JP2003337599A - 信号再生方法及び装置、信号記録方法及び装置、並びに符号列生成方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 音楽等のコンテンツの試し視聴を可能としな
がら、不正に高品質化される危険性を低減し、少量の追
加データを入手することで高品質のコンテンツを再生可
能にすると共に、より安全性を高める。 【解決手段】 試聴用として狭帯域再生されるように、
符号化ユニット数ＵＮを４にし、量子化精度情報ＱＮ、
正規化係数情報ＮＰも４つ分を符号化する。スペクトル
係数情報ＳＰは、全ての帯域が符号化されていたとして
も、符号化ユニットの４つ分以降の領域Ｎegは試聴時に
無視される。この領域Ｎegには、正規の位置には符号化
されていなかった高域側の量子化精度情報ＱＮ’、正規
化係数情報ＮＰ’が符号化されている。この領域Ｎeg内
に量子化精度情報ＱＮ’、正規化係数情報ＮＰ’を埋め
込んだフレームと、埋め込まないフレームとを設けるこ
とにより、高品質化ファイルのデータ量を少なく保ちな
がら、安全性をさらに高める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、信号再生方法及び
装置、信号記録方法及び装置、並びに符号列生成方法及
び装置に関するものであり、例えば、試し視聴が可能な
ように信号を符号化するとともに、その結果、試し視聴
者が購入を決めれば、少ない情報量のデータを追加して
高品質での再生や記録を可能にするような信号再生方法
及び装置、信号記録方法及び装置、並びに符号列生成方
法及び装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば音響などの信号を暗号化して放送
したり、記録媒体に記録して、暗号解読用の鍵を購入し
た者に対してのみ、その視聴を許可するというコンテン
ツ（ソフトウェア）の流通方法が知られている。

【０００３】暗号化の方法としては、例えば、ＰＣＭの
音響信号のビット列に対して鍵信号として乱数系列の初
期値を与え、発生した０／１の乱数系列と上記ＰＣＭの
ビット列との排他的論理和をとったビット列を送信した
り記録媒体に記録する方法が知られている。この方法を
使用することにより、鍵信号を入手した者のみがその音
響信号を正しく再生できるようにし、鍵信号を入手しな
かった者は雑音しか再生できないようにすることができ
る。もちろん、暗号化方法としては、いわゆるＤＥＳ
（Data Encryption Standard）等のような、より複雑な
方法を用いることも可能である。なお、ＤＥＳの規格に
ついては、文献「Federal Information Processing Sta
ndards Publication 46，Specifications for the DATA
ENCRYPTION STANDARD，1977, January 15」に、その内
容が開示されている。

【０００４】一方、音響信号を圧縮して放送したり、記
録媒体に記録する方法が、普及しており、符号化された
オーディオ或いは音声等の信号を記録可能な光磁気ディ
スク等の記録媒体が広く使用されている。

【０００５】オーディオ或いは音声等の信号の高能率符
号化の手法には種々あるが、例えば、時間軸上のオーデ
ィオ信号等をブロック化しないで、複数の周波数帯域に
分割して符号化する非ブロック化周波数帯域分割方式で
ある、帯域分割符号化（サブ・バンド・コーディング：
ＳＢＣ）や、時間軸の信号を周波数軸上の信号に変換
（スペクトル変換）して複数の周波数帯域に分割し、各
帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分割方式、い
わゆる変換符号化等を挙げることができる。また、上述
の帯域分割符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率
符号化の手法も考えられており、この場合には、例え
ば、上記帯域分割符号化で帯域分割を行った後、該各帯
域毎の信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、こ
のスペクトル変換された各帯域毎に符号化が施される。

【０００６】ここで、上述したフィルタとして、例えば
ＱＭＦフィルタがあり、このＱＭＦフィルタについて
は、文献「1976, R.E.Crochiere, Digital coding of s
peechin subbands, Bell Syst. Tech. J. Vol.55, No.
8, 1976」 に述べられている。また、文献「ICASSP 83,
BOSTON, Polyphase Quadrature filters-A new subban
d coding technique, Joseph H. Rothweiler」には、等
バンド幅のフィルタ分割手法が述べられている。

【０００７】また、上述したスペクトル変換としては、
例えば、入力オーディオ信号を所定単位時間(フレーム)
でブロック化し、当該ブロック毎に離散フーリエ変換
（ＤＦＴ）、離散コサイン変換（ＤＣＴ）、モディファ
イドＤＣＴ（ＭＤＣＴ）等を行うことで時間軸を周波数
軸に変換するようなスペクトル変換がある。ＭＤＣＴに
ついては、文献「ICASSP, 1987, Subband/Transform Co
ding Using Filter BankDesigns Based on Time Domain
Aliasing Cancellation, J.P.Princen, A.B.Bradley,
Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.」
に述べられている。

【０００８】波形信号をスペクトルに変換する方法とし
て、上述のＤＦＴやＤＣＴを使用した場合には、Ｍ個の
サンプルからなる時間ブロックで変換を行うとＭ個の独
立な実数データが得られる。時間ブロック間の接続歪み
を軽減するために、通常、両隣のブロックとそれぞれＭ
１個のサンプルずつオーバーラップさせるので、平均し
て、ＤＦＴやＤＣＴでは（Ｍ−Ｍ１）個のサンプルに対
してＭ個の実数データを量子化して符号化することにな
る。

【０００９】これに対してスペクトルに変換する方法と
して上述のＭＤＣＴを使用した場合には、両隣の時間ブ
ロックとＭ個ずつオーバーラップさせた２Ｍ個のサンプ
ルから、独立なＭ個の実数データが得られるので、平均
して、ＭＤＣＴではＭ個のサンプルに対してＭ個の実数
データを量子化して符号化することになる。復号装置に
おいては、このようにしてＭＤＣＴを用いて得られた符
号から各ブロックにおいて逆変換を施して得られた波形
要素を互いに干渉させながら加え合わせることにより、
波形信号を再構成することができる。

【００１０】一般に変換のための時間ブロックを長くす
ることによって、スペクトルの周波数分解能が高まり、
特定のスペクトル成分にエネルギーが集中する。したが
って、両隣のブロックと半分ずつオーバーラップさせて
長いブロック長で変換を行い、しかも得られたスペクト
ル信号の個数が、元の時間サンプルの個数に対して増加
しないＭＤＣＴを使用することにより、ＤＦＴやＤＣＴ
を使用した場合よりも効率の良い符号化を行うことが可
能となる。また、隣接するブロック同士に十分長いオー
バーラップを持たせることによって、波形信号のブロッ
ク間歪みを軽減することもできる。

【００１１】このようにフィルタやスペクトル変換によ
って帯域毎に分割された信号を量子化することにより、
量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、マス
キング効果などの性質を利用して聴覚的により高能率な
符号化を行なうことができる。また、ここで量子化を行
なう前に、各帯域毎に、例えばその帯域における信号成
分の絶対値の最大値で正規化を行なうようにすれば、さ
らに高能率な符号化を行なうことができる。

【００１２】周波数帯域分割された各周波数成分を量子
化する場合の周波数分割幅としては、例えば人間の聴覚
特性を考慮した帯域分割が行われる。すなわち、一般に
臨界帯域（クリティカルバンド）と呼ばれている高域程
帯域幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を複
数（例えば２５バンド）の帯域に分割することがある。
また、この時の各帯域毎のデータを符号化する際には、
各帯域毎に所定のビット配分或いは、各帯域毎に適応的
なビット割当て（ビットアロケーション）による符号化
が行われる。例えば、上記ＭＤＣＴ処理されて得られた
係数データを上記ビットアロケーションによって符号化
する際には、上記各ブロック毎のＭＤＣＴ処理により得
られる各帯域毎のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的
な割当てビット数で符号化が行われることになる。

【００１３】このようなビット割当手法としては、次の
２手法が知られている。すなわち、先ず文献「Adaptive
Transform Coding of Speech Signals, R. Zelinski a
nd P. Noll, IEEE Transactions of Acoustics, Speec
h, and Signal Processing, vol.ASSP-25, No.4, Augus
t 1977」では、各帯域毎の信号の大きさをもとに、ビッ
ト割当を行なっている。この方式では、量子化雑音スペ
クトルが平坦となり、雑音エネルギー最小となるが、聴
感覚的にはマスキング効果が利用されていないために実
際の雑音感は最適ではない。また、文献「ICASSP 1980,
The criticalband coder -- digital encoding of th
e perceptual requirements of the auditory system,
M.A.Kransner MIT」 では、聴覚マスキングを利用する
ことで、各帯域毎に必要な信号対雑音比を得て固定的な
ビット割当を行なう手法が述べられている。しかしこの
手法ではサイン波入力で特性を測定する場合でも、ビッ
ト割当が固定的であるために特性値が、それほど良い値
とならない。

【００１４】これらの問題を解決するために、ビット割
当に使用できる全ビットが、各小ブロック毎にあらかじ
め定められた固定ビット割当パターン分と、各ブロック
の信号の大きさに依存したビット配分を行なう分に分割
使用され、その分割比を入力信号に関係する信号に依存
させ、前記信号のスペクトルが滑らかなほど前記固定ビ
ット割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符
号化装置が提案されている。

【００１５】この方法によれば、サイン波入力のよう
に、特定のスペクトルにエネルギーが集中する場合には
そのスペクトルを含むブロックに多くのビットを割り当
てる事により、全体の信号対雑音特性を著しく改善する
ことができる。一般に、急峻なスペクトル成分をもつ信
号に対して人間の聴覚は極めて敏感であるため、このよ
うな方法を用いる事により、信号対雑音特性を改善する
ことは、単に測定上の数値を向上させるばかりでなく、
聴感上、音質を改善するのに有効である。

【００１６】ビット割り当ての方法にはこの他にも数多
くのやり方が提案されており、さらに聴覚に関するモデ
ルが精緻化され、符号化装置の能力があがれば聴覚的に
みてより高能率な符号化が可能になる。これらの方法に
おいては、計算によって求められた信号対雑音特性をな
るべく忠実に実現するような実数のビット割り当て基準
値を求め、それを近似する整数値を割り当てビット数と
することが一般的である。

【００１７】また、本件発明者等が先に提案した特願平
５−１５２８６５号、又はＷＯ９４／２８６３３の明細
書及び図面においては、スペクトル信号から聴感上特に
重要なトーン性の成分、すなわち特定の周波数周辺にエ
ネルギーが集中している信号成分、を分離して、他のス
ペクトル成分とは別に符号化する方法が提案されてお
り、これにより、オーディオ信号等を聴感上の劣化を殆
ど生じさせずに高い圧縮率で効率的に符号化することが
可能になっている。

【００１８】実際の符号列を構成するにあたっては、先
ず、正規化および量子化が行なわれる帯域毎に量子化精
度情報、正規化係数情報を所定のビット数で符号化し、
次に、正規化および量子化されたスペクトル信号を符号
化すればよい。また、 ISO/IEC 11172-3: 1993(E), 1993 では、帯域によって量子化精度情報を表すビット数が異
なるように設定された高能率符号化方式が記述されてお
り、高域になるにしたがって、量子化精度情報を表すビ
ット数が小さくなるように規格化されている。

【００１９】量子化精度情報を直接符号化するかわり
に、復号装置において、例えば、正規化係数情報から量
子化精度情報を決定する方法も知られているが、この方
法では、規格を設定した時点で正規化係数情報と量子化
精度情報の関係が決まってしまうので、将来的にさらに
高度な聴覚モデルに基づいた量子化精度の制御を導入す
ることができなくなる。また、実現する圧縮率に幅があ
る場合には圧縮率毎に正規化係数情報と量子化精度情報
との関係を定める必要が出てくる。

