JP2004152371A - オーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータ - Google Patents
オーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータ Download PDFInfo
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Abstract
【課題】加工後のオーディオデータを記録処理して媒体に記録した場合、ＤＳＶが発散することによって、正常に再生できなくする。
【解決手段】オリジナルデータに対してＣＩＲＣエンコード処理がなされ（ＳＴ１）、ＳＴ２でエンコード済みのデータに対して下位８ビットに相当する部分およびＣ２パリティのデータを変更し、ＥＦＭ変調した場合にＤＳＶが発散するようなデータに置換する加工を行う。オーディオデータのみが変更されている部分について、Ｃ２パリティを再計算する（ＳＴ３）。Ｃ２符号語単位で見たときに、Ｃ２パリティを含んで変更されている部分について、一部のデータを変更することによってＣ２パリティが正しいものとなるようにする（ＳＴ４）。Ｃ１符号語単位で見たときに、変更されたデータを含む部分に対してＣ１パリティを再計算する（ＳＴ５）。ＣＩＲＣデコード処理を行い加工済みデータを得る（ＳＴ６）。
【選択図】 図１１
【解決手段】オリジナルデータに対してＣＩＲＣエンコード処理がなされ（ＳＴ１）、ＳＴ２でエンコード済みのデータに対して下位８ビットに相当する部分およびＣ２パリティのデータを変更し、ＥＦＭ変調した場合にＤＳＶが発散するようなデータに置換する加工を行う。オーディオデータのみが変更されている部分について、Ｃ２パリティを再計算する（ＳＴ３）。Ｃ２符号語単位で見たときに、Ｃ２パリティを含んで変更されている部分について、一部のデータを変更することによってＣ２パリティが正しいものとなるようにする（ＳＴ４）。Ｃ１符号語単位で見たときに、変更されたデータを含む部分に対してＣ１パリティを再計算する（ＳＴ５）。ＣＩＲＣデコード処理を行い加工済みデータを得る（ＳＴ６）。
【選択図】 図１１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＣＤ方式の記録処理に対して適用されるオーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ）やＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ） 等の光ディスクは、取り扱いが容易で、製造コストも比較的安価なことから、データを保存しておくための記録媒体として、広く普及している。また、近年、データを追記録可能なＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ディスクや、データの再記録が可能なＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）ディスクが登場してきており、このような光ディスクにデータを記録することも簡単に行えるようになってきてきる。このことから、ＣＤ−ＤＡディスクや、ＣＤ−ＲＯＭディスク、ＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク等、ＣＤ規格に準拠した光ディスクは、データ記録媒体の中核となってきている。更に、近年、ＭＰ３（ＭＰＥＧ１ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ−３ ）やＡＴＲＡＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ ＴＲａｎｓｆｏｒｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ） ３でオーディオデータを圧縮して、ＣＤ−ＲＯＭディスクやＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク等に記録することが行われている。
【０００３】
ところが、ＣＤ−ＲディスクやＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）ディスクの登場により、ＣＤのディスクに記録されているデータは簡単にコピーできるようになってきている。このため、著作権の保護の問題が生じてきており、ＣＤのディスクにコンテンツデータを記録する際に、コンテンツデータを保護するための対策を講じる必要性がある。
【０００４】
典型的なコピー処理は、オリジナルのＣＤからの再生データをパーソナルコンピュータとＣＤ−ＲＯＭドライブによってＣＤ−Ｒに記録することである。このようなコピー処理によって、オリジナルのＣＤからコピーディスクを作成することを防ぐ方法の１つが下記の特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２８８８６４号公報
【０００６】
この特許文献１には、オリジナルのディスクを作成するための特殊なエンコーダによって符号化した場合には、ＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ） が収束し、オリジナルディスクからの再生データを正常に読み取ることができる特定のパターンのデータを使用することが記載されている。すなわち、オリジナルディスクの再生データを標準的エンコーダによって再符号化してコピーディスクを作成した場合には、特定のパターンのデータの部分でＤＳＶが大きく累積し、アナログ再生回路がＤＳＶの偏りに影響されて正常に再生データを読み取ることができない。オリジナルディスクのコピーは、ＣＤ−Ｒへの記録動作において、標準のエンコーダによる再符号化を伴うので、オリジナルディスクに記録されているデータに対して上述した処理が施されていれば、コピーディスクを再生した場合には、正常にデータを読み取れず、実質的にコピーを防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、ＥＦＭストリームにおいて、ＤＳＶが発散するようなデータパターンを用いて、再生回路に対するデータの偏りの影響によって、再生動作が正常に行えなくなることを利用している。このように特定のパターンのデータを使用しており、通常、特定のパターンのデータは、音楽データとして再生すると、異音となるために、音楽等のオーディオデータに対して適用できない問題があった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、任意の音楽等のオーディオデータに対して、元のデータを大きく損なうことなく加工を行い、且つ加工後のオーディオデータを記録した場合には、ＤＳＶが発散するようなオーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法であって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法である。
【００１０】
請求項３の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法のプログラムである。
【００１１】
請求項４の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１２】
請求項５の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えられたオーディオデータである。
【００１３】
この発明では、オーディオデータ等の情報信号を大きく損なうことなく、オーディオデータを加工し、加工済みのオーディオデータをＣＩＲＣおよびＥＦＭ変調して記録媒体例えばＣＤ−Ｒに記録した場合には、記録されたＥＦＭストリームがＤＳＶが発散したものとなる。このように、ＤＳＶが発散したデータは、直流分のないものとして設計されている再生系の回路に対して影響し、再生時に読み取りエラー、読み取り不能を生じさせ、正常に再生することができない。それによって、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体へのコピーを抑える効果がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。最初に、この発明の理解の容易のために、ＣＤの記録方式等について説明する。図１は、ＣＤを作成するためのマスタリング装置の構成の一例を示す。マスタリング装置は、例えばＡｒイオンレーザ、Ｈｅ−ＣｄレーザやＫｒイオンレーザ等のガスレーザや半導体レーザであるレーザ１と、このレーザ１から出射されたレーザ光を変調する音響光学効果型または電気光学型の光変調器２と、この光変調器２を通過したレーザ光を集光し、感光物質であるフォトレジストが塗布されたディスク状のガラス原盤４のフォトレジスト面に照射する対物レンズ等を有する記録手段である光ピックアップ３を有する。
【００１５】
光変調器２は、記録信号にしたがって、レーザ１からのレーザ光を変調する。そして、マスタリング装置は、この変調されたレーザ光をガラス原盤４に照射することによって、データが記録されたマスタを作成する。また、光ピックアップ３をガラス原盤４との距離が一定に保つように制御したり、トラッキングを制御したり、スピンドルモータ５の回転駆動動作を制御するためのサーボ部（図示せず）が設けられている。ガラス原盤４がスピンドルモータ５によって回転駆動される。
【００１６】
光変調器２には、ＥＦＭ変調器１２からの記録信号が供給される。入力端子６からは、記録するメインのディジタルデータが供給される。メインのディジタルデータは、例えば２チャンネルステレオのディジタルオーディオデータである。入力端子７からは、現行のＣＤ規格に基づいたチャンネルＰ〜Ｗのサブコードが供給される。さらに、入力端子８からは、フレームシンクが供給される。
【００１７】
メインディジタルデータは、ＣＩＲＣ（Ｃｒｏｓｓ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）エンコーダ９に供給され、エラー訂正用のパリティデータ等を付加するエラー訂正符号化処理やスクランブル処理が施される。すなわち、１サンプルあるいは１ワードの１６ビットが上位８ビットと下位８ビットとに分割されてそれぞれシンボルとされ、このシンボル単位で、例えばＣＩＲＣによるエラー訂正用のパリティデータ等を付加するエラー訂正符号化処理やスクランブル処理が施される。入力端子７からのサブコードがサブコードエンコーダ１０にてサブコードのＥＦＭフレームフォーマットを有するサブコードに変換される。
【００１８】
ＣＩＲＣエンコーダ９の出力、サブコードエンコーダ１０の出力およびフレームシンクがマルチプレクサ１１に供給され、所定の順序に配列される。マルチプレクサ１１の出力データがＥＦＭ変調器１２に供給され、変換テーブルにしたがって８ビットのシンボルが１４チャンネルビットのデータへ変換される。ＥＦＭ変調器１２の出力が光変調器２に供給される。
【００１９】
ＥＦＭ変調１２からＣＤのＥＦＭフレームフォーマットの記録信号が発生する。この記録信号が光変調器２に供給され、光変調器２からの変調されたレーザビームによってガラス原盤４上のフォトレジストが露光される。このように記録がなされたガラス原盤４を現像し、電鋳処理することによってメタルマスタを作成し、次に、メタルマスタからマザーディスクが作成され、さらに次に、マザーディスクからスタンパが作成される。スタンパーを使用して、圧縮成形、射出成形等の方法によって、光ディスクが作成される。
【００２０】
