JP2004164844A - The decoding method of audio signal and recording medium for audio playback - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば音声信号のようなアナログ情報をある量子化ビット数でアナログ−デジタル(A/D)変換して記録媒体に記録したり、伝送媒体を介して伝送する場合に、コピー防止が施されたデジタルデータのデコード方法及びオーディオ再生用記録媒体に関する。 According to the present invention, for example, when analog information such as an audio signal is converted from analog to digital (A / D) with a certain number of quantization bits and recorded on a recording medium or transmitted via a transmission medium, copy protection is prevented. The present invention relates to a method for decoding digital data and a recording medium for audio reproduction.
オーディオ再生用光ディスクとしてのCD(コンパクトディスク)が市場に出てから10数年が経過し、既にオーディオ情報の記録媒体としては従来のカセットテープを凌駕してめざましい普及を見せている。そして、デジタルディスクであるCDの物理・論理フォーマットは、8ビット固定データ長シンボルのEFM変調記録方式やサブコード、オーディオデータ、CRCなどのデータフォーマット方式として確立しており、各種のアプリケーション機能を付加したCDプレーヤが開発されている。 More than ten years have passed since the CD (compact disk) as an optical disk for audio reproduction came on the market, and as a recording medium for audio information, it has already surprisingly spread beyond the conventional cassette tape. The physical / logical format of a CD, which is a digital disk, has been established as an EFM modulation recording method for 8-bit fixed data length symbols and a data format method for sub codes, audio data, CRC, etc., and various application functions are added. CD players have been developed.
また、CDはそのサブコードにおけるQチャンネルのコントロールビット(4ビット)で識別させることによって、あるいはTOCの不在で識別させることにより、データ用のCD−ROMとしても利用されており、デジタルディスクの大容量性や高速アクセス性を有効に利用して電子出版の分野でその応用を拡大しつつある。ところで、上記のCD−ROMでは音声がADPCMにより圧縮されており、その圧縮により原音質が再現できず、よりハイファイ性の高い記録が望まれるようになってきている。換言すれば、圧縮しても通常のCDの2倍の帯域に匹敵するオーディオ信号を記録できるディスクの出現が期待されている。 A CD is also used as a CD-ROM for data by identifying it with a control bit (4 bits) of the Q channel in the subcode or by being absent of TOC. Its application is expanding in the field of electronic publishing by making effective use of its capacity and high-speed accessibility. By the way, in the above-mentioned CD-ROM, the sound is compressed by ADPCM, the original sound quality cannot be reproduced by the compression, and a recording with higher fidelity has been desired. In other words, the emergence of a disc that can record an audio signal equivalent to twice the bandwidth of a normal CD even when compressed is expected.
しかしながら、このような高品質のハイファイ信号はデジタル情報の状態でコピーされると、劣化がないためユーザにとっては都合がよいが、著作権の保護の観点から望ましくないという問題点がある。なお、このような問題点を解決する方法としては、デジタル情報のコピー回数を制限したり、デジタル出力端子を機器に全く設けない方法などが提案されている。 However, when such high-quality Hi-Fi signals are copied in the form of digital information, they are convenient for the user because there is no deterioration, but they are not desirable from the viewpoint of copyright protection. As a method of solving such a problem, a method of limiting the number of times of copying digital information, a method of not providing a digital output terminal at all in a device, and the like have been proposed.
しかしながら、デジタル情報のコピー回数を制限したり、デジタル出力端子を機器に全く設けない方法では、ユーザの利便性と著作権保護を両立させることが困難であるという問題点がある。
ところで、比較的多くの量子化ビット数でA/D変換された高品質のデジタルデータのコピーは許容しないが、実質的に量子化ビット数が少ない低品質のデジタルデータのコピーは許容してもよいという考え方がある。
However, the method of limiting the number of times of copying digital information or not providing a digital output terminal in a device has a problem that it is difficult to achieve both user convenience and copyright protection.
By the way, copying of high-quality digital data that has been A / D converted with a relatively large number of quantization bits is not permitted, but copying of low-quality digital data having a substantially small number of quantization bits is permitted. There is a good idea.
また、高品質のデジタルデータの品質を劣化させない程度に著作権データを付加し、複製品であることを著作権者が証明することができればコピーは許容してもよいという考え方がある。
また、さらにアナログコピーにおいては、デジタルデータに含まれるコピー回数制限情報などの著作権関係情報が含まれていないので、一旦アナログコピーされたデータはその後無制限にコピーされる可能性があり、著作権保護の観点から好ましくない。
There is also the idea that copyright data may be added to the extent that the quality of high-quality digital data is not degraded, and copying may be permitted if the copyright holder can prove that the product is a duplicate.
