために11T,11T,2Tの信号として上記した各信号1b〜1gに対して識別できるようになっている。
【0025】
また、同期信号1aの後で3ビットの結合ビット1bを介して配置したサブコード1cは、CDへの再生制御を行うための信号となっている。
【0026】
また、サブコード1cの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置した第1符号語列1dは、p=8ビットの各入力データ語D(各音楽元データ)を図2に示した符号化テーブルを参照してq=14ビットの各符号語Cに変換し、且つ、隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加することで、12個の符号語C(12シンボル)と11個の結合ビット1bとで構成されている。
【0027】
また、第1符号語列1dの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置したC2エラー訂正コード1eは、CD再生時にEFM信号1の第1符号語列1dと第2符号語列1fとに対してエラー訂正を行うものである。
【0028】
また、C2エラー訂正コード1eの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置した第2符号語列1fは、上記した第1符号語列1dと同様に12個の符号語C(12シンボル)と11個の結合ビット1bとで構成されている。
【0029】
更に、第2符号語列1fの後に3ビットの結合ビット1bを介して配置したC1エラー訂正コード1gは、CD再生時にEFM信号1の第1符号語列1dと第2符号語列1fとC2エラー訂正コード1eとに対してエラー訂正を行うものである。
【0030】
そして、上記したEFM信号1の1フレームに対してNRZI変換した後の記録信号を、98個(=98フレーム)連続させることで音楽の単位となる1ブロックが構成されており、この1ブロックは1/75秒の期間に相当するものである。
【0031】
尚、コンピューターデータを収録したCD−ROMの場合には、図1(a)に示した音楽元データをコンピューター元データに名称を変更すれば良いだけであるので、説明を省略する。
【0032】
ここで、従来の変調装置について図4及び図5を用いて説明する。
【0033】
図4は従来の変調装置を説明するために模式的に示したブロック図、
図5(a)〜(c)は従来の変調装置を用いて所定のランレングス制限規則を厳守しながら一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、結合ビットとして(000),(001),(010),(100)を仮に付加した時に、複数組の符号語列のDSV値を演算した状態を説明するための図である。
【0034】
図4に示した従来の変調装置20は、CDを作製するためのガラス原盤記録機(図示せず)と、CDに収録された音楽情報をCD−RにコピーするためのCD−Rドライブ(図示せず)とに適用されているものであり、8−14変調回路21と、結合ビット付加回路22と、DSV値演算回路23と、DSV値比較回路・結合ビット選択回路24とで概略構成されている。
【0035】
そして、従来の変調装置20では、16ビットの音楽元データADを上位8ビットと下位8ビットとに別けて8ビットの各入力データ語Dを14ビットの各符号語Cに変換して、例えば一つの符号語Cxとこれに続く次の符号語Cyとの間にランレングス制限規則RLL(2,10)を満たすような3ビットによる複数組の結合ビット1bを仮に付加して複数組の符号語列を生成し、これら複数組の符号語列の各DSV値のうちでDSVの絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列を選択することで、この一つの組の符号語列を最終的に決定した一つの決定符号語列として出力するようになっている。
【0036】
より具体的に説明すると、従来の変調装置20では、16ビットの音楽元データADが8−14変調回路21に時系列順に入力されている。
【0037】
上記した8−14変調回路21内では、入力した音楽元データADを先に図1(a)で説明したように上位8ビットの入力データ語Dと下位8ビットの入力データ語Dとに時系列順に分離して、8ビットの各入力データ語Dを図2に示した符号化テーブルに基づいて14ビットの符号語Cに順次変換する際に、例えば一つの符号語Cxと、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyとを順に読み込んでいる。そして、一つの符号語Cxと次の符号語Cyとを8−14変調回路21から結合ビット付加回路22に入力している。
【0038】
次に、結合ビット付加回路22は、CD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守して隣り合う符号語C,C間に3ビットの結合ビット1bを付加する機能を備えており、この結合ビット付加回路22内には3ビットの結合ビット1bの候補として、(000),(001),(010),(100)の4組が用意されている。尚、3ビットの結合ビット1bは8通りあるものの、上記した4組以外の組(011),(101),(110),(111)は“1”が2個以上連続して現れたり、あるいは、“1”と“0”とが交互に現れるためにランレングス制限規則RLL(2,10)を満たさないので利用できないものである。
【0039】
そして、結合ビット付加回路22内に順次入力された符号語Cxと符号語Cyとを結合するために、符号語Cx,Cy間に4組の結合ビット(000),(001),(010),(100)を仮に付加して複数組の符号語列を生成している。
【0040】
この際、図5に示したように、例えば、一つの符号語Cxは12ビット目から14ビット目が「010」であり、一方、次の符号語Cyは「00100010000010」である。そして、一つの符号語Cxの13ビット目が“1”であり、次の符号語Cyの3ビット目が“1”であるので、上記した4組の結合ビット1bのうちで第1〜第3組の結合ビット(000),(001),(010)はランレングス制限規則RLL(2,10)を厳守できるものの、第4組の結合ビット(100)はランレングス制限規則RLL(2,10)を満足しないのでこの結合ビット(100)の付加を中止する。
【0041】
そして、符号語Cx,Cy間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を付加した後に、3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}をDSV値演算回路23に入力して3組の符号語列の各DSV値を演算すると、図5(a)に示したケース1のように符号語Cx,Cy間に結合ビット(000)を付加した場合には符号語列{Cx(000)Cy}のDSV値が+2となり、図5(b)に示したケース2のように符号語Cx,Cy間に結合ビット(001)を付加した場合には符号語列{Cx(001)Cy}のDSV値が−4となり、図5(c)に示したケース3のように符号語Cx,Cy間に結合ビット(010)を付加した場合には符号語列{Cx(010)Cy}のDSV値が−6となる。
【0042】
この後、DSV値演算回路23からの3組の符号語列とこれらに対応した各DSV値がDSV値比較回路・結合ビット選択回路24に入力され、このDSV値比較回路・結合ビット選択回路24で3組の符号語列の各DSV値のうちでDSVの絶対値が一番零に近付くようなDSV値=+2を有する一つの組の符号語列{Cx(000)Cy}を選択して、この一つの組の符号語列{Cx(000)Cy}を一つの決定符号語列としてDSV値比較回路・結合ビット選択回路24から出力している。言い換えると、DSV値比較回路・結合ビット選択回路24では、DSVの絶対値が一番零に近い一つの決定符号語列{Cx(000)Cy}と対応した結合ビット(000)を選択したことになる。以下、次の符号語Cyに続けて上記手順を繰り返して、一つの決定符号語列{Cx(000)Cy………}を得ている。
【0043】
この後、DSV値を制御された一つの決定符号語列{Cx(000)Cy………}を記録に適した記録信号R(図1)に生成して、レーザービームによりCD用のガラス原盤又はCD−Rに記録している。
【0044】
そして、CD用のガラス原盤を基にしてスタンパ盤(図示せず)を作製し、このスタンパ盤を用いてCDを作製している。
【0045】
上記からユーザーは、図示しないパソコン内のハードディスク(図示せず)に記憶させたコピー用ソフトに従ってコピーしたい音楽情報を収録したCDをCDドライブ(図示せず)で再生し、このCDドライブから出力され且つCD−Rに記録したい音楽情報をCD−Rドライブ(図示せず)に入力して、CD−Rドライブ内に設けた従来の変調装置20によりコピーしたい音楽情報を著作権者の許諾を得ずにそのままCD−Rにコピーすることが可能となっている。
【0046】
従って、CDドライブから出力された16ビットの音楽元データADをCD−Rドライブ内に設けた従来の変調装置20で符号化した場合に、CD−Rに記録された音楽情報はCDに収録された音楽情報と全く同じEFM信号形態となるので、コピーしたCD−Rは更にコピー可能となり、世の中に大量に出回ってしまう。
【0047】
そこで、上記したように、CDに収録した音楽情報とか、CD−ROMに収録したコンピューターデータを、記録再生可能なCD−R,CD−RWにコピーすることを防止することができる光ディスクの一例がある(例えば、特許文献1参照)。
【0048】
【特許文献1】
特開2001−357536号公報(第4−5頁、第4図)
【0049】
図6は従来例の一例として、コピー防止対策を施した光ディスクを示した縦断面図である。
【0050】
図6に示した従来の光ディスク100は、上記した特許文献1に開示されているものであり、特許文献1を参照して簡略に説明すると、CD−ROM,DVD−ROMなどの光ディスクに対してコピー防止対策を施した従来の光ディスク100では、通常、ランレングス制限規則(同号公報中にはランレングス抑制型符号化方式と記載されている)に基づいて3T〜14T(Tは0.133μm)の連続長さを有する凹凸部列が形成されているものの、この途中に、ランレングス制限規則に基づく最小ランレングスよりもさらに短い連続長さを有する凹部又は凸部が記録されていることを特徴とするものである。
【0051】
具体的には、図6に示した如く、ピットAは1T〜2Tの長さで凸状に形成され、このピットAからX離れた位置にピットBが1T〜2Tの長さで凹状に形成されており、ピットA及びピットBの長さはランレングス制限規則に基づかない値である。
【0052】
従って、従来の光ディスク100では、最小ランレングス3Tと最大ランレングス14Tとによるランレングス制限規則のうちで、最小ランレングス3T側を厳守せずに、これより小さな値である1T〜2Tに設定することで、光ディスク100上の最小ピット長(又は最小ランド長)が通常より小さく形成されている。
【0053】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、上記した従来の光ディスク100の技術的思想を、CD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて3T〜11Tの連続長さを有する凹凸部列(ピット列)が形成された周知のCDに適用してCDの信号形態の一部を改変するには、例えば図2に示した符号化テーブルにおいて、入力データ語D=255に対する符号語Cは“00100000010010”となっているが、1Tのような短い凹凸部列(ピット列)を形成したいときには、これに代えて“00100110010010”といった符号語Cを用いることによって、改変したCDを作製することができる。
【0054】
このように改変したCDを市販の光ディスクドライブで再生した時には、データ中の1T〜2Tという短い連続長からなる証明用ピットは、3T〜11Tという通常のピット長(ランド長)より短いために、光ピックアップを用いて読み取った際のRF信号は、十分な明レベル、又は、十分な暗レベルに達せず、RF信号から得られる2値化信号には1T〜2Tの証明用ピット信号が含まれないので、再生している光ディスクがオリジナルか否かの判定ができない。さらに、改変したCDに記録されている音楽データを市販の光ディスクドライブで再生し、この再生データをCD−Rドライブに入力してCD−Rにコピーしたときには、問題なく音楽データがコピーされてしまう。
【0055】
従って、光ディスク100のように証明用ピットを検出できる新たなプレーヤの普及を前提としたコピー防止の手段は、CDのように、既に市場にプレーヤやCD−Rドライブが数多く出回っている状況においては適用できないといった問題を抱えている。
【0056】
また、光ディスクの場合と同様に、ディジタル用磁気テープに収録したディジタル情報信号もコピーされるといった問題を抱えている。
【0057】
そこで、所定のランレングス制限規則を厳守した上で符号語列を生成した場合に、この符号語列を記録したオリジナル記録媒体を既に市販されているプレーヤで確実に再生できる一方、このオリジナル記録媒体をコピーしたコピー記録媒体では再生不良となるようにすることで、光ディスクとかディジタル用磁気テープなどの記録媒体に収録したディジタル情報信号のコピーを未然に防止できる変調装置、変調方法、記録媒体が望まれている。
【0058】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、第1の発明は、pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を出力する変調装置において、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする変調手段と、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する結合ビット付加手段と、
前記結合ビット付加手段で生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算するDSV値演算手段と、
前記DSV値演算手段で得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する比較・選択手段と、
前記比較・選択手段で選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する決定符号語列出力手段とを備え、
前記入力データ語として聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであって、次の符号語のみを先読みする変調装置により出力された符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを所定の期間に亘って入力し、前記入力データ語をp−q変調により符号化することを特徴とする変調装置である。
【0059】
また、第2の発明は、上記した第1の発明の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調装置である。
【0060】
また、第3の発明は、上記した第1の発明の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調装置である。
【0061】
また、第4の発明は、pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を出力する変調方法において、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする第1ステップと、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する第2ステップと、
前記第2ステップで生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算する第3ステップと、
前記第3ステップで得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する第4ステップと、
前記第4ステップで選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する第5ステップとからなり、
前記入力データ語として聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであって、次の符号語のみを先読みする変調装置により出力された符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを所定の期間に亘って入力し、前記入力データ語をp−q変調により符号化することを特徴とする変調方法である。
【0062】
また、第5の発明は、上記した第4の発明の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調方法である。
【0063】
また、第6の発明は、上記した第4の発明の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調方法である。
【0064】
更に、第7の発明は、上記した第1〜第3の発明の変調装置、ないしは上記した第4〜第6の発明の変調方法のいずれかによって符号化した前記符号語列を記録した記録媒体である。
【0065】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体の本実施例を図7乃至図19を参照して詳細に説明する。
【0066】
本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体では、例えばCD規格に対応させた場合に、pビット=8ビットの入力データ語をqビット=14ビットの符号語Cに変換し、且つ、隣り合う符号語C,C間にrビット=3ビットの結合ビット1bを付加して図1(b)に示したEFM信号1を生成する際に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを少なくとも先読みし、且つ、CD規格上のランレングス制限規則RLL(d,k)=RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T=3T〜最大ランレングス(k+1)T=11Tを厳守して、一つの符号語から次の符号語を経て少なくとも次の次の符号語までの符号語列のDSV値を考慮しながら一つの符号語と次の符号語との間の結合ビット1bを選択して付加した上で、一つの符号語から結合ビット1bを介して次の符号語までの符号語列を最終的に決定した一つの決定符号語列として出力することを特徴とするものであり、更に、このEFM信号1を記録したオリジナル記録媒体を再生した時には、とくに後述する特定データからなるEFM信号1の第1,第2符号語列1d,1fに対しても何等の支障もなく再生できる一方、このオリジナル記録媒体をコピーしたコピー記録媒体を再生した時には、コピーした特定データからなる第1,第2符号語列1d,1fの再生信号には特定の周波数の成分が増加し再生不能におちいることを特徴とするものである。
【0067】
ところで、とくに特定データからなる第1,第2符号語列1d,1fを記録したオリジナル記録媒体では、従来のCD規格を満足しているのでデータの読取り誤りが発生することはない。
【0068】
尚、以下に説明する本実施例では、ディジタル情報信号を収録した記録媒体の一例としてCD,CD−ROMなどの光ディスクの場合について説明するが、前述したようにディジタル情報信号を収録したディジタル用磁気テープの場合にも本実施例の技術的思想を適用できるものである。
【0069】
<本実施例>
図7は本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法を説明するために模式的に示したブロック図、
図8〜図10は本発明に係る本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守しながら一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図、
図11は本発明に係る本実施例のオリジナルCDの場合と、オリジナルCDをコピーしたCD−Rの場合とで、符号語列のDSV値変動に伴う周波数スペクトラムの差を示した図である。
【0070】
図7に示した本発明に係る本実施例の変調装置30は、CDを作製するためのガラス原盤記録機(図示せず)に適用されているものであり、8−14変調回路31と、第1結合ビット付加回路32Aと、第1DSV値演算回路33Aと、第2結合ビット付加回路32Bと、第2DSV値演算回路33Bと、DSV値比較回路・結合ビット選択回路34と、決定符号語列出力回路35とで概略構成されている。
【0071】
尚、第1,第2結合ビット付加回路32A,32Bは内部構造が同じであり、また、第1,第2DSV値演算回路33A,33Bも内部構造が同じであるので、本実施例の変調装置30を動作させる制御ソフト次第で第1,第2結合ビット付加回路32A,32Bと、DSV値演算回路33A,33Bとをそれぞれ別々に分離させずに結合ビット付加回路(32…図示せず)とDSV値演算回路(33…図示せず)として構成することも可能であるものの、ここでは説明を分かり易くするために上記のように分離させているものである。
【0072】
そして、本実施例の変調装置30では、16ビットの音楽元データADを上位8ビットと下位8ビットとに別けて8ビットの各入力データ語Dを14ビットの各符号語Cに変換して、例えば一つの符号語Cxとこれに続く次の符号語Cyとの間に3ビットの結合ビット1bを付加してEFM信号1を生成する際に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みし、且つ、一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間にランレングス制限規則RLL(2,10)を厳守しながら3ビットによる複数組の結合ビット1bを仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記した複数組の符号語列中の次の符号語Cyと少なくとも次の次の符号語Czとの間にもランレングス制限規則RLL(2,10)を厳守しながら3ビットによる複数組の結合ビット1bを仮に付加して、一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て少なくとも次の次の符号語Czまでの符号語列を多数組生成し、これら多数組の符号語列のうちでDSVの絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列を選択し、この一つの組の符号語列中における一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間に付加した結合ビット1bを用い、一つの符号語Cxから上記結合ビット1bを介して次の符号語Cyまでを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力している。
【0073】
より具体的に説明すると、本実施例の変調装置30では、16ビットの音楽元データADが8−14変調回路31に時系列順に入力されている。
【0074】
上記した8−14変調回路31内では、入力した音楽元データADを先に図1(a)で説明したように上位8ビットの入力データ語Dと下位8ビットの入力データ語Dとに時系列順に分離して、8ビットの各入力データ語Dを図2に示した符号化テーブルに基づいて14ビットの符号語Cに順次変換する際に、先に図4で説明した従来例とは異なって、例えば一つの符号語Cxを読み込むと共に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みしている。
【0075】
尚、以下では、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czまで先読みする場合の実施例について説明するが、これに限ることなく、ここでの図示を省略するものの、次の次の符号語Czよりも更に先の符号語を先読みすることも可能である。
【0076】
そして、一つの符号語Cxと次の符号語Cyとを8−14変調回路31から第1結合ビット付加回路32Aに入力すると共に、次の符号語Cyが出力された後に次の次の符号語Czを8−14変調回路31から後述する第2結合ビット付加回路32Bに入力している。
【0077】
次に、第1結合ビット付加回路32A内には、CD規格上のランレングス制限規則RLL(2,10)に基づいて設定された最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守しながら3ビットの結合ビット1bの候補として、(000),(001),(010),(100)の4組が用意されている。この実施例でも、従来例と同様に、上記した4組以外の組(011),(101),(110),(111)は“1”が2個以上連続して現れたり、あるいは、“1”と“0”とが交互に現れるために最小ランレングス3Tを満たさないので削除されている。
【0078】
そして、第1結合ビット付加回路32A内に入力された一つの符号語Cxと、これに続く次の符号語Cyとを結合するために、符号語Cx,Cy間に4組の結合ビット(000),(001),(010),(100)を仮に付加して複数組の符号語列を生成している。
【0079】