図２は、ＣＤの１ＥＦＭフレームのデータ構成を示す。ＣＤでは、２チャンネルのディジタルオーディオデータ合計１２サンプル（２４シンボル）から各４シンボルのパリティＱおよびパリティＰが形成される。この合計３２シンボルに対してサブコードの１シンボルを加えた３３シンボル（２６４データビット）をひとかたまりとして扱う。つまり、ＥＦＭ変調後の１フレーム内に、１シンボルのサブコードと、２４シンボルのデータと、４シンボルのＱパリティと、４シンボルのＰパリティとからなる３３シンボルが含まれる。
【００２１】
ＥＦＭ変調方式（ｅｉｇｈｔ ｔｏ ｆｏｕｒｔｅｅｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ： ＥＦＭ）では、各シンボル（８データビット）が１４チャンネルビットへ変換される。ＥＦＭ変調の最小時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最小となる時間幅）Ｔｍｉｎ が３Ｔであり、３Ｔに相当するピット長が０．８７μｍ となる。Ｔに相当するピット長が最短ピット長である。また、各１４チャンネルビットの間には、３ビットのマージビット（結合ビットとも称される）が配される。さらに、フレームの先頭にフレームシンクパターンが付加される。フレームシンクパターンは、チャンネルビットの周期をＴとする時に、１１Ｔ、１１Ｔおよび２Ｔが連続するパターンとされている。このようなパターンは、ＥＦＭ変調規則では、生じることがないもので、特異なパターンによってフレームシンクを検出可能としている。１ＥＦＭフレームは、総ビット数が５８８チャンネルビットからなるものである。フレーム周波数は、７．３５ｋＨｚとされている。
【００２２】
このようなＥＦＭフレームを９８個集めたものは、サブコードフレーム（またはサブコードブロック）と称される。９８個のフレームを縦方向に連続するように並べ換えて表したサブコードフレームは、サブコードフレームの先頭を識別するためのフレーム同期部と、サブコード部と、データおよびパリティ部とからなる。なお、このサブコードフレームは、通常のＣＤの再生時間の１／７５秒に相当する。
【００２３】
このサブコード部は、９８個のＥＦＭフレームから形成される。サブコード部における先頭の２フレームは、それぞれ、サブコードフレームの同期パターンであるとともに、ＥＦＭのアウトオブルール（ｏｕｔ ｏｆ ｒｕｌｅ）のパターンである。また、サブコード部における各ビットは、それぞれ、Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗチャンネルを構成する。
【００２４】
図３は、上述したマスタリングおよびスタンピングによって作成された光ディスク（ＣＤ）を再生する再生装置の構成の一例を示す。図３において、参照符号２１がマスタリング、スタンピングの工程で作成されたディスクを示す。参照符号２２がディスク２１を回転駆動するスピンドルモータであり、２３がディスク２１に記録された信号を再生するための光ピックアップである。光ピックアップ２３は、レーザ光をディスク２１に照射する半導体レーザ、対物レンズ等の光学系、ディスク２１からの戻り光を受光するディテクタ、フォーカスおよびトラッキング機構等からなる。さらに、光ピックアップ２３は、スレッド機構（図示しない）によって、ディスク２１の径方向に送られる。
【００２５】
光ピックアップ２３の例えば４分割ディテクタからの出力信号がＲＦ部２４に供給される。ＲＦ部２４は、アシンメトリ補正装置を有し、再生ＲＦ信号を２値化する。また、ＲＦ部２４は、４分割ディテクタの各ディテクタの出力信号を演算することによって、再生（ＲＦ）信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する。再生信号がシンク検出部２５に供給される。シンク検出部２５は、各ＥＦＭフレームの先頭に付加されているフレームシンクを検出する。検出されたフレームシンク、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号がサーボ部２６に供給される。サーボ部２６は、ＲＦ信号の再生クロックに基づいてスピンドルモータ２２の回転動作を制御したり、光ピックアップ２３のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを制御する。
【００２６】
フレームシンク検出部２５から出力されるメインデータがＥＦＭ復調器２７に供給され、ＥＦＭ復調の処理を受ける。ＥＦＭ復調器２７からのメインディジタルデータは、ＣＩＲＣデコーダ２８に供給され、エラー訂正の処理を受ける。さらに、補間回路２９によって補間され、出力端子３０に再生データとして取り出される。ＥＦＭ復調器２７からのサブコードデータがシステムコントローラ３２に供給される。
【００２７】
システムコントローラ３２は、マイクロコンピュータによって構成されており、再生装置全体の動作を制御する。システムコントローラ３２と関連して、操作ボタンおよび表示部３３が設けられている。システムコントローラ３２は、ディジタル２１の所望の位置にアクセスするために、サーボ部２６を制御するようになされている。
【００２８】
図４は、ＥＦＭ変調器１２における８ビットのデータビット（適宜データシンボルと称する）を１４ビットのチャンネルビット（適宜コードシンボルと称する）へ変換する規則を示す変換テーブルの一部である。図４では、データビットが１６進表記（００〜ＦＦ）と、１０進表記（０〜２５５）と、２進表記とで示されている。また、コードシンボルの１４ビット中の”１” は、値が反転する位置を示している。データシンボルが８ビットであるので、２５６通りのコードシンボルのパターンが存在する。１４ビットのコードシンボルの全ては、最小時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最小となる時間幅）Ｔｍｉｎが３Ｔであり、最大時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最大となる時間幅）Ｔｍａｘが１１ＴであるＥＦＭの規則（以下、適宜ランレングスリミット条件と呼ぶ）を満たしている。
【００２９】
１４ビットのコードシンボル同士を接続する場合でも、上述したＴｍｉｎ＝３Ｔ、Ｔｍａｘ＝１１Ｔのランレングスリミット条件を満たすためにマージビットが必要とされる。マージビットとして、（０００）、（００１），（０１０），（１００）の４種類のパターンが用意されている。１４ビット同士の接続のためにマージビットが使用される一例について図５を参照して説明する。なお、以下の例は、「コンパクトディスク読本（改定３版）」（平成１３年３月２５日、オーム社発行）に記載されているものである。
【００３０】
図５Ａに示すように、前の１４ビットのパターンが（０１０）で終わり、次のデータシンボルが（０１１１０１１１）（１６進表記では、７７、１０進表記では、１１９）の場合を考える。このデータシンボルは、１４ビットのパターン（００１０００１０００００１０）に変換される。タイミングｔ０で前の１４ビットのパターンが終わり、マージビットの間隔の後のタイミングｔ１で次の１４ビットのパターンが始まり、タイミングｔ２ で次の１４ビットのパターンが終わるものとしている。
【００３１】
上述した４種類のマージビットとして、（１００）を適用した場合では、Ｔｍｉｎ＝３Ｔという条件が満たさなくなるので、このマージビットは、使用されない。後の３個のマージビットは、使用可能である。３個のマージビットの内で実際に使用するマージビットとして、ＤＳＶを減少させるものが選択される。ＤＳＶは、波形がハイレベルであれば＋１を与え、波形がローレベルであれば、−１を与えることで求められるものである。一例として、タイミングｔ０におけるＤＳＶが（−３）であると仮定する。
【００３２】
図５Ｂは、マージビットとして（０００）を使用した場合の波形を示す。期間（ｔ０−ｔ１）のＤＳＶが＋３であり、期間（ｔ１−ｔ２）のＤＳＶが＋２であるので、タイミングｔ２ におけるＤＳＶは、（−３＋３＋２＝＋２）となる。図５Ｃは、マージビットとして（０１０）を使用した場合の波形を示す。期間（ｔ０−ｔ１）のＤＳＶが−１であり、期間（ｔ１−ｔ２）のＤＳＶが−２であるので、タイミングｔ２ におけるＤＳＶは、（−３−１−２＝−６）となる。図５Ｄは、マージビットとして（００１）を使用した場合の波形を示す。期間（ｔ０−ｔ１）のＤＳＶが＋１であり、期間（ｔ１−ｔ２）のＤＳＶが−２であるので、タイミングｔ２ におけるＤＳＶは、（−３＋１−２＝−４）となる。結局、タイミングｔ２におけるＤＳＶが最も０に近くなるマージビット（０００）が選択される。
【００３３】
マージビット選択部は、ＥＦＭ変調器１２（図１参照）内に備えられており、上述したように、マージビット選択部は、ＥＦＭ変調のランレングスリミット条件である、Ｔｍｉｎ＝３、Ｔｍａｘ＝１１を満たすマージビットを選択し、その中で、ＤＳＶを収束させるものを選択している。
【００３４】
図６および図７は、ＣＩＲＣ方式の符号化の流れに沿って表されたブロック図である。オーディオ信号の１ワードが上位８ビットと下位８ビットとに分割されてなる２４シンボル（Ｗ１２ｎ，Ａ，Ｗ１２ｎ，Ｂ，・・・，Ｗ１２ｎ＋１１， Ａ，Ｗ１２ｎ＋１１，Ｂ）（上位８ビットがＡ、下位８ビットがＢで示されている）が２シンボル遅延／スクランブル回路４１に供給される。２シンボル遅延は、偶数ワードのデータＬ６ｎ， Ｒ６ｎ， Ｌ６ｎ＋２， Ｒ６ｎ＋２， ・・・に対して実行され、Ｃ２符号器４２で該当する系列が全てエラーとなった場合でも、補間ができるようにされている。スクランブルは、最大のバーストエラー補間長が得られるように施されている。
【００３５】
２シンボル遅延／スクランブル回路４１からの出力がＣ２符号器４２に供給される。Ｃ２符号器４２は、ＧＦ（２８ ）上の（２８，２４，５）リード・ソロモン符号の符号化を行い、４シンボルのＱパリティＱ１２ｎ，Ｑ１２ｎ＋１，Ｑ１２ｎ＋２，Ｑ１２ｎ＋３ が発生する。
【００３６】
Ｃ２符号器４２の出力の２８シンボルがインターリーブ回路４３に供給される。インターリーブ回路４３は、単位遅延量をＤとすると、０、Ｄ、２Ｄ、・・・と等差的に変化する遅延量を各シンボルに与えることによって、シンボルの第１の配列を第２の配列へ変更するものである。
【００３７】
インターリーブ回路４３の出力がＣ１符号器４４に供給される。ＧＦ（２８ ）上の（３２，２８，５）リード・ソロモン符号がＣ１符号として使用される。Ｃ１符号器４４から４シンボルのＰパリティＰ１２ｎ，Ｐ１２ｎ＋１，Ｐ１２ｎ＋２，Ｐ１２ｎ＋３ が発生する。Ｃ１符号、Ｃ２符号の最小距離は、共に５である。したがって、２シンボルエラーの訂正、４シンボルエラーの消失訂正（エラーシンボルの位置が分かっている場合）が可能である。
【００３８】
Ｃ１符号器４４からの３２シンボルが１シンボル遅延回路４５に供給される。１シンボル遅延回路４５は、隣接するシンボルを離すことにより、シンボルとシンボルの境界にまたがるエラーにより２シンボルエラーが生じることを防止するためである。また、Ｑパリティがインバータによって反転されているが、これは、データおよびパリティが全て零になったときでも、エラーを検出できるようにするためである。
【００３９】
ＣＩＲＣ４方式の場合とＣＩＲＣ７方式の場合とでは、インターリーブ回路４３の単位遅延量Ｄが異なっている。このインターリーブ回路４３によって、バーストエラーが分散される。すなわち、Ｄ＝４フレームとされ、隣接するシンボルが４フレームずつ離されている。この場合には、最大遅延量が２７Ｄ（＝１０８フレーム）となり、総インターリーブ長が１０９フレームとなる。
【００４０】
