JP4239060B2 - 符号化装置および方法、データ処理装置および方法、並びにプログラム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ変換方法およびデータ変換装置、データ処理方法およびデータ処理装置、並びにプログラムに関し、特に、コンテンツの試聴データを利用者に配布して利用させる場合に用いて好適な、データ変換方法およびデータ変換装置、データ処理方法およびデータ処理装置、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、インターネットなどの通信ネットワーク技術の普及、情報圧縮技術の向上、更に、情報記録媒体の高集積化、あるいは高密度化が進んだことなどにより、オーディオ、静止画像、動画像、あるいは、オーディオと動画像からなる例えば映画など、様々なマルチメディアデータから構成されるデジタルコンテンツが、通信ネットワークを介して、視聴者に有料で配信されるという販売形態が実施されるようになった。
【０００３】
例えば、ＣＤ（Compact Disk）やＭＤ（Mini-Disk）（商標）などのパッケージメディア、すなわち、デジタルコンテンツが予め記録された記録媒体を販売する店舗などは、例えば、音楽データをはじめとする多数のデジタルコンテンツが蓄積された、いわゆるＭＭＫ（Multi Media KIOSK）などの情報端末を設置することにより、パッケージメディアを販売するのみならず、デジタルコンテンツを販売することが可能である。
【０００４】
利用者は、ＭＭＫに、持参したＭＤなどの記録媒体を挿入し、メニュー画面などを参照して、購入したいデジタルコンテンツのタイトルを選択して、要求されるコンテンツの代金を支払う。代金の支払い方法は、現金の投入であっても、電子マネーのやり取りであっても、あるいは、クレジットカードやプリペイドカードを用いた電子決済であっても良い。ＭＭＫは、所定の処理により、利用者が挿入した記録媒体に、選択されたデジタルコンテンツデータを記録する。
【０００５】
デジタルコンテンツの販売者は、上述したように、ＭＭＫを用いてデジタルコンテンツを利用者に販売する以外にも、例えば、インターネットを介して、デジタルコンテンツを利用者に配信することも可能である。
【０００６】
このように、コンテンツが予め記録されたパッケージメディアを販売するのみならず、デジタルコンテンツそのものを販売する手法を取り入れることにより、更に効果的にコンテンツが流通されるようになった。
【０００７】
著作権を保護しながら、デジタルコンテンツを流通させるために、例えば、特開平２００１−１０３０４７、あるいは、特開平２００１−３２５４６０などの技術を用いることにより、デジタルコンテンツの試聴可能な部分以外を暗号化して配信し、暗号化に対する復号鍵を購入した利用者にのみ、コンテンツ全ての試聴を許可するようにすることができる。暗号化の方法としては、例えば、ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）のデジタル音声データのビット列に対する鍵信号となる乱数系列の初期値を与え、発生した０／１の乱数系列と、配信するＰＣＭデータとの排他的論理和を、暗号化されたビット列とする方法が知られている。このように暗号化されたデジタルコンテンツが、例えば、上述したＭＭＫなどを用いて記録媒体に記録されたり、あるいはネットワークを介して配信されることにより、利用者に配布される。暗号化されたデジタルコンテンツデータを取得した利用者は、鍵を手に入れなければ、暗号化されていない試聴可能な部分しか試聴することができず、暗号化されている部分を復号せずに再生しても、雑音しか試聴することができない。
【０００８】
また、音声データなどを圧縮して放送したり、ネットワークを介して配信したり、圧縮されたデータを、例えば光磁気ディスクなどの、様々な形態の記録媒体に記録する技術も向上している。
【０００９】
音声データの高能率符号化には、様々な方法があるが、例えば、時間軸上のオーディオ信号をブロック化せず、複数の周波数帯域に分割して符号化する帯域分割符号化（ＳＢＣ（Sub Band Coding））や、時間軸上の信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して、複数の周波数帯域に分割し、帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分割方式（いわゆる、変換符号化）などがある。また、帯域分割符号化で帯域分割を行った後、各帯域において、信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、スペクトル変換された帯域毎に符号化を施す手法も考えられている。
【００１０】
ここで利用されるフィルタには、例えば、ＱＭＦ（Quadrature Mirror Filter）があり、ＱＭＦについては、R. E. Crochiereによる"Digital coding of speech in subbands"（Bell Ｓyst. Tech. J. Vol.55,No.8 1974）の文献に記載されている。また、Joseph H. Rothweilerによる"Polyphase Quadrature Fitters-A new subband coding technique"（ICASSP 83, BOSTON）などの文献には、等しいバンド幅のフィルタ分割手法について記載されている。
【００１１】
また、上述したスペクトル変換としては、例えば、入力オーディオ信号を所定の単位時間（フレーム）でブロック化し、そのブロック毎に、離散フーリエ変換（ＤＦＴ；Discrete Fourier Transform）、離散コサイン変換（ＤＣＴ；Discrete Cosine Transform）、モデファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ；modified Discrete Cosine Transform）などを行う方法がある。例えば、ＭＤＣＴについての詳細は、J. P. Princen, A. B. Bradley（Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.）らによる"Subband / Transform Cording Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation"（ICASSP 1987）の論文に述べられている。
【００１２】
また、波形信号をスペクトル変換する方法として、上述したＤＦＴやＤＣＴが用いられた場合、Ｍ個のサンプルからなる時間ブロックで変換を行うと、Ｍ個の独立した実数データが得られる。時間ブロック間の接続ひずみを軽減するために、通常、両隣のブロックと、それぞれＮ／２個ずつ、すなわち、両側合わせてＮ個のサンプルをオーバーラップさせるので、ＤＦＴやＤＣＴにおいては、平均して、（Ｍ＋Ｎ）個のサンプルに対して、独立したＭ個の実数データを量子化して符号化することになる。
【００１３】
これに対して、スペクトル変換する方法として、上述したＭＤＣＴが用いられた場合には、Ｍ個のサンプルからなる時間ブロックで変換を行うと、両隣のブロックとそれぞれＭ／２個ずつ、すなわち、両側合わせてＭ個オーバーラップさせた２Ｍ個のサンプルから、Ｍ個の独立した実数データが得られるので、ＭＤＣＴでは、平均して、Ｍ個のサンプルに対して、Ｍ個の実数データを、量子化して符号化することになる。
【００１４】
復号装置においては、ＭＤＣＴを用いて得られた符号から、各ブロックを逆変換して得られた波形要素を、お互いに干渉させながら加え合わせることにより、波形信号を再構成することができる。
【００１５】
一般に、変換のための時間ブロックを長くすることによって、スペクトルの周波数分解能が高まり、特定のスペクトル成分にエネルギが集中する。従って、両隣のブロックと半分ずつオーバーラップさせることにより、長いブロック長で変換を行い、しかも、得られたスペクトル信号の個数が、基となった時間サンプルの個数に対して増加しないＭＤＣＴを用いて変換を施すことにより、変換にＤＦＴやＤＣＴを用いた場合より、効率よく符号化を行うことができる。また、隣接するブロック同士に十分長いオーバーラップを持たせることにより、波形信号のブロック間歪みを軽減することができる。
【００１６】
上述したように、フィルタリングやスペクトル変換によって、帯域毎に分割された信号を量子化することにより、量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、マスキング効果などの性質を利用して、聴覚的に、より高能率な符号化を行うことができる。また、量子化を行う前に、帯域毎に、例えば、その帯域における信号成分の絶対値の最大値で正規化を行うようにすることにより、更に、高能率な符号化を行うことができる。
【００１７】
周波数帯域分割された各周波数成分を量子化する場合、例えば、人間の聴覚特性を考慮して、周波数分割幅が決定されるようにしても良い。すなわち、一般に臨界帯域（クリティカルバンド）と称される高域ほど帯域幅が広くなるように、オーディオ信号が複数の帯域（例えば、２５バンド）に分割されるようにしても良い。
【００１８】
また、クリティカルバンドが広くなるように帯域が分割されている場合に、帯域毎のデータが符号化されるとき、帯域毎に所定のビット配分が行われるようにしても良いし、帯域毎に適応的にビットが割り当てられる（ビットアロケーションが行われる）ようにしても良い。
【００１９】
例えば、ＭＤＣＴされて得られた係数データが、ビットアロケーションによって符号化される場合、ブロック毎のＭＤＣＴにより得られる帯域毎のＭＤＣＴ係数データに対して、それぞれ、適応的にビット数が割り当てられて、符号化が行われる。ビット割当て手法としては、例えば、次にあげる２つの手法が知られている。
【００２０】
R. Zelinski, P. Nollらによる、"Adaptive Transform Coding of Speech Signals"（IEEE Transactions of Acoustics, Speech, and Signal Processing, Vol. ASSP-25, No. 4, August 1977）の論文では、帯域毎の信号の大きさを基に、ビット割当てが行われることについて述べられている。この方式によると、量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギは最小となるが、聴覚的に考慮した場合、マスキング効果が利用されていないため、人間の耳に実際聞こえる雑音を減少する点では最適ではない。
【００２１】
また、M. A. Kransner（Massachusetts Institute of Technology）による、"The critical band coder - digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system"（ICASSP 1980）の論文には、聴覚マスキングを利用することで、各々の帯域毎に必要な信号対雑音比を得て、固定的なビット割当てを行う手法が記載されている。しかしながら、この手法では、サイン波入力で特性を測定する場合においても、ビット割当てが固定的であるために、その特性値は、それほど良い値とはならない。
【００２２】
これらの問題を解決するために、ビット割当てに使用できる全ビットが、小ブロック毎に予め定められた固定ビット割当てパターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存したビット割当てを行う分とに分割使用され、その分割比が、入力信号に関係する信号に依存され、その信号のスペクトルが滑らかなほど、固定ビット割当てパターン分への分割比率が大きくされるようになされている高能率符号化装置が提案されている。
【００２３】
この方法を用いることにより、サイン波入力のように、特定のスペクトルにエネルギが集中する場合には、そのスペクトルを含むブロックに多くのビット数を割り当てることができるので、全体的な信号対雑音特性を著しく改善することができる。一般的に、急峻なスペクトル成分を持つ信号に対する人間の聴覚は、極めて敏感であるため、このような方法を用いて信号対雑音特性を改善することは、測定上の特性値のみならず、人間が実際に聞く音の音質を改善するのに有効である。
【００２４】
ビット割当ての方法には、上述した以外にも、多くの方法が提案されている。更に、聴覚に関するモデルが精緻化され、符号化装置の能力が向上したことにより、測定上の特性値のみならず、人間の聴覚に対してより高能率な符号化を行うことが可能となっている。これらの方法においては、計算によって求められた信号対雑音特性を、なるべく忠実に実現するような実数のビット割当て基準値が求められ、それを近似する整数値が求められて、割当てビット数に設定されるのが一般的である。
【００２５】
また、本発明者が先に出願した、特願平５−１５２８６５、もしくは、WO９４／２８６３３には、生成されたスペクトル信号から、聴覚上、特に重要なトーン性の成分、すなわち、特定の周波数周辺にエネルギが集中しているような成分を分離して、他のスペクトル成分とは別に符号化する方法について記載されている。この方法により、オーディオ信号などを、聴覚上の劣化を殆ど感じさせずに、高い圧縮率で効果的に符号化することが可能となっている。
【００２６】
実際の符号列を生成する場合、まず、正規化および量子化が行われる帯域毎に、量子化精度情報および正規化係数情報が、所定のビット数で符号化され、次に、正規化、および量子化されたスペクトル信号が符号化される。また、ISO／IEC 11172-3；（1993（E）,1933）では、帯域によって量子化精度情報を表すビット数が異なるように設定された高能率符号化方式が記述されており、帯域が高域になるにともなって、量子化精度情報を表すビット数が少なくなるように規格化されている。
【００２７】
量子化精度情報を直接符号化する代わりに、復号装置において、例えば、正規化係数情報から量子化精度情報を決定する方法も知られているが、この方法では、規格を設定した時点で、正規化係数情報と、量子化精度情報との関係が決まってしまうので、将来的に、更に高度な聴覚モデルに基づいた量子化精度を用いる制御を導入することができなくなってしまう。また、実現する圧縮率に幅がある場合には、圧縮率毎に正規化係数情報と量子化精度情報との関係を定める必要が生じてしまう。
【００２８】
量子化されたスペクトル信号を、より効率的に符号化する方法として、例えば、D. A. Huffmanによる"A Method for Construction of Minimum Redundancy Codes"（Proc. I. R. E. , 40, p.1098, 1952）の論文に記載されている可変長符号を用いて効率的に符号化を行う方法も知られている。
【００２９】
以上説明したような方法で符号化されたコンテンツデータを、ＰＣＭ信号の場合と同様にして暗号化して配布することも可能であり、このようなコンテンツ保護方法が用いられた場合には、鍵信号を入手していないものは、元の信号を再生することができない。また、符号化ビット列を暗号化するのではなく、ＰＣＭ信号をランダム信号に変換した後、圧縮のために符号化を行う方法もあるが、このコンテンツ保護方法が用いられた場合には、鍵信号を入手していないものは、雑音しか再生することができない。
【００３０】
また、コンテンツデータの試聴データを配布することにより、コンテンツデータの販売を促進することができる。試聴データには、例えば、オリジナルデータよりも低音質で再生されるデータや、オリジナルデータのうちの一部（例えば、さびの部分のみ）などを再生することができるデータなどがある。利用者は、試聴データを再生して、気に入った場合に、例えば、暗号を復号する鍵を購入して、オリジナルのコンテンツデータを再生することができるようにしたりしようとしたり、あるいはオリジナルのコンテンツデータデータあるいはまたはコンテンツデータが記録された記録媒体を新たに購入しようとしたり、する。
