JP2002318600A - 音声信号再生装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 再生信号と対応すべきコピー制御信号との同
期ずれが発生する。 【解決手段】 音声信号及び付加情報がディジタル符号
化され、パケット単位で多重化されたビットストリーム
の再生を行う際に、入力ビットストリームのパケットの
解析を行い、パケット内に含まれるコピー制御情報の抽
出と前記コピー制御情報の管理テーブルの作成及び符号
化データの多重分離を行い、システム解析部１が多重分
離した符号化データを復号し、前記管理テーブルから当
該符号化データの復号信号に対応したコピー制御信号に
重畳して再生信号として出力するように制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＤＶＤ−Ａudio等
の符号化技術により音声および付加情報がディジタル符
号化され、パック,パケット単位で多重化されたビット
ストリームの再生を行う音声信号再生装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＤＶＤに見られるように画像信
号、音声信号及び字幕情報等の付加情報をディジタル符
号化、多重化したメディアが急速に普及しつつある。こ
のような多重化されたディジタル信号の再生装置におい
ては、作成されるディジタル信号の著作権を守るために
著作権保護情報が多重化ビットストリームに多重され、
再生機側で前記ビットストリーム中に多重された著作権
保護情報をもとに再生信号の制御を行うことが必要とな
ってきている。音声符号化データの多重化にはＭＰＥＧ
のシステム規格で定義された多重化方式で多重化が行わ
れる。

【０００３】図２はパケットによって多重化された符号
列を示す。図２（Ａ）は多重化の基本単位であるパッ
ク、パケットの構造を示す。パケットの先頭にはパケッ
ト先頭を示す同期信号（以下スタートコードプリフィッ
クスと言う）と音声パケットの区別をする識別子、パケ
ット長情報、画像、音声の同期再生情報等のパケットヘ
ッダーが付加される。

【０００４】図２（Ｂ）上段はパケットにより多重化さ
れた音声（ＡＰ）、ナビゲーション等の付加情報符号化
データ（ＯＰ）の例を示す。音声は符号化装置によりデ
ィジタル符号化され、多重化装置によりパケット単位で
多重化される。

【０００５】図２(Ｂ)中段は音声データの構成を示す。
図においては多重符号列から音声パックの符号化データ
のみを抽出し、前記パックに含まれる音声データを連結
した状態の音声データを示したものである。音声符号化
データの再生単位は図に示されるように符号化に必要な
パラメータを含むヘッダー部と符号化データ部とで構成
される。

【０００６】前記ヘッダー部に音声符号化データ部の著
作権保護情報も含まれ、前記著作権保護情報はパケット
単位での変更が可能となっている。著作権保護情報には
再生信号のディジタル出力を止める、もしくはディジタ
ル出力信号に含まれるコピー管理情報を制御する情報が
含まれる。著作権保護情報は当該パケットに含まれる音
声符号化データに対して有効な情報で、次のパケットに
含まれる符号化データの中の先頭音声の再生単位が来る
まで有効な情報となっている。よって再生の際には音声
再生単位の復号、出力ごとに対応する著作権保護情報を
再生信号のデジタル出力への反映を行わなければならな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のコピー制御情報付きの音声符号化データの再生は、ヘ
ッダー部に含まれるコピー制御情報と音声符号化データ
の再生信号の同期が完全に取れないという課題があっ
た。

【０００８】従来の再生装置ではパケット内に含まれる
ヘッダー部のコピー制御情報をパケットヘッダーの解析
とパケット内データの多重分離を行うシステム解析時に
抽出し、そのまま出力処理部に通知し、再生信号に重畳
していた。従来再生方式の場合、音声符号化データのバ
ッファリングを行う復号バッファでの遅延が考慮されて
いないため、再生データとコピー制御信号との同期が取
れないという不具合があった。

【０００９】コピー制御信号と再生信号との同期が取れ
ないことにより、再生信号のデジタル出力のコピー制御
にずれが発生し、ダビング等でデジタル出力を受ける録
音機で曲単位でコピーの可、不可が行われているような
場合に、曲末尾での録音不能状態が発生するような課題
があった。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、音声信号及び
付加情報がディジタル符号化され、パケット単位で多重
化されたビットストリームの再生を行う音声信号再生装
置において、入力ビットストリームのパケットの解析を
行い、パケット内に含まれるコピー制御情報の抽出と前
記コピー制御情報の管理テーブルの作成を再生情報蓄積
部において行うとともに、符号化データの多重分離を行
い、符号化データを復号バッファに格納するシステム解
析部と、前記システム解析部が多重分離した符号化デー
タを復号バッファから読み出して復号し、復号結果を出
力バッファに書き込むとともに、前記管理テーブルから
当該符号化データの復号信号に対応したコピー制御信号
を重畳して再生信号として出力するよう出力制御部への
制御を行う復号部を備えることを特徴とする。