図８および図９は、復号化の流れに沿って表されたブロック図である。復号化の処理は、上述した符号化の処理と逆の順序でなされる。まず、ＥＦＭ復調回路からの再生データが１シンボル遅延回路５１に供給される。符号化側の１シンボル遅延回路４５で与えられた遅延がこの回路５１においてキャンセルされる。
【００４１】
１シンボル遅延回路５１からの３２シンボルがＣ１復号器５２に供給される。Ｃ１復号器５２の出力がデインターリーブ回路５３に供給される。デインターリーブ回路５３は、インターリーブ回路４３により与えられた遅延量をキャンセルするように、２８シンボルに対して２７Ｄ、２６Ｄ、・・・、Ｄ、０の等差的に変化する遅延量を与える。
【００４２】
デインターリーブ回路５３の単位遅延量は、Ｄ＝４フレームとされる。デインターリーブ回路５３の出力がＣ２復号器５４に供給され、Ｃ２符号の復号がなされる。Ｃ２復号器５４の２４シンボルの出力が２シンボル遅延／ディスクランブル回路５５に供給される。この回路５５から２４シンボルの復号データが得られる。
【００４３】
このように、ＣＩＲＣでは、垂直方向にＣ１系列でエラー訂正符号化が行われると共に、斜め方向にＣ２系列でエラー訂正符号化が行われ、２重にエラー訂正符号化が行われている。図１０に示すように、単位遅延量Ｄが（Ｄ＝４）であり、総インターリーブ長が１０９（＝１０８＋１）フレームであり、１セクタより少し大きくなる。総インターリーブ長は、ディスク上に付着した指紋、ディスクの傷等によって多数のデータが連続的に誤る、バーストエラーに対する訂正能力を規定するものとなり、それが長いほどバーストエラー訂正の能力が高い。
【００４４】
上述したＣＤに対してこの発明を適用した一実施形態についてさらに説明する。この発明は、任意の音楽等のオーディオデータに対して、元の楽曲を大きく損なうことなく加工を行い、且つ加工後のオーディオデータをＣＤに記録した場合に、記録されるＥＦＭストリームにおいてＤＳＶが発散するようにする。
【００４５】
図１１は、この一実施形態におけるオーディオデータの加工の流れを示す。最初のステップＳＴ１において、オリジナルオーディオデータに対してＣＩＲＣエンコード処理がなされる。ＣＩＲＣエンコード処理は、図６および図７を参照して説明したように、スクランブル、Ｃ２エンコード、インターリーブ、Ｃ１エンコード、１シンボル（奇数）遅延およびパリティ反転の処理である。
【００４６】
元のオーディオデータを全て０（無音）と仮定した場合、上述した通常のＣＩＲＣエンコード処理後のデータは、図１２に示すものとなる。なお、サブコードについては、省略しているが、以下に説明するオーディオデータの加工方法は、サブコードがどのような値であっても成り立つものである。Ｃ１符号化で発生したＣ１パリティおよびＣ２符号化で発生したＣ２パリティは、（００）の値となるが、パリティ反転の処理によって（ＦＦ）となる。なお、（ＦＦ）は、８ビットのシンボル（以下、単にデータと適宜称する）の１６進表記である。以下の説明および図中のデータの値も、同様に１６進表記で表されている。図１２において１行に含まれる３２個のデータが図７の出力に現れる３２個のデータに対応している。なお、列番号が奇数のものが下位側のデータである。
【００４７】
次に、ステップＳＴ２において、データ置換処理がなされる。ＣＩＲＣエンコード済みのデータストリームに対して、オーディオデータの下位８ビットに相当する部分およびＣ２パリティの部分のデータを変更し、ＥＦＭ変調した場合にＤＳＶが発散するようなデータに置換する加工を行う。変更されたデータの位置に対してデータが元のものから変化していることを示すフラグをセットする。
【００４８】
この置換処理の例について説明する。例えば加工したいデータの前後のデータが共に（００）であった場合、ＥＦＭのようなＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号の特性上、マージビットによるレベル反転の有無が一意に決定されるようなデータがいくつか存在する。この内で、ＤＳＶが変化させたい方向になるようなデータを選択することによって、ＤＳＶを発散させるデータを選択することができる。
【００４９】
図１２に示したデータに対して置換処理を行った後のデータの一例を図１３に示す。図１３は、オーディオデータの下位側のデータとＣ２パリティとを置換し、各行においてＤＳＶを負側に発散させる例である。例えば加工場所のデータを（９Ｅ）に置換する。その結果、データが（００−９Ｅ−００）と順に並ぶことになる。この例は、ＥＦＭ変調すると、マージビットによるレベル反転の有無が一意に決定され、（００：−４、Ｍｒｇ：＋３、９Ｅ：−６、Ｍｒｇ：＋３、００：−４）と各データのＤＳＶが決まるので、累積ＤＳＶは、最良の場合でも−８となる。Ｍｒｇは、マージビットを意味する。
【００５０】
前後のデータが何であっても、この例と同様に、マージビットによるレベル反転の有無を一意に決定するようなデータが最低１個は、存在する。このことを利用して、ＣＩＲＣエンコード済みのデータストリームに対して最低１バイト（１シンボル）おきにデータを置換することによって、ある程度の長さ例えば１ＥＦＭフレームで見たときに、ＤＳＶが発散するようにすることが可能である。
【００５１】
図１３の例では、第２番目の行から第１１番目の行までの１０個のＥＦＭフレームに対して置換処理がなされている。オーディオデータの下位８ビットのシンボルに対して置換処理がなされ、（００−９Ｅ−００）以外に（００−１６−００）、（００−６５−ＦＦ）等のデータの順序が形成されている。オーディオデータの１サンプルが１６ビットであるので、オリジナルデータの下位８ビットを置換した時に生じる振幅の最大の変化は、オリジナルデータの最大振幅の１／２５６以下であり、オリジナルのオーディオデータが損なわれることを防止できる。
【００５２】
図１３に例示したデータがＣＩＲＣエンコーダから出力され、ＥＦＭ変調器に供給されると仮定すれば、ＤＳＶが発散し、しかも、オーディオデータが損なわれる割合を少ないＣＤ方式のディジタルデータを得ることができる。言い換えると、図１３に示すディジタルデータを生じさせるようなオリジナルのオーディオデータを取得すれば良い。そのために、以下の処理がなされる。
【００５３】
ステップＳＴ３において、Ｃ２パリティの第１の再計算処理がなされる。Ｃ２符号の符号語単位（以下、適宜Ｃ２符号語単位と称する）で見たときに、オーディオデータのみが変更されている部分について、Ｃ２パリティの再計算を行う。Ｃ２パリティの再計算は、通常のＣ２パリティ生成処理と同様の演算である。Ｃ２符号語単位とは、図７中のＣ２符号器４２から出力される２８シンボルの単位のことである。再計算されたＣ２パリティの位置に対してフラグをセットする。図１３に示されるデータに対して第１の再計算処理を行った後のＣ２符号語単位でのデータの一例を図１４中のＡ部に示す。太線６１で囲んだ８×４の範囲が第１の再計算処理で再計算されたＣ２パリティを示す。図１４のデータ配列の各行に含まれる２８シンボルは、Ｃ２符号器４２の出力で見たときのもので、未だＣ１パリティが再計算されていない段階のものである。
【００５４】
図１４において、太線６２で囲んで範囲が置換されたデータを示している。行番号０から行番号７までの８行のＣ２符号語単位は、オーディオデータのみが加工されている部分であり、上述した第１の再計算処理がなされる。再計算されたＣ２パリティが示されている。なお、図１４と図１３にそれぞれ示されるデータの間には、インターリーブ処理が存在するので、図１４は、図１３に示されるデータの一部に対応している。
【００５５】
次にステップＳＴ４において、Ｃ２パリティの第２の再計算処理がなされる。第２の再計算処理は、Ｃ２符号語単位で見たときにＣ２パリティが置換されている部分に対しなされる処理である。図１３においては、行番号（２−１１）の範囲のＣ２パリティが置換されており、図１４においては、行番号で（８−１４）のＣ２パリティの部分に置換されたデータが含まれているので、これらの行、すなわち、Ｃ２符号語単位に対して、第２の再計算処理がそれぞれなされる。
【００５６】
第２の再計算処理では、Ｃ２符号語単位で見たときに、Ｃ２パリティを含んでデータにフラグがセットされている部分について、こまでの段階でフラグがセットされていないＣ２パリティまたはオーディオデータの下位８ビットに相当する部分の一部を変更することによって、正しいＣ２符号語となるようにする。これにより、オーディオデータの下位８ビットに相当する部分の内で最大４バイトが加工される。加工されたデータの位置にフラグをセットする。
【００５７】
図１３に示されるデータに対して第２の再計算処理を行った後のＣ２符号語単位でのデータの一例を図１４中のＢ部に示す。行番号で（８−１４）の中で、太線が囲んで示す範囲であって、置換されたデータの範囲（太線６２で囲んだ範囲）を除いた太線で囲まれた範囲が第２の再計算処理で変更された部分である。なお、図１４の例では、Ｃ２パリティ部分において置換されていないデータを０に変更している。
【００５８】
次に、ステップＳＴ５において、Ｃ１パリティの再計算処理がなされる。Ｃ１符号語単位で見たときに、フラグがセットされているデータを含む部分に対してＣ１パリティの再計算を行う。図１４に例示したデータに対して再計算処理を行った後のＣ１符号語単位でのデータの一例を図１５に示す。Ｃ１符号語単位は、図７中のＣ１符号器４４の出力側の３２シンボルである。したがって、図１４に示すデータ配列と、図１５に示すデータ配列との間では、インターリーブ処理がなされている。
【００５９】
図１５において、太線６４で囲んで示す列番号（２８−３１）の範囲が再計算されたＣ１パリティを示す。また、太線６１で囲まれた範囲、すなわち、列番号１５で行番号０および１の（ＣＡ）の値の２シンボルと、列番号１２で行番号１１−１４の４シンボル（９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ、１Ｂ）が上述したＣ２パリティの第２の再計算処理で生成されたＣ２パリティのシンボルである。太線６３で囲まれた範囲、すなわち、列番号１１で行番号１の（９Ｂ）の値の１シンボル、列番号１２−１４で行番号０の（００）の値の３シンボル、列番号１３で行番号１の（００）の値の１シンボル、列番号１３−１５で行番号１２−１４の３×３の９シンボル、列番号１４で行番号１１の（００）の値の１シンボルが上述したＣ２パリティの第１の再計算処理で生成されたＣ２パリティのシンボルである。図１４において太線６１、６３および６４で囲んで範囲以外の太線で囲んだ範囲が置換されたデータである。
【００６０】
図１５に示す配列のデータを１シンボル遅延回路４５（図６参照）を介することによって、図１３に示すのと同様のＣＩＲＣの出力データが得られる。１シンボル遅延の処理を行うことは、図１５において、例えば行番号２のシンボルと行番号３のシンボルとを交互に選択することを意味し、Ｃ２パリティ部分に注目した場合に、行番号２のシンボルが（ＦＥ−６２−Ａ１−８３−９Ａ）と並んでおり、行番号３のシンボルが（ＦＥ−６２−Ｂ１−Ｅ２−９Ａ）と並んでいるので、１シンボル遅延の処理後のデータの並びは、（ＦＥ−６２−Ｂ１−８３−９Ａ）となる。そして、このＣＩＲＣの出力データがＥＦＭ変調の処理を受ける。図１３のデータ配列について説明したように、ＥＦＭ変調後のストリームにおいて、図１５に示すデータ配列を１シンボル遅延処理したものは、ＤＳＶの発散が生じるものである。
【００６１】
さらに、図１１のステップＳＴ６において、上述したように生成されたＣＩＲＣの出力データに対してＣＩＲＣデコード処理を行う。ＣＩＲＣのデコード出力が加工済みオーディオデータとして得る。図１５に例示したデータに対してデコード処理を行った結果の一部を図１６に示す。図１６において、太線６２で囲んで示す範囲、すなわち、列番号５で、行番号２−１１の（９Ｅ）の値を持つ１０シンボル、列番号１３で、行番号０−２の（９Ｅ）の値を持つ３シンボルが元のデータを置換したデータを示す。また、図１６において、その他の太線で囲んで示す範囲のデータがＣ２パリティの再計算処理（ステップＳＴ４）において、正しいＣ２符号語単位が形成されるように、再計算されたデータを示す。