【００３１】
しかしながら、上述したコンテンツ保護方法では、データ全体が再生できないか、もしくは、全てが雑音として再生されるので、例えば、比較的低音質で音声を録音した記録媒体を、試聴データとして配布するという用途に利用することができなかった。これらの方法によりスクランブルされたデータを利用者に配布しても、利用者は、そのデータの内容を把握することができない。
【００３２】
また、従来の方法では、高能率符号化を施した信号を暗号化する場合に、通常、広く用いられている再生装置にとって、意味のある符号列を与えながら、その圧縮効率を下げないようにすることは非常に困難であった。すなわち、上述したように、高能率符号化を施すことによって生成された符号列にスクランブルをかけた場合、その符号列をデスクランブルしないまま再生しても、雑音が発生するばかりではなく、スクランブルによって生成された符号列が、元となる高能率符号の規格に適合していない場合には、再生処理が全く実行できない可能性がある。
【００３３】
また、逆に、ＰＣＭ信号にスクランブルをかけた後に高能率符号化が施された場合、例えば、聴覚の性質を利用して情報量を削ると、不可逆符号化となってしまう。従って、このような高能率符号を復号しても、ＰＣＭ信号にスクランブルをかけた信号が正しく再現できない。すなわち、このような信号は、デスクランブルを正しく行うことが非常に困難なものとなってしまう。
【００３４】
従って、たとえ、圧縮の効率が下がってしまっても、スクランブルが正しく解除できる方法が選択されてきた。
【００３５】
このような課題に対して、本発明者等は、特開平１０−１３５９４４（対応米国特許６０８１７８４）において、例えば、音楽データをスペクトル信号に変換して符号化したもののうち、高帯域に対応する符号のみが暗号化されたデータを、試聴データとして配布することにより、鍵を保有していない利用者であっても、暗号化されていない狭帯域の信号を復号して再生することができるオーディオ符号化方式について開示した。この方式においては、高域側の符号が暗号化されるとともに、高域側のビット割当て情報が、ダミーデータに置き換えられ、高域側の真のビット割当て情報が、再生処理を行うデコーダが再生処理時に情報を読み取らない（無視する）位置に記録されるようになされている。
【００３６】
この方式を採用することにより、利用者は、試聴データの配布を受けて、試聴データを再生し、試聴の結果、気に入った試聴データをオリジナルデータに復号するための鍵を有償で購入して、所望の音楽などを全ての帯域で正しく再生して、高音質で楽しむことが可能となる。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンテンツ提供者は、例えば、コンテンツ発売前の一時的な販売促進を目的として、上述した従来技術による試聴データの利用を制限したい場合があるが、従来技術による試聴データでは、これを取得した利用者は、無制限に試聴データを利用できてしまうという問題があった。
【００３８】
これに対して、試聴データの再生を制御するための従来方法として、特開２００１−２８２２５８が提案されている。これにより、著作権者は試聴データの利用を、期日や期間、回数、試聴時間といった条件に基づいて制限することを可能にしている。
【００３９】
ところで、試聴データが各種条件によってその再生が制限される場合には、例えば、試聴データが再生可能なのか、あるいは再生可能期間はいつまでなのか等、試聴データの状態がどのようになっているかを利用者が認識できる必要がある。例えば、コンテンツが楽曲データであって、期限によって利用を制限されている場合には、当該期限を経過した試聴データは再生することができない。この場合には、利用者は、再生装置に別途設けられた表示装置を通じて、試聴データを再生できない理由を確認する必要があった。
【００４０】
しかし、試聴データを再生しようとする利用者は、試聴データが再生されない場合、表示装置で確認しないと、試聴データが期限切れであることに気付かないという問題や、あるいは、再生装置の故障であると誤認してしまうという問題があった。
【００４１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、オリジナルデータの一部をダミー化した試聴データと、ダミーデータの真の値を含む小容量の追加データとを配信し、試聴可能なデータ配信を行う場合において、使用許可情報と案内用音声データとを付加して配信し、試聴データおよび追加データを利用する場合には、使用許可情報に基づいて再生するデータ区間を変更する。これにより、コンテンツの利用状況に応じた案内用音声データを再生することを可能にするものである。
【００４２】
本発明の符号化装置は、オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成する生成手段と、前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離する分離手段と、前記分離手段により分離された非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化する第１の符号化手段と、前記分離手段により分離されたトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化する第２の符号化手段と、トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成する符号列生成手段と、前記符号列生成手段により生成された前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成する視聴データ生成手段と、前記視聴データ生成手段によりダミーの値に置き換えられた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成する追加データ生成手段と、前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する付加手段とを備える。
本発明の符号化方法またはプログラムは、オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加するステップを含む。
【００４３】
本発明のデータ処理装置は、前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生する再生手段を備える。
本発明のデータ処理方法またはプログラムは、前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生するステップを含む。
【００４４】
本発明の符号化装置および方法、並びにプログラムにおいては、オリジナルの音声データが帯域分割され、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットが生成され、前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号がトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離される。また、分離された非トーン成分の信号が正規化され、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化され、分離されたトーン成分の信号が正規化され、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化される。さらに、トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列が生成され、生成された前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データが生成される。ダミーの値に置き換えられた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データが生成され、前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報がそれぞれ生成され、前記視聴データに前記第１の使用許可情報が付加され、前記追加データに前記第２の使用許可情報が付加される。
【００４５】
本発明のデータ処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、前記視聴データが、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生され、前記追加データを使用することによって復元された前記オリジナルの音声データが、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生される。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４７】
図１は、本発明におけるデータ配信システムの構成例を示すブロック図である。
【００４８】
符号化装置２は、コンテンツのオリジナルデータから、低品質の試聴データと、試聴データからオリジナルデータに復元する際に必要なデータを含む追加データとを生成し、必要に応じて暗号化し、配信サーバ３に供給する。
【００４９】
配信サーバ３は、符号化装置２より供給された試聴データを、例えば、インターネットなど、有線あるいは無線によるネットワーク１を介して、複数の利用者が利用するデータ再生装置５またはデータ記録装置６に無料あるいは有料で配信する。図１においては、データ再生装置５およびデータ記録装置６をそれぞれ１つだけ図示して説明しているが、データ再生装置５およびデータ記録装置６は、それぞれ、ネットワーク１に、複数接続されるようにしても良いことはもちろんである。
【００５０】
利用者は、データ再生装置５で試聴データを再生して試聴し、または、データ記録装置６で、試聴データを所定の記録媒体などに記録して、記録された試聴データを再生して試聴し、コンテンツを気に入って正式に購入したい場合には、試聴データに対応する追加データを、配信サーバ３から取得し、必要に応じて暗号を復号し、オリジナルデータを復元する。ここで、試聴は、例えば、無料または追加データの購入より小額な料金で、提供することができる。試聴データが有料で提供される場合には、必要な課金処理が課金サーバ４で行われる。
【００５１】
利用者は、有料の試聴データあるいは追加データを購入する場合には、データの配信に先立ち、課金サーバ４にアクセスして料金の支払い手続きを実行する。従って、配信サーバ３は、利用者の支払い手続き完了の通知を課金サーバ４から受けた後、要求されているデータの配信を実行する。
【００５２】
図２は、音響波形信号の入力を受けて、試聴データを作成する符号化装置２の構成例を示すブロック図である。
【００５３】
ここでは、オーディオＰＣＭ信号などのデジタル信号の入力を受け、帯域分割符号化（ＳＢＣ：Sub Band Coding）、適応変換符号化（ＡＴＣ：Adaptive Transform cording）および、適応ビット割当てを行うことにより、高能率符号化を行う場合について説明する。適応変換符号化とは、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transformation）などをベースに、ビット配分を適応化した符号化方法であり、入力信号を時間ブロック毎にスペクトル信号に変換し、所定の帯域毎に、各スペクトル信号をまとめて正規化、すなわち、最大信号成分を近似する正規化係数で、各信号成分を除算してから、信号の性質によって適時定められた量子化精度で量子化して符号化するものである。
【００５４】
変換部１１は、音響波形信号の入力を受けて、信号周波数成分に変換し、信号成分符号化部１２に出力する。信号成分符号化部１２は、入力された信号周波数成分を符号化し、符号列生成部１３に出力する。符号列生成部１３は、信号成分符号化部１２により符号化された信号周波数成分から符号列を生成し、データ分離部１４に出力する。データ分離部１４は、符号列生成部１３から入力された符号列に対して、正規化係数情報の書き換え、試聴時間情報の挿入などの、所定の処理を行って、高音質で再生可能なコンテンツデータ（オリジナルデータ）を、試聴データに変換するとともに、オリジナルデータを復元または再生することを希望する利用者に対して販売される、試聴データに対応する追加データ（復元用データ）を生成して出力する。
【００５５】
図３は、変換部１１の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００５６】
変換部１１に入力された音響波形信号は、帯域分割フィルタ２１によって２つの帯域に分割され、それぞれの信号が、順スペクトル変換部２２−１および２２−２に出力される。順スペクトル変換部２２−１および２２−２は、例えばＭＤＣＴ（Modified Discrete Cosine Transformation）などを用いて、入力された信号を、スペクトル信号成分に変換して信号成分符号化部１２に出力する。順スペクトル変換部２２−１および２２−２に入力される信号は、帯域分割フィルタ２１に入力される信号の帯域幅の１／２であり、信号の入力も、それぞれ１／２に間引かれている。
【００５７】
図３の変換部１１においては、帯域分割フィルタ２１によって２つの帯域に分割された信号が、ＭＤＣＴを用いてスペクトル信号成分に変換されるものとして説明したが、入力された信号をスペクトル信号成分に変換する方法は、いずれの方法を用いるようにしても良く、例えば、入力された信号を帯域分割せずに、ＭＤＣＴを用いてスペクトル信号成分に変換するようにしても良い。あるいは、順スペクトル変換部２２−１および２２−２は、ＤＣＴやＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation）を用いて、入力された信号をスペクトル信号に変換するようにしても良い。
【００５８】
いわゆる帯域分割フィルタを用いることにより、入力された信号を帯域成分に分割することも可能であるが、多数の周波数成分を比較的少ない演算量で演算することが可能な、ＭＤＣＴ、ＤＣＴ、あるいは、ＤＦＣを用いてスペクトル変換を行うと好適である。
【００５９】
また、図３においては、入力された音響波形信号が帯域分割フィルタ２１において、２つの帯域に分割されるものとして説明したが、帯域分割数は、２つでなくてもかまわないことは言うまでもない。帯域分割フィルタ２１における帯域分割数を示す情報は、信号成分符号化部１２を介して、符号列生成部１３に出力される。
【００６０】
図４は、変換部１１によって得られるＭＤＣＴによるスペクトル信号の絶対値を、パワーレベルに変換して示した図である。
【００６１】
変換部１１に入力された音響波形信号は、所定の時間ブロック毎に、例えば、６４個のスペクトル信号に変換される。これらのスペクトル信号は、信号成分符号化部１２によって、後述する処理により、例えば、図中の実線でかこまれた１６個の枠組みで示されるように、［１］乃至［１６］の、１６個の帯域に分けられ、それぞれの帯域毎に量子化および正規化が行われる。この１６個の帯域に分けられたスペクトル信号の集合、すなわち、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合が、量子化ユニットである。
【００６２】
周波数成分の分布の仕方に基づいて、量子化精度を量子化ユニット毎に変化させることにより、人間に聞こえる音の質の劣化を最小限にとどめることができる効率の良い符号化が可能となる。このように、音響波形信号の符号化では、量子化精度等の符号化パラメータを制御することにより、人間の聴覚特性を利用して符号化効率を向上させることができる。
【００６３】