この際、図8〜図10に示したように、本発明の要旨をわかり易く説明するために一つの符号語Cx及び次の符号語Cyを従来と同じ値にそれぞれ設定した場合に、一つの符号語Cxは12ビット目から14ビット目が「010」であり、一方、次の符号語Cyは「00100010000010」である。そして、一つの符号語Cxの13ビット目が“1”であり、次の符号語Cyの3ビット目が“1”であるので、上記した4組の結合ビット1bのうちで第1〜第3組の結合ビット(000),(001),(010)は最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを満足しているので成立し、第4組の結合ビット(100)は最小ランレングス3Tを満足しないので付加を中止する。
【0080】
そして、符号語Cx,Cy間に3組の結合ビット(000),(001),
(010)を付加した後に、3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}を第1DSV値演算回路33Aに入力して3組の符号語列の各DSV値を演算すると、図8〜図10に示したように符号語Cx,Cy間に結合ビット(000)を付加した場合には符号語列{Cx(000)Cy}のDSV値が+2となり、結合ビット(001)を付加した場合には符号語列{Cx(001)Cy}のDSV値が−4となり、結合ビット(010)を付加した場合には符号語列{Cx(010)Cy}のDSV値が−6となる。この段階までは先に図4及び図5を用いて説明した従来例と同じであり、従来例ではこの段階でDSVの絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列{Cx(000)Cy}を最終的に決定した一つの決定符号語列として選択しているものの、本実施例では前述したように一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを先読みしているので、一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て次の次の符号語Czまでを結合した時のDSV値を考慮しながら一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間の結合ビット1bを選択して付加した上で、一つの符号語Cxから結合ビット1bを介して次の符号語Cyまでの符号語列を最終的に決定している。
【0081】
そこで、第1DSV値演算回路33Aで各DSV値を演算した3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}を第2結合ビット付加回路32Bに入力している。
【0082】
上記した第2結合ビット付加回路32Bも第1結合ビット付加回路32Aと同様に、最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを満たす3ビットの結合ビット1bの候補として、(000),(001),(010),(100)の4組が用意されている。
【0083】
そして、第2結合ビット付加回路32B内では、ここに入力した3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}と、ここに入力した次の次の符号語Czとの間に、4組の結合ビット(000),(001),(010),(100)をそれぞれ仮に付加して、第1結合ビット付加回路32Aの場合よりも組数が多い多数組の符号語列を生成している。この際、多数組の符号語列は、枝別れ構造(ツリー構造)に符号化されることで、全て共通して一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て次の次の符号語Czまでの符号語列となる。
【0084】
ここで、図8〜図10に示したように、次の符号語Cyは前述したように「00100010000010」であり、一方、次の次の符号語Czは「0010001000010」である。そして、次の符号語Cyの13ビット目が“1”であり、次の次の符号語Czの3ビット目が“1”であるので、上記した4組の結合ビット1bのうちで第1〜第3組の結合ビット(000),(001),(010)は最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを満たすものの、第4組の結合ビット(100)は最小ランレングス3Tを満足しないので付加を中止する。
【0085】
そして、3組の符号語列{Cx(000)Cy},{Cx(001)Cy},{Cx(010)Cy}と、ここに入力した次の次の符号語Czとの間に、3組の結合ビット(000),(001),(010)をそれぞれ付加した後に、合計で9組の符号語列{Cx(000)Cy(000)Cz},{Cx(000)Cy(001)Cz},{Cx(000)Cy(010)Cz},{Cx(001)Cy(000)Cz},{Cx(001)Cy(001)Cz},{Cx(001)Cy(010)Cz},Cx(010)Cy(000)Cz},{Cx(010)Cy(001)Cz},{Cx(010)Cy(010)Cz}を第2DSV値演算回路33Bに入力して9組の符号語列の各DSV値を演算している。
【0086】
ここで、図8(a)に示したケース11のように符号語列{Cx(000)Cy(000)Cz}のDSV値が−3となり、
図8(b)に示したケース12のように符号語列{Cx(000)Cy(001)Cz}のDSV値が+3となり、
図8(c)に示したケース13のように符号語列{Cx(000)Cy(010)Cz}のDSV値が+5となる。
【0087】
また、図9(a)に示したケース21のように符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}のDSV値が+1となり、
図9(b)に示したケース22のように符号語列{Cx(001)Cy(001)Cz}のDSV値が−5となり、
図9(c)に示したケース23のように符号語列{Cx(001)Cy(010)Cz}のDSV値が−7となる。
【0088】
更に、図10(a)に示したケース31のように符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}のDSV値が−1となり、
図10(b)に示したケース32のように符号語列{Cx(010)Cy(001)Cz}のDSV値が−7となり、
図10(c)に示したケース33のように符号語列{Cx(010)Cy(010)Cz}のDSV値が−9となる。
【0089】
この後、第2DSV値演算回路33Bからの9組の符号語列及びこれらに対応した各DSV値がDSV値比較回路・結合ビット選択回路34に入力され、このDSV値比較回路・結合ビット選択回路34で9組の符号語列の各DSV値のうちでDSVの絶対値が一番零に近いDSV値=+1を有する符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}、又はDSV値=−1を有する符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}のいずれか一方の組を選択して、決定符号語列出力回路35に入力している。
【0090】
尚、DSV値比較回路・結合ビット選択回路34で符号語列を選択する際に、符号語列のDSVの絶対値が同じ値である場合には、+側のDSV値の符号語列を採用するか、それとも、−側のDSV値の符号語列を採用するかを変調装置30内で予め決めておけば自動的に+側又は一側のいずれか一方側だけの符号語列を選択でき、且つ、一方側だけの符号語列に対応した結合ビット1bを選択できる。
【0091】
次に、決定符号語列出力回路35は、DSV値比較回路・結合ビット選択回路34で選択した一つの組の符号語列中における一つの符号語Cxと次の符号語Cyとの間に付加した結合ビット1bを用い、一つの符号語Cxから上記結合ビット1bを介して次の符号語Cyまでを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列{Cx(001)Cy}、又は一つの決定符号語列{Cx(010)Cy}のいずれか一方を出力している。言い換えると、DSV値比較回路・結合ビット選択回路34で選択した一つの組の符号語列中から符号語Cy,Cz間の結合ビット1bと、符号語Czとを取り除いた状態と等価である。
【0092】
即ち、決定符号語列出力回路35に入力されたDSV値=+1を有する符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}、又はDSV値=−1を有する符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}は、符号語Cx,Cy間に付加した結合ビット1bが(001)又は(010)であり、且つ、一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て次の次の符号語Czまでの符号語列のDSV値を考慮した時のDSVの絶対値が一番零に近くなるように、符号語Cx,Cy間に付加する結合ビット1bを選択したものとなる。
【0093】
これに対して、図4で説明した従来例のように、一つの符号語Cxと次の符号語Cyのみを先読みする従来の変調装置20を用いて符号語Cx,Cy間に結合ビット1bを付加した場合には、まず図4に示したようにDSV値が+2である一つの決定符号語列{Cx(010)Cy}が得られ、この後、一つの決定符号語列{Cx(010)Cy}に符号語Czを接続すると図8(a)〜(c)のようになり、図8(a)〜(c)の各DSV値は上記した次の次の符号語Czを先読みした時に得られたDSV値が+1の符号語列{Cx(001)Cy(000)Cz}、又はDSV値が−1の符号語列{Cx(010)Cy(000)Cz}よりもDSV値が+側又は−側に大きくなってしまう。
【0094】
この後、本実施例ではDSV値が最良となるように制御された決定符号語列{Cx(001)Cy……}、又は決定符号語列{Cx(010)Cy……}を記録に適した記録信号R(図1)に変換して、レーザービームによりCD用のガラス原盤(図示せず)に記録している。そして、CD用のガラス原盤を基にしてスタンパ盤(図示せず)を作製し、このスタンパ盤を用いて後述の図12(a),(b)に示したような本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスク(CD)10を作製している。
【0095】
以上、本発明に係わる変調装置、変調方法の基本動作について具体例を示しながら説明した。但し、ここでは説明を分かり易くするために、DSV値の演算に当たっては、符号語列{Cx(000)Cy}、{Cx(000)Cy(000)Cz}、{Cx(000)Cy(000)Cz……}といったように、既に決定された符号語列についても再度の演算を行うような表現をした。その結果、全ての符号語Cx,Cy,Cz……が入力されないとDSV値の演算が出来ないだけでなく、決定符号語列も出力することが出来ないように受け取れるが、実際の回路では既に決定された符号語列のDSV値についてはDSV値演算回路33A,33BないしはDSV値比較回路34内に図示されていないDSV値記憶回路を設けており、DSV値演算の重複を避けると共に少なくとも三つの符号語が入力されれば一つの決定符号語列を得ることが出来る構成となっている。
【0096】
上記から隣り合う符号語C,C間にDSV値が最良となるような3ビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成するにあたって、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと、次の次の符号語Czとを少なくとも先読みして符号語列を生成する本発明の変調装置30を用いると、図8〜図10に示したように多数組の符号語列中からDSV値が一番小さな値を取ることができる。
【0097】
これに対して、次の次の符号語Czを先読みしない従来の変調装置20(図4)を用いた場合には、図8〜図10に示したように次の次の符号語Czを先読みした場合よりもDSV値が大きくなることが上記から明らかであり、本実施例の変調装置30を適用して生成した符号語列のDSV値を従来の変調装置20を用いた場合に比べて小さな値とする事ができる。
【0098】
ところで、従来の変調装置20を用いて符号化した時に符号語列がある期間に亘ってDSV値の増加が連続した時に符号語列のDSV値が周期的に大きく変動する場合がある。何故ならば、DSV値が右肩上がり、即ちプラスの増加傾向になる場合と、入力した符号語Cx,Cy,Cz……が同じであっても、最初の符号語Cxに対応する決定符号語列の極性が逆であれば、DSV値は右肩下がり、即ちマイナスの増加傾向になる場合とがある。この結果、従来の変調装置20を用いて記録した信号を再生する際に符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加し、安定な再生を損なうことになる。この一方で本実施例の変調装置30を適用した場合には安定した再生が維持されることは明らかである。以降、このような差異を生ずる特定の符号語に対応する入力データを特定データと呼ぶ。
【0099】
この技術的思想を応用して、ある一つの符号語Cxから次の符号語Cyを経て少なくとも次の次の符号語Czまでを先読みし、且つ、最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守して特定データから生成した符号語列をオリジナル記録媒体に記録した場合、記録されている符号語列のDSV値は極めて小さいので再生不良は発生しないが、このオリジナル記録媒体をコピーしたコピー記録媒体では、オリジナル記録媒体上での特定データ部分のDSV値の変動が大きくなるため再生信号には特定の周波数の成分が増加することは明らかである。
【0100】
この様子を図11に示す。図11に示したように、オリジナル記録媒体(CD)に記録されている特定データ部分の符号語列の再生周波数スペクトラムは、低域部分ではなだらかに減衰しいているのに対し、オリジナル記録媒体(CD)により従来の変調装置20によってコピーしたコピー記録媒体(CD−R)を再生したときの特定データ部分の符号語列の再生周波数スペクトラムは、低域部分で特定の周波数の成分が増加しており、コピー記録媒体(CD−R)の再生は不安定となるのである。
【0101】
尚、本実施例の技術的思想をコンピューターデータを収録したCD−ROMに適用する場合には、図7に示した音楽元データADをコンピューター元データに名称を変更すれば良いだけであるので、説明を省略する。
【0102】
次に、本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスクについて図12を用いて説明する。図12(a),(b)は本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスクを説明するための斜視図,縦断面である。
【0103】
図12(a),(b)に示した如く、本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスク(以下、オリジナルCDと記す)10は、音楽情報を収録したCD(Compact Disc)とか、コンピューターデータを収録したCD−ROM(CD−Read Only Memory)などの再生専用型の光ディスクに適用されており、このオリジナルCD10に収録したディジタル情報信号は、EFM(Eight to Fourteen Modulation:8−14変調)方式により、最小ランレングスが3T、最大ランレングスが11Tを最優先で満たすように先に説明した本実施例の変調装置30を用いて符号化されている。
【0104】
上記したオリジナルCD10は、外径120mm又は80mm,中心孔の孔径15mm,基板厚み1.2mmである円盤状の透明ディスク基板11の一方の面11aにディジタル情報信号を凹状のピットと凸状のランドとでディジタル的なピット列に変換して、このピット列を螺旋状又は同心円状の記録トラック12として刻んで信号面が記録されている。
【0105】
ここで、記録トラック12は、先に説明した本実施例の変調装置30を用いてある符号語Cx,Cy,Cz……の間で、最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守し、且つ、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みしてDSV値が最良となるような結合ビット1bを付加して一つの決定符号語列を生成し、この一つの決定符号語列に対応して凹凸状のピット列を全面に亘って予め形成しているものである。更に、オリジナルCD10の信号面上に金属反射膜14,保護膜15を順に成膜して、オリジナルCD10が再生専用型に形成されている。そして、透明ディスク基板11の一方の面11aと反対側の面11b側が再生用のレーザービームLpを照射する側となっている。
【0106】
そして、オリジナルCD10に記録された記録トラック12を市販のCDプレーヤないしはCD−ROMドライブにより再生した時に、特定データ部分はDSV値が小さく且つ所定のランレングス制限規則を厳守しているので、再生データに誤りは生じない。一方、図8(a)〜(c),図9(b),(c),図10(b),(c)に示したように大きなDSV値を生じる特定データが入力データ語Dとしてある期間生じたような場合、従来の変調装置20によって作製された光ディスクでは符号語列のDSV値は変動量が大きく、且つ符号語列の1フレーム長ないしは2フレーム長を基本とした周期で変動するため再生不良を生じてしまう。
【0107】
同様に、ユーザーが上記した特定データを含む音楽元データAD(図7)を記録したオリジナルCD10をCD−Rドライブ(図示せず)を用いてコピー記録媒体(CD−R)にコピーした場合には、前述したようにCD−Rドライブ内には従来の変調装置20(図4)が設けられているために、オリジナルCD10を再生して得られる音楽元データAD(図7)をCD−Rドライブに入力すれば、従来の変調装置20(図4)内で一つの符号語Cxと次の符号語Cyのみを先読みして結合ビット1bを付加して符号語列を生成しているために、コピーした符号語列のDSV値は本実施例の変調装置30(図7)を用いた場合よりも変動量が大きく、且つ符号語列の1フレーム長ないしは2フレーム長を基本とした周期で変動している。従って、このコピー記録媒体(CD−R)を市販のCDプレーヤ或いはCD−ROMドライブにより再生した時には、その再生信号には2値化回路の動作や、トラッキングないしはフォーカスサーボなどに悪影響を与える特定の周波数の成分が増加し、再生が不安定になったり、或いは再生不能となる。これにより、オリジナルCD10をコピー記録媒体(CD−R)にコピーした時にディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。尚、前述した符号語列のDSV値の変動量が大きいと、再生機の安定性に悪影響を与えることは、特開平6−197024号公報の従来技術の項に記載されているように、公知の事実であるので詳細は省く。
【0108】
次に、音楽元データADとして、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを符号化して用いればより一層コピー防止対策に効果的であり、この場合について図13及び図14を用いて説明する。
【0109】
図13(a)は音楽元データADとして聴感上判別できない交流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図、図14(a)は音楽元データADとして聴感上判別できない直流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図である。
【0110】
まず、図13(a)に示した如く、音楽元データADとして聴感上判別できない信号、例えば22.05KHz程度の交流信号からなる特定データを、所定の期間に亘って図7に示した本実施例の変調装置30内に設けた8−14変調回路31に入力する。そして、例えば22.05KHz程度の交流信号からなる特定データを14ビットの符号語Cに変換する際、最小ランレングス3T〜最大ランレングス11Tを厳守し、且つ、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みしてDSV値が最良となるような結合ビット1bを付加して一つの決定符号語列を生成し、この一つの決定符号語列を本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図12)に適用している。そして、このオリジナルCD10を再生した場合には、符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加することがないので何等の支障もなく、且つ、聴感上判別できない交流信号データとして再生されるのでユーザーは全く気がつかない。尚、交流信号からなる特定データは、その前後での雑音の発生を防止するために、図13(a)に示した如く、所定の期間の前後でフェードイン、フェードアウトの処理がなされていることも特徴の一つである。また、上記した交流信号の特定データを挿入する所定の期間としては、音楽データの場合に曲と曲との間の無音区間内が適している。
【0111】
一方、図13(b)に示した如く、交流信号からなる特定データを記録したオリジナルCD10をCD−Rにコピーし、このCD−Rを再生した場合に、上記した所定の期間に亘る符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加するので、読取不能区間が発生してしまい、再生機でのデータ補間によって低い周波数成分の雑音が発生し、例えば、“ギー音”とか“ギャー音”など耳ざわりな音が聞こえるので、このCD−Rが異常な光ディスクであることをユーザーに知らせることができると共に、コピーしたCD−R上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0112】
次に、図14(a)では図13(a)の交流信号データに対して音楽元データADとして聴感上判別できない直流信号からなる特定データに置換した例であり、これを適用して作製した本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図12)を再生した場合には、符号語列の再生信号には特定の周波数の成分が増加することがないので何等の支障もなく、且つ、聴感上判別できない直流信号データとして再生されるのでユーザーは全く気がつかない。尚、直流信号からなる特定データは、その前後での雑音の発生を防止するために、図14(a)に示した如く、所定の期間の前後でフェードイン、フェードアウトの処理がなされていることも特徴の一つである。また、上記した直流信号の特定データを挿入する所定の期間としては、音楽データの場合に曲と曲との間の無音区間内が適している。
【0113】
一方、図14(b)に示した如く、直流信号からなる特定データを記録したオリジナルCD10をCD−Rにコピーした場合でも、上記と同じように所定の期間中で読取不能区間が発生してしまう。従って、この場合でもコピーしたCD−Rは再生不可能となるので、コピーしたCD−R上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0114】
ここで、p−q変調すべき入力データ語Dを音楽情報とし、且つ、pビットの入力データ語Dをqビットの符号語Cに変換する際に、前述したように一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みして符号語列を生成した時に、上記したような聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを、音楽情報中の曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入する場合について、図15〜図19を用いてより具体的に説明する。
【0115】
図15は一般的なCDにおける曲間の無音区間について説明するための模式図、
図16は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態1の場合について説明するための模式図、
図17は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態2の場合について説明するための模式図、
図18は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態3の場合について説明するための模式図、
図19は本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態4の場合について説明するための模式図である。
【0116】
ここで、聴感上判別できない特定データを、本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図12)上で曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入して記録する場合を説明する前に、これに対する参考資料として音楽情報を収録した一般的なCD(Compact Disc)の場合における無音区間について先に説明する。
【0117】
即ち、図15に示した如く、音楽情報を収録した一般的なCDの場合には、CDの規格書「Red Book」に従って、内周側に形成された不図示のリードイン領域内のTOC(Table of Contents)に、音楽情報の目次情報として各曲のスタートアドレスが予め記録されている。更に、CDのトラック上のデータ領域に記録された複数の曲にも各曲ごとに曲番号,インデックス番号,アドレスなどが図示した如くに記録されている。