【００６２】
以上のように加工されたオーディオデータは、図１６に示す例から分かるように、オリジナルのオーディオデータに対して下位８ビットの部分のみが変更されたものであり、オリジナルのデータに対する変化量の最大値がオリジナルのオーディオデータの最大振幅の１／２５６以下に制限されている。したがって、オリジナルオーディオデータと加工済みオーディオデータとの間でデータの相違が小さいものとなる。また、加工されたオーディオデータをＣＩＲＣの符号化およびＥＦＭ変調の処理を行った結果は、ＤＳＶが発散するＥＦＭストリームとなる。このようにＤＳＶが発散したＥＦＭストリームは、再生装置によって正常に読み取ることが困難となる。
【００６３】
図１７は、加工済みオーディオデータをＣＤ方式で符号化した結果のＥＦＭストリームのＤＳＶが発散することを示すものである。図１７Ａは、オリジナルオーディオデータのＤＳＶの制御を説明するものである。図１２に示したデータの１行分の３２シンボルに対して、フレーム同期信号（ＳＹＮＣ）とサブコードの１シンボル（（００）と仮定する）とを加えた１ＥＦＭフレームのＤＳＶが説明されている。
【００６４】
フレーム同期信号は、１１Ｔおよび１１Ｔの反転した波形に２Ｔの波形が続くものとされている。フレーム同期信号の部分では、ＤＳＶ＝＋２となる。シンボル（００）は、図４に示す変換テーブルにしたがって（０１００１０００１０００００）のコードシンボルに変換される。このコードシンボルは、１の位置でレベルが反転するものであり、コードシンボル自身のＤＳＶが−４である。マージビットの選択規則にしたがって、ランレングスリミット条件を満たし、ＤＳＶを最小とするマージビットである、（１００）が選択される。その結果、累積ＤＳＶが（＋２−４＋３＝＋１）となる。なお、上述した説明では、（０００）、（００１），（０１０），（１００）のように、反転位置を１で表した４種類のパターンと表記しているが、以下の説明および図１７では、反転後のパターンとである、（０００）（００１）（０１１）（１１１）の０または１の連続を示す表記をマージビットに対して使用している。
【００６５】
図１７Ａに拡大して示すように、サブコードシンボルの後の最初の（００）のシンボルの部分のＥＦＭ出力のＤＳＶが−４となり、累積ＤＳＶが（＋１−４＝−３）となるので、マージビットとして、（０００）（００１）（０１１）（１１１）の中で、累積ＤＳＶを最小にする（１１１）が選択され、累積ＤＳＶが０となる。次の（００）のシンボルで累積ＤＳＶが−４となるので、その後のマージビットとしては、（０００）（００１）（０１１）（１１１）の中で、累積ＤＳＶを最小にする（０００）が選択される。このように、オリジナルデータの場合では、ＥＦＭフレーム内での累積ＤＳＶをほぼ０に抑えるようなマージビットの選択が可能である。
【００６６】
図１７Ｂは、加工済みオーディオデータの一例に関して、ＥＦＭのＤＳＶの変化を示す。加工済みオーディオデータは、図１５に示すデータに対して１シンボル遅延処理を施したものである。サブコードの後の最初のデータが（００）であり、その後に（１６）（００）（９Ｅ）（００）（９Ｅ）（００）・・・とデータが続いている。最初のデータの（００）の次のデータが（１６）に置換されたので、その後のマージビットとしては、（００１）（０１１）（１１１）のみが選択可能である。（０００）は、ランレングスリミットの規則を満たすことができない。その内でＤＳＶを最小にする（００１）が選択される。
【００６７】
（１６）の値の置換されたデータの後のマージビットとしては、（１００）（１１０）（０００）のみが選択可能であり、その中でＤＳＶを最小にする（０００）が選択される。
【００６８】
（１６）の後の（００）の値のデータの後のマージビットとしては、（１００）（１１０）（０００）のみが選択可能であり、その中でＤＳＶを最小にする（１００）が選択される。（００）の後の置換された（９Ｅ）の値のデータの後のマージビットとしては、（０００）のみが選択可能である。
【００６９】
このように、加工後のオーディオデータ中の置換されたシンボル部分では、マージビットの選択の自由度が減少し、ＤＳＶを０に収束させることができない。図１７Ｂの例では、１ＥＦＭフレームの終端での累積ＤＳＶが＋４３となっている。このようにＤＳＶが発散したＥＦＭストリームは、再生装置によって正常に読み取ることが困難となる。
【００７０】
加工済みオーディオデータは、例えばＥＭＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｕｓｉｃ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ） によってネットワークを介してユーザに対して配信される。ユーザは、配信された加工済みオーディオデータを端末のハードディスク等に保存し、視聴することができる。ユーザが保存している加工済みオーディオデータをＣＤドライブによってＣＤ方式の信号に変換して例えばＣＤ−Ｒに記録すると、加工部分では、ＤＳＶが発散する。すなわち、ＣＤ−Ｒから再生されたＥＦＭ信号に直流成分が含まれることになり、直流成分が無いものとして設計されている再生系の回路に対して影響し、正常な再生を行うことができない。
【００７１】
なお、加工済みオーディオデータをマスタリング装置によって原盤に記録し、原盤に基づいてオリジナルＣＤを作成することもできる。但し、マスタリング装置におけるＣＩＲＣエンコーダとして標準的なものを使用すると、上述したＣＤ−Ｒへのコピーと同様に、ＤＳＶが発生したＥＦＭストリームが記録されたものが作成される。そこで、マスタリング装置におけるＥＦＭ変調処理としては、例えばランレングスリミットの制約を変更することによって、ＤＳＶを発散しないようにするものが使用される。
【００７２】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば上述した説明では、オーディオデータとしてゼロデータを例にしたが、ゼロデータ以外の任意のデータであっても、加工する対象のデータの値が既知であれば、上述した説明と同様に、この発明によって加工処理を行うことができる。また、オリジナルオーディオデータに対してどの程度の加工部分を生じさせるかは、任意に選ぶことができる。さらに、加工済みオーディオデータを取得するための処理は、ハードウエアおよびソフトウェアの何れによって行うこともできる。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、オーディオデータ等の情報信号を大きく損なうことなく、オーディオデータを加工し、加工済みのオーディオデータを生成できる。この加工済みオーディオデータをＣＩＲＣおよびＥＦＭ変調して記録媒体例えばＣＤ−Ｒに記録した場合には、記録されたＥＦＭストリームのＤＳＶが発散したものとなる。このように、ＤＳＶが発散したデータは、直流分のないものとして設計されている再生系の回路に対して影響し、再生時に読み取りエラー、読み取り不能を生じさせ、正常に再生することができない。それによって、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体へのコピーを抑える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用できるＣＤのマスタリング装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】ＣＤのＥＦＭフレームフォーマットを説明するための略線図である。
【図３】ＣＤの再生装置の構成を示すブロック図である。
【図４】ＥＦＭ変換テーブルの一部を示す略線図である。
【図５】マージビットの選択方法を説明するための略線図である。
【図６】ＣＤにおけるＣＩＲＣのエンコーダの全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】ＣＩＲＣのエンコーダの全体の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図８】ＣＩＲＣのデコーダの全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】ＣＩＲＣのデコーダの全体の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図１０】ＣＩＲＣの符号化の説明に用いる略線図である。
【図１１】この発明によるオーディオデータを加工する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】ＣＩＲＣエンコード済みのデータの一例を示す略線図である。
【図１３】データ置換処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１４】Ｃ２パリティ再計算処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１５】Ｃ１パリティ再計算処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１６】ＣＩＲＣデコード処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１７】オリジナルデータによるＤＳＶの変化の一例と加工済みデータによるＤＳＶの変化の一例とを示す略線図である。
【符号の説明】
１・・・レーザ、３・・・光ピックアップ、４・・・ガラス原盤、１１・・・マルチプレクサ、１２・・・ＥＦＭ変調器、ＳＴ２・・・データ置換処理、ＳＴ３・・・第１のＣ２パリティ再計算処理、ＳＴ４・・・第２のＣ２パリティ再計算処理、ＳＴ５・・・Ｃ１パリティ再計算処理、ＳＴ６・・・ＣＩＲＣデコード処理
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばＣＤ方式の記録処理に対して適用されるオーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ）やＣＤ−ＲＯＭ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ） 等の光ディスクは、取り扱いが容易で、製造コストも比較的安価なことから、データを保存しておくための記録媒体として、広く普及している。また、近年、データを追記録可能なＣＤ−Ｒ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ Ｒｅｃｏｒｄａｂｌｅ）ディスクや、データの再記録が可能なＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）ディスクが登場してきており、このような光ディスクにデータを記録することも簡単に行えるようになってきてきる。このことから、ＣＤ−ＤＡディスクや、ＣＤ−ＲＯＭディスク、ＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク等、ＣＤ規格に準拠した光ディスクは、データ記録媒体の中核となってきている。更に、近年、ＭＰ３（ＭＰＥＧ１ Ａｕｄｉｏ Ｌａｙｅｒ−３ ）やＡＴＲＡＣ（Ａｄａｐｔｉｖｅ ＴＲａｎｓｆｏｒｍ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｃｏｄｉｎｇ） ３でオーディオデータを圧縮して、ＣＤ−ＲＯＭディスクやＣＤ−Ｒディスク、ＣＤ−ＲＷディスク等に記録することが行われている。