図５は、信号成分符号化部１２の更に詳細な構成を示すブロック図である。ここでは、周波数成分符号化部１２は、入力されたスペクトル信号から、聴感上、特に重要なトーン部分、すなわち、特定の周波数周辺にエネルギが集中している信号成分を分離して、他のスペクトル成分とは別に符号化を行うようになされている場合について説明する。
【００６４】
変換部１１から入力されたスペクトル信号は、トーン成分分離部３１により、トーン成分と、非トーン成分に分離され、トーン成分は、トーン成分符号化部３２に出力され、非トーン成分は、非トーン成分符号化部３３に出力される。
【００６５】
図６を用いて、トーン成分と非トーン成分について説明する。例えば、トーン成分分離部３１に入力されたスペクトル信号が、図６のような信号である場合、特にパワーレベルが高い部分が、トーン成分４１乃至４３として、非トーン成分から分離される。なお、分離されたトーン成分４１乃至４３の位置を示す位置データＰ１乃至Ｐ３、およびトーン成分として抜き出された周波数の幅がそれぞれ検出されて、トーン成分とともに、トーン成分符号化部３２に出力される。
【００６６】
トーン成分の分離方法は、例えば、本発明者が先に出願した、特願平５−１５２８６５号公報、WO９４／２８６３３もしくは米国特許５７１７８２１などに記載の方法を用いればよい。この方法により分離されたトーン成分および非トーン成分は、後述するトーン成分符号化部３２および非トーン成分符号化部３３の処理により、それぞれ、異なるビット数で量子化される。
【００６７】
トーン成分符号化部３２および非トーン成分符号化部３３は、入力された信号を、それぞれ符号化するが、トーン成分符号化部３２は、トーン成分に対して、量子化ビット数を大きく、すなわち、量子化精度を高くして量子化を行い、非トーン成分符号化部３３は、非トーン成分に対して、量子化ビット数を小さく、すなわち、量子化精度を低くして量子化を行う。
【００６８】
各トーン成分に関しては、トーン成分の位置情報や、トーン成分として抜き出された周波数の幅などの情報を新たに付け加える必要があるが、非トーン成分のスペクトル信号を少ないビット数で量子化することが可能となる。特に、符号化装置２に入力された音響波形信号が、特定のスペクトルにエネルギが集中するような信号である場合には、このような方法を取ることにより、聴覚上の劣化を殆ど感じさせずに、高い圧縮率で効果的に符号化することが可能である。
【００６９】
図７は、図５のトーン成分符号化部３２の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００７０】
正規化部５１は、量子化ユニット毎にトーン成分のスペクトル信号の入力を受けて、正規化を行い、量子化部５２に出力する。量子化精度決定部５３は、入力された量子化ユニットを参照して、量子化精度を計算し、計算結果を量子化部５２に出力する。入力される量子化ユニットは、トーン成分であるから、量子化精度決定部５３は、量子化精度が高くなるように量子化精度を計算する。量子化部５２は、正規化部５１から入力された正規化結果を、量子化精度決定部５３により決定された量子化精度で量子化して、符号を生成するとともに、生成された符号に加えて、正規化係数情報や量子化精度情報などの、符号化情報を出力する。
【００７１】
また、トーン成分符号化部３２は、トーン成分とともに入力されたトーン成分の位置情報なども、トーン成分とともに符号化して出力する。
【００７２】
図８は、図５の非トーン成分符号化部３３の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００７３】
正規化部５４は、量子化ユニット毎に非トーン成分のスペクトル信号の入力を受けて、正規化を行い、量子化部５５に出力する。量子化精度決定部５６は、入力された量子化ユニットを参照して、量子化精度を計算し、計算結果を量子化部５５に出力する。入力される量子化ユニットは、非トーン成分であるから、量子化精度決定部５６は、量子化精度が低くなるように量子化精度を計算する。量子化部５５は、正規化部５４から入力された正規化結果を、量子化精度決定部５６により決定された量子化精度で量子化して、符号を生成するとともに、生成された符号に加えて、正規化係数情報や量子化精度情報などの、符号化情報を出力する。
【００７４】
上述した符号化方法に対して、更に符号化効率を高めることが可能である。例えば、可変長符号化を行い、量子化されたスペクトル信号のうち、頻度の高いものに対しては、比較的短い符号長を割当て、頻度の低いものに対しては、比較的長い符号長を割り当てることにより、符号のエントロピを減少させ、符号化効率を更に高めることができる。
【００７５】
そして、図２の符号列生成部１３は、信号成分符号化部１２により出力された信号周波数成分の符号から、例えば、記録媒体に記録したり、データ伝送路を介して、他の情報処理装置などに送出可能な符号列、すなわち、複数のフレームにより構成された符号列を生成し、データ分離部１４に出力する。符号列生成部１３により生成される符号列は、通常のデコーダによって高音質で再生可能な音声データである。
【００７６】
図９に、符号列生成部１３において生成される高音質で再生可能な音声データのフレームのフォーマットの例を示す。
【００７７】
各フレームの先頭には、同期信号を含む固定長のヘッダが配置されている。ヘッダには、図３を用いて説明した変換部１１の帯域分割フィルタ２１の帯域分割数等も記録される。
【００７８】
各フレームには、ヘッダに続いて、分離されたトーン成分に関するトーン成分情報が記録される。トーン成分情報には、トーン成分数（ここでは３）、トーン幅、および、図７を用いて説明したトーン成分符号化部３２がトーン成分に対して施した量子化の量子化精度情報が記録される。続いて、トーン成分４１乃至４３のデータとして、それぞれの正規化係数、トーン位置、およびスペクトル係数が記録されている。ここでは、例えば、トーン成分４１の正規化係数が３０、トーン位置がＰ１、スペクトル係数がＳＰ１であり、トーン成分４２の正規化係数が２７、トーン位置がＰ２、スペクトル係数がＳＰ２であり、トーン成分４３の正規化係数が２４、トーン位置がＰ３、スペクトル係数がＳＰ３であるものとする。
【００７９】
そして、トーン成分情報に続いて、非トーン成分情報が記載される。非トーン成分情報には、量子化ユニット数（ここでは１６）、図８を用いて説明した非トーン成分符号化部３３が、非トーン成分に対して符号化を施した際の、１６個の量子化ユニットそれぞれの量子化精度情報、正規化係数情報、およびスペクトル係数情報が記録されている。量子化精度情報には、最低域の量子化ユニット［１］の４という値から、最高域の量子化ユニット［１６］の４という値までが、量子化ユニット毎に記録されている。正規化係数情報には、最低域の量子化ユニット［１］の４６という値から、最高域の量子化ユニット［１６］の８という値までが、量子化ユニット毎に記録されている。ここでは、正規化係数情報として、スペクトル信号のパワーレベルのｄＢ値に比例する値が用いられているものとする。また、コンテンツフレームの長さが固定長である場合、スペクトル係数情報の後に空き領域が設けられるようにしても良い。
【００８０】
図１０は、図２のデータ分離部１４の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００８１】
制御部６１は、図示しない外部の操作入力部などから入力される、試聴データの試聴区間や使用許可情報などの設定データや、案内用音声データを取得し、帯域制限処理部６３を制御するとともに、使用許可情報付加部６８を制御する。なお、言うまでもなく、試聴データの試聴区間や使用許可情報などの設定データや案内用音声データは、図示しない記録部に予め格納しておき、必要な場合に制御部６１が取得するようにしても良い。
【００８２】
帯域制限処理部６３は、制御部６１から入力される試聴区間の情報（試聴開始位置、試聴区間長、試聴帯域等）に基づいて、例えば、入力されたオリジナルデータの符号化フレームのうち、指定された位置（試聴開始位置）から指定された数（試聴区間長）の符号化フレームを基にして、指定された帯域（試聴帯域）に制限されたデータを生成する。例えば、図６を用いて説明したスペクトルデータのうち、高域側の一部の量子化ユニットの正規化係数を最小化することにより、低域側の周波数帯域のみをデコード可能として、再生されるコンテンツの品質を下げるようになされている。
【００８３】
例えば、試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］として試聴データを生成する場合は、制御部６１は、試聴帯域に含まれる量子化ユニットが［１］乃至［１２］であることを帯域制限処理部６に通知し、帯域制限処理部６３は、図１１に示されるように、量子化ユニット［１３］乃至［１６］の正規化係数情報の値を最小化するとともに、量子化ユニット［１３］乃至［１６］の本来の値を追加フレーム生成部６５に出力する。
【００８４】
非トーン成分と同様にして、帯域制限処理部６３は、トーン成分のうち、試聴帯域から外れている部分の正規化係数も最小化するとともに本来の値を追加フレーム生成部６５に出力する。
【００８５】
図１１に示された試聴データを再生した場合のスペクトル信号を図１２に示す。量子化ユニット［１３］乃至量子化ユニット［１６］の正規化係数情報は、帯域制限された符号化フレーム（試聴フレーム）内では最小化されているため、各量子化ユニットに対応する非トーン成分のスペクトル信号も最小化されている。また、量子化ユニット［１３］乃至量子化ユニット［１６］に含まれている２つのトーン成分４２および４３に対しても、同様に、スペクトル信号は最小化されている。すなわち、試聴データを復号して再生した場合、量子化ユニット［１］乃至［１２］の狭帯域のスペクトル信号のみが再生される。
【００８６】
図１１の例では、試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］とした場合について説明したが、試聴帯域は、フレーム毎に異なるように設定することも可能であり、更に、非トーン成分およびトーン成分の全ての正規化係数を最小化（試聴帯域はゼロ）して、試聴フレームを無音化することも可能である。
【００８７】
以上のように、オリジナルの符号化フレームを低品質化して試聴フレームを生成する処理は、全ての符号化フレームに適用しても良いが、コンテンツの一部の区間のフレーム列のみに適用することも可能であり、更に、複数の区間のフレームに適用することも可能である。また、１以上の区間のフレーム列に対して低品質化を適用する場合、指定された区間以外のフレームに対しては、例えば、上述したフレームを無音化する処理を施すことによって、試聴データにオリジナルの符号化フレームを含まないようにするも可能である。
【００８８】
このようにすることにより、試聴データを再生した場合、狭帯域の音質のみで再生されたり、あるいは、再生音が無かったりするので、図９を用いて説明したオリジナルデータと比較して、品質の低いデータが再生されることになる。
【００８９】
更に、非トーン成分の正規化係数の最小化により、図１１中Ａｄで示される位置より高域側のスペクトル係数情報は、試聴データの再生時に最小化されることになるため、この領域に、任意の情報を記載することが可能である。
【００９０】
つまり、スペクトル情報変更部６４は、図中Ａｄで示される位置より高域側のスペクトル係数情報の領域にランダムなダミーデータを記載することにより、これを試聴フレームとして、試聴データ生成部６６に出力する。更に、スペクトル情報変更部６４は、ダミーデータを記載した部分の本来のスペクトル係数情報と、必要に応じて、ダミーデータを記載した位置を示す情報とを、追加フレーム生成部６５に出力する。
【００９１】
なお、スペクトル係数情報のダミーデータは全てのフレームに記載することも可能であるが、任意の一部のフレームにのみ記載することも可能である。
【００９２】
特に、スペクトル係数情報が可変長符号化されており、その可変長符号が、スペクトル係数情報の記載領域に、低域側から高域側に、順次記述されている場合、デコード時に最小化されるスペクトル係数情報の領域に、別の情報が記載されていることにより、中域の可変長符号の一部が欠落することになり、その部分を含めた高域側のデータは、全く復号できなくなる。すなわち、試聴データに含まれる、試聴帯域外のオリジナルデータに関わるスペクトル係数情報を、追加データに記載したダミーデータの真の値を用いることなく復元または再生することが非常に困難となるので、試聴データの安全性が強化される。
【００９３】
このように、正規化係数情報の一部が欠落していたり、スペクトル係数情報の一部が別の情報で置き換えられている場合、欠落している真のデータを推測することは、比較的鍵長の短い暗号鍵を解読することと比較して、非常に困難である。また、試聴データを不正に改変しようとすると、かえって音質を劣化させる原因となる。従って、オリジナルデータの再生を許可されていないユーザが、試聴データを基に、オリジナルデータを推測することは非常に困難となり、コンテンツデータの著作者や配布者の権利をより強固に保護することが可能となる。
【００９４】
また、万が一、ある試聴データにおいて、置き換えられたデータに対する真のデータが推測されてしまっても、暗号アルゴリズムを解読されてしまった場合と異なり、他のコンテンツにその被害が拡大することはないので、特定のアルゴリズムを用いて暗号化を施したコンテンツデータを試聴データとして配布するよりも安全性が高い。
【００９５】
以上において、帯域制限処理部６３により変更された非トーン成分およびトーン成分の正規化係数情報の真の値と、スペクトル係数情報変更部６４により書き換えられた非トーン成分の一部のスペクトル係数情報の真の値は、後述する追加フレーム生成部６５に供給され、追加データに記載される。
【００９６】
試聴帯域外の量子化ユニットの正規化係数情報を変更する代わりに、あるいは正規化係数情報の変更と同時に、試聴帯域外の量子化精度情報を最小化するなどして変更することも可能であり、その場合、帯域制限処理部６３は、変更した量子化精度情報の真の値を追加フレーム生成部６５に供給する。
【００９７】
ただし、正規化係数情報を変更した場合と、量子化精度情報を変更した場合とでは、追加データを用いずに試聴データから不正にオリジナルデータを推測するための困難さ、すなわち、試聴データの安全強度が異なってしまう。例えば、オリジナルデータの生成時に、正規化係数情報に基づいて量子化精度情報を算出するようなビット割当てアルゴリズムが採用されている場合、試聴帯域外の量子化精度情報のみを変更して正規化係数情報を試聴データに記載したままであると、この正規化係数情報を手掛かりにして、真の量子化精度情報を推測される危険性がある。
【００９８】
これに対して、量子化精度情報から正規化係数情報を推測するのは困難であるので、試聴データの安全強度は高いといえる。なお、試聴帯域外の正規化係数情報および量子化精度情報の両方の値を変更することで、不正にオリジナルデータを推測される危険性は更に排除できる。また、試聴データのフレームによって、試聴帯域外の正規化係数情報または量子化精度情報を選択的に変更するようにしてもよい。
【００９９】
追加フレーム生成部６５は、オリジナルデータのフレーム毎に、帯域制限処理部６３からの、試聴帯域外の正規化係数情報や量子化精度情報、および、スペクトル情報変更部６４からの、試聴帯域外のスペクトル係数情報に基づいて、試聴データを高音質化するための追加データを構成するフレーム（追加フレーム）を生成する。試聴データを試聴した利用者は、この追加データを購入して取得することにより、試聴データからオリジナルデータを復元または再生することができる。
【０１００】
図１３に、生成される追加フレームのフォーマットを示す。図１１を用いて説明したように、試聴区間の試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］とした場合、試聴データの試聴区間内の各フレームにおいて、量子化ユニット［１３］乃至［１６］の量子化ユニットに含まれる２つのトーン成分の正規化係数情報（図中網掛部）、および量子化ユニット［１３］乃至［１６］の４つの正規化係数情報（図中網掛部）は、最小化されたダミーデータに変更されている。また、試聴帯域外の非トーン成分のスペクトル係数情報の一部（図１１における図中の網掛部）もダミーデータに置き換えられている。