【００１１】また、システム解析部は、パケットに含ま
れる符号化データのデータ長と再生時間情報とコピー制
御情報との１つのセットで１単位を構成するデータ単位
での再生情報蓄積部への格納を行う。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態にかか
る音声信号再生装置について、図面を参照しながら説明
する。

【００１３】図１は本実施の形態に係る音声信号再生装
置の構成図、図２は多重符号化信号および音声データを
示す図、図３は再生信号蓄積部に格納するデータ（１つ
のまとまりをここでは１エントリとする）及び管理テー
ブルの構成図、図４はシステム解析部の制御を示す図、
図５は音声復号部の動作を示す図である。図１に示す音
声信号再生装置は、音声、付加情報等がディジタル符号
化され、パケット単位で多重化されたビットストリーム
の再生を行う。まずはじめに、システム解析部１の動作
を説明する。

【００１４】（システム解析部の動作）システム解析部
１は、多重符号化ストリームを構成するパケットの多重
分離を行う。入力された多重符号化ストリームは、１バ
イトずつシステム解析部１で解析され(STEP401)、シス
テム解析部１は、パケットのヘッダー部に含まれるパケ
ットスタートコードプリフィックスと呼ばれる同期パタ
ーンの検出(STEP402)を行う。

【００１５】システム解析部１は、スタートコードプリ
フィックスを検出すると、次の１バイトをパケット識別
子として読み(STEP403)、音声パケットか否かを判別す
る。再生すべき音声パケットでない場合、有効パケット
フラグを０（STEP405）に、有効パケットの場合、有効
パケットフラグを１にセットする（STEP404）。

【００１６】システム解析部１は次の２バイトのパケッ
ト長データを読み出し（STEP406）、有効パケットか否
かを判定する(STEP407)。

【００１７】有効パケットフラグが０の場合、無効パケ
ット判断し、パケット長データに相当するパケットデー
タを読み飛ばし(STEP409)、次のスタートコードプリフ
ィックスの検出動作に移行する(STEP401)。

【００１８】パケット識別子が再生すべき音声パケット
の場合、再生情報部の解析を行い、必要な再生情報を抽
出し、再生情報蓄積部６に書き込み制御信号SIG１によ
り再生情報データの格納を行う(STEP408)。

【００１９】必要な再生情報としては、当該音声パケッ
トに含まれる再生単位の出力時刻を示す再生時間情報
（PTS）を想定している。再生情報蓄積部６に格納され
るデータとしては、ＰＴＳ、著作権保護情報、当該パケ
ットに含まれる符号化データ長とであり、前記３つのデ
ータを１つのまとまり（以下エントリとする）として取
り扱う。

【００２０】図３(Ａ)に１エントリのデータ構成を示
す。再生情報蓄積部６は前記エントリのデータをＦＩＦ
Ｏ形式で格納する。書き込み制御はシステム解析部１で
行い、読み出し制御は音声復号部３とで行う。エントリ
データの書き込みはパケット単位で行い、エントリデー
タの読み出しは符号化データ長分に相当する音声の符号
化データを音声復号部が復号できた時点で行う。再生情
報の解析が完了するとシステム解析部１はプライベート
ヘッダー部の解析を行い、必要な情報の抽出を行う(STE
P410)。

【００２１】著作権保護情報は前記プライベートヘッダ
ー部に含まれており、システム解析部１はプライベート
ヘッダー部から必要な著作権保護情報を抽出し、前記Ｐ
ＴＳと対の情報として再生情報蓄積部６のエントリに格
納する。プライベートヘッダーの解析が完了した段階で
システム解析部１は前記パケット長及び再生情報部のデ
ータをもとに符号化データ部の長さを計算し、再生情報
蓄積部６のエントリに書き込み制御信号SIG１の指示に
従い格納する（STEP411）。