Further, in analog copy, since copyright-related information such as copy number restriction information included in digital data is not included, data once analog-copied may be copied thereafter without any restriction. It is not preferable from the viewpoint of protection.
そこで、本発明は、ユーザの利便性と著作権保護を両立させることができる符号情報のコピー防止が図られたデジタルデータのデコード方法及びオーディオ再生用記録媒体を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a digital data decoding method and a recording medium for audio reproduction that can achieve both user convenience and copyright protection while preventing code information from being copied.
本発明は上記目的を達成するために、以下の1)〜4)に記載の手段よりなる。
すなわち、
1)アナログ信号をCDのサンプリング周波数に比べて略4倍の高いサンプリング周波数を用いると共にCDの量子化ビット数に比べて大きな量子化ビット数を用いてA/D変換することにより生成されたデジタルデータをDVDと同一のユーザデータ領域に記録し、前記ユーザデータ領域にサブヘッダが設けられて記録されたオーディオ再生用記録媒体の信号をデコードする方法であって、
前記ユーザデータ領域から前記デジタルデータを抽出するステップと、
前記抽出されたデジタルデータを基のサンプリング周波数および基の量子化ビット数を用いてD/A変換してアナログ出力するステップと、
前記抽出されたデジタルデータをコピーする場合については前記デジタルデータの帯域を1/4にして前記CDのサンプリング周波数に略等しいサンプリング周波数になるように帯域制限されたサンプリング周波数のデジタルデータとして出力するステップと、
からなるデコード方法。
2)前記抽出されたデジタルデータをコピーする場合については更に量子化ビット数をS/N比が劣化されるデジタルデータとすることを特徴とする請求項1のデコード方法。
3)アナログ信号をCDのサンプリング周波数に比べて略4倍の高いサンプリング周波数を用いると共にCDの量子化ビット数に比べて大きな量子化ビット数を用いてA/D変換することによりデジタルデータを生成し、
補助信号の記録領域と主信号の記録領域とが連続して配置されて、
前記主信号の記録領域に前記生成されたデジタルデータをDVDと同一のユーザデータ領域に記録し、前記ユーザデータ領域にサブヘッダが設けられて記録されるフォーマットによりフォーマット化すると共にコピー管理して記録したオーディオ再生用記録媒体。
4)前記デジタルデータは、所定の予測近似方法により符号化されることを特徴とする請求項3のオーディオ再生用記録媒体。
The present invention comprises the following means 1) to 4) to achieve the above object.
That is,
1) A digital signal generated by subjecting an analog signal to A / D conversion using a sampling frequency approximately four times higher than the CD sampling frequency and using a larger quantization bit number than the CD quantization bit number. A method of recording data in the same user data area as a DVD and decoding a signal of a recording medium for audio reproduction recorded with a subheader provided in the user data area,
Extracting the digital data from the user data area;
D / A converting the extracted digital data using a base sampling frequency and a base quantization bit number, and outputting an analog output;
When copying the extracted digital data, outputting the digital data as a digital data having a sampling frequency band-limited so that the band of the digital data is reduced to 1/4 and the sampling frequency is substantially equal to the sampling frequency of the CD. When,
A decoding method consisting of
2) The decoding method according to
3) Digital data is generated by A / D converting an analog signal using a sampling frequency approximately four times higher than the sampling frequency of a CD and using a larger number of quantization bits than the number of quantization bits of a CD. And
The recording area for the auxiliary signal and the recording area for the main signal are arranged continuously,
The generated digital data was recorded in the same user data area as the DVD in the recording area of the main signal, formatted in a format in which a subheader was provided in the user data area, and recorded by copy management. Audio playback recording medium.