【0118】
より具体的には、CD上に記録された複数の曲に対してn(但しnは2以上の自然数)を用いて一般化して表示した場合に、複数の曲のうちで例えばn−1番目の曲と、n番目の曲との間に無音区間が形成されている。
【0119】
また、n−1番目の曲に対応した曲番号n−1が、不図示のn−2番目の曲の演奏が終了した直後の演奏終了位置(図示せず)からn−1番目の曲の演奏が終了した直後の演奏終了位置までに亘って記録され、且つ、n−1番目の曲に対応した曲番号n−1の演奏終了位置はn−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に設定されている。更に、n−1番目の曲に対応した曲番号n−1の演奏終了位置に続いてn番目の曲に対応した曲番号nが記録されている。
【0120】
また、n−1番目の曲及びn番目の曲にはそれぞれの曲内の楽章順番などを示すためのインデックス番号が01から最大で99まで付与可能になっており、n−1番目の曲内のインデックス番号01(〜99)はn−1番目の曲のスタートアドレス(図示せず)の位置からこの曲の曲番号n−1の演奏終了位置までの間に亘って記録され、一方、n番目の曲内のインデックス番号01(〜99)はn番目の曲のスタートアドレスの位置からこの曲の曲番号nの演奏終了位置(図示せず)までの間に亘って記録されている。この際、n−1番目の曲のスタートアドレス(図示せず)及びn番目の曲のスタートアドレスは、曲間の無音区間内にあってそれぞれの曲の演奏が開始する先端部より前の位置に記録されている。
【0121】
また、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成された無音区間内には、それぞれの曲とは関係がないインデックス番号00が記録されている区間があり、このインデックス番号00が記録される区間はn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置とn番目の曲のスタートアドレスの位置との間に設定されている。
【0122】
上記により、n−1番目の曲は、この曲の曲番号n−1の演奏終了位置で終了するようになっている。一方、n番目の曲は、この曲のスタートアドレスの位置から開始されるようになっている。
【0123】
ここで、上記したCDのように、トラック上のデータ領域に記録された複数の曲に対応して各曲ごとに曲番号,インデックス番号,スタートアドレスが記録される場合に、本発明に係る記録媒体となるオリジナルCD10(図12)では、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを図16〜図19に示した特定データ挿入形態1〜4のいずれかに基づいて挿入して記録している。
【0124】
まず、図16に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態1の場合では、オリジナルCD10(図12)上で、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、先に説明したような位置に付与されるインデックス番号00の区間内に上記した特定データを挿入して記録している。
【0125】
これにより、インデックス番号00の区間内に特定データを挿入して記録したオリジナルCD10をCD−R(コピー記録媒体)に丸ごとコピーした場合には、コピーしたCD−Rにもn−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間内に特定データが記録されてしまうために、コピーしたCD−Rを再生した時には先に説明したと同様にコピーした特定データによって読取不能区間が発生してCD−Rが再生不可能となるので、コピーしたCD−R上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0126】
しかしながら、インデックス番号00の区間内に特定データを挿入して記録したオリジナルCD10をCD−Rにコピーする際に、ユーザーがオリジナルCD10に対して各曲間の無音区間を避けてランダムアクセスにより各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーすることも考えられ、この場合には各曲間の無音区間がCD−R上にコピーされないためにオリジナルCD10上で各曲間に設定される各インデックス番号00の区間内に記録した各特定データもコピーされず、これによりコピーしたCD−Rを再生しても読み取り不能区間が発生しなくなってしまい、オリジナルCD10上での特定データによるコピー防止機能がコピーしたCD−R上で機能しないことになってしまう。これを避けるために、本発明では、オリジナルCD10に対してユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも各曲間の無音区間内に記録した各特定データが必ずコピーされるように下記する図17〜図19に示した特定データ挿入形態2〜4のいずれかを採用することで、オリジナルCD10でのコピー防止機能をより一層向上させることができるものである。
【0127】
即ち、図17に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態2の場合では、オリジナルCD10上で、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に設定するn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置を、図16に示した場合の曲番号n−1の演奏終了位置よりもn番目の曲のスタートアドレス側に延長して、n−1番目の曲の終端部とここで延長した曲番号n−1の演奏終了位置との間に上記した特定データを挿入して記録している。これに伴って、インデックス番号00が記録される区間は短縮される。
【0128】
また、ここでの図示を省略するものの、n−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置をn番目の曲のスタートアドレスの位置と一致するまで延長して、n−1番目の曲の終端部とここでスタートアドレスの位置まで延長した曲番号n−1の演奏終了位置との間に特定データを挿入して記録しても良く、この場合にはインデックス番号00が記録される区間が削除されるものの、曲番号n−1の演奏終了位置でn−1番目の曲が終了し、この位置と同じ位置となるn番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲が開始されるので何等の支障もきたさない。
【0129】
従って、図17に示したような特定データ挿入形態2の技術的思想を採用してオリジナルCD10を作製した場合に、聴感上判別できない特定データは曲間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録することになり、このオリジナルCD10に対してユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも、例えば、n−1番目の曲は曲番号n−1の演奏終了位置まで必ずコピーされるために、オリジナルCD10上でn−1番目の曲の終端部とこの曲の曲番号n−1の演奏終了位置との間に記録した特定データもCD−R上に必ずコピーされるので、コピーしたCD−Rを再生すれば特定データによってCD−Rが再生不能におちいることは前述した通りである。勿論、図17に示したような特定データ挿入形態2の技術的思想を採用したオリジナルCD10をCD−Rに丸ごとコピーしてもn−1番目の曲の終端部に続いて特定データがコピーされることは明白である。
【0130】
次に、図18に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態3の場合では、オリジナルCD10上で、例えば、n−1番目の曲とn番目の曲との間に形成される無音区間内に設定するn番目の曲のスタートアドレスの位置を、図16に示した場合のn番目の曲のスタートアドレスの位置よりもn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置側に移動して、n番目の曲のスタートアドレスの位置とこの曲の先端部との間に上記した特定データを挿入して記録している。これに伴って、インデックス番号00が記録される区間は短縮される。更に、この場合には、n番目の曲のスタートアドレスの位置がn−1番目の曲側に移動されるので、n番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲の先頭部に至るまでに無音状態が少し長く続く傾向があるものの、この際にn番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲の先頭部に至るまでの区間をユーザーが無音状態を許容できる時間範囲内に設定すれば何等の支障もきたさない。
【0131】
また、ここでの図示を省略するものの、n番目の曲のスタートアドレスの位置をn−1番目の曲の曲番号n−1の演奏終了位置に一致させて、曲番号n−1の演奏終了位置に一致させたn番目の曲のスタートアドレスの位置とn番目の曲の先端部との間に特定データを挿入して記録しても良く、この場合にもインデックス番号00が記録される区間が削除されるものの、曲番号n−1の演奏終了位置でn−1番目の曲が終了し、この位置と同じ位置となるn番目の曲のスタートアドレスの位置からn番目の曲が開始されるので何等の支障もきたさない。
【0132】
従って、図18に示したような特定データ挿入形態3の技術的思想を採用してオリジナルCD10を作製した場合に、聴感上判別できない特定データは曲間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録することになり、このオリジナルCD10に対してユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも、例えば、n番目の曲のスタートアドレスの位置から必ずコピーされるために、オリジナルCD10上でn番目の曲のスタートアドレスとこの曲の先端部との間に記録入した特定データもCD−R上に必ずコピーされるので、コピーしたCD−Rを再生すれば特定データによってCD−Rが再生不能におちいることは前述した通りである。勿論、図18に示したような特定データ挿入形態3の技術的思想を採用したオリジナルCD10をCD−Rに丸ごとコピーしてもn番目の曲のスタートアドレスに続いて特定データがコピーされることは明白である。
【0133】
次に、図19に示した如く、本発明に係る記録媒体における特定データ挿入形態4の場合は、図16に示した特定データ挿入形態1と、図17に示した特定データ挿入形態2と、図18に示した特定データ挿入形態3とを組み合わせてオリジナルCD10を作製しており、例えば、n−1番目の曲の終端部とこの曲の曲番号n−1の演奏終了位置との間に上記した特定データを挿入して記録し、且つ、インデックス番号00の区間内にも特定データを挿入して記録し、更に、n番目の曲のスタートアドレスの位置とこの曲の先端部との間に特定データを挿入して記録している。
【0134】
尚、図19では上記した特定データ挿入形態1〜3の3組を組み合わせた場合を図示しているが、これに限ることなく、特定データ挿入形態1〜3のうちで少なくとも2組以上を組み合わせてオリジナルCD10を作製しても良いものである。
【0135】
従って、上記した特定データ挿入形態1〜3のうちで少なくとも2組以上を組み合わせて作製したオリジナルCD10をCD−Rに丸ごとコピーしたり、あるいは、ユーザーが各曲のスタートアドレスの位置から複数の曲をつめてCD−Rにコピーした場合でも、CD−R上の曲間に少なくとも一つ以上の特定データが必ずコピーされるので、コピーしたCD−Rを再生すれば少なくとも一つ以上の特定データによってCD−Rが再生不能におちいることは前述した通りである。
【0136】
尚、以上詳述した本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体では、CDに用いられているEFM変調(8−14変調)方式の場合について説明したが、CD規格に限定されることなく、pビットの入力データ語Dをqビットの符号語Cに変換する際に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みし、且つ、所定のランレングス制限規則RLL(d,k)に基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T〜最大ランレングス(k+1)Tを厳守して隣り合う符号語C,C間にDSV値が最良となるようなrビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成するp−q変調ならばいかなるものでも上記した技術的思想を適用できる。
【0137】
更に尚、p−q変調すべき入力データ語Dを音楽情報とし、且つ、pビットの入力データ語Dをqビットの符号語Cに変換する際に、一つの符号語Cxに続く次の符号語Cyと次の次の符号語Czとを少なくとも先読みし、且つ、所定のランレングス制限規則RLL(d,k)に基づいて設定された最小ランレングス(d+1)T〜最大ランレングス(k+1)Tを厳守して隣り合う符号語C,C間にDSV値が最良となるようなrビットの結合ビット1bを付加して符号語列を生成して、p−q変調した音楽情報をオリジナルCD10(図12)に記録する時に、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを音楽情報中の曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入して記録すれば良く、更に、コピー防止機能の性能をより一層高めるためには、上記した特定データを曲間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録すれば良いものである。
【0138】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体によれば、pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成する際に、とくに、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを少なくとも先読みし、且つ、一つの符号語と次の符号語との間にrビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、複数組の符号語列中の次の符号語と少なくとも次の次の符号語との間にもrビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して、少なくとも一つの符号語から次の次の符号語までの符号語列を多数組生成し、この後、多数組の符号語列の各DSV値のうちでDSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の符号語列を選択して、この一つの組の符号語列中における一つの符号語と次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、一つの符号語から結合ビットを介して次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力しているので、この決定符号語列を多数連ねて記録した記録媒体では何等の支障も生じることなく正常に再生できると共に、この記録媒体をコピーしたコピー記録媒体を再生した時に、多数連ねてコピーした決定符号語列の再生信号には特定の周波数成分が増加し且つDSV値も破綻をきたして再生できなくなるので、コピーしたコピー記録媒体上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0139】
また、本発明に係る変調装置、変調方法により、入力データ語として聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データを所定の期間に亘って入力し、この入力データ語をp−q変調により符号化して記録媒体に記録した場合に、この記録媒体をコピーしたコピー記録媒体を再生すれば、DSV制御不良による読取不能区間中に“ギー音”とか“ギャー音”など耳ざわりな音が発生するために、コピー記録媒体が異常な記録媒体であることをユーザーに知らせることができると共に、コピー記録媒体上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【0140】
更に、本発明に係る変調装置、変調方法、記録媒体によれば、入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない交流信号又は直流信号の特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記した特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したり、又は、特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入して記録媒体に記録することにより、この記録媒体をコピーしたコピー記録媒体を再生した時に、コピーした特定データによって読取不能区間が発生してコピー記録媒体が再生不可能となるので、コピー記録媒体上でのディジタル情報信号への著作権侵害を未然に防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】CDに収録されている音楽情報の信号フォーマットについて説明するための図であり、(a)は音楽元データを示し、(b)はEFM信号を示した図である。
【図2】8−14変調時の符号化テーブルを示した図である。
【図3】(a),(b)は8−14変調時のDSV制御を説明するための図である。
【図4】従来の変調装置を説明するために模式的に示したブロック図である。
【図5】(a)〜(c)は従来の変調装置を用いて所定のランレングス制限規則を厳守しながら一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、結合ビットとして(000),(001),(010)を仮に付加した時に、複数組の符号語列のDSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図6】従来例の一例として、コピー防止対策を施した光ディスクを示した縦断面図である。
【図7】本発明に係る本実施例の変調装置、変調方法を説明するために模式的に示したブロック図である。
【図8】(a)〜(c)は本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守した上で一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、一つの符号語と次の符号語との間に1組の結合ビット(000)を仮に付加すると共に、次の符号語と次の次の符号語との間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を仮に付加した時に、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図9】(a)〜(c)は本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守した上で一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、一つの符号語と次の符号語との間に1組の結合ビット(001)を仮に付加すると共に、次の符号語と次の次の符号語との間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を仮に付加した時に、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図10】(a)〜(c)は本実施例の変調装置を用いてCD規格上のランレングス制限規則を厳守した上で一つの符号語とこれに続く次の符号語との間に結合ビットを付加して符号語列を生成する場合に、一つの符号語に続く次の符号語と次の次の符号語とを先読みして、一つの符号語と次の符号語との間に1組の結合ビット(010)を仮に付加すると共に、次の符号語と次の次の符号語との間に3組の結合ビット(000),(001),(010)を仮に付加した時に、多数組の符号語列の各DSV値を演算した状態を説明するための図である。
【図11】本発明に係る本実施例のオリジナルCDの場合と、オリジナルCDをコピーしたCD−Rの場合とで、符号語列のDSV値変動に伴う周波数スペクトラムの差を示した図である。
【図12】(a),(b)は本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスクを説明するための斜視図,縦断面である。
【図13】(a)は音楽元データADとして聴感上判別できない交流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図である。
【図14】(a)は音楽元データADとして聴感上判別できない直流信号の特定データを符号化して作製した本発明のオリジナルCDを再生した場合を示し、(b)は本発明のオリジナルCDをコピーしたCD−Rを再生した場合を示した図である。
【図15】一般的なCDにおける曲間の無音区間について説明するための模式図である。
【図16】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態1の場合について説明するための模式図である。
【図17】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態2の場合について説明するための模式図である。
【図18】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態3の場合について説明するための模式図である。
【図19】本発明に係る記録媒体において、聴感上判別できない特定データを曲間の無音区間内に挿入する特定データ挿入形態4の場合について説明するための模式図である。
【符号の説明】
1…EFM信号、
1a…同期信号、1b…結合ビット、1c…サブコード、
1d…第1符号語列、1e…C2エラー訂正コード、
1f…第2符号語列、1g…C1エラー訂正コード、
10…本発明に係る本実施例の記録媒体となる光ディスク、
11…透明ディスク基板、12…記録トラック、
20…従来の変調装置、
21…8−14変調回路、22…結合ビット付加回路、
23…DSV値演算回路、24…DSV値比較回路・結合ビット選択回路、
30…本実施例の変調装置、
31…8−14変調回路、
32A…第1結合ビット付加回路、32B…第2結合ビット付加回路、
33A…第1DSV値演算回路、33B…第2DSV値演算回路、
34…DSV値比較回路・結合ビット選択回路、
35…決定符号語列出力回路。
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a modulation device, a modulation method, and a recording medium for preventing copying of a digital information signal recorded on a recording medium such as an optical disk or a digital magnetic tape.
[0002]
[Prior art]
With the advent of the age of digital multimedia, large-capacity digital information signals are recorded on optical disks or digital magnetic tapes.
[0003]
For example, a read-only optical disk such as a CD (Compact Disc) containing music information or a CD-ROM (CD-Read Only Memory) containing computer data is formed in a spiral or concentric shape on a disk-shaped disk substrate. The above-mentioned digital information signals can be recorded at high density on the tracks formed in this manner, and the desired tracks can be accessed at high speed during reproduction, and are suitable for mass production and can be obtained at low cost.
[0004]
Digital magnetic tapes containing PCM music information and the like are widely used because they can be reproduced for a longer time than optical disks.
[0005]
In the following description, an optical disk that records and / or reproduces data using an optical pickup as a recording medium for recording digital information signals will be described. However, in the case of a digital magnetic tape, when recording and / or reproducing data, The only difference is that a head is used. Therefore, a description of a digital magnetic tape will be omitted.
[0006]
Optical discs such as the CDs and CD-ROMs described above convert a digital information signal into a digital pit row with concave pits and convex lands, and carve this pit row as a spiral or concentric recording track. After the stamper board on which the signal surface has been recorded is mounted in an injection molding machine, the signal surface of the stamper board is 120 mm or 80 mm in outer diameter using a transparent resin material, the hole diameter of the center hole is 15 mm, and the substrate thickness is 1.2 mm. It is transferred to a disk-shaped transparent disk substrate, and a reflective film and a protective film are sequentially formed on the transferred signal surface to form a read-only type.
[0007]
When reproducing a read-only optical disk, a laser beam for reproduction from an optical pickup movably provided in the optical disk drive was irradiated onto the signal surface from the transparent disk substrate side to form a film on the signal surface. The signal surface is reproduced by the return light of the laser beam from the reflection film.
[0008]
By the way, music information recorded on CDs and computer data recorded on CD-ROMs are protected by copyright law, but since they are digital information, there is no signal deterioration. The user can copy to a write-once optical disc such as a CD-R (Compact Disc-Recordable) that can be written only once without permission of the copyright holder, or a CD-RW (Compact Disc-ReWritable) that can be written multiple times. It is possible to do.
[0009]
The write-once optical discs such as the CD-R and CD-RW described above have substantially the same external appearance as read-only optical discs such as CDs and CD-ROMs, but have spiral grooves formed on a transparent disc substrate. Alternatively, the recording layer is formed concentrically, an organic dye serving as a recording layer is spin-coated on the concave groove side, and a reflective film and a protective film are sequentially formed on the organic dye. Moreover, it is available at low cost.
[0010]
Then, when music information recorded on a CD or computer data recorded on a CD-ROM is copied to a CD-R or CD-RW, it is recorded in the same signal format as the CD or CD-ROM. This infringes copyright.
[0011]
Hereinafter, a code word string of music information recorded on a known CD will be described. FIGS. 1A and 1B are diagrams for explaining a signal format of music information recorded on a CD. FIG. 1A shows original music data, FIG. 1B shows an EFM signal, and FIG. A diagram showing an encoding table at the time of modulation,
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining DSV control at the time of 8-14 modulation.
[0012]
First, music information is recorded on a CD in a signal format conforming to the CD standard book “Red Book” or the IEC (International Electrotechnical Commission) 908 standard.
[0013]
In this case, generally, the pit length recorded on the optical disc is limited by the minimum run length (minimum pit length or minimum land length) due to the optical transmission characteristics of recording / reproduction and physical constraints related to pit generation, clock reproduction. In order to limit the maximum run length (maximum pit length or maximum land length) from the ease of operation, and to protect the servo band, etc., the recording signal must have a low-frequency component and a DC component suppression characteristic of the recording signal. It needs to be modulated.
[0014]
Among the modulation schemes satisfying this restriction, the EFM (Eighth Fourteen Modulation: 8-14 modulation) scheme used for CDs has a minimum run length of 3T (T = cycle of channel bits) and a maximum run length of 11T. Things.
[0015]
That is, as shown in FIG. 1A, the music original data AD to be recorded on the CD is digital data, and upper 8 bits (1 byte) + lower 8 bits (1 byte) = 16 bits (2 bytes) and 1 bit. A unit is constituted, and the music original data AD is constituted by a plurality of these one units.
[0016]
When the original music data AD shown in FIG. 1A is recorded on a glass master by a laser beam at the time of mastering, the original music data AD is converted into an EFM signal format so as to have a signal form suitable for recording. Then, it is recorded on the glass master in the form of the EFM signal 1 shown in FIG. 1 (b), and thereafter, a metal master board, a mother board, and a stamper board are sequentially manufactured by electroforming based on the glass master. Thereafter, the stamper board is mounted in the injection molding machine, and the signal surface of the stamper board is transferred to the transparent disk substrate to produce a CD. Therefore, the signal surface of the CD is equivalent to the signal surface of the glass master disc.
[0017]
Here, in the format of the EFM signal 1 described above, the input music original data AD is divided into an upper 8-bit input data word D and a lower 8-bit input data word D, and the encoding table shown in FIG. Referring to the input data word D of p bits = 8 bits, a run length limited code of q bits = 14 bits (hereinafter referred to as “q bits = 14 bits”) satisfying a predetermined run length restriction rule that the minimum run length is 3T and the maximum run length is 11T. , Codeword C), and as shown in FIG. 1 (b), between the converted codeword C and the codeword C, for holding the run-length restriction rule and DSV (Digital Sum Value). The first and second code word strings 1d and 1f to be described later are generated as an EFM signal 1 by adding r bits = 3 combination bits 1b for control. To have.
[0018]
At this time, when a predetermined run length restriction rule is satisfied, the minimum run length is 3T, and the number of “0” s between the logical values “1” and “1” in the code word C is at least d = 2. On the other hand, when the maximum run length is 11T, at most k = 10 “0” s are included between logical values “1” and “1” in the code word C. In other words, when the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10) is satisfied, the minimum run length is determined based on the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10). (D + 1) T = 3T, and the maximum run length is set to (k + 1) T = 11T. The first and second codeword strings 1d and 1f, which are obtained by adding a 3-bit combination bit 1b between adjacent codewords C and C, have a minimum run length (d + 1) T = 3T to a maximum run length ( k + 1) T = 11T, and when the NRZI conversion is performed on the first and second codeword strings 1d and 1f as described later, the minimum run length 3T is the minimum inversion interval, while the maximum The run length 11T indicates the maximum inversion interval.
[0019]
The pfm modulation = 8-14 modulated EFM signal 1 satisfies the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2,10) in which the minimum run length is 3T and the maximum run length is 11T. However, the DC component and the low frequency component of the EFM signal 1 can be reduced.
[0020]
Further, NRZI (Non Return to Zero Inverted) conversion is performed on the EFM signal 1 including the first and second codeword strings 1d and 1f. As is well known, the NRZI conversion has a polarity at bit "1". Since the modulation is performed without inverting the polarity at bit “0”, the waveform after the NRZI conversion becomes the recording signal R on the glass master, and the L (low) level section of the recording signal R is For example, a pit row is formed so as to correspond to a concave pit (or a convex land), and the H (high) level section in the recording signal R corresponds to, for example, a convex land (or a concave pit).
[0021]
As shown in FIGS. 3A and 3B, the above-mentioned DSV has a waveform of H (high) level after the NRZI conversion from the start time of the codeword string in the EFM signal 1 to the present time. This is an integrated value obtained by integrating “1” (positive polarity) at time and “−1” (negative polarity) at L (low) level. At this time, in the NRZI conversion, since the polarity inversion is performed at the data bit “1”, even if the code word has the same bit pattern, it differs depending on the waveform state after the NRZI conversion immediately before connecting the code word. As shown in FIG. 3A, when the waveform state immediately before the input data word = 002 is at the L (low) level, and as shown in FIG. The DSV value is inverted when the waveform state is at the H (high) level. For example, when the input data word = 002 and the input data word = 253 are connected via a connection bit, FIG. The absolute value of both DSVs in FIG. 3B is the same.
[0022]
Here, as a 3-bit combined bit 1b between adjacent codewords C and C such that the absolute value of the DSV approaches substantially zero while satisfying the run-length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2, 10). , (000), (001), (010), and (100) are selected and added to reduce the DC component of the waveform of the recording signal R, resulting in recording. When the waveform of the signal R is viewed over a long period, the H (high) level section and the L (low) level section appear at substantially the same ratio, so that the concave pit section and the convex land section also have substantially the same ratio. The DSV value is controlled to appear.
[0023]
Referring back to FIG. 1B, one frame of the EFM signal 1 described above includes a synchronization signal 1a, a combination bit 1b, a subcode 1c, a combination bit 1b, a first codeword string 1d, a combination bit 1b, and a C2 error correction from the beginning. The code 1e, the combination bit 1b, the second code word string 1f, the combination bit 1b, the C1 error correction code 1g, and the combination bit 1b are arranged in this order, and are composed of 588 channel bits in total for one frame.
[0024]
Here, the synchronization signal 1a arranged at the head can be identified from the above-mentioned signals 1b to 1g as 11T, 11T, and 2T signals in order to indicate the head of the frame using 24 bits.
[0025]
The subcode 1c arranged after the synchronization signal 1a via the 3-bit combination bit 1b is a signal for controlling reproduction to a CD.
[0026]
The first code word sequence 1d arranged via the 3-bit combination bit 1b after the sub-code 1c is obtained by encoding each input data word D (each music original data) of p = 8 bits as shown in FIG. Referring to the table, the codewords are converted into codewords C of q = 14 bits, and three codewords C (12 symbols) are added between adjacent codewords C. ) And 11 combined bits 1b.
[0027]
Further, the C2 error correction code 1e arranged after the first code word string 1d via the 3-bit combination bit 1b is converted into the first code word string 1d and the second code word string 1f of the EFM signal 1 during CD reproduction. The error correction is performed for this.
[0028]
Further, the second code word sequence 1f arranged via the 3-bit combination bit 1b after the C2 error correction code 1e has 12 code words C (12 symbols) like the first code word sequence 1d described above. And 11 combined bits 1b.
[0029]
Further, the C1 error correction code 1g arranged after the second codeword string 1f via the 3-bit combination bit 1b is used to output the first codeword string 1d, the second codeword string 1f, and C2 of the EFM signal 1 during CD reproduction. Error correction is performed on the error correction code 1e.
[0030]
Then, 98 blocks (= 98 frames) of NRZI-converted recording signals after one frame of the above-mentioned EFM signal 1 are continuously formed to constitute one block which is a unit of music. This corresponds to a period of 1/75 second.
[0031]
In the case of a CD-ROM containing computer data, the description is omitted because the music original data shown in FIG. 1A only needs to be renamed to the computer original data.
[0032]
Here, a conventional modulation device will be described with reference to FIGS.
[0033]
FIG. 4 is a block diagram schematically showing a conventional modulation device,
FIGS. 5 (a) to 5 (c) show a code obtained by adding a combination bit between one code word and the next code word while strictly observing a predetermined run length restriction rule using a conventional modulator. A description will be given of a state where DSV values of a plurality of sets of code word strings are calculated when (000), (001), (010), and (100) are temporarily added as connection bits when a word string is generated. FIG.
[0034]
The conventional modulation device 20 shown in FIG. 4 includes a glass master recording machine (not shown) for producing a CD, and a CD-R drive (not shown) for copying music information recorded on a CD to a CD-R. (Not shown), and has a schematic configuration of an 8-14 modulation circuit 21, a combination bit addition circuit 22, a DSV value calculation circuit 23, and a DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 24. Have been.
[0035]
Then, the conventional modulation device 20 separates the 16-bit music original data AD into upper 8 bits and lower 8 bits and converts each 8-bit input data word D into each 14-bit code word C. A plurality of sets of 3-bit combination bits 1b satisfying the run-length restriction rule RLL (2, 10) are temporarily added between one code word Cx and the next code word Cy. By generating a word string and selecting one set of code word strings whose absolute value of DSV is closest to zero from among the DSV values of the plurality of code word strings, the code word of this one set is obtained. The sequence is output as one finally determined code word sequence.
[0036]
More specifically, in the conventional modulation device 20, 16-bit music original data AD is input to the 8-14 modulation circuit 21 in chronological order.
[0037]
In the 8-14 modulation circuit 21 described above, the input music original data AD is converted into the upper 8 bits of the input data word D and the lower 8 bits of the input data word D as described earlier with reference to FIG. When each input data word D of 8 bits is sequentially converted into a code word C of 14 bits based on the encoding table shown in FIG. 2, for example, one code word Cx and one code word are separated. The next code word Cy following the word Cx is sequentially read. Then, one codeword Cx and the next codeword Cy are input from the 8-14 modulation circuit 21 to the combination bit addition circuit 22.
[0038]
Next, the combined bit addition circuit 22 strictly adheres to the minimum run length 3T to the maximum run length 11T set based on the run length restriction rule RLL (2, 10) in the CD standard, and the adjacent codewords C, C It has a function of adding a 3-bit combination bit 1b between them. This combination-bit addition circuit 22 includes (000), (001), (010), and (100) as candidates for the 3-bit combination bit 1b. ) Are prepared. Note that, although there are eight 3-bit combination bits 1b, in the sets (011), (101), (110), and (111) other than the four sets described above, two or more "1" s appear continuously. Alternatively, it cannot be used because “1” and “0” appear alternately and do not satisfy the run-length restriction rule RLL (2, 10).
[0039]
Then, in order to combine the codeword Cx and the codeword Cy sequentially input into the combination bit addition circuit 22, four sets of combination bits (000), (001), and (010) are provided between the codewords Cx and Cy. , (100) are temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings.
[0040]
At this time, as shown in FIG. 5, for example, one code word Cx is “010” from the 12th bit to the 14th bit, while the next code word Cy is “00100010000010”. The 13th bit of one codeword Cx is “1”, and the third bit of the next codeword Cy is “1”. Although the three sets of combination bits (000), (001), and (010) can strictly adhere to the run-length restriction rule RLL (2, 10), the fourth set of combination bits (100) has the run-length restriction rule RLL (2, 10). Since the condition (10) is not satisfied, the addition of the combined bit (100) is stopped.
[0041]
Then, after adding three sets of connection bits (000), (001), and (010) between the codewords Cx and Cy, the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy} and {Cx (001) Cy are obtained. {Cx (010) Cy} is input to the DSV value calculation circuit 23 to calculate each DSV value of the three sets of codeword strings. As a result, as shown in Case 1 of FIG. When the combination bit (000) is added between Cy, the DSV value of the code word string {Cx (000) Cy} becomes +2, and as shown in case 2 shown in FIG. When the combination bit (001) is added to the code word string {Cx (001) Cy}, the DSV value becomes -4, and as shown in Case 3 shown in FIG. 5C, between the code words Cx and Cy. When the combination bit (010) is added, the code word sequence {Cx (010) Cy} SV value is -6.
[0042]
Thereafter, the three sets of code word strings from the DSV value calculation circuit 23 and the respective DSV values corresponding thereto are input to a DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 24, and the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 24 And selecting one set of codeword strings {Cx (000) Cy} having a DSV value = + 2 such that the absolute value of the DSV is closest to zero among the DSV values of the three sets of codeword strings. This one set of code word strings {Cx (000) Cy} is output from the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 24 as one determined code word string. In other words, the DSV value comparison circuit / combined bit selection circuit 24 selects the combined bit (000) corresponding to one decision code word string {Cx (000) Cy} whose DSV absolute value is closest to zero. become. Hereinafter, the above procedure is repeated following the next code word Cy to obtain one determined code word string {Cx (000) Cy...}.
[0043]
Thereafter, one decision code word string {Cx (000) Cy...} Whose DSV value is controlled is generated as a recording signal R (FIG. 1) suitable for recording, and the laser beam is used to produce a CD glass master. Alternatively, it is recorded on a CD-R.
[0044]
Then, a stamper disk (not shown) is manufactured based on the glass master disk for the CD, and a CD is manufactured using the stamper disk.
[0045]
From the above, the user plays back a CD containing music information to be copied in accordance with copy software stored in a hard disk (not shown) in a personal computer (not shown) in a CD drive (not shown), and outputs the CD from the CD drive. Also, music information desired to be recorded on the CD-R is input to a CD-R drive (not shown), and music information desired to be copied by the conventional modulation device 20 provided in the CD-R drive is obtained with permission of the copyright holder. It is possible to copy it directly to a CD-R without using it.
[0046]
Therefore, when the 16-bit music original data AD output from the CD drive is encoded by the conventional modulation device 20 provided in the CD-R drive, the music information recorded on the CD-R is recorded on the CD. Since the EFM signal format is exactly the same as that of the music information, the copied CD-R can be further copied, and the CD-R is circulated in large quantities in the world.
[0047]
Therefore, as described above, there is an example of an optical disc that can prevent copying of music information recorded on a CD or computer data recorded on a CD-ROM to a recordable / reproducible CD-R or CD-RW. (For example, see Patent Document 1).
[0048]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-357536 (pages 4-5, FIG. 4)
[0049]
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an optical disc on which a copy protection measure is taken as an example of a conventional example.
[0050]
The conventional optical disc 100 shown in FIG. 6 is disclosed in Patent Document 1 described above, and will be briefly described with reference to Patent Document 1 for an optical disc such as a CD-ROM and a DVD-ROM. In the conventional optical disc 100 in which a copy protection measure is taken, 3T to 14T (T is 0.133 μm) is usually based on a run-length restriction rule (described as a run-length suppression coding scheme in the same publication). ), A concave or convex portion having a continuous length even shorter than the minimum run length based on the run length restriction rule is recorded in the middle of this process. It is a feature.
[0051]
Specifically, as shown in FIG. 6, the pit A is formed in a convex shape with a length of 1T to 2T, and a pit B is formed in a concave shape with a length of 1T to 2T at a position X away from the pit A. The lengths of the pits A and B are values that are not based on the run length restriction rule.
[0052]
Therefore, in the conventional optical disc 100, among the run length restriction rules based on the minimum run length 3T and the maximum run length 14T, the minimum run length 3T is not strictly adhered to but is set to a smaller value 1T to 2T. Thus, the minimum pit length (or minimum land length) on the optical disc 100 is formed smaller than usual.
[0053]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, based on the above-described technical idea of the conventional optical disc 100, an uneven portion row (pit row) having a continuous length of 3T to 11T is formed based on the run length restriction rule RLL (2, 10) in the CD standard. In order to modify a part of the signal form of the CD by applying to the well-known CD, for example, in the encoding table shown in FIG. 2, the code word C for the input data word D = 255 is “00100000010010”. However, when it is desired to form a short uneven portion row (pit row) such as 1T, a modified CD can be manufactured by using a code word C such as “00100110010010” instead.
[0054]
When the thus modified CD is reproduced by a commercially available optical disk drive, the certification pit having a short continuous length of 1T to 2T in the data is shorter than the normal pit length (land length) of 3T to 11T. The RF signal read using the optical pickup does not reach a sufficient light level or a sufficient dark level, and the binarized signal obtained from the RF signal includes a 1T to 2T certification pit signal. Therefore, it cannot be determined whether or not the optical disc being reproduced is the original. Further, when music data recorded on a modified CD is reproduced by a commercially available optical disk drive, and the reproduced data is input to a CD-R drive and copied to a CD-R, the music data is copied without any problem. .
[0055]
Therefore, the copy prevention means based on the premise of the spread of a new player capable of detecting the proof pit like the optical disk 100 is used in a situation where a large number of players and CD-R drives are already on the market such as a CD. There is a problem that it cannot be applied.
[0056]
Further, similarly to the case of the optical disk, there is a problem that the digital information signal recorded on the digital magnetic tape is also copied.
[0057]
Therefore, when a codeword string is generated while strictly observing a predetermined run-length restriction rule, the original recording medium on which the codeword string is recorded can be reliably reproduced by a commercially available player, while the original recording medium A modulation device, a modulation method, and a recording medium that can prevent copying of a digital information signal recorded on a recording medium such as an optical disk or a digital magnetic tape by causing reproduction failure in a copy recording medium on which the data is copied are desired. It is rare.
[0058]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made in view of the above problems, and a first invention is to convert an input data word of p bits into a code word of q bits, and to convert r bit combination bits between adjacent code words. In a modulation device that generates a codeword string by adding the codeword string and outputs the codeword string,
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a next code word that follows one code word, and a modulation unit that at least pre-reads the next next code word;
Between the one codeword and the next codeword, a plurality of sets of combined bits by the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule and temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings, Further, a plurality of sets of combination bits of the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule also between the next code word in the plurality of code word strings and at least the next next code word. Tentatively added, a combination bit addition means for generating a large number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next next codeword,
DSV value calculation means for calculating each DSV value of a large number of sets of the code word strings generated by the combination bit addition means;
Comparing / selecting means for selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of the codeword strings obtained by the DSV value calculating means; When,
Using the combination bits added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected by the comparison / selection means, And a decision code word string output unit that outputs one decision code word string that is finally determined by combining up to the next code word through
The input data word is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated perceptually, and the code word string output by the modulation device that pre-reads only the next code word includes a specific frequency component. A modulation device for inputting data over a predetermined period and encoding the input data word by pq modulation.
[0059]
According to a second aspect, in the modulation device according to the first aspect,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted in a silent section formed between songs. A modulation device characterized in that:
[0060]
According to a third aspect, in the modulation device according to the first aspect,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. In addition, the modulation device is inserted in a section excluding the section of index number 00.
[0061]
Further, the fourth invention converts a p-bit input data word into a q-bit code word, and adds r-bit combination bits between adjacent code words to generate a code word sequence. In a modulation method for outputting a word string,
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a first step of at least pre-reading the next code word following one code word and the next next code word;
Between the one codeword and the next codeword, a plurality of sets of combined bits by the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule and temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings, Further, a plurality of sets of combination bits of the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule also between the next code word in the plurality of code word strings and at least the next next code word. A second step of generating a large number of sets of code word strings from at least one code word to the next next code word;
A third step of calculating each DSV value of the multiple sets of codeword strings generated in the second step;
A fourth step of selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of codeword strings obtained in the third step;
Using the combination bits added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected in the fourth step, the combination bits from the one codeword A fifth step of combining the code words up to the next code word and outputting one finally determined code word sequence.
The input data word is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated perceptually, and the code word string output by the modulation device that pre-reads only the next code word includes a specific frequency component. A modulation method characterized by inputting data for a predetermined period and encoding the input data word by pq modulation.
[0062]
According to a fifth aspect, in the modulation method according to the fourth aspect,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted in a silent section formed between songs. The modulation method is characterized in that:
[0063]
According to a sixth aspect, in the modulation method according to the fourth aspect,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. In addition, the modulation method is characterized by being inserted in a section excluding the section of index number 00.
[0064]
Further, a seventh invention is a recording medium which records the code word sequence encoded by any one of the modulation devices of the above-described first to third inventions or the above-described modulation method of the fourth to sixth inventions. It is.
[0065]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present embodiment of the modulation device, the modulation method, and the recording medium according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[0066]
In the modulation device, the modulation method, and the recording medium according to the present invention, for example, in the case of conforming to the CD standard, an input data word of p bits = 8 bits is converted into a code word C of q bits = 14 bits, and an adjacent data word is converted to a code word C of q bits = 14 bits. When the EFM signal 1 shown in FIG. 1B is generated by adding r bits = 3 combination bits 1b between the matching codewords C and C, the next codeword following one codeword and the next codeword And the minimum run length (d + 1) T = 3T set based on the run length restriction rule RLL (d, k) = RLL (2, 10) according to the CD standard. Observing the maximum run length (k + 1) T = 11T, one codeword and the next codeword are taken into consideration while taking into account the DSV value of the codeword string from one codeword to the next codeword at least through the next codeword. Select the combination bit 1b with the code word And then outputting a code word sequence from one code word to the next code word via the combination bit 1b as one finally determined code word sequence, Furthermore, when the original recording medium on which the EFM signal 1 is recorded is reproduced, the first and second code word strings 1d and 1f of the EFM signal 1 composed of specific data described later can be reproduced without any trouble. On the other hand, when the copy recording medium obtained by copying the original recording medium is reproduced, the reproduction signals of the first and second codeword strings 1d and 1f composed of the copied specific data have components of specific frequencies increased, and the reproduction becomes impossible. It is characterized by falling.
[0067]
By the way, especially in the original recording medium on which the first and second code word strings 1d and 1f composed of the specific data are recorded, since the conventional CD standard is satisfied, no data reading error occurs.
[0068]
In this embodiment described below, an optical disc such as a CD or a CD-ROM will be described as an example of a recording medium on which a digital information signal is recorded. The technical idea of this embodiment can be applied to a tape.
[0069]
<Example>
FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a modulation device and a modulation method according to the present embodiment according to the present invention.
FIG. 8 to FIG. 10 show that using the modulator of the present embodiment according to the present invention, a combined bit is inserted between one codeword and the next codeword while strictly observing the run length restriction rule in the CD standard. When a codeword string is generated by adding, a state in which the next codeword following one codeword and the next next codeword are read ahead and each DSV value of a large number of codeword strings is calculated. Diagram for explaining,
FIG. 11 is a diagram showing a difference in the frequency spectrum between the case of the original CD of the present embodiment according to the present invention and the case of the CD-R obtained by copying the original CD due to the DSV value fluctuation of the codeword string.
[0070]
The modulation device 30 according to the present embodiment shown in FIG. 7 is applied to a glass master recording device (not shown) for producing a CD, and includes an 8-14 modulation circuit 31 and A first combination bit addition circuit 32A, a first DSV value calculation circuit 33A, a second combination bit addition circuit 32B, a second DSV value calculation circuit 33B, a DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 34, The output circuit 35 is roughly configured.
[0071]
The first and second combined bit addition circuits 32A and 32B have the same internal structure, and the first and second DSV value calculation circuits 33A and 33B also have the same internal structure. The first and second combined bit adding circuits 32A and 32B and the DSV value calculating circuits 33A and 33B are not separated from each other depending on the control software for operating the 30 and the combined bit adding circuit (32 ... not shown). Although it can be configured as a DSV value calculation circuit (33... Not shown), it is separated as described above to make the description easy to understand.
[0072]
In the modulation device 30 of the present embodiment, the 16-bit music original data AD is divided into upper 8 bits and lower 8 bits, and each 8-bit input data word D is converted into each 14-bit code word C. For example, when an EFM signal 1 is generated by adding a 3-bit combination bit 1b between one code word Cx and the next code word Cy, the next code word following the one code word Cx Cy and the next next code word Cz are at least read ahead, and a plurality of three-bit codes are placed between one code word Cx and the next code word Cy while strictly complying with the run-length restriction rule RLL (2, 10). A plurality of sets of combined bits 1b are temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings, and further, between the next codeword Cy and at least the next next codeword Cz in the plurality of sets of codeword strings. Also strictly enforces the run-length restriction rule RLL (2, 10). While a plurality of combined bits 1b of 3 bits are temporarily added, a large number of sets of codeword strings from one codeword Cx to at least the next next codeword Cz through the next codeword Cy are generated. One set of codeword strings whose absolute value of DSV is closest to zero is selected from the multiple codeword strings, and one codeword Cx and the next codeword in this one set of codeword strings are selected. Using a combination bit 1b added between the first code word Cy and the next code word Cy from one code word Cx to the next code word Cy via the combination bit 1b, a final determined code word sequence is output. ing.
[0073]
More specifically, in the modulation device 30 of the present embodiment, the 16-bit music original data AD is input to the 8-14 modulation circuit 31 in chronological order.
[0074]
In the 8-14 modulation circuit 31, the input music original data AD is converted into the upper 8 bits of the input data word D and the lower 8 bits of the input data word D as described earlier with reference to FIG. When sequentially separating each 8-bit input data word D into a 14-bit code word C based on the encoding table shown in FIG. Differently, for example, one codeword Cx is read, and at least the next codeword Cy following the one codeword Cx and the next codeword Cz are prefetched.
[0075]
Note that, in the following, an embodiment will be described in which prefetching is performed up to the next codeword Cy and the next codeword Cz following one codeword Cx, but the present invention is not limited to this and illustration is omitted here. However, it is also possible to pre-read a codeword further ahead than the next codeword Cz.
[0076]
Then, one codeword Cx and the next codeword Cy are input from the 8-14 modulation circuit 31 to the first combination bit addition circuit 32A, and the next codeword Cy is output after the next codeword Cy is output. Cz is input from the 8-14 modulation circuit 31 to a second combined bit addition circuit 32B described later.
[0077]
Next, in the first combined bit addition circuit 32A, a 3-bit minimum run length 3T to a maximum run length 11T set based on the run length restriction rule RLL (2, 10) in the CD standard are strictly adhered to. Four sets of (000), (001), (010), and (100) are prepared as candidates for the combination bit 1b. Also in this embodiment, as in the conventional example, in the sets (011), (101), (110), and (111) other than the four sets described above, two or more “1” s appear continuously or “ Since “1” and “0” appear alternately and do not satisfy the minimum run length 3T, they are deleted.
[0078]
Then, in order to combine one code word Cx input into the first combined bit addition circuit 32A and the next code word Cy, four sets of combined bits (000) are interposed between the code words Cx and Cy. ), (001), (010), and (100) are temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings.
[0079]
At this time, as shown in FIGS. 8 to 10, when one code word Cx and the next code word Cy are set to the same value as the conventional one in order to easily explain the gist of the present invention, one code The twelfth to fourteenth bits of the word Cx are “010”, while the next code word Cy is “00100010000010”. The 13th bit of one codeword Cx is “1”, and the third bit of the next codeword Cy is “1”. The three coupled bits (000), (001), and (010) are satisfied because they satisfy the minimum run length 3T to the maximum run length 11T, and the fourth coupled bit (100) has the minimum run length 3T. Stop adding because you are not satisfied.
[0080]
Then, three sets of connection bits (000), (001),
After adding (010), the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, and {Cx (010) Cy} are input to the first DSV value calculation circuit 33A, and three sets When the DSV values of the code word string are calculated, the code word string {Cx (000) Cy} when the coupling bit (000) is added between the code words Cx and Cy as shown in FIGS. Is +2, the DSV value of the code word string {Cx (001) Cy} is -4 when the combination bit (001) is added, and the code word string is added when the combination bit (010) is added. The DSV value of {Cx (010) Cy} is -6. Up to this stage, it is the same as the conventional example described earlier with reference to FIGS. 4 and 5. In the conventional example, at this stage, a set of code word strings {Cx (000) whose absolute value of DSV is closest to zero at this stage. ) Cy} is selected as one finally determined code word sequence, but in the present embodiment, as described above, the next code word Cy following the one code word Cx and the next next code word Cz Is read ahead, one code word Cx and the next code word are considered in consideration of the DSV value obtained when one code word Cx is connected to the next code word Cz via the next code word Cy. After selecting and adding the combination bit 1b between the code word and Cy, a code word sequence from one code word Cx to the next code word Cy via the combination bit 1b is finally determined.
[0081]
Therefore, the three sets of code word strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, and {Cx (010) Cy} obtained by calculating each DSV value in the first DSV value calculation circuit 33A are added with second combined bits. The signal is input to the circuit 32B.
[0082]
Similarly to the first combined bit addition circuit 32A, the second combined bit addition circuit 32B described above (000), (001), (001), as a candidate of the 3-bit combination bit 1b that satisfies the minimum run length 3T to the maximum run length 11T. Four sets of (010) and (100) are prepared.
[0083]
Then, in the second combined bit addition circuit 32B, the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, {Cx (010) Cy} input here are input here. The four combined bits (000), (001), (010), and (100) are tentatively added to the next code word Cz, which is the same as that of the first combined bit addition circuit 32A. Also generates a large number of sets of codeword strings. At this time, a large number of sets of codeword strings are encoded in a branching structure (tree structure), so that one codeword Cx passes through the next codeword Cy and the next codeword Cz in common. Up to the code word string.
[0084]
Here, as shown in FIGS. 8 to 10, the next codeword Cy is “00100010000010” as described above, while the next codeword Cz is “00100010000010”. The 13th bit of the next codeword Cy is “1”, and the third bit of the next codeword Cz is “1”. The third combination bit (000), (001), (010) satisfies the minimum run length 3T to the maximum run length 11T, but the fourth combination bit (100) does not satisfy the minimum run length 3T. Stop adding.
[0085]
Then, between the three sets of codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (001) Cy}, {Cx (010) Cy} and the next codeword Cz input here, 3 After adding the combination bits (000), (001), and (010), nine code word strings {Cx (000) Cy (000) Cz} and {Cx (000) Cy (001) in total Cz}, {Cx (000) Cy (010) Cz}, {Cx (001) Cy (000) Cz}, {Cx (001) Cy (001) Cz}, {Cx (001) Cy (010) Cz} , Cx (010) Cy (000) Cz}, {Cx (010) Cy (001) Cz}, {Cx (010) Cy (010) Cz} are input to the second DSV value calculation circuit 33B, and 9 codes are set. Each DSV value of the word string is calculated.
[0086]
Here, the DSV value of the codeword string {Cx (000) Cy (000) Cz} becomes -3 as in Case 11 shown in FIG.
As in case 12 shown in FIG. 8B, the DSV value of the codeword string {Cx (000) Cy (001) Cz} is +3,
As in case 13 shown in FIG. 8C, the DSV value of the codeword string {Cx (000) Cy (010) Cz} is +5.
[0087]
Also, the DSV value of the code word string {Cx (001) Cy (000) Cz} becomes +1 as in case 21 shown in FIG.
As in case 22 shown in FIG. 9B, the DSV value of the codeword string {Cx (001) Cy (001) Cz} becomes -5,
The DSV value of the codeword string {Cx (001) Cy (010) Cz} becomes -7 as in the case 23 shown in FIG. 9C.
[0088]
Further, the DSV value of the codeword string {Cx (010) Cy (000) Cz} becomes −1 as in the case 31 shown in FIG.
As in case 32 shown in FIG. 10B, the DSV value of the codeword string {Cx (010) Cy (001) Cz} becomes -7,
As in the case 33 shown in FIG. 10C, the DSV value of the codeword string {Cx (010) Cy (010) Cz} is -9.
[0089]
Thereafter, the nine sets of codeword strings from the second DSV value calculation circuit 33B and the respective DSV values corresponding thereto are input to the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 34, and the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit At 34, a codeword string {Cx (001) Cy (000) Cz} having a DSV value = + 1 whose absolute value of DSV is closest to zero among the DSV values of the nine codeword strings, or a DSV value = One of the sets of the code word string {Cx (010) Cy (000) Cz} having −1 is selected and input to the decision code word string output circuit 35.
[0090]
When the code word string is selected by the DSV value comparison circuit / combined bit selection circuit 34, if the absolute value of the DSV of the code word string is the same, the code word string of the DSV value on the + side is adopted. If it is determined in advance in the modulation device 30 whether to use the code word string of the DSV value on the minus side or the code word string on only one of the + side and one side, it can be automatically selected. Further, it is possible to select the combination bit 1b corresponding to the code word string on only one side.
[0091]
Next, the decision code word string output circuit 35 adds a code word between one code word Cx and the next code word Cy in one set of code word strings selected by the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 34. One determined code word sequence {Cx (001) Cy} finally determined by combining one code word Cx to the next code word Cy via the combined bit 1b using the combined bit 1b thus obtained, or One of the determined code word strings {Cx (010) Cy} is output. In other words, this is equivalent to a state where the combination bit 1b between the code words Cy and Cz and the code word Cz are removed from one set of code word strings selected by the DSV value comparison circuit / combination bit selection circuit 34.
[0092]
That is, the code word string {Cx (001) Cy (000) Cz} having the DSV value = + 1 input to the decision code word string output circuit 35 or the code word string {Cx (010) having the DSV value = −1 Cy (000) Cz} is that the combination bit 1b added between the code words Cx and Cy is (001) or (010), and one code word Cx passes through the next code word Cy and the next next bit. The combination bit 1b added between the code words Cx and Cy is selected so that the absolute value of the DSV when the DSV value of the code word string up to the code word Cz is considered is closest to zero.
[0093]
On the other hand, as in the conventional example described with reference to FIG. 4, using the conventional modulation device 20 that pre-reads only one codeword Cx and the next codeword Cy, the coupling bit 1b is generated between the codewords Cx and Cy. In the case of the addition, one decision code word string {Cx (010) Cy} having a DSV value of +2 is obtained as shown in FIG. 4, and then one decision code word string {Cx (010) 8) When a code word Cz is connected to Cy}, the results are as shown in FIGS. 8A to 8C, and the DSV values in FIGS. 8A to 8C are obtained by pre-reading the next next code word Cz. The DSV value obtained when the DSV value obtained at that time is greater than the code word sequence {Cx (001) Cy (000) Cz} of +1 or the code word sequence {Cx (010) Cy (000) Cz} of which the DSV value is −1. It becomes larger on the + side or-side.
[0094]
Thereafter, in this embodiment, the determined code word sequence {Cx (001) Cy...} Or the determined code word sequence {Cx (010) Cy...} Controlled so that the DSV value is the best is suitable for recording. The recording signal R is converted into a recording signal R (FIG. 1), and is recorded on a glass master disk for CD (not shown) by a laser beam. Then, a stamper disk (not shown) is manufactured based on the glass master disk for CD, and the present embodiment according to the present invention as shown in FIGS. An optical disk (CD) 10 serving as a recording medium of an example is manufactured.
[0095]
The basic operation of the modulation device and the modulation method according to the present invention has been described with reference to specific examples. However, for the sake of simplicity of description, in calculating the DSV value, codeword strings {Cx (000) Cy}, {Cx (000) Cy (000) Cz}, and {Cx (000) Cy (000) ) Cz...}, Such that the already calculated code word string is again subjected to the calculation. As a result, unless all the code words Cx, Cy, Cz... Are input, not only the DSV value cannot be calculated, but also the determined code word string can be output. For the determined DSV value of the code word string, a DSV value storage circuit (not shown) is provided in the DSV value calculation circuits 33A and 33B or the DSV value comparison circuit 34 to avoid duplication of DSV value calculation and at least three DSV value calculations. When a codeword is input, one determined codeword string can be obtained.
[0096]
From the above, when generating a codeword string by adding a 3-bit combination bit 1b such that the DSV value becomes the best between adjacent codewords C and C, the next codeword Cy following one codeword Cx and the next codeword Cy When the modulator 30 of the present invention that generates a code word sequence by at least pre-reading the next next code word Cz is used, as shown in FIGS. Can take the smallest value.
[0097]
On the other hand, when the conventional modulation device 20 (FIG. 4) that does not prefetch the next codeword Cz is used, the next codeword Cz is prefetched as shown in FIGS. It is clear from the above that the DSV value becomes larger than the case where the modulation device 30 of the present embodiment is applied, and the DSV value of the codeword string generated by applying the modulation device 30 of the present embodiment is smaller than the case where the conventional modulation device 20 is used. It can be a value.
[0098]
By the way, when the codeword string is continuously increased for a certain period when the codeword string is encoded using the conventional modulation device 20, the DSV value of the codeword string may periodically fluctuate greatly. This is because the decision codeword corresponding to the first codeword Cx is the same as when the DSV value rises to the right, that is, when the input codewords Cx, Cy, Cz. If the polarity of the column is reversed, the DSV value may decrease to the right, that is, may have a negative increasing tendency. As a result, when a signal recorded using the conventional modulation device 20 is reproduced, a component of a specific frequency is increased in a reproduced signal of a codeword string, and stable reproduction is impaired. On the other hand, when the modulation device 30 of this embodiment is applied, it is clear that stable reproduction is maintained. Hereinafter, input data corresponding to a specific codeword that causes such a difference is referred to as specific data.
[0099]
Applying this technical idea, it pre-reads from one codeword Cx to at least the next next codeword Cz via the next codeword Cy, and strictly observes the minimum run length 3T to the maximum runlength 11T. When the code word string generated from the specific data is recorded on the original recording medium, the DSV value of the recorded code word string is extremely small, so that reproduction failure does not occur. It is apparent that the variation of the DSV value of the specific data portion on the original recording medium is large, so that the component of the specific frequency increases in the reproduced signal.
[0100]
This is shown in FIG. As shown in FIG. 11, the reproduction frequency spectrum of the code word string of the specific data part recorded on the original recording medium (CD) is gradually attenuated in the low-frequency part, whereas When a copy recording medium (CD-R) copied by the conventional modulation device 20 is reproduced by the conventional CD (CD), the reproduction frequency spectrum of the code word string of the specific data portion is such that the component of the specific frequency increases in the low-frequency portion. Therefore, reproduction of the copy recording medium (CD-R) becomes unstable.
[0101]
When the technical idea of the present embodiment is applied to a CD-ROM containing computer data, it is only necessary to change the music original data AD shown in FIG. 7 to the computer original data. Description is omitted.
[0102]
Next, an optical disc serving as a recording medium of the present embodiment according to the present invention will be described with reference to FIG. FIGS. 12 (a) and 12 (b) are a perspective view and a longitudinal section for explaining an optical disc which is a recording medium of the present embodiment according to the present invention.