【０１０１】
追加フレーム生成部６５は、帯域制限処理部６３で変更された、トーン成分および非トーン成分の正規化係数情報のダミーデータに対応する真の値の供給を受け、更に、スペクトル情報変更部６４で変更された、試聴帯域外の非トーン成分の一部のスペクトル係数情報のダミーデータに対応する真の値と位置情報の供給を受け、図１３の追加フレームを生成する。
【０１０２】
つまり、追加フレームには、トーン成分に関する情報と、非トーン成分に関する情報が記載される。図１３は、試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］とした場合を示している。トーン成分に関する情報としては、ダミーデータに変更された各トーン成分の正規化係数情報（ここでは値２７および２４）が記載される。また、非トーン成分に関する情報としては、ダミーデータに変更された正規化係数情報（ここでは値１８、１２、１０および８）、およびダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報（ここではＨＣ）とその位置情報（ここではＡｄ）が記載されている。
【０１０３】
図１３の例では、試聴フレームにおいてダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報の位置情報を、生成される追加フレームに記載している。しかし、スペクトル係数情報をダミーデータに書き換える位置を、試聴帯域外のスペクトル係数情報となる部分の先頭とすることで、非トーン成分の正規化係数情報のうちのダミーデータに変更された正規化係数情報から、ダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報の位置を求めることが可能であるため、位置情報を記載しないことも可能である。一方、ダミーデータに書き換える位置を、試聴帯域外のスペクトル係数情報となる部分の先頭より後方（下方）の位置とする場合には、図１３に示すように、追加フレームに、ダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報の位置情報を記載する必要がある。
【０１０４】
また、試聴フレームの空き領域に、追加データに加えるべき情報の一部を記載することにより、追加データの容量を小さくすることができるので、ユーザが、例えば、ＭＭＫなどで、追加データを記録媒体に記録しようとした場合に、処理時間を短くすることができたり、追加データをダウンロード処理により手に入れようとした場合に、通信時間を短くすることができる。
【０１０５】
なお、符号化装置２の信号成分符号化部１２は、入力された信号を符号化する場合、トーン成分と非トーン成分を分離して、それぞれ別に符号化を行うものとして説明したが、信号成分符号化部１２に代わって、図８の非トーン成分符号化部３３を用いることにより、入力された信号をトーン成分と非トーン成分を分離せずに符号化するようにしても良い。その場合の追加フレームは、図１３に示す追加フレームのトーン成分情報が記載されていないものとなり、これにより、追加データの容量を小さくすることができる。
【０１０６】
試聴データ生成部６６は、試聴データのヘッダを生成し、供給された試聴フレーム列に、生成したヘッダを付加して、試聴データを生成して使用許可情報付加部６８に供給する。試聴データのヘッダには、例えば、コンテンツを識別するためのコンテンツＩＤや、コンテンツの再生時間、コンテンツのタイトル、あるいは、符号化方式の情報などの情報が含まれている。
【０１０７】
追加データ生成部６７は、追加データのヘッダを生成し、入力された追加フレーム列に、生成した追加データのヘッダを付加して、追加データを生成して使用許可情報付加部６８に供給する。追加データのヘッダには、コンテンツを識別して、試聴データと対応させるためのコンテンツＩＤ、コンテンツの再生時間、必要に応じて符号化方式に関する情報などが記載される。
【０１０８】
使用許可情報付加部６８は、制御部６１から供給される使用許可情報の設定値や案内用音声データを使用して、試聴データ生成部６６から供給される試聴データおよび追加データ生成部６７から供給される追加データのそれぞれに対して、使用許可情報および案内用音声データを付加する。
【０１０９】
使用許可情報としては、利用期限、利用期間、利用回数、利用時間等の様々な条件でコンテンツの利用を制限することが可能である。つまり、あるコンテンツＣの符号化フレームに関して、ある条件Ａの成立時に利用できる符号化フレームと、条件Ａの不成立時に利用できる符号化フレームとを指定することで、コンテンツＣの利用を制限する。これにより、例えば，条件「利用期限以前」の場合は、全ての符号化フレームを再生できるが、条件「利用期限以前」でない場合は、全ての符号化フレームを再生できないように、コンテンツＣの使用許可情報を設定することが可能である。
【０１１０】
更に、使用許可情報には、複合的な条件を設定することも可能であり、例えば、条件を「利用回数以下、且つ、利用期限以前」とした場合、利用回数を超えた場合または利用期限を過ぎた場合には、前記条件を不成立とすることが可能である。同様に、条件を「利用回数以下、または、利用期限以前」とした場合は、利用回数を超えた場合且つ利用期限を過ぎた場合に、前記条件を不成立とすることが可能である。
【０１１１】
また、使用許可情報には、更に詳細な条件を設定することも可能であり、例えば、条件「利用回数の残数が１回」や条件「利用期限まで３日以内」の元で利用可能な符号化フレームを設定することができる。
【０１１２】
案内用音声データは、使用許可情報に記載された様々な条件の元で利用され、例えば、「利用回数の残数がゼロである」や「利用期限が過ぎている」といった案内を利用者に音声で通知するために再生されるものである。
【０１１３】
試聴データに付加されている使用許可情報や案内用音声データは、試聴データの利用を制限したり、利用状況を案内したりするものであるが、追加データに付加されている使用許可情報や案内用音声データは、試聴データに付加されている使用許可情報や案内用音声データを更新するためのものである。つまり、試聴データを有している利用者は、追加データを入手することにより、試聴データを高品質化できるとともに、使用許可情報を更新したり、案内用音声データを入れ換えることができる。例えば、使用許可情報が付加された追加データを入手することで、試聴データをオリジナルデータに復元するとともに、試聴データに含まれていた宣伝用の音声データを削除し、使用回数や使用期限が無制限となるよう更新することができる。
【０１１４】
使用許可情報付加部６８は、上述したように、使用許可情報および案内用音声データが付加された試聴データを出力するとともに、試聴データに対応する、使用許可情報および案内用音声データが付加された追加データを、必要に応じて暗号化し、出力する。
【０１１５】
このようにして、データ分離部１４によって生成された試聴データと追加データとを用いて、後述する処理により、オリジナルデータを復元することができる。
【０１１６】
次に、図１４のデータ構造を参照して、試聴データ、追加データおよび高音質データ（オリジナルデータ）の具体例について説明する。
【０１１７】
図１４に図示する試聴データ７１は、コンテンツＩＤ（ＣＩＤ）を含むヘッダと試聴フレーム列Ｍ１乃至Ｍ８に、使用許可情報Ｌ１と複数の案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４が挿入されている。試聴フレームＭ１乃至Ｍ８は、オリジナルデータの符号化フレームを低品質化したものであり、後述する追加データ７２を用いることでオリジナルデータに復元される。
【０１１８】
図１４に図示する試聴データ７１の例では、案内用音声フレームＧ１およびＧ２は、「試聴再生します」という音声を符号化したデータであり、案内用音声フレームＧ３乃至およびＧ４は、「試聴できません」という音声を符号化したデータである。
【０１１９】
試聴データ７１の使用許可情報Ｌ１は、１以上の許可条件と、各条件の元で再生できる符号化フレームの区間を記載しており、図１４の例では、条件を再生回数として、再生される符号化フレームの区間を、コンテンツデータおよび案内用音声データに関して別々に記載している。
【０１２０】
この例では、許可条件が「再生回数＜４」の場合、つまり、再生回数が４回未満の場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を再生するとともに、案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ２を再生するように設定されており、許可条件が「再生回数＞３」の場合、つまり、再生回数が４回以上の場合は、試聴フレームを再生することなく、案内用音声フレームＧ３乃至Ｇ４のみを再生するように設定されている。つまり、再生回数が３回までは、「試聴再生します」という案内用音声に続いて全ての試聴フレームが再生され、４回目以降は、「試聴できません」という案内用音声のみが再生されることによって、利用者は、試聴データ７１が利用できなくなっていることを認識できる。
【０１２１】
試聴データ７１に案内用音声データを挿入する位置や個数は任意であり、例えば、試聴フレームの再生前に案内用音声を流したい場合には、試聴フレームの先頭より前（図中左側）の位置に挿入し、試聴フレームの再生後に案内用音声を流したい場合には、最後尾の試聴フレームより後ろ（図中右側）の位置に挿入することができる。
【０１２２】
また、案内用音声フレームとしては、試聴フレームと同じ符号化方式で、案内用音声データを符号化したものとすることにより、案内用音声データの復号処理も試聴フレームの復号処理と同様になるため、符号化装置２およびデータ再生装置５の双方の構成を簡略化することができる。
【０１２３】
図１４に図示する追加データ７２は、コンテンツＩＤ（ＣＩＤ）を含むヘッダと追加フレーム列Ｓ１乃至Ｓ８に、使用許可情報Ｌ２と案内用音声データが挿入されている。追加フレームＳ１乃至Ｓ８は、試聴データ７１の試聴フレームＭ１乃至Ｍ８それぞれから、オリジナルデータの符号化フレームを復元する際に必要なデータを含んでいる。
【０１２４】
案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’は、試聴データ７１を高音質化した高音質データ７３に挿入する案内用音声フレームであり、この例では、「タイトルは○○です」という音声を符号化したデータである。
【０１２５】
追加データ７２の使用許可情報Ｌ２は、試聴データ７１を高音質化した高音質データ７３に対する１以上の許可条件（ここでは、無制限）と、試聴データ７１において高音質化すべき符号化フレームの区間（高音質化フレーム区間）と、試聴データ７１から削除すべき符号化フレームの区間（削除フレーム区間）と、高音質データ７３に追加すべき符号化フレームの区間（追加フレーム区間）を記載している。
【０１２６】
つまり、試聴データ７１の使用許可情報Ｌ１に記載された許可条件、コンテンツフレームの区間および案内用音声フレームの区間は、それぞれ、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に記載された許可条件、コンテンツフレームの区間および案内用音声フレームの区間に変更される。更に、使用許可情報Ｌ２に記載された削除フレーム区間の符号化フレームが試聴データ７１から削除され、使用許可情報Ｌ２に記載された追加フレーム区間の符号化フレームが、追加データ７２から高音質データ７３に挿入される。
【０１２７】
試聴データ７１における高音質化フレーム区間を示す情報「Ｍ１−Ｍ８」は、追加データ７２に含まれる追加フレームＳ１乃至Ｓ８を試聴データ７１に含まれる試聴フレームＭ１乃至Ｍ８に対応付けるための情報であり、必要に応じて、試聴データ７１における位置を示す情報を含む。
【０１２８】
もちろん、追加データ７２に含まれる追加フレームが、試聴データ７１の一部の試聴フレームにのみ対応する場合は、当該一部の試聴フレームを指定するように高音質化フレーム区間を記載することも可能であり、例えば、追加フレームＳ１乃至Ｓ４のみが追加データ７２に含まれる場合は、使用許可情報Ｌ２に記載される高音質化フレーム区間は、「Ｍ１−Ｍ４」となり、試聴フレームＭ５乃至Ｍ８は高音質化されない。このように、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に記載されている高音質化フレーム区間と、追加データ７２に実際に含まれる追加フレームとの間に整合性があれば、高音質化フレーム区間とその個数は任意に設定することができる。
【０１２９】
試聴データ７１における削除フレーム区間を示す情報は、必要に応じて削除フレーム区間の位置を示す情報を含み、試聴データ７１を高音質化する際に削除すべき、コンテンツデータまたは案内用音声データの符号化フレームを示す情報であり、削除フレーム区間とその個数は任意に設定することができる。
【０１３０】
試聴データ７１における追加フレーム区間を示す情報は、必要に応じて追加フレーム区間の位置を示す情報を含み、試聴データ７１を高音質化する際に高音質データ７３に追加すべき、コンテンツデータまたは案内用音声データの符号化フレームを示す情報であり、追加すべきコンテンツデータや案内用音声データの符号化フレームが追加データ７２に含まれていれば、追加フレーム区間とその個数は任意に設定することができる。
【０１３１】
図１４に図示する高音質データ７３は、上述した試聴データ７１および追加データ７２を使用して復元されるものであり、コンテンツＩＤ（ＣＩＤ）を含むヘッダと高音質化された符号化フレーム列Ｃ１乃至Ｃ８に、使用許可情報Ｌ３と案内用音声フレームＧ１’乃至Ｇ２’が挿入されている。符号化フレームＣ１乃至Ｃ８は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８と追加フレームＳ１乃至Ｓ８を使用して生成されたものである。
【０１３２】
高音質データ７３の使用許可情報Ｌ３は、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に含まれていた、１以上の許可条件と、各条件の元で再生できる符号化フレームの区間を記載しており、図１４の例では、符号化フレームの区間を、コンテンツデータおよび案内用音声データに関して別々に記載している。
【０１３３】
案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’は、元々は追加データ７２に含まれ、試聴データ７１を高品質化する際に挿入された符号化フレームであり、ここでは、「タイトルは○○です」という音声を符号化したデータである。つまり、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に基づいて、試聴データ７１の案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４が削除されるとともに、追加データ７２に含まれていた案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’が挿入されている。
【０１３４】
この例では、高音質化された符号化フレームＣ１乃至Ｃ８を無制限に再生できるように、許可条件が更新されており、同時に、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’も再生するように更新されている。つまり、高音質データ７３を再生すると、「タイトルは○○です」という案内用音声に続いて、高音質化された符号化フレームＣ１乃至Ｃ８が再生される。ここで、追加した案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’を追加データ７２に含めないことで、高音質データ７３に案内用音声データを追加しないようにすることも可能であり、あるいは、試聴データ７１または高音質データ７３を再生するデータ再生装置５において、案内用音声データを再生するか否かを指定できる機能を設けさせるようにすることで、案内用音声データの再生を抑制させることも可能である。