4) The recording medium for audio reproduction according to
以上説明したように本発明によれば、CDのサンプリング周波数に比べて比較的高いサンプリング周波数を用いると共にCDの量子化ビット数に比べて大きな量子化ビット数でA/D変換された高品質のデジタルデータを、実質的にCDの帯域に制限された低品位のデジタルデータになるように劣化してコピーを許容するようにしたので、ユーザの利便性と著作権保護を両立させることができる。また、CDのサンプリング周波数に比べて比較的高いサンプリング周波数を用いると共にCDの量子化ビット数に比べて大きな量子化ビット数でA/D変換された高品質のデジタルデータをDVDと同一のユーザデータ領域に記録し、前記ユーザデータ領域にサブヘッダが設けられて記録されるフォーマットによりフォーマット化してコピー管理して記録するようにしたので再生時に上記のようにユーザの利便性と著作権保護を両立させることができる。 As described above, according to the present invention, a high-quality A / D-converted signal using a relatively higher sampling frequency than the CD sampling frequency and a larger quantization bit number than the CD quantization bit number is used. Since the digital data is degraded so as to become low-quality digital data substantially limited to the band of the CD and copying is permitted, both user convenience and copyright protection can be achieved. In addition, high-quality digital data A / D converted using a sampling frequency relatively higher than the CD sampling frequency and a quantization bit number larger than the CD quantization bit number is converted into the same user data as the DVD. It is recorded in an area, and a sub-header is provided in the user data area, and the data is formatted and managed by copy management, so that the user's convenience and copyright protection are compatible at the time of reproduction as described above. be able to.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第1の実施形態を実現するエンコーダを示すブロック図、図2は図1の信号処理回路32を詳しく示すブロック図、図3は図1のA/Dコンバータのサンプリング周期及びデータ列を示す説明図、図4は図2のアロケーション回路によりパッキングされたユーザデータを示す説明図、図5は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第1の実施形態を実現するデコーダを示すブロック図、図6は図5の信号処理回路を詳しく示すブロック図、図7は図6のデコーダによりデコードされたデータ列及びサンプリング周期を示す説明図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an encoder for realizing a first embodiment of a code information copy protection method according to the present invention, FIG. 2 is a block diagram showing a
図1に示す入力端子INには例えば音声信号のようなアナログ信号が入力され、この入力信号はA/Dコンバータ31により、コピーを禁止するのに値する十分高いサンプリング周波数(図3に示すサンプリング周期Δt)、例えば192kHzでサンプリングされて例えば24ビットの高分解能のPCM信号に変換され、図3に示すように曲線αに対応するデータ列
xb1,x1 ,xa1,x2,xb2,x3,xa2,
・・・,xbi,x2i-1,xai,x2i,・・・
に変換される。
An analog signal such as an audio signal, for example, is input to the input terminal IN shown in FIG. 1, and the input signal is converted by the A /
..., xbi, x2i-1, xai, x2i, ...
Is converted to
このデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)は図2に詳しく示す信号処理回路32及びメモリ33によりエンコードされ、次いでDVD符号化回路34によりパッキングされる。このパッキングデータは出力端子OUT1に出力されるか、又は媒体に応じた変調方式で変調回路35により変調されて出力端子OUT2に出力される。
This data sequence (xbi, x2i-1, xai, x2i) is encoded by the
図2を参照して信号処理回路32の構成を詳しく説明する。先ず、1/2の帯域を通過させるローパスフィルタ36、例えばFIRフィルタにより、図3に示す曲線αに対応するデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)から、帯域制限された曲線βに対応するデータ列
xc1,*,*,*,xc2,*,*,*,xc3,*,*,*,・・・,xci,*,*,*,・・・
を得、次にこのデータ列の内、データ「*」を間引き回路37により間引くことによりデータ列
xc1,xc2,xc3,・・・,xci,・・・
を生成する。また、データ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の内、データxi を間引き回路38により間引くことによりデータ列
xb1,xa1,xb2,xa2,・・・,xbi,xai,・・・
を生成する。
The configuration of the
, Xci,..., Xc1,..., Xc3,.
Generate .., Xbi, xai,..., Xb1, xa1, xb2, xa2,..., Xbi, xai,.