【００２０】量子化されたスペクトル信号を、例えば、
文献「D.A.Huffman : A Method forConstruction of Mi
nimum Redundancy Codes, Proc.I.R.E., 40, p.1098 (1
952)」に述べられている可変長符号を用いて符号化する
ことによって、より効率的に符号化する方法も知られて
いる。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のよう
な方法で符号化された音響などの信号を暗号化して放送
したり、記録媒体に記録して、鍵を購入した者に対して
のみ、その視聴を許可するというソフトウェアコンテン
ツの流通方法が知られている。暗号化の方法としては、
例えば、ＰＣＭ（Pulse Code Moduration） の音響信号
のビット列に対して、あるいは符号化された信号のビッ
ト列に対して、鍵信号として乱数系列の初期値を与え、
発生した０／１の乱数系列と上記ビット列との排他的論
理和をとったビット列を送信したり記録媒体に記録する
方法が知られている。この方法を使用することにより、
鍵信号を入手した者のみがその音響信号を正しく再生で
きるようにし、鍵信号を入手しなかった者は雑音しか再
生できないようにすることができる。

【００２２】しかしながら、これらのスクランブル方法
では、鍵が無い場合、あるいは通常の再生手段で再生さ
せた場合には、それを再生させると雑音になってしま
い、そのソフトの内容把握をすることはできない。この
ため、例えば、比較的低音質で音楽を記録したディスク
を配布し、それを試聴した者が自分の気に入ったものに
対してだけ鍵を購入して高音質で再生できるようにす
る、あるいはそのソフトを試聴してから高音質で記録さ
れたディスクを新たに購入できるようにする、といった
用途に利用することができなかった。

【００２３】また従来、高能率符号化を施した信号を暗
号化する場合に、通常の再生手段にとって意味のある符
号列を与えながら、その圧縮効率を下げないようにする
ことは困難であった。すなわち、前述のように、高能率
符号を施してできた符号列にスクランブルをかけた場
合、その符号列を再生しても雑音が発生するばかりでは
なく、スクランブルによってできた符号列が、元の高能
率符号の規格に適合していない場合には、再生手段がま
ったく動作しないこともありうる。また逆に、ＰＣＭ信
号にスクランブルをかけた後、高能率符号化した場合に
は例えば聴覚の性質を利用して情報量を削っていると、
その高能率符号化を解除した時点で、必ずしも、ＰＣＭ
信号にスクランブルをかけた信号が再現できるわけでは
無いので、スクランブルを正しく解除することは困難な
ものになってしまう。このため、圧縮の方法としては効
率は下がっても、スクランブルが正しく解除できる方法
を選択する必要があった。

【００２４】これに対して、本発明者等により先に提案
された特開平１０−１３５９４４号公報に記載された技
術によれば、例えば音楽信号をスペクトル信号に変換し
て符号化したもののうち、高域側のみを暗号化して狭帯
域の信号であれば、鍵が無くても試聴が可能なオーディ
オ符号化方式が開示されている。すなわち、この方式で
は例えば、高域側を暗号化するとともに、高域側のビッ
ト割り当て情報等をダミーデータに置き換え、高域側の
真のビット割り当て情報は、通常のデコーダが無視する
位置に記録している。この方式を採用すれば、例えば、
試聴の結果、気に入った音楽だけを高音質で楽しむこと
が可能となる。

【００２５】ところで、上記特開平１０−１３５９４４
号公報に記載された技術においては、その安全性を暗号
化のみに依存しているため、万一、暗号が解読された場
合には、料金を徴収できないまま、高音質の音楽を聴く
ことができてしまう危険性がある。

【００２６】本発明は、上述のような実情に鑑みて提案
されたものであって、試し視聴が可能でありながら、一
部信号を暗号化することなく、暗号が解読される場合の
危険性を低減することができ、また、試し視聴用に供給
された信号に、比較的少量の追加データを入手するだけ
で高品質の信号再生が行え、この追加データについての
情報を知ること自体を困難なものとし、試し視聴データ
の安全強度を高く保つと共に、追加データの量をさらに
低減することができるような信号再生方法及び装置、信
号記録方法及び装置、並びに符号列生成方法及び装置を
提供することを目的とする。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本発明は、ダミーデータ
を置き代える真のデータの一部を予め試し視聴用のデー
タに含めながら、低品質の試し視聴ができるようにして
おき、高品質化を行なう場合にダミーデータを置き換え
る高品質化用ファイル内の真のデータ量を減らすように
したものであり、このとき、ダミーデータを置き代える
符号（真のデータ）の一部を予め試し視聴用のデータに
含めるフレームを一部に限り、他のフレームにおいて
は、ダミーデータを置き換える符号を別の高品質化ファ
イルに含めることにより、高品質化のためにかかる時間
をあまりかけず、また、安全性をあまり下げないように
なるようにして、上記の問題を解決するようにしたもの
である。また、ダミーデータを置き代える真のデータの
一部を暗号化して符号列に埋め込むことにより、安全性
の確保を行なうようにしたものである。

【００２８】本件出願人は、先に、PCT/JP02/01106やPC
T/JP02/01105（いずれも未公開）等において、試し視聴
が可能なように、符号列の一部をダミーデータで置き換
えたデータ（試し視聴データ）を配布し、帯域幅の狭い
比較的低品質な音声や画像の再生を自由に行なわせ、そ
の結果、その内容が気に入り、試し視聴者が購入を決め
れば、ダミーデータを置き換える正しいデータ（高品質
化データ）を受け取り、高品質での再生が楽しめるよう
な技術を提案している。この場合、音楽信号を所定の長
さのブロック毎にスペクトル係数に変換し、トーン性の
成分とそれ以外の成分に分割し、トーン性成分はトーン
性成分毎に正規化および再量子化し、それ以外の成分は
所定の帯域毎に正規化および再量子化し、再量子化して
得られたスペクトル信号を可変長符号を用いて低域側か
ら符号化する際に、所定周波数以上にあるトーン性成分
およびそれ以外の成分の正規化係数をダミーデータで置
き換えるとともに、可変長符号化したスペクトル成分の
うち、上記所定周波数以上にあるうちの低域側のスペク
トル成分もダミーデータで置き換えるやり方が含まれて
いる。このようにダミーデータを含む試聴用データ列に
対して、ダミーデータを置き換える追加用データ列を入
手し、両者を統合することにより、帯域の広い音楽信号
を再生できるようになる。このような技術において、そ
の安全強度を保つ上で重要となる要素として、可変長符
号化したスペクトル成分のうち、上記所定周波数以上に
あるうちの低域側のスペクトル成分もダミーデータで置
き換える長さを挙げることができる。すなわち、Ｎビッ
トのスペクトル符号列をダミーデータに置き換えた場
合、２のＮ乗の組合せの符号列の可能性があるので、Ｎ
を増大させるにつれて、試し視聴データから正しいデー
タを復元させないようにするための、安全強度を高める
ことができる。しかしながら、Ｎの値を大きくすること
は、高品質化のための追加データ量を大きくすることに
つながり、試し視聴者が高品質化されたデータの購入を
決めた場合にかかるデータのダウンロードの時間を長く
してしまう。

【００２９】そこで、本発明においては、ダミーデータ
を置き換えるための真のデータの一部を、試し試聴用デ
ータ中の一部のフレームのみの所定部分、例えば復号さ
れる際には無視される位置に埋め込むことにより、残り
を高品質化のための追加データとするようにし、追加デ
ータ量を減らすことによって高品質化のためにかかる時
間を短くしながら、安全性をより高めるようにしたもの
である。

【００３０】すなわち、本発明に係る信号再生方法及び
装置は、信号がフレーム単位で符号化されて得られる符
号列を再生する際に、上記符号列の一部がダミーデータ
とされた第１の符号列を入力し、上記第１の符号列の少
なくとも一部を第２の符号列を用いて補完し、上記補完
された符号列又は上記第１の符号列を復号し、上記第１
の符号列中の一部のフレーム対して、該第１の符号列の
上記ダミーデータの一部を補完するための真のデータの
一部を埋め込んでいることを特徴とする。

【００３１】また、本発明に係る信号記録方法及び装置
は、信号がフレーム単位で符号化されて得られる符号列
を記録する際に、上記符号列の一部がダミーデータとさ
れた第１の符号列を入力し、上記第１の符号列の少なく
とも一部を第２の符号列を用いて補完し、上記第１の符
号列中の一部のフレーム対して、該第１の符号列の上記
ダミーデータの一部を補完するための真のデータの一部
を埋め込んでいることを特徴とする。

【００３２】また、本発明に係る符号列生成方法及び装
置は、信号がフレーム単位で符号化されて得られる符号
列を生成する際に、上記符号列の一部がダミーデータと
された第１の符号列を生成し、上記第１の符号列の少な
くとも一部を補完するための第２の符号列を生成し、上
記第１の符号列中の一部のフレーム対して、該第１の符
号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真のデ
ータの一部を埋め込んでいることを特徴とする。

【００３３】ここで、上記第１の符号列に埋め込まれた
真のデータの一部は、上記第１の符号列が復号される際
には無視される位置に設けられることが挙げられる。ま
た、該第１の符号列に埋め込まれた真のデータの一部
は、暗号化されていることが挙げられる。

【００３４】また、上記ダミーデータの一部を置換する
ための真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一
部のフレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符
号化されていることが挙げられる。

【００３５】また、上記符号化においては、入力信号を
スペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精
度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含
む所定フォーマットの符号列を生成し、上記ダミーデー
タは、少なくとも上記スペクトル係数情報の一部に対応
するものを含み、上記第１の符号列に埋め込まれる真の
データの一部は、上記量子化精度情報の一部、又は正規
化係数情報の一部を含むことが挙げられる。

【００３６】本発明では、第１の符号列のフレームは大
きく２種類に分類可能である。その一方は、ダミーデー
タの一部を補完するための真のデータの一部が埋め込ま
れたものであり、他方は真のデータが埋め込まれていな
いものである。ダミーデータを補完する真のデータの
内、第１の符号列に埋め込まないものは、例えば第２の
符号列に加えられることになる。なお、両フレームの識
別は、例えば、第１又は第２の符号列に、少なくとも一
方のフレームに相当する情報列に識別情報を付加するフ
ォーマットを採用することにより、実現可能である。

【００３７】なお、本発明は、入力信号の符号化に用い
る所定フォーマットとして、例えば、符号列上で、少な
くともコンテンツデータに係る部分（例えば、スペクト
ル係数、画素値等）と該符号の復号化に必要な符号化パ
ラメータ（例えば、量子化精度情報、正規化係数情報
等）とが多重化されるフォーマットを適用することが好
適である。この場合、さらに、例えば、コンテンツの属
性等を記述したメタ情報、著作権管理情報、或いは暗号
化情報等を、当該符号列上に多重化することも可能であ
る。

【００３８】

【発明の実施の形態】先ず、本発明に係る実施の形態を
説明するに先立ち、本発明の実施の形態の説明に供する
一般の圧縮データ記録再生装置としての光ディスク記録
再生装置について、図面を参照しながら説明する。

【００３９】図１は、光ディスク記録再生装置の一例を
示すブロック図である。この図１に示す装置において、
先ず記録媒体としては、スピンドルモータ５１により回
転駆動される光磁気ディスク１が用いられる。光磁気デ
ィスク１に対するデータの記録時には、例えば光学ヘッ
ド５３によりレーザ光を照射した状態で記録データに応
じた変調磁界を磁気ヘッド５４により印加することによ
って、いわゆる磁界変調記録を行い、光磁気ディスク１
の記録トラックに沿ってデータを記録する。また再生時
には、光磁気ディスク１の記録トラックを光学ヘッド５
３によりレーザ光でトレースして磁気光学的に再生を行
う。