【０００３】
ところが、ＣＤ−ＲディスクやＣＤ−ＲＷ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｃ ＲｅＷｒｉｔａｂｌｅ）ディスクの登場により、ＣＤのディスクに記録されているデータは簡単にコピーできるようになってきている。このため、著作権の保護の問題が生じてきており、ＣＤのディスクにコンテンツデータを記録する際に、コンテンツデータを保護するための対策を講じる必要性がある。
【０００４】
典型的なコピー処理は、オリジナルのＣＤからの再生データをパーソナルコンピュータとＣＤ−ＲＯＭドライブによってＣＤ−Ｒに記録することである。このようなコピー処理によって、オリジナルのＣＤからコピーディスクを作成することを防ぐ方法の１つが下記の特許文献１に記載されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平９−２８８８６４号公報
【０００６】
この特許文献１には、オリジナルのディスクを作成するための特殊なエンコーダによって符号化した場合には、ＤＳＶ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｕｍ Ｖａｒｉａｔｉｏｎ） が収束し、オリジナルディスクからの再生データを正常に読み取ることができる特定のパターンのデータを使用することが記載されている。すなわち、オリジナルディスクの再生データを標準的エンコーダによって再符号化してコピーディスクを作成した場合には、特定のパターンのデータの部分でＤＳＶが大きく累積し、アナログ再生回路がＤＳＶの偏りに影響されて正常に再生データを読み取ることができない。オリジナルディスクのコピーは、ＣＤ−Ｒへの記録動作において、標準のエンコーダによる再符号化を伴うので、オリジナルディスクに記録されているデータに対して上述した処理が施されていれば、コピーディスクを再生した場合には、正常にデータを読み取れず、実質的にコピーを防止することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来の方法では、ＥＦＭストリームにおいて、ＤＳＶが発散するようなデータパターンを用いて、再生回路に対するデータの偏りの影響によって、再生動作が正常に行えなくなることを利用している。このように特定のパターンのデータを使用しており、通常、特定のパターンのデータは、音楽データとして再生すると、異音となるために、音楽等のオーディオデータに対して適用できない問題があった。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、任意の音楽等のオーディオデータに対して、元のデータを大きく損なうことなく加工を行い、且つ加工後のオーディオデータを記録した場合には、ＤＳＶが発散するようなオーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、請求項１の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法であって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法である。
【００１０】
請求項３の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法のプログラムである。
【００１１】
請求項４の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００１２】
請求項５の発明は、所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数のシンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数のシンボルと第１のエラー訂正符号のパリティと第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、オーディオデータの下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えられたオーディオデータである。
【００１３】
この発明では、オーディオデータ等の情報信号を大きく損なうことなく、オーディオデータを加工し、加工済みのオーディオデータをＣＩＲＣおよびＥＦＭ変調して記録媒体例えばＣＤ−Ｒに記録した場合には、記録されたＥＦＭストリームがＤＳＶが発散したものとなる。このように、ＤＳＶが発散したデータは、直流分のないものとして設計されている再生系の回路に対して影響し、再生時に読み取りエラー、読み取り不能を生じさせ、正常に再生することができない。それによって、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体へのコピーを抑える効果がある。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態について説明する。最初に、この発明の理解の容易のために、ＣＤの記録方式等について説明する。図１は、ＣＤを作成するためのマスタリング装置の構成の一例を示す。マスタリング装置は、例えばＡｒイオンレーザ、Ｈｅ−ＣｄレーザやＫｒイオンレーザ等のガスレーザや半導体レーザであるレーザ１と、このレーザ１から出射されたレーザ光を変調する音響光学効果型または電気光学型の光変調器２と、この光変調器２を通過したレーザ光を集光し、感光物質であるフォトレジストが塗布されたディスク状のガラス原盤４のフォトレジスト面に照射する対物レンズ等を有する記録手段である光ピックアップ３を有する。
【００１５】
光変調器２は、記録信号にしたがって、レーザ１からのレーザ光を変調する。そして、マスタリング装置は、この変調されたレーザ光をガラス原盤４に照射することによって、データが記録されたマスタを作成する。また、光ピックアップ３をガラス原盤４との距離が一定に保つように制御したり、トラッキングを制御したり、スピンドルモータ５の回転駆動動作を制御するためのサーボ部（図示せず）が設けられている。ガラス原盤４がスピンドルモータ５によって回転駆動される。
【００１６】
光変調器２には、ＥＦＭ変調器１２からの記録信号が供給される。入力端子６からは、記録するメインのディジタルデータが供給される。メインのディジタルデータは、例えば２チャンネルステレオのディジタルオーディオデータである。入力端子７からは、現行のＣＤ規格に基づいたチャンネルＰ〜Ｗのサブコードが供給される。さらに、入力端子８からは、フレームシンクが供給される。
【００１７】
メインディジタルデータは、ＣＩＲＣ（Ｃｒｏｓｓ Ｉｎｔｅｒｌｅａｖｅ Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ Ｃｏｄｅ）エンコーダ９に供給され、エラー訂正用のパリティデータ等を付加するエラー訂正符号化処理やスクランブル処理が施される。すなわち、１サンプルあるいは１ワードの１６ビットが上位８ビットと下位８ビットとに分割されてそれぞれシンボルとされ、このシンボル単位で、例えばＣＩＲＣによるエラー訂正用のパリティデータ等を付加するエラー訂正符号化処理やスクランブル処理が施される。入力端子７からのサブコードがサブコードエンコーダ１０にてサブコードのＥＦＭフレームフォーマットを有するサブコードに変換される。
【００１８】
ＣＩＲＣエンコーダ９の出力、サブコードエンコーダ１０の出力およびフレームシンクがマルチプレクサ１１に供給され、所定の順序に配列される。マルチプレクサ１１の出力データがＥＦＭ変調器１２に供給され、変換テーブルにしたがって８ビットのシンボルが１４チャンネルビットのデータへ変換される。ＥＦＭ変調器１２の出力が光変調器２に供給される。
【００１９】
ＥＦＭ変調１２からＣＤのＥＦＭフレームフォーマットの記録信号が発生する。この記録信号が光変調器２に供給され、光変調器２からの変調されたレーザビームによってガラス原盤４上のフォトレジストが露光される。このように記録がなされたガラス原盤４を現像し、電鋳処理することによってメタルマスタを作成し、次に、メタルマスタからマザーディスクが作成され、さらに次に、マザーディスクからスタンパが作成される。スタンパーを使用して、圧縮成形、射出成形等の方法によって、光ディスクが作成される。
【００２０】
図２は、ＣＤの１ＥＦＭフレームのデータ構成を示す。ＣＤでは、２チャンネルのディジタルオーディオデータ合計１２サンプル（２４シンボル）から各４シンボルのパリティＱおよびパリティＰが形成される。この合計３２シンボルに対してサブコードの１シンボルを加えた３３シンボル（２６４データビット）をひとかたまりとして扱う。つまり、ＥＦＭ変調後の１フレーム内に、１シンボルのサブコードと、２４シンボルのデータと、４シンボルのＱパリティと、４シンボルのＰパリティとからなる３３シンボルが含まれる。
【００２１】
ＥＦＭ変調方式（ｅｉｇｈｔ ｔｏ ｆｏｕｒｔｅｅｎ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ： ＥＦＭ）では、各シンボル（８データビット）が１４チャンネルビットへ変換される。ＥＦＭ変調の最小時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最小となる時間幅）Ｔｍｉｎ が３Ｔであり、３Ｔに相当するピット長が０．８７μｍ となる。Ｔに相当するピット長が最短ピット長である。また、各１４チャンネルビットの間には、３ビットのマージビット（結合ビットとも称される）が配される。さらに、フレームの先頭にフレームシンクパターンが付加される。フレームシンクパターンは、チャンネルビットの周期をＴとする時に、１１Ｔ、１１Ｔおよび２Ｔが連続するパターンとされている。このようなパターンは、ＥＦＭ変調規則では、生じることがないもので、特異なパターンによってフレームシンクを検出可能としている。１ＥＦＭフレームは、総ビット数が５８８チャンネルビットからなるものである。フレーム周波数は、７．３５ｋＨｚとされている。
【００２２】
このようなＥＦＭフレームを９８個集めたものは、サブコードフレーム（またはサブコードブロック）と称される。９８個のフレームを縦方向に連続するように並べ換えて表したサブコードフレームは、サブコードフレームの先頭を識別するためのフレーム同期部と、サブコード部と、データおよびパリティ部とからなる。なお、このサブコードフレームは、通常のＣＤの再生時間の１／７５秒に相当する。
【００２３】
このサブコード部は、９８個のＥＦＭフレームから形成される。サブコード部における先頭の２フレームは、それぞれ、サブコードフレームの同期パターンであるとともに、ＥＦＭのアウトオブルール（ｏｕｔ ｏｆ ｒｕｌｅ）のパターンである。また、サブコード部における各ビットは、それぞれ、Ｐ，Ｑ，Ｒ，Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗチャンネルを構成する。
【００２４】
図３は、上述したマスタリングおよびスタンピングによって作成された光ディスク（ＣＤ）を再生する再生装置の構成の一例を示す。図３において、参照符号２１がマスタリング、スタンピングの工程で作成されたディスクを示す。参照符号２２がディスク２１を回転駆動するスピンドルモータであり、２３がディスク２１に記録された信号を再生するための光ピックアップである。光ピックアップ２３は、レーザ光をディスク２１に照射する半導体レーザ、対物レンズ等の光学系、ディスク２１からの戻り光を受光するディテクタ、フォーカスおよびトラッキング機構等からなる。さらに、光ピックアップ２３は、スレッド機構（図示しない）によって、ディスク２１の径方向に送られる。