【０１３５】
図１４では、許可条件に再生回数を設定することで、試聴データ７１の再生回数を制限する例を示したが、再生回数以外に、コンテンツを再生できる期限を示す再生期限や、再生できる期間を示す再生期間、再生できる累積時間を示す再生時間などを許可条件として設定することも可能である。許可条件が再生期限を含む場合は、カレンダー機能を利用して許可条件を判定することができ、許可条件が再生期間を含む場合は、カレンダー機能やタイマ機能を利用して許可条件を判定することができ、許可条件が再生時間の累積値を含む場合は、タイマ機能とメモリ機能を利用して許可条件を判定することができ、許可条件が再生回数を含む場合は、カウンタ機能とメモリ機能を利用して許可条件を判断することができ、いずれの許可条件を使用する方法も本発明に含まれる。
【０１３６】
案内用音声データとしては、試聴データ７１や高音質データ７３の再生状態を説明するものに限らず、例えば、コンテンツを宣伝する音声や、著作者のメッセージ音声、追加データ７２の入手場所や入手方法を説明する音声、試聴データ７１や高音質データ７３の許可条件や使用方法を説明する音声などとすることも可能である。案内用音声データとして、全てのコンテンツに共通のものを使用することも可能であるが、コンテンツに固有の案内用音声データを使用することで、効果的な宣伝や販売促進を実現することも可能である。
【０１３７】
次に、図１５および図１６のフローチャートを参照して、試聴データ生成処理について説明する。
【０１３８】
ステップＳ１において、データ分離部１４の制御部６１は、図示しない操作入力部などから入力された、試聴区間に関する設定値を取得する。ここでは、図１１および図１２を用いて説明したように、試聴帯域として量子化ユニット［１］乃至［１２］が指定されたものとして説明する。また、試聴開始位置としてはコンテンツの先頭が指定され、試聴区間長としてはコンテンツ全体の長さが指定されたものとする。つまり、全ての符号化フレームを量子化ユニット［１］乃至［１２］で帯域制限するように設定されている。制御部６１は、試聴区間の設定値を、帯域制限処理部６３に供給する。
【０１３９】
ステップＳ２において、帯域制限処理部６３は、オリジナルデータに相当するフレーム列に含まれるいずれかのフレーム、すなわち、図９を用いて説明した高音質再生可能なフレームの入力を順次受ける。
【０１４０】
ステップＳ３において、帯域制限処理部６３は、ステップＳ１で供給された試聴区間の設定値に基づいて、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれている場合は、試聴帯域外にあるトーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、試聴帯域外のトーン成分のスペクトル係数は、当該符号化フレームの再生処理において最小化されることになる。一方、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれない場合は、全てのトーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、全てのトーン成分のスペクトル係数は、当該フレームの再生処理において最小化されることになる。
【０１４１】
更に、ステップＳ３において、帯域制限処理部６３は、ダミー値に変更したトーン成分の正規化係数情報の本来の値を、後述するステップＳ６で追加データに記載するため、追加フレーム生成部６５に供給する。
【０１４２】
ステップＳ４において、帯域制限処理部６３は、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれている場合は、試聴帯域外にある非トーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、試聴帯域外の非トーン成分のスペクトル係数は、当該符号化フレームの再生処理において最小化されることになる。一方、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれない場合は、全ての非トーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、全ての非トーン成分のスペクトル係数は、当該符号化フレームの再生処理において最小化されることになる。
【０１４３】
更に、ステップＳ４において、帯域制限処理部６３は、ダミー値に変更した非トーン成分の正規化係数情報の本来の値を、後述するステップＳ６で追加データに記載するため、追加フレーム生成部６５に供給する。
【０１４４】
ステップＳ５において、スペクトル係数情報変更部６４は、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれている場合は、試聴帯域より高域側の非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を、必要に応じて、真の値が推測できないようなダミー値に書き換え、一方、入力されたフレームが試聴区間に含まれない場合は、任意の非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を、必要に応じて、真の値が推測できないようなダミー値に書き換え、真の値を、後述するステップＳ６で追加データに記載するため、追加フレーム生成部６５に供給する。
【０１４５】
ステップＳ６において、追加フレーム生成部６５は、帯域制限処理部６３から入力される、トーン成分の正規化係数情報および非トーン成分の正規化係数情報と、スペクトル係数情報変更部６４から入力される、非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を、図１３に示したように追加フレームに記載して追加データを構成する。
【０１４６】
ステップＳ６の処理の終了後、ステップＳ７において、制御部６１は、処理されたフレームは、最終フレームであるか否かを判断する。ステップＳ７において、処理されたフレームは、最終フレームではない（Ｎｏ）と判断された場合、処理は、ステップＳ２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１４７】
ステップＳ７において、処理されたフレームは、最終フレームである（Ｙｅｓ）と判断された場合、次のステップＳ８において、試聴データ生成部６６は、試聴データのヘッダを生成し、試聴フレーム列に付加して試聴データを生成し、使用許可情報付加部６８に供給する。
【０１４８】
ステップＳ９において、追加データ生成部６７は、追加データのヘッダを生成し、追加フレーム列に付加して追加データを生成し、使用許可情報付加部６８に供給する。
【０１４９】
ステップＳ１０において、制御部６１は、図示しない操作入力部などから入力された、使用許可情報の設定値や案内用音声データを取得する。制御部６１は、使用許可情報の設定値を、使用許可情報付加部６８に供給する。
【０１５０】
ステップＳ１１において、使用許可情報付加部６８は、制御部６１から供給される使用許可情報の設定値に基づいて、図１４を用いて説明したように、試聴データ生成部６６から供給される試聴データに、使用許可情報および案内用音声データを付加する。
【０１５１】
つまり、試聴データの再生回数を３回まで許可し、４回以上の再生を禁止する場合は、再生を許可する条件として「再生回数＜４」を示す許可条件を記載し、当該許可条件の元で再生を許可する符号化フレームの区間を「Ｍ１−Ｍ８」として記載し、当該許可条件の元で再生する案内用音声フレームの区間を「Ｇ１−Ｇ２」として記載する。更に、再生を禁止する条件として「再生回数＞３」を示す許可条件を記載し、当該許可条件の元で再生する案内用音声フレームの区間を「Ｇ３−Ｇ４」として記載する。
【０１５２】
ステップＳ１２において、使用許可情報付加部６８は、制御部６１から供給される使用許可情報の設定値に基づいて、図１４を用いて説明したように、追加データ生成部６７から供給される追加データに、使用許可情報および案内用音声データを付加して、試聴データ生成処理を終了する。
【０１５３】
つまり、高音質化したコンテンツデータの再生を制限しない場合は、再生を許可する条件として「無制限」を示す許可条件を記載し、当該許可条件の元で再生を許可する高音質データの符号化フレームの区間を「Ｃ１−Ｃ８」として記載し、当該許可条件の元で再生する案内用音声フレームの区間を「Ｇ１’−Ｇ２’」として記載する。
【０１５４】
図１５および図１６のフローチャートを参照して説明した処理により、指定された許可条件に基づいて、案内用音声を伴って低品質で再生される試聴データと、試聴データを試聴した利用者が、試聴データを高品質化して再生する際に取得する追加データとが生成される。
【０１５５】
このようにして生成された試聴データは、インターネットなどを介して、利用者に配信されたり、店舗などに備えられたＭＭＫによって、利用者が保有する各種の記録媒体に記録されて配布される。試聴データを再生して、コンテンツを気に入った利用者は、所定の料金をコンテンツデータの配信事業者に支払うなどして、追加データを入手することができる。利用者は、入手した追加データを用いて試聴データを高品質化し、オリジナルデータを復元させるとともに、使用許可情報を更新することで、高音質データを復号して再生したり、記録媒体に記録することが可能となる。
【０１５６】
次に、試聴データを復号して出力、あるいは再生する、もしくは、試聴データおよび追加データから、オリジナルデータを復号して出力、あるいは再生する場合の処理について説明する。
【０１５７】
図１７は、データ再生装置５の構成を示すブロック図である。
【０１５８】
符号列分解部９１は、試聴データの符号化フレームの入力を受け、符号列を分解して、各信号成分の符号を抽出し、符号列復元部９３に出力するとともに、分解された符号列に使用許可情報が含まれていた場合は、これを制御部９２に出力する。
【０１５９】
制御部９２は、図示しない操作入力部から、利用者の操作を受け、符号列分解部９１に入力されるデータを高音質再生するか試聴再生するかを示す情報の入力を受け、追加データ入力部９６、符号列復元部９３および使用許可情報管理部９７を制御する。
【０１６０】
制御部９２は、符号列分解部９１から供給された使用許可情報を、使用許可情報管理部９７に出力し、保存させる。また、制御部９２は、試聴再生する場合は、使用許可情報管理部９７の使用許可情報を参照し、再生しようとする試聴データが再生可能であるか否かを判定する。試聴データの再生が許可されていれば、制御部９２は、符号列復元部９３を制御し、符号列復元部９３は、符号列分解部９１から供給された試聴データの符号化フレームおよび試聴データの案内用音声フレームを、信号成分復号部９４に供給する。
【０１６１】
使用許可情報管理部９７は、制御部９２の制御に基づいて、供給された使用許可情報を保存したり、変更、または更新する。
【０１６２】
追加データ入力部９６は、追加データの入力を受け、追加データが暗号化されている場合は復号し、使用許可情報や案内用音声データ、追加フレーム列を認識して、制御部９２に供給する。
【０１６３】
制御部９２は、高音質再生する場合は、追加データ入力部９６を制御して追加データを取得し、使用許可情報管理部９７を制御して、追加データの使用許可情報に基づいて、使用許可情報管理部９７が保持する使用許可情報を更新し、符号列復元部９３を制御して、追加データの使用許可情報に基づいて、試聴フレームを高品質化したり、案内用音声フレームを削除したり、案内用音声フレームを挿入したりする。
【０１６４】
つまり、高音質再生において、符号列復元部９３は、制御部９２より供給される追加フレームを使用し、符号列分解部９１より供給される試聴フレームを高音質データの符号化フレームに復元し、復元した符号化フレームを、信号成分復号部９４に出力する。更に、符号列復元部９３は、制御部９２より供給される追加フレーム区間の符号化フレームを信号成分復号部９４に転送し、制御部９２からの制御に従い、符号列分解部９１から供給される符号化フレームの内、削除フレーム区間の符号化フレームを削除する。
【０１６５】
再生回数や再生時間でコンテンツの利用が制限されている場合には、制御部９２は、使用許可情報管理部９７を制御して、現在の再生回数をカウンタで計数して更新したり、現在の再生時間の累積値をタイマで計時して更新する。
【０１６６】
信号成分復号部９４は、入力された試聴データ、もしくは高音質データの符号化フレームを復号する。図１８は、入力された符号化フレームが、トーン成分と非トーン成分に分割されて符号化された場合、その符号化フレームを復号する信号成分復号部９４の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【０１６７】
フレーム分離部１０１は、例えば、図９および図１１を用いて説明したような符号化フレームの入力を受け、トーン成分と非トーン成分とに分割し、トーン成分は、トーン成分復号部１０２に、非トーン成分は、非トーン成分復号部１０３に出力する。
【０１６８】
図１９は、トーン成分復号部１０２の更に詳細な構成を示すブロック図である。逆量子化部１１１は、入力された符号化データを逆量子化し、逆正規化部１１２に出力する。逆正規化部１１２は、入力されたデータを逆正規化する。すなわち、逆量子化部１１１および逆正規化部１１２により、復号処理が行われて、トーン部分のスペクトル信号が出力される。
【０１６９】
図２０は、非トーン成分復号部１０３の更に詳細な構成を示すブロック図である。逆量子化部１２１は、入力された符号化データを逆量子化し、逆正規化部１２２に出力する。逆正規化部１２２は、入力されたデータを逆正規化する。すなわち、逆量子化部１２１および逆正規化部１２２により、復号処理が行われて、非トーン部分のスペクトル信号が出力される。
【０１７０】
スペクトル信号合成部１０４は、トーン成分復号部１０２および非トーン成分復号部１０３から出力されたスペクトル信号の入力を受け、それらの信号を合成し、高音質データであれば図６を用いて説明したスペクトラム信号を生成し、試聴データであれば図１２を用いて説明したスペクトラム信号を生成して、逆変換部９５に出力する。
【０１７１】
なお、符号化データが、トーン成分と非トーン成分とに分割されて符号化されていない場合、フレーム分離部１０１を省略し、トーン成分復号部１０２、もしくは、非トーン成分復号部１０３のうちのいずれか一方のみを用いて、復号処理を行うようにしても良い。
【０１７２】
図２１は、逆変換部９５の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【０１７３】
信号分離部１３１は、入力された符号化フレームのヘッダに記載されている帯域分割数に基づいて、信号を分離する。ここでは、帯域分割数が２であり、信号分離部１３１が、入力されたスペクトル信号を逆スペクトル変換部１３２−１および１３２−２に分離するものとする。
【０１７４】
逆スペクトル変換部１３２−１および１３２−２は、入力されたスペクトル信号に対して、逆スペクトル変換し、得られた各帯域の信号を帯域合成フィルタ１３３に出力する。帯域合成フィルタ１３３は、入力された各帯域の信号を合成して出力する。
【０１７５】
帯域合成フィルタ１３３から出力された信号（例えば、オーディオＰＣＭ信号）は、例えば、図示しないＤ／Ａ変換部でアナログデータに変換され、図示しないスピーカから、音声として再生出力される。また、帯域合成フィルタ１３３から出力された信号は、ネットワークなどを介して、他の装置に出力されるようにしても良い。
【０１７６】
次に、図２２のフローチャートを参照して、図１７のデータ再生装置５が実行する試聴再生処理について説明する。