【００４０】光学ヘッド５３は、例えば、レーザダイオ
ード等のレーザ光源、コリメータレンズ、対物レンズ、
偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学
部品及び所定パターンの受光部を有するフォトディテク
タ等から構成されている。この光学ヘッド５３は、光磁
気ディスク１を介して上記磁気ヘッド５４と対向する位
置に設けられている。光磁気デイスク１にデータを記録
するときには、後述する記録系のヘッド駆動回路６６に
より磁気ヘッド５４を駆動して記録データに応じた変調
磁界を印加すると共に、光学ヘッド５３により光磁気デ
ィスク１の目的トラックにレーザ光を照射することによ
って、磁界変調方式により熱磁気記録を行う。またこの
光学ヘッド５３は、目的トラックに照射したレーザ光の
反射光を検出し、例えばいわゆる非点収差法によりフォ
ーカスエラーを検出し、例えばいわゆるプッシュプル法
によりトラッキングエラーを検出する。光磁気ディスク
１からデータを再生するとき、光学ヘッド５３は上記フ
ォーカスエラーやトラッキングエラーを検出すると同時
に、レーザ光の目的トラックからの反射光の偏光角（カ
ー回転角）の違いを検出して再生信号を生成する。

【００４１】光学ヘッド５３の出力は、ＲＦ回路５５に
供給される。このＲＦ回路５５は、光学ヘッド５３の出
力から上記フォーカスエラー信号やトラッキングエラー
信号を抽出してサーボ制御回路５６に供給するととも
に、再生信号を２値化して後述する再生系のデコーダ７
１に供給する。

【００４２】サーボ制御回路５６は、例えばフォーカス
サーボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、スピン
ドルモータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御回路等
から構成される。上記フォーカスサーボ制御回路は、上
記フォーカスエラー信号がゼロになるように、光学ヘッ
ド５３の光学系のフォーカス制御を行う。また上記トラ
ッキングサーボ制御回路は、上記トラッキングエラー信
号がゼロになるように光学ヘッド５３の光学系のトラッ
キング制御を行う。さらに上記スピンドルモータサーボ
制御回路は、光磁気ディスク１を所定の回転速度（例え
ば一定線速度）で回転駆動するようにスピンドルモータ
５１を制御する。また、上記スレッドサーボ制御回路
は、システムコントローラ５７により指定される光磁気
ディスク１の目的トラック位置に光学ヘッド５３及び磁
気ヘッド５４を移動させる。このような各種制御動作を
行うサーボ制御回路５６は、該サーボ制御回路５６によ
り制御される各部の動作状態を示す情報をシステムコン
トローラ５７に送る。

【００４３】システムコントローラ５７にはキー入力操
作部５８や表示部５９が接続されている。このシステム
コントローラ５７は、キー入力操作部５８による操作入
力情報により操作入力情報により記録系及び再生系の制
御を行う。またシステムコントローラ５７は、光磁気デ
ィスク１の記録トラックからヘッダタイムやサブコード
のＱデータ等により再生されるセクタ単位のアドレス情
報に基づいて、光学ヘッド５３及び磁気ヘッド５４がト
レースしている上記記録トラック上の記録位置や再生位
置を管理する。さらにシステムコントローラ５７は、本
圧縮データ記録再生装置のデータ圧縮率と上記記録トラ
ック上の再生位置情報とに基づいて表示部５９に再生時
間を表示させる制御を行う。

【００４４】この再生時間表示は、光磁気ディスク１の
記録トラックからいわゆるヘッダタイムやいわゆるサブ
コードＱデータ等により再生されるセクタ単位のアドレ
ス情報（絶対時間情報）に対し、データ圧縮率の逆数
（例えば１／４圧縮のときには４）を乗算することによ
り、実際の時間情報を求め、これを表示部５９に表示さ
せるものである。なお、記録時においても、例えば光磁
気ディスク等の記録トラックに予め絶対時間情報が記録
されている（プリフォーマットされている）場合に、こ
のプリフォーマットされた絶対時間情報を読み取ってデ
ータ圧縮率の逆数を乗算することにより、現在位置を実
際の記録時間で表示させることも可能である。

【００４５】次に、この図１に示す光ディスク記録再生
装置の記録系において、入力端子６０からのアナログオ
ーディオ入力信号ＡＩＮがローパスフイルタ６１を介し
てＡ／Ｄ変換器６２に供給され、このＡ／Ｄ変換器６２
は、上記アナログオーディオ入力信号ＡＩＮを量子化す
る。Ａ／Ｄ変換器６２から得られたデジタルオーディオ
信号は、ＡＴＣ（適応変換符号化：Adaptive Transform
Coding） エンコーダ６３に供給される。また、入力端
子６７からのデジタルオーディオ入力信号ＤＩＮがデジ
タル入力インターフェース回路６８を介してＡＴＣエン
コーダ６３に供給される。ＡＴＣエンコーダ６３は、上
記入力信号ＡＩＮを上記Ａ／Ｄ変換器６２により量子化
した所定転送速度のデジタルオーディオＰＣＭデータに
ついて、所定のデータ圧縮率に応じたビット圧縮（デー
タ圧縮）処理を行うものであり、ＡＴＣエンコーダ６３
から出力される圧縮データ（ＡＴＣデータ）は、メモリ
（ＲＡＭ）６４に供給される。例えばデータ圧縮率が１
／８の場合について説明すると、ここでのデータ転送速
度は、標準的なデジタルオーディオＣＤのフォーマット
であるいわゆるＣＤ−ＤＡフォーマットのフオーマット
のデータ転送速度（７５セクタ／秒）の１／８（９.375
セクタ／秒）に低減されている。

【００４６】次に、メモリ（ＲＡＭ）６４は、データの
書き込み及び読み出しがシステムコントローラ５７によ
り制御され、ＡＴＣエンコーダ６３から供給されるＡＴ
Ｃデータを一時的に記憶しておき、必要に応じてディス
ク上に記録するためのバッファメモリとして用いられて
いる。すなわち、例えばデータ圧縮率が１／８の場合に
おいて、ＡＴＣエンコーダ６３から供給される圧縮オー
ディオデータは、そのデータ転送速度が、標準的なＣＤ
−ＤＡフォーマットのデータ転送速度（７５セクタ／
秒）の１／８、すなわち９.375セクタ／秒に低減されて
おり、この圧縮データがメモリ６４に連続的に書き込ま
れる。この圧縮データ（ＡＴＣデータ）は、前述したよ
うに８セクタにつき１セクタの記録を行えば足りるが、
このような８セクタおきの記録は事実上不可能に近いた
め、後述するようなセクタ連続の記録を行うようにして
いる。

【００４７】この記録は、休止期間を介して、所定の複
数セクタ（例えば３２セクタ＋数セクタ）から成るクラ
スタを記録単位として、標準的なＣＤ−ＤＡフォーマッ
トと同じデータ転送速度（７５セクタ／秒）でバースト
的に行われる。すなわちメモリ６４においては、上記ビ
ット圧縮レートに応じた９.375（＝７５／８）セクタ／
秒の低い転送速度で連続的に書き込まれたデータ圧縮率
１／８のＡＴＣオーディオデータが、記録データとして
上記７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に読み出さ
れる。この読み出されて記録されるデータについて、記
録休止期間を含む全体的なデータ転送速度は、上記９.3
75セクタ／秒の低い速度となっているが、バースト的に
行われる記録動作の時間内での瞬時的なデータ転送速度
は上記標準的な７５セクタ／秒となっている。従って、
ディスク回転速度が標準的なＣＤ−ＤＡフォーマットと
同じ速度（一定線速度）のとき、該ＣＤ−ＤＡフォーマ
ットと同じ記録密度、記録パターンの記録が行われるこ
とになる。

【００４８】メモリ６４から上記７５セクタ／秒の（瞬
時的な）転送速度でバースト的に読み出されたＡＴＣオ
ーディオデータすなわち記録データは、エンコーダ６５
に供給される。ここで、メモリ６４からエンコーダ６５
に供給されるデータ列において、１回の記録で連続記録
される単位は、複数セクタ（例えば３２セクタ）から成
るクラスタ及び該クラスタの前後位置に配されたクラス
タ接続用の数セクタとしている。このクラスタ接続用セ
クタは、エンコーダ６５でのインターリーブ長より長く
設定しており、インターリーブされても他のクラスタの
データに影響を与えないようにしている。

【００４９】エンコーダ６５は、メモリ６４から上述し
たようにバースト的に供給される記録データについて、
エラー訂正のための符号化処理（パリテイ付加及びイン
ターリーブ処理）やＥＦＭ符号化処理などを施す。この
エンコーダ６５による符号化処理の施された記録データ
が磁気ヘッド駆動回路６６に供給される。この磁気ヘッ
ド駆動回路６６は、磁気ヘッド５４が接続されており、
上記記録データに応じた変調磁界を光磁気ディスク１に
印加するように磁気ヘッド５４を駆動する。

【００５０】また、システムコントローラ５７は、メモ
リ６４に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、
このメモリ制御によりメモリ６４からバースト的に読み
出される上記記録データを光磁気ディスク１の記録トラ
ックに連続的に記録するように記録位置の制御を行う。
この記録位置の制御は、システムコントローラ５７によ
りメモリ６４からバースト的に読み出される上記記録デ
ータの記録位置を管理して、光磁気ディスク１の記録ト
ラック上の記録位置を指定する制御信号をサーボ制御回
路５６に供給することによって行われる。

【００５１】次に、図１に示す光ディスク記録再生装置
の再生系について説明する。この再生系は、上述の記録
系により光磁気ディスク１の記録トラック上に連続的に
記録された記録データを再生するためのものであり、光
学ヘッド５３によって光磁気ディスク１の記録トラック
をレーザ光でトレースすることにより得られる再生出力
がＲＦ回路５５により２値化されて供給されるデコーダ
７１を備えている。この場合、光磁気ディスクのみでは
なく、いわゆるＣＤ（コンパクトディスク：Compact Di
sc）と同じ再生専用光ディスクや、いわゆるＣＤ−Ｒタ
イプの光ディスクの読み出しも行なうことができる。

【００５２】デコーダ７１は、上述の記録系におけるエ
ンコーダ６５に対応するものであって、ＲＦ回路５５に
より２値化された再生出力について、エラー訂正のため
の上述の如き復号処理やＥＦＭ復号処理などの処理を行
い、上述のデータ圧縮率１／８のＡＴＣオーディオデー
タを、正規の転送速度よりも早い７５セクタ／秒の転送
速度で再生する。このデコーダ７１により得られる再生
データは、メモリ（ＲＡＭ）７２に供給される。

【００５３】メモリ（ＲＡＭ）７２は、データの書き込
み及び読み出しがシステムコントローラ５７により制御
され、デコーダ７１から７５セクタ／秒の転送速度で供
給される再生データがその７５セクタ／秒の転送速度で
バースト的に書き込まれる。また、このメモリ７２は、
上記７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に書き込ま
れた上記再生データがデータ圧縮率１／８に対応する
９.375セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出される。

【００５４】システムコントローラ５７は、再生データ
をメモリ７２に７５セクタ／秒の転送速度で書き込むと
ともに、メモリ７２から上記再生データを上記９.375セ
クタ／秒の転送速度で連続的に読み出すようなメモリ制
御を行う。また、システムコントローラ５７は、メモリ
７２に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、こ
のメモリ制御によりメモリ７２にバースト的に書き込ま
れる上記再生データを光磁気ディスク１の記録トラック
から連続的に再生するように再生位置の制御を行う。こ
の再生位置の制御は、システムコントローラ５７により
メモリ７２から連続的に読み出される上記再生データの
再生位置を管理して、光磁気ディスク１もしくは光ディ
スク１の記録トラック上の再生位置を指定する制御信号
をサーボ制御回路５６に供給することによって行われ
る。

【００５５】メモリ７２から９.375セクタ／秒の転送速
度で連続的に読み出された再生データとして得られるＡ
ＴＣオーディオデータは、ＡＴＣデコーダ７３に供給さ
れる。このＡＴＣデコーダ７３は、上記記録系のＡＴＣ
エンコーダ６３に対応するもので、例えばＡＴＣデータ
を８倍にデータ伸張（ビット伸張）することで１６ビッ
トのデジタルオーディオデータを再生する。このＡＴＣ
デコーダ７３からのデジタルオーディオデータは、Ｄ／
Ａ変換器７４に供給される。