【００２２】システム解析部１はプライベートヘッダー
部の解析後、符号化データ長に相当する分の音声符号化
データを復号バッファ２に格納する（STEP412）。符号
化データの復号バッファ２への符号化データの格納が完
了すると、有効パケットフラグを０にリセットし（STEP
413)、システム解析部１は再びスタートコードプリフィ
ックスの検出を開始するために１バイトデータの読み出
しと解析を再開する(STEP401)。

【００２３】（音声復号部の動作）次に、音声復号部３
の動作を説明する。音声復号部３は復号バッファ２に蓄
積された音声の符号化データの復号動作を行う。ここで
は、図２（Ｂ）に示すようなオーディオ再生単位での復
号動作で説明する。オーディオ再生単位はオーディオフ
レーム１、２、３の場合である。

【００２４】尚、オーディオフレーム２、３はそれぞれ
オーディオフレーム2#1、オーディオフレーム2#2、オー
ディオフレーム3#1、オーディオフレーム3#2に分割され
ている。

【００２５】復号動作の開始に当たって、音声復号部３
は再生情報蓄積部６に格納されている先頭のエントリ１
のデータを読み出し制御信号SIG２を再生情報蓄積部６
に送って行う（STEP501）。この後、音声復号部３は復
号バッファ２より符号化データの読み出しを行い、復号
動作を行う（STEP502）。

【００２６】音声復号部３は音声符号化データの復号が
完了すると、出力バッファ４への再生データの格納を行
う（STEP503）。音声復号は音声符号化データの１つの
まとまった再生再生単位（以下これを音声再生単位とす
る）ごとに復号動作を行う。

【００２７】音声復号部３は前記先頭のエントリ１デー
タに含まれる著作権保護情報を解析し(STEP504)、著作
権保護情報で指示されるコピー制御情報をSIG３によっ
て出力制御部５に送る（STEP505）。

【００２８】出力制御部５はSIG３によって指定された
コピー制御情報をデジタル出力信号に重畳する。音声復
号部３は音声再生単位ごとに復号バッファ２から読み出
したデータ長と前記エントリデータに含まれる符号化デ
ータ長との比較を行い、復号バッファ２から読み出した
データ長が符号化データ長を超えるまで音声再生単位の
復号動作を継続する。この間、復号された再生データの
コピー制御情報は更新されず、直前のオーディオフレー
ムで使用した値がそのまま更新されずに使用される。

【００２９】以下でその制御の説明を、図５を用いて行
う。音声復号部３はオーディオフレーム１の次のオーデ
ィオフレーム２を構成するオーディオフレーム2#1、オ
ーディオフレーム2#2の符号化データの読み出しを復号
バッファ２から行い、復号を行う（STEP506）。前記復
号されたオーディオフレーム３の復号データを出力バッ
ファ４に書き込む(STEP507)。復号時に読み出した符号
化データの長さと当該エントリに含まれる符号化データ
長（オーディオフレーム１及びオーディオフレーム2#1,
2#2の合計値）との比較を行う（STEP508）。

【００３０】本実施の形態の場合、前記当該エントリに
含まれる符号化データ長より復号時に処理したデータ量
の方が大きいため、SIG２により再生情報蓄積部６から
次のエントリデータの読み出しを行う(STEP509)。

【００３１】エントリ２から読み出された著作権保護情
報はオーディオフレーム３用として解析され、次のオー
ディオフレーム３の再生データの出力時に使用するため
に音声復号部３の内部に格納される(STEP510)。

【００３２】復号後、復号バッファ４に格納されたオー
ディオフレーム２の音声データを出力する際には、エン
トリ１に対応したコピー制御情報とデジタル出力に反映
するようSIG３により出力制御部５への制御を行う(STEP
511)。

【００３３】尚、復号処理用に復号バッファ２より読み
出したデータ量がエントリ１に対応した符号化データ長
よりも小さい場合、再生情報蓄積部６の次のエントリで
あるエントリ２の読み出しは行わない。次にオーディオ
フレーム３の復号動作の説明を行う。

【００３４】音声復号器３は、復号バッファ２からオー
ディオフレーム3#1、オーディオフレーム3#2を読み出
し、復号処理後、再生データの出力バッファ４への格納
を行い、出力制御部５に前記再生データの出力を新エン
トリであるエントリ２の著作権保護情報を元に作成した
コピー制御情報をSIGによって出力制御部５に送る。出
力制御部５はSIG３によって指定されたコピー制御情報
をデジタル出力信号に重畳する。