【０１７７】
ステップＳ２１において、制御部９２は、使用許可情報管理部９７から試聴データの使用許可情報を取得するとともに、試聴データの再生回数や再生時間等、試聴データの現在の利用状況を認識する。
【０１７８】
ステップＳ２２において、制御部９２は、利用者によるデータ再生装置５の操作において、案内用音声データを再生するよう設定されているか否かを判定し、案内用音声データを再生する（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ２３において、使用許可情報と現在の利用状況に基づき、試聴データにおける再生すべき案内用音声フレームを認識した後に、ステップＳ２４に処理を移行する。
【０１７９】
例えば、図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合現在までの、再生回数が３回以下であれば、案内用音声フレームＧ１およびＧ２を再生すべき符号化フレームとして認識し、再生回数が４回以上であれば、案内用音声フレームＧ３およびＧ４を再生すべき符号化フレームとして認識する。一方、案内用音声データを再生しない（Ｎｏ）場合は、直接ステップＳ２４に処理を移行する。
【０１８０】
ステップＳ２４において、制御部９２は、ステップＳ２１で取得した試聴データの使用許可情報と現在の利用状況に基づき、試聴データにおける再生すべき試聴フレームを認識する。例えば、図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合、現在までの再生回数が３回以下であれば、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を再生すべき符号化フレームとして認識し、再生回数が４回以上であれば、再生すべき試聴フレームがないと認識する。
【０１８１】
符号列分解部９１は、ステップＳ２５において、試聴データの符号化フレームの入力を受け、ステップＳ２６において、制御部９２の制御に基づいて、入力された符号列のうち、使用許可情報により使用が許可された符号化フレームを分解し、符号列復元部９３に出力する。図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合、現在までの再生回数が３回以下であれば、案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ２および試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が分解されて、符号列復元部９３に順次入力され、再生回数が４回以上であれば、案内用音声フレームＧ３乃至Ｇ４が分解されて、符号列復元部９３に順次入力される。
【０１８２】
符号列復元部９３は、制御部９２の制御に従って、分解された符号列を信号成分復号部９４に転送する。ステップＳ２７において、信号成分復号部９４は、入力された符号列を、トーン成分と非トーン成分とに分割し、それぞれ、逆量子化および逆正規化を施すことにより復号し、復号によって生成されたスペクトル信号を合成して、逆変換部９５に出力する。
【０１８３】
ステップＳ２８において、逆変換部９５は、入力されたスペクトル信号を、必要に応じて帯域分離し、それぞれ逆スペクトル変換した後、帯域合成して、時系列信号に逆変換する。
【０１８４】
ステップＳ２８の処理の終了後、ステップＳ２９において、制御部９２は、ステップＳ２３またはＳ２４で認識した、再生すべき案内用音声フレームまたは試聴フレームのうち、まだ再生されていない符号化フレームがあるか否かを判定する。
【０１８５】
ステップＳ２９において、再生すべき符号化フレームがある（Ｙｅｓ）と判定された場合、処理は、ステップＳ２５に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ２９において、再生すべき符号化フレームはない（Ｎｏ）と判定された場合、次のステップＳ４０に処理が移行される。
【０１８６】
ステップＳ４０において、使用許可情報管理部９７は、試聴データの利用状況として、再生回数や再生時間の累積値を更新し、試聴再生処理を終了する。
【０１８７】
次に、図２３および図２４のフローチャートを参照して、図１７のデータ再生装置５が実行する高音質再生処理について説明する。
【０１８８】
ステップＳ４１において、追加データ入力部９６は、制御部９２からの制御に従って、追加データの入力を受け、追加データが暗号化されている場合は復号し、使用許可情報、案内用音声データおよび追加フレーム列を識別し、制御部９２に供給する。
【０１８９】
ステップＳ４２において、制御部９２は、追加データ入力部９６から使用許可情報および案内用音声データを取得するとともに、使用許可情報管理部９７に保存されている使用許可情報を追加データに含まれているデータを基に更新し、高音質データの再生回数や再生時間等、高音質データの現在の利用状況を認識する。
【０１９０】
ステップＳ４３において、制御部９２は、利用者によるデータ再生装置５の操作において、案内用音声データを再生するよう設定されているか否かを判定し、案内用音声データを再生する（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ４４において、使用許可情報と現在の利用状況に基づき、再生すべき案内用音声フレームを認識した後に、ステップＳ４５に処理を移行する。図１４を用いて説明した追加データ７２の供給を受けた場合、制御部９２は、試聴データに含まれる案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４を再生せず、追加データに含まれる案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’を再生すべき符号化フレームとして認識する。一方、案内用音声データを再生しない（Ｎｏ）場合は、ステップＳ４５に処理を移行する。
【０１９１】
ステップＳ４５において、制御部９２は、ステップＳ４２で取得した追加データの使用許可情報と現在の利用状況に基づき、試聴データにおける高音質化すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した追加データ７２の供給を受けた場合、制御部９２は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を高音質化すべき符号化フレームとして認識する。
【０１９２】
符号列分解部９１は、ステップＳ４６において、試聴データの符号化フレームの入力を受け、ステップＳ４７において、入力された符号列を分解し、符号列復元部９３に出力する。図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合、符号列復元部９３に試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が順次入力される。
【０１９３】
ステップＳ４８において、符号列復元部９３は、符号列分解部９１から供給された符号列が、案内用音声フレームであるか否かを判定し、案内用音声フレームであると判定された（Ｙｅｓ）場合、ステップＳ５０に処理が移行される。また、制御部９２が、追加データの使用許可情報に基づいて、追加データに含まれる案内用音声フレームを符号列復元部９３に供給した場合には、ステップＳ４８において、案内用音声フレームである（Ｙｅｓ）と判定されるので、同様にステップＳ５０に処理が移行される。
【０１９４】
一方、ステップＳ４８において、符号列復元部９３に供給された符号列が、案内用音声フレームでない（Ｎｏ）、つまり、試聴フレームであると判定された場合、制御部９２は、試聴フレームに対応する追加フレームを、符号列復元部９３に供給する。符号列復元部９３は、制御部９２より供給された追加フレームを使用して、試聴フレームからオリジナルデータの符号化フレームを復元するために、後述する図２５のフローチャートを用いて符号列復元処理を実行する。図１４を用いて説明した例においては、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が、符号列分解部９１から符号列復元部９３に順次供給されるのに同期して、追加フレームＳ１乃至Ｓ８が制御部９２から符号列復元部９３に順次供給される。
【０１９５】
ステップＳ５０において、信号成分復号部９４は、入力された符号列を、トーン成分と非トーン成分とに分割し、それぞれ、逆量子化および逆正規化を施すことにより復号し、復号によって生成されたスペクトル信号を合成して、逆変換部９５に出力する。
【０１９６】
ステップＳ５１において、逆変換部９５は、入力されたスペクトル信号を、必要に応じて帯域分離し、それぞれ逆スペクトル変換した後、帯域合成して、時系列信号に逆変換する。
【０１９７】
ステップＳ５１の処理の終了後、ステップＳ５２において、制御部９２は、ステップＳ４４で認識した、再生すべき案内用音声フレーム、あるいは、Ｓ４５で認識した、高音質化すべき試聴フレームのうち、まだ再生されていない符号化フレームがあるか否かを判定する。
【０１９８】
ステップＳ５２において、再生すべき符号化フレームがある（Ｙｅｓ）と判定された場合、処理は、ステップＳ４６に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ５２において、処理されていないフレームはない（Ｎｏ）と判定された場合、次のステップＳ５３に処理が移行される。
【０１９９】
ステップＳ５３において、使用許可情報管理部９７は、ステップＳ４２で取得した追加データの使用許可情報に基づいて、試聴データの使用許可情報を更新するとともに、必要に応じて、高音質データの利用状況として、再生回数や再生時間の累積値を更新し、高音質再生処理を終了する。
【０２００】
逆変換部９５によって逆変換されて生成された時系列信号は、図示しないＤ／Ａ変換部によりアナログデータに変換されて、図示しないスピーカから再生出力されるようにしても良いし、図示しないネットワークを介して、他の装置などに出力されるようにしても良い。
【０２０１】
なお、ここでは、トーン成分と非トーン成分とが分割されて符号化されている試聴データ、もしくは、その試聴データから復元されたオリジナルデータを復号する場合について説明しているが、トーン成分と非トーン成分とが分割されていない場合においても、同様にして、復元処理、および再生処理が可能である。
【０２０２】
次に、図２５のフローチャートを参照して、図２４のステップＳ４９において実行される符号列復元処理について説明する。
【０２０３】
制御部９２は、ステップＳ６１において、符号列復元部９３が符号列分解部９１から供給される試聴フレームを受けると、ステップＳ６２において、試聴フレームに対応する追加フレームを符号列復元部９３に供給する。
【０２０４】
ステップＳ６３において、符号列復元部９３は、入力された追加フレームに記載されている、トーン成分の正規化係数情報に基づいて、入力された試聴フレームのトーン成分の正規化係数情報を復元する。
【０２０５】
ステップＳ６４において、符号列復元部９３は、入力された追加フレームに記載されている、非トーン成分の正規化係数情報に基づいて、入力された試聴フレームの非トーン成分の正規化係数情報を復元する。
【０２０６】
ステップＳ６５において、符号列復元部９３は、入力された追加フレームに記載されている、非トーン成分のスペクトル係数情報に基づいて、入力された試聴フレームの非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を復元する。
【０２０７】
ステップＳ６５を終了すると、符号列復元部９３は、符号列復元処理を完了し、高音質再生の場合は、図２４のステップＳ５０に復帰して、高音質再生処理を続行し、高音質記録の場合は、後述する図２８のステップＳ９３に復帰して、高音質記録処理を続行する。
【０２０８】
図２５のフローチャートを用いて説明した処理により、試聴フレームと追加フレームを用いて、高音質の符号化フレームが復元される。
【０２０９】
図１７乃至図２５を用いて説明した処理により、復号された試聴データ、あるいは復元されて復号されたオリジナルデータは、図示しないスピーカなどを用いて再生されても、例えば、ネットワークなどを介して、他の装置に出力されるようにしても良い。
【０２１０】
次に、試聴データを記録媒体に記録する、もしくは、試聴データおよび追加フレームからオリジナルデータを復元して記録媒体に記録する場合の処理について説明する。
【０２１１】
図２６は、データ記録装置６の構成を示すブロック図である。
【０２１２】
なお、図１７のデータ再生装置５の場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０２１３】
すなわち、符号列分解部９１は、試聴フレームの入力を受け、符号列を分解して、各信号成分の符号を抽出し、制御部９２は、図示しない操作入力部から、利用者の操作を受け、入力された試聴データを高音質記録するか、すなわち、オリジナルデータを復元して記録する処理を実行するか否かを示す情報の入力を受けるとともに、追加データ入力部９６を制御して、追加データの供給を受け、符号列復元部９３に追加フレームを供給する。
【０２１４】
符号列復元部９３は、制御部９２の制御に基づいて、入力された試聴データが記録される場合は、入力された試聴フレームをそのまま記録部１５１に出力し、オリジナルデータが復元されて記録される場合には、制御部９２から供給される追加フレームを使用して、入力された試聴データからオリジナルデータの符号化フレームを復元し、復元されたオリジナルデータの符号化フレームを、記録部１５１に出力する。
【０２１５】
また、符号列復元部９３は、高音質記録の場合、追加データの使用許可情報に基づいて、削除フレーム区間の試聴フレームは、記録部１５１に出力せず、また、追加データに含まれる案内用音声フレームのような、追加フレーム区間の符号化フレームを制御部９２より供給されると、これを記録部１５１に出力する。
【０２１６】
記録部１５１は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、あるいは、磁気テープなどの記録媒体に、所定の方法でデータを記録する。また、記録部１５１は、例えば、基板などに備えられているメモリや、ハードディスクなどのように、その内部に情報を記録するものであってもかまわない。例えば、記録部１５１が、光ディスクにデータを記録することが可能である場合、記録部１５１は、光ディスクに記録するために適したフォーマットにデータを変換するエンコーダ、レーザダイオードなどのレーザ光源、各種レンズ、および、偏向ビームスプリッタなどから構成される光学ユニット、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、光学ユニットを光ディスクの所定のトラック位置に駆動する駆動部、並びにそれらを制御する制御部などから構成される。
【０２１７】
なお、記録部１５１に装着される記録媒体は、符号列分解部９１に入力される試聴データ、あるいは、制御部９２に入力される追加データが記録されていた記録媒体と同一のものであっても良い。
【０２１８】
次に、図２７および図２８のフローチャートを参照して、データ記録装置６が実行するデータ記録処理について説明する。
【０２１９】
ステップＳ８１において、制御部９２は、データ記録装置６に入力される試聴データの使用許可情報を取得する。
【０２２０】
ステップＳ８２において、制御部９２は、高音質記録が実行されるか否かを判断し、高音質記録が実行されない（Ｎｏ）と判断された場合、ステップＳ８６に処理を移行し、一方、高音質記録が実行される（Ｙｅｓ）と判断された場合、次のステップＳ８３に処理を移行する。
【０２２１】
ステップＳ８３において、追加データ入力部９６は、制御部９２からの制御に従って、追加データの入力を受け、追加データが暗号化されている場合は復号し、使用許可情報、案内用音声データおよび追加フレーム列を識別し、制御部９２に供給する。