【００５６】Ｄ／Ａ変換器７４は、ＡＴＣデコーダ７３
から供給されるデジタルオーディオデータをアナログ信
号に変換して、アナログオーディオ出力信号ＡＯＵＴ
を形成する。このＤ／Ａ変換器７４により得られるアナ
ログオーディオ信号ＡＯＵＴは、ローパスフイルタ７５
を介して出力端子７６から出力される。

【００５７】次に、信号の高能率圧縮符号化について詳
述する。すなわち、オーディオＰＣＭ信号等の入力デジ
タル信号を、帯域分割符号化（ＳＢＣ）、適応変換符号
化（ＡＴＣ）及び適応ビット割当ての各技術を用いて高
能率符号化する技術について、図２以降を参照しながら
説明する。

【００５８】図２は、本発明の実施の形態の説明に供す
る音響波形信号の符号化装置の具体例を示すブロック図
である。この例において、入力された信号波形１０１は
変換手段１１０１によって信号周波数成分の信号１０２
に変換された後、信号成分符号化手段１１０２によって
各成分が符号化され、符号列生成手段１１０３によって
符号列１０４が生成される。

【００５９】図３は図２の変換手段１１０１の具体例を
示し、帯域分割フィルタによって二つの帯域に分割され
た信号がそれぞれの帯域においてＭＤＣＴ等の順スペク
トル変換手段１２１１、１２１２により、スペクトル信
号成分２２１、２２２に変換されている。図３の信号２
０１は図２の信号１０１に対応し、図３の各信号２２
１、２２２は図２の信号１０２に対応している。図３の
変換手段で、信号２１１、２１２の帯域幅は信号２０１
の帯域幅の１／２となっており、信号２０１の１／２に
間引かれている。変換手段としてはこの具体例以外にも
種々考えられ、例えば、入力信号を直接、ＭＤＣＴによ
ってスペクトル信号に変換してもよいし、ＭＤＣＴでは
なく、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）やＤＣＴ（離散コサ
イン変換）によって変換してもよい。いわゆる帯域分割
フィルタによって信号を帯域成分に分割することも可能
であるが、多数の周波数成分が比較的少ない演算量で得
られる上記のスペクトル変換によって周波数成分に変換
する方法をとると都合がよい。

【００６０】図４は、図２の信号成分符号化手段１１０
２の具体例を示し、入力信号３０１は、正規化手段１３
０１によって所定の帯域毎に正規化が施された後（信号
３０２）、量子化精度決定手段１３０２によって計算さ
れた量子化精度情報３０３に基づいて量子化手段１３０
３によって量子化され、信号３０４として取り出され
る。図４の信号３０１は図２の信号１０２に、図４の信
号３０４は図２の信号１０３に対応しているが、ここ
で、信号３０４には量子化された信号成分に加え、正規
化係数情報や量子化精度情報も含まれている。

【００６１】図５は、図２に示す符号化装置によって生
成された符号列から音響信号を出力する復号装置の具体
例を示すブロック図である。この具体例において、符号
列４０１から符号列分解手段１４０１によって各信号成
分の符号４０２が抽出され、それらの符号４０２から信
号成分復号手段１４０２によって各信号成分４０３が復
元された後、逆変換手段１４０３によって音響波形信号
４０４が出力される。

【００６２】図６は、図５の逆変換手段１４０３の具体
例であるが、これは図３の変換手段の具体例に対応した
もので、逆スペクトル変換手段１５０１、１５０２によ
って得られた各帯域の信号５１１、５１２が、帯域合成
フィルタ１５１１によって合成されている。図６の各信
号５０１、５０２は図５の信号４０３に対応し、図６の
信号５２１は図５の信号４０４に対応している。

【００６３】図７は、図５の信号成分復号手段１４０２
の具体例で、図７の信号５５１は図５の信号４０２に対
応し、図７の信号５５３は図５の信号４０３に対応す
る。スペクトル信号５５１は逆量子化手段１５５１によ
って逆量子化された後（信号５５２）、逆正規化手段１
５５２によって逆正規化され、信号５５３として取り出
される。

【００６４】図８は、図２に示される符号化装置におい
て、従来行なわれてきた符号化の方法について説明を行
なうための図である。この図の例において、スペクトル
信号は図３の変換手段によって得られたものであり、図
８はＭＤＣＴのスペクトルの絶対値をレベルをｄＢに変
換して示したものである。入力信号は所定の時間ブロッ
ク毎に例えば６４個のスペクトル信号に変換されてお
り、それが例えば８つの帯域ｂ１からｂ８まで（以下、
これらを符号化ユニットと呼ぶ）にまとめて正規化およ
び量子化が行なわれる。量子化精度は周波数成分の分布
の仕方によって符号化ユニット毎に変化させることによ
り、音質の劣化を最小限に押さえる聴覚的に効率の良い
符号化が可能である。

【００６５】図９は、上述のように符号化された信号を
記録媒体に記録する場合の具体例を示したものである。
この具体例では、各フレームの先頭に同期信号ＳＣを含
む固定長のヘッダがついており、ここに符号化ユニット
数ＵＮも記録されている。ヘッダの次には量子化精度情
報ＱＮが上記符号化ユニット数だけ記録され、その後に
正規化精度情報ＮＰが上記符号化ユニット数だけ記録さ
れている。正規化および量子化されたスペクトル係数情
報ＳＰはその後に記録されるが、フレームの長さが固定
の場合、スペクトル係数情報ＳＰの後に、空き領域がで
きてもよい。この図の例は、図８のスペクトル信号を符
号化したもので、量子化精度情報ＱＮとしては、最低域
の符号化ユニットの例えば６ビットから最高域の符号化
ユニットの例えば２ビットまで、図示されたように割り
当てられ、正規化係数情報ＮＰとしては、最低域の符号
化ユニットの例えば４６という値から最高域の符号化ユ
ニットの例えば２２の値まで、図示されたように割り当
てられている。なお、この正規化係数情報ＮＰとして
は、例えばｄＢ値に比例した値が用いられている。

【００６６】以上述べた方法に対して、さらに符号化効
率を高めることが可能である。例えば、量子化されたス
ペクトル信号のうち、頻度の高いものに対しては比較的
短い符号長を割り当て、頻度の低いものに対しては比較
的長い符号長を割り当てることによって、符号化効率を
高めることができる。また例えば、変換ブロック長を長
くとることによって、量子化精度情報や正規化係数情報
といったサブ情報の量を相対的に削減でき、また周波数
分解能を上がるので、周波数軸上で量子化精度をよりこ
まやかに制御できるため、符号化効率を高めることがで
きる。

【００６７】さらにまた、本件発明者等が先に提案した
特願平５−１５２８６５号、又はＷＯ９４／２８６３３
の明細書及び図面においては、スペクトル信号から聴感
上特に重要なトーン性の成分、すなわち特定の周波数周
辺にエネルギーが集中している信号成分、を分離して、
他のスペクトル成分とは別に符号化する方法が提案され
ており、これにより、オーディオ信号等を聴感上の劣化
を殆ど生じさせずに高い圧縮率で効率的に符号化するこ
とが可能になっている。

【００６８】図１０は、このような方法を用いて符号化
を行なう場合の方法を説明するための図で、スペクトル
信号から、特にレベルが高いものをトーン成分、例えば
トーン成分Ｔn１〜Ｔn３として分離して符号化する様子
を示している。各トーン成分Ｔn１〜Ｔn３に対しては、
その位置情報、例えば位置データPos１〜Pos３も必要と
なるが、トーン成分Ｔn１〜Ｔn３を抜き出した後のスペ
クトル信号は少ないビット数で量子化することが可能と
なるので、特定のスペクトル信号にエネルギが集中する
信号に対して、このような方法をとると、特に効率の良
い符号化が可能となる。

【００６９】図１１は、このようにトーン性成分を分離
して符号化する場合の、図２の信号成分符号化手段１１
０２の構成を示したものである。図２の変換手段１１０
１の出力信号１０２（図１１の信号６０１）は、トーン
成分分離手段１６０１によって、トーン成分（信号６０
２）と非トーン成分（信号６０３）とに分離され、それ
ぞれ、トーン成分符号化手段１６０２および非トーン成
分符号化手段１６０３によって符号化され、それぞれ信
号６０４および６０５として取り出される。トーン成分
符号化手段１６０２および非トーン成分符号化手段１６
０３は、図４と同様の構成をとるが、トーン成分符号化
手段１６０２はトーン成分の位置情報の符号化も行な
う。

【００７０】同様に図１２は、上述のようにトーン性成
分を分離して符号化されたものを復号する場合の、図５
の信号成分復号手段１４０２の構成を示したものであ
る。図１２の信号７０１は図１１の信号６０４に対応
し、図１２の信号７０２は図１１の信号６０５に対応す
る。信号７０１はトーン成分復号手段１７０１により復
号され、信号７０３としてスペクトル信号合成手段１７
０３に送られ、信号７０２は非トーン成分復号手段１７
０２により復号され、信号７０４としてスペクトル信号
合成手段１７０３に送られる。スペクトル信号合成手段
１７０３は、トーン成分（信号７０３）と非トーン成分
（信号７０４）とを合成し、信号７０５として出力す
る。

【００７１】図１３は、上述のように符号化された信号
を記録媒体に記録する場合の具体例を示したものであ
る。この具体例では、トーン成分を分離して符号化して
おり、その符号列がヘッダ部と量子化精度情報ＱＮの間
の部分に記録されている。トーン成分列に対しては、先
ず、トーン成分数情報ＴＮが記録され、次に各トーン成
分のデータが記録されている。トーン成分のデータとし
ては、位置情報Ｐ、量子化精度情報ＱＮ、正規化係数情
報ＮＰ、スペクトル係数情報ＳＰが挙げられる。この具
体例ではさらに、スペクトル信号に変換する変換ブロッ
ク長を、図９の具体例の場合の２倍にとって周波数分解
能も高めてあり、さらに可変長符号も導入することによ
って、図９の具体例に比較して、同じバイト数のフレー
ムに２倍の長さに相当する音響信号の符号列を記録して
いる。

【００７２】以上の説明は、本発明の実施の形態の説明
に先立つ技術を説明したものであるが、本発明の実施の
形態においては、例えばオーディオに適用する場合に、
比較的低品質のオーディオ信号は内容の試聴用として自
由に聞くことができるようにし、高品質のオーディオ信
号は、比較的小量の追加データを購入などして入手する
ことで聴けるようにするものであり、さらに、追加デー
タ量を減らすために、試聴用のオーディオ信号に上記追
加データの一部をそのままあるいは暗号化して埋め込む
ようにしている。

【００７３】すなわち、本発明の実施の形態の前提技術
においては、例えば、上記図９のように符号化されるべ
きところに、図１４に示すように、量子化精度情報ＱＮ
の内のダミーの量子化精度データとして、高域側の４つ
の符号化ユニットに対して０ビット割り当てを示すデー
タを符号化し、また、正規化係数情報ＮＰの内のダミー
の正規化係数データとして高域側の４つの符号化ユニッ
トには最小の値の正規化係数情報０を符号化する（この
具体例では正規化係数はｄＢ値に比例した値をとるもの
とする）。このように、高域側の量子化精度情報を０に
することによって、試聴時に無視されるデータ係数情報
の領域Ｎeg、実際には図１４の領域Ｎegの部分のスペク
トル係数情報は無視され、これを通常の再生装置で再生
すると、図１５に示したようなスペクトルを持つ狭帯域
のデータが再生される。これを試聴用のデータとするこ
とができる。また、正規化係数情報もダミーのデータを
符号化することによって、量子化精度情報を推測して不
正に高品質再生をすることが一層、困難になる。