【００３５】

【発明の効果】以上のように本発明は、パケット単位で
著作権保護情報を管理することによって、当該パケット
を音声再生単位で復号し出力する際に、対応する著作権
保護情報をデジタル出力に同期を取って反映することが
可能となる。この事により著作権保護情報と出力される
デジタル音声信号との同期が取れ、著作権保護情報とデ
ジタル音声信号との同期ずれを解消することが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係る音声信号再生装置
の構成図

【図２】（Ａ），（Ｂ）多重符号化信号及び音声データ
を示す図

【図３】（Ａ），（Ｂ）本実施の形態にかかる再生情報
管理テーブルの構成図

【図４】本発明の一実施の形態にかかるシステム解析部
の動作を示すフローチャート

【図５】本発明の一実施の形態にかかる音声復号部の動
作を示すフローチャート

【符号の説明】 １ システム解析部 ２ 復号バッファ ３ 音声復号部 ４ 出力バッファ ５ 出力制御部 ６ 再生情報蓄積部

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】音声信号及び付加情報がディジタル符号化
   され、パケット単位で多重化されたビットストリームの
   再生を行う音声信号再生装置において、 入力ビットストリームのパケットの解析を行い、パケッ
   ト内に含まれるコピー制御情報の抽出と前記コピー制御
   情報の管理テーブルの作成を再生情報蓄積部において行
   うとともに、符号化データを多重分離し、復号バッファ
   に符号化データの格納を行うシステム解析部と、 前記システム解析部が多重分離した符号化データを前記
   復号バッファから読み出して復号し、復号結果を出力バ
   ッファに格納するとともに前記管理テーブルから当該符
   号化データの復号信号に対応したコピー制御信号を重畳
   して再生信号として出力するよう出力制御部への制御を
   行う復号部を備えることを特徴とする音声信号再生装
   置。
2. 【請求項２】前記システム解析部は、管理テーブルをパ
   ケッに含まれる符号化データのデータ長と再生時間情報
   とコピー制御情報との１つのセットで１単位を構成する
   ことを特徴とする請求項１記載の画像信号再生装置。
3. 【請求項３】前記復号部は、符号化データの復号の際に
   管理テーブルに格納されたデータ長に対応した符号化デ
   ータを復号した段階で、前記データ長に対応するコピー
   制御信号を前記出力制御部へ伝達し、前記出力制御部は
   復号データを出力する際に前記コピー制御信号を重畳す
   ることを特徴とする請求項１記載の音声信号再生装置。
4. 【請求項４】音声信号及び付加情報がディジタル符号化
   され、パケット単位で多重化されたビットストリームの
   再生を行う際に、入力ビットストリームのパケットの解
   析を行い、パケット内に含まれるコピー制御情報の抽出
   と前記コピー制御情報の管理テーブルの作成と符号化デ
   ータの多重分離を行い、多重分離した符号化データを復
   号し、前記管理テーブルから当該符号化データの復号信
   号に対応したコピー制御信号に重畳して再生信号として
   出力するよう制御することを特徴とする音声信号再生方
   法。
5. 【請求項５】前記管理テーブルを、パケットに含まれる
   符号化データのデータ長と再生時間情報とコピー制御情
   報との１つのセットで１単位を構成することを特徴とす
   る請求項４記載の音声信号再生方法。
6. 【請求項６】符号化データの復号の際に管理テーブルに
   格納されたデータ長分のデータが復号した段階で、前記
   データ長に対応するコピー制御信号を、復号データを出
   力する際にコピー制御信号として重畳することを特徴と
   する請求項４記載の音声信号再生方法。
7. 【請求項７】音声信号及び付加情報がディジタル符号化
   され、パケット単位で多重化されたビットストリームの
   パケットの解析を行い、パケット内に含まれるコピー制
   御情報の抽出と前記コピー制御情報の管理テーブルの作
   成を行うとともに、符号化データを多重分離するシステ
   ム解析手段と、 前記システム解析手段が多重分離した符号化データを復
   号し、前記管理テーブルから当該符号化データの復号信
   号に対応したコピー制御信号を重畳して再生信号として
   出力する復号手段を備えたことを特徴とする音声信号再
   生装置。