【０２２２】
ステップＳ８４において、制御部９２は、追加データ入力部９６から使用許可情報および案内用音声データを取得する。
【０２２３】
ステップＳ８５において、制御部９２は、ステップＳ８４で取得した追加データの使用許可情報に基づき、試聴データにおける高音質化すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を高音質化すべき符号化フレームとして認識する。
【０２２４】
ステップＳ８６において、制御部９２は、記録すべき案内用音声フレームを認識する。すなわち、制御部９２は、高音質記録が実行されない場合、試聴データの使用許可情報に基づいて、記録すべき案内用音声フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４を記録すべき符号化フレームとして認識する。一方、高音質記録が実行される場合、制御部９２は、追加データの使用許可情報に基づいて、記録すべき案内用音声データフレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’を記録すべき符号化フレームとして認識する。
【０２２５】
ステップＳ８７において、制御部９２は、記録すべき試聴フレームを認識する。すなわち、制御部９２は、高音質記録が実行されない場合、試聴データの使用許可情報に基づいて、記録すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を記録すべき符号化フレームとして認識する。一方、高音質記録が実行される場合、制御部９２は、追加データの使用許可情報に基づいて、高音質化して記録すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を高音質化すべき符号化フレームとして認識する。
【０２２６】
符号列分解部９１は、ステップＳ８８において、試聴データの符号化フレームの入力を受け、ステップＳ８９において、入力された符号列を分解し、符号列復元部９３に出力する。図１４を用いて説明した場合においては、高音質記録でないとき、案内用音声フレームＧ１およびＧ２、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８、案内用音声フレームＧ３およびＧ４が順次入力され、高音質記録のとき、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が順次入力される。
【０２２７】
ステップＳ９０において、符号列復元部９３は、符号列分解部９１から供給された符号列が、案内用音声データのフレームであるか否かを判定し、案内用音声データのフレームである（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ９３に処理を移行する。また、制御部９２が、追加データの使用許可情報に基づいて、追加データに含まれる案内用音声フレームを符号列復元部９３に供給した場合には、案内用音声フレームである（Ｙｅｓ）として、同様にステップＳ９３に処理を移行する。
【０２２８】
一方、ステップＳ９０において、符号列復元部９３に供給された符号列が、案内用音声フレームでない（Ｎｏ）、つまり、試聴フレームである場合、ステップＳ９１において、制御部９２は、高音質記録が実行されるか否かを判断し、高音質記録が実行されない（Ｎｏ）と判断された場合、ステップＳ９３に処理を移行し、一方、高音質記録が実行される（Ｙｅｓ）と判断された場合、試聴フレームに対応する追加フレームを、符号列復元部９３に供給する。
【０２２９】
ステップＳ９２において、符号列復元部９３は、制御部９２より供給された追加フレームを使用して、試聴フレームからオリジナルデータの符号化フレームを復元するために、図２５のフローチャートを用いて説明した符号列復元処理を実行する。図１４を用いて説明した例における場合には、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が、符号列分解部９１から符号列復元部９３に順次供給されるのに同期して、追加フレームＳ１乃至Ｓ８が制御部９２から符号列復元部９３に順次供給される。
【０２３０】
ステップＳ９０において、符号列復元部９３に入力された符号化フレームが案内用音声フレームであった場合、ステップＳ９１において、高音質記録を実行しないと判断された場合、もしくは、ステップＳ９２の符号列復元処理の終了後、ステップＳ９３において、記録部１５１は、入力された符号列を、装着された記録媒体などに記録する。図１４を用いて説明した場合においては、高音質記録でない場合、案内用音声フレームＧ１およびＧ２、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８、並びに、案内用音声フレームＧ３およびＧ４が順次記録され、高音質記録の場合、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’、並びに、高音質データの符号化フレームＣ１およびＣ８が順次入力される。
【０２３１】
ステップＳ９３の処理の終了後、ステップＳ９４において、制御部９２は、ステップＳ８６で認識した記録すべき案内用音声フレームのうち、まだ記録されていない符号化フレームがあるか否か、あるいは、Ｓ８７で認識した高音質化して記録すべき試聴フレームのうち、まだ記録されていない符号化フレームがあるか否かを判定する。
【０２３２】
ステップＳ９４において、記録すべきフレームがある（Ｙｅｓ）と判定された場合、処理は、ステップＳ８８に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ９４において、記録すべきフレームはない（Ｎｏ）と判定された場合、次のステップＳ９５に処理が移行される。
【０２３３】
ステップＳ９５において、使用許可情報管理部９７は、高音質記録が実行されていない場合は、ステップＳ８１で取得した試聴データの使用許可情報を記録し、一方、高音質記録が実行されている場合は、ステップＳ８４で取得した追加データの使用許可情報に基づいて、ステップＳ８１で取得した試聴データの使用許可情報を更新して記録し、高音質記録処理を終了する。図１４を用いて説明した場合においては、高音質記録でない場合、使用許可情報Ｌ１が記録され、高音質記録の場合、使用許可情報Ｌ３が記録される。
【０２３４】
本発明の最も重要な特徴は、符号化されたコンテンツデータに、符号化フレーム単位で再生を許可する情報を付加することで、使用回数や使用期限等の様々な制限に基づいて、再生する符号化フレームを切り換えることができることであり、例えば、複数の案内用音声データを符号化フレームとしてコンテンツデータに挿入しておき、これら複数の案内用音声データを使用期限前後で切り換えて再生することにより、コンテンツデータの再生の可否を利用者に音声で通知することが可能となる。
【０２３５】
本発明の別の重要な特徴は、符号化されたコンテンツデータから一部の符号化フレームを削除したり、あるいは、別の符号化フレームを追加したりすることができることであり、例えば、コンテンツのオリジナルデータを購入する際、試聴データに挿入されていた広告用音声データを削除したり、解説用音声データを追加したりすることが可能となる。
【０２３６】
コンテンツ提供者は、デジタルコンテンツを配信する場合において、オリジナルデータの一部をダミー化した試聴データと、ダミーデータの真の値を含む小容量の追加データとを生成し、使用許可情報と案内用音声データを付加して配信することで、著作権を保護しながら、効果的な販売促進を実施することができる。また、コンテンツ利用者は、入手した試聴データの使用可否や購入方法等を音声によって認識できるため、利便性が向上し、再生できないことを機器の故障と誤認することもなくなる。
【０２３７】
そして、試聴データの生成時に置き換えられたデータに対応する真の値（例えば、真の正規化係数情報、あるいは、真のスペクトル係数情報など）が記載された追加フレームにより構成される追加データを作成するようにしたので、追加データを用いて、試聴データからオリジナルデータを復元することが可能である。また、追加データに含まれる使用許可情報により、試聴データの使用許可情報も更新することが可能である。
【０２３８】
本発明を適用することにより、試聴データ、および、復元されたオリジナルデータを、再生出力したり、記録媒体に記録したリ、ネットワークなどを介して他の機器に出力することが可能である。
【０２３９】
以上では、オーディオ信号によるコンテンツデータの試聴データおよび対応する追加データを生成したり、試聴データおよび追加データから、オリジナルデータを復元して、再生したり、記録する処理について説明したが、本発明は、画像信号、あるいは、画像信号とオーディオ信号からなるコンテンツデータにも適応することが可能である。
【０２４０】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、符号化装置２、データ再生装置５、もしくは、データ記録装置６は、図２９に示されるようなパーソナルコンピュータ１６１により構成される。
【０２４１】
図２９において、CPU１７１は、ＲＯＭ１７２に記憶されているプログラム、または記憶部１７８からRAM１７３にロードされたプログラムに従って、各種の処理を実行する。RAM１７３にはまた、CPU１７１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２４２】
CPU１７１、ＲＯＭ１７２、およびRAM１７３は、バス１７４を介して相互に接続されている。このバス１７４にはまた、入出力インタフェース１７５も接続されている。
【０２４３】
入出力インタフェース１７５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１７６、ディスプレイやスピーカなどよりなる出力部１７７、ハードディスクなどより構成される記憶部１７８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部１７９が接続されている。通信部１７９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０２４４】
入出力インタフェース１７５にはまた、必要に応じてドライブ１８０が接続され、磁気ディスク１９１、光ディスク１９２、光磁気ディスク１９３、あるいは半導体メモリ１９４などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１７８にインストールされる。
【０２４５】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０２４６】
この記録媒体は、図２９に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを供給するために配布される、プログラムが記憶されている磁気ディスク１９１（フロッピディスクを含む）、光ディスク１９２（ＣＤ-ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory），ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）を含む）、光磁気ディスク１９３（ＭＤ（Mini-Disk）（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ１９４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに供給される、プログラムが記憶されているＲＯＭ１７２や、記憶部１７８に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０２４７】
なお、本明細書において、記録媒体に記憶されるプログラムを記述するステップは、含む順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、データ列を変換することが出来る。また、本発明によれば、オリジナルデータの一部をダミー化した試聴データと、ダミーデータの真の値を含む小容量の追加データとを配信する場合において、使用許可情報と案内用の音声データとを付加して配信する。使用許可情報には、様々な許可条件毎に再生可能な符号化フレーム（音声データを含む）を指定することで、コンテンツの利用状況に応じて、案内用の音声データを切り換えて再生することが可能になる。
また、他の本発明によれば、使用許可情報を参照して、データ列を再生または記録することができるのみならず、異なるデータ列を用いて、データを復元することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ配信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の変換部の構成を示すブロック図である。
【図４】スペクトル信号と量子化ユニットについて説明する図である。
【図５】図２の信号成分符号化部の構成を示すブロック図である。
【図６】トーン成分および非トーン成分について説明するための図である。
【図７】図５のトーン成分符号化部の構成を示すブロック図である。
【図８】図５の非トーン成分符号化部の構成を示すブロック図である。
【図９】オリジナルデータのフレームのフォーマットについて説明する図である。
【図１０】図２のデータ分離部の構成を示すブロック図である。
【図１１】試聴フレームのフォーマットについて説明する図である。
【図１２】図１１の試聴フレームに対応するスペクトル信号について説明する図である。
【図１３】追加フレームを説明する図である。
【図１４】試聴データ、追加データおよび高音質データのデータ構造について説明する図である。
【図１５】試聴データ生成処理について説明するフローチャートである。
【図１６】試聴データ生成処理について説明するフローチャートである。
【図１７】本発明を適用したデータ再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７の信号成分復号部の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８のトーン成分復号部の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１８の非トーン成分復号部の構成を示すブロック図である。
【図２１】図１７の逆変換部の構成を示すブロック図である。
【図２２】試聴再生処理について説明するフローチャートである。
【図２３】高音質再生処理について説明するフローチャートである。
【図２４】高音質再生処理について説明するフローチャートである。
【図２５】符号列復元処理について説明するフローチャートである。
【図２６】本発明を適用したデータ記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】データ記録処理について説明するフローチャートである。
【図２８】データ記録処理について説明するフローチャートである。
【図２９】パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 符号化装置， ３ 配信サーバ， ４ 課金サーバ， ５ データ再生装置， ６ データ記録装置， １１ 変換部， １２ 信号成分符号化部， １３ 符号列生成部， １４ データ分離部， ６１ 制御部， ６３ 帯域制限処理部， ６４ スペクトル情報変更部， ６５ 追加フレーム生成部， ６６試聴データ生成部， ６７ 追加データ生成部， ６８ 使用許可情報付加部， ９１ 符号列分解部， ９２ 制御部， ９３ 符号列復元部， ９４ 信号成分復号部， ９５ 逆変換部， ９６ 追加データ入力部， ９７ 使用許可情報管理部， １５１ 記録部