【００７４】また、この無視されるスペクトル係数情報
の部分にダミーデータ（ダミースペクトル係数情報ＤＳ
Ｐ）を書き込むことによって、さらに安全性を高めるこ
とができる。後に述べるように、特に、スペクトル係数
情報が可変長符号によって符号化されている場合、一部
のスペクトル係数情報をダミーデータで置き換えただけ
でも、それより高域のデータは正しく読みだすことがで
きなくなるため、一層、効果的である。

【００７５】さらに、本発明の実施の形態では、上記試
し視聴データ（上記試聴用データ）の符号列中の所定部
分（例えば復号時に無視される部分）に、上記ダミーデ
ータの一部を補完するための真のデータの一部をそのま
まあるいは暗号化して埋め込むことにより、高品質化の
ための追加データの量を減らすことができるようにして
いる。

【００７６】なお、上記の例では、量子化精度情報と正
規化係数情報の両者をダミーデータで置き換えている
が、どちらか一方のみをダミーデータで置き換えるよう
にしてもよい。量子化精度情報のみを０ビットデータの
ダミーデータとした場合には、上記図１５に示したよう
なスペクトルを持つ狭帯域のデータが再生される。一
方、正規化係数情報のみを０の値を持つダミーデータと
した場合には、図１６に示したようなスペクトルを持つ
ことになり、高域側のスペクトルは厳密には０にはなら
ないが、可聴性という観点からは実質的には０と同じで
あり、本発明の実施の形態においては、この場合も含め
て狭帯域信号と呼ぶことにする。

【００７７】量子化精度情報および正規化係数情報のう
ち、どのデータをダミーデータにするかという点に関し
ては、これらの真の値を推測されて高品質再生されてし
まうというリスクに関して差異がある。量子化精度情報
と正規化係数情報の両者がダミーデータとなっている場
合、これらの真の値を推測するためのデータが全く無い
ため、一番、安全である。量子化精度情報のみダミーデ
ータにした場合には、例えば、元のビット割り当てアル
ゴリズムが正規化係数を元に量子化精度情報を求めるも
のである場合、正規化係数情報を手掛かりにして量子化
精度情報を推測される危険性があるため、リスクは比較
的高くなる。これに対して、量子化精度情報から正規化
係数情報を求めることは比較的困難であるから、正規化
係数情報のみをダミーデータとする方法は量子化精度情
報のみをダミーデータとする方法と比較してリスクは低
くなる。なお、帯域によって、量子化精度情報または正
規化係数情報を選択的にダミーデータとするようにして
もよい。

【００７８】この外、スペクトル係数情報の一部を０の
ダミーデータで置き換えるようにしてもよい。特に中域
のスペクトルは音質上、重要な意味を持つので、この部
分を０のダミーデータで置き換え、中高域部分はダミー
量子化精度情報やダミー正規化係数情報で置き換えるよ
うにしてもよい。このダミーデータは、必ずしも０で置
き換える必要はなく、例えば可変長符号化する際に真の
数値を表す符号より短くなるような任意の符号で置き換
えるようにしてもよい。その場合、ダミー量子化精度情
報やダミー正規化係数情報で置き換える帯域はスペクト
ル係数情報の一部をダミーデータに置き換える帯域をカ
バーさせるようにして、正しく狭帯域再生が行われるよ
うにする。特にスペクトル係数情報の符号化に可変長符
号を用いた場合、中域の一部の情報が欠落することによ
って、それより高域のデータは全く解読ができなくな
る。

【００７９】何れにしても、信号の内容に立ち入った比
較的大きなデータを推測することは、通常の暗号化で用
いる比較的短い鍵長を解読することに比べて困難であ
り、例えば、その曲の著作権者の権利が不正に侵される
リスクは低くなると言える。また、仮にある曲に対し
て、ダミーデータを推測されても、暗号アルゴリズムの
解読方法が知られる場合と異なり、他の曲に対して被害
が拡大する恐れはないので、その点からも特定の暗号化
を施した場合よりも安全性が高いと言うことができる。

【００８０】図１７は、本発明の実施の形態に用いられ
る再生装置の例を示すブロック図であり、上記図５の従
来の復号手段を改良したものである。

【００８１】図１７において、入力信号８０１は、一部
をダミーデータで置き換えられた符号列（第１の符号
列）であり、ここでは、全帯域もしくは高域側の量子化
精度情報、正規化係数情報及び中域のスペクトル係数情
報がダミーデータになっているものとする。このダミー
データが埋めこまれた高能率符号化信号である信号８０
１は、例えば、所定の公衆回線（ＩＳＤＮ:Integrated
Services Digital Network、衛星回線、アナログ回線
等）を介して受信され、符号化列分解手段１８０１に入
力され、この符号列分解手段１８０１によって符号列の
内容が分解され、信号８０２として符号列書き換え手段
１８０２に送られる。符号列書き換え手段１８０２は、
制御手段１８０５を通じて、上記ダミーデータの部分を
補完する第２の符号列としての真の量子化精度情報、正
規化係数情報及び中域のスペクトル係数情報８０６を信
号８０７として受け取り、これにより、信号８０２のう
ちのダミーの量子化精度情報、正規化係数情報及び中域
のスペクトル係数情報の部分を制御手段１８０５の制御
の下、必要に応じて書き換え、その結果の信号８０３を
信号成分復号手段１８０３に送る。信号成分復号手段１
８０３は、このデータをスペクトル・データ８０４に復
号し、逆変換手段１８０４はこれを時系列データ８０５
に変換して、オーディオ信号を再生する。

【００８２】この図１７の構成において、購入モードの
場合には、上述したダミーデータを書き換える真の量子
化精度情報及び／又は真の正規化係数情報及び真の中域
スペクトル情報８０６を、上記信号８０１と同一の公衆
回線を経由して制御手段１８０５に入力する。制御手段
１８０５は、符号列書き換え手段１８０２に入力される
ダミーデータが埋めこまれた高能率符号化信号８０１中
のダミーデータを上記真の量子化精度情報及び／又は真
の正規化係数情報及び真の中域スペクトル情報８０６を
用いて書き換え、この書き換えられた高能率符号化信号
８０３が信号成分復号手段１８０３に入力される。

【００８３】これによってユーザは、試し視聴モード時
にダミーデータが付加された低い音質の試聴音楽を聴く
ことができ、所定の購入手続き（課金処理、認証処理
等）が行われた場合には高い音質の音楽を聴くことがで
きる。

【００８４】上述した具体例においては、上記ダミーデ
ータの全てを上記第２の符号列を用いて書き換える（補
完する）場合について説明したが、これに限定されず、
上記ダミーデータの少なくとも一部分を上記第２の符号
列の部分符号列を用いて書き換えて再生するようなこと
も可能である。このように、ダミーデータの少なくとも
一部分を第２の符号列の部分符号列を用いて置き換えて
再生する場合に、該第２の符号列の上記部分符号列の割
合を任意に変更することにより、例えば試し視聴の品質
（音質や画質等）を任意に変更することができる。

【００８５】以上説明した実施の形態においては、ダミ
ーデータが埋めこまれた高能率符号化信号８０１とダミ
ーデータを書き換える真の量子化精度情報及び／又は真
の正規化係数情報及び真の中域スペクトル情報（第２の
符号列、あるいはその部分符号列）８０６とを上記同一
公衆回線を介してサーバ側から入手したが、例えば、デ
ータ量の多いダミーデータが埋めこまれた高能率符号化
信号８０１を伝送レートの高い衛星回線で入手し、デー
タ量の少ない真の量子化精度情報及び／又は真の正規化
係数情報及び真の中域スペクトル情報８０６を電話回線
やＩＳＤＮ等の伝送レートの比較的低い回線を用いて別
々に入手してもよい。また、信号８０１をＣＤ−ＲＯＭ
や、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）−ＲＯＭ等の大
容量記録媒体で供給するようにしてもよい。以上のよう
な構成にすることでセキュリティーを高めることが可能
になる。

【００８６】ところで、図１３では、トーン成分と非ト
ーン成分に関する説明をしたが、ダミーデータが埋めこ
まれた高能率符号化信号は、トーン成分を構成する正規
化係数情報と非トーン成分の量子化精度情報及び／又は
正規化係数情報とに対して行われてもよい。

【００８７】次に、図１８は、図１７の制御手段１８０
５からの信号８０７の真の情報（第２の符号列）のフォ
ーマットの具体例を示したもので、図１４に示されるＮ
番フレームの情報を図９に示す情報に変更するためのも
のである。これにより、ダミーデータの入ったままの符
号列では、図１５に示されるスペクトルを持つ再生音が
図８に示すスペクトルを持つ再生音に変化することにな
る。ここで、真のスペクトル係数情報の符号列の直前の
部分に、上記試し視聴用の符号列（第１の符号列）にお
ける真のスペクトル係数情報の書き換え位置情報が配置
されている。

【００８８】図１９は、本発明の実施の形態に用いられ
る記録装置の例を示すブロック図である。図１９におい
て、入力信号８２１は、一部をダミーデータで置き換え
られた第１の符号列であり、ここでは、高域側の量子化
精度情報、正規化係数情報及び真の中域スペクトル情報
がダミーデータになっているものとする。これが先ず符
号列分解手段１８２１によって符号列の内容が分解さ
れ、信号８２２として符号列書き換え手段１８２２に送
られる。符号列書き換え手段１８２２は、制御手段１８
２４を通じて、第２の符号列である真の量子化精度情
報、正規化係数情報及び真の中域スペクトル情報８２５
を、信号８２６として受け取り、これにより、信号８２
２のうちのダミーの量子化精度情報、正規化係数情報及
び中域スペクトル情報の部分を書き換え、その結果の信
号８２３を記録手段１８２３に送り、これを記録メディ
アに記録する。なお、ここで信号８２４の符号列を記録
する記録メディアは、元々信号８２１の符号列を記録し
ていた記録メディアであるとしてもよい。

【００８９】この図１９の具体例においても、上述した
図１７の例と同様に、上記ダミーデータの全てを上記第
２の符号列を用いて書き換える（補完する）代わりに、
上記ダミーデータの少なくとも一部分を上記第２の符号
列の部分符号列を用いて書き換えて記録するようにして
もよい。このように、ダミーデータの少なくとも一部分
を第２の符号列の部分符号列を用いて置き換えて記録す
る場合に、該第２の符号列の上記部分符号列の割合を任
意に変更することにより、例えば試し視聴の品質（音質
や画質等）を任意に変更することができる。この場合に
は、試し視聴モード時であっても、上記第２の符号列の
部分符号列が信号８２５として制御手段１８２４に入力
され、信号８２６となって符号列書き換え手段１８２２
に送られるから、符号列分解手段１８２１からの第１の
符号列に埋め込まれたダミーデータの一部分を上記第２
の符号列の部分符号列を用いて書き換え、記録手段１８
２３に送るようにすればよい。

【００９０】次に、図２０は、図１０に示すようにトー
ン成分を分離し、図１３に示すように符号化した場合
に、ダミーデータを置き換える情報のフォーマットの具
体例を示したものである。これにより、図１５に示され
るスペクトルを持つ再生音が図１０に示すスペクトルを
持つ再生音に変化することになる。なお、図２０の例は
トーン性の成分を分離して符号化した場合の高品質化の
ための追加ファイルであり、元の試聴用のファイルで
は、所定の帯域以上にあるトーン性の成分の正規化係数
情報には実質的に大きさが０であるダミーデータが符号
化されている。また、この図２０の真のスペクトル係数
情報の符号列の直前の部分に、上記試し視聴用の符号列
（第１の符号列）における真のスペクトル係数情報の書
き換え位置情報が配置されている。