【００２５】
光ピックアップ２３の例えば４分割ディテクタからの出力信号がＲＦ部２４に供給される。ＲＦ部２４は、アシンメトリ補正装置を有し、再生ＲＦ信号を２値化する。また、ＲＦ部２４は、４分割ディテクタの各ディテクタの出力信号を演算することによって、再生（ＲＦ）信号、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号を生成する。再生信号がシンク検出部２５に供給される。シンク検出部２５は、各ＥＦＭフレームの先頭に付加されているフレームシンクを検出する。検出されたフレームシンク、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号がサーボ部２６に供給される。サーボ部２６は、ＲＦ信号の再生クロックに基づいてスピンドルモータ２２の回転動作を制御したり、光ピックアップ２３のフォーカスサーボ、トラッキングサーボを制御する。
【００２６】
フレームシンク検出部２５から出力されるメインデータがＥＦＭ復調器２７に供給され、ＥＦＭ復調の処理を受ける。ＥＦＭ復調器２７からのメインディジタルデータは、ＣＩＲＣデコーダ２８に供給され、エラー訂正の処理を受ける。さらに、補間回路２９によって補間され、出力端子３０に再生データとして取り出される。ＥＦＭ復調器２７からのサブコードデータがシステムコントローラ３２に供給される。
【００２７】
システムコントローラ３２は、マイクロコンピュータによって構成されており、再生装置全体の動作を制御する。システムコントローラ３２と関連して、操作ボタンおよび表示部３３が設けられている。システムコントローラ３２は、ディジタル２１の所望の位置にアクセスするために、サーボ部２６を制御するようになされている。
【００２８】
図４は、ＥＦＭ変調器１２における８ビットのデータビット（適宜データシンボルと称する）を１４ビットのチャンネルビット（適宜コードシンボルと称する）へ変換する規則を示す変換テーブルの一部である。図４では、データビットが１６進表記（００〜ＦＦ）と、１０進表記（０〜２５５）と、２進表記とで示されている。また、コードシンボルの１４ビット中の”１” は、値が反転する位置を示している。データシンボルが８ビットであるので、２５６通りのコードシンボルのパターンが存在する。１４ビットのコードシンボルの全ては、最小時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最小となる時間幅）Ｔｍｉｎが３Ｔであり、最大時間幅（記録信号の１と１との間の０の数が最大となる時間幅）Ｔｍａｘが１１ＴであるＥＦＭの規則（以下、適宜ランレングスリミット条件と呼ぶ）を満たしている。
【００２９】
１４ビットのコードシンボル同士を接続する場合でも、上述したＴｍｉｎ＝３Ｔ、Ｔｍａｘ＝１１Ｔのランレングスリミット条件を満たすためにマージビットが必要とされる。マージビットとして、（０００）、（００１），（０１０），（１００）の４種類のパターンが用意されている。１４ビット同士の接続のためにマージビットが使用される一例について図５を参照して説明する。なお、以下の例は、「コンパクトディスク読本（改定３版）」（平成１３年３月２５日、オーム社発行）に記載されているものである。
【００３０】
図５Ａに示すように、前の１４ビットのパターンが（０１０）で終わり、次のデータシンボルが（０１１１０１１１）（１６進表記では、７７、１０進表記では、１１９）の場合を考える。このデータシンボルは、１４ビットのパターン（００１０００１０００００１０）に変換される。タイミングｔ０で前の１４ビットのパターンが終わり、マージビットの間隔の後のタイミングｔ１で次の１４ビットのパターンが始まり、タイミングｔ２ で次の１４ビットのパターンが終わるものとしている。
【００３１】
上述した４種類のマージビットとして、（１００）を適用した場合では、Ｔｍｉｎ＝３Ｔという条件が満たさなくなるので、このマージビットは、使用されない。後の３個のマージビットは、使用可能である。３個のマージビットの内で実際に使用するマージビットとして、ＤＳＶを減少させるものが選択される。ＤＳＶは、波形がハイレベルであれば＋１を与え、波形がローレベルであれば、−１を与えることで求められるものである。一例として、タイミングｔ０におけるＤＳＶが（−３）であると仮定する。
【００３２】
図５Ｂは、マージビットとして（０００）を使用した場合の波形を示す。期間（ｔ０−ｔ１）のＤＳＶが＋３であり、期間（ｔ１−ｔ２）のＤＳＶが＋２であるので、タイミングｔ２ におけるＤＳＶは、（−３＋３＋２＝＋２）となる。図５Ｃは、マージビットとして（０１０）を使用した場合の波形を示す。期間（ｔ０−ｔ１）のＤＳＶが−１であり、期間（ｔ１−ｔ２）のＤＳＶが−２であるので、タイミングｔ２ におけるＤＳＶは、（−３−１−２＝−６）となる。図５Ｄは、マージビットとして（００１）を使用した場合の波形を示す。期間（ｔ０−ｔ１）のＤＳＶが＋１であり、期間（ｔ１−ｔ２）のＤＳＶが−２であるので、タイミングｔ２ におけるＤＳＶは、（−３＋１−２＝−４）となる。結局、タイミングｔ２におけるＤＳＶが最も０に近くなるマージビット（０００）が選択される。
【００３３】
マージビット選択部は、ＥＦＭ変調器１２（図１参照）内に備えられており、上述したように、マージビット選択部は、ＥＦＭ変調のランレングスリミット条件である、Ｔｍｉｎ＝３、Ｔｍａｘ＝１１を満たすマージビットを選択し、その中で、ＤＳＶを収束させるものを選択している。
【００３４】
図６および図７は、ＣＩＲＣ方式の符号化の流れに沿って表されたブロック図である。オーディオ信号の１ワードが上位８ビットと下位８ビットとに分割されてなる２４シンボル（Ｗ１２ｎ，Ａ，Ｗ１２ｎ，Ｂ，・・・，Ｗ１２ｎ＋１１， Ａ，Ｗ１２ｎ＋１１，Ｂ）（上位８ビットがＡ、下位８ビットがＢで示されている）が２シンボル遅延／スクランブル回路４１に供給される。２シンボル遅延は、偶数ワードのデータＬ６ｎ， Ｒ６ｎ， Ｌ６ｎ＋２， Ｒ６ｎ＋２， ・・・に対して実行され、Ｃ２符号器４２で該当する系列が全てエラーとなった場合でも、補間ができるようにされている。スクランブルは、最大のバーストエラー補間長が得られるように施されている。
【００３５】
２シンボル遅延／スクランブル回路４１からの出力がＣ２符号器４２に供給される。Ｃ２符号器４２は、ＧＦ（２８ ）上の（２８，２４，５）リード・ソロモン符号の符号化を行い、４シンボルのＱパリティＱ１２ｎ，Ｑ１２ｎ＋１，Ｑ１２ｎ＋２，Ｑ１２ｎ＋３ が発生する。
【００３６】
Ｃ２符号器４２の出力の２８シンボルがインターリーブ回路４３に供給される。インターリーブ回路４３は、単位遅延量をＤとすると、０、Ｄ、２Ｄ、・・・と等差的に変化する遅延量を各シンボルに与えることによって、シンボルの第１の配列を第２の配列へ変更するものである。
【００３７】
インターリーブ回路４３の出力がＣ１符号器４４に供給される。ＧＦ（２８ ）上の（３２，２８，５）リード・ソロモン符号がＣ１符号として使用される。Ｃ１符号器４４から４シンボルのＰパリティＰ１２ｎ，Ｐ１２ｎ＋１，Ｐ１２ｎ＋２，Ｐ１２ｎ＋３ が発生する。Ｃ１符号、Ｃ２符号の最小距離は、共に５である。したがって、２シンボルエラーの訂正、４シンボルエラーの消失訂正（エラーシンボルの位置が分かっている場合）が可能である。
【００３８】
Ｃ１符号器４４からの３２シンボルが１シンボル遅延回路４５に供給される。１シンボル遅延回路４５は、隣接するシンボルを離すことにより、シンボルとシンボルの境界にまたがるエラーにより２シンボルエラーが生じることを防止するためである。また、Ｑパリティがインバータによって反転されているが、これは、データおよびパリティが全て零になったときでも、エラーを検出できるようにするためである。
【００３９】
ＣＩＲＣ４方式の場合とＣＩＲＣ７方式の場合とでは、インターリーブ回路４３の単位遅延量Ｄが異なっている。このインターリーブ回路４３によって、バーストエラーが分散される。すなわち、Ｄ＝４フレームとされ、隣接するシンボルが４フレームずつ離されている。この場合には、最大遅延量が２７Ｄ（＝１０８フレーム）となり、総インターリーブ長が１０９フレームとなる。
【００４０】
図８および図９は、復号化の流れに沿って表されたブロック図である。復号化の処理は、上述した符号化の処理と逆の順序でなされる。まず、ＥＦＭ復調回路からの再生データが１シンボル遅延回路５１に供給される。符号化側の１シンボル遅延回路４５で与えられた遅延がこの回路５１においてキャンセルされる。
【００４１】
１シンボル遅延回路５１からの３２シンボルがＣ１復号器５２に供給される。Ｃ１復号器５２の出力がデインターリーブ回路５３に供給される。デインターリーブ回路５３は、インターリーブ回路４３により与えられた遅延量をキャンセルするように、２８シンボルに対して２７Ｄ、２６Ｄ、・・・、Ｄ、０の等差的に変化する遅延量を与える。
【００４２】
デインターリーブ回路５３の単位遅延量は、Ｄ＝４フレームとされる。デインターリーブ回路５３の出力がＣ２復号器５４に供給され、Ｃ２符号の復号がなされる。Ｃ２復号器５４の２４シンボルの出力が２シンボル遅延／ディスクランブル回路５５に供給される。この回路５５から２４シンボルの復号データが得られる。
【００４３】
このように、ＣＩＲＣでは、垂直方向にＣ１系列でエラー訂正符号化が行われると共に、斜め方向にＣ２系列でエラー訂正符号化が行われ、２重にエラー訂正符号化が行われている。図１０に示すように、単位遅延量Ｄが（Ｄ＝４）であり、総インターリーブ長が１０９（＝１０８＋１）フレームであり、１セクタより少し大きくなる。総インターリーブ長は、ディスク上に付着した指紋、ディスクの傷等によって多数のデータが連続的に誤る、バーストエラーに対する訂正能力を規定するものとなり、それが長いほどバーストエラー訂正の能力が高い。
【００４４】
上述したＣＤに対してこの発明を適用した一実施形態についてさらに説明する。この発明は、任意の音楽等のオーディオデータに対して、元の楽曲を大きく損なうことなく加工を行い、且つ加工後のオーディオデータをＣＤに記録した場合に、記録されるＥＦＭストリームにおいてＤＳＶが発散するようにする。
【００４５】
図１１は、この一実施形態におけるオーディオデータの加工の流れを示す。最初のステップＳＴ１において、オリジナルオーディオデータに対してＣＩＲＣエンコード処理がなされる。ＣＩＲＣエンコード処理は、図６および図７を参照して説明したように、スクランブル、Ｃ２エンコード、インターリーブ、Ｃ１エンコード、１シンボル（奇数）遅延およびパリティ反転の処理である。
【００４６】
元のオーディオデータを全て０（無音）と仮定した場合、上述した通常のＣＩＲＣエンコード処理後のデータは、図１２に示すものとなる。なお、サブコードについては、省略しているが、以下に説明するオーディオデータの加工方法は、サブコードがどのような値であっても成り立つものである。Ｃ１符号化で発生したＣ１パリティおよびＣ２符号化で発生したＣ２パリティは、（００）の値となるが、パリティ反転の処理によって（ＦＦ）となる。なお、（ＦＦ）は、８ビットのシンボル（以下、単にデータと適宜称する）の１６進表記である。以下の説明および図中のデータの値も、同様に１６進表記で表されている。図１２において１行に含まれる３２個のデータが図７の出力に現れる３２個のデータに対応している。なお、列番号が奇数のものが下位側のデータである。
【００４７】
次に、ステップＳＴ２において、データ置換処理がなされる。ＣＩＲＣエンコード済みのデータストリームに対して、オーディオデータの下位８ビットに相当する部分およびＣ２パリティの部分のデータを変更し、ＥＦＭ変調した場合にＤＳＶが発散するようなデータに置換する加工を行う。変更されたデータの位置に対してデータが元のものから変化していることを示すフラグをセットする。
