JP4155505B2 - 符号化情報のエンコード方法及びデコード装置 - Google Patents
符号化情報のエンコード方法及びデコード装置 Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、デジタルデータのコピーを防止、管理するためにエンコードされた符号化情報のデコード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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ようにエンコードされた符号化情報のデコード装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下に記載の手段よりなる。
すなわち、
音声信号のアナログ信号を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１９２ｋＨｚ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音声デジタルデータに前記アナログ信号の著作権データであってコピー回数制限情報で管理された著作権データ及び前記アナログ信号に関するＩＤ番号を変調加算し生成されたデジタルデータをＤＶＤのオーディオパケットのユーザデータ領域に配置し、前記コピー回数制限情報で管理された著作権データ及び前記アナログ信号に関するＩＤ番号が前記オーディオパケット単位で特定されるために前記オーディオパケット毎に前記オーディオパケットのユーザデータ領域に設けられたサブヘッダに配置されるフォーマットによりフォーマット化されたデータ信号をデコードする符号情報のデコード装置であって、
前記フォーマット化されたデータ信号をデフォーマットして前記オーディオパケットを取り出す手段と、
前記オーディオパケットのユーザデータ領域から前記デジタルデータを抽出する手段と、
前記オーディオパケットのユーザデータ領域に設けられたサブヘッダから前記著作権データを抽出する手段と、
前記著作権データがコピー回数制限を伴わないときは、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デジタル信号として出力し、一方、前記著作権データがコピー回数制限を伴うときは、前記抽出されたデジタルデータについては前記抽出されたデジタルデータをデジタル信号として前記著作権データと共にのみ出力することを許容するものの、アナログ信号については前記デジタルデータをＤ／Ａ変換しないか、またはＤ／Ａ変換後出力しないように制御する制御手段と、
からなる符号情報のデコード装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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の参考例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は本発明に適用され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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図８は本発明に適用され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の参考例と同一であり、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
なお、上記参考例では、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。
【００２３】
次に、図１０〜図１４を参照して第３の参考例について説明する。図１０はその参考例に係る符号情報のコピー防止方法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の実施形態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。
【００２４】
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の参考例と同様に、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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の参考例と同様に、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。
【００２７】
そして、この３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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、図１５及び図１６を参照して本願発明に適用される実施形態を説明する。図１５は本発明に適用され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は本発明に適用され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の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。この第１の実施形態は前記の第３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。
【００３４】
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。
【００３５】
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３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１の実施形態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。
【００３６】
次に、図１７と共に第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は図５に示した第１の参考例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。
【００３７】
図１８は第３の実施の形態を示すブロック図であり、図１３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の実施の形態と同様に、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の実施の形態及び第４の実施の形態では、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。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、特に、高品質のデジタルデータに対して著作権を示すデータを付加したデジタルデータの状態で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。
さらに、デジタル信号に対してコピー回数の制限が設けられている場合は、デジタル信号としてのみ出力を許容し、アナログ信号の出力を行わないようにすることにより、アナログ信号としての無制限なコピーを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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である。
【図２】図１の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図３】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である。
【図４】図１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である。
【図５】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である。
【図６】図５の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図７】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。
【図８】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示すブロック図である。
【図９】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。
【図１０】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である。
【図１１】図１０の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図１２】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である。
【図１３】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である。
【図１４】図１３の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図１５】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第２の実施形態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である。
【図１６】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第２の実施形態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。
【図１７】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第３の実施形態を実現するデコーダを示すブロック図である。
【図１８】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第４の実施形態を実現するデコーダを示すブロック図である。
【符号の説明】
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）
【発明の属する技術分野】
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、デジタルデータのコピーを防止、管理するためにエンコードされた符号化情報のデコード装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
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。
【０００６】
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。
【０００７】
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ようにエンコードされた符号化情報のデコード装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために、以下に記載の手段よりなる。
すなわち、
音声信号のアナログ信号を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１９２ｋＨｚ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音声デジタルデータに前記アナログ信号の著作権データであってコピー回数制限情報で管理された著作権データ及び前記アナログ信号に関するＩＤ番号を変調加算し生成されたデジタルデータをＤＶＤのオーディオパケットのユーザデータ領域に配置し、前記コピー回数制限情報で管理された著作権データ及び前記アナログ信号に関するＩＤ番号が前記オーディオパケット単位で特定されるために前記オーディオパケット毎に前記オーディオパケットのユーザデータ領域に設けられたサブヘッダに配置されるフォーマットによりフォーマット化されたデータ信号をデコードする符号情報のデコード装置であって、
前記フォーマット化されたデータ信号をデフォーマットして前記オーディオパケットを取り出す手段と、
前記オーディオパケットのユーザデータ領域から前記デジタルデータを抽出する手段と、
前記オーディオパケットのユーザデータ領域に設けられたサブヘッダから前記著作権データを抽出する手段と、
前記著作権データがコピー回数制限を伴わないときは、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デジタル信号として出力し、一方、前記著作権データがコピー回数制限を伴うときは、前記抽出されたデジタルデータについては前記抽出されたデジタルデータをデジタル信号として前記著作権データと共にのみ出力することを許容するものの、アナログ信号については前記デジタルデータをＤ／Ａ変換しないか、またはＤ／Ａ変換後出力しないように制御する制御手段と、
からなる符号情報のデコード装置。
【０００９】
【発明の実施の形態】
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の参考例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は本発明に適用され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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
図８は本発明に適用され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の参考例と同一であり、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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
なお、上記参考例では、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。
【００２３】
次に、図１０〜図１４を参照して第３の参考例について説明する。図１０はその参考例に係る符号情報のコピー防止方法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の実施形態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。
【００２４】
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の参考例と同様に、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。
【００２５】
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。
【００２６】
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の参考例と同様に、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。
【００２７】
そして、この３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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
次に、図１５及び図１６を参照して本願発明に適用される実施形態を説明する。図１５は本発明に適用され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は本発明に適用され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の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。この第１の実施形態は前記の第３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。
【００３４】
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。
【００３５】
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３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１の実施形態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。
【００３６】
次に、図１７と共に第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は図５に示した第１の参考例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。
【００３７】
図１８は第３の実施の形態を示すブロック図であり、図１３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の実施の形態と同様に、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の実施の形態及び第４の実施の形態では、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。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、特に、高品質のデジタルデータに対して著作権を示すデータを付加したデジタルデータの状態で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。
さらに、デジタル信号に対してコピー回数の制限が設けられている場合は、デジタル信号としてのみ出力を許容し、アナログ信号の出力を行わないようにすることにより、アナログ信号としての無制限なコピーを有効に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】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である。
【図２】図１の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図３】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である。
【図４】図１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である。
【図５】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である。
【図６】図５の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図７】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。
【図８】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示すブロック図である。
【図９】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。
【図１０】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である。
【図１１】図１０の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図１２】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である。
【図１３】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である。
【図１４】図１３の信号処理回路を詳しく示すブロック図である。
【図１５】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第２の実施形態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である。
【図１６】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第２の実施形態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。
【図１７】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第３の実施形態を実現するデコーダを示すブロック図である。
【図１８】本発明に係る符号情報のコピー防止方法の第４の実施形態を実現するデコーダを示すブロック図である。
【符号の説明】
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）
Claims (1)
- 音声信号のアナログ信号を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１９２ｋＨｚ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音声デジタルデータに前記アナログ信号の著作権データであってコピー回数制限情報で管理された著作権データ及び前記アナログ信号に関するＩＤ番号を変調加算し生成されたデジタルデータをＤＶＤのオーディオパケットのユーザデータ領域に配置し、前記コピー回数制限情報で管理された著作権データ及び前記アナログ信号に関するＩＤ番号が前記オーディオパケット単位で特定されるために前記オーディオパケット毎に前記オーディオパケットのユーザデータ領域に設けられたサブヘッダに配置されるフォーマットによりフォーマット化されたデータ信号をデコードする符号情報のデコード装置であって、
前記フォーマット化されたデータ信号をデフォーマットして前記オーディオパケットを取り出す手段と、
前記オーディオパケットのユーザデータ領域から前記デジタルデータを抽出する手段と、
前記オーディオパケットのユーザデータ領域に設けられたサブヘッダから前記著作権データを抽出する手段と、
前記著作権データがコピー回数制限を伴わないときは、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デジタル信号として出力し、一方、前記著作権データがコピー回数制限を伴うときは、前記抽出されたデジタルデータについては前記抽出されたデジタルデータをデジタル信号として前記著作権データと共にのみ出力することを許容するものの、アナログ信号については前記デジタルデータをＤ／Ａ変換しないか、またはＤ／Ａ変換後出力しないように制御する制御手段と、
からなる符号情報のデコード装置。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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