【００９１】以上、本発明の実施の形態に用いることが
可能な再生装置、記録装置の例においては、オーディオ
コンテンツに適用したものについて説明しており、比較
的低品質のオーディオ信号（第１の符号列）は内容の試
聴用として自由に聞くことができるようにし、高品質の
オーディオ信号は、試聴用のファイルに比較してデータ
量の小さいの追加ファイル（第２の符号列）を購入など
して入手することで聴けるようにするものである。

【００９２】さらに、本発明の実施の形態においては、
比較的低品質のオーディオ信号（第１の符号列）の所定
部分、具体的には復号時に無視される部分に、上記ダミ
ーデータの一部を補完するための真のデータの一部をそ
のままあるいは暗号化して埋め込むことにより、高品質
化のための追加ファイル（第２の符号列）のデータ量を
さらに小さくすることが可能である。高品質化のための
追加データの量を減らすことは、追加データを通信手段
などで入手する時間、ひいては、ユーザが高品質オーデ
ィオの購入を決めてから実際にそれを得るまでの時間を
短縮する上で有効である。

【００９３】以下、これをトーン性の成分を分離しない
場合について説明を行なうが、もちろん、トーン性の成
分を分離した場合についても、容易に同様の方法を拡張
することが可能である。また、オーディオ信号コンテン
ツのみならず、映像信号コンテンツへの適用も可能であ
る。

【００９４】図２１は、本発明の実施の形態に用いられ
る試聴用ファイルの符号列のフォーマットの具体例を示
したものである。この具体例においては、符号化ユニッ
ト数ＵＮが、試聴用として狭帯域再生されるように、予
め４に指定（ＵＮ＝４）されており、実際に、本来のフ
ォーマットで量子化精度情報ＱＮ、正規化係数情報ＮＰ
が符号化される部分には、４つ分のデータしか符号化さ
れていない。このため、その次に、広帯域の再生に必要
なスペクトル係数情報ＳＰが、例えば全て符号化されて
いるとしても、試聴時には、上記符号化ユニットの４つ
分に相当するスペクトル係数情報よりも後方に符号化さ
れたデータ（領域Ｎegのデータ）は、全て無視される。
また、フレームの最後の部分からは、正規の位置には符
号化されていなかった高域側の量子化精度情報ＱＮ’、
正規化係数情報ＮＰ’が符号化されている。ここでは正
規の位置に符号化されている量子化精度情報ＱＮ、正規
化係数情報ＮＰは低域側の分しか符号化されていないの
で、これらの高域側の情報を符号化する領域を確保する
ことが可能である。また、スペクトル係数情報の符号化
に可変長符号が使用されており、試聴時に無視される中
域のスペクトル係数情報の一部がダミーデータ（ダミー
スペクトル係数情報ＤＳＰ）に置き換えられている。

【００９５】このような図２１に示す具体例において、
領域Ｎeg内の中域のスペクトル係数情報の一部が置き換
えられているダミースペクトル係数情報ＤＳＰは、試聴
時には無視されるので、耳障りな雑音が発生することは
ない。また、スペクトル係数情報の符号化に可変長符号
が使用されているので、上記ダミースペクトル係数情報
ＤＳＰによって中域のデータがわからないと、それ以降
の帯域のスペクトル係数情報は全て読めなくなり、安全
性が高くなっている。

【００９６】高品質化（広帯域化）のための追加データ
としては、正規の符号化ユニット数と、上記ダミースペ
クトル係数情報ＤＳＰに対応する真のスペクトル係数情
報のみでよいため、図１８や図２０の例に比べて追加デ
ータ量を低減できる。

【００９７】なお、この具体例では、量子化精度情報、
正規化係数情報は、符号列の開始位置が簡単にわかるよ
う、フレームの後端から前方に向かって低域側から順番
に符号化されているが、他の順番であってもよいことは
勿論である。ただし、特にフレーム長が固定的である場
合には、このようにフレームの後ろ側から真のデータを
符号化することは、その場所を特定する上で極めて都合
がよい。

【００９８】図２２は、上述した図２１の試聴用ファイ
ルの符号列を高品質化するための追加ファイルのデータ
のフォーマットの具体例を示したものである。この具体
例では、各フレーム毎に先ず、真の符号化ユニット数が
記録してあり、次に中域のダミーのスペクトル係数情報
（図２１、図２２のＤＳＰ）を置き換える真のスペクト
ル係数情報が符号化されている。また、真のスペクトル
係数情報の符号列の直前の部分に、上記試し視聴用の符
号列（第１の符号列）における真のスペクトル係数情報
の書き換え位置情報が配置されている。なお、中域のダ
ミーのスペクトル係数情報が高域側の正規化係数情報や
量子化制度情報がダミー化されている帯域の先頭から始
まっている場合には、中域のダミーのスペクトル係数の
位置情報は不要になり、省略できる。

【００９９】さらに、試聴用ファイルの高域側の正規化
係数情報や量子化精度情報を含む領域が暗号化されてい
る場合には、この暗号化を復号するための鍵情報が符号
化されて付加されることになる。この復号鍵は、各フレ
ーム毎に別々の復号鍵を使用するようにしても、また、
所定の複数フレームにわたって同一のものを使用するよ
うにしてもよい。あるいはまた、各フレーム毎に復号鍵
データがあるかどうかのフラグを用意し、フラグの値が
１の場合には、そのフレーム用に新しく用意された復号
鍵を使用し、フラグの値が０の場合には、それより以前
のフレームでフラグの値が１のものの復号鍵を使用する
ようにしてもよい。

【０１００】ところで、このような具体例において、第
１の符号列中の全てのフレームに対して上述した高域側
の量子化精度情報ＱＮ’、正規化係数情報ＮＰ’等を埋
め込むようにすると、これらが解読される虞があること
から、図１４のようなこれらをダミー化した符号列に比
較するとその安全性が低いことになる。そこで、本発明
の実施の形態においては、一部の特定のフレームに対し
てのみ、上述したような高域側の量子化精度情報Ｑ
Ｎ’、正規化係数情報ＮＰ’を埋め込み、他のフレーム
についてはこれらの情報を埋め込まないようにし、高品
質化用のファイルにこれらのフレームにおける真の量子
化精度情報や正規化係数情報を符号化するようにしてい
る。すなわち、フレームによって、ダミーのデータを置
き換える真のデータを第１の符号列に含めないようにし
ている。換言すれば、所定単位毎、例えば、１又は複数
のフレーム単位毎に、真のデータの一部を第１の符号列
に含める構成と含めない構成とを切り替えることによ
り、同一の第１の符号列中で、真のデータの一部を第１
の符号列に含めたり含めなかったりすることができる。
このようにすることにより、安全性を高く保ちながら、
高品質化のための追加ファイルの大きさを小さくするこ
とが可能である。

【０１０１】すなわち、このような本発明の実施の形態
においては、試し視聴用ファイルの第１の符号列中に
は、上述したダミーデータを置き換えるための真のデー
タの一部（例えば上記高域側の量子化精度情報ＱＮ’、
正規化係数情報ＮＰ’等）が埋め込まれていないフレー
ム（以下、これをタイプＡのフレームという。）と、上
記真のデータの一部が埋め込まれたフレーム（以下、こ
れをタイプＢのフレームという。）とが存在している。
タイプＢのフレームは、例えば上記図２１に示したよう
なフレーム構造を有し、タイプＡのフレームは、例えば
この図２１のフレーム中の高域側の量子化精度情報Ｑ
Ｎ’、正規化係数情報ＮＰ’を持たず、スペクトル係数
情報は０等のダミーデータあるいはランダムデータが配
置された構造を有する。あるいは、タイプＡのフレーム
としては、上記図１４に示したような構造を有するもの
を用いてもよい。

【０１０２】このような試し視聴用ファイルに対する高
品質化用のファイルは、例えば図２３に示すような構成
を有する。この図２３の例では、説明を容易にするため
に、元の符号化はトーン性成分を分離して符号化しない
ものとするが、トーン性成分を分離しして符号化する場
合にも適用可能であることは勿論である。

【０１０３】この図２３において、上記試し視聴用ファ
イルのタイプＡ、タイプＢの各フレームに対応して、高
品質化用のファイルの符号列（上記第２の符号列）に
は、それぞれフレームＦＡ、フレームＦＢが配置されて
いる。すなわち、上記タイプＡに対応するフレームＦＡ
の高品質化符号列は、上記図１８に示された符号列のフ
レーム構造を有し、上記タイプＢに対応するフレームＦ
Ｂの高品質化符号列は、上記図２２に示された符号列の
フレーム構造を有する。ここで、タイプＡに対応するフ
レームＦＡにおいては比較的データ量が多いが、その
分、安全性が高い。これに対して、タイプＢに対応する
フレームＦＢは、安全性はフレームＦＡよりも低いが、
データ量が少なくて済むため、この図２３に示された実
施の形態による高品質化ファイルの大きさは、全体とし
て、上記図１８に示された各フレームの符号列を接続し
たものより、大幅に小さくなっている。一方、安全性に
関しては、全てのフレームが上記図２２のフレーム構造
を有する場合に比べて、上記図１８で示されたフレーム
が含まれているため、高く保持されている。

【０１０４】実際、例えば、全体の１／４のフレームに
対して、上記図１８に示された符号列のフレームＦＡを
組み込んだ高品質化ファイルを使用する試聴用ファイル
を不正にハッキングするためには、最低限、曲全体を上
記図１８に示された符号列を組み込んだ高品質化ファイ
ルを使用する試聴用ファイルを不正にハッキングするの
に比較して１／４の処理がかかるが、これは元々、天文
学的な処理量の手間がかかるため、それが１／４になっ
ても、十分な安全性を確保することが可能である。な
お、タイプＡのフレームか、タイプＢのフレームかを判
断するために、そのフレームの位置で決めるようにして
も良いが、図１８や図２２の高品質化用のデータにフラ
グを設け、区別できるようにしておくと便利であり、以
下、こうしたフラグがつけられているものとして、図１
８や図２２を取り扱うものとする。

【０１０５】この図２３の具体例では、タイプＡに対応
するフレームＦＡとタイプＢに対応するフレームＦＢと
が、それぞれ連続的に配置されているが、このように、
例えば、フレームＦＡが数秒間にわたって連続すると、
前後のフレームの正規化係数情報等を使用して、ダミー
データで置き換えられた真の正規化係数情報の候補を推
測するなどの行為が、よりやりにくくなるため、試聴用
ファイルの安全性を高める上で効果的である。

【０１０６】なお、試聴用ファイルのフレームＦＢの一
部には、例えば、上述したような暗号化を施して試聴用
ファイルの安全性を高めておくことも可能であることは
勿論である。

【０１０７】図２４は、本発明の実施の形態が適用され
た再生装置の例を示すブロック図である。この図２４の
再生装置には、一部をダミーデータで置き換えられた符
号列（試し視聴用の第１の符号列）８４１が入力されて
いる。この入力符号列８４１は、上記タイプＡ、タイプ
Ｂのフレームがそれぞれ連続して配置されたものであ
り、一具体例としては、タイプＡのフレームとして、量
子化精度情報、正規化係数情報及び中域のスペクトル係
数情報がダミーデータになっているフレームが５秒間続
いたものと、タイプＢのフレームとして、符号化ユニッ
ト数および中域のスペクトル係数情報がダミーデータに
なっているフレームが１５秒間続いたものとが、交互に
現れる符号列、等が挙げられる。

【０１０８】このような入力符号列８４１は、先ず符号
列分解手段１８４１に送られて符号列の内容が分解さ
れ、データ８４２として制御手段１８４４に送られる。
一方、制御手段１８４４には、図２３に示されるフォー
マットの符号列（高品質化用の第２の符号列）８４６も
送られ、データ８４２の暗号を復号するとともに、これ
と合わせて、広帯域化した符号列を作成し、信号成分復
号手段１８４２にデータ８４３として送る。信号成分復
号手段１８４２は、このデータ８４３をスペクトル・デ
ータ８４４に復号し、逆変換手段１８４３はこれを時系
列データ８４５に変換して、広い帯域の高音質のオーデ
ィオ信号を再生する。