【００４８】
この置換処理の例について説明する。例えば加工したいデータの前後のデータが共に（００）であった場合、ＥＦＭのようなＲＬＬ（Ｒｕｎ Ｌｅｎｇｔｈ Ｌｉｍｉｔｅｄ）符号の特性上、マージビットによるレベル反転の有無が一意に決定されるようなデータがいくつか存在する。この内で、ＤＳＶが変化させたい方向になるようなデータを選択することによって、ＤＳＶを発散させるデータを選択することができる。
【００４９】
図１２に示したデータに対して置換処理を行った後のデータの一例を図１３に示す。図１３は、オーディオデータの下位側のデータとＣ２パリティとを置換し、各行においてＤＳＶを負側に発散させる例である。例えば加工場所のデータを（９Ｅ）に置換する。その結果、データが（００−９Ｅ−００）と順に並ぶことになる。この例は、ＥＦＭ変調すると、マージビットによるレベル反転の有無が一意に決定され、（００：−４、Ｍｒｇ：＋３、９Ｅ：−６、Ｍｒｇ：＋３、００：−４）と各データのＤＳＶが決まるので、累積ＤＳＶは、最良の場合でも−８となる。Ｍｒｇは、マージビットを意味する。
【００５０】
前後のデータが何であっても、この例と同様に、マージビットによるレベル反転の有無を一意に決定するようなデータが最低１個は、存在する。このことを利用して、ＣＩＲＣエンコード済みのデータストリームに対して最低１バイト（１シンボル）おきにデータを置換することによって、ある程度の長さ例えば１ＥＦＭフレームで見たときに、ＤＳＶが発散するようにすることが可能である。
【００５１】
図１３の例では、第２番目の行から第１１番目の行までの１０個のＥＦＭフレームに対して置換処理がなされている。オーディオデータの下位８ビットのシンボルに対して置換処理がなされ、（００−９Ｅ−００）以外に（００−１６−００）、（００−６５−ＦＦ）等のデータの順序が形成されている。オーディオデータの１サンプルが１６ビットであるので、オリジナルデータの下位８ビットを置換した時に生じる振幅の最大の変化は、オリジナルデータの最大振幅の１／２５６以下であり、オリジナルのオーディオデータが損なわれることを防止できる。
【００５２】
図１３に例示したデータがＣＩＲＣエンコーダから出力され、ＥＦＭ変調器に供給されると仮定すれば、ＤＳＶが発散し、しかも、オーディオデータが損なわれる割合を少ないＣＤ方式のディジタルデータを得ることができる。言い換えると、図１３に示すディジタルデータを生じさせるようなオリジナルのオーディオデータを取得すれば良い。そのために、以下の処理がなされる。
【００５３】
ステップＳＴ３において、Ｃ２パリティの第１の再計算処理がなされる。Ｃ２符号の符号語単位（以下、適宜Ｃ２符号語単位と称する）で見たときに、オーディオデータのみが変更されている部分について、Ｃ２パリティの再計算を行う。Ｃ２パリティの再計算は、通常のＣ２パリティ生成処理と同様の演算である。Ｃ２符号語単位とは、図７中のＣ２符号器４２から出力される２８シンボルの単位のことである。再計算されたＣ２パリティの位置に対してフラグをセットする。図１３に示されるデータに対して第１の再計算処理を行った後のＣ２符号語単位でのデータの一例を図１４中のＡ部に示す。太線６１で囲んだ８×４の範囲が第１の再計算処理で再計算されたＣ２パリティを示す。図１４のデータ配列の各行に含まれる２８シンボルは、Ｃ２符号器４２の出力で見たときのもので、未だＣ１パリティが再計算されていない段階のものである。
【００５４】
図１４において、太線６２で囲んで範囲が置換されたデータを示している。行番号０から行番号７までの８行のＣ２符号語単位は、オーディオデータのみが加工されている部分であり、上述した第１の再計算処理がなされる。再計算されたＣ２パリティが示されている。なお、図１４と図１３にそれぞれ示されるデータの間には、インターリーブ処理が存在するので、図１４は、図１３に示されるデータの一部に対応している。
【００５５】
次にステップＳＴ４において、Ｃ２パリティの第２の再計算処理がなされる。第２の再計算処理は、Ｃ２符号語単位で見たときにＣ２パリティが置換されている部分に対しなされる処理である。図１３においては、行番号（２−１１）の範囲のＣ２パリティが置換されており、図１４においては、行番号で（８−１４）のＣ２パリティの部分に置換されたデータが含まれているので、これらの行、すなわち、Ｃ２符号語単位に対して、第２の再計算処理がそれぞれなされる。
【００５６】
第２の再計算処理では、Ｃ２符号語単位で見たときに、Ｃ２パリティを含んでデータにフラグがセットされている部分について、こまでの段階でフラグがセットされていないＣ２パリティまたはオーディオデータの下位８ビットに相当する部分の一部を変更することによって、正しいＣ２符号語となるようにする。これにより、オーディオデータの下位８ビットに相当する部分の内で最大４バイトが加工される。加工されたデータの位置にフラグをセットする。
【００５７】
図１３に示されるデータに対して第２の再計算処理を行った後のＣ２符号語単位でのデータの一例を図１４中のＢ部に示す。行番号で（８−１４）の中で、太線が囲んで示す範囲であって、置換されたデータの範囲（太線６２で囲んだ範囲）を除いた太線で囲まれた範囲が第２の再計算処理で変更された部分である。なお、図１４の例では、Ｃ２パリティ部分において置換されていないデータを０に変更している。
【００５８】
次に、ステップＳＴ５において、Ｃ１パリティの再計算処理がなされる。Ｃ１符号語単位で見たときに、フラグがセットされているデータを含む部分に対してＣ１パリティの再計算を行う。図１４に例示したデータに対して再計算処理を行った後のＣ１符号語単位でのデータの一例を図１５に示す。Ｃ１符号語単位は、図７中のＣ１符号器４４の出力側の３２シンボルである。したがって、図１４に示すデータ配列と、図１５に示すデータ配列との間では、インターリーブ処理がなされている。
【００５９】
図１５において、太線６４で囲んで示す列番号（２８−３１）の範囲が再計算されたＣ１パリティを示す。また、太線６１で囲まれた範囲、すなわち、列番号１５で行番号０および１の（ＣＡ）の値の２シンボルと、列番号１２で行番号１１−１４の４シンボル（９Ｃ、９Ｃ、９Ｃ、１Ｂ）が上述したＣ２パリティの第２の再計算処理で生成されたＣ２パリティのシンボルである。太線６３で囲まれた範囲、すなわち、列番号１１で行番号１の（９Ｂ）の値の１シンボル、列番号１２−１４で行番号０の（００）の値の３シンボル、列番号１３で行番号１の（００）の値の１シンボル、列番号１３−１５で行番号１２−１４の３×３の９シンボル、列番号１４で行番号１１の（００）の値の１シンボルが上述したＣ２パリティの第１の再計算処理で生成されたＣ２パリティのシンボルである。図１４において太線６１、６３および６４で囲んで範囲以外の太線で囲んだ範囲が置換されたデータである。
【００６０】
図１５に示す配列のデータを１シンボル遅延回路４５（図６参照）を介することによって、図１３に示すのと同様のＣＩＲＣの出力データが得られる。１シンボル遅延の処理を行うことは、図１５において、例えば行番号２のシンボルと行番号３のシンボルとを交互に選択することを意味し、Ｃ２パリティ部分に注目した場合に、行番号２のシンボルが（ＦＥ−６２−Ａ１−８３−９Ａ）と並んでおり、行番号３のシンボルが（ＦＥ−６２−Ｂ１−Ｅ２−９Ａ）と並んでいるので、１シンボル遅延の処理後のデータの並びは、（ＦＥ−６２−Ｂ１−８３−９Ａ）となる。そして、このＣＩＲＣの出力データがＥＦＭ変調の処理を受ける。図１３のデータ配列について説明したように、ＥＦＭ変調後のストリームにおいて、図１５に示すデータ配列を１シンボル遅延処理したものは、ＤＳＶの発散が生じるものである。
【００６１】
さらに、図１１のステップＳＴ６において、上述したように生成されたＣＩＲＣの出力データに対してＣＩＲＣデコード処理を行う。ＣＩＲＣのデコード出力が加工済みオーディオデータとして得る。図１５に例示したデータに対してデコード処理を行った結果の一部を図１６に示す。図１６において、太線６２で囲んで示す範囲、すなわち、列番号５で、行番号２−１１の（９Ｅ）の値を持つ１０シンボル、列番号１３で、行番号０−２の（９Ｅ）の値を持つ３シンボルが元のデータを置換したデータを示す。また、図１６において、その他の太線で囲んで示す範囲のデータがＣ２パリティの再計算処理（ステップＳＴ４）において、正しいＣ２符号語単位が形成されるように、再計算されたデータを示す。
【００６２】
以上のように加工されたオーディオデータは、図１６に示す例から分かるように、オリジナルのオーディオデータに対して下位８ビットの部分のみが変更されたものであり、オリジナルのデータに対する変化量の最大値がオリジナルのオーディオデータの最大振幅の１／２５６以下に制限されている。したがって、オリジナルオーディオデータと加工済みオーディオデータとの間でデータの相違が小さいものとなる。また、加工されたオーディオデータをＣＩＲＣの符号化およびＥＦＭ変調の処理を行った結果は、ＤＳＶが発散するＥＦＭストリームとなる。このようにＤＳＶが発散したＥＦＭストリームは、再生装置によって正常に読み取ることが困難となる。
【００６３】
図１７は、加工済みオーディオデータをＣＤ方式で符号化した結果のＥＦＭストリームのＤＳＶが発散することを示すものである。図１７Ａは、オリジナルオーディオデータのＤＳＶの制御を説明するものである。図１２に示したデータの１行分の３２シンボルに対して、フレーム同期信号（ＳＹＮＣ）とサブコードの１シンボル（（００）と仮定する）とを加えた１ＥＦＭフレームのＤＳＶが説明されている。
【００６４】
フレーム同期信号は、１１Ｔおよび１１Ｔの反転した波形に２Ｔの波形が続くものとされている。フレーム同期信号の部分では、ＤＳＶ＝＋２となる。シンボル（００）は、図４に示す変換テーブルにしたがって（０１００１０００１０００００）のコードシンボルに変換される。このコードシンボルは、１の位置でレベルが反転するものであり、コードシンボル自身のＤＳＶが−４である。マージビットの選択規則にしたがって、ランレングスリミット条件を満たし、ＤＳＶを最小とするマージビットである、（１００）が選択される。その結果、累積ＤＳＶが（＋２−４＋３＝＋１）となる。なお、上述した説明では、（０００）、（００１），（０１０），（１００）のように、反転位置を１で表した４種類のパターンと表記しているが、以下の説明および図１７では、反転後のパターンとである、（０００）（００１）（０１１）（１１１）の０または１の連続を示す表記をマージビットに対して使用している。
【００６５】
図１７Ａに拡大して示すように、サブコードシンボルの後の最初の（００）のシンボルの部分のＥＦＭ出力のＤＳＶが−４となり、累積ＤＳＶが（＋１−４＝−３）となるので、マージビットとして、（０００）（００１）（０１１）（１１１）の中で、累積ＤＳＶを最小にする（１１１）が選択され、累積ＤＳＶが０となる。次の（００）のシンボルで累積ＤＳＶが−４となるので、その後のマージビットとしては、（０００）（００１）（０１１）（１１１）の中で、累積ＤＳＶを最小にする（０００）が選択される。このように、オリジナルデータの場合では、ＥＦＭフレーム内での累積ＤＳＶをほぼ０に抑えるようなマージビットの選択が可能である。
【００６６】
図１７Ｂは、加工済みオーディオデータの一例に関して、ＥＦＭのＤＳＶの変化を示す。加工済みオーディオデータは、図１５に示すデータに対して１シンボル遅延処理を施したものである。サブコードの後の最初のデータが（００）であり、その後に（１６）（００）（９Ｅ）（００）（９Ｅ）（００）・・・とデータが続いている。最初のデータの（００）の次のデータが（１６）に置換されたので、その後のマージビットとしては、（００１）（０１１）（１１１）のみが選択可能である。（０００）は、ランレングスリミットの規則を満たすことができない。その内でＤＳＶを最小にする（００１）が選択される。
【００６７】
（１６）の値の置換されたデータの後のマージビットとしては、（１００）（１１０）（０００）のみが選択可能であり、その中でＤＳＶを最小にする（０００）が選択される。
【００６８】
（１６）の後の（００）の値のデータの後のマージビットとしては、（１００）（１１０）（０００）のみが選択可能であり、その中でＤＳＶを最小にする（１００）が選択される。（００）の後の置換された（９Ｅ）の値のデータの後のマージビットとしては、（０００）のみが選択可能である。
【００６９】
このように、加工後のオーディオデータ中の置換されたシンボル部分では、マージビットの選択の自由度が減少し、ＤＳＶを０に収束させることができない。図１７Ｂの例では、１ＥＦＭフレームの終端での累積ＤＳＶが＋４３となっている。このようにＤＳＶが発散したＥＦＭストリームは、再生装置によって正常に読み取ることが困難となる。
【００７０】
加工済みオーディオデータは、例えばＥＭＤ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｍｕｓｉｃ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ） によってネットワークを介してユーザに対して配信される。ユーザは、配信された加工済みオーディオデータを端末のハードディスク等に保存し、視聴することができる。ユーザが保存している加工済みオーディオデータをＣＤドライブによってＣＤ方式の信号に変換して例えばＣＤ−Ｒに記録すると、加工部分では、ＤＳＶが発散する。すなわち、ＣＤ−Ｒから再生されたＥＦＭ信号に直流成分が含まれることになり、直流成分が無いものとして設計されている再生系の回路に対して影響し、正常な再生を行うことができない。
【００７１】
なお、加工済みオーディオデータをマスタリング装置によって原盤に記録し、原盤に基づいてオリジナルＣＤを作成することもできる。但し、マスタリング装置におけるＣＩＲＣエンコーダとして標準的なものを使用すると、上述したＣＤ−Ｒへのコピーと同様に、ＤＳＶが発生したＥＦＭストリームが記録されたものが作成される。そこで、マスタリング装置におけるＥＦＭ変調処理としては、例えばランレングスリミットの制約を変更することによって、ＤＳＶを発散しないようにするものが使用される。
【００７２】
この発明は、上述したこの発明の一実施形態等に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば上述した説明では、オーディオデータとしてゼロデータを例にしたが、ゼロデータ以外の任意のデータであっても、加工する対象のデータの値が既知であれば、上述した説明と同様に、この発明によって加工処理を行うことができる。また、オリジナルオーディオデータに対してどの程度の加工部分を生じさせるかは、任意に選ぶことができる。さらに、加工済みオーディオデータを取得するための処理は、ハードウエアおよびソフトウェアの何れによって行うこともできる。
【００７３】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、この発明によれば、オーディオデータ等の情報信号を大きく損なうことなく、オーディオデータを加工し、加工済みのオーディオデータを生成できる。この加工済みオーディオデータをＣＩＲＣおよびＥＦＭ変調して記録媒体例えばＣＤ−Ｒに記録した場合には、記録されたＥＦＭストリームのＤＳＶが発散したものとなる。このように、ＤＳＶが発散したデータは、直流分のないものとして設計されている再生系の回路に対して影響し、再生時に読み取りエラー、読み取り不能を生じさせ、正常に再生することができない。それによって、ＣＤ−Ｒ等の記録媒体へのコピーを抑える効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明を適用できるＣＤのマスタリング装置の構成の一例を示すブロック図である。
【図２】ＣＤのＥＦＭフレームフォーマットを説明するための略線図である。
【図３】ＣＤの再生装置の構成を示すブロック図である。
【図４】ＥＦＭ変換テーブルの一部を示す略線図である。
【図５】マージビットの選択方法を説明するための略線図である。
【図６】ＣＤにおけるＣＩＲＣのエンコーダの全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図７】ＣＩＲＣのエンコーダの全体の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図８】ＣＩＲＣのデコーダの全体の構成を概略的に示すブロック図である。
【図９】ＣＩＲＣのデコーダの全体の構成をより詳細に示すブロック図である。
【図１０】ＣＩＲＣの符号化の説明に用いる略線図である。
【図１１】この発明によるオーディオデータを加工する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１２】ＣＩＲＣエンコード済みのデータの一例を示す略線図である。
【図１３】データ置換処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１４】Ｃ２パリティ再計算処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１５】Ｃ１パリティ再計算処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１６】ＣＩＲＣデコード処理後のデータの一例を示す略線図である。
【図１７】オリジナルデータによるＤＳＶの変化の一例と加工済みデータによるＤＳＶの変化の一例とを示す略線図である。
【符号の説明】
１・・・レーザ、３・・・光ピックアップ、４・・・ガラス原盤、１１・・・マルチプレクサ、１２・・・ＥＦＭ変調器、ＳＴ２・・・データ置換処理、ＳＴ３・・・第１のＣ２パリティ再計算処理、ＳＴ４・・・第２のＣ２パリティ再計算処理、ＳＴ５・・・Ｃ１パリティ再計算処理、ＳＴ６・・・ＣＩＲＣデコード処理
Claims (5)
- 所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法であって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数の上記シンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティと上記第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
上記記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、上記オーディオデータの上記下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法。 - 請求項１において、
オリジナルオーディオデータに対して上記記録処理を行った後のデータに対して、ＤＶＤが発散するように、データを置換し、置換後のデータにおいて上記第１および第２のエラー訂正符号のそれぞれのパリティを再計算する処理を行うオーディオデータ加工方法。 - 所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数の上記シンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティと上記第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
上記記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、上記オーディオデータの上記下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法のプログラム。 - 所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータの加工方法をコンピュータに実行させるプログラムであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数の上記シンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティと上記第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
上記記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、上記オーディオデータの上記下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えるオーディオデータ加工方法のプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。 - 所定の記録処理を介して記録媒体に記録されるオーディオデータであって、
所定の記録処理がオーディオデータを上位ビットのシンボルと下位ビットのシンボルとに分割し、複数の上記シンボルに対して第１のエラー訂正符号の符号化を行い、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティとをインターリーブ処理し、インターリーブ後のデータに対して第２のエラー訂正符号の符号化を行うエラー訂正符号化処理と、複数の上記シンボルと上記第１のエラー訂正符号のパリティと上記第２のエラー訂正符号のパリティとをランレングスが制限されたディジタル変調方式で変調する処理とからなり、
上記記録処理後のデータストリームにおいて、ＤＳＶが発散するように、上記オーディオデータの上記下位ビットのシンボルを他のデータへ置き換えられたオーディオデータ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002315194A JP2004152371A (ja) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | オーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002315194A JP2004152371A (ja) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | オーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004152371A true JP2004152371A (ja) | 2004-05-27 |
Family
ID=32459268
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002315194A Pending JP2004152371A (ja) | 2002-10-30 | 2002-10-30 | オーディオデータ加工方法、プログラム、記録媒体およびオーディオデータ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004152371A (ja) |
-
2002
- 2002-10-30 JP JP2002315194A patent/JP2004152371A/ja active Pending
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