устройство записи и воспроизведения данных

Формула изобретения

1. Устройство записи и воспроизведения данных для записи и воспроизведения потока аудиоданных, таких, как цифровые аудиоданные, содержащее блок запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, блок записи потока для записи потока аудиоданных в блок запоминания потока и блок считывания потока для считывания потока аудиоданных из блока запоминания потока; причем указанный блок записи потока содержит средство определения характеристики потока, определяющее, подвергся ли поток аудиоданных процессу преобразования данных для цифровых аудиоданных, и средство записи потока для присвоения потоку аудиоданных флага идентификации преобразования, имеющего некоторое значение, согласно результату указанного определения и для записи имеющего присвоенный флаг потока аудиоданных в блок запоминания потока; и при этом блок считывания потока содержит средство считывания потока для считывания потока аудиоданных, которому присвоен флаг идентификации преобразования, из блока запоминания потока и средство введения водяного знака для введения водяного знака в считанный поток аудиоданных, в котором считанный поток аудиоданных, подлежащий введению в него водяного знака, подвергают обратному процессу преобразования процесса преобразования данных согласно значению флага идентификации преобразования, присвоенному потоку аудиоданных.

2. Устройство записи и воспроизведения данных по п.1, в котором указанный блок считывания потока имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак средством введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные и выводит аналоговые аудиоданные.

3. Устройство записи и воспроизведения данных по п.1, в котором указанный процесс преобразования, выполняемый с цифровыми аудиоданными, является процессом сжатия для сжатия цифровых аудиоданных кодированием; причем указанный процесс обратного преобразования процесса преобразования данных является процессом расширения для расширения сжатых цифровых аудиоданных с помощью декодирования; и указанное средство записи потока присваивает флаг идентификации сжатия потоку аудиоданных в виде флага идентификации преобразования, имеющего некоторое значение, согласно результату определения, причем указанный флаг идентификации сжатия указывает, подвергся ли поток аудиоданных процессу преобразования цифровых аудиоданных.

4. Устройство записи и воспроизведения данных по п.3, в котором указанный блок считывания потока содержит средство определения флага потока, определяющее исходя из флага идентификации сжатия считанного потока аудиоданных, подвергся ли считанный из блока запоминания потока поток аудиоданных процессу сжатия, и средство декодирования для расширения с помощью декодирования потока аудиоданных, который определен средством определения флага потока как подвергнувшийся процессу сжатия; и поток аудиоданных, определенный средством определения флага потока как не подвергнувшийся процессу сжатия, и расширенный поток аудиоданных, выводимый из средства декодирования, направляют в средство введения водяного знака.

5. Устройство записи и воспроизведения данных по п.4, в котором указанный блок считывания потока имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который средством введения водяного знака введен водяной знак, в аналоговые аудиоданные и выводит аналоговые аудиоданные.

6. Устройство записи и воспроизведения данных по п.1, в котором указанный процесс преобразования, выполняемый для цифровых аудиоданных, содержит по меньшей мере один процесс из числа следующих процессов: процесс сжатия для сжатия цифровых аудиоданных кодированием и процесс скремблирования для скремблирования цифровых аудиоданных или сжатых цифровых аудиоданных; причем указанный обратный процесс преобразования процесса преобразования данных содержит по меньшей мере один процесс из числа следующих процессов: процесс расширения для расширения сжатых цифровых аудиоданных декодированием и процесс дескремблирования для дескремблирования скремблированных цифровых аудиоданных или скремблированных сжатых цифровых аудиоданных; и причем указанное средство записи потока присваивает флаг идентификации сжатия и флаг идентификации скремблирования потоку аудиоданных в качестве флага идентификации преобразования, имеющего некоторое значение, соответствующее результату указанного определения; при этом указанный флаг идентификации сжатия указывает, подвергся ли поток аудиоданных процессу сжатия цифровых аудиоданных, и указанный флаг идентификации скремблирования указывает, подвергся ли поток аудиоданных или сжатый поток аудиоданных процессу скремблирования цифровых аудиоданных.

7. Устройство записи и воспроизведения данных по п.6, в котором указанный блок записи потока содержит средство записи ключа скремблирования для записи ключа скремблирования, адаптированного для потока аудиоданных, подвергнувшегося процессу скремблирования, в блок запоминания потока и указанный блок считывания потока содержит средство считывания ключа скремблирования для считывания ключа скремблирования, адаптированного для потока аудиоданных, подвергнувшегося процессу скремблирования, из блока запоминания потока; первое средство определения флага потока, определяющее на основании флага идентификации скремблирования считанного потока аудиоданных, подвергнулся ли процессу скремблирования поток аудиоданных, считанный из блока запоминания потока; средство дескремблирования для дескремблирования потока аудиоданных, определенного как скремблированный первым средством определения флага потока, с помощью соответствующего ключа скремблирования; второе средство определения флага потока, определяющее, подверглись ли процессу сжатия поток аудиоданных, определенный как скремблированный первым средством определения флага потока, и дескремблированный поток аудиоданных, выводимый из средства дескремблирования - на основании флагов идентификации сжатия этих потоков аудиоданных; и средство декодирования для расширения с помощью декодирования потока аудиоданных, который определен как сжатый вторым средством определения флага потока, и поток аудиоданных, который определен как нескремблированный первым средством определения флага, и дескремблированный поток аудиоданных, выводимый из средства дескремблирования, направляют во второе средство определения флага потока, и при этом поток аудиоданных, который определен как несжатый вторым средством определения флага потока, и расширенный поток аудиоданных, выводимый из средства декодирования, направляют в средство введения водяного знака.

8. Устройство записи и воспроизведения данных по п.7, в котором указанный блок считывания потока имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак средством введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные и выводит аналоговые аудиоданные.

9. Устройство записи и воспроизведения данных по п.1, в котором указанный блок считывания потока образован единым устройством воспроизведения потока данных и это устройство воспроизведения потока содержит средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства; а указанный блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из блока записи потока, средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание потока для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для разрешения блоку считывания потока считывать поток аудиоданных из блока считывания потока только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

10. Устройство записи и воспроизведения данных по п.4, в котором указанный блок считывания потока образован единым устройством воспроизведения потока и это устройство воспроизведения потока имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства; причем указанный блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из средства записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание потока для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для разрешения блоку считывания потока на считывание потока аудиоданных из блока запоминания потока только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

11. Устройство записи и воспроизведения данных по п.7, в котором указанный блок считывания потока образован единым устройством воспроизведения потока данных и это устройство воспроизведения потока имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства; причем указанный блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из блока записи потока; средство запоминания ключа скремблирования для запоминания ключа скремблирования, поступающего из средства записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание потока для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для разрешения блоку считывания потока считывать поток аудиоданных из блока запоминания потока только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

12. Устройство записи и воспроизведения данных по п.7, в котором указанный блок считывания потока образован единым устройством воспроизведения потока данных и это устройство воспроизведения потока имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства; причем указанный блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из блока записи потока, средство запоминания ключа скремблирования для запоминания ключа скремблирования, выводимого из блока записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства, и средство определения разрешения на считывание ключа скремблирования для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для разрешения средству считывания ключа скремблирования считывать ключ скремблирования из средства запоминания ключа скремблирования только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

13. Устройство записи и воспроизведения данных по п.1, в котором указанный блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены запоминающие устройства с произвольной выборкой (ЗУПВ) для запоминания потока аудиоданных и центральный процессор для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ.

14. Устройство записи и воспроизведения данных по п.9, в котором указанный блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и центральный процессор для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ; указанные средство запоминания потока и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства образованы за счет ЗУПВ и указанные средство получения информации о типе устройства и средство определения разрешения на считывание потока образованы центральным процессором.

15. Устройство записи и воспроизведения данных по п.11, в котором указанный блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и центральный процессор для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ; указанные средство запоминания потока и запоминания ключа скремблирования и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства образованы за счет ЗУПВ и указанные средство получения информации о типе устройства и средство определения разрешения на считывание потока образованы центральным процессором.

16. Устройство записи и воспроизведения данных по п.12, в котором указанный блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и центральный процессор для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ; указанные средство запоминания потока и средство запоминания ключа скремблирования и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства образованы за счет ЗУПВ и указанные средство получения информации о типе устройства и средство определения разрешения на считывание ключа скремблирования образованы центральным процессором.

Описание изобретения к патенту

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к устройствам записи и воспроизведения данных, более конкретно к конструкции для защиты авторских прав распространяемых по сетям аудиоданных или аудиоданных в виде пакетов.

Уровень техники

В последние годы разработаны различные виды мультимедийного оборудования, и получили сбыт объемистые средства программного обеспечения игр и средства образовательного программного обеспечения. Но при существующих условиях авторские права на эти средства программного обеспечения защищены неудовлетворительно, и большое число незаконно скопированного программного обеспечения появляется в продаже.

С распространением Интернет в последние годы среди пользователей персональных компьютеров распространилась “электронная торговля” (ЭТ), в которой пользователи могут получать свои предпочитаемые аудиоданные или аналогичную информацию путем загрузки данных из частных страниц Интернета и оплачивать данные такими расчетными средствами, как кредитные карточки.

Распространение сетевого распределения по ЭТ снимает с пользователей заботу посещения магазинов грамзаписи, и поэтому сетевое распространение по ЭТ имеет возможность в значительной степени изменить существующую систему распространения музыки, особенно сбыт компакт-дисков.

Например, пользователь может неоднократно прослушивать аудиоданные, полученные загрузкой, как указано выше, путем записи их на портативный носитель записи, такой как КД-З (компакт-диск записываемый).

Поэтому, если пользователь получил аудиоданные в ПК (персональный компьютер), будь то аудиоданные, полученные по Интернет, или музыкальный компакт-диск - КД в продаже, то он может свободно копировать аудиоданные с помощью КД-З. Другими словами, авторские права на аудиоданные, запомненные в ПК, эффективно защитить нельзя. Соответственно, при этом сетевом распространении для защиты аудиоданных, полученных загрузкой, т.е. для защиты от нелегального копирования, очень важна защита авторских прав.

Далее следует описание загрузки и воспроизведения аудиоданных с помощью ПК.

Фиг.11 является блок-схемой, изображающей структуру ПК, который выполняет загрузку аудиоданных и воспроизведение загруженных аудиоданных. ПК выполняет запись и воспроизведение аудиоданных, загруженных по сети, и далее ПК называется “устройством записи и воспроизведения данных”.

Устройство 1000 записи и воспроизведения данных содержит носитель 1002 записи, в котором записывают сжатый поток аудиоданных в виде упоминаемых выше аудиоданных; средство записи потока для записи потока сжатых аудиоданных ESau, загруженных по сети 10а, на носитель 1002 записи и средство 1003 считывания потока для считывания потока сжатых аудиоданных ESau с носителя 1002 записи.

Далее, устройство 1000 записи и воспроизведения данных содержит средство 1004 декодирования для расширения декодированием сжатого потока аудиоданных ESau, выводимых из средства 1003 считывания потока, в целях выведения несжатого потока данных RSau и средство цифроаналогового преобразования для выполнения цифроаналогового преобразования несжатого потока аудиоданных RSau в целях выведения аналоговых аудиоданных Ааu в громкоговоритель 20.

В устройстве 1000 записи и воспроизведения данных этой конструкции: при загрузке сжатого потока аудиоданных ESau по сети 10а сжатый поток аудиоданных ESau записывают на таком носителе 1002 записи, как жесткий диск, с помощью средства 1001 записи потока.

При воспроизведении аудиоданных в устройстве 1000 записи и воспроизведения данных сжатый поток аудиоданных ESau считывают с носителя 1002 записи средством 1003 считывания потока. Затем сжатый поток аудиоданных ESau расширяют декодированием в средстве 1004 декодирования, в результате чего восстанавливают несжатый поток аудиоданных RSau.

Несжатый поток аудиоданных RSau преобразуют в аналоговые аудиоданные Ааu средством 1005 цифроаналогового преобразования для выведения их к громкоговорителю 20.

Как указывалось выше, устройство 1000 записи и воспроизведения данных выполняется с помощью ПК, и аудиоданные, распространяемые по сети 10а, нетрудно незаконным образом скопировать путем записи сжатого потока аудиоданных ESau, загруженного по сети 10а, на носителе 1002 записи.

Также в последнее время получили распространение проигрыватели мини-дисков (МД) в качестве устройств записи и воспроизведения, выполненные с возможностью записи цифровых аудиоданных, записанных на таких носителях записи, как КД.

Фиг.12 представляет блок-схему, иллюстрирующую конструкцию МД-проигрывателя.

Этот МД-проигрыватель 1100 содержит носитель 1103 записи, на который записывают цифровые аудиоданные; средство 1101 кодирования для сжатия несжатого потока аудиоданных Sau, считанных с КД 10b, посредством кодирования для выведения сжатого потока аудиоданных ESau и средство 1102 записи потока для записи сжатого потока аудиоданных ESau на носителе 1103 записи в виде упоминаемых выше цифровых аудиоданных.

Далее, МД-проигрыватель 1100 содержит средство 1104 считывания потока для считывания сжатого потока аудиоданных ESau с носителя 1103 записи; средство 1105 декодирования для расширения считанного сжатого потока аудиоданных ESau путем декодирования в целях выведения несжатого потока аудиоданных RSau и средство 1106 цифроаналогового преобразования для цифроаналогового преобразования несжатого потока аудиоданных RSau в целях выведения аналоговых аудиоданных Ааu на громкоговоритель 20.

В МД-проигрывателе 1100 описываемой здесь конструкции: когда вводят цифровые аудиоданные (несжатый поток аудиоданных) Sau, полученные из КД, несжатый поток аудиоданных Sau сжимают за счет кодирования в средстве 1101 кодирования, чтобы вывести их как сжатый поток аудиоданных ESau. Сжатый поток аудиоданных ESau записывают в МД 1103 с помощью средства 1102 записи.

При воспроизведении аудиоданных в МД-проигрывателе 1100 сжатый поток аудиоданных ESau считывают с носителя 1103 записи с помощью средства 1104 записи потока, а сжатый поток аудиоданных ESau расширяют путем декодирования в средстве 1105 декодирования, чтобы вывести их в виде несжатого потока аудиоданных RSau.

Несжатый поток аудиоданных RSau преобразуют в аналоговые аудиоданные Ааи с помощью средства 1005 цифроаналогового преобразования, чтобы вывести их на громкоговоритель 20.

В описываемом выше МД-проигрывателе цифровые аудиоданные, записанные в КД, нетрудно незаконным образом скопировать с помощью цифровой записи аудиоданных на МД.

Согласно новой технической тенденции имеется спрос на устройство записи и воспроизведения, такое как МД-проигрыватель, который способен загружать аудиоданные с частной страницы в Интернет; и разработано устройство записи и воспроизведения, отвечающее этой потребности.

Фиг.13 представляет блок-схему, поясняющую устройство записи и воспроизведения, выполненное с возможностью получать аудиоданные как с частной страницы Интернета, так и с КД для их воспроизведения.

Это устройство 1200 записи и воспроизведения данных содержит носитель 1204 записи, содержащий сжатый поток аудиоданных; и средство 1201 определения характеристики потока, определяющее, является ли входящий поток аудиоданных сжатым или нет. Обычно поток аудиоданных, загружаемый по сети 10а, сжатый, а поток аудиоданных, считываемый с КД 10b, несжатый.

Устройство 1200 записи и воспроизведения содержит средство 1202 кодирования для сжатия несжатого потока аудиоданных Sau, выводимого из средства 1201 определения характеристики потока, путем кодирования для выведения сжатого потока аудиоданных ESau и средство 1203 записи потока для записи сжатого потока данных ESau, выводимого из средства 1202 кодирования, и несжатого потока аудиоданных DSau, выводимого из средства 1201 определения характеристики потока, на носителе 1204 записи.