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ変換方法およびデータ変換装置、データ処理方法およびデータ処理装置、並びにプログラムに関し、特に、コンテンツの試聴データを利用者に配布して利用させる場合に用いて好適な、データ変換方法およびデータ変換装置、データ処理方法およびデータ処理装置、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、インターネットなどの通信ネットワーク技術の普及、情報圧縮技術の向上、更に、情報記録媒体の高集積化、あるいは高密度化が進んだことなどにより、オーディオ、静止画像、動画像、あるいは、オーディオと動画像からなる例えば映画など、様々なマルチメディアデータから構成されるデジタルコンテンツが、通信ネットワークを介して、視聴者に有料で配信されるという販売形態が実施されるようになった。
【０００３】
例えば、ＣＤ（Compact Disk）やＭＤ（Mini-Disk）（商標）などのパッケージメディア、すなわち、デジタルコンテンツが予め記録された記録媒体を販売する店舗などは、例えば、音楽データをはじめとする多数のデジタルコンテンツが蓄積された、いわゆるＭＭＫ（Multi Media KIOSK）などの情報端末を設置することにより、パッケージメディアを販売するのみならず、デジタルコンテンツを販売することが可能である。
【０００４】
利用者は、ＭＭＫに、持参したＭＤなどの記録媒体を挿入し、メニュー画面などを参照して、購入したいデジタルコンテンツのタイトルを選択して、要求されるコンテンツの代金を支払う。代金の支払い方法は、現金の投入であっても、電子マネーのやり取りであっても、あるいは、クレジットカードやプリペイドカードを用いた電子決済であっても良い。ＭＭＫは、所定の処理により、利用者が挿入した記録媒体に、選択されたデジタルコンテンツデータを記録する。
【０００５】
デジタルコンテンツの販売者は、上述したように、ＭＭＫを用いてデジタルコンテンツを利用者に販売する以外にも、例えば、インターネットを介して、デジタルコンテンツを利用者に配信することも可能である。
【０００６】
このように、コンテンツが予め記録されたパッケージメディアを販売するのみならず、デジタルコンテンツそのものを販売する手法を取り入れることにより、更に効果的にコンテンツが流通されるようになった。
【０００７】
著作権を保護しながら、デジタルコンテンツを流通させるために、例えば、特開平２００１−１０３０４７、あるいは、特開平２００１−３２５４６０などの技術を用いることにより、デジタルコンテンツの試聴可能な部分以外を暗号化して配信し、暗号化に対する復号鍵を購入した利用者にのみ、コンテンツ全ての試聴を許可するようにすることができる。暗号化の方法としては、例えば、ＰＣＭ（Pulse Code Modulation）のデジタル音声データのビット列に対する鍵信号となる乱数系列の初期値を与え、発生した０／１の乱数系列と、配信するＰＣＭデータとの排他的論理和を、暗号化されたビット列とする方法が知られている。このように暗号化されたデジタルコンテンツが、例えば、上述したＭＭＫなどを用いて記録媒体に記録されたり、あるいはネットワークを介して配信されることにより、利用者に配布される。暗号化されたデジタルコンテンツデータを取得した利用者は、鍵を手に入れなければ、暗号化されていない試聴可能な部分しか試聴することができず、暗号化されている部分を復号せずに再生しても、雑音しか試聴することができない。
【０００８】
また、音声データなどを圧縮して放送したり、ネットワークを介して配信したり、圧縮されたデータを、例えば光磁気ディスクなどの、様々な形態の記録媒体に記録する技術も向上している。
【０００９】
音声データの高能率符号化には、様々な方法があるが、例えば、時間軸上のオーディオ信号をブロック化せず、複数の周波数帯域に分割して符号化する帯域分割符号化（ＳＢＣ（Sub Band Coding））や、時間軸上の信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換して、複数の周波数帯域に分割し、帯域毎に符号化するブロック化周波数帯域分割方式（いわゆる、変換符号化）などがある。また、帯域分割符号化で帯域分割を行った後、各帯域において、信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、スペクトル変換された帯域毎に符号化を施す手法も考えられている。
【００１０】
ここで利用されるフィルタには、例えば、ＱＭＦ（Quadrature Mirror Filter）があり、ＱＭＦについては、R. E. Crochiereによる"Digital coding of speech in subbands"（Bell Ｓyst. Tech. J. Vol.55,No.8 1974）の文献に記載されている。また、Joseph H. Rothweilerによる"Polyphase Quadrature Fitters-A new subband coding technique"（ICASSP 83, BOSTON）などの文献には、等しいバンド幅のフィルタ分割手法について記載されている。
【００１１】
また、上述したスペクトル変換としては、例えば、入力オーディオ信号を所定の単位時間（フレーム）でブロック化し、そのブロック毎に、離散フーリエ変換（ＤＦＴ；Discrete Fourier Transform）、離散コサイン変換（ＤＣＴ；Discrete Cosine Transform）、モデファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ；modified Discrete Cosine Transform）などを行う方法がある。例えば、ＭＤＣＴについての詳細は、J. P. Princen, A. B. Bradley（Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.）らによる"Subband / Transform Cording Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation"（ICASSP 1987）の論文に述べられている。
【００１２】
また、波形信号をスペクトル変換する方法として、上述したＤＦＴやＤＣＴが用いられた場合、Ｍ個のサンプルからなる時間ブロックで変換を行うと、Ｍ個の独立した実数データが得られる。時間ブロック間の接続ひずみを軽減するために、通常、両隣のブロックと、それぞれＮ／２個ずつ、すなわち、両側合わせてＮ個のサンプルをオーバーラップさせるので、ＤＦＴやＤＣＴにおいては、平均して、（Ｍ＋Ｎ）個のサンプルに対して、独立したＭ個の実数データを量子化して符号化することになる。
【００１３】
これに対して、スペクトル変換する方法として、上述したＭＤＣＴが用いられた場合には、Ｍ個のサンプルからなる時間ブロックで変換を行うと、両隣のブロックとそれぞれＭ／２個ずつ、すなわち、両側合わせてＭ個オーバーラップさせた２Ｍ個のサンプルから、Ｍ個の独立した実数データが得られるので、ＭＤＣＴでは、平均して、Ｍ個のサンプルに対して、Ｍ個の実数データを、量子化して符号化することになる。
【００１４】
復号装置においては、ＭＤＣＴを用いて得られた符号から、各ブロックを逆変換して得られた波形要素を、お互いに干渉させながら加え合わせることにより、波形信号を再構成することができる。
【００１５】
一般に、変換のための時間ブロックを長くすることによって、スペクトルの周波数分解能が高まり、特定のスペクトル成分にエネルギが集中する。従って、両隣のブロックと半分ずつオーバーラップさせることにより、長いブロック長で変換を行い、しかも、得られたスペクトル信号の個数が、基となった時間サンプルの個数に対して増加しないＭＤＣＴを用いて変換を施すことにより、変換にＤＦＴやＤＣＴを用いた場合より、効率よく符号化を行うことができる。また、隣接するブロック同士に十分長いオーバーラップを持たせることにより、波形信号のブロック間歪みを軽減することができる。
【００１６】
上述したように、フィルタリングやスペクトル変換によって、帯域毎に分割された信号を量子化することにより、量子化雑音が発生する帯域を制御することができ、マスキング効果などの性質を利用して、聴覚的に、より高能率な符号化を行うことができる。また、量子化を行う前に、帯域毎に、例えば、その帯域における信号成分の絶対値の最大値で正規化を行うようにすることにより、更に、高能率な符号化を行うことができる。
【００１７】
周波数帯域分割された各周波数成分を量子化する場合、例えば、人間の聴覚特性を考慮して、周波数分割幅が決定されるようにしても良い。すなわち、一般に臨界帯域（クリティカルバンド）と称される高域ほど帯域幅が広くなるように、オーディオ信号が複数の帯域（例えば、２５バンド）に分割されるようにしても良い。
【００１８】
また、クリティカルバンドが広くなるように帯域が分割されている場合に、帯域毎のデータが符号化されるとき、帯域毎に所定のビット配分が行われるようにしても良いし、帯域毎に適応的にビットが割り当てられる（ビットアロケーションが行われる）ようにしても良い。
【００１９】
例えば、ＭＤＣＴされて得られた係数データが、ビットアロケーションによって符号化される場合、ブロック毎のＭＤＣＴにより得られる帯域毎のＭＤＣＴ係数データに対して、それぞれ、適応的にビット数が割り当てられて、符号化が行われる。ビット割当て手法としては、例えば、次にあげる２つの手法が知られている。
【００２０】
R. Zelinski, P. Nollらによる、"Adaptive Transform Coding of Speech Signals"（IEEE Transactions of Acoustics, Speech, and Signal Processing, Vol. ASSP-25, No. 4, August 1977）の論文では、帯域毎の信号の大きさを基に、ビット割当てが行われることについて述べられている。この方式によると、量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギは最小となるが、聴覚的に考慮した場合、マスキング効果が利用されていないため、人間の耳に実際聞こえる雑音を減少する点では最適ではない。
【００２１】
また、M. A. Kransner（Massachusetts Institute of Technology）による、"The critical band coder - digital encoding of the perceptual requirements of the auditory system"（ICASSP 1980）の論文には、聴覚マスキングを利用することで、各々の帯域毎に必要な信号対雑音比を得て、固定的なビット割当てを行う手法が記載されている。しかしながら、この手法では、サイン波入力で特性を測定する場合においても、ビット割当てが固定的であるために、その特性値は、それほど良い値とはならない。
【００２２】
これらの問題を解決するために、ビット割当てに使用できる全ビットが、小ブロック毎に予め定められた固定ビット割当てパターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存したビット割当てを行う分とに分割使用され、その分割比が、入力信号に関係する信号に依存され、その信号のスペクトルが滑らかなほど、固定ビット割当てパターン分への分割比率が大きくされるようになされている高能率符号化装置が提案されている。
【００２３】
この方法を用いることにより、サイン波入力のように、特定のスペクトルにエネルギが集中する場合には、そのスペクトルを含むブロックに多くのビット数を割り当てることができるので、全体的な信号対雑音特性を著しく改善することができる。一般的に、急峻なスペクトル成分を持つ信号に対する人間の聴覚は、極めて敏感であるため、このような方法を用いて信号対雑音特性を改善することは、測定上の特性値のみならず、人間が実際に聞く音の音質を改善するのに有効である。
【００２４】
ビット割当ての方法には、上述した以外にも、多くの方法が提案されている。更に、聴覚に関するモデルが精緻化され、符号化装置の能力が向上したことにより、測定上の特性値のみならず、人間の聴覚に対してより高能率な符号化を行うことが可能となっている。これらの方法においては、計算によって求められた信号対雑音特性を、なるべく忠実に実現するような実数のビット割当て基準値が求められ、それを近似する整数値が求められて、割当てビット数に設定されるのが一般的である。
【００２５】
また、本発明者が先に出願した、特願平５−１５２８６５、もしくは、WO９４／２８６３３には、生成されたスペクトル信号から、聴覚上、特に重要なトーン性の成分、すなわち、特定の周波数周辺にエネルギが集中しているような成分を分離して、他のスペクトル成分とは別に符号化する方法について記載されている。この方法により、オーディオ信号などを、聴覚上の劣化を殆ど感じさせずに、高い圧縮率で効果的に符号化することが可能となっている。
【００２６】
実際の符号列を生成する場合、まず、正規化および量子化が行われる帯域毎に、量子化精度情報および正規化係数情報が、所定のビット数で符号化され、次に、正規化、および量子化されたスペクトル信号が符号化される。また、ISO／IEC 11172-3；（1993（E）,1933）では、帯域によって量子化精度情報を表すビット数が異なるように設定された高能率符号化方式が記述されており、帯域が高域になるにともなって、量子化精度情報を表すビット数が少なくなるように規格化されている。
【００２７】
量子化精度情報を直接符号化する代わりに、復号装置において、例えば、正規化係数情報から量子化精度情報を決定する方法も知られているが、この方法では、規格を設定した時点で、正規化係数情報と、量子化精度情報との関係が決まってしまうので、将来的に、更に高度な聴覚モデルに基づいた量子化精度を用いる制御を導入することができなくなってしまう。また、実現する圧縮率に幅がある場合には、圧縮率毎に正規化係数情報と量子化精度情報との関係を定める必要が生じてしまう。
【００２８】
量子化されたスペクトル信号を、より効率的に符号化する方法として、例えば、D. A. Huffmanによる"A Method for Construction of Minimum Redundancy Codes"（Proc. I. R. E. , 40, p.1098, 1952）の論文に記載されている可変長符号を用いて効率的に符号化を行う方法も知られている。
【００２９】
以上説明したような方法で符号化されたコンテンツデータを、ＰＣＭ信号の場合と同様にして暗号化して配布することも可能であり、このようなコンテンツ保護方法が用いられた場合には、鍵信号を入手していないものは、元の信号を再生することができない。また、符号化ビット列を暗号化するのではなく、ＰＣＭ信号をランダム信号に変換した後、圧縮のために符号化を行う方法もあるが、このコンテンツ保護方法が用いられた場合には、鍵信号を入手していないものは、雑音しか再生することができない。
【００３０】
また、コンテンツデータの試聴データを配布することにより、コンテンツデータの販売を促進することができる。試聴データには、例えば、オリジナルデータよりも低音質で再生されるデータや、オリジナルデータのうちの一部（例えば、さびの部分のみ）などを再生することができるデータなどがある。利用者は、試聴データを再生して、気に入った場合に、例えば、暗号を復号する鍵を購入して、オリジナルのコンテンツデータを再生することができるようにしたりしようとしたり、あるいはオリジナルのコンテンツデータデータあるいはまたはコンテンツデータが記録された記録媒体を新たに購入しようとしたり、する。
【００３１】
しかしながら、上述したコンテンツ保護方法では、データ全体が再生できないか、もしくは、全てが雑音として再生されるので、例えば、比較的低音質で音声を録音した記録媒体を、試聴データとして配布するという用途に利用することができなかった。これらの方法によりスクランