JP2000339852A - 情報再生システム、情報変換装置、情報再生装置、情報再生方法並びに記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 楽曲などのコンテンツをネットワークなどを
介して販売する場合には、購入前に配信されるサンプル
と、購入後に配信するサンプルとを別々に作成し、配信
しなければならない。 【解決手段】 原情報に対して、ＭＤＣＴを施して得ら
れた係数の一部を所定のアルゴリズムで入れ替えたもの
を、サンプルとして配布する。このデータは、係数の一
部が入れ替えられているので、音質はやや不自然でＳ／
Ｎ比は低い。視聴者はこのサンプルを聴いて、購入を決
定した場合には、コンテンツ配信装置１０に購入を申し
込み、認証を受けた後、コンテンツ鍵を受け取る。この
コンテンツ鍵を用いて既に配布を受けたデータの係数の
入れ替えを元に戻してから再生すれば、高品質で楽曲を
再生することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報再生の技術に
関し、詳しくは画像や楽曲などの原情報をデジタル信号
に変換したデータを受け取って、このデータから画像や
楽曲などの情報を再生する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年インターネットなどのネットワーク
技術の発展に伴い、様々な情報をネットワークを介して
送信する技術か提案されている。例えば、楽曲や映像を
所定のサンプリング周期でサンプリングしてデジタル信
号に変換し、これをネットワークを介して配信すること
が可能となっている。視聴者は、家庭に居ながらにし、
最新の楽曲や映像を手に入れることができる。この場
合、有料で配信される情報については、予めその一部が
サンプルデータとして用意されており、視聴者は、この
サンプルをダウンロードして鑑賞してから、購入を決定
することが行なわれている。

【０００３】また、ＣＤ−ＲＯＭの製造コストの低さに
着目し、様々な画像や楽曲などの一部をサンプルとして
ＣＤ−ＲＯＭに記録し、このＣＤ−ＲＯＭを配布するこ
とも行なわれている。配布を受けた視聴者は、サンプル
を見たり聞いたりして、気に入った場合には、料金を支
払い、ネットワークから元の画像や楽曲などの情報を取
得することになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
情報配信のシステムでは、最終的に配信されるデータに
対してサンプル用のデータを別に作成しなければならな
いという問題があった。この場合のサンプルは、楽曲で
あれば、イントロ以下の数十秒間の楽曲を含んだデータ
であったり、サンプリング周波数を低減して音質を低く
したデータであったりするが、いずれにせよ、元のデー
タとは別に作成しなければならない。また、視聴者の側
からすると、サンプルデータをネットワークからダウン
ロードして鑑賞し、購入を決定した後、再度ネットワー
クを介して原情報を入手することになり、同じ楽曲に対
して２度、ダウンロードの手間をとらなくてはならない
という問題があった。

【０００５】かかる問題は、楽曲の場合だけでなく、静
止画や動画をネットワークを介して購入するといった場
合でも同様であった。

【０００６】本発明の装置は、こうした問題を解決し、
一度配信もしくは配布を受けたデータのみからサンプル
と原情報とを取り出すことができる再生技術を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記課題の少なくとも一部を解決する本発明の情報再生シ
ステムは、画像や楽曲などの原情報をデジタル信号に変
換すると共に、該変換したデータを受け取り、該データ
から画像や楽曲などの情報を再生する情報再生システム
であって、前記原情報に対して所定のサンプリングを行
ない、サンプリングしたデータを量子化する量子化手段
と、該量子化したデータに対して所定の変換を施す変換
手段と、該変換が施された後のデータを受け取り、該デ
ータに基づいて元の情報を再構成する第１の再生手段
と、前記所定の変換による影響を除き、前記量子化され
たデータに基づいて元の情報を再構成する第２の再生手
段とを備えたことを要旨としている。

【０００８】かかる情報再生システムでは、量子化手段
により量子化されたデータに対して所定の変換を施して
おり、第１の再生手段によって、変換が施されたままの
データが再構成される。したがって、この第１の再生手
段によって再構成された情報は、変換手段による変換の
影響を受けたものとなっている。他方、第２の再生手段
では、変換手段によって施された所定の変換の影響を除
いて、元の情報を再構成する。この結果、第２の再生手
段により、原情報と実質的に同一の情報が再生される。
このシステムによれば、提供されるデータは、所定の変
換が施された一種類のデータで足り、これをサンプルと
して扱う場合には、所定の変換が施されたままの状態で
再構成し、原情報として扱う場合には、所定の変換の影
響を除いて情報を再構成すれば良い。この結果、原情報
を量子化したデータは、一度配信または配布すれば足
り、視聴者の側からは情報取得の手間が省け、提供する
側からは、サンプルデータを別途製作する手間を省くこ
とができるという利点が得られる。

【０００９】かかるシステムでは、第１の再生手段によ
り再構成された情報は、所定の変換を施したものなの
で、この変化によって、第２の再生手段より再構成され
たデータとの関係を自由に定義することができる。例え
ば、所定の変換を施したままのデータを再構成した情報
は、元の情報より劣化した情報とすることができる。所
定の変換がスムージング処理や色補正処理などである場
合には、所定の変換を施したままのデータから再構成さ
れた情報の方が、所定の変換の影響を除いて再構成した
除法より、音質や画質的に優れた情報となることもあり
得る。

【００１０】上記の情報再生システムにおいて、所定の
変換として、量子化されたデータの係数を所定のアルゴ
リズムに従って入れ替える変換を考えることができる。
例えば、もとの情報をサンプリングして得られたデータ
を周波数毎の係数に展開した場合、この係数を適宜増減
したり、入れ替えたりすることが考えられる。この処理
が一定のアルゴリズムに基づいてなされていれば、この
アルゴリズムを知っていれば、係数の入れ替えや増減を
元に戻し、変換の影響を除いて、元の画像を再構成する
ことは容易である。