Устройство 1200 записи и воспроизведения данных содержит средство 1205 считывания потока для считывания сжатого потока аудиоданных ESau с носителя 1204 записи; средство 1206 декодирования для расширения считанного сжатого потока аудиоданных ESau путем декодирования в целях выведения несжатого потока аудиоданных RSau и средство 1207 цифроаналогового преобразования для осуществления цифроаналогового преобразования несжатого потока аудиоданных RSau в целях выведения аналоговых аудиоданных Ааu на громкоговоритель 20.

В устройстве 1200 записи и воспроизведения данных согласно излагаемой здесь конструкции: при введении потока аудиоданных средство определения характеристики потока 1201 решает, является ли этот поток данных сжатым или нет. Согласно результату этого решения поток аудиоданных выводят к одному из средств 1203 записи потока и к средству 1202 кодирования. Например, при введении сжатого потока аудиоданных ESau по сети 10а этот сжатый поток аудиоданных ESau выводят в средство 1203 записи потока согласно решению средства 1201 определения характеристики потока. С другой стороны, при вводе несжатого потока аудиоданных Sau, полученного с КД 10b, этот несжатый поток аудиоданных Sau выводят в средство 1202 кодирования согласно решению средства 1201 определения характеристики потока.

Сжатый поток аудиоданных Esau, таким образом, записывают в МД-проигрывателе 1204 с помощью средства 1203 записи потока.

При воспроизведении аудиоданных: в устройстве 1200 записи и воспроизведения данных сжатый поток аудиоданных ESau считывают с носителя 1204 записи с помощью средства 1205 считывания потока. Этот сжатый поток 1206 аудиоданных расширяют с помощью декодирования в средстве 1206 декодирования в целях выведения в виде несжатого потока аудиоданных RSau.

Несжатый поток аудиоданных RSau преобразуют в аналоговые аудиоданные Ааu с помощью средства 1207 цифроаналогового преобразования в целях выведения их на громкоговоритель 20.

В устройстве записи и воспроизведения согласно фиг.13 незаконное копирование аудиоданных, авторские права на которые должны быть защищены, становится более легким, и поэтому исключение такого незаконного копирования аудиоданных становится еще более важным.

В качестве контрмеры против незаконного копирования аудиоданных имеется способ введения водяного знака в аудиоданные, авторские права на которые должны быть защищены.

Этот водяной знак вводят в цифровые аудиоданные. Цифровые аудиоданные с веденным в них водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные. Водяной знак можно извлечь из аналоговых или цифровых данных независимо от следующего: остаются ли в том же виде аналоговые аудиоданные, полученные цифроаналоговым преобразованием цифровых аудиоданных с введенным водяным знаком, или их преобразуют в цифровые данные.

Далее следует описание общего принципа введения и извлечения водяного знака. Сначала в общих чертах описывается процесс введения водяного знака в цифровые аудиоданные.

Фиг.14 изображает схему, концептуально иллюстрирующую введение и извлечение водяного знака в цифровые аудиоданные и из них.

Выполняют процесс Pad введения данных сигнатуры (водяного знака) Dwmi в цифровые аудиоданные, записанные как файл аудиоданных ODau, и затем цифровые аудиоданные, в которые введены данные сигнатуры, записывают как файл SDau аудиоданных с введенными данными сигнатуры.

Затем выполняют процесс Рех извлечения данных сигнатуры Dwmx из цифровых аудиоданных в соответствии с цифровыми аудиоданными, записанными как файл Odau аудиоданных, и цифровыми аудиоданными, запомненными как файл Sdau аудиоданных с введенными данными сигнатуры.

Фиг.15 представляет собой принципиальную схему процесса введения водяного знака.

Сначала цифровые аудиоданные подвергают разделению на блоки (этап S1). Этот процесс заключается в разделении цифровых аудиоданных на некоторое множество групп (блоков) данных, каждая из которых содержит заранее определенное число данных дискретизации - для удобства последующего процесса.

Затем каждый блок подвергают преобразованию Фурье (этап S2). Арифметическая операция для преобразования Фурье далее описывается подробнее.

Затем в качестве процесса введения водяного знака выполняют следующее преобразование данных.

Водяной знак состоит из множества разрядов цифровых данных (данные сигнатуры), и каждый разряд данных сигнатуры соответствует каждому блоку.

Сначала подтверждают, что значение каждого разряда как составляющая цепочки блока данных сигнатуры (битовая строка данных сигнатуры) является “0” или “1” (этап S3). Блок, соответствующий разряду “0”, не подвергают введению водяного знака. Блок, соответствующий разряду “1”, подвергают введению водяного знака, при этом мнимую часть и реальную часть коэффициентов преобразования Фурье аудиоданных, соответствующих этому блоку, заменяют друг на друга, и реальную часть умножают на -1 (этап S4). Этот процесс выполняют для каждого блока.

Затем каждый блок повергают обратному преобразованию Фурье (этап S5). Тем самым восстанавливают аудиоданные каждого блока. Обратное преобразование Фурье более подробно описывается ниже.

В течение описываемого выше процесса в аудиоданные вводят водяной знак, который для обычного человеческого слуха неслышен. Соответствующие процессы методики введения водяного знака более подробно описываются ниже.

Ниже следует краткое описание преобразования Фурье и обратного преобразования Фурье. Преобразование Фурье, применяемое в процессе введения водяного знака (встраиваемой информации), называют “дискретным преобразованием Фурье”, которое характеризуется следующим образом.

При некоторой дискретной одномерной функции вещественного числа f(n) (n Z, 0 n<N) функция, получаемая выполнением дискретного преобразования Фурье для f(n), определяется дискретной одномерной функцией комплексного числа F(k) (k Z, 0 k<N), которая определяется формулой (1).

Здесь Z обозначает множество целых чисел. Формула (1) удовлетворяет условиям, задающимся формулами (2) и (3).

j²=-1;(2)

W_N=e^{j2 /N}=cos(2 /N)+jsin(2 /N). (3)

Обратное преобразование Фурье более подробно описывается ниже.

При некоторой дискретной одномерной функции вещественного числа f(n) (n Z, 0 n<N), и если дискретная одномерная функция комплексного числа F(k) (k Z, 0 k<N) является функцией, получаемой выполнением дискретного преобразования Фурье для f(n), будет справедливой следующая формула (4).

Здесь Z обозначает множество целых чисел. Формула (4) удовлетворяет условиям, определяемым формулами (5) и (6).

j²=-1; (5)

W_N=e^{j2 /N}=cos(2 /N)+jsin(2 /N). (6)

Далее процесс встраивания водяного знака для аудиоданных излагается более конкретно.

Во-первых, разделение на блоки аудиоданных будет описываться со ссылкой на Фиг.16.

Разделением на блоки является процесс, цель которого заключается в представлении выборочных значений Sound(i) цифровых аудиоданных, в которые встраивают водяной знак (далее - “целевые аудиоданные”) в виде некоторой совокупности блоков, каждый из которых содержит выборки числом 2 в n-й степени (2ⁿ). Здесь предполагается, что общее число получаемых разделением на блоки целевых аудиоданных составляет (t+1); первым блоком является В₀, k-м блоком (k: произвольное число) является блок B_k, и последним блоком является блок B_t. Выборочные значения k-го блока представлены как B_k(j).

Взаимосвязь между выборочными значениями Sound(i) целевых аудиоданных и соответствующими выборочными значениями B_k(j) в блоке представлено следующей формулой (7):

B_k(j)=Sound(i), (7)

где Z обозначает множество целых чисел; k и j удовлетворяют условию k, j Z и i удовлетворяет условию i=2ⁿk+j (0 j<2).

Разумеется, используемые здесь n и k отличаются от переменных n и k, используемых в формуле (1), которая определяет общее дискретное одномерное преобразование Фурье, и в формуле (4), которая определяет дискретное обратное преобразование Фурье.

Далее следует описание процесса встраивания водяного знака.

Сначала аудиоданные (выборочные значения) B_k(j) k-го блока B_k подвергают дискретному преобразованию Фурье с получением данных F_k(m). Здесь k является переменным значением, указывающим произвольный блок в числе блоков В₀~B_t, и удовлетворяет условию k Z, k [0, t (общее число блоков)].

Вводимая строка битов данных определяется одномерной дискретной функцией целого числа U(d), а данные, получаемые встраиванием информации в данные F_k(m) (m Z, m [1, 2ⁿ]) в соответствии со значением каждого разряда в строке битов данных, определяемой функцией U(d), представлены как F"_k(m).

Здесь d и d_n удовлетворяют условию (d, d_n Z). Если d_n удовлетворяет условию d_n<2, то U(d) является U(d)=1 или 0. Если d не удовлетворяет условию d [1, d_n]), то U(d) является U(d)=0.

Затем F"_k(m) представляют с помощью следующих формул (8)-(15), где m удовлетворяет условию m Z, m [1, 2ⁿ].

Re(F"_k(m))=-Im(F_k(m)) (если U(m)=1); (8)

Re(F"_k(m))=-Re(F_k(m)) (если U(m)=0); (9)

Im(F"_k(m))=Re(F_k(m)) (если U (m)=1); (10)

Im(F"_k(m))=Im(F_k(m)) (если U(m)=0); (11)

Re(F"_k(2ⁿ-m+1))=-Im(F_k(m)) (если U(m)=l); (12)

Re(F"_k(2ⁿ-m+1))=Re(F_k(m)) (если U(m)=0); (13)

Im(F"_k(2ⁿ-m+1))=Re(F_k(m)) (если U(m)=l); (14)

Im(F"_k(2ⁿ-m+1))=Im(F_k(m)) (если U(m)=0). (15)

Приводимые выше формулы (8)-(11) прилагают к низкочастотным составляющим из числа 2ⁿ данных (частотных составляющих) F_k(m), получаемых путем дискретного преобразования Фурье 2ⁿ данных (выборочных значений) B_k(j). С другой стороны, описываемые выше формулы 12~15 прилагают к высокочастотным составляющим 2ⁿ данных (частотные составляющие) F_km, полученных дискретным преобразованием Фурье 2ⁿ данных (выборочные значения) B_k(j).

В соответствии с формулами (9), (11), (13) и (15) блок, соответствующий разряду 0 в битовой строке данных сигнатуры, не подвергается процессу встраивания водяного знака. С другой стороны, согласно формулам (8), (10), (12) и (14) блок, соответствующий разряду 1 в битовой строке данных сигнатуры, подвергается процессу встраивания водяного знака, согласно которому мнимая часть и реальная часть данных F_k(m), полученные преобразованием Фурье аудиоданных (выборочные значения) B_k(j), соответствующих этому блоку, заменяют друг на друга, и реальную часть умножают на -1.

Далее процесс встраивания водяного знака выполняют на парах прошедших преобразование Фурье данных на низкочастотной стороне и соответствующих прошедших преобразование Фурье данных на высокочастотной стороне, в результате чего целевые аудиоданные, в которые встроена информация, не раздражают слух слушателя. Здесь m-е прошедшие преобразование Фурье данные F_k(m), которые прошли процесс встраивания водяного знака, соответствуют (2ⁿ-m+1)-м прошедшим преобразование Фурье данным F"_k(2ⁿ-m+l), которые подверглись процессу встраивания водяного знака.

Далее следует описание процесса извлечения водяного знака.

Фиг.17 представляет принципиальную схему процесса извлечения водяного знака.

Сначала аудиоданные, подвергнувшиеся процессу встраивания водяного знака, разделяют на несколько блоков (этап S11a), и каждый блок подвергают преобразованию Фурье (этап S12a). Затем аудиоданные, не подвергнувшиеся процессу встраивания водяного знака, разделяют на множество блоков (этап S11b), и аудиоданные каждого блока подвергают преобразованию Фурье (этап S12b).

Затем данные, полученные в результате указанных этапов преобразования Фурье, сравнивают, поблочно, с блоками аудиоданных, подвергнувшихся процессу встраивания водяного знака, и с соответствующими блоками аудиоданных, которые не подверглись процессу встраивания водяного знака (этап S13).

По результату этого сравнения, если данные соответствующих блоков согласуются друг с другом, определяют, что водяной знак не встроен в блок, подвергнувшийся процессу встраивания водяного знака, и разряд данных сигнатуры является 0 (этап S14a).

Если данные соответствующих блоков отличаются друг от друга, тогда определяют, что водяной знак встроен в блок, подвергнувшийся процессу встраивания водяного знака и разряд данных сигнатуры является 1 (этап S15).

Этот процесс повторяют поблочно для извлечения битовой строки (встроенной информации), составляющей данные сигнатуры. Далее процесс встраивания водяного знака и процесс извлечения водяного знака излагаются более подробно.

Сначала излагается процесс встраивания водяного знака в каждом блоке.

Далее Sound(n) означает аудиоданные (выборочные значения) в одном блоке, в котором должны быть встроены данные сигнатуры; b syomei[u] означает битовую строку данных сигнатуры, которая должна быть встроена в данные, полученные в результате преобразования Фурье аудиоданных Sound(n) в одном блоке. F[Sound](p) означает данные, полученные в результате дискретного преобразования Фурье целевых аудиоданных Sound(n); и F"[Sound](p) означает данные, полученные путем встраивания битовой строки данных сигнатуры в F[Sound](p).

Здесь аудиоданные Sound(n) являются функцией, определяемой в интегральном пространстве и имеющей значение целого числа. Нужно отметить, что u=0, 1,..., N.

Далее битовая строка syomei[u] данных сигнатуры также является функцией, определяемой в интегральном пространстве (см. формулу (16)), и имеет значение только 0 или 1. Нужно отметить, что u=0, 1.

syomei [u]={1,0} (16)

При преобразовании Фурье аудиоданных Sound(n) получаются следующие соответствующие данные F[Sound](p), прошедшие преобразование Фурье:

F[Sound](p) является функцией, определяемой в интегральном пространстве и имеющей значение сложного числа.

Нужно отметить, что р=0, 1,...,N.

Предположив, что реальная часть прошедших преобразование Фурье данных F[Sound](р), которые являются сложным числом, это Re{F[Sound](р)}, а мнимая их часть является Im{F[Sound](р)}, можно представить данные F"[Sound](р) с помощью приводимых выше формул (8)~(15) в соответствии со значением битовой строки syomei[u] данных сигнатуры.

Предположив, что битовой строкой данных сигнатуры, встраиваемой в прошедшие преобразование Фурье данные F[Sound](р), соответствующие одному блоку, является syomei [0]=1: первое значение разряда F[Sound](1) прошедших преобразование Фурье данных F[Sound](р) и их N-e значение разряда F[Sound](N) подвергают процессу встраивания информации с помощью формул (8), (10), (12) и (14).

Приводимые ниже формулы (18)~(21) представляют прошедшие преобразование Фурье данные F"[Sound](1) и F"[Sound](N), полученные в процессе встраивания водяного знака.

Re{F"[Sound](1)}=-Im{F[Sound](1)}; (18)

Im{F"[Sound](1)}=Re{F[Sound](1)}; (19)

Re{F"[Sound](N)}=-Im{F[Sound](N)}; (20)

Im{F"[Sound](1)}=Re{F[Sound](1)}, (21)

где Re, Im указывают реальную часть и мнимую часть сложного числа в {} соответственно.

С другой стороны, предположив, что битовая строка данных сигнатуры, встраиваемая в аудиоданные Sound(n), соответствующие одному блоку, есть syomei[1]=0: второе значение разряда F[Sound](2) прошедших преобразование Фурье данных F[Sound](р) и их (N-l)-e значение F[Sound](N-1) разряда подвергают процессу встраивания водяного знака с помощью формул (9), (11), (13) и (15).