[0103]
As shown in FIGS. 12A and 12B, an optical disk (hereinafter, referred to as an original CD) 10 serving as a recording medium of the present embodiment according to the present invention includes a CD (Compact Disc) containing music information, It is applied to a read-only optical disc such as a CD-ROM (CD-Read Only Memory) containing computer data, and a digital information signal recorded on this original CD 10 is EFM (Eight to Fourteen Modulation: 8-14 modulation). According to the method, encoding is performed using the modulation device 30 of the present embodiment described above so that the minimum run length satisfies 3T and the maximum run length satisfies 11T as the highest priority.
[0104]
The above-mentioned original CD 10 is composed of a disc-shaped transparent disk substrate 11 having an outer diameter of 120 mm or 80 mm, a center hole diameter of 15 mm, and a substrate thickness of 1.2 mm. The pit sequence is converted into a digital pit sequence, and this pit sequence is carved as a spiral or concentric recording track 12 to record a signal surface.
[0105]
Here, the recording track 12 strictly adheres to the minimum run length 3T to the maximum run length 11T among the code words Cx, Cy, Cz... Using the modulation device 30 of the present embodiment described above, and , At least the next code word Cy and the next code word Cz following one code word Cx are read ahead, and a combination bit 1b is added to optimize the DSV value to generate one decision code word sequence. An uneven pit array is formed in advance over the entire surface corresponding to this one determined code word array. Further, a metal reflective film 14 and a protective film 15 are sequentially formed on the signal surface of the original CD 10, so that the original CD 10 is formed in a read-only type. The surface 11b of the transparent disk substrate 11 opposite to the one surface 11a is the side on which the reproduction laser beam Lp is irradiated.
[0106]
When the recording track 12 recorded on the original CD 10 is reproduced by a commercially available CD player or CD-ROM drive, the specific data portion has a small DSV value and strictly adheres to a predetermined run-length restriction rule. No error occurs. On the other hand, as shown in FIGS. 8A to 8C, 9B, 9C, 10B, and 10C, specific data that generates a large DSV value is the input data word D. In the case where a period occurs, the DSV value of the code word string in the optical disc manufactured by the conventional modulation device 20 has a large amount of fluctuation, and fluctuates in a cycle based on the length of one or two frames of the code word string. Therefore, a reproduction failure occurs.
[0107]
Similarly, when the user copies the original CD 10 on which the music original data AD (FIG. 7) including the specific data described above is recorded to a copy recording medium (CD-R) using a CD-R drive (not shown). As described above, since the conventional modulation device 20 (FIG. 4) is provided in the CD-R drive, the original music data AD (FIG. 7) obtained by reproducing the original CD 10 is converted to the CD-R drive. When input to the drive, only one codeword Cx and the next codeword Cy are read ahead in the conventional modulation device 20 (FIG. 4), and a combination bit 1b is added to generate a codeword string. The DSV value of the copied code word sequence has a larger variation than that in the case of using the modulation device 30 (FIG. 7) of the present embodiment, and has a period based on the length of one or two frames of the code word sequence. Fluctuating. Therefore, when this copy recording medium (CD-R) is reproduced by a commercially available CD player or CD-ROM drive, the reproduced signal has a specific effect that adversely affects the operation of the binarization circuit, tracking or focus servo, and the like. The frequency component increases, and the reproduction becomes unstable or cannot be reproduced. Thus, when the original CD 10 is copied onto a copy recording medium (CD-R), it is possible to prevent copyright infringement on the digital information signal. It is known that a large variation in the DSV value of the above-mentioned code word string adversely affects the stability of the reproducing apparatus, as described in the section of the prior art in JP-A-6-197024. Details are omitted here.
[0108]
Next, encoding and using specific data of an AC signal or a DC signal which cannot be discriminated in terms of audibility as the music original data AD is more effective for copy prevention measures, and this case will be described with reference to FIGS. 13 and 14. I do.
[0109]
FIG. 13 (a) shows a case where the original CD of the present invention produced by encoding specific data of an AC signal which cannot be discerned as perceived as music original data AD is reproduced, and FIG. 13 (b) shows a copy of the original CD of the present invention. FIG. 14 (a) shows a case where a CD-R is reproduced, and FIG. 14 (a) shows a case where an original CD of the present invention produced by encoding specific data of a DC signal which cannot be discriminated perceptually as music original data AD is reproduced; (B) is a diagram showing a case where a CD-R obtained by copying the original CD of the present invention is reproduced.
[0110]
First, as shown in FIG. 13 (a), a signal which cannot be discriminated from the ear as the music original data AD, for example, specific data composed of an AC signal of about 22.05 KHz is applied to the present embodiment shown in FIG. The signal is input to an 8-14 modulation circuit 31 provided in the example modulation device 30. For example, when the specific data composed of an AC signal of about 22.05 KHz is converted into a 14-bit code word C, the minimum run length 3T to the maximum run length 11T are strictly observed, and the next run time following one code word Cx is followed. At least the code word Cy and the next code word Cz are read ahead at least, and a combination bit 1b that gives the best DSV value is added to generate one decision code word sequence. This is applied to an original CD 10 (FIG. 12) serving as a recording medium according to the present invention. When the original CD 10 is reproduced, the reproduced signal of the code word string does not increase the component of the specific frequency, so that it is reproduced as AC signal data which does not cause any trouble and cannot be discriminated in terms of audibility. So the user does not notice at all. It is to be noted that, as shown in FIG. 13A, the specific data composed of the AC signal is subjected to a fade-in / fade-out process before and after a predetermined period as shown in FIG. Is also one of the features. Also, as the predetermined period in which the specific data of the AC signal is inserted, in the case of music data, a silent period between songs is suitable.
[0111]
On the other hand, as shown in FIG. 13 (b), when the original CD 10 on which specific data composed of an AC signal is recorded is copied to a CD-R and the CD-R is reproduced, the code word over the predetermined period described above is reproduced. Since a specific frequency component is increased in the reproduced signal of the column, an unreadable section occurs, and noise of a low frequency component is generated by data interpolation in the reproducing apparatus. The user can hear that the CD-R is an abnormal optical disk because the user can hear an unpleasant sound such as "sound" and prevent copyright infringement of the digital information signal on the copied CD-R. be able to.
[0112]
Next, FIG. 14A is an example in which the AC signal data of FIG. 13A is replaced with specific data composed of a DC signal that cannot be discriminated from the ears as the music original data AD, and is produced by applying this data. When the original CD 10 (FIG. 12) serving as the recording medium according to the present invention is reproduced, the reproduction signal of the code word string does not increase the component of the specific frequency, so that there is no problem and the audibility is not increased. Since it is reproduced as DC signal data which cannot be distinguished above, the user does not notice at all. It should be noted that, as shown in FIG. 14A, the specific data composed of a DC signal is subjected to fade-in and fade-out processing before and after a predetermined period as shown in FIG. Is also one of the features. Also, as the predetermined period in which the specific data of the DC signal is inserted, in the case of music data, a silent period between songs is suitable.
[0113]
On the other hand, as shown in FIG. 14B, even when the original CD 10 on which the specific data including the DC signal is recorded is copied to the CD-R, an unreadable section occurs during the predetermined period as described above. I will. Therefore, even in this case, since the copied CD-R cannot be reproduced, copyright infringement of the digital information signal on the copied CD-R can be prevented.
[0114]
Here, when the input data word D to be p-q modulated is music information, and the p-bit input data word D is converted into a q-bit code word C, as described above, it is converted into one code word Cx. When at least the next code word Cy and the next next code word Cz are read ahead and a code word string is generated, the specific data of the AC signal or the DC signal which cannot be discriminated by the above-described audibility is included in the music information. The case of inserting a music piece into a silent section formed between music pieces will be described more specifically with reference to FIGS.
[0115]
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a silent section between music pieces on a general CD.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 1 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention;
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 2 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces in the recording medium according to the present invention;
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 3 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces on the recording medium according to the present invention;
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 4 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention.
[0116]
Here, a case will be described in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section formed between songs on the original CD 10 (FIG. 12) serving as a recording medium according to the present invention and recorded. First, a silent section in the case of a general CD (Compact Disc) in which music information is recorded as reference data for this will be described first.
[0117]
That is, as shown in FIG. 15, in the case of a general CD containing music information, the TOC (not shown) in the lead-in area (not shown) formed on the inner peripheral side according to the CD standard book “Red Book”. In the Table of Contents, the start address of each music piece is recorded in advance as the index information of the music information. Further, a plurality of songs recorded in the data area on the CD track also have a song number, an index number, an address and the like recorded for each song as shown.
[0118]
More specifically, when a plurality of songs recorded on a CD are generalized and displayed using n (where n is a natural number of 2 or more), for example, among the plurality of songs, for example, an (n−1) th song And the nth tune, a silent section is formed.
[0119]
Also, the song number n-1 corresponding to the (n-1) th song is the n-1th song from the performance end position (not shown) immediately after the performance of the (n-2) th song (not shown) has ended. The performance end position of the music number n-1 corresponding to the (n-1) -th song is recorded up to the performance end position immediately after the end of the performance, and the n-th song and the n-th song It is set in a silent section formed between them. Further, a music number n corresponding to the n-th music is recorded after the performance end position of the music number n-1 corresponding to the n-th music.
[0120]
Also, the index numbers for indicating the order of the movements in the respective songs can be assigned to the (n-1) th song and the nth song from 01 to 99 at the maximum. Are recorded from the position of the start address (not shown) of the (n-1) th music to the end of the performance of the music number n-1 of this music. The index number 01 (-99) in the tune is recorded from the position of the start address of the tune to the performance end position (not shown) of the tune number n of the tune. At this time, the start address (not shown) of the (n-1) th tune and the start address of the nth tune are located in a silent section between the tunes and located before the leading end at which the performance of each tune starts. It is recorded in.
[0121]
Further, in a silent section formed between the (n-1) th song and the nth song, there is a section in which an index number 00 that is not related to each song is recorded. Is set between the performance end position of the music number n-1 of the (n-1) th music and the position of the start address of the nth music.
[0122]
As described above, the (n-1) -th song ends at the performance end position of the song number n-1 of the song. On the other hand, the n-th song starts from the position of the start address of the song.
[0123]
Here, when a song number, an index number, and a start address are recorded for each song corresponding to a plurality of songs recorded in a data area on a track as in the above-described CD, the recording according to the present invention is performed. In the original CD 10 (FIG. 12) serving as a medium, for example, specific data of an AC signal or a DC signal, which cannot be discriminated by hearing, is shown in a silent section formed between the (n-1) th song and the nth song. The data is inserted and recorded based on one of the specific data insertion modes 1 to 4 shown in FIGS.
[0124]
First, as shown in FIG. 16, in the case of the specific data insertion mode 1 in the recording medium according to the present invention, for example, between the (n−1) -th song and the n-th song on the original CD 10 (FIG. 12). The specific data described above is inserted and recorded in the silent section formed in the section No. 1 and in the section of index number 00 assigned to the position as described above.
[0125]
As a result, when the original CD 10 in which the specific data is inserted and recorded in the section of index number 00 is entirely copied onto a CD-R (copy recording medium), the copied CD-R also has the (n-1) th tune. When the copied CD-R is played back, the specific data is recorded in the silent section formed between the song and the n-th song, and the specific data is recorded in the section with index number 00. In the same manner as described above, an unreadable section occurs due to the copied specific data and the CD-R becomes unreproducible, so that copyright infringement of the digital information signal on the copied CD-R can be prevented beforehand. .
[0126]
However, when copying the original CD10 recorded by inserting the specific data into the section of index number 00 to a CD-R, the user avoids the silent section between the songs by random access to the original CD10. It is also conceivable to copy a plurality of songs from the start address position to the CD-R. In this case, since the silent section between the songs is not copied on the CD-R, the The specific data recorded in the section of each index number 00 set in the... Are not copied, so that even if the copied CD-R is reproduced, the unreadable section does not occur, and the specification on the original CD 10 is not performed. The data copy protection function will not work on the copied CD-R. In order to avoid this, according to the present invention, even when the user collects a plurality of songs from the position of the start address of each song on the original CD 10 and copies them to a CD-R, each recorded in the silent section between the songs. By adopting any of the specific data insertion modes 2 to 4 shown in FIGS. 17 to 19 described below so that the specific data is always copied, the copy protection function of the original CD 10 can be further improved. Things.
[0127]
That is, as shown in FIG. 17, in the case of the specific data insertion mode 2 in the recording medium according to the present invention, for example, on the original CD 10, it is formed between the (n-1) th music and the nth music. The performance end position of the music number n-1 of the (n-1) th music set in the silent section is set to the start address of the nth music from the performance end position of the music number n-1 in the case shown in FIG. The specific data described above is inserted and recorded between the end of the (n-1) th tune and the performance end position of the tune number n-1 extended here. Accordingly, the section in which the index number 00 is recorded is shortened.
[0128]
Although illustration is omitted here, the performance end position of the music number n-1 of the (n-1) th music is extended until it coincides with the position of the start address of the nth music, and the (n-1) th music is played. Specific data may be inserted and recorded between the end of the music and the performance end position of the music number n-1 extended to the position of the start address. In this case, the index number 00 is recorded. Although the section is deleted, the (n-1) th song ends at the performance end position of the song number n-1, and the nth song starts from the start address position of the nth song which is the same position as this position. It does not cause any trouble.
[0129]
Therefore, when the original CD 10 is manufactured by adopting the technical idea of the specific data insertion mode 2 as shown in FIG. 17, the specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is in a silent section formed between music pieces. In addition, the original CD 10 is inserted and recorded in a section other than the section of the index number 00, and the user copies a plurality of songs from the start address of each song to the CD-R with respect to the original CD10. Even in this case, for example, since the (n-1) th song is always copied to the performance end position of the song number n-1, the end of the (n-1) th song on the original CD 10 and the song number n- Since the specific data recorded between the end of the performance 1 is always copied onto the CD-R, if the copied CD-R is reproduced, the CD-R cannot be reproduced due to the specific data. It is as described above. Of course, even if the original CD 10 adopting the technical idea of the specific data insertion mode 2 as shown in FIG. 17 is entirely copied to the CD-R, the specific data is copied following the end of the (n-1) th music piece. It is obvious.
[0130]
Next, as shown in FIG. 18, in the case of the specific data insertion mode 3 in the recording medium according to the present invention, for example, the original data is formed between the (n-1) th music and the nth music on the original CD10. The position of the start address of the n-th song set in the silence section is set to the music number n-1 of the (n-1) -th song from the start address position of the n-th song in the case shown in FIG. After moving to the end position side, the above-described specific data is inserted and recorded between the position of the start address of the n-th song and the leading end of the song. Accordingly, the section in which the index number 00 is recorded is shortened. Further, in this case, the position of the start address of the n-th song is moved to the (n-1) -th song side, so that the position from the start address of the n-th song to the head of the n-th song is shifted. Although the silent state tends to last a little longer, the section from the start address of the nth song to the beginning of the nth song is set within the time range in which the user can accept the silent state. It will not cause any trouble.
[0131]
Although not shown here, the start address of the n-th song is matched with the performance end position of the song number n-1 of the n-1th song, and the performance of the song number n-1 is ended. Specific data may be inserted and recorded between the start address position of the n-th song matched with the position and the leading end of the n-th song. In this case as well, a section in which index number 00 is recorded Is deleted, but the (n-1) -th song ends at the performance end position of the song number n-1, and the n-th song starts from the position of the start address of the n-th song which is the same position as this position. So there is no trouble.
[0132]
Therefore, when the original CD 10 is manufactured by adopting the technical idea of the specific data insertion mode 3 as shown in FIG. 18, the specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is in a silent section formed between music pieces. In addition, the original CD 10 is inserted and recorded in a section other than the section of the index number 00, and the user copies a plurality of songs from the start address of each song to the CD-R with respect to the original CD10. Even in this case, for example, since the data is always copied from the position of the start address of the n-th song, the specific data recorded between the start address of the n-th song and the leading end of the song on the original CD 10 is also a CD. As described above, if the copied CD-R is reproduced, the CD-R cannot be reproduced due to the specific data if the copied CD-R is reproduced. Of course, even if the original CD 10 adopting the technical idea of the specific data insertion mode 3 as shown in FIG. 18 is entirely copied to the CD-R, the specific data is copied following the start address of the n-th song. Is obvious.