【００１１】上記の情報再生システムでは一種類のデー
タから目的別に２種類のデータが再構成できるが、再構
成することができる条件を制限することも可能である。
即ち、第１の再生手段による情報の再構成は広く許可
し、第２の再生手段による再構成は認証を受けた人だけ
に限定するといった使い方である。このために、例え
ば、第２の再生手段による元の情報の再構成を指示する
キーを入力し、このキーが、再構成を許可するキーであ
ることを認証し、キーが認証されたとき、第２の再生手
段を動作させるものとすることが考えられる。こうすれ
ば、認証を受けたものだけが、変換手段の変換の影響を
除いて情報を再構成することができることになり、単一
のデータから、２種類の情報を取り出し得るシステムに
おいて、情報の取得を制限し、サンプルの配布の容易さ
と原情報の有料化を容易に実現することができる。

【００１２】かかる情報再生システムにおいて、入力さ
れるキーは、使用者を特定するコードであり、入力した
コードが正当なコードであると判断した場合には、動作
用のキーを出力するものとし、この動作用のキーを受け
取って、第２の再生手段を動作させる構成としても良
い。かかる構成によれば、使用者毎にコードを設けるこ
とができ、情報の再構成を、使用者毎に制限することが
容易となる。

【００１３】更に、情報再生システムにおいて、認証を
補助するキーを、量子化後のデータ自体に埋め込んでお
くことも差し支えない。即ち、量子化後のデータに、認
証を補助する認証補助キーを電子透かしとして埋め込ん
でおく。再生する側では、量子化されたデータに埋め込
まれた電子透かしを再生して、認証補助用のキーを取り
出し、使用者を特定するコードとこの認証補助用のキー
とから、動作用のキーを出力するものとすればよい。こ
うすれば、次の二つの利点が得られる。一つは、配布さ
れるデータに電子透かしを入れておくことができ、これ
を著作権情報などに利用でき、かつ不正な複製において
攻撃を受けた場合には、認証が行なえなくなるから、不
正に複製されたデータから、所定の変換の影響を除いて
元の情報を再構成することを制限することができる。

【００１４】こうした情報再生システムは、様々な情報
の再生に応用可能であるが、特に原情報が、楽曲の場合
には、ＭＰＥＧ１のレイヤ３に従う量子化を採用するこ
とが、データの圧縮、品質などの点から好適である。も
とより、他の量子化、および圧縮の手法を採用すること
も何ら差し支えない。また、原情報としては、楽曲に限
らす、音声、画像、動画など種々のものが対象となるこ
とは勿論である。

【００１５】上述した情報再生システムは、情報を量子
化して所定の変換を施す側（情報変換部）の構成と、こ
うして得られたデータから情報を再生する側（情報再生
部）の構成とを含んでいるが、これらは、全体としてシ
ステムを構成すればよく、装置として一体に形成される
ものではない。情報変換部のみ、情報再生部のみでも、
発明を把握することができ、それぞれ情報変換装置、情
報再生装置として特定することができる。また、これら
に対応した情報変換方法、情報再生方法などとしても本
願発明は構成することが可能である。こうした場合にお
いて、情報の変換は、情報を用意する側で行ない、情報
の再生は、視聴者の側で行なわれることになる。視聴者
は、専用の機器により再生を行なっても良いし、パーソ
ナルコンピュータ上で再生を行なうことも可能である。
視聴者を特定するコードにより、変換の影響を除いた情
報の再構成を許可する場合には、視聴者のコードを、機
器に固有のコードすれば、不正な複製などを防止するこ
とが容易となる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。 Ａ．装置の全体構成：以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施例とし
てのコンテンツ配信装置１０の構成を示すブロック図で
ある。このコンテンツ配信装置１０は、ネットワークＮ
Ｗに対して専用回線により常時接続されたサーバとして
機能している。コンテンツ配信装置１０は、ＣＰＵ２２
と、ＲＯＭおよびＲＡＭを含むメインメモリ２４と、フ
レームメモリ２６と、キーボード３０と、マウス３２
と、表示装置３４と、ハードディスク３６と、回線制御
回路３８と、これらの各要素を接続するバス４０と、を
備えるコンピュータである。なお、図１では各種のイン
ターフェイス回路は省略されている。回線制御回路３８
は、専用回線を介したコンピュータネットワークＮＷと
のデータのやりとりを制御する回路である。この実施例
では、ネットワークＮＷは、インターネットであり、回
線制御回路３８は、通信の物理層およびプロトコル（Ｔ
ＣＰ／ＩＰ）層を制御している。なお、ネットワークＮ
Ｗには、このコンテンツ配信装置１０から、コンテンツ
として主として楽曲のデータを受け取ろうとする多数の
プレーヤ９０が接続されることになる。

【００１７】メインメモリ２４には、電子透かし埋め込
み部４２と、変換処理部４４との機能をそれぞれ実現す
るためのコンピュータプログラムが格納されている。こ
れらの各部４２，４４の機能については後述する。尚、
本発明の情報の再生システムとしては、電子透かしの埋
め込みは、必須ではないが、この実施例では、不正な複
製に対するプロテクトのために、電子透かしの埋め込み
も行なっている。

【００１８】これらの各部４２，４４の機能を実現する
コンピュータプログラムは、フレキシブルディスクやＣ
Ｄ−ＲＯＭ等の、コンピュータ読み取り可能な記録媒体
に記録された形態で提供される。コンピュータは、その
記録媒体からコンピュータプログラムを読み取って内部
記憶装置または外部記憶装置に転送する。あるいは、通
信経路を介してコンピュータにコンピュータプログラム
を供給するようにしてもよい。コンピュータプログラム
の機能を実現する時には、内部記憶装置に格納されたコ
ンピュータプログラムがコンピュータのマイクロプロセ
ッサによって実行される。また、記録媒体に記録された
コンピュータプログラムをコンピュータが読み取って直
接実行するようにしてもよい。