【０１０９】次に図２５は、本発明の実施の形態による
記録装置の例を示すブロック図である。この図２５の記
録装置には、一部をダミーデータで置き換えられた符号
列８６１が入力されている。この符号列８６１は、上記
符号列８４１と同様に、上記タイプＡ、タイプＢのフレ
ームがそれぞれ連続して配置された試し視聴用の第１の
符号列であり、例えば、量子化精度情報、正規化係数情
報および中域のスペクトル係数情報がダミーデータにな
っているタイプＡのフレームが例えば５秒間続いたもの
と符号化ユニット数および中域のスペクトル係数情報が
ダミーデータになっているタイプＢのフレームが例えば
１５秒間続いたものが交互に現われる符号列が挙げられ
る。

【０１１０】この入力符号列８６１は、先ず符号列分解
手段１８６１に送られて符号列の内容が分解され、デー
タ８６２として制御手段１８６３に送られる。一方、制
御手段１８６３には、図２３に示されるフォーマットの
符号列８６５も送られ、データ８６２の暗号を復号する
とともに、これと合わせて、広帯域化した符号列を作成
し、記録手段１８６２にデータ８６３として送る。記録
手段１８６２は、これを記録メディアに記録する。な
お、ここで符号列８６４を記録する記録メディアとして
は、元々上記入力符号列８６１を記録していた記録メデ
ィアを用いるようにしてもよい。

【０１１１】図２６は、本発明の実施の形態として、ソ
フトウェアを用いて再生を行なう場合の例を説明するた
めのフローチャートである。この図２６に示すフローチ
ャートにおいては、オーディオ信号の例として、試聴用
ファイル（第１の符号列）を再生する際に、高音質化用
ファイル（第２の符号列）を用いて高音質化を行う場合
について説明しているが、ビデオ信号（映像信号）の場
合も同様であることは勿論である。

【０１１２】先ずステップＳ１１において変数（フレー
ム番号）Ｊを初期化（Ｊ＝１）し、次のステップＳ１２
にて、高音質再生を行なうか否かを判別する。高音質再
生を行なう場合には、上記図２３に示された符号列を受
け取り、ステップＳ１３にて、図２３のタイプＡに対応
するフレームＦＡか否かを判別する。ステップＳ１３で
ＹＥＳ（フレームＦＡ）と判別されたときには、ステッ
プＳ１４に進み、上記試聴用ファイル（第１の符号列）
中のタイプＡのフレームに対して、高音質化用ファイル
（第２の符号列）のフレームＦＡを用いた書き換え処理
を行った後、ステップＳ１６に進む。ステップＳ１３で
ＮＯ（フレームＦＢ）と判別されたときには、ステップ
Ｓ１５に進み、上記試し視聴用ファイル（第１の符号
列）中のタイプＢのフレームに対して、高音質化用ファ
イル（第２の符号列）のフレームＦＢを用いた書き換え
処理を行った後、ステップＳ１６に進む。また、上記ス
テップＳ１２でＮＯ（高音質化しない）と判別されたと
きにもステップＳ１６に進む。ステップＳ１６で信号成
分の復号処理を行った後、ステップＳ１７で時系列信号
への逆変換を行う。次のステップＳ１８では、最終フレ
ームか否かを判別し、ＹＥＳ（最終フレーム）のときに
は処理を終了し、ＮＯのときには、ステップＳ１９に進
んで上記変数（フレーム番号）Ｊをインクリメント（Ｊ
＝Ｊ＋１）し、次のフレームの処理のために上記ステッ
プＳ１２に戻る。

【０１１３】ここで、上記ステップＳ１４におけるフレ
ームＦＡを用いた書き換え処理の例を図２７のフローチ
ャートに、上記ステップＳ１５おけるフレームＦＢを用
いた書き換え処理の例を図２８のフローチャートにそれ
ぞれ示す。

【０１１４】先ず、図２７は、上記試聴用ファイル（第
１の符号列）中のタイプＡのフレームに対して、高音質
化用ファイル（第２の符号列）のフレームＦＡを用いた
書き換え処理を行う場合の例を説明するためのフローチ
ャートである。この図２７のステップＳ３１において、
ダミーの量子化精度情報の書き換えを高音質化用ファイ
ルのフレームＦＡのデータを用いて行ない、次にステッ
プＳ３２において、ダミーの正規化係数情報の書き換え
を高音質化用ファイルのフレームＦＡのデータを用いて
行ない、最後にステップＳ３３において、ダミーのスペ
クトル係数情報の書き換えを高音質化用ファイルのフレ
ームＦＡのデータを用いて行なう。

【０１１５】次に、図２８は、上記試聴用ファイル（第
１の符号列）中のタイプＢのフレームに対して、高音質
化用ファイル（第２の符号列）のフレームＦＢを用いた
書き換え処理を行う場合の例を説明するためのフローチ
ャートである。この図２８のステップＳ４１において、
真の符号化ユニット数の符号列の埋め込みを高音質化用
ファイルのフレームＦＢのデータを用いて行なう。次の
ステップＳ４２においては、試聴用ファイル（第１の符
号列）のタイプＢのフレームに埋め込まれた真の量子化
精度情報および正規化係数情報（例えば上記図２１の高
域側の量子化精度情報ＱＮ’、正規化係数情報ＮＰ’）
を該試聴用ファイルから読み出す。次のステップＳ４３
においては、ダミーデータで置き換えられている真のス
ペクトル係数情報を高音質化用ファイルのフレームＦＢ
から読み出し、ステップＳ４４において、一旦、ダミー
データを含むスペクトル係数情報を試聴用ファイルから
読み出す。ステップＳ４５においては、ステップＳ４２
において読み出しておいた高域側の真の量子化精度情報
および正規化係数情報を、試聴用ファイルの正規の位置
に埋め込む。次にステップＳ４６において、ステップＳ
４４で読み出しておいたダミーデータを含むスペクトル
係数情報のダミーデータの部分をステップＳ４３で読み
出した真のスペクトル係数情報で置き換えて、全体が真
のスペクトル係数情報となったものを試聴用ファイルに
埋め込む（試聴用ファイルを書き換える）。

【０１１６】以上の図２７および図２８の例では、試聴
用ファイルを高音質ファイルに書き換える方法について
説明を行なったが、高音質ファイルを試聴用ファイルと
は別のファイルとして生成することも可能であることは
勿論である。

【０１１７】次に、図２９は、本発明の実施の形態に用
いる記録方法で、ソフトウェアを用いて記録を行なう場
合の手順を示したフローチャートの例である。この図２
９において、ステップＳ６１では、変数（フレーム番
号）Ｊを初期化（Ｊ＝１）し、次のステップＳ６２に
て、高音質記録を行なうか否かを判別する。高音質記録
を行なう場合には、上記図２３に示された符号列を受け
取り、ステップＳ６３にて、図２３のタイプＡに対応す
るフレームＦＡか否かを判別する。ステップＳ６３でＹ
ＥＳ（フレームＦＡ）と判別されたときには、ステップ
Ｓ６４に進み、上記試聴用ファイル（第１の符号列）中
のタイプＡのフレームに対して、高音質化用ファイル
（第２の符号列）のフレームＦＡを用いた書き換え処理
を行った後、ステップＳ６６に進む。ステップＳ６３で
ＮＯ（フレームＦＢ）と判別されたときには、ステップ
Ｓ６５に進み、上記試し視聴用ファイル（第１の符号
列）中のタイプＢのフレームに対して、高音質化用ファ
イル（第２の符号列）のフレームＦＢを用いた書き換え
処理を行った後、ステップＳ６６に進む。また、上記ス
テップＳ６２でＮＯ（高音質化しない）と判別されたと
きにもステップＳ６６に進む。ステップＳ６６において
は、当該フレームの記録を行う。次のステップＳ６７で
は、最終フレームか否かを判別し、ＹＥＳ（最終フレー
ム）のときには処理を終了し、ＮＯのときには、ステッ
プＳ６８に進んで上記変数（フレーム番号）Ｊをインク
リメント（Ｊ＝Ｊ＋１）し、次のフレームの処理のため
に上記ステップＳ６２に戻る。なお、上記ステップＳ６
４での処理は上記図２７のフローチャートに従って、上
記ステップＳ６５での処理は上記図２８のフローチャー
トに従ってそれぞれ行うことが可能である。

【０１１８】以上説明した本発明の実施の形態によれ
ば、信号が符号化されて得られる符号列の一部がダミー
データとされた第１の符号列に対して、上記第１の符号
列の少なくとも一部を補完するための第２の符号列によ
り補完するようにし、上記第１の符号列中の一部のフレ
ームのみに、該第１の符号列の一部を補完するための真
のデータの一部を埋め込むことにより、第１の符号列を
用いて低品質の試し視聴ができるようにしておき、高品
質化を行なうための第２の符号列における高品質化用の
ファイル内の真のデータ量を減らすことによって、高品
質化のためにかかる時間（追加データのダウンロード時
間等）を短くすることができ、また、他のフレームには
上記真のデータを埋め込まないことにより、安全性をよ
り高めることができる。

【０１１９】以上、オーディオ信号を用いた場合を例に
とって説明を行なったが、本発明は、画像信号に対して
も適用することが可能である。すなわち、例えば、画像
信号を２次元ＤＣＴを用いて各ブロック毎に変換を行な
い、それを多様な量子化テーブルを用いて量子化を行な
う場合、ダミーの量子化テーブルとして高域成分を落と
したものを指定しておき、これを高画質化する場合には
高域成分を落とさない真の量子化テーブルに置き換える
という方法をとることにより、オーディオ信号の場合と
同様の処理を行なうことが可能である。

【０１２０】なお、本発明の方法は、符号列全体に暗号
化が施され再生時にその暗号を復号しながら再生するよ
うなシステムにおいても適用することが可能であること
は勿論である。

【０１２１】また、以上説明した実施の形態では、符号
化されたビットストリームを記録媒体に記録する場合に
ついて説明を行なったが、本発明はビットストリームを
伝送する場合にも適用可能であり、これにより、例え
ば、放送されているオーディオ信号を全フレームの全帯
域にわたって真の正規化係数を入手した聴取者のみに高
音質再生ができるようにし、その他の聴取者に対しては
その内容が十分把握できるが、比較的低音質の再生がで
きるようにすることが可能である。

【０１２２】

【発明の効果】本発明によれば、信号がフレーム単位で
符号化されて得られる符号列を再生／記録する際に、上
記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列を
入力し、上記第１の符号列の少なくとも一部を第２の符
号列を用いて補完し、上記補完された符号列又は上記第
１の符号列を復号し、上記第１の符号列中の一部のフレ
ームに対して、該第１の符号列の上記ダミーデータの一
部を補完するための真のデータの一部を埋め込んでいる
ことにより、第１の符号列を用いて低品質の試し視聴が
行え、また、第２の符号列に対応する高品質化用の追加
データの大きさを小さくすることができ、高品質化のた
めにかかる時間（ダウンロードのための通信時間等）を
短くすることができると共に、安全性をより高く保つこ
とができる。

【０１２３】また、本発明によれば、信号がフレーム単
位で符号化されて得られる符号列を生成する際に、上記
符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列を生
成し、上記第１の符号列の少なくとも一部を補完するた
めの第２の符号列を生成し、上記第１の符号列中の一部
のフレームに対して、該第１の符号列の上記ダミーデー
タのの一部を補完するための真のデータの一部を埋め込
んでいることにより、第１の符号列を用いて低品質の試
し視聴が行え、また、第２の符号列に対応する高品質化
用の追加データ量を減らすことができ、高品質化のため
にかかる時間を短くすることができると共に、安全性を
より高く保つことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の説明に供する光ディスク
記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の実施の形態の説明に供する符号化装置
の一例の概略構成を示すブロック図である。

【図３】図２の符号化装置の変換手段の具体例を示すブ
ロック図である。

【図４】図２の符号化装置の信号成分符号化手段の具体
例を示すブロック図である。

【図５】本発明の実施の形態の説明に供する復号装置の
一例の概略構成を示すブロック図である。

【図６】図５の復号装置の逆変換手段の具体例を示すブ
ロック図である。

【図７】図５の復号装置の信号成分復号手段の具体例を
示すブロック図である。

【図８】本発明の実施の形態の説明に供する符号化方法
を説明するための図である。

【図９】本発明の実施の形態の説明に供する符号化方法
により得られた符号列の一例を説明するための図であ
る。

【図１０】本発明の実施の形態の説明に供する符号化方
法の他の例を説明するための図である。

【図１１】図１０と共に説明した符号化方法を実現する
ための信号成分符号化手段の一例を示すブロック図であ
る。

【図１２】図１０と共に説明した符号化方法により得ら
れた符号列を復号するための復号装置に用いられる信号
成分復号手段の一例を示すブロック図である。

【図１３】図１０と共に説明した符号化方法により得ら
れた符号列の一例を示す図である。

【図１４】本発明の実施の形態の前提技術に用いられる
符号化方法により得られた符号列の一例を示す図であ
る。

【図１５】図１４と共に説明した符号化方法により得ら
れた符号列を再生したときの再生信号のスペクトルの一
例を示す図である。

【図１６】図１４と共に説明した符号化方法の他の例に
より得られた符号列を再生したときの再生信号のスペク
トルの一例を示す図である。

【図１７】図１４と共に説明した符号化方法を用いて再
生を実現するための再生装置の概略構成例を示す図であ
る。

【図１８】図１４と共に説明した符号化方法により得ら
れた符号列のダミーデータを置き換えるための情報の一
例を示す図である。

【図１９】本発明の実施の形態に用いられる記録装置の
概略構成例を示すブロック図である。

【図２０】本発明に係る実施の形態に用いられる符号化
方法により得られた符号列のダミーデータを置き換える
ための情報の一例を示す図である。

【図２１】本発明の実施の形態に用いられる符号化方法
により得られた符号列の一例を示す図である。

【図２２】図２１と共に説明した符号化方法により得ら
れた符号列のダミーデータを置き換えるための情報の一
例を示す図である。

【図２３】本発明の実施の形態に用いられる符号化方法
により得られた符号列を高品質化するための符号列の一
例を示す図である。

【図２４】本発明の実施の形態に用いられる再生装置の
概略構成の一例を示すブロック図である。

【図２５】本発明の実施の形態に用いられる記録装置の
概略構成の一例を示すブロック図である。

【図２６】本発明の実施の形態に用いられる再生方法の
一例を説明するためのフローチャートである。

【図２７】図２３のフレームＦＡのデータを用いて高品
質化する処理例を説明するためのフローチャートであ
る。

【図２８】図２３のフレームＦＢのデータを用いて高品
質化する処理例を説明するためのフローチャートであ
る。

【図２９】本発明の実施の形態に用いられる記録方法例
を説明するためのフローチャートである。

【符号の説明】

１８０１，１８２１，１８４１，１８６１ 符号列分解
手段、 １８０２，１８２２ 符号列書き換え手段、
１８０３，１８４２ 信号成分復号手段、 １８０４，
１８４３ 逆変換手段、 １８０５，１８２４，１８４
４，１８６３，制御手段、 １８２３，１８６２ 記録
手段

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｇ１１Ｂ 20/12 １０２ Ｇ１０Ｌ 7/04 Ｇ Ｈ０３Ｍ 7/30 9/00 Ｎ Ｆターム(参考） 5D044 AB05 BC03 CC06 DE50 FG18 FG23 GK07 GK12 HH15 5J064 AA00 BA16 BC01 BC02 BC06 BC07 BC11 BC16 BC17 BC29 BD02 BD03

Claims (29)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 信号がフレーム単位で符号化されて得ら
   れる符号列を再生する信号再生方法において、 上記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列
   が入力される第１の符号列入力工程と、 上記第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列を用
   いて補完する補完工程と、 上記補完工程により補完された符号列又は上記第１の符
   号列を復号する復号工程とを有し、 上記第１の符号列中の一部のフレームに対して、該第１
   の符号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真
   のデータの一部を埋め込んでいることを特徴とする信号
   再生方法。
2. 【請求項２】 上記第１の符号列に埋め込まれた真のデ
   ータの一部は、上記第１の符号列が復号される際には無
   視される位置に設けられることを特徴とする請求項１記
   載の信号再生方法。
3. 【請求項３】 上記第１の符号列に埋め込まれた真のデ
   ータの一部あるいは全体は、暗号化されていることを特
   徴とする請求項１記載の信号再生方法。
4. 【請求項４】 上記ダミーデータの一部を置換するため
   の真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一部の
   フレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符号化
   されていることを特徴とする請求項１記載の信号再生方
   法。
5. 【請求項５】 上記符号化においては、入力信号をスペ
   クトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情
   報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所
   定フォーマットの符号列を生成し、 上記第１の符号列に埋め込まれる真のデータは、上記量
   子化精度情報の一部、又は正規化係数情報の一部を含む
   ことを特徴とする請求項１記載の信号再生方法。
6. 【請求項６】 上記第１の符号列はフレーム毎に固定長
   であることを特徴とする請求項１記載の信号再生方法。
7. 【請求項７】 信号がフレーム単位で符号化されて得ら
   れる符号列を再生する信号再生装置において、 上記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列
   が入力される第１の符号列入力手段と、 上記第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列を用
   いて補完する補完手段と、 上記補完手段により補完された符号列又は上記第１の符
   号列を復号する復号手段とを有し、 上記第１の符号列中の一部のフレームに対して、該第１
   の符号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真
   のデータの一部を埋め込んでいることを特徴とする信号
   再生装置。
8. 【請求項８】 上記第１の符号列に埋め込まれた真のデ
   ータの一部は、上記第１の符号列が復号される際には無
   視される位置に設けられることを特徴とする請求項７記
   載の信号再生装置。
9. 【請求項９】 上記ダミーデータの一部を置換するため
   の真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一部の
   フレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符号化
   されていることを特徴とする請求項７記載の信号再生装
   置。
10. 【請求項１０】 上記符号化においては、入力信号をス
    ペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度
    情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む
    所定フォーマットの符号列を生成し、 上記第１の符号列に埋め込まれる真のデータは、上記量
    子化精度情報の一部、又は正規化係数情報の一部を含む
    ことを特徴とする請求項７記載の信号再生装置。
11. 【請求項１１】 信号がフレーム単位で符号化されて得
    られる符号列を記録する信号記録方法において、 上記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列
    が入力される第１の符号列入力工程と、 上記第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列を用
    いて補完する補完工程とを有し、 上記第１の符号列中の一部のフレームに対して、該第１
    の符号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真
    のデータの一部を埋め込んでいることを特徴とする信号
    記録方法。
12. 【請求項１２】 上記第１の符号列に埋め込まれた真の
    データの一部は、上記第１の符号列が復号される際には
    無視される位置に設けられることを特徴とする請求項１
    １記載の信号記録方法。
13. 【請求項１３】 上記第１の符号列に埋め込まれた真の
    データの一部あるいは全体は、暗号化されていることを
    特徴とする請求項１１記載の信号記録方法。
14. 【請求項１４】 上記ダミーデータの一部を置換するた
    めの真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一部
    のフレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符号
    化されていることを特徴とする請求項１１記載の信号記
    録方法。
15. 【請求項１５】 上記符号化においては、入力信号をス
    ペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度
    情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む
    所定フォーマットの符号列を生成し、 上記第１の符号列に埋め込まれる真のデータは、上記量
    子化精度情報の一部、又は正規化係数情報の一部を含む
    ことを特徴とする請求項１１記載の信号記録方法。
16. 【請求項１６】 上記第１の符号列はフレーム毎に固定
    長であることを特徴とする請求項１１記載の信号記録方
    法。
17. 【請求項１７】 信号がフレーム単位で符号化されて得
    られる符号列を記録する信号記録装置において、 上記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列
    が入力される第１の符号列入力手段と、 上記第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列を用
    いて補完する補完手段とを有し、 上記第１の符号列中の一部のフレームに対して、該第１
    の符号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真
    のデータの一部を埋め込んでいることを特徴とする信号
    記録装置。
18. 【請求項１８】 上記第１の符号列に埋め込まれた真の
    データの一部は、上記第１の符号列が復号される際には
    無視される位置に設けられることを特徴とする請求項１
    ７記載の信号記録装置。
19. 【請求項１９】 上記ダミーデータの一部を置換するた
    めの真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一部
    のフレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符号
    化されていることを特徴とする請求項１７記載の信号記
    録装置。
20. 【請求項２０】 上記符号化においては、入力信号をス
    ペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度
    情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む
    所定フォーマットの符号列を生成し、 上記第１の符号列に埋め込まれる真のデータは、上記量
    子化精度情報の一部、又は正規化係数情報の一部を含む
    ことを特徴とする請求項１７記載の信号記録装置。
21. 【請求項２１】 信号がフレーム単位で符号化されて得
    られる符号列を生成する符号列生成方法において、 上記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列
    を生成する第１の符号列生成工程と、 上記第１の符号列の少なくとも一部を補完するための第
    ２の符号列を生成する第２の符号列生成工程とを有し、 上記第１の符号列中の一部のフレームに対して、該第１
    の符号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真
    のデータの一部を埋め込んでいることを特徴とする符号
    列生成方法。
22. 【請求項２２】 上記第１の符号列に埋め込まれた真の
    データの一部は、上記第１の符号列が復号される際には
    無視される位置に設けられることを特徴とする請求項２
    １記載の符号列生成方法。
23. 【請求項２３】 上記第１の符号列に埋め込まれた真の
    データの一部あるいは全体は、暗号化されていることを
    特徴とする請求項２１記載の符号列生成方法。
24. 【請求項２４】 上記ダミーデータの一部を置換するた
    めの真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一部
    のフレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符号
    化されていることを特徴とする請求項２１記載の符号列
    生成方法。
25. 【請求項２５】 上記符号化においては、入力信号をス
    ペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度
    情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む
    所定フォーマットの符号列を生成し、 上記第１の符号列に埋め込まれる真のデータは、上記量
    子化精度情報の一部、又は正規化係数情報の一部を含む
    ことを特徴とする請求項２１記載の符号列生成方法。
26. 【請求項２６】 信号がフレーム単位で符号化されて得
    られる符号列を生成する符号列生成装置において、 上記符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列
    を生成する第１の符号列生成手段と、 上記第１の符号列の少なくとも一部を補完するための第
    ２の符号列を生成する第２の符号列生成手段とを有し、 上記第１の符号列中の一部のフレームに対して、該第１
    の符号列の上記ダミーデータの一部を補完するための真
    のデータの一部を埋め込んでいることを特徴とする符号
    列生成装置。
27. 【請求項２７】 上記第１の符号列に埋め込まれた真の
    データの一部は、上記第１の符号列が復号される際には
    無視される位置に設けられることを特徴とする請求項２
    ６記載の符号列生成装置。
28. 【請求項２８】 上記ダミーデータの一部を置換するた
    めの真のデータを該第１の符号列に埋め込んでいる一部
    のフレーム及び他のフレームは、それぞれ連続して符号
    化されていることを特徴とする請求項２６記載の符号列
    生成装置。
29. 【請求項２９】 上記符号化においては、入力信号をス
    ペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度
    情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む
    所定フォーマットの符号列を生成し、 上記第１の符号列に埋め込まれる真のデータは、上記量
    子化精度情報の一部、又は正規化係数情報の一部を含む
    ことを特徴とする請求項２６記載の符号列生成装置。