Generate
そして、これらのデータ列xci、xbi、xaiに基づいて加算器により構成される差分計算部39により差分
xbi−xci=Δ1i
xai−xci=Δ2i
を演算する。ここで、差分データΔ1i、Δ2iは例えば24ビット又はそれ以下であり、また、ビット数は固定でも可変でもよい。アロケーション回路40は図4に示すようにデータ列xciと差分データΔ1i、Δ2iをユーザデータとしてパッキングし、そのユーザデータを出力することにより記録媒体、例えばDVD(デジタル・ビデオ・ディスク)に記録されたり、伝送路に伝送される。なお、DVDのようにユーザデータが2034バイトの場合にはデータxci及び差分データΔ1i、Δ2iは共に225個であり、サブヘッダは9バイトである。
ここで、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータの帯域制限してサンプリング周波数を1/4に低減したデータ列となっている。
Then, based on these data strings xci, xbi, xai, a
xai−xci = Δ2i
Is calculated. Here, the difference data Δ1i and Δ2i are, for example, 24 bits or less, and the number of bits may be fixed or variable. The
Here, the data sequence xci is a data sequence in which the sampling frequency is reduced to 4 by limiting the band of the digital data A / D converted by the A /
次に、図5を参照してデコーダについて説明する。入力信号は先ず、エンコーダ側の変調回路35の変調方式に応じて復調回路41により復調され、次いでDVD復号回路42により復号され、復号データ(データ列xciと差分データΔ1i、Δ2i)が図6に詳しく示す信号処理回路43(及びメモリ44)とスイッチ51に印加される。信号処理回路43では図6に示すように、先ず、加算部46により
Δ1i+xci=xbi
Δ2i+xci=xai
が演算され、データ列xbi、xaiが復元される。ここで、データ列xbi、xaiは元の24ビットである。
Next, the decoder will be described with reference to FIG. The input signal is first demodulated by the
Δ2i + xci = xai
Is calculated, and the data strings xbi and xai are restored. Here, the data strings xbi and xai are the original 24 bits.
次いで補間処理回路47ではデータ列xai、xbiの複数のデータを用いて図7に示すようにその間のデータ列xi が補間される。なお、補間処理回路47では例えばアップサンプリング方法を用いて、それぞれに0データを埋めてローパスフィルタを通過させることにより、補間データ列xi を求めることができる。補間データ列xi はまた、曲線近似や予測近似により求めるようにしてもよい。この場合、近似補助データを追加して伝送するようにすることで近似度を高めることができる。
Next, the
このように補間処理されたデータは、
xb1,x1 ,xa1,x2 ,xb2,x3 ,xa2,
・・・,xbi,x2i-1,xai,x2i,・・・
のように配列され、D/Aコンバータ45と加算器56に印加される。D/Aコンバータ45では入力データが192kHzのサンプリング周波数でアナログ信号に変換されてアナログ出力端子55を介して出力される。
The data thus interpolated is
xb1, x1, xa1, x2, xb2, x3, xa2,
..., xbi, x2i-1, xai, x2i, ...
And applied to the D /
他方、データ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の各データの量子化ビット数(24ビット)を実質的に例えば16ビット程度に制限するためのランダムノイズとして、ディザノイズがディザ発生器57から発生される。加算器56ではディザノイズとデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)が加算され、出力端子53を介して出力される。なお、ディザノイズとデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)を単に加算する代わりに、データ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の24ビットデータの内、下位17ビットを切り捨てた後にディザノイズを加算するようにしてもよい。また、ディザノイズの代わりにホワイトノイズやピンクノイズを加算してデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)のS/N比を劣化するようにしてもよい。
On the other hand, as random noise for substantially limiting the number of quantization bits (24 bits) of each data of the data string (xbi, x2i-1, xai, x2i) to, for example, about 16 bits, dither noise is generated by the
したがって、24ビットの量子化ビット数でA/D変換され、エンコードされて記録媒体に記録され、デコードされたデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)は、S/N比が劣化されてデジタルデータとして出力されるので、高品質の量子化ビット数でコピーされることを防止することができる。また、DVD復号回路42の出力データ列xci、Δ1i、Δ2iはスイッチ51を介してデジタル出力端子52に出力され、また、暗証番号を入力するための端子49と、この端子49を介して入力された暗証番号を解読した場合にスイッチ51をオンにする暗号解読部50が設けられている。したがって、特定者のみが暗号データ列(xci,Δ1i,Δ2i)をコピーすることができるが、高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)はコピーすることができない。
Therefore, the S / N ratio of the data sequence (xbi, x2i-1, xai, x2i) that has been A / D converted with the number of quantization bits of 24 bits, encoded, recorded on the recording medium, and decoded is deteriorated. Since the data is output as digital data, it is possible to prevent copying with a high quality quantization bit number. The output data strings xci, Δ1i, and Δ2i of the
図8は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第2の実施例を実現するデコーダの信号処理回路を示すブロック図、図9は図8の信号処理回路のS/N比劣化処理を示す説明図である。エンコーダは第1の実施例と同一であり、また、図8に示す回路では高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)を劣化させる回路のみが異なり、他の構成は同一である。 FIG. 8 is a block diagram showing a signal processing circuit of a decoder for realizing a second embodiment of the code information copy protection method according to the present invention, and FIG. 9 shows an S / N ratio deterioration process of the signal processing circuit of FIG. FIG. The encoder is the same as that of the first embodiment, and the circuit shown in FIG. 8 is different only in the circuit for deteriorating the high-quality data string (xbi, x2i-1, xai, x2i), and the other configurations are the same. is there.
ここで、DVDでは映像及び音声と共にそのID番号が記録されている。そこで、DVD復号回路42により復号されたID番号(図示AB・・・Z)及び文字コード「COPY」をパターン発生器58により例えばアスキーコードに変換し、これをノイズ兼コピー証拠データとして図9に示すように高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の下位8ビットに置き換えてデジタルデータとして出力する。
Here, in the DVD, the ID number is recorded together with the video and audio. Then, the ID number (AB... Z shown) and the character code "COPY" decoded by the
したがって、ユーザがこのデータをコピーしてD/A変換すると、音声信号の品質が劣化するので高品質の量子化ビット数でコピーされることを防止することができるとともに、著作権者側が記録媒体を再生してアスキーコードを識別することによりその記録媒体がコピーであるか否かを検出することができる。また、ID番号の代わりの、時計59の現在時刻データ(データ出力時刻)を例えばアスキーコードに変換し、これを用いて音声信号の品質が劣化させるとともにコピー判断用に用いてもよい。
Therefore, if the user copies this data and performs D / A conversion, the quality of the audio signal will be degraded, so that it is possible to prevent the data from being copied with a high-quality quantization bit number, and the copyright holder will be required to record the recording medium. Is reproduced to identify the ASCII code, it is possible to detect whether or not the recording medium is a copy. In addition, the current time data (data output time) of the
なお、上記実施例では、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータを帯域制限してサンプリング周波数を1/4に低域したデータ列で、差分データはデータ列xciを基に算出するようになっているが、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータの帯域制限してサンプリング周波数を1/2に低減したデータ列で、差分データはこのデータ列xciを基に算出するようにしてもよい。また上記実施例では、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータのサンプリング周波数を1/4に低減しているが、データ列xciはA/Dコンバータ31によりA/D変換されたデジタルデータと同じサンプリング周波数をもつデータ列でとして補間データを算出しないようにしてもよい。
In the above embodiment, the data sequence xci is a data sequence in which the digital data A / D converted by the A /
次に、図10〜図14を参照して第1の参考例について説明する。図10は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第1の参考例を実現するエンコーダを示すブロック図、図11は図10の信号処理回路を詳しく示すブロック図、図12は図1のA/Dコンバータのサンプリング周期及びデータ列を示す説明図、図13は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第1の参考例を実現するデコーダを示すブロック図、図14は図13の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。また、図11のアロケーション回路によりパッキングされたユーザデータは図4に示す場合と同様であり、図13のデコーダによりデコードされたデータ列及びサンプリング周期は図7に示す場合と同様である。 Next, a first reference example will be described with reference to FIGS. FIG. 10 is a block diagram showing an encoder for realizing a first reference example of the code information copy protection method according to the present invention, FIG. 11 is a block diagram showing the signal processing circuit of FIG. 10 in detail, and FIG. 12 is A of FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a sampling cycle and a data sequence of a / D converter, FIG. 13 is a block diagram showing a decoder for realizing a first reference example of a code information copy protection method according to the present invention, and FIG. It is a block diagram which shows a circuit in detail. Further, the user data packed by the allocation circuit of FIG. 11 is the same as in the case shown in FIG. 4, and the data string decoded by the decoder of FIG. 13 and the sampling period are the same as those in FIG.
図10に示すエンコーダでは、図1に示す構成に対して著作権の識別信号供給部100が追加され、また、信号処理回路32は図11及び図12に示すような処理を行う。先ず、第1、第2の実施例と同様に、入力端子INを介して入力されたアナログ信号がA/Dコンバータ31により、コピーを禁止するのに値する十分高いサンプリング周波数(サンプリング周期Δt)、例えば192kHzでサンプリングされて例えば24ビットの高分解能のPCM信号に変換され、図12に示すように曲線αに対応するデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)に変換される。
In the encoder shown in FIG. 10, a copyright identification
このデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)は図11に詳しく示す信号処理回路32及びメモリ33によりエンコードされ、次いでこのデータが著作権の識別信号供給部100からの著作権の識別信号としての著作権データと共にDVD符号化回路34によりパッキングされる。このパッキングデータは出力端子OUT1に出力されるか、又は媒体に応じた変調方式で変調回路35により変調されて出力端子OUT2に出力され、また、著作権を識別するための情報が出力端子OUT3に出力される。出力端子OUT3は外部機器からサーチするときの入力端子としても使用される。
The data sequence (xbi, x2i-1, xai, x2i) is encoded by the
信号処理回路32では図11及び図12に詳しく示すように、第1、第2の実施例と同様に、データ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)は先ず、1/4の帯域で分割するローパスフィルタ36により低域に分かれるとともに1/4の帯域にダウンサンプリングされ、この中の低域信号(xci)は間引き回路37により抽出されてアロケーション回路40に印加される。また、間引き回路38によりデータ列(xbi,xai)が抽出され、減算器39により差分Δ1i
xbi−xci=Δ1i
が算出されてアロケーション回路40に印加される。
In the
xbi−xci = Δ1i
Is calculated and applied to the
そして、この第1の参考例では、例えば2次予測法を用いて予測器101により、曲線αのサンプル(xai)の時間における曲線βの予測値xdi' が算出され、次いで減算器102により予測値xdi' と実サンプル値xaiの差Δ2i
xai−xdi' =Δ2i
が算出されてアロケーション回路40に印加される。アロケーション回路40では図4に示すように、これらの低域成分xciと、2種類の予測差分Δ2i、Δ1iと著作権の識別信号を、異なるチャネルに所定の配列でパッキングし、DVD符号化回路34に供給する。
Then, in the first reference example, the
xai−xdi ′ = Δ2i
Is calculated and applied to the
ここで、DVDのように1つのユーザデータ(パケット)が2034バイトの場合には、低域データxciが3バイトの334個、差分データΔ2i、Δ1iが各平均1.5バイトの167個でパッキングされ、また、サブヘッダには33バイトが割り当てられる。サブヘッダには著作権の識別信号供給部100からのデータが記録され、一例として、
・著作権を識別するために複製状態を管理するための情報であるディスクのシリアルナンバ(16バイト)
・プレーヤ識別子コード(4バイト)
・録音日(3バイト)
・録音数(3バイト)
・複製された数(4バイト)及び
・著作権状態を管理するための複製可能数(3バイト)
が記録される。また、DVDにはサブヘッダとは別に、CDRディスクなどで規定されているTOCエリアに相当するようにディスクの内周に設けられる著作権管理情報エリア(CMIエリア)に、これらの著作権識別のための情報が更に詳しく記録される。
Here, when one user data (packet) is 2034 bytes like a DVD, the low-frequency data xci is packed with 334 pieces of 3 bytes, and the difference data Δ2i and Δ1i are packed with 167 pieces of 1.5 bytes on average each. 33 bytes are allocated to the subheader. In the subheader, data from the copyright identification
・ Serial number of the disk (16 bytes), which is information for managing the copy state to identify the copyright
・ Player identifier code (4 bytes)
・ Recording date (3 bytes)
・ Number of recordings (3 bytes)
The number of copies (4 bytes) and the number of copies that can be used to manage the copyright status (3 bytes)
Is recorded. In addition to the subheader, the DVD has a copyright management information area (CMI area) provided on the inner periphery of the disc corresponding to a TOC area defined in a CDR disc or the like for identifying these copyrights. Is recorded in more detail.
次に、図13及び図14を参照してデコーダについて説明する。図13に示すデコーダでは、図5に示す加算器56、ディザ発生器57及びデジタル出力端子53の代わりに、高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)のPCMデータの例えばLSBに対して著作権情報を付加して出力するためのデジタル出力端子90が設けられている。
Next, the decoder will be described with reference to FIGS. In the decoder shown in FIG. 13, instead of the
図14を参照して信号処理回路43について説明すると、上段に示す回路では加算器46によりxbi=Δ1i+xciを算出し、また、予測器111及び加算器112によりxai=Δ2i+xdi' を算出し、次いでこのxai及びxbiに基づいて補間処理回路47によりxi を算出することにより高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)を復元する。このデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)はD/A変換器45及びアナログ出力端子55を介してアナログ信号で出力されるとともに、下段に示す回路では高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の多値データに対して上記著作権データを付加(加算器118)したデジタルデータがデジタル出力端子90を介して出力される。
The
詳しく説明すると、サブヘッダから再生された著作権データは、発振器113からの例えば5kHzの周波数でFM変調器114により変調され、次いでこの変調された信号は拡散変調器116により拡散符号115を用いて、その周波数スペクトラムが広く拡散されて低レベルにされる。さらにΔ変調器117により1ビット(192kHz)に変換されて加算器118に印加され、加算器118により高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)のデータのLSBに加算された後に、デジタルデータとして出力される。
More specifically, the copyright data reproduced from the subheader is modulated by an
したがって、デジタルデータの状態で出力する場合には、そのデータに著作権データが含まれているので、コピーされてもコピー状態を管理することができ、その結果、無制限なコピーを防止することができる。また、この例では、著作権データが媒体を介して伝送されるので、暗号解読部50が暗証番号を解読して特定者のみが暗号データ列(xci,Δ1i,Δ2i)をコピーする場合にも著作権データが含まれているのでコピー状態を管理することができる。
Therefore, when outputting in the form of digital data, since the data includes copyright data, the copy state can be managed even when the data is copied, and as a result, unlimited copying can be prevented. it can. In this example, since the copyright data is transmitted via the medium, the
次に、図15及び図16を参照して第2の参考例を説明する。図15は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第2の参考例を実現するエンコーダの信号処理回路を詳しく示すブロック図、図16は本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第2の参考例を実現するデコーダの信号処理回路を詳しく示すブロック図である。この第2の参考例は第1の参考例の変形例であり、図15、図16はそれぞれ図11、図14に対応している。 Next, a second reference example will be described with reference to FIGS. FIG. 15 is a block diagram showing in detail a signal processing circuit of an encoder for realizing a second reference example of the code information copy protection method according to the present invention. FIG. 16 is a block diagram showing the second example of the code information copy protection method according to the present invention. It is a block diagram which shows the signal processing circuit of the decoder which implement | achieves a reference example in detail. This second embodiment is a modification of the first embodiment, and FIGS. 15 and 16 correspond to FIGS. 11 and 14, respectively.
図15、図16に示すように、著作権の識別信号を変調してデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)に付加するための発振器113、FM変調器114、拡散変調器116、Δ変調器117及び加算器118はデコーダ側ではなく、エンコーダ側に設けられている。すなわち、図15に示すようにエンコーダ側において高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の多値データのLSBに著作権データが加算されたデータが、信号処理回路32のローパスフィルタ36に入力されて圧縮処理されて伝送される。
As shown in FIGS. 15 and 16, an
そして、図16に示すようにデコーダ側では高品質のデータ列(xbi,x2i-1,xai,x2i)の多値データのLSBに著作権データが加算されたデータをデジタル状態で出力可能にしてデジタルコピーを許容する。すなわち、著作権データは、第1の参考例ではデジタルコピー時にコピーされ、アナログコピー時にはコピーされないのに対し、第2の参考例ではデジタルコピー時、アナログコピー時のいずれにもコピーされる。また、暗号解読部50が暗証番号を解読して特定者のみが暗号データ列(xci,Δ1i,Δ2i)をコピーする場合、記録媒体のサブヘッダに記録されている著作権データが損なわれたり、制限されたり、妨害されることなく完全な状態でコピーさせることができる。
Then, as shown in FIG. 16, on the decoder side, data obtained by adding the copyright data to the LSB of the multi-value data of the high-quality data string (xbi, x2i-1, xai, x2i) can be output in a digital state. Allow digital copy. That is, the copyright data is copied at the time of digital copy in the first reference example and is not copied at the time of analog copy, whereas it is copied at the time of digital copy and analog copy in the second reference example. When the
次に、図17と共に第3の参考例について説明する。第1の参考例は図5に示した第3の実施形のデコーダの変形であり、暗号解読部50から出力されるコピー回数制限情報に応答する制御部126を設け、コピー回数制限情報が存在するときはデジタル信号出力端子53からはデジタル信号を出力するものの、D/Aコンバータ45をディセイブルとし、アナログ信号をアナログ信号出力端子55から出力させないよう制御している。これにより、著作権データを含まないアナログデータが無制限にコピーされることが防止される。
Next, a third reference example will be described with reference to FIG. The first reference example is a modification of the decoder according to the third embodiment shown in FIG. 5, in which a
図18は第4の参考例を示すブロック図であり、図13の第1の参考例のデコーダの変形である。暗号解読部50から出力されるコピー回数制限情報に著作権データに応答する制御部126は上記第5の参考例と同様に、コピー回数制限情報が存在するときはD/Aコンバータ45をディセイブルとし、アナログ信号をアナログ信号出力端子55から出力させないよう制御している。その代わり、信号処理回路43の出力信号がデジタル信号出力端子90を介して出力し、著作権データが付加されたデジタル信号を出力するようにしている。これにより、著作権データを含まないアナログデータが無制限にコピーされることが防止される。なお、上記第3の参考例及び第4の参考例では、コピー回数制限情報が存在するときはD/Aコンバータ45の動作を停止させているが、これに限らず、D/Aコンバータ45の前後にスイッチを設け、アナログ信号出力端子からアナログ信号が出力されないよう構成することができる。
FIG. 18 is a block diagram showing a fourth reference example, which is a modification of the decoder of the first reference example in FIG. The
31 A/Dコンバータ(A/D変換手段)
32、43 信号処理回路
33、44 メモリ
34 DVD符号化回路
35 変調回路
36 ローパスフィルタ
37、38 間引き回路
39 加算器(差分計算部)
40 アロケーション回路(出力手段)
41 復調回路
42 DVD復号回路
45 D/Aコンバータ(D/A変換手段)
46 加算器(補間処理回路47と共に復元手段を構成する)
47 補間処理回路
49 端子
50 暗号解読部
51 スイッチ
52、53、90 デジタル出力端子
55、132 アナログ出力端子
56 加算器(ディザ発生器57、パターン発生器58、時計59と共にS/N比劣化手段を構成する)
57 ディザ発生器
58 パターン発生器
59 時計
100 著作権の識別信号供給部
101、111 予測器
102、112 加算器
113 発振器(FM変調器114、拡散符号115、拡散変調器116、Δ変調器117と共に変調手段を構成する)
114 FM変調器
115 拡散符号
116 拡散変調器
117 Δ変調器
118 加算器(付加手段)
126 制御部(制御手段)
31 A / D converter (A / D conversion means)
32, 43
40 Allocation circuit (output means)
41
46 adder (constitutes restoration means together with interpolation processing circuit 47)
47
57 dither generator 58
114
126 control unit (control means)
Claims (4)
前記ユーザデータ領域から前記デジタルデータを抽出するステップと、
前記抽出されたデジタルデータを基のサンプリング周波数および基の量子化ビット数を用いてD/A変換してアナログ出力するステップと、
前記抽出されたデジタルデータをコピーする場合については前記デジタルデータの帯域を1/4にして前記CDのサンプリング周波数に略等しいサンプリング周波数になるように帯域制限されたサンプリング周波数のデジタルデータとして出力するステップと、
からなるデコード方法。 Digital data generated by A / D conversion of an analog signal using a sampling frequency approximately four times higher than the sampling frequency of a CD and using a quantization bit number larger than the quantization bit number of a CD is used. A method for decoding a signal on a recording medium for audio reproduction recorded in a user data area identical to a DVD and provided with a subheader in the user data area,
Extracting the digital data from the user data area;
D / A converting the extracted digital data using a base sampling frequency and a base quantization bit number, and outputting an analog output;
When copying the extracted digital data, outputting the digital data as a digital data having a sampling frequency band-limited so that the band of the digital data is reduced to 1/4 and the sampling frequency is substantially equal to the sampling frequency of the CD. When,
A decoding method consisting of
補助信号の記録領域と主信号の記録領域とが連続して配置されて、
前記主信号の記録領域に前記生成されたデジタルデータをDVDと同一のユーザデータ領域に記録し、前記ユーザデータ領域にサブヘッダが設けられて記録されるフォーマットによりフォーマット化すると共にコピー管理して記録したオーディオ再生用記録媒体。 Digital data is generated by performing A / D conversion on an analog signal using a sampling frequency approximately four times higher than the sampling frequency of a CD and using a quantization bit number larger than that of a CD,
The recording area for the auxiliary signal and the recording area for the main signal are arranged continuously,
The generated digital data was recorded in the same user data area as the DVD in the recording area of the main signal, formatted in a format in which a subheader was provided in the user data area, and recorded by copy management. Audio playback recording medium.
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