【００１９】この明細書において、コンピュータとは、
ハードウェア装置とオペレーションシステムとを含む概
念であり、オペレーションシステムの制御の下で動作す
るハードウェア装置を意味している。また、オペレーシ
ョンシステムが不要でアプリケーションプログラム単独
でハードウェア装置を動作させるような場合には、その
ハードウェア装置自体がコンピュータに相当する。ハー
ドウェア装置は、ＣＰＵ等のマイクロプロセッサと、記
録媒体に記録されたコンピュータプログラムを読み取る
ための手段とを少なくとも備えている。コンピュータプ
ログラムは、このようなコンピュータに、上述の各手段
の機能を実現させるプログラムコードを含んでいる。な
お、上述の機能の一部は、アプリケーションプログラム
でなく、オペレーションシステムによって実現されてい
ても良い。

【００２０】なお、この発明における「記録媒体」とし
ては、フレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ、光磁気デ
ィスク、ＩＣカード、ＲＯＭカートリッジ、パンチカー
ド、バーコードなどの符号が印刷された印刷物、コンピ
ュータの内部記憶装置（ＲＡＭやＲＯＭなどのメモリ）
および外部記憶装置等の、コンピュータが読取り可能な
種々の媒体を利用できる。

【００２１】Ｂ．プレーヤ９０の構成：次のプレーヤ９
０の内部構成ついて説明する。プレーヤ９０は、図２に
示すように、内部にＣＰＵ９１とこのプレーヤ９０をネ
ットワークＮＷに接続するためのネットワークインタフ
ェース８５とを備えている。更にプレーヤ９０には、Ｃ
ＰＵ９１が実行するプログラムおよび固有コードＤＤを
記憶したＲＯＭ９２、配信されるデータや再生した楽曲
データを記憶するＲＡＭ９４、ＲＡＭをＲＡＭカード９
６の形態で増設するための拡張用コネクタ９５、音声を
出力するためのＤ／Ａコンバータ９７、Ｄ／Ａコンバー
タ９７により変換されたアナログ信号を増幅するアンプ
９８、アンプ９８の出力を再生するスピーカ８９および
ヘッドフォンに出力するためのフォンジャック８８等が
内蔵されている。なお、この実施例では、プレーヤ９０
は、専用の装置としたが、楽曲を再生するハードウェア
以外は、コンピュータ上にソフトウェアによって実現す
ることも可能である。

【００２２】Ｃ．変換処理：図３は、本実施例における
音声信号の量子化および変換を行なうコンテンツ配信装
置１０側の処理の概要と、プレーヤ９０側の処理の概要
とを、併せて示すブロック図である。コンテンツ配信装
置１０側には、フレーム抽出部５６と、ＭＤＣＴ部（変
形離散コサイン変換部）５８と、埋込み変換部６０とが
備えられており、プレーヤ９０側には、基本的な機能と
して、ＩＭＤＣＴ部（変形離散コサイン逆変換部）６２
と、フレーム再生部６４を含む再構成部６６とが備えら
れている。これらの各部は、本実施例ではハードウェア
としてではなく、ソフトウェアにより実現されている
が、専用の回路として実現することも可能である。図３
に示したコンテンツ配信装置１０側の構成は、いわゆる
ＭＰＥＧ１のレイヤ３（ＭＰ３と略称する）と呼ばれる
音声情報の圧縮手法を採用したものとなっている。ＭＰ
ＥＧ１のレイヤ３と呼ばれるデータの量子化・圧縮方法
は、人間の耳の特性、例えば大きな音に近似の周波数の
音は聞こえないといった特性（マスキング効果）などを
利用して、高い圧縮率で、音声情報を圧縮する手法であ
る。ＭＰ３には、細かく見れば、ハフマン符号化など、
更に多くの機能が存在するが、ここでは図示および説明
は省略する。なお、説明の便を図って、図３では、変換
を行なうコンテンツ配信装置１０側とデータの再構成を
行なうプレーヤ９０側とを、一緒に記載したが、図１に
見られるように、両者は別体に設置されるのが通常であ
る。また、本実施例では、ＭＰ３を用いたが、他の量子
化・圧縮方法、例えばＴｗｉｎＶＱなども勿論利用可能
である。

【００２３】埋込み変換部６０は、用意された透かし情
報と変換アルゴリズムを用いて、量子化されたデータに
対して、電子透かしの埋込と、低Ｓ／Ｎコンテンツへの
変換を行なうものである。また、再構成部６６は、プレ
ーヤ９０を用いる視聴者が、特定のコンテンツの購入を
行なうまでは、原音声情報を、低Ｓ／Ｎコンテンツとし
て再生し、コンテンツの購入の手続を踏んだ後は、高品
質コンテンツとして再生するものである。これらの各部
の詳細については、変換処理や再生処理の説明に併せて
後述する。