[0133]
Next, as shown in FIG. 19, in the case of the specific data insertion mode 4 in the recording medium according to the present invention, the specific data insertion mode 1 shown in FIG. 16, the specific data insertion mode 2 shown in FIG. The original CD 10 is produced by combining with the specific data insertion form 3 shown in FIG. 18, and for example, between the end of the (n-1) th music and the performance end position of the music number n-1 of this music. The above-mentioned specific data is inserted and recorded, and the specific data is also inserted and recorded in the section of index number 00, and further, between the position of the start address of the n-th song and the leading end of the song. The specific data is inserted and recorded.
[0134]
Although FIG. 19 illustrates a case where the three sets of the specific data insertion modes 1 to 3 described above are combined, the present invention is not limited to this, and at least two or more of the specific data insertion modes 1 to 3 are combined. Alternatively, an original CD 10 may be manufactured.
[0135]
Therefore, the original CD 10 produced by combining at least two or more of the above-mentioned specific data insertion modes 1 to 3 can be entirely copied to a CD-R, or the user can record a plurality of songs from the start address of each song. Even if the data is copied onto a CD-R, at least one or more specific data is always copied between the songs on the CD-R. Therefore, when the copied CD-R is reproduced, at least one or more specific data is reproduced. As described above, the CD-R falls into an unreproducible state.
[0136]
In the modulation device, the modulation method, and the recording medium according to the present invention described in detail above, the case of the EFM modulation (8-14 modulation) system used for the CD has been described, but the invention is not limited to the CD standard. , P-bit input data word D is converted into a q-bit code word C, at least the next code word Cy and the next next code word Cz following one code word Cx are read ahead, and Strictly adheres to the minimum run length (d + 1) T to the maximum run length (k + 1) T set based on the run length restriction rule RLL (d, k) of The above-mentioned technical idea can be applied to any pq modulation that generates a codeword string by adding such r-bit combination bits 1b.
[0137]
Further, when the input data word D to be pq modulated is music information and the p-bit input data word D is converted into a q-bit code word C, the next code following one code word Cx is used. At least the word Cy and the next code word Cz are read ahead, and a minimum run length (d + 1) T to a maximum run length (k + 1) set based on a predetermined run length restriction rule RLL (d, k). T is strictly adhered to, and an r-bit combination bit 1b is added between adjacent codewords C and C so that the DSV value becomes the best, thereby generating a codeword string. At the time of recording in FIG. 12, specific data of an AC signal or a DC signal which cannot be discriminated in terms of audibility may be inserted and recorded in a silent section formed between music pieces in music information. Improve the performance of the copy protection function To increase the be in a silent section formed between tracks specific data as described above, and, in which may be recorded by being inserted into a section except the section index number 00.
[0138]
【The invention's effect】
According to the modulation device, the modulation method, and the recording medium of the present invention described in detail above, a p-bit input data word is converted into a q-bit code word, and an r-bit combination bit is inserted between adjacent code words. In addition, when generating a codeword string, in particular, at least look ahead to the next codeword following the one codeword and the next codeword, and combine the one codeword with the next codeword. A plurality of sets of combined bits of r bits are tentatively added while strictly observing a predetermined run-length restriction rule to generate a plurality of sets of codeword strings, and further, a next codeword in the plurality of sets of codeword strings is generated. And at least the next code word, tentatively adding a plurality of sets of combination bits of r bits while strictly observing a predetermined run-length restriction rule, and at least one code word from the next code word Up to a number of codeword strings up to A set of codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero is selected from each DSV value of the string, and one codeword and the next codeword in this set of codeword strings are selected. Is used to combine the one codeword and the next codeword via the combining bit to output a final determined codeword string. A recording medium in which a number of code word strings are recorded in succession can be normally reproduced without any trouble, and when a copy recording medium in which this recording medium is copied is reproduced, a decision code word string in which a number of code words are continuously copied is reproduced. Since a specific frequency component is increased in the signal and the DSV value is destroyed and cannot be reproduced, copyright infringement of the digital information signal on the copied copy recording medium can be prevented beforehand.
[0139]
Further, by the modulation device and the modulation method according to the present invention, AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated perceptually as input data words are input for a predetermined period, and the input data words are encoded by pq modulation. If the recorded recording medium is copied and reproduced on a recording medium, a harsh sound such as a "geek sound" or a "gear sound" is generated during an unreadable section due to DSV control failure. In addition, it is possible to notify the user that the copy recording medium is an abnormal recording medium, and to prevent copyright infringement on the digital information signal on the copy recording medium.
[0140]
Further, according to the modulation device, the modulation method, and the recording medium of the present invention, when the input data word is music information and specific data of an AC signal or a DC signal that cannot be discriminated from perception is input over a predetermined period. The specific data may be inserted into a silent section formed between songs and / or the specific data may be inserted into a silent section formed between songs and an index By inserting the data into a section excluding the section of the number 00 and recording it on the recording medium, when the copy recording medium obtained by copying this recording medium is reproduced, an unreadable section occurs due to the copied specific data and the copy recording medium is generated. Therefore, it is possible to prevent copyright infringement on the digital information signal on the copy recording medium.
[Brief description of the drawings]
1A and 1B are diagrams for explaining a signal format of music information recorded on a CD, wherein FIG. 1A shows music original data, and FIG. 1B shows an EFM signal.
FIG. 2 is a diagram showing an encoding table at the time of 8-14 modulation.
FIGS. 3A and 3B are diagrams for explaining DSV control during 8-14 modulation.
FIG. 4 is a block diagram schematically illustrating a conventional modulation device.
FIGS. 5 (a) to 5 (c) show a conventional modulator in which a combined bit is added between one code word and the next code word while strictly observing a predetermined run-length restriction rule. FIG. 7 is a diagram for explaining a state in which DSV values of a plurality of sets of code word strings are calculated when (000), (001), and (010) are temporarily added as connection bits when a code word string is generated. is there.
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing an optical disk on which a copy protection measure is taken as an example of a conventional example.
FIG. 7 is a block diagram schematically illustrating a modulation device and a modulation method of the present embodiment according to the present invention.
8 (a) to 8 (c) show the relationship between one code word and the next code word following the run length restriction rule in the CD standard using the modulator of the present embodiment. When a codeword string is generated by adding a combination bit, the next codeword following one codeword and the next codeword are read ahead, and a codeword is interposed between one codeword and the next codeword. And one set of combined bits (000), and three sets of combined bits (000), (001), and (010) are tentatively added between the next codeword and the next codeword. It is a figure for explaining the state where each DSV value of many code word strings was computed at the time.
9 (a) to 9 (c) show the relationship between one codeword and the next codeword following the run length restriction rule in the CD standard using the modulator of the present embodiment. When a codeword string is generated by adding a combination bit, the next codeword following one codeword and the next codeword are read ahead, and a codeword is interposed between one codeword and the next codeword. Is temporarily added with one set of combination bits (001), and three sets of combination bits (000), (001), and (010) are tentatively added between the next codeword and the next codeword. It is a figure for explaining the state where each DSV value of many code word strings was computed at the time.
FIGS. 10 (a) to (c) show the relationship between one code word and the next code word following the run length restriction rule in the CD standard using the modulator of the present embodiment. When a codeword string is generated by adding a combination bit, the next codeword following one codeword and the next codeword are read ahead, and a codeword is interposed between one codeword and the next codeword. Is temporarily added with one set of combination bits (010), and three sets of combination bits (000), (001), and (010) are tentatively added between the next codeword and the next codeword. It is a figure for explaining the state where each DSV value of many code word strings was computed at the time.
FIG. 11 is a diagram illustrating a difference in a frequency spectrum caused by a change in a DSV value of a codeword string between the case of the original CD according to the embodiment of the present invention and the case of a CD-R obtained by copying the original CD. .
FIGS. 12A and 12B are a perspective view and a longitudinal section for explaining an optical disc serving as a recording medium of the present embodiment according to the present invention.
13 (a) shows a case where an original CD of the present invention produced by encoding specific data of an AC signal which cannot be discriminated in terms of perception as music original data AD is reproduced, and FIG. 13 (b) shows a case where the original CD of the present invention is reproduced. FIG. 11 is a diagram showing a case where a copied CD-R is reproduced.
14 (a) shows a case where an original CD of the present invention produced by encoding specific data of a DC signal which cannot be discriminated in terms of listening as music original data AD is reproduced, and FIG. 14 (b) shows a case where the original CD of the present invention is reproduced. FIG. 11 is a diagram showing a case where a copied CD-R is reproduced.
FIG. 15 is a schematic diagram for explaining a silent section between music pieces on a general CD.
FIG. 16 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 1 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention.
FIG. 17 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 2 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces in the recording medium according to the present invention.
FIG. 18 is a schematic diagram for explaining a case of a specific data insertion mode 3 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between songs in the recording medium according to the present invention.
FIG. 19 is a schematic diagram for explaining a specific data insertion mode 4 in which specific data that cannot be discriminated in terms of audibility is inserted into a silent section between music pieces in the recording medium according to the present invention.
[Explanation of symbols]
1 ... EFM signal,
1a: synchronization signal, 1b: combination bit, 1c: subcode,
1d: first code word sequence, 1e: C2 error correction code,
1f: second code word string, 1g: C1 error correction code,
10 ... an optical disc serving as a recording medium of the present embodiment according to the present invention;
11: transparent disk substrate, 12: recording track,
20: a conventional modulation device,
21 ... 8-14 modulation circuit, 22 ... combined bit addition circuit,
23 ... DSV value calculation circuit, 24 ... DSV value comparison circuit / coupled bit selection circuit,
30... The modulation device of the present embodiment,
31 ... 8-14 modulation circuit,
32A: a first combined bit adding circuit; 32B: a second combined bit adding circuit;
33A: first DSV value calculation circuit, 33B: second DSV value calculation circuit,
34 DSV value comparison circuit / coupling bit selection circuit
35 ... decision code word string output circuit.

Claims (7)

pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を出力する変調装置において、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする変調手段と、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する結合ビット付加手段と、
前記結合ビット付加手段で生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算するDSV値演算手段と、
前記DSV値演算手段で得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する比較・選択手段と、
前記比較・選択手段で選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する決定符号語列出力手段とを備え、
前記入力データ語として聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであって、次の符号語のみを先読みする変調装置により出力された符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを所定の期間に亘って入力し、前記入力データ語をp−q変調により符号化することを特徴とする変調装置。
A modulation device that converts a p-bit input data word into a q-bit code word, adds a r-bit combination bit between adjacent code words, generates a code word sequence, and outputs this code word sequence ,
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a next code word that follows one code word, and a modulation unit that at least pre-reads the next next code word;
Between the one codeword and the next codeword, a plurality of sets of combined bits by the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule and temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings, Further, a plurality of sets of combination bits of the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule also between the next code word in the plurality of code word strings and at least the next next code word. Tentatively added, a combination bit addition means for generating a large number of sets of codeword strings from at least one codeword to the next next codeword,
DSV value calculation means for calculating each DSV value of a large number of sets of the code word strings generated by the combination bit addition means;
Comparing / selecting means for selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of the codeword strings obtained by the DSV value calculating means; When,
Using the combination bits added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected by the comparison / selection means, And a decision code word string output unit that outputs one decision code word string that is finally determined by combining up to the next code word through
The input data word is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated perceptually, and a code word string output by a modulation device that pre-reads only the next code word contains a specific frequency component. A modulation device, comprising: inputting data over a predetermined period; and encoding the input data word by pq modulation.
請求項1記載の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調装置。
The modulation device according to claim 1,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be distinguished in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted into a silent section formed between songs. A modulation device characterized by the above-mentioned.
請求項1記載の変調装置において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調装置。
The modulation device according to claim 1,
When the input data word is music information, and when the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. And a modulator inserted in a section excluding the section of index number 00.
pビットの入力データ語をqビットの符号語に変換し、且つ、隣り合う符号語間にrビットの結合ビットを付加して符号語列を生成し、この符号語列を出力する変調方法において、
pビットの前記入力データ語をqビットの前記符号語に変換する際に、一つの符号語に続く次の符号語と、次の次の符号語とを少なくとも先読みする第1ステップと、
前記一つの符号語と前記次の符号語との間に前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して複数組の符号語列を生成し、更に、前記複数組の符号語列中の前記次の符号語と少なくとも前記次の次の符号語との間にも前記rビットによる複数組の結合ビットを所定のランレングス制限規則を厳守した上で仮に付加して、少なくとも前記一つの符号語から前記次の次の符号語までの符号語列を多数組生成する第2ステップと、
前記第2ステップで生成した多数組の前記符号語列の各DSV値を演算する第3ステップと、
前記第3ステップで得られた多数組の前記符号語列の各DSV値のうちで、DSV値の絶対値が一番零に近い一つの組の前記符号語列を選択する第4ステップと、
前記第4ステップで選択した前記一つの組の前記符号語列中における前記一つの符号語と前記次の符号語との間に付加した結合ビットを用い、前記一つの符号語から前記結合ビットを介して前記次の符号語までを結合して最終的に決定した一つの決定符号語列を出力する第5ステップとからなり、
前記入力データ語として聴感上判別できない交流信号データ又は直流信号データであって、次の符号語のみを先読みする変調装置により出力された符号語列には特定の周波数の成分を含むことになる特定データを所定の期間に亘って入力し、前記入力データ語をp−q変調により符号化することを特徴とする変調方法。
A modulation method for converting a p-bit input data word into a q-bit code word, adding a r-bit combination bit between adjacent code words to generate a code word sequence, and outputting the code word sequence. ,
when converting the p-bit input data word into the q-bit code word, a first step of at least pre-reading the next code word following one code word and the next next code word;
Between the one codeword and the next codeword, a plurality of sets of combined bits by the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule and temporarily added to generate a plurality of sets of codeword strings, Further, a plurality of sets of combination bits of the r bits are strictly adhered to a predetermined run-length restriction rule also between the next code word in the plurality of code word strings and at least the next next code word. A second step of generating a large number of sets of code word strings from at least one code word to the next next code word;
A third step of calculating each DSV value of the multiple sets of codeword strings generated in the second step;
A fourth step of selecting one set of the codeword strings whose absolute value of the DSV value is closest to zero among the DSV values of the multiple sets of codeword strings obtained in the third step;
Using the combination bits added between the one codeword and the next codeword in the one set of codeword strings selected in the fourth step, the combination bits from the one codeword A fifth step of combining the code words up to the next code word and outputting one finally determined code word sequence.
The input data word is AC signal data or DC signal data that cannot be discriminated perceptually, and a code word string output by a modulation device that pre-reads only the next code word contains a specific frequency component. A modulation method comprising: inputting data over a predetermined period; and encoding the input data word by pq modulation.
請求項4記載の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内に挿入したことを特徴とする変調方法。
In the modulation method according to claim 4,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is inserted into a silent section formed between songs. A modulation method, comprising:
請求項4記載の変調方法において、
前記入力データ語を音楽情報とし、且つ、聴感上判別できない前記特定データを所定の期間に亘って入力する場合に、前記特定データを曲と曲との間に形成される無音区間内にあって、且つ、インデックス番号00の区間を除いた区間内に挿入したことを特徴とする変調方法。
In the modulation method according to claim 4,
When the input data word is music information, and the specific data which cannot be discriminated in terms of audibility is input for a predetermined period, the specific data is included in a silent section formed between songs. A modulation method characterized by being inserted in a section excluding the section of index number 00.
請求項1〜請求項3記載の変調装置、ないしは請求項4〜請求項6記載の変調方法のいずれかによって符号化した前記符号語列を記録した記録媒体。A recording medium on which the codeword string encoded by any one of the modulation device according to claim 1 and the modulation method according to claim 4 is recorded.
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