Следующие формулы (22)-(25) представляют прошедшие преобразование Фурье данные F"[Sound](2) и F" [Sound](N-1), полученные в процессе встраивания водяного знака.

Re{F"[Sound](2)}=Re{F[Sound](2)}; (22)

lm{F"[Sound](2)}=Im{F[Sound](2)}; (23)

Re{F"[Sound](N-1)}=Re{F[Sound](N-1)}; (24)

Im{F"[Sound](N-1)}=Im{F[Sound](N-1)}. (25)

Путем выполнения обратного дискретного преобразования Фурье данных F"[Sound](p), полученных в результате того, что прошедшие преобразование Фурье данные F[Sound](р), соответствующие аудиоданным Sound(n) в одном блоке, были подвергнуты процессу встраивания водяного знака с помощью формул (8)-(15), аудиоданные Sound"(n) со встроенным водяным знаком получают согласно следующей формуле:

Далее следует краткое описание процесса извлечения водяного знака.

В этом процессе Sound(n) и Sound"(n), соответственно, подвергают преобразованию Фурье, и сравнивают соответствующие данные, прошедшие преобразование Фурье. Если значения этих данных отличаются друг от друга, тогда битовую строку данных сигнатуры извлекают с данными разряда сигнатуры, равными 1. Если значения этих данных одинаковые, тогда битовую строку данных сигнатуры извлекают с данными разряда сигнатуры, равными 0.

Краткое описание алгоритма:

В {} n перемещается от 1 к N в порядке.

{

Если F[Sound](n)=F[Sound"](n) не удовлетворяется, syomei[n-1]=1

Если F[Sound](n)=F[Sound"](n) удовлетворяется, syomei [n-1]=0

}

В имеющихся устройствах воспроизведения, таких как МД-проигрыватели, которые не детектируют водяные знаки, потоки аудиоданных со встроенными водяными знаками согласно вышеизложенному можно записывать и воспроизводить аналогично потокам аудиоданх, в которых водяной знак не встроен.

Если такие устройства воспроизведения, как МД-проигрыватели, которые будут производиться в будущем, являются только такими устройствами, которые не записывают потоки аудиоданных со встроенными водяными знаками “запрещения копирования”, а записывают потоки аудиоданных, в которых не встроены водяные знаки “запрещения копирования”, то в будущем незаконное копирование потоков аудиоданных можно ограничить с помощью введения водяных знаков.

Но поскольку водяные знаки встраивают в несжатые потоки аудиоданных, поэтому простое применение описываемого выше процесса встраивания водяного знака для устройства записи и воспроизведения 1200, которое принимает сжатые потоки аудиоданных из частной страницы и несжатые потоки аудиоданных с КД, будет затруднено.

Поэтому в устройстве 1200 записи и воспроизведения данных, которое может получать аудиоданные и из частной страницы, и с компакт-диска (КД) и может воспроизводить аудиоданные, незаконное копирование аудиоданных нельзя эффективно предотвратить с помощью введения водяных знаков.

Настоящее изобретение направлено на решение упоминаемых выше проблем, и его объект заключается в обеспечении устройства записи и воспроизведения данных, которое выполнено с возможностью записывать и воспроизводить аудиоданные, направляемые в него в виде несжатого потока аудиоданных или в виде сжатого потока данных, и которое выполнено с возможностью удовлетворительным образом защищать авторские права аудиоданных за счет встраивания водяных знаков в эти потоки аудиоданных, тем самым эффективно исключая незаконное копирование аудиоданных.

Сущность изобретения

Устройство записи и воспроизведения данных согласно данному изобретению (пункт 1 формулы изобретения) представляет собой устройство записи и воспроизведения данных для записи и воспроизведения потока аудиоданных в виде цифровых аудиоданных и содержит блок запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, блок записи потока для записи потока аудиоданных в блоке запоминания потока и блок считывания потока для считывания потока аудиоданных из блока запоминания потока. Блок записи потока содержит средство определения характеристики потока для определения следующего: был ли данный поток аудиоданных подвергнут процессу преобразования данных для цифровых аудиоданных; и средство записи потока для присвоения флага идентификации преобразования, имеющего некоторое значение, соответствующее результату этого определения, потоку аудиоданных и для записи имеющего присвоенный флаг потока аудиоданных в блоке запоминания потока. Блок считывания потока содержит средство считывания потока для считывания потока аудиоданных, которому присвоен флаг идентификации преобразования, из блока запоминания потока и средство введения водяного знака для введения водяного знака в считываемый поток данных. Считываемый поток аудиоданных, в который вводится водяной знак, подвергают обратному процессу преобразования процесса преобразования данных в соответствии со значением флага идентификации преобразования, присвоенного потоку аудиоданных.

Согласно данному изобретению (пункт 2 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 блок считывания потока имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак средством введения водяного знака в аналоговые аудиоданные, и выводит аналоговые аудиоданные.

Согласно данному изобретению (пункт 3 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 процесс преобразования, выполняемый с цифровыми аудиоданными, является процессом сжатия для сжатия цифровых аудиоданных посредством кодирования; обратный процесс преобразования процесса преобразования данных является процессом расширения для расширения сжатых цифровых аудиоданных посредством декодирования; и средство записи потока присваивает потоку аудиоданных флаг идентификации преобразования в качестве флага идентификации преобразования, имеющего некоторое значение, соответствующее результату определения, при этом флаг идентификации сжатия указывает, подвергся ли поток аудиоданных процессу сжатия цифровых аудиоданных.

В соответствии с данным изобретением (пункт 4 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.3 блок считывания потока содержит средство определения флага потока для определения следующего: подвергся ли поток аудиоданных, считанный из блока запоминания потока, процессу сжатия; данное определение делается, исходя из флага идентификации сжатия считанного потока аудиоданных; и средство декодирования для расширения декодированием потока аудиоданных, который определен как подвергшийся процессу сжатия средством определения флага потока. Поток аудиоданных, который определен средством определения флага потока как не подвергшийся процессу сжатия, и расширенный поток аудиоданных, выводимый из средства декодирования, подают в средство введения водяного знака.

В соответствии с данным изобретением (пункт 5 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.4 блок считывания потока имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак средством введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные и выводит аналоговые аудиоданные.

В соответствии с данным изобретением (пункт 6 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 процесс преобразования, выполняемый с цифровыми аудиоданными, включает в себя, по меньшей мере, один из следующих процессов: процесс сжатия для сжатия цифровых аудиоданных кодированием и процесс скремблирования для скремблирования цифровых аудиоданных или сжатых цифровых аудиоданных; обратный процесс преобразования процесса преобразования данных включает в себя, по меньшей мере, один из следующих процессов: процесс расширения для расширения сжатых цифровых аудиоданных декодированием и процесс дескремблирования для дескремблирования скремблированных цифровых аудиоданных или скремблированных сжатых цифровых аудиоданных; и средство записи потока присваивает флаг идентификации сжатия и флаг идентификации скремблирования потоку аудиоданных в качестве флага идентификации преобразования, имеющего некоторое значение, соответствующее результату определения, при этом флаг идентификации сжатия указывает, подвергся ли поток аудиоданных процессу сжатия цифровых аудиоданных, и флаг идентификации скремблирования указывает, подвергся ли сжатый поток аудиоданных процессу скремблирования цифровых аудиоданных.

В соответствии с данным изобретением (пункт 7 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.6 блок записи потока содержит средство записи ключа скремблирования для записи ключа скремблирования, адаптированного для потока аудиоданных, подвергшегося процессу скремблирования, в блок запоминания потока. Блок считывания потока содержит средство считывания ключа скремблирования для считывания ключа скремблирования, адаптированного для потока аудиоданных, подвергшегося процессу скремблирования, из блока запоминания потока; первое средство определения флага потока для определения следующего - на основании флага идентификации скремблирования считанного потока аудиоданных: подвергся ли поток аудиоданных, считанный из блока запоминания потока, процессу скремблирования; средство дескремблирования для дескремблирования соответствующим ключом скремблирования потока аудиоданных, который определен как скремблированный, с помощью первого средства определения флага потока; второе средство определения флага потока для определения - на основании флагов идентификации сжатия этих потоков аудиоданных - следующего: подверглись ли процессу сжатия поток аудиоданных, определенный как нескремблированный, первым средством определения флага потока и дескремблированный поток аудиоданных, выводимый из средства дескремблирования; и средство декодирования для расширения декодированием потока аудиоданных, который определен вторым средством определения флага потока как сжатый. Поток аудиоданных, который определен первым средством определения флага потока как нескремблированный, и дескремблированный поток аудиоданных, выводимый из средства дескремблирования, подают во второе средство определения флага потока; и при этом поток аудиоданных, который определен вторым средством определения флага потока как несжатый, и расширенный поток аудиоданных, выводимый из средства декодирования, подают в средство введения водяного знака.

В соответствии с данным изобретением (пункт 8 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.7 блок считывания потока имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который водяной знак введен средством введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные и выводит аналоговые аудиоданные.

В соответствии с данным изобретением (пункт 9 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 блок считывания потока образован единым устройством для воспроизведения потока данных, и это устройство воспроизведения потока содержит средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, которая указывает тип этого устройства. Блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, направляемого из блока записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, которая указывает устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание потока для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для выдачи разрешения блоку считывания потока на считывание потока аудиоданных из блока запоминания потока только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

В соответствии с данным изобретением (пункт 10 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.4 блок считывания потока образован единым устройством воспроизведения потока, и это устройство воспроизведения потока имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства. Блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из средства записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание потока для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для выдачи разрешения блоку считывания потока на считывание потока аудиоданных из блока запоминания потока только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

В соответствии с данным изобретением (пункт 11 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.7 блок считывания потока образован единым устройством для воспроизведения потока данных, и это устройство воспроизведения потока имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства. Блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из средства записи потока; средство запоминания ключа скремблирования для запоминания ключа скремблирования, поступающего от средства записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание потока для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для выдачи разрешения блоку считывания потока на считывание потока аудиоданных из средства запоминания потока только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

В соответствии с данным изобретением (пункт 12 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения по п.7 блок считывания потока образован единым устройством для воспроизведения потока данных, и это устройство воспроизведения потока имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип этого устройства. Блок запоминания потока содержит средство запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающего из блока записи потока; средство запоминания ключа скремблирования для запоминания ключа скремблирования, выводимого из блока записи потока; средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока; средство получения информации о типе устройства для получения информации о типе устройства, хранимой средством хранения информации о типе устройства; и средство определения разрешения на считывание ключа скремблирования для поиска в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства информации о типе устройства, полученной средством получения информации о типе устройства, и для выдачи разрешения средству считывания ключа скремблирования на считывание ключа скремблирования из средства запоминания ключа скремблирования только в том случае, если имеется информация о разрешенном типе устройства, соответствующая полученной информации о типе устройства.

В соответствии с тринадцатым аспектом данного изобретения в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены запоминающее устройство с произвольной выборкой (ЗУПВ) для запоминания потока аудиоданных и центральный процессор (ЦП) для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ.

В соответствии с данным изобретением (пункт 14 формулы изобретения) в устройстве записи и воспроизведения по п.9 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ; средство запоминания потока и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства образованы за счет ЗУПВ; и средство получения информации о типе устройства и средство определения разрешения на считывание потока образованы за счет ЦП.

В соответствии с пятнадцатым аспектом данного изобретения в устройстве записи и воспроизведения данных по п.11 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ; средство запоминания потока, средство запоминания ключа скремблирования и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства образованы за счет ЗУПВ; и средство получения информации о типе устройства и средство определения разрешения на считывание потока образованы за счет ЦП.

В соответствии с шестнадцатым аспектом данного изобретения в устройстве записи и воспроизведения данных по п.12 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ; средство запоминания потока, средство запоминания ключа скремблирования и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства образованы за счет ЗУПВ; и средство получения информации о типе устройства и средство определения разрешения на считывание ключа скремблирования образованы за счет ЦП.

Как упоминалось выше, устройство записи и воспроизведения данных в соответствии с данным изобретением (п.1) обеспечивают блоком запоминания потока для запоминания потока аудиоданных; блоком записи потока для записи потока аудиоданных в блоке запоминания потока и блоком считывания потока для считывания потока аудиоданных из блока запоминания потока. Блок записи потока содержит средство определения характеристики потока для определения следующего: подвергся ли поток аудиоданных процессу преобразования данных для цифровых аудиоданных, и потоку аудиоданных присваивают флаг идентификации преобразования, имеющий некоторое значение, соответствующее результату определения, и затем его записывают в блок запоминания потока. Поэтому водяной знак можно ввести в поток аудиоданных не во время записи потока аудиоданных в блок запоминания потока, а во время считывания потока аудиоданных из блока запоминания потока.

Поэтому для этого устройства не требуется обратный процесс преобразования, являющийся обратным процессу преобразования данных и который требуется в том случае, когда водяной знак вводят в преобразованный поток аудиоданных, когда поток записывают в блок запоминания потока, и не требуется последующий процесс преобразования данных. Поэтому исключается ухудшение качества звука воспроизводимого потока данных, и время записи сокращается.

В соответствии с данным изобретением (п. 2) устройство записи и воспроизведения данных по п.1 имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак средством введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные, и аналоговые аудиоданные выводят из блока считывания потока. Поэтому аналоговые аудиоданные можно защитить водяным знаком, и исключается ухудшение качества звука воспроизводимого потока аналоговых аудиоданных и, помимо этого, сокращается время записи.

В соответствии с данным изобретением (п.3) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 процессом преобразования данных, выполняемым с цифровыми аудиоданными, является процесс сжатия для сжатия цифровых аудиоданных посредством кодирования; обратным процессом преобразования является процесс расширения для расширения сжатых цифровых аудиоданных посредством декодирования, и в качестве флага идентификации преобразования используют флаг идентификации сжатия, указывающий, подвергся ли поток аудиоданных процессу сжатия. Поэтому для этого устройства не требуется процесс декодирования, который необходим в случае, когда водяной знак вводят в поток аудиоданных, сжатый кодированием, во время записи потока в блоке запоминания потока, и не требуется последующий процесс сжатия. Благодаря этому можно исключить ухудшение качества звука воспроизводимого потока аудиоданных, и сокращается время записи.

В соответствии с данным изобретением (пункт 4 формулы изобретения) устройство записи и воспроизведения данных по п.3 обеспечивают средством определения флага потока для определения - на основании флага идентификации сжатия считанного потока аудиоданных - следующего: подвергся ли процессу сжатия поток аудиоданных, считанный из блока запоминания потока. Поэтому в блоке считывания потока можно избирательно расширять декодированием только сжатые потоки аудиоданных из числа потоков аудиоданных, считанных из блока запоминания потока.

В соответствии с данным изобретением (п.5) устройство записи и воспроизведения данных по п.4 обеспечивают средством цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак с помощью средства введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные, и аналоговые аудиоданные выводят из блока считывания потока. Поэтому аналоговые аудиоданные можно защитить водяным знаком, и исключается ухудшение качества звука воспроизводимого потока аналоговых аудиоданных и, помимо этого, сокращается время записи.

В соответствии с данным изобретением (п.6) в устройстве записи и воспроизведения данных первого аспекта данного изобретения процесс преобразования, выполняемый с цифровыми аудиоданными, содержит, по меньшей мере, один из следующих процессов: процесс сжатия для сжатия цифровых аудиоданных кодированием и процесс скремблирования для скремблирования цифровых аудиоданных или сжатых цифровых аудиоданных; а обратный процесс преобразования содержит, по меньшей мере, один из следующих процессов: процесс расширения для расширения сжатых цифровых аудиоданных декодированием и процесс дескремблирования для дескремблирования скремблированных цифровых аудиоданных или скремблированных сжатых цифровых аудиоданных. В качестве флага идентификации сжатия используют флаг идентификации сжатия, указывающий, подвергся ли поток аудиоданных процессу сжатия цифровых аудиоданных, и флаг идентификации скремблирования, указывающий, подвергся ли процессу скремблирования цифровых аудиоданных поток аудиоданных или сжатый поток аудиоданных. Поэтому для этого устройства не требуется процесс дескремблирования и процесс декодирования, которые необходимы в случае, когда водяной знак вводят в поток аудиоданных, сжатый кодированием во время записи потока в блоке запоминания потока. В результате этого исключают ухудшение качества воспроизводимого потока аудиоданных, и сокращается время записи.

В соответствии с данным изобретением (п.7) устройство записи и воспроизведения данных по п.6 имеет первое средство определения флага потока для определения - на основании флага идентификации скремблирования считанного потока аудиоданных - следующего: подвергся ли поток аудиоданных, считанный из блока запоминания потока, процессу скремблирования; и второе средство определения флага потока для определения - на основании флага идентификации сжатия считанного потока аудиоданных - следующего: подвергся ли процессу сжатия считанный поток аудиоданных. Поэтому в блоке считывания потока - из числа потоков аудиоданных, считанных из блока запоминания потока, - можно избирательно дескремблировать только скремблированные потоки аудиоданных, и только сжатые потоки аудиоданных можно избирательно расширять декодированием.

В соответствии с данным изобретением (п.8) устройство записи и воспроизведения данных по п.7 имеет средство цифроаналогового преобразования для преобразования потока аудиоданных, в который введен водяной знак с помощью средства введения водяного знака, в аналоговые аудиоданные, и аналоговые аудиоданные выводят из блока считывания потока. Поэтому аналоговые аудиоданные можно защитить водяным знаком, и при этом исключают ухудшение качества воспроизводимого потока аналоговых аудиоданных и, помимо этого, сокращают время записи.

В соответствии с данным изобретением (п.9) устройство записи и воспроизведения данных по п.1 имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип устройства воспроизведения потока, образующего блок считывания потока; и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока. Считывание потока аудиоданных из блока запоминания потока разрешается только тогда, когда информация о типе устройства согласуется с информацией о разрешенном типе устройства. Поэтому это устройство выполнено с возможностью воспрепятствования нежелательного считывания потока аудиоданных, запомненного в блоке запоминания потока, каким-либо устройством записи и воспроизведения данных, не имеющим средства введения водяного знака, и воспрепятствования воспроизведению или копированию считанного потока аудиоданных без введения водяного знака.

В соответствии с данным изобретением (п.10) устройство записи и воспроизведения данных по п.4 имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип устройства воспроизведения потока, образующего блок считывания потока; и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока. Считывание потока аудиоданных из блока запоминания потока разрешается только тогда, когда информация о типе устройства согласуется с информацией о разрешенном типе устройства. Поэтому это устройство выполнено с возможностью воспрепятствования нежелательному считыванию потока аудиоданных, запомненного в блоке запоминания потока, каким-либо устройством записи и воспроизведения данных, не имеющим средства введения водяного знака, и воспрепятствования воспроизведению или копированию считанного потока аудиоданных без введения водяного знака.

Согласно данному изобретению (п.11) устройство записи и воспроизведения данных по п.7 имеет средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип устройства воспроизведения потока, образующего блок считывания потока; и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из средства запоминания потока. Считывание потока аудиоданных из блока запоминания потока разрешается только тогда, когда информация о типе устройства согласуется с информацией о разрешенном типе устройства. Поэтому это устройство выполнено с возможностью воспрепятствования нежелательному считыванию потока аудиоданных, запомненного в блоке запоминания потока, каким-либо устройством записи и воспроизведения данных, не имеющим средства введения водяного знака, и воспрепятствования воспроизведению или копированию считанного потока аудиоданных без введения водяного знака.

В соответствии с данным изобретением (п.12) устройство записи и воспроизведения данных по п.7 содержит средство хранения информации о типе устройства для хранения информации о типе устройства, указывающей тип устройства воспроизведения потока, образующего блок считывания потока; и средство запоминания информации о разрешенном типе устройства для запоминания информации о разрешенном типе устройства, указывающей устройства воспроизведения потока, которым разрешено считывать поток аудиоданных из устройства запоминания потока. Считывание ключа скремблирования, соответствующего потоку аудиоданных, из блока запоминания потока разрешается только тогда, когда информация о типе устройства совпадает с информацией о разрешенном типе устройства. Поэтому это устройство препятствует считыванию ключа скремблирования, запомненного в блоке запоминания потока, каким-либо устройством записи и воспроизведения, не имеющим средство введения водяного знака. Соответственно, даже если поток аудиоданных считан из блока запоминания потока, то поскольку этот поток аудиоданных нельзя дескремблировать, этот поток аудиоданных нельзя будет воспроизвести или скопировать без ввода в него водяного знака.

В соответствии с данным изобретением (п.13) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.1 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ. Поэтому реализуется компактный и портативный блок запоминания потока.

В соответствии с данным изобретением (п.14) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.9 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ. Поэтому за счет ЦП можно удобным образом реализовать управление считыванием или пр. для потока аудиоданных из блока запоминания потока.

В соответствии с данным изобретением (п.15) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.11 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ. Поэтому управление считыванием или т.п. для скремблированного потока аудиоданных из блока запоминания потока можно удобным образом реализовать за счет ЦП.

В соответствии с данным изобретением (п.16) в устройстве записи и воспроизведения данных по п.12 блок запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, в которой установлены ЗУПВ для запоминания потока аудиоданных и ЦП для управления выборкой из потока аудиоданных, запомненного в ЗУПВ. Поэтому управление считыванием или т.п. для ключа скремблирования скремблированного потока аудиоданных из блока запоминания потока можно удобным образом реализовать за счет ЦП.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - схема концептуального представления схематической структуры устройства записи и воспроизведения данных согласно первому варианту реализации данного изобретения,

Фиг.2(а) - 2(с) - схемы, поясняющие структуры данных потоков аудиоданных, где фиг.2(а) изображает структуру данных потока аудиоданных, поступающего извне; фиг.29(b) изображает структуру данных потока аудиоданных с присвоенным ему флагом и фиг.2(с) изображает структуру данных потока аудиоданных с введенным водяным знаком.

Фиг.3 - блок-схема структуры устройства записи и воспроизведения данных согласно первому варианту реализации данного изобретения.

Фиг.4 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения данных согласно второму варианту реализации данного изобретения.

Фиг.5 - схема структуры данных потока аудиоданных с присвоенным флагом согласно пятому варианту реализации данного изобретения.

Фиг.6 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения данных согласно третьему варианту реализации данного изобретения.

Фиг.7 - схема, поясняющая содержание, запоминаемое в средстве запоминания информации о разрешенном типе устройства в устройстве записи и воспроизведения данных согласно третьему варианту реализации данного изобретения.

Фиг.8 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения данных согласно четвертому варианту реализации данного изобретения.

Фиг.9 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения согласно пятому варианту реализации данного изобретения.

Фиг.10 - схема, поясняющая еще один пример съемного носителя записи, который составляет блок запоминания потока в соответствии с любым из упоминаемых выше вариантов реализации данного изобретения.

Фиг.11 - блок-схема структуры обычного ПК, выполняющего загрузку и воспроизведение аудиоданных.

Фиг.12 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения (МД-проигрыватель), которое выполнено с возможностью записи цифровых аудиоданных, записанных на таком носителе записи, как КД.

Фиг.13 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения, которое выполнено с возможностью получения аудиоданных либо с частной страницы, либо с КД для их воспроизведения.

Фиг.14 - схема, поясняющая общий процесс введения и извлечения водяного знака.

Фиг.15 - схема последовательности процесса введения водяного знака.

Фиг.16 - схема, поясняющая разделение на блоки несжатого потока аудиоданных в процессе введения водяного знака.

Фиг.17 - схема последовательности процесса извлечения водяного знака.

Фиг.18 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения данных, которое выполнено с возможностью введения водяного знака либо в несжатый поток данных, либо в сжатый поток аудиоданных.

Предпочтительный вариант осуществления изобретения

Авторы данного изобретения изучили проблему отсутствия возможности простого применения обычного способа введения водяного знака в поток аудиоданных для устройства записи и воспроизведения данных, в которое в качестве аудиоданных направляют и сжатый поток аудиоданных, и несжатый поток аудиоданных; и разработали устройство записи и воспроизведения данных, которое может вводить водяной знак в поток аудиоданных независимо от того, является ли направляемый в него поток аудиоданных несжатым потоком аудиоданных, или сжатым потоком аудиоданных.

Фиг.18 представляет собой блок-схему, поясняющую устройство записи и воспроизведения данных 1400, которое может вводить водяной знак и в несжатый поток аудиоданных, и в сжатый поток аудиоданных.

Устройство 1400 записи и воспроизведения данных выполнено таким образом, что оно может получать аудиоданные как из частной страницы по сети 10b, так и из КД 10а. Устройство 1400 содержит носитель 1406 записи, на котором записаны аудиоданные, и средство 1401 определения характеристики потока для определения, является ли входной поток аудиоданных сжатым потоком аудиоданных Sau, или несжатым потоком аудиоданных ESau.

Устройство 1400 записи и воспроизведения данных содержит средство 1402 декодирования и средство 1403 введения водяного знака. Средство 1402 декодирования расширяет декодированием сжатый поток аудиоданных ESau, выводимый из средства 1401 определения характеристики потока, в целях выведения несжатого потока аудиоданных RSau. Средство 1403 введения водяного знака вводит водяные знаки в несжатый поток аудиоданных Sau из средства 1401 определения характеристики потока и в несжатый поток аудиоданх RSau из средства 1402 декодирования.

Устройство 1400 записи и воспроизведения данных также содержит средство 1404 кодирования и средство 1405 записи потока. Средство 1404 кодирования сжимает поток аудиоданных с введенным в него водяным знаком Sauw с помощью кодирования в целях выведения сжатого потока аудиоданных ESauw. Средство 1405 записи потока записывает сжатый поток аудиоданных ESauw на носитель 1406 записи.

Устройство 1400 записи и воспроизведения данных также содержит средство 1407 считывания потока, средство 1408 декодирования и средство 1409 цифроаналогового преобразования. Средство 1407 считывания потока считывает сжатый поток аудиоданных ESauw с носителя 1406 записи. Средство 1408 декодирования расширяет сжатый поток аудиоданных ESauw с помощью декодирования в целях выведения несжатого потока аудиоданных RSauw. Средство 1409 цифроаналогового преобразования выполняет цифроаналоговое преобразование несжатого потока аудиоданных RSauw в целях выведения аналоговых аудиоданных Aauw на громкоговоритель 20.

В устройстве 1400 записи и воспроизведения данных упоминаемой выше конструкции, как и в обычном устройстве 1200 согласно фиг.12, определяют, является ли входящий поток аудиоданных сжатым, в средстве 1401 определения характеристики потока. В соответствии с результатом этого определения поток данных выводят либо в средство 1403 введения водяного знака, или в средство 1402 декодирования. Например, в том случае, когда сжатый поток аудиоданных ESau вводят в устройство 1400 по сети 10а, то этот сжатый поток аудиоданных ESau выводят в средство 1402 декодирования согласно определению средства 1401 определения характеристики потока. В средстве 1402 декодирования сжатый поток аудиоданных ESau расширяют декодированием, и несжатый поток аудиоданных RSau выводят в средство 1403 введения водяного знака.

С другой стороны, в том случае, когда несжатый поток аудиоданных Sau, полученный с КД 10b, вводят в устройство 1400, то этот несжатый поток аудиоданных Sau выводят в средство 1403 введения водяного знака согласно определению средства 1401 определения характеристики потока.

В средстве 1403 введения водяного знака водяной знак вводят в несжатый поток аудиоданных Sau. Несжатый поток аудиоданных Sauw с введенным водяным знаком сжимают кодированием в средстве 1404 кодирования в целях выведения в виде сжатого потока аудиоданных ESauw. Затем сжатый поток аудиоданных ESauw записывают на носителе 1406 записи с помощью средства 1405 записи потока.

Во время воспроизведения аудиоданных в устройстве 1400 записи и воспроизведения сжатый поток аудиоданных Esauw считывают с носителя 1406 записи средством 1407 считывания потока. Затем сжатый поток аудиоданных ESauw расширяют декодированием в средстве 1408 декодирования, и несжатый поток аудиоданных RSauw выводят из средства декодирования 1408.

Несжатый поток аудиоданных RSauw преобразуют в аналоговые аудиоданные Aauw с помощью средства 1408 цифроаналогового преобразования в целях выведения на громкоговоритель 20.

В устройстве 1400 записи и воспроизведения данных возникает новая проблема, заключающаяся в том, что запись аудиоданных занимает много времени, поскольку декодирование сжатых аудиоданных или кодирование несжатых аудиоданных выполняют во время их записи на носителе записи. Кодирование и декодирование, выполняемые в потоке аудиоданных (цифровые аудиоданные), обычно являются необратимым кодированием и декодированием, адаптированными для этого кодирования, соответственно, и поэтому эти процессы могут ухудшить качество аудиоданных, поступающих извне. Поэтому изобретатели данного изобретения разработали устройство записи и воспроизведения данных, с помощью которого можно решить указанные проблемы.

Далее следует описание устройства записи и воспроизведения данных, которое сокращает время, требуемое для записи аудиоданных, поступающих извне, и сводит к минимуму ухудшение качества воспроизводимых аудиоданных.

Осуществление 1.

Фиг.1 является схемой концептуального представления схематической структуры устройства записи и воспроизведения данных согласно первому варианту реализации данного изобретения.

Устройство 100 записи и воспроизведения данных содержит корпус 110а устройства, выполняющего запись и воспроизведение аудиоданных, и носитель 110b записи, который с возможностью съема устанавливается на корпусе 110а и запоминает аудиоданные. В устройство 100 записи и воспроизведения данных поступают в качестве аудиоданных сжатый поток аудиоданных ESau и несжатый поток аудиоданных Sau. В этом первом варианте реализации сжатый поток аудиоданных ESau поступает по сети 10а за счет загрузки. Несжатый поток аудиоданных Sau поступает из портативного носителя записи 10b, такого как КД. Аналоговые аудиоданные Ааu, выводимые из корпуса 110а устройства, вводят в громкоговоритель 20 для преобразования в речь.

Носитель 110b записи образован интеллектуальной карточкой, которую вставляют в прорезь 110a1 корпуса 110а устройства. Эта интеллектуальная карточка имеет ЗУПВ 110b1 для запоминания аудиоданных и ЦП 110b2 для управления записью данных в ЗУПВ 110b1.

В устройстве 100 привода диска этой конструкции, когда сжатый поток аудиоданных ESau из сети 10а или несжатый поток аудиоданных Sau из КД вводят в устройство, то поток данных записывают на носителе 110b записи (интеллектуальная карточка) в корпусе 110а устройства. С другой стороны, при воспроизведении аудиоданных поток аудиоданных, считанный с носителя 110b записи, преобразуют в аналоговые аудиоданные Ааu, чтобы вывести их на громкоговоритель 20. Аналоговые аудиоданные Ааu преобразуют в речь громкоговорителем 20.

Фиг.2(а) является схемой структуры данных потока аудиоданных. Поскольку сжатый поток аудиоданных ESau и несжатый поток аудиоданных Sau имеют одинаковую структуру данных, то они изображены как поток аудиоданных S в фиг.2(а).

Поток аудиоданных S состоит из заголовка потока Sh, содержащего информацию о характеристике потока, а область Sd данных потока содержит сами аудиоданные (цифровые аудиоданные). Заголовок Sh потока содержит следующую информацию в качестве информации о характеристике потока: информацию Ico, указывающую способ сжатия для этого потока S (информация о способе сжатия); информацию Isa, указывающую частоту дискретизации (информация о частоте дискретизации); информацию Ibi, указывающую число разрядов, выражающих цифровые данные (информация о числе разрядов); и информацию Isc, указывающую, является ли этот поток S скремблированным (информация о скремблировании).

Конкретно: значение “0” информации о способе сжатия Ico указывает, что поток аудиоданных S является несжатым потоком аудиоданных, полученным с помощью ЛИКМ (линейная импульсно-кодовая модуляция). Значение “1”, “2” или “3” информации Ico указывает, что поток аудиоданных S является сжатым потоком аудиоданных, полученным способом АСЗ, способом СЦКТ (система цифрового кинотеатра) или способом УАК (усовершенствованное аудиокодирование) соответственно.

Способ АСЗ является способом аудиокодирования для звукового сопровождения кинофильмов, например “5.1ch” и “2ch”, и используется в видеосистемах цифрового видеодиска. Способ СЦКТ также является способом аудиокодирования для звукового сопровождения кинофильмов, такого как “5.1ch” и “2ch”, и используется в кинотеатрах и видеосистемах цифрового видеодиска. Способ УАК является способом аудиокодирования для передачи аудиоданных на низкой скорости передачи битов. Значение “0”, “1” или “2” информации о частоте дискретизации Isa указывает, что частота дискретизации цифровых аудиоданных составляет 48 кГц, 96 кГц или 192 кГц соответственно. Значение “0”, “1” или “2” информации о числе битов Ibi указывает, что цифровыми аудиоданными являются цифровые данные, состоящие соответственно из 20 битов или 24 битов. Значение “0” информации скремблирования Isc указывает, что поток аудиоданных не скремблирован, а значение “1” информации Isc указывает, что поток аудиоданных скремблирован.

Нет необходимости описывать структуру области Sd данных потока подробно, т.к. область Sd данных потока не является основным объектом данного изобретения.

Далее следует подробное описание устройства 100 записи и воспроизведения данных.

Фиг.3 - блок-схема, изображающая структуру устройства 100 записи и воспроизведения данных.

Устройство 100 записи и воспроизведения данных принимает сжатый поток аудиоданных ЕSаu по сети 10а или несжатый поток аудиоданных Sau от носителя 10b записи, такого как КД, в виде потока аудиоданных S, имеющего структуру данных, изображаемую на фиг.2(а).

То есть, устройство 100 записи и воспроизведения данных содержит блок 100b запоминания потока для запоминания потоков аудиоданных ESau и Sau, блок 100а записи потока для записи этих потоков аудиоданных в блок 100b запоминания потока и блок 100с считывания потока для считывания этих потоков аудиоданных из блока 100b запоминания потока.

Блок 100а записи потока и блок 100с считывания потока установлены в корпусе 110а устройства, изображаемом на фиг.1. Блок 100b запоминания потока соответствует носителю 110b записи, изображаемому на фиг.1, и образован указанной интеллектуальной карточкой 110b, в которой установлено полупроводниковое запоминающее устройство (ЗУПВ).

Блок 100а записи потока содержит средство 101 определения характеристики потока, которое определяет, является ли сжатым поток аудиоданных S, поступающий извне, и выводит информацию определения характеристики Iaj1, указывающую результат этого определения; и присваивающее флаг средство 102 записи потока, которое присваивает флаг идентификации сжатия Fco, который устанавливают на заранее определенное значение, заголовку Sh потока S аудиоданных в соответствии с информацией Iaj1 определения характеристики и записывает поток аудиоданных Safl с флагом идентификации сжатия Fco (см. фиг.2(b)) в блок 100b запоминания потока. Присваивающее флаг средство 102 записи потока устанавливает значение флага идентификации сжатия Fco на “0”, если информация определения характеристики Iaj1 указывает, что входящий поток аудиоданных является несжатым потоком. С другой стороны, оно устанавливает значение флага идентификации сжатия Fco на значение “1”, если информация Iaj1 определения характеристики указывает, что входной поток аудиоданных является сжатым потоком. Несжатым потоком аудиоданных является поток данных, в котором цифровые аудиоданные, запомненные в своей области данных потока, не сжаты. Сжатый поток аудиоданных является потоком данных, в котором цифровые аудиоданные, запомненные в его области данных потока, являются сжатыми. Блок 100с считывания потока содержит средство 104 считывания потока, которое считывает поток аудиоданных Saf1 из блока 100b запоминания потока; и средство 105 определения флага потока, которое в соответствии со значением флага идентификации сжатия Fco в считанном потоке аудиоданных Saf1 определяет, является ли поток аудиоданных Saf1 несжатым потоком или сжатым потоком, и выводит эти потоки отдельно.

Блок 100с считывания потока также содержит средство 106 декодирования, которое расширяет декодированием сжатый поток аудиоданных, выводимый из средства 105 определения флага потока, чтобы вывести расширенный поток аудиоданных RSaf1; и средство 107 введения водяного знака, которое вводит водяной знак Dwm в область данных потока Sd несжатого потока аудиоданных Saf1, выводимого из средства 105 определения флага потока или в область данных потока Sd расширенного потока аудиоданных RSaf1, выводимого из средства 106 декодирования, и выводит поток аудиоданных с введенным водяным знаком Sawl (см. фиг.2(с)).

Блок 100с считывания потока также содержит средство 108 цифроаналогового преобразования, которое выполняет цифроаналоговое преобразование потока аудиоданных с введенным водяным знаком Sawl, чтобы вывести аналоговые аудиоданные Aaw на громкоговоритель 20, и эти аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют в речь посредством громкоговорителя 20.

Водяной знак Dwm, введенный в поток аудиоданных средством 107 введения водяного знака, является флагом, указывающим “запрещение копирования” для защиты авторских прав на данный поток аудиоданных.

Этот водяной знак вводят в несжатые цифровые аудиоданные (поток аудиоданных), и поток аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные. В общем, водяной знак можно обнаружить путем сравнения между цифровыми аудиоданными (поток аудиоданных), содержащими водяной знак, цифровыми аудиоданными (поток аудиоданных), не содержащими водяной знак. Водяной знак можно также обнаружить путем сравнения аналоговых аудиоданных, содержащих водяной знак (цифровые аудиоданные, прошедшие цифроаналоговое преобразование и содержащие водяной знак), с аналоговыми аудиоданными, не содержащими водяной знак (цифровые аудиоданные, прошедшие цифроаналоговое преобразование и не содержащие водяной знак).

В этом первом варианте реализации данного изобретения в отношении аналоговых аудиоданных Aaw, полученных цифроаналоговым преобразованием потока аудиоданных Saw с введенным водяным знаком, возможно обнаружить водяной знак из этих аналоговых аудиоданных Aaw путем анализирования этих данных Aaw или анализирования потока аудиоданных, полученного цифроаналоговым преобразованием этих данных Aaw.

Далее следует описание работы устройства.

Сначала описывается операция записи потока аудиоданных в интеллектуальную карточку (носитель записи), которая образует блок 100b запоминания потока.

При поступлении потока S аудиоданных извне в устройство записи и воспроизведения данных первого варианта реализации изобретения средство 101 определения характеристики потока определяет, является ли входящий поток S аудиоданных сжатым потоком ESau аудиоданных или несжатым потоком Sau аудиоданных, и выводит информацию определения характеристики Iaj1, указывающую результат этого определения. Конкретно, определение средством 101 определения характеристики потока выполняется в соответствии с информацией способа сжатия Ico, содержащейся в заголовке Sh потока входящего потока S аудиоданных. Например, если значение информации Ico о способе сжатия является “0”, то информацию, указывающую, что поток S аудиоданных не сжат, выводят как информацию об определении характеристики Iaj1 из средства 101 определения характеристики. Если значение информации о способе сжатия Ico является “1”, “2” или “3”, то информацию, указывающую, что поток S аудиоданных сжат, выводят как информацию определения характеристики Iaj1 из средства 101 определения характеристики потока.

Обычно поток S аудиоданных, загружаемый по сети 10а, является сжатым потоком аудиоданных ESau, а поток S аудиоданных, считанный с портативного носителя 10b записи, такого как КД, является несжатым потоком Sau аудиоданных.

Затем в присваивающем флаг средстве 102 записи потока флаг Fco идентификации сжатия присваивают заголовку Sh потока S аудиоданных в соответствии с информацией определения характеристики Iaj1, и поток аудиоданных Saf1 с присвоенным флагом (см. фиг.2(b)) записывают в блок 100b запоминания потока с помощью средства 102 записи. Например, если средство 101 определения характеристики потока определяет, что поток аудиоданных, загруженный по сети 10а, является сжатым, то присваивающее флаг средство 102 записи потока устанавливает флаг Fco идентификации сжатия на “1”. С другой стороны, если средство 101 определения характеристики потока определяет, что поток аудиоданных, считанный с КД, не является сжатым, то присваивающее флаг средство 102 записи потока устанавливает флаг Fco идентификации сжатия на “0”, Далее следует описание операции считывания потока аудиоданных из блока 100b запоминания потока. При воспроизведении аудиоданных: сначала запрос на считывание потока выводят из средства 104 считывания потока в блок 100b запоминания потока, и затем поток Saf1 аудиоданных с присвоенным флагом считывают из блока 100b запоминания потока с помощью средства 104 считывания потока. Затем средство 105 определения флага потока определяет, является ли поток Saf1 аудиоданных сжатым согласно значению флага Fco идентификации сжатия в заголовке Sh потока Saf1 аудиоданных.

Если определено, что считанный поток аудиоданных является сжатым, тогда поток Saf1 аудиоданных выводят из средства 105 определения флага потока в средство 106 декодирования. С другой стороны, если решено, что считанный поток аудиоданных не является сжатым, то несжатый поток Saf1 аудиоданных выводят из средства 105 определения флага потока в средство 107 введения водяного знака.

В средстве 106 декодирования сжатый поток Saf1 аудиоданных расширяют декодированием, и расширенный поток Rsaf1 аудиоданных выводят из средства 106 декодирования в средство 107 введения водяного знака.

В средстве 107 введения водяного знака водяной знак Dwm вводят в несжатый поток аудиоданных, т.е. либо в несжатый поток Saf1 аудиоданных из средства 105 определения флага потока, либо в расширенный поток Rsaf1 аудиоданных из средства 106 декодирования.

Поток Saw1 аудиоданных с введенным водяным знаком (см. фиг.2(с)) преобразуют в аналоговые аудиоданные Aaw с помощью средства 108 цифроаналогового преобразования в целях выведения их на громкоговоритель 20. В громкоговорителе 20 аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют в речь, воспринимаемую обычным человеческим слухом.

Как указывалось выше, устройство 100 записи и воспроизведения данных первого варианта реализации данного изобретения обеспечивают средством 101 определения характеристики потока, которое определяет, является ли сжатым поток аудиоданных, поступающий извне, и формирует флаг Fco идентификации сжатия, имеющий некоторое значение согласно результату этого определения. Этот флаг Fco присваивают потоку аудиоданных, и поток аудиоданных с флагом Fco записывают в блок 100b запоминания потока. Поэтому - в соответствии с флагом Fco идентификации сжатия, присвоенным потоку аудиоданных - возможно определить, нужно ли расширять декодированием поток аудиоданных, считанный из блока 100b запоминания потока.

Соответственно, после считывания сжатого потока аудиоданных из блока запоминания потока его расширяют, и водяной знак вводят в несжатый поток аудиоданных, полученный расширением.

Другими словами, поступивший извне сжатый поток аудиоданных записывают в блок запоминания потока немедленно после простого процесса присвоения флага идентификации сжатия потоку, в результате чего время, требуемое для записи сжатого потока аудиоданных в блоке запоминания потока, можно сократить.

Помимо этого исключается ухудшение качества аналоговых аудиоданных, полученных воспроизведением поступившего извне сжатого потока аудиоданных.

В случае, когда введение водяного знака выполняют до записи сжатого потока аудиоданных в блок запоминания потока, необходимо выполнение следующих процессов: процесса расширения, заключающегося в преобразовании сжатого потока аудиоданных в несжатый поток аудиоданных путем декодирования; процесса введения водяного знака, заключающегося во введении водяного знака в несжатый поток аудиоданных; и процесса сжатия, заключающегося в сжатии посредством кодирования несжатого потока аудиоданных с введенным водяным знаком. В этом случае, поскольку процессы расширения и сжатия адаптированы для необратимого кодирования, поэтому по причине этих процессов происходит ухудшение качества звука. Напротив, в том случае, когда введение водяного знака осуществляют после считывания сжатого потока аудиоданных из блока запоминания потока, необходимы только указанные процессы расширения и введения водяного знака, и поэтому можно избежать ухудшения качества звука, вызываемого сжатием.

Также в этом первом варианте реализации: для ограничения копирования имеющих водяной знак аудиоданных используют флаг, указывающий, что содержащие флаг аудиоданные не могут быть скопированы. Но способ защиты авторских прав с помощью водяного знака не ограничивается этим вариантом реализации.

Например, существует способ, называемый “управлением генерации”, согласно которому флаг, указывающий количество случаев прошлого копирования (генераций) потока аудиоданных, вводят в поток аудиоданных в качестве водяного знака, и копирование потока аудиоданных воспрещается при превышении заранее определенного числа случаев копирования (генераций). Также существует способ, согласно которому информацию, указывающую имя или другие данные владельца авторских прав на данный поток аудиоданных, вводят в поток в качестве водяного знака, и в случае недозволенного копирования потока аудиоданных имя владельца авторских прав извлекают из потока аудиоданных согласно водяному знаку для выяснения владельца авторских прав.

Осуществление 2.

Фиг.4 - блок-схема, поясняющая устройство записи и воспроизведения данных согласно второму варианту реализации данного изобретения.

Схематическая структура устройства 200 записи и воспроизведения данных этого второго варианта реализации идентична схеме устройства 100 первого варианта реализации, изображаемого на фиг.1. То есть, устройство 200 записи и воспроизведения данных состоит из корпуса устройства, которое выполняет запись и воспроизведение аудиоданных, и из носителя записи, который съемным образом установлен на корпусе и запоминает аудиоданные.

В устройство 200 записи и воспроизведения данных направляют в качестве аудиоданных сжатый поток аудиоданных ESau, несжатый поток аудиоданных Sau или скремблированный сжатый поток аудиоданных ESau. При вводе скремблированного сжатого потока аудиоданных в устройство 200 ключ скремблирования для дескремблирования также вводят в устройство 200.

В этом втором варианте реализации, в целях упрощения описания, предполагается, что скремблированный сжатый поток аудиоданных ESau с соответствующим ключом скремблирования или нескремблированный сжатый поток аудиоданных ESau загружают по сети 10а в устройство 200, и при этом в устройство 200 нескремблированный несжатый поток аудиоданных направляют из портативного носителя 10b записи, такого как КД. Каждый из потоков аудиоданных имеет структуру данных, изображаемую на фиг.2(а).

Конкретно, устройство 200 записи и воспроизведения данных содержит блок 200b запоминания потока для запоминания поступающих извне потоков аудиоданных, блок 200а записи потока для записи потоков аудиоданных в блок 200b запоминания потока и блок 200с считывания потока для считывания потоков аудиоданных из блока 200b запоминания потока.

Блок 200а записи потока и блок 200с считывания потока установлены в корпусе устройства (см. фиг.1). Блок 200b запоминания потока соответствует носителю записи и образован упоминаемой выше интеллектуальной карточкой, в которой установлено полупроводниковое запоминающее устройство (ЗУПВ).

Блок 200а записи потока содержит средство 201 определения характеристики потока, который определяет, сжат ли поступающий извне поток S аудиоданных и скремблирован ли поток S аудиоданных, и выводит информацию определения характеристики Iaj2, указывающую результат этого определения; и средство записи ключа 203 скремблирования, которое записывает ключ скремблирования Ksc для дескремблирования скремблированного потока аудиоданных в блоке 200b запоминания потока, причем указанный ключ скремблирования Ksc поступает извне устройства 200.

Блок 200а записи потока также содержит присваивающее флаг средство 202 записи потока, которое присваивает имеющий заранее определенное значение флаг Fco идентификации сжатия и имеющий заранее определенное значение флаг идентификации скремблирования Fsc заголовку Sh потока S аудиоданных в соответствии с информацией определения характеристики Iaj2 и записывает поток Saf2 аудиоданных с этими флагами Fco и Fsc (см. фиг.5) в блок 200b запоминания потока.

Присваивающее флаг средство 202 записи потока устанавливает значения флага Fco идентификации сжатия и флаг Fsc идентификации скремблирования следующим образом. Если информация определения характеристики Iaj2 указывает, что входящий поток аудиоданных является несжатым потоком, то значение флага Fco идентификации сжатия устанавливают на “0”. Если информация Iaj2 определения характеристики указывает, что входящий поток аудиоданных является сжатым потоком, то значение флага Fco идентификации сжатия устанавливают на “1”. Если информация Iaj2 определения характеристики указывает, что входящий поток аудиоданных не скремблирован, то значение флага Fsc идентификации скремблирования устанавливают на “0”. Если информация Iaj2 определения характеристики указывает, что входящий поток аудиоданных скремблирован, то значение флага Fsc идентификации скремблирования устанавливают на “1”.

Несжатый поток аудиоданных является потоком данных, в котором цифровые аудиоданные, запомненные в его области данных потока, не сжаты, а сжатый поток аудиоданных является потоком данных, в котором цифровые аудиоданные, запомненные в его области данных потока, сжаты. Нескремблированным потоком аудиоданных является поток данных, в котором цифровые аудиоданные, запомненные в его области данных потока, не скремблированы, а скремблированный поток аудиоданных является потоком данных, в котором цифровые аудиоданные, запомненные в его области данных потока, скремблированы.

Блок 200с считывания потока содержит средство 206 считывания потока, которое считывает поток Saf2 аудиоданных из блока 200b запоминания потока; и первое средство 207 определения флага потока, которое определяет, является ли поток Saf2 аудиоданных несжатым потоком или сжатым потоком - в соответствии со значением флага Fco идентификации сжатия, содержащегося в считанном потоке Saf2 аудиоданных, и выводит эти потоки отдельно.

Блок 200с считывания потока также содержит средство считывания ключа 205 скремблирования, которое считывает ключ скремблирования Ksc из блока 200b запоминания потока; и средство 208 дескремблирования, которое дескремблирует скремблированный поток аудиоданных, выводимый из первого средства определения флага 207 потока, с помощью ключа скремблирования Ksc и выводит дескремблированный поток аудиоданных DSaf2.

Блок 200с считывания потока также содержит второе средство определения флага 209 потока, которое принимает либо нескремблированный поток Saf2 аудиоданных, выводимый из первого средства определения флага 207 потока, или дескремблированный поток DSaf2 аудиоданных, выводимый из средства 208 дескремблирования, и определяет, являются ли потоки Saf2 и DSaf2 аудиоданных несжатыми потоками данных или сжатыми потоками данных - согласно значениям флагов Fco идентификации сжатия, содержащимся в этих потоках, и выводит эти потоки отдельно; и средство 210 декодирования, которое посредством декодирования расширяет сжатый поток DSaf2 аудиоданных, выводимый из средства 209 определения, в целях выведения расширенного потока RSaf2 аудиоданных.

Блок 200с считывания потока также содержит средство 211 введения водяного знака, которое вводит водяной знак Dwm в область Sd данных несжатого потока Saf2 или DSaf2 аудиоданных, выводимого из второго средства 209 определения флага потока, или в область Sd данных расширенного потока Rsaf1 аудиоданных, выводимого из средства 210 декодирования, чтобы вывести поток Saw2 аудиоданных с введенным водяным знаком (см. фиг.2 (с)); и средство цифроаналогового 212 преобразования, которое выполняет цифроаналоговое преобразование потока Saw2 аудиоданных с введенным водяным знаком, чтобы вывести аналоговые аудиоданные Aaw на громкоговоритель 20. Аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют в речь громкоговорителем 20.

Во многих случаях блок 200а записи потока выполняют как устройство для записи потока аудиоданных и ключа скремблирования в блок 200b запоминания потока, а блок 200с считывания потока выполняют как еще одно устройство для считывания потока аудиоданных и ключа скремблирования из блока 200b запоминания потока.

Водяной знак Dwm, вводимый в поток аудиоданных средством 210 введения водяного знака, является флагом, указывающим “запрещение копирования”, как и в первом варианте реализации данного изобретения.

Далее следует описание операции записи потока аудиоданных на носитель 200b записи.

При поступлении потока аудиоданных извне в устройство 200 записи и воспроизведения данных: средство 201 определения характеристики потока определяет, является ли данный входящий поток аудиоданных сжатым и является ли данный входящий поток аудиоданных скремблированным, и выводит информацию Iaj2 определения характеристики в соответствии с результатом этого определения.

Конкретно, определение, делаемое средством 201 определения характеристики потока, зависит от значений информации Ico о способе сжатия и от информации Isc о скремблировании, которая запоминается в заголовке Sh потока входящего потока аудиоданных. Например, если значение информации Ico о способе сжатия составляет “0”, то определяют, что поток S аудиоданных является несжатым. Если значение информации Ico о способе сжатия составляет “1”, “2” или “3”, то определяют, что поток S аудиоданных является сжатым. Если значение информации Isc о скремблировании составляет “0”, то определяют, что поток S аудиоданных не скремблирован. Если значение информации Isc о скремблировании составляет “1”, то определяют, что поток S аудиоданных скремблирован.

Обычно во многих случаях поток аудиоданных, загруженный по сети 10а, является либо скремблированным сжатым потоком аудиоданных ESau, либо нескремблированным сжатым потоком аудиоданных Esau, причем поток аудиоданных, считанный с портативного носителя (10b) записи, такого как КД, является нескремблированным несжатым потоком аудиоданных Sau.

Затем в присваивающем флаг средстве 202 записи потока флаг Fco идентификации сжатия и флаг Fsc идентификации скремблирования присваивают заголовку Sh потока аудиоданных в соответствии с информацией Iaj2 определения характеристики, и поток Saf2 аудиоданных с присвоенным флагом (см. фиг.5) записывают в блок 200b запоминания потока с помощью средства 202 записи.

Например, если определено, что входящий поток аудиоданных является сжатым и скремблированным, то значения флага Fco идентификации сжатия и флага Fsc идентификации скремблирования устанавливают на “1”. Если определено, что входящий поток аудиоданных является сжатым, но не скремблированным, то значение флага Fco идентификации сжатия устанавливают на “1”, а значение флага Fsc идентификации скремблирования устанавливают на “0”. Если определено, что входящий поток аудиоданных является несжатым, но скремблированным, то значение флага Fco идентификации сжатия устанавливают на “0”, а значение флага Fsc идентификации скремблирования устанавливают на “1”. Если входной поток аудиоданных определяют как и несжатый, и нескремблированный, то значения флага идентификации сжатия Fco и флага Fsc идентификации скремблирования устанавливают на “0”.

Также, если входящий поток аудиоданных является скремблированным, то ключ скремблирования Кsс для дескремблирования этого потока аудиоданных вводят в устройство 200 записи и воспроизведения данных, и этот ключ скремблирования Ksc записывают в блок 200b запоминания потока с помощью средства 203 записи.

Далее следует описание операции считывания потока аудиоданных из блока 200b запоминания потока.

При воспроизведении аудиоданных сначала выводят запрос на считывание из средства 206 считывания потока в блок 200b запоминания потока, и затем поток Saf2 аудиоданных с присвоенным флагом считывают из блока 200b запоминания потока с помощью средства 206 считывания потока. Затем первое средство определения флага 207 потока - в соответствии со значением флага Fsc идентификации скремблирования, содержащимся в заголовке Sh потока Saf2 аудиоданных, - определяет, является ли поток Saf2 аудиоданных скремблированным.

Если определяют, что считанный поток Saf2 аудиоданных является скремблированным, то поток Saf2 аудиоданных выводят из средства 207 определения флага потока в средство 208 дескремблирования. Затем ключ скремблирования Ksc, соответствующий считанному потоку аудиоданных Saf2, считывают из блока 200b запоминания потока в целях выведения в средство 208 дескремблирования. В средстве 208 дескремблирования поток Saf2 аудиоданных дескремблируют с помощью соответствующего ключа скремблирования Ksc, и дескремблированный поток DSaf2 аудиоданных выводят во второе средство 209 определения флага потока.

С другой стороны, если первое средство 207 определения флага потока определяет, что считанный поток аудиоданных не скремблирован, тогда поток Saf2 аудиоданных выводят из средства 207 определения флага потока во второе средство 209 определения флага потока.

Во втором средстве 209 определения флага потока - в соответствии со значением флага Fco идентификации сжатия в заголовке Sh потока Saf2 аудиоданных - определяют, является ли сжатым поток Saf2 аудиоданных или дескремблированный поток DSaf2.

Если определено, что поток аудиоданных является сжатым, то поток Saf2 или DSaf2 аудиоданных выводят из второго средства 109 определения флага потока в средство 210 декодирования. В средстве декодирования 210 сжатый поток Saf2 или DSaf2 аудиоданных расширяют с помощью декодирования, и расширенный поток RSaf аудиоданных выводят из средства 210 декодирования в средство 211 введения водяного знака.

С другой стороны, если второе средство 209 определения флага определяет, что считанный поток Saf2 или DSaf2 аудиоданных является несжатым, то поток Saf2 или DSaf2 аудиоданных выводят из второго средства 209 определения флага потока в средство 211 введения водяного знака.

В средстве 211 введения водяного знака водяной знак Dwm вводят в несжатый поток аудиоданных, т.е. в несжатый поток Saf2 или DSaf2 аудиоданных, выводимый из второго средства 209 определения флага потока, или в расширенный поток RSaf аудиоданных, выводимый из средства 210 декодирования.

Поток Saw2 аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные Aaw с помощью средства 212 цифроаналогового преобразования в целях выведения их на громкоговоритель 20. В громкоговорителе 20 аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют в речь, воспринимаемую обычным человеческим слухом.

Как упоминалось выше, устройство 200 записи и воспроизведения данных второго варианта реализации данного изобретения обеспечивают средством 201 определения характеристики потока, которое определяет, является ли поступающий извне поток аудиоданных сжатым и является ли данный поток аудиоданных скремблированным, и формирует флаг Fco идентификации сжатия и флаг Fsc идентификации скремблирования согласно результату этого определения. Эти флаги Fco и Fsc идентификации присваивают потоку аудиоданных, и поток аудиоданных с этими флагами записывают в блок 200b запоминания потока. Поэтому обеспечивается возможность - в соответствии с флагами Fco и Fsc идентификации в этом потоке аудиоданных - определить, что поток аудиоданных, считанный из блока 100b запоминания потока, подлежит и декодированию, и дескремблированию либо подлежит обработке одним из этих процессов или ни одним из этих процессов.

Соответственно, после считывания сжатого потока аудиоданных или скремблированного потока аудиоданных из блока запоминания потока их расширяют или дескремблируют, и водяной знак вводят в нескремблированный несжатый поток аудиоданных. Тем самым исключают ухудшение качества воспроизводимых аудиоданных - согласно описанию первого варианта реализации.

Также сжатый поток аудиоданных или скремблированный сжатый поток аудиоданных, поступающий извне, записывают в блоке запоминания потока немедленно после простого процесса присвоения потоку флага идентификации сжатия и флага Fsc идентификации скремблирования, в результате чего можно сократить время, требуемое для записи сжатого потока аудиоданных в блок запоминания потока.

Далее, второй вариант реализации в качестве водяного знака применяет флаг, указывающий, что запрещено копирование аудиоданных, содержащих этот водяной знак, и тем самым ограничивают копирование аудиоданных, содержащих этот водяной знак. Однако способ защиты авторских прав не ограничивается этим, и могут также использовать способы, описываемые для первого варианта реализации.

Осуществление 3.

Фиг.6 представляет блок-схему, поясняющую устройство записи и воспроизведения данных согласно третьему варианту реализации данного изобретения.

Устройство 300 записи и воспроизведения данных состоит из блока 300b запоминания потока для запоминания поступающего извне потока аудиоданных, блока 300а записи потока для записи потока аудиоданных в блоке 300b запоминания потока и блока 300с считывания потока для считывания потока аудиоданных из блока 300b запоминания потока.

Блок 300а записи потока и блок 300с считывания потока установлены в корпусе устройства (см. фиг.1). Блок 300b запоминания потока соответствует носителю записи, который съемным образом установлен на корпусе устройства и образован интеллектуальной карточкой, в которой установлено полупроводниковое запоминающее устройство (ЗУПВ). Но блок 300b запоминания потока не ограничен устройством типа интеллектуальной карточки и может быть устройством типа запоминающего устройства-наклейки.

Поступающий извне поток аудиоданных является либо сжатым потоком ESau аудиоданных, либо несжатым потоком Sau аудиоданных - как в первом варианте реализации данного изобретения. Например, сжатый поток ESau аудиоданных загружают по сети 10а, а несжатый поток Sau аудиоданных поступает из портативного носителя записи, такого как КД.

Далее подробно описываются компоненты устройства.

Блок 300а записи потока идентичен блоку 100а записи потока первого варианта реализации, включая средство 101 определения характеристики потока и средство 102 записи потока.

Блок 330с считывания потока содержит средство 315 хранения (запоминания) информации о типе устройства для хранения информации, которая указывает тип устройства 300 записи и воспроизведения данных (информация о типе устройства Ity) - помимо компонентов блока 100с считывания потока, согласно первому варианту реализации. В средстве 315 хранения информации о типе устройства заранее определенное значение, например “1” или “0”, запоминают заранее как значение информации о типе устройства Ity.

Блок 300b запоминания потока содержит средство 311 запоминания потока, которое запоминает поток аудиоданных, выводимый из средства 102 записи потока, и средство 312 запоминания информации о типе устройства, которое запоминает значение информации, указывающей тип устройства, которому разрешено считывать поток аудиоданных из устройства 311 запоминания потока (информация о разрешенном типе устройства Ity).

Фиг.7 изображает схему, иллюстрирующую содержание, запомненное в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства. Значение “0” информации Ity о разрешенном типе устройства в средстве 312 запоминания указывает, что соответствующее устройство записи и воспроизведения данных является проигрывателем, имеющим функцию введения водяного знака во время воспроизведения. Значение “1” информации Ity о разрешенном типе устройства, запомненное в средстве 312 запоминания, указывает, что соответствующее устройство записи и воспроизведения данных является записывающим устройством, имеющим функцию введения водяного знака во время воспроизведения.

Блок 300b запоминания потока также содержит средство 314 получения информации о типе устройства, которое считывает значение информации Ity о типе устройства относительно данного устройства 300 записи и воспроизведения данных из средства 315 хранения информации о типе устройства в блок 300с считывания потока (300с) при реагировании на запрос на считывание от блока 300с считывания потока; и средство 313 определения разрешения на считывание потока, которое производит поиск информации Ity о типе устройства, запомненной в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства, для обнаружения значения считанной информации Ity о типе устройства, и определяет, разрешено ли считывание потока аудиоданных из средства 311 запоминания потока - согласно результату этого поиска.

Конкретно, средство 313 определения разрешения на считывание разрешает средству 104 считывания потока считывать поток аудиоданных, если значение информации Ity о типе устройства, считанное из средства 315 хранения информации о типе устройства, согласуется с любым из значений информации Ity о типе устройства, запомненной в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства. С другой стороны, средство 313 определения разрешения на считывание потока запрещает средству 104 считывания потока считывать поток аудиоданных, если значение информации Ity о типе устройства, считанное из средства 315 хранения информации о типе устройства, не согласуется ни с одним из значений информации Ity о типе устройства, запомненной в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства.

Например, если значение информации Ity о типе устройства, хранимое средством 315 запоминания информации о типе устройства, является “1” (записывающее устройство с функцией введения водяного знака при воспроизведении), то, поскольку значение “1” информации Ity о типе устройства запомнено в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства согласно фиг.7, считывание потока аудиоданных разрешено. В этом случае средство считывания потока 104 может считывать поток аудиоданных из средства 311 запоминания потока.

С другой стороны, если значение, не изображенное на фиг.7, например “2”, сохранено в средстве 315 хранения информации о типе устройства или если блок 300с считывания потока не имеет средства 315 хранения информации о типе устройства и поэтому средство 314 получения информации о типе устройства не может получить значение информации Ity о типе устройства, тогда считывание потока аудиоданных является невозможным. В этом случае средство 104 считывания потока не может считывать поток аудиоданных из средства 311 запоминания потока.

В этом третьем варианте реализации: поскольку блок 300b запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, изображаемой на фиг.1, то средство 311 запоминания потока и средство 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства выполняют за счет ЗУПВ, установленного в интеллектуальной карточке. Средство 313 определения разрешения на считывание потока и средство 314 получения информации о типе устройства выполняют за счет ЦП, установленного в интеллектуальной карточке.

Во многих случаях блок 300а записи потока выполняют в виде устройства для записи потока аудиоданных в блок 300b запоминания потока, а блок 300с считывания потока выполняют в виде еще одного устройства для считывания потока аудиоданных из блока 300b запоминания потока.

Далее следует описание работы устройства.

Операция записи потока аудиоданных в интеллектуальную карточку (носитель записи), образующую блок 300b запоминания потока, идентична операции, описываемой относительно первого варианта реализации, и поэтому эта операция ниже описывается вкратце.

В средстве 101 определения записи потока определяют, является ли поступающий извне поток S аудиоданных сжатым потоком данных ESau или несжатым потоком аудиоданных Sau, a информация Iaj1 определения характеристики, указывающая результат определения, выводится из устройства 101 определения. Затем в присваивающем флаг средстве 102 записи потока присваивают флаг Fco идентификации сжатия заголовку Sh потока S аудиоданных в соответствии с информацией Iaj1 определения характеристики, и поток Saf1 аудиоданных с присвоенным флагом (см. фиг.2 (b)) записывают в блок 300b запоминания потока с помощью средства 102 записи. В этом третьем варианте реализации поток Saf1 аудиоданных с присвоенным флагом записывают в средстве 311 запоминания потока блока 300b запоминания потока.

Далее следует описание операции считывания потока аудиоданных из блока 300b запоминания потока.

Сначала запрос на считывание потока выводят из средства 104 считывания потока в блок 300b запоминания потока. Затем значение информации Ity о типе устройства, сохраненное средством 315 хранения информации о типе устройства в блоке 300с считывания потока, считывают средством 314 получения информации о типе устройства, чтобы вывести его в средство 313 определения разрешения на считывание потока.

В средстве 313 определения разрешения на считывание потока выполняют поиск, чтобы определить, запомнено ли в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства значение считанной информации Ity о типе устройства. Если значение считанной информации Ity о типе устройства запомнено в средстве 312 запоминания, то средство 313 определения разрешения разрешает считывание потока аудиоданных средству 104 считывания потока. Если значение считанной информации Ity о типе устройства не запомнено в средстве 312 запоминания, то средство 313 определения разрешения принимает решение о запрещении средству 104 считывания потока считывать поток аудиоданных.

Другими словами, поток аудиоданных, запомненный в средстве 311 запоминания потока, может быть считан средством 104 считывания потока только в том случае, если средство 313 определения разрешения на считывание потока принимает решение разрешить считывание. В результате этого поток Saf1 аудиоданных считывают из средства 311 запоминания потока средством 104 считывания потока.

Например, если значение информации Ity о типе устройства, сохраненное в средстве 315 хранения информации о типе устройства, является “1” (записывающее устройство с функцией введения водяного знака при воспроизведении), то это значение согласуется с одним из многих значений информации Ity о типе устройства, запомненным в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства. Поэтому в средстве 313 определения разрешения на считывание потока из средства 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства обнаруживают то же значение, что и значение информации Ity о типе устройства, считанное средством 314 получения информации о типе устройства. При этом средство 313 определения разрешения принимает решение о том, что считывание разрешено, и это решение позволяет средству 104 считывания потока считывать поток аудиоданных из средства 311 запоминания потока.

С другой стороны, если в средстве 315 хранения информации о типе устройства сохранено значение, не являющееся значениями информации Ity о типе устройства, запомненными в средстве 312 запоминания информации о разрешенном типе устройства, например “2”, то средство 313 определения разрешения на считывание потока принимает решение о запрещении считывания. Если блок считывания потока 300с не имеет средство 315 хранения типа устройства и поэтому средство 314 получения информации о типе устройства не может получить какое-либо значение информации Ity о типе устройства, то средство 313 определения разрешения на считывание потока принимает решение запретить считывание, и это решение лишает средство 104 считывания потока возможности считывания потока аудиоданных из средства 311 запоминания потока.

Цель принятия решения о разрешении или запрете на считывание потока аудиоданных средством 313 определения разрешения на считывание потока заключается в исключении нежелательного считывания потока аудиоданных из блока 300b запоминания потока устройством воспроизведения, которое не вводит водяной знак при воспроизведении потока аудиоданных, и поэтому поток аудиоданных воспроизводят или копируют без введения водяного знака для защиты авторских прав.

Поток аудиоданных, считанный из блока 300b запоминания потока средством 104 считывания потока, подвергают введению водяного знака таким же образом, что и в первом варианте реализации, и поток аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аудиоданные.

Вкратце, средство 105 определения флага потока определяет, является ли считанный поток Saf1 аудиоданных сжатым, согласно значению флага Fco идентификации сжатия, содержащегося в потоке Saf1 аудиоданных. Только в том случае, если поток Saf1 аудиоданных является сжатым, его расширяют декодированием в средстве 106 декодирования, и расширенный поток Rsaf1 аудиоданных выводят в средство 107 введения водяного знака.

В средстве 107 введения водяного знака водяной знак вводят в несжатый поток аудиоданных, т.е. в расширенный поток Rsaf1 аудиоданных, из средства 106 декодирования или поток аудиоданных, который определен как несжатый средством 105 определения флага потока. В результате этого поток аудиоданных, считанный из блока 300b запоминания потока, находится в состоянии защиты авторских прав. Поток Saw1 аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные Aaw за счет средства 108 цифроаналогового преобразования, и аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют в речь, воспринимаемую обычным человеческим слухом, с помощью громкоговорителя 20.

Как указывалось выше, в устройстве 300 записи и воспроизведения данных согласно этому третьему варианту реализации блок 300с считывания потока содержит средство 315 для хранения значения информации Ity о типе устройства этого устройства 300, и блок 300b запоминания потока содержит средство 312 для запоминания информации, указывающей типы устройств, которым разрешено считывать поток аудиоданных. В блоке 300b запоминания потока проверяют поиском, запомнено ли значение информации Ity о типе устройства этого устройства 300 в средстве 312 запоминания, и считывание потока аудиоданных разрешают или запрещают согласно результату этого поиска. Поэтому помимо признаков первого варианта реализации возможно также исключить нежелательное считывание потока аудиоданных из блока 300b запоминания потока каким-либо устройством воспроизведения, которое не выполняет введение водяного знака при воспроизведении потока аудиоданных, и поэтому поток аудиоданных воспроизводят и копируют без введения водяного знака для защиты авторских прав.

Осуществление 4.

Фиг.8 представляет блок-схему, поясняющую устройство 400 записи и воспроизведения данных согласно четвертому осуществлению данного изобретения.

Устройство 400 записи и воспроизведения данных состоит из блока 400b запоминания потока для запоминания потока аудиоданных, поступающих извне, блока 400а записи потока для записи потока аудиоданных в блок 400b запоминания потока и блока 400с считывания потока для считывания потока аудиоданных из блока 400b запоминания потока - аналогично устройству 200 записи и воспроизведения данных второго варианта реализации, изображаемого на фиг.4.

Блок 400а записи потока и блок 400с считывания потока установлены в корпусе устройства (см. фиг.1). Блок 400b запоминания потока соответствует носителю записи, который съемным образом установлен на корпусе устройства и образован интеллектуальной карточкой, в которой установлено полупроводниковое запоминающее устройство (ЗУПВ), Блок 400b запоминания потока не ограничивается устройством типа интеллектуальной карточки и может быть устройством типа запоминающего устройства-наклейки.

Далее, поступающий извне поток аудиоданных является сжатым потоком аудиоданных ESau или несжатым потоком аудиоданных Sau, или скремблированным потоком аудиоданных ESau - согласно второму варианту реализации изобретения. Если подают скремблированный сжатый поток аудиоданных ESau, то в устройство 400 записи и воспроизведения данных также направляют ключ скремблирования Ksc для дескремблирования.

В этом четвертом варианте реализации - в целях упрощения описания - предполагается, что скремблированный сжатый поток аудиоданных ESau с соответствующим ключом скремблирования или нескремблированный сжатый поток аудиоданных ESau загружают по сети 10а в устройство 200, а нескремблированный несжатый поток аудиоданных направляют из портативного носителя 10b записи, такого как КД, в устройство 200. Каждый поток аудиоданных имеет структуру, изображаемую на фиг.2(а).

Далее следует подробное описание компонентов устройства.

Блок 400а записи потока идентичен блоку 200а записи потока второго варианта реализации, включая средство 201 определения характеристики потока, имеющее присваивающее флаг средство 202 записи потока и средство 203 записи ключа скремблирования.

Блок 400с считывания потока содержит средство 416 хранения (запоминания) информации о типе устройства для хранения значения информации, указывающего тип устройства 400 записи и воспроизведения данных (информация Ity о типе устройства) - помимо компонентов блока 200с считывания потока второго варианта реализации. В средстве 416 хранения информации о типе устройства заранее определенное значение, например “1” или “0”, запоминают заранее в качестве значения информации Ity о типе устройства. Эти значения “1” и “0” информации Ity о типе устройства указывают то же содержание, что и в третьем осуществлении. То есть, значение “0” информации Ity о типе устройства означает, что соответствующее устройство записи и воспроизведения данных является проигрывателем, имеющим функцию введения водяного знака во время воспроизведения. Значение “1” информации Ity о типе устройства означает, что соответствующее устройство записи и воспроизведения данных является записывающим и воспроизводящим устройством, имеющим функцию введения водяного знака во время воспроизведения.

Блок 400b запоминания потока содержит средство 413 запоминания потока, которое запоминает поток Saf2 аудиоданных, выводимый из присваивающего флаг средства 202 записи потока; средство 412 запоминания ключа скремблирования, которое запоминает ключ скремблирования Ksc, выводимый из средства 203 записи ключа скремблирования; и средство 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства, которое запоминает значения информации, указывающей типы устройств, которым разрешено считывать поток Saf2 аудиоданных из средства 413 запоминания потока (информация Ity типа разрешенного устройства).

Блок 400b запоминания потока также содержит средство 414 получения информации о типе устройства, которое считывает значение информации Ity о типе устройства записи 400 и воспроизведения данных из средства 416 хранения информации о типе устройства блока 400с считывания потока - в соответствии с запросом на считывание от блока 400с считывания потока; и средство 415 определения разрешения на считывание потока, которое производит поиск среди значений информации Ity о типе устройства, запомненной в устройстве 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства, для обнаружения значения считанной информации Ity о типе устройства, и принимает решение о разрешении или запрете на считывание потока аудиоданных из средства 413 запоминания потока в соответствии с результатом поиска.

В средстве 415 определения разрешения на считывание потока решение о разрешении на считывание потока аудиоданных принимают таким же образом, как и в описываемом выше средстве 313 определения разрешения на считывание потока в соответствии с третьим вариантом реализации.

Например, если значение информации Ity о типе устройства, сохраненное средством 416 хранения информации о типе устройства, составляет “1” (записывающее устройство с функцией введения водяного знака при воспроизведении), то, поскольку значение “1” информации Ity о типе устройства запомнено в средстве 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства согласно фиг.7, считывание потока аудиоданных разрешают. С другой стороны, если значение, не изображаемое на фиг.7, например “2”, сохранено в средстве 416 хранения информации о типе устройства или если блок 400с считывания потока не имеет средства 416 хранения информации о типе устройства и поэтому средство 414 получения информации о типе устройства не может получить значение информации Ity о типе устройства, тогда считывание потока аудиоданных запрещают.

В этом четвертом осуществлении, поскольку блок 400b запоминания потока образован интеллектуальной карточкой, согласно фиг.1, поэтому средство 413 запоминания потока, средство 412 запоминания ключа скремблирования и средство 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства выполняют за счет ЗУПВ, установленного в интеллектуальной карточке. Средство 415 определения разрешения на считывание потока и средство 414 получения информации о типе устройства выполняют за счет ЦП, установленного в интеллектуальной карточке.

Во многих случаях блок 400а записи потока выполняют в виде устройства для записи потока аудиоданных в блок 400b запоминания потока, а блок 400с считывания потока выполняют в виде еще одного устройства для считывания потока аудиоданных из блока 400b запоминания потока.

Далее следует описание работы устройства.

Операция записи потока аудиоданных в интеллектуальную карточку (носитель записи), образующую блок 400b запоминания потока, идентична операции, описываемой для второго варианта реализации, и поэтому эта операция описывается ниже вкратце.

Средство 201 определения характеристики потока определяет, является ли поступающий извне поток S аудиоданных (Sau или ESau) сжатым и является ли поток S аудиоданных скремблированным, и выводит информацию Iaj2 определения характеристики, указывающую результат такового определения. Например, если входящий поток аудиоданных является сжатым, тогда устанавливают “1” как значение флага Fco идентификации сжатия.

Если входящий поток аудиоданных не является сжатым, тогда устанавливают “0” как значение флага Fco идентификации сжатия. Если входящий поток аудиоданных является скремблированным, то устанавливают “1” как значение флага Fsc идентификации скремблирования. Если входящий поток аудиоданных не является скремблированным, то “0” устанавливают как значение флага Fsc идентификации скремблирования.

В присваивающем флаг средстве 202 записи потока флаг Fco идентификации сжатия и флаг Fsc идентификации скремблирования присваивают заголовку Sh потока S аудиоданных, и поток Saf2 аудиоданных с присвоенным флагом (см. фиг.5) записывают в блок 400b запоминания потока с помощью средства 202 записи. В этом четвертом варианте реализации имеющий присвоенный флаг поток Saf2 аудиоданных записывают в средстве 413 запоминания потока блока 400b запоминания потока.

Если входящий поток S аудиоданных скремблирован, то одновременно с записью потока аудиоданных: в средстве 412 запоминания ключа скремблирования с помощью средства 203 записи ключа скремблирования записывают ключ скремблирования для дескремблирования скремблированного потока аудиоданных.

Далее следует описание операции считывания потока Saf2 аудиоданных из блока 400b запоминания потока.

Сначала запрос на считывание потока выводят из средства 206 считывания потока в блок 400b запоминания потока. Затем значение информации Ity о типе устройства, запомненное средством 416 хранения информации о типе устройства блока 400с считывания потока, считывают средством 414 получения информации о типе устройства в целях выведения в средство 415 определения разрешения на считывание потока.

Затем в средстве 415 определения разрешения на считывание потока принимают решение о разрешении или запрете считывания потока аудиоданных, которое принимают аналогично описанию средства 313 определения разрешения на считывание потока согласно третьему варианту реализации. То есть, в средстве 415 определения разрешения на считывание потока производят следующий поиск: запомнено ли значение считанной информации Ity о типе устройства в средстве 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства. Если значение считанной информации Ity о типе устройства запомнено в средстве 411 запоминания, то средство 415 определения решения принимает решение о разрешении средству 206 считывания потока считывать поток аудиоданных. Если значение считанной информации Ity о типе устройства не запомнено в средстве 411 запоминания, то средство 415 определения разрешения принимает решение о запрете средству 206 считывания потока считывать поток аудиоданных.

Другими словами, поток аудиоданных, запомненный в средстве 413 запоминания потока, может считываться средством 206 считывания потока только в том случае, если средство 415 определения разрешения на считывание потока принимает решении о разрешении считывания. В результате этого поток Saf2 аудиоданных считывают из средства 413 запоминания потока с помощью средства 206 считывания потока.

Если поток Saf2 аудиоданных, считанный из средства 413 запоминания потока, скремблирован, то ключ скремблирования Кsс для дескремблирования потока аудиоданных считывают из средства 412 запоминания ключа скремблирования с помощью средства 412 считывания ключа скремблирования.

Затем поток аудиоданных, считанный из блока 400b запоминания потока средством 206 считывания потока, подвергают введению водяного знака тем же порядком, который описан во втором варианте реализации, и поток аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные.

Вкратце, в первом средстве 207 определения флага потока в соответствии со значением флага Fsc идентификации скремблирования, содержащемся в считанном потоке Saf2 аудиоданных, определяют, является ли поток аудиоданных скремблированным. Поток аудиоданных дескремблируют в средстве 208 дескремблирования с помощью ключа скремблирования Кsс, считанного средством 205 считывания ключа скремблирования, только в том случае, если скремблирован поток аудиоданных.

Затем во втором средстве 209 определения флага потока - в соответствии со значением флага Fco идентификации сжатия, содержащегося в потоке DSaf2 или Saf2 аудиоданных, - принимают решение, является ли сжатым дескремблированный поток DSaf2 аудиоданных из средства 208 дескремблирования или нескремблированный поток Saf2 аудиоданных из первого средства 207 определения флага потока.

Поток аудиоданных расширяют декодированием в средстве 210 декодирования, и расширенный поток RSaf2 аудиоданных выводят в средство 211 введения водяного знака только в случае, если поток DSaf2 или Saf2 аудиоданных сжат.

В средстве 211 введения водяного знака водяной знак вводят в несжатый поток аудиоданных, т.е. расширенный поток RSaf2 аудиоданных, выводимый из средства 210 декодирования, или поток DSaf2 или Saf2 аудиоданных, который определен как несжатый вторым средством 209 определения флага потока. Тем самым поток аудиоданных, считанный из блока 400b запоминания потока, переходит в состояние защищенных авторских прав. Поток Saw2 аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные Aaw с помощью средства 212 цифроаналогового преобразования, и аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют громкоговорителем 20 в речь, воспринимаемую обычным человеческим слухом.

Как упоминалось выше, в устройстве 400 записи и воспроизведения данных в этом четвертом осуществлении помимо компонентов устройства 200 второго варианта реализации блок 400с считывания потока содержит средство 416 для хранения значения информации Ity о типе устройства этого устройства 400, а блок 400b запоминания потока содержит средство 411 для запоминания информации, указывающей типы устройств, которым разрешено считывать поток аудиоданных. В блоке 400b запоминания потока проверяют посредством поиска, запомнено ли значение информации Ity о типе устройства этого устройства 400 в средстве 411 запоминания, и считывание потока аудиоданных разрешают или запрещают в соответствии с результатом этого поиска. Поэтому помимо признаков первого варианта реализации здесь исключают нежелательное считывание потока аудиоданных из блока 400b запоминания потока устройством воспроизведения, которое не выполняет введение водяного знака при воспроизведении потока аудиоданных, и поэтому поток аудиоданных воспроизводят или копируют без введения водяного знака для защиты авторских прав.

Осуществление 5.

Фиг.9 изображает блок-схему, поясняющую устройство 500 записи и воспроизведения данных согласно пятому варианту реализации данного изобретения.

Устройство 500 записи и воспроизведения данных обеспечивают блоком 500b запоминания потока для запоминания поступающего извне потока аудиоданных, блоком 500а записи потока для записи потока аудиоданных в блок 500b запоминания потока и блоком 500с считывания потока для считывания потока аудиоданных из блока 500b запоминания потока - аналогично устройству 400 записи и воспроизведения данных в четвертом варианте реализации согласно фиг.8.

Блок 500а записи потока и блок 500с считывания потока идентичны блоку 400а записи потока и блоку 400с считывания потока согласно четвертому варианту реализации соответственно.

Блок 500b запоминания потока содержит средство 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования вместо средства 415 определения разрешения на считывание потока блока 400b запоминания потока четвертого варианта реализации.

Конкретно, блок 500b запоминания потока содержит средство 413 запоминания потока, которое запоминает поток Saf2 аудиоданных, выводимый из присваивающего флаг средства 202 записи потока; средство 412 запоминания ключа скремблирования, которое запоминает ключ скремблирования Ksc, выводимый из средства 203 записи ключа скремблирования; и средство 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства, которое запоминает значения информации, указывающей типы устройств, которым разрешено считывать поток Saf2 аудиоданных из средства 413 запоминания потока (информация Ity о разрешенном типе устройства). Блок 500b запоминания потока также содержит средство 414 получения информации о типе устройства, которое считывает значение информации Ity о типе устройства относительно устройства 500 записи и воспроизведения данных о типе устройства из средства 416 запоминания информации о типе устройства блока 500с считывания потока - согласно запросу на считывание от блока 500с считывания потока, и средство 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования, которое производит поиск среди значений информации Ity о типе устройства, запомненной в средстве 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства, для обнаружения значения считанной информации Ity о типе устройства, и согласно результату этого поиска определяет, разрешено ли считывание ключа скремблирования Ksc из средства 412 запоминания ключа скремблирования.

В устройстве 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования решение о разрешении или запрете на считывание ключа скремблирования Ksc выносят аналогичным образом, как в описываемом выше устройстве 415 определения разрешения на считывание потока согласно четвертому варианту реализации.

Например, если значение информации Ity о типе устройства, сохраненное средством 416 хранения информации о типе устройства, составляет “1” (записывающее устройство с функцией введения водяного знака при воспроизведении), то, поскольку значение “1” информации Ity о типе устройства запомнено в средстве 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства согласно фиг.1, считывание потока аудиоданных разрешено. С другой стороны, если значение, не изображенное на фиг.7, например “2”, сохранено в средстве 416 хранения информации о типе устройства или если блок 500с считывания потока не имеет средства 416 хранения информации о типе устройства и поэтому средство 414 получения информации о типе устройства не может получить значение информации Ity о типе устройства, тогда считывание потока аудиоданных запрещено.

В этом пятом варианте реализации, поскольку блок 500b запоминания потока образован интеллектуальной карточкой согласно фиг.1, средство 413 запоминания потока, средство 412 запоминания ключа скремблирования и средство 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства выполняют за счет ЗУПВ, установленного в интеллектуальной карточке. Средство 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования и средство 414 получения информации о типе устройства выполняют за счет ЦП, установленного в интеллектуальной карточке.

Также, во многих случаях блок 500а записи потока выполняют в виде устройства записи потока аудиоданных в блок запоминания 500b потока, а блок 500с считывания потока выполняют в виде еще одного устройства для считывания потока аудиоданных из блока 500b запоминания потока.

Далее следует описание работы устройства.

Операция записи потока аудиоданных в интеллектуальную карточку (носитель записи), образующую блок 500b запоминания потока, идентична операции, описываемой выше, относительно четвертого варианта реализации.

То есть, средство 201 определения характеристики потока определяет, является ли сжатым поступивший извне поток S аудиоданных и является ли этот поток аудиоданных скремблированным, и выводит информацию Iaj2 определения характеристики, указывающую результат этого определения.

В присваивающем флаг устройстве 202 записи потока флаг Fco идентификации сжатия и флаг Fsc идентификации скремблирования присваивают заголовку Sh потока S аудиоданных согласно информации Iaj2 определения характеристики, и имеющий присвоенный флаг поток Saf2 аудиоданных (см. фиг.5) записывают в блок 500b запоминания потока с помощью средства 202 записи. В этом пятом варианте реализации имеющий присвоенный флаг поток Saf2 аудиоданных записывают в средстве 413 запоминания потока блока 500b запоминания потока.

Если входящий поток S аудиоданных скремблирован, то одновременно с записью потока аудиоданных записывают ключ скремблирования для дескремблирования скремблированного потока аудиоданных в средстве 412 запоминания ключа скремблирования с помощью средства 203 записи ключа скремблирования.

Далее следует описание операции считывания потока Saf2 аудиоданных из блока 500b запоминания потока.

Запрос на считывание выводят из средства 206 считывания потока в блок 500b запоминания потока. Затем значение информации Ity о типе устройства, запомненное средством 416 запоминания информации о типе устройства блока 500с считывания потока, считывают средством 414 получения информации о типе устройства для выведения его в средство 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования.

В средстве 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования решение о разрешении или запрете на считывание ключа скремблирования выносят в том же порядке, что и решение, выносимое средством 415 определения разрешения на считывание потока согласно четвертому варианту реализации. То есть, в этом средстве 515 определения производят поиск, чтобы определить, запомнено ли в средстве 411 запоминания информации о разрешенном типе устройства значение информации Ity о типе устройства. Если значение считанной информации Ity о типе устройства запомнено в средстве 411 запоминания, то средство 515 определения разрешения принимает решение о разрешении на считывание ключа скремблирования средством 205 считывания ключа скремблирования. Если значение информации Ity о типе устройства считывания не запомнено в средстве 411 запоминания, то средство 515 определения разрешения принимает решение о запрете на считывание ключа скремблирования средством 205 считывания ключа скремблирования.

Другими словами, ключ скремблирования, запомненный в средстве 412 запоминания ключа скремблирования, может считываться средством 205 считывания ключа скремблирования только в том случае, если средство 515 определения разрешения на считывание ключа скремблирования принимает решение о разрешении на считывание. В результате этого ключ скремблирования Ksc считывают из средства 412 запоминания ключа скремблирования средством 205 считывания ключа скремблирования.

Поток Saf2 аудиоданных считывают из средства 413 запоминания потока в первое средство 207 определения флага потока с помощью средства 206 считывания потока.

Затем поток аудиоданных, считанный из блока 500b запоминания потока средством 206 считывания потока, подвергают введению водяного знака в том же порядке, который описан в отношении четвертого варианта реализации, и имеющий введенный водяной знак поток аудиоданных преобразуют в аналоговые аудиоданные.

Вкратце, в первом средстве 207 определения флага потока - согласно значению флага Fsc идентификации скремблирования, содержащемуся в считанном потоке Saf2 аудиоданных, - определяют, является ли скремблированным поток аудиоданных. Поток аудиоданных дескремблируют в средстве 208 дескремблирования с помощью ключа Ksc скремблирования, считанного средством 205 считывания ключа скремблирования, только в том случае, если поток аудиоданных скремблирован.

Затем во втором средстве 209 определения флага потока принимают решение, являются ли сжатым дескремблированный поток DSaf2 аудиоданных из средства 208 дескремблирования или нескремблированный поток Saf2 аудиоданных из первого средства 207 определения флага потока - согласно значению флага Fco идентификации сжатия, содержащегося в потоке DSaf2 или Saf2 аудиоданных.

Поток аудиоданных расширяют декодированием в средстве 210 декодирования, и расширенный поток RSaf2 аудиоданных выводят в средство 211 введения водяного знака только в том случае, если поток DSaf 2 или Saf2 является сжатым.

В средстве 211 введения водяного знака водяной знак вводят в несжатый поток аудиоданных, т.е. в расширенный поток RSaf2 аудиоданных из средства 210 декодирования, или в поток DSaf2 или Saf2 аудиоданных, который определен как несжатый вторым средством 209 определения флага потока. В результате этого поток аудиоданных, считанный из блока 500b запоминания потока, находится в состоянии защиты авторских прав. Поток Saw2 аудиоданных с введенным водяным знаком преобразуют в аналоговые аудиоданные Aaw средством 212 цифроаналогового преобразования, и аналоговые аудиоданные Aaw преобразуют в речь, воспринимаемую обычным человеческим слухом, громкоговорителем 20.

Как указывалось выше, в устройстве 500 записи и воспроизведения данных этого пятого варианта реализации помимо компонентов устройства 200 второго варианта блок 500с считывания потока содержит средство 416 для хранения значения информации Ity о типе устройства этого устройства 500, а блок 500b запоминания потока содержит средство 411 для запоминания информации, указывающей типы устройств, которым разрешено считывать поток аудиоданных. В блоке 500b запоминания потока проверяют посредством поиска, запомнено ли значение информации Ity о типе устройства этого устройства 500 в средстве 411 запоминания, и считывание потока аудиоданных разрешают или запрещают в соответствии с результатом этого поиска. Поэтому помимо признаков первого варианта реализации здесь исключают нежелательное считывание потока аудиоданных из блока 500b запоминания потока устройством воспроизведения, которое не выполняет введение водяного знака при воспроизведении потока аудиоданных, и поэтому поток аудиоданных воспроизводят или копируют без введения водяного знака для защиты авторских прав.

Другими словами, ключ скремблирования, запомненный в блоке запоминания данных, не может считываться каким-либо устройством записи и воспроизведения потока данных, не имеющим средства введения водяного знака. Поэтому даже если поток аудиоданных считывается этим устройством, оно не может дескремблировать поток аудиоданных, в результате чего исключается возможность воспроизведения или копирование потока аудиоданных без введения водяного знака.

В описываемых выше вариантах реализации данного изобретения речь в основном идет об устройстве записи и воспроизведения данных, в котором носитель записи (блок запоминания потока), съемным образом установленный в корпусе устройства, выполняют за счет интеллектуальной карточки, использующей в качестве основного компонента полупроводниковое запоминающее устройство. Но съемный носитель записи (блок запоминания потока) не ограничивается только этим выполнением.

Например, носителем записи может быть блок 600 диска, изображаемый на фиг.10. Этот блок 600 диска содержит цифровой перезаписываемый диск 602 аудиоданных (например, цифровой видео/аудио диск ЗУПВ), “кадди” 601, содержащий диск 602, и блок 900а управления, размещенный внутри кадди 601. Блок 900а управления содержит блочный терминал 906 выборки, подключенный к терминалу выборки на стороне корпуса блока, ЦП 904 для управления выборки данных между корпусом блока и диском 602, запоминающее устройство 903 для запоминания данных, обрабатываемых ЦП 904, и интерфейс 905 выборки между ЦП 904 и блочным терминалом 906 выборки.

Промышленная применимость

Данное изобретение относится к конструкции для защиты авторских прав аудиоданных, распространяемых по сетям, или аудиоданных, обеспечиваемых в виде пакетов, в устройстве записи и воспроизведения данных. Конкретно, в соответствии с будущей ситуацией, когда все обычные устройства записи и воспроизведения, такие как МД-проигрыватели, будут конструироваться таким образом, что не будут записывать потоки аудиоданных, имеющих встроенные водяные знаки “запрета копирования”, но будут записывать потоки аудиоданных, в которых не имеется встроенных водяным знаков “запрет копирования”, незаконное копирование потоков аудиоданных можно ограничить встраиванием водяных знаков, и поэтому данное изобретение будет очень полезным в будущем.