【００２４】図４は、コンテンツ配信装置１０により行
なわれる変換処理の一例を示すフローチャートである。
コンテンツ配信装置１０は、配信しようとする楽曲のデ
ータ（音声データｘ（ｔ））からフレームを抽出する処
理を行なう（ステップＳ１００）。これは、図３におけ
るフレーム抽出部５６に相当する処理である。配信しよ
うとする楽曲のデータは、通常は、いわゆるＣＤに収録
されている楽曲と同程度の情報である。即ち、楽曲を、
サンプリング周波数４４．１ＫＨｚで、１６ビットのデ
ジタルデータに変換したデータと同程度の品質を想定し
ている。フレーム抽出処理（ステップＳ１００）では、
音源から入力されるアナログ信号を、まず３２個の周波
数帯域に分け、各信号を上記サンプリング周波数の１／
３２のサンプリングして符号化を行なう。こうして時間
軸に沿って得られるデータについて、各Ｍ個のデータを
一つのフレームとして抽出する。本実施例では、３２の
帯域毎に６４個のデータ、即ち総数２０４８個（３２×
６４個）のデータを１フレームとして抽出している。な
お、各フレームに含まれる２０４８個のデータのうち１
０２４個は、隣接するフレームに含まれるデータと重複
しているので、実効データ数は、フレーム当たり１０２
４個になっている。このフレームが、後述する変形離散
コサイン変換の対象となる信号区間に相当する。本実施
例では１フレームに２Ｍ個（Ｍは２以上の整数）の信号
値が含まれる。なお、これらの処理において、折り返し
雑音の除去を目的としてポリフェーズフィルタバンクが
用いられているが、こうした処理自体は周知のものなの
で、説明は省略する。

【００２５】フレームを抽出した後、第１番目のフレー
ムから順に、変換処理を開始する。まず、第ｉ番目（ｉ
の初期値は１）のフレームのデータに関し、ＭＤＣＴを
施す処理を行なう（ステップＳ１１０）。これは、ＭＤ
ＣＴ部５８に相当する処理である。ＭＤＣＴとは、変形
離散コサイン変換であり、この変換により得られるｉ番
目のフレームにおけるＭＤＣＴ係数Ｘi（ｋ） は次の式
（１）で与えられる。

【００２６】

【数１】

【００２７】ここで、ｋは周波数を示す整数値である。
また、式（１）の右辺の窓関数ｗ（ｎ）とＭＤＣＴ基底
ｃ（ｋ，ｎ）は、それぞれ式（２）と式（３）で与えら
れる。

【００２８】

【数２】

【００２９】

【数３】

【００３０】数式１から解るように、各フレームの２Ｍ
個の信号値ｘ（ｎ＋ｉＭ）は、Ｍ個の変換係数Ｘi
（ｋ） （ｋ＝０〜（Ｍ−１））に変換される。なお、
ｋ＝０の変換係数Ｘi （０）は直流成分、それ以外の変
換係数Ｘi （ｋ）（ｋ≠０）は交流成分と呼ばれてい
る。

【００３１】図５は、変形離散コサイン変換に使用され
るフレームと窓関数ｗ（ｎ）との関係を示す説明図であ
る。図５には、隣接する２つのフレームの位置関係と、
各フレームに適用される窓関数ｗ（ｎ）の形状とが示さ
れている。このように、各フレームは、Ｍ個分の信号値
ｘ（ｔ）に相当する区間ずつ順次ずれた位置に設定され
るので、隣接する２つのフレームには、共通するＭ個の
信号値ｘ（ｔ）が含まれている。従って、１フレームに
含まれる実効的（実質的）な信号値の個数はＭである。

【００３２】窓関数ｗ（ｎ）は、各フレームの中央でピ
ークを有する正弦関数である。なお、窓関数ｗ（ｎ）と
しては、正弦関数以外の関数を用いることも可能であ
り、一般には、変形離散コサイン変換とその逆変換とを
可逆的に行えるような任意の関数を使用することができ
る。

【００３３】なお、変形離散コサイン変換の代わりに、
他の種々の直交変換（離散コサイン変換（ＤＣＴ）、離
散フーリエ変換（ＤＦＴ）、アダマール変換等）を利用
することができる。他の直交変換では、フレーム（「ブ
ロック」とも呼ばれる）が互いに重複しないように設定
される。一方、変形離散コサイン変換では、隣接するフ
レームが部分的に重複するようにフレームが設定される
ので、周波数分離度を高くすることができ、かつ、フレ
ーム歪み（ブロック歪み）を抑制することができるとい
う利点がある。従って、変形離散コサイン変換を利用す
ると、他の直交変換を利用した場合に比べて、透かし情
報の埋め込みに起因する音質の劣化を低減することがで
きる。

【００３４】図４に戻って、ＭＤＣＴを施した後（ステ
ップＳ１１０）、変換係数の量子化を行なう（ステップ
Ｓ１２０）。ここで言う量子化とは、変形離散コサイン
変換により得られた係数のうち、上記の交流成分を所定
の値で除算し、結果が所定値以下の係数は値０に切り捨
てる処理である。この処理を行なうことにより、ＭＰ３
では、高い圧縮率で情報を圧縮することができる。

【００３５】こうして量子化を行なった後、アルゴリズ
ムＡｐにより、上記交流成分の係数の入れ替えを行なう
（ステップＳ１３０）。これが、図３における埋込み変
換処理部６０の一部に相当する。この係数の入れ替え
は、予め定めた次数の係数を入れ替えるものとしても良
いが、解析されないように、量子化・圧縮を行なう音声
情報毎に、入れ替えを行なう係数や入れ替えの順序な
ど、そのアルゴリズムＡｐを変更しているのである。な
お、同一の楽曲では、係数の入れ替えを行なうアルゴリ
ズムを同一としても良いが、その楽曲がダウンロードさ
れる度に、係数の入れ替えを行なうアルゴリズムを変更
するようにすることもできる。こうした場合には、入れ
替えのアルゴリズムを特定し得る情報を、ヘッダやフッ
タなどに含ませておくこともできるし、データのダウン
ロードか行なわれる度に、配信したユーザーのコード番
号などを記憶しておき、後述するコンテンツの購入がな
されたとき、過去のダウンロードの情報を参照し、配信
したデータにおいて係数の入れ替えを行なったアルゴリ
ズムを特定する情報を、ユーザー側に送信するものとし
ても良い。

【００３６】こうして係数の入れ替えを行なった後、電
子透かし情報Ｂ（ｉブロックではｂｉ）を埋込む処理を
行なう（ステップＳ１４０）こうしたＭＤＣＴにより得
られた係数に、電子透かしを埋め込む方法は、各種知ら
れているので、ここでは詳細な説明は省略するが、係数
の偶奇性を利用して埋め込む方法などが知られている。
フレーム毎に１ビットのデータを埋め込んでも、楽曲全
体では電子透かしとして現実的に利用可能なバイト数の
データを埋め込むことができる。

【００３７】透かし情報ｂｉの埋込が終了した後、フレ
ーム数を示す変数ｉを値１だけインクリメントし（ステ
ップＳ１５０）、全フレームについて上記の処理が完了
したかを判断し（ステップＳ１６０）、完了していなけ
れば、ステップＳ１１０に戻って、上記の処理を繰り返
す。

【００３８】以上の処理により、一つの楽曲について、
これをＭＰ３により量子化かつ圧縮したデータであっ
て、かつアルゴリズムＡｐにより係数の入れ替えが行な
われ、しかも透かしＢが埋め込まれたデータが生成され
る。こうして得られたデータは、コンテンツ配信装置１
０のハードディスク３６に楽曲の名前、アルゴリズムＡ
ｐの種別、透かし情報Ｂと共に記憶される。

【００３９】次に、視聴者がプレーヤ９０を用いて、こ
れらの楽曲のデータをダウンロードし、再生する場合の
処理について説明する。図６は、視聴者がネットワーク
ＮＷ上のサーバであるコンテンツ配信装置１０から所定
の楽曲のデータをダウンロードしてＳ／Ｎ比の低いデー
タとして再生する場合の処理の概要を示すフローチャー
トである。視聴者は、プレーヤ９０をインターネットな
どのネットワークＮＷに接続した後、図６に示した処理
ルーチンを起動する。なお、インターネットにダイアル
アップ接続する場合には、インターネットに接続するた
めの所定の手続が必要になるが、周知の事項なので、図
示および説明は省略する。

【００４０】ネットワークＮＷを介してコンテンツ配信
装置１０との接続が確立すると、プレーヤ９０は、ＲＯ
Ｍ９２内に記録された固有コードＤＤをコンテンツ配信
装置１０側に送出する処理を行なう（ステップＳ２０
０）。この固有コードＤＤは、本実施例では、予めＲＯ
Ｍ９２内に、各プレーヤ９０毎に固有の値として書き込
まれているものとしたが、視聴者がコンテンツ配信装置
１０側に個人情報を送って認証を受けて、割り当てられ
たユーザーＩＤを使うものとしても良い。こうした場合
には、ユーザーＩＤを不揮発性のメモリに記憶してお
き、これを自動的に送出するものとしたり、視聴者がユ
ーザーＩＤを記録しておき、毎回キーボードなどから入
力するものとしてもよい。なお、固有コードＤＤは、ハ
ッシュ関数を用いたハッシュ値として、コンテンツ配信
装置１０側に送出する。このハッシュ値を受け取ったコ
ンテンツ配信装置１０は、予め登録してある視聴者のデ
ータを参照し、視聴者を認証する。視聴者の認証が行な
われれば、コンテンツ配信装置１０は、ステップＳ２１
０以下の要求に対応する。なお、図６に示した処理で
は、コンテンツである楽曲の購入は行なわれないケース
なので、視聴者の認証を省いても差し支えない。

【００４１】次に、プレーヤ９０は、試聴しようとする
楽曲の番号を送出する（ステップＳ２２０）。楽曲は、
各曲毎に番号を付しておけば、プレーヤ９０側とコンテ
ンツ配信装置１０側とで、楽曲の特定が容易となるが、
曲名などで特定するものとしても差し支えない。プレー
ヤ９０から楽曲番号が送出されると、コンテンツ配信装
置１０は対応する楽曲のデータを、ネットワークＮＷを
介して送信可能に用意する。プレーヤ９０側は、コンテ
ンツ配信装置１０側の準備を待って、楽曲データのダウ
ンロードを行なう（ステップＳ２２０）。楽曲データ
は、本実施例では、上述したように、ＭＰ３で量子化・
圧縮された楽曲データである。

【００４２】データのダウンロードが終了すると、プレ
ーヤ９０は、視聴者の指示に従って、この楽曲をダウン
ロードしたデータをそのまま用いて再生する。再生の処
理は、図３のプレーヤ側に示したように、受け取ったデ
ータをＭＤＣＴの逆変換（ＩＭＤＣＴ）を施し、これか
らフレーム毎に音声情報を連続的に再生する。このデー
タの再構成が、第１の再生手段に相当する。

【００４３】このとき、プレーヤ９０は、ダウンロード
したデータをそのまま再構成しているだけなので、コン
テンツ配信装置１０により行なわれた係数の入れ替えに
よる音の歪みなどは、そのまま再生される。図４ステッ
プＳ１３０で行なった係数の入れ替えは、そのまま再生
される音の品質に影響を与えるから、図６に示した処理
により再生された音楽は、Ｓ／Ｎ比の低いもの、例えば
ＡＭラジオ程度の音質となっている。なお、この場合の
音質の程度は、係数の入れ替えをどの次数の係数に対し
て行なうか、またどの程度の範囲の係数について行なう
かなど、入れ替えのアルゴリズムＡｐによっている。本
実施例では、サンプルとして聴く上では差し支えない
が、音質的には不満が残る程度の品質としている。な
お、こうした係数の入れ替えは、楽曲の全体に対して行
なっても良いが、楽曲の前半や後半など特定の範囲に集
中的に実施したり、特定の数フレームに明瞭な雑音とし
て聴取されるように入れておくことも可能である。ま
た、係数を入れ替えるような変換のみならず、特定の係
数の値を所定のアルゴリズムで増減するような変換、な
ど種々の変換が採用可能である。なお、これらの変換が
可逆的な変換であれば、後述する高品質再生時に、原情
報と同品質まで品質を戻せることを保証することになり
好適ではあるが、若干の非可逆性を持った変換であって
も、目的に応じて採用可能であることは容易に理解され
よう。

【００４４】サンプルとして楽曲を試聴した視聴者は、
気に入ればより良い音質でこれを聴きたいと望む。この
場合には、視聴者は、この楽曲を購入することになる。
本実施例では、楽曲はネットワークＮＷを介してダウン
ロードされるものであり、物理的なレコードやＣＤの形
で入手するものではない。したがって、ここで言う「購
入」とは、高品質でその楽曲を聴くいわば権利を、鍵の
形態で購入するという形態をとっている。

【００４５】具体的には、図７に示した処理により、視
聴者は、高品質のその楽曲を再生することが可能とな
る。この処理ルーチンが起動されると、プレーヤ９０
は、低Ｓ／Ｎ再生処理ルーチンのステップＳ２００，Ｓ
２１０と同様、固有コードＤＤの送出と楽曲番号の送出
とを行なう（ステップＳ３００，Ｓ３１０）。これら固
有コードＤＤおよび楽曲番号が受け付けられると、続い
てプレーヤ９０は、視聴者の指示に基づいて、この楽曲
の購入を申し込む（ステップＳ３２０）。購入の申し込
みを受け取ると、コンテンツ配信装置１０は、固有コー
ドＤＤを、そのハッシュ値により検証する。検証とは、
固有コードＤＤに対応する視聴者の銀行口座やクレジッ
ト番号などから代金の引き落としが可能であるか否かを
確認する処理などを指す。代金の引き落としが可能な
ど、コンテンツ配信装置１０は、固有コードが認証され
れば、アルゴリズムＡｐを特定し得るデータ（コンテン
ツ鍵と呼ぶ）を送出する。これを受けて、プレーヤ９０
は、コンテンツ鍵を受け取る処理を行なう（ステップＳ
３３０）。

【００４６】次に、プレーヤ９０は既にダウンロードし
ていた楽曲のデータから、透かし情報を抽出する処理を
行なう（ステップＳ３４０）。透かし情報の抽出は、埋
込の逆のプロセスを実行することにより簡単に実行する
ことができる。本実施例では、配信されるデータはＭＤ
ＣＴが施され透かしが埋め込まれたデジタル情報なの
で、これから透かしを抽出することは容易であるが、例
え透かしが埋め込まれた後にアナログ信号に変換された
音声信号しか存在しない場合でも、図８に示したよう
に、受け取った音声信号に対してフレーム抽出７６を行
ない、ＭＤＣＴ７８を施し、デコード８０を行なえば、
容易に透かし情報を抽出することができる。透かし情報
を抽出するのは、不正に複製されたデータに基づいて、
高品質の再生を行なわせないためである。本実施例の手
法によれば、正規の購入手続を取ったものは、高品質の
データの再生が可能となるが、著作権情報を兼ねる透か
し情報を、種々の攻撃により削除したものは再生不可能
とすることができる。

【００４７】こうしてコンテンツ鍵の受け取り、透かし
情報の抽出を行なった後、プレーヤ９０は、これらおよ
び固有コードＤＤを用いて、既にダウンロードしたデー
タにおける上述した係数の入れ替えを元に戻す処理（逆
変換と呼ぶ）を行なう（ステップＳ３５０）。この係数
の入れ替えは、次のようにして行なわれる。コンテンツ
鍵：コンテンツ鍵に相当するデータは、視聴者から送ら
れてきた固有コードＤＤのハッシュ値により暗号化され
て、視聴者に返送される。そこで、プレーヤ９０は、自
己の固有コードＤＤのハッシュ値を用いて、この暗号を
解読し、コンテンツ鍵を取り出す。透かし情報を用いた
アルゴリズムＡｐの特定：ステップＳ３４０の処理によ
り透かし情報が抽出されている。そこで、この透かし情
報と、上記の解読されたコンテンツ鍵とから、この楽曲
のデータに施された係数入れ替えのアルゴリズムを解読
し、逆変換を行なう。入れ替えられた係数を元に戻すの
に、単にコンテンツ鍵のみならず、透かし情報をも用い
るのは、記述したように、楽曲のデータに対する不正な
攻撃などからデータを保護するためである。

【００４８】ステップＳ３５０の処理により、もとの楽
曲の情報に対してＭＤＣＴを施した後のデータにおいて
入れ替えられた係数は元に戻るから、これを用いて楽曲
を再生すると、高品質（もとのサンプリング周波数かつ
ビット数程度）の再生が可能となる（ステップＳ３６
０）。

【００４９】以上説明した本実施例によれば、プレーヤ
９０がネットワークＮダブルを介してダウンロードする
データは一種類で足り、購入を申し込むまでは、サンプ
ルとして低Ｓ／Ｎ比の音楽を再生し、代金の引き落とし
が可能と判断されれば、あるいは実際に引き落としがな
されれば、コンテンツ鍵を受け取って、既にダウンロー
ド済みのデータから高品質の音楽を再生することができ
る。この結果、視聴者としては、楽曲のデータのように
時には数Ｍバイトも珍しくない大きなデータのダウンロ
ードが一度で済み、ダウンロードに要する時間を、トー
タルで短縮することができる。もとより、ネットワーク
の負荷も低減することができる。また、楽曲のデータを
提供する側からは、サンプルデータを別途製作する手間
を省くことができる。ハードディスク３６の容量も低減
することができる。

【００５０】また、本実施例では、高品質の再生を行な
う場合には、透かし情報も用いているので、著作権情報
などが埋め込まれた原データに対する攻撃を受けたデー
タを使っては高品質な再生ができないという利点も得ら
れる。更に、この実施例では、プレーヤ９０に固有のコ
ードＤＤを用いてコンテンツ鍵を受け取っているので、
一人の視聴者が代金を支払った際に受け取ったコンテン
ツ鍵を例えコンピュータなどで取得したとしても、同じ
楽曲であれ、他人のプレーヤ９０では、高品質の再生を
行なうことはできない。同様に、異なる楽曲について
は、異なるコンテンツ鍵が必要になるので、同じプレー
ヤ９０であっても異なる楽曲は、楽曲毎に代金を支払わ
なければ高品質の再生を行なうことはできない。

【００５１】以上説明した通り、このコンテンツ配信装
置１０とプレーヤ９０とを組み合わせたシステムは、サ
ンプルの手軽な配信と、高品質再生時の対価の確実な徴
収とを、容易に両立されることができる。なお、本実施
例では、コンテンツを配信するためのサーバの機能と、
視聴者の認証を行なう管理機能とを、一つのコンテンツ
配信装置１０で兼用したが、銀行口座やクレジット情報
などに直結した視聴者の認証を行なう管理装置を別に設
置し、管理装置と配信用のサーバとが通信によりデータ
を交換しつつ動作する構成とすることも現実的である。

【００５２】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、本発明はこうした実施の形態に何等限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内におい
て、更に種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
例えば、本実施例では、固有コードＤＤのハッシュ値に
より暗号化することでコンテンツ鍵の秘匿性を高めてい
るが、コンテンツ鍵を複数個に分割し、分けて送信する
ことにより、ネットワーク上の信頼性を高めることも構
成を取ることもできる。また、配信する情報としては、
音声や楽曲などに限られるものではなく、画像や動画な
どであっても同様に扱うことができる。これらの場合で
も、量子化された係数に対して入れ替えなどの所定の変
換を行なったデータを配信しておき、そのまま再生すれ
ば画質があれたサンプルとして使用でき、代金を支払っ
た後は、原データに施された変換を元に戻して、高品質
の画像を使えるようにすることは容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのコンテンツ配信装
置１０の構成を示すブロック図である。

【図２】実施例におけるプレーヤ９０の構成を示すブロ
ック図である。

【図３】情報の量子化・圧縮・変換と再生の概要を示す
説明図である。

【図４】コンテンツ配信装置１０において実施される変
換処理ルーチンを示すフローチャートである。

【図５】変形離散コサイン変換に使用されるフレームと
窓関数ｗ（ｎ）との関係を示す説明図である。

【図６】プレーヤ９０が実施する低Ｓ／Ｎ再生処理ルー
チンを示すフローチャートである。

【図７】プレーヤ９０が実施する高品質再生処理ルーチ
ンを示すフローチャートである。

【図８】音声情報から透かし情報を抽出する場合の手順
を示す説明図である。

【符号の説明】

２２…ＣＰＵ ２４…メインメモリ ２６…フレームメモリ ３０…キーボード ３２…マウス ３４…表示装置 ３６…ハードディスク ３８…モデム ４０…バス ４２…電子透かし埋め込み部部 ４４…変換処理部 ５６…フレーム抽出部 ５８…ＭＤＣＴ部 ６０…埋込み部 ６２…ＩＭＤＣＴ部 ６４…フレーム再生部 ６６…再構成部 ８５…ネットワークインタフェース ８８…ヘッドフォンジャック ８９…スピーカ ９０…プレーヤ ９１…ＣＰＵ ９２…ＲＯＭ ９４…ＲＡＭ ９５…拡張用コネクタ ９６…ＲＡＭカード ９７…Ｄ／Ａコンバータ ９８…アンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 7/081 Ｈ０４Ｎ 7/08 Ｚ ５Ｊ１０４ 7/24 7/13 Ｚ ９Ａ００１ // Ｇ０９Ｃ 5/00 Ｆターム(参考） 5B057 BA04 CG07 5C059 KK43 MA00 MA23 MB29 RC35 SS06 5C063 CA11 DA07 DA13 DA20 5C076 AA11 5D044 AB05 AB07 EF01 GK08 GK17 HL11 5J104 AA14 AA16 EA17 NA02 NA15 PA07 PA10 9A001 BB02 BB03 BB04 CC02 DD09 DD10 EE02 EE04 EE05 FF01 GG21 HH15 HH23 HH27 JJ19 JJ25 JJ67 KK43 KK60 LL03

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像や楽曲などの原情報をデジタル信号
   に変換すると共に、該変換したデータを受け取り、該デ
   ータから画像や楽曲などの情報を再生する情報再生シス
   テムであって、 前記原情報に対して所定のサンプリングを行ない、サン
   プリングしたデータを量子化する量子化手段と、 該量子化したデータに対して所定の変換を施す変換手段
   と、 該変換が施された後のデータを受け取り、該データに基
   づいて元の情報を再構成する第１の再生手段と、 前記所定の変換による影響を除き、前記量子化されたデ
   ータに基づいて元の情報を再構成する第２の再生手段と
   を備えた情報再生システム。
2. 【請求項２】 前記第１の再生手段により再生された情
   報が、前記第２の再生手段より再生された元の情報より
   劣化した情報である請求項１記載の情報再生システム。
3. 【請求項３】 請求項１記載の情報再生システムであっ
   て、 前記変換手段は、量子化されたデータの係数を所定のア
   ルゴリズムに従って入れ替える変換を行なう手段であ
   り、 前記第２の再生手段は、該変換手段による係数の入れ替
   えを元に戻す手段を有する情報再生システム。
4. 【請求項４】 請求項１記載の情報再生システムであっ
   て、 前記第２の再生手段による元の情報の再構成を指示する
   キーを入力するキー入力手段と、 該入力されたキーが、該再構成を許可するキーであるこ
   とを認証する認証手段と、 該キーが認証されたとき、前記第２の再生手段を動作さ
   せる許可手段とを備えた情報再生システム。
5. 【請求項５】 請求項４記載の情報再生システムであっ
   て、 前記キー入力手段は、使用者を特定するコードを入力す
   る手段であり、 前記認証手段は、該入力したコードが正当なコードであ
   ると判断した場合には、動作用のキーを出力する手段で
   あり、 前記許可手段は、該動作用のキーを受け取って、前記第
   ２の再生手段を動作させる手段である情報再生システ
   ム。
6. 【請求項６】 請求項５記載の情報再生システムであっ
   て、 前記量子化手段は、前記量子化後のデータに、前記認証
   を補助する認証補助キーを電子透かしとして埋め込む透
   かし埋め込み手段を備え、 前記認証手段は、前記量子化されたデータに埋め込まれ
   た電子透かしを再生して、前記認証補助用のキーを取り
   出す手段を備え、前記使用者を特定するコードと該取り
   出された認証補助用のキーとから、前記動作用のキーを
   出力する情報再生システム。
7. 【請求項７】 請求項１記載の情報再生システムであっ
   て、 前記原情報は、楽曲であり、 前記量子化手段は、ＭＰＥＧ１のレイヤ３に従う量子化
   を行なう手段である情報再生システム。
8. 【請求項８】 画像や楽曲などの原情報をデジタル信号
   に変換する情報変換装置であって、 前記原情報に対して所定のサンプリングを行ない、サン
   プリングしたデータを量子化する量子化手段と、 該量子化したデータに対して所定の変換を施して、該量
   子化されたデータから再生される情報の質を劣化させる
   変換手段とを備えた情報変換装置。
9. 【請求項９】 請求項８記載の情報変換装置であって、 前記変換の態様を指示する変換指示キーを入力する手段
   を備え、 前記変換手段は、該入力した変換指示キーを用いて、前
   記量子化されたデータの係数の入れ替えを行なう手段で
   ある情報変換装置。
10. 【請求項１０】 請求項８記載の情報変換装置であっ
    て、 前記原情報は、楽曲であり、 前記量子化手段は、ＭＰＥＧ１のレイヤ３に従う量子化
    を行なう手段である情報変換装置。
11. 【請求項１１】 画像や楽曲などの原情報を量子化した
    データから画像や楽曲などの情報を再生する情報再生装
    置であって、 前記量子化されたデータに該データを再生した後の情報
    を劣化する所定の変換が施された後のデータを受け取る
    データ入力手段と、 該入力されたデータに基づいて元の情報を再構成する第
    １の再生手段と、 前記所定の変換による影響を除き、前記量子化されたデ
    ータに基づいて元の情報を再構成する第２の再生手段と
    を備えた情報再生装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の情報再生装置であっ
    て、 前記第２の再生手段による元の情報の再構成を指示する
    キーを入力するキー入力手段と、 該入力されたキーが、該再構成を許可するキーであるこ
    とを認証する認証手段と、 該キーが認証されたとき、前記第２の再生手段を動作さ
    せる許可手段とを備えた情報再生装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２記載の情報再生装置であっ
    て、 前記キー入力手段は、使用者を特定するコードを入力す
    る手段であり、 前記認証手段は、該入力したコードが正当なコードであ
    ると判断した場合には、動作用のキーを出力する手段で
    あり、 前記許可手段は、該動作用のキーを受け取って、前記第
    ２の再生手段を動作させる手段である情報再生装置。
14. 【請求項１４】 請求項１３記載の情報再生装置であっ
    て、 前記量子化された後のデータには、前記認証を補助する
    認証補助キーが電子透かしとして埋め込まれており、 前記認証手段は、前記量子化されたデータに埋め込まれ
    た電子透かしを再生して、前記認証補助用のキーを取り
    出す手段を備え、前記使用者を特定するコードと該取り
    出された認証補助用のキーとから、前記動作用のキーを
    出力する情報再生装置。
15. 【請求項１５】 画像や楽曲などの原情報をデジタル信
    号に変換すると共に、該変換したデータを受け取り、該
    データから画像や楽曲などの情報を再生する情報再生方
    法であって、 前記原情報に対して所定のサンプリングを行ない、サン
    プリングしたデータを量子化し、 該量子化したデータに対して所定の変換を施し、 該変換が施された後のデータを受け取り、該データに基
    づいて元の情報を再構成する第１の再生を実施するか、
    前記所定の変換による影響を除き、前記量子化されたデ
    ータに基づいて元の情報を再構成する第２の再生を実施
    するかを選択する情報再生方法。
16. 【請求項１６】 請求項１５記載の情報再生方法であっ
    て、 前記第２の再生による元の情報の再構成を指示するキー
    を入力し、 該入力されたキーが、該再構成を許可するキーであるこ
    とを認証し、 該キーが認証されたとき、前記第２の再生を実施する情
    報再生方法。
17. 【請求項１７】 画像や楽曲などの原情報を量子化した
    データを受け取り、該データから画像や楽曲などの情報
    を再生する機能をコンピュータにより実現するプログラ
    ムを記録した記録媒体であって、 前記量子化されたデータに該データを再生した後の情報
    を劣化する所定の変換が施された後のデータを受け取る
    機能と、 該入力されたデータに基づいて元の情報を再構成する第
    １の再生機能と、 前記所定の変換による影響を除き、前記量子化されたデ
    ータに基づいて元の情報を再構成する第２の再生機能と
    をコンピュータにより読み取り可能に記録した記録媒
    体。
18. 【請求項１８】 請求項１７記載の記録媒体であって、 前記再生した後の情報を劣化する所定の変換が施された
    後のデータを併せて記録した記録媒体。
19. 【請求項１９】 請求項１８記載の記録媒体であって、 前記原情報は、楽曲であり、 前記楽曲に施される量子化は、ＭＰＥＧ１のレイヤ３に
    従う量子化である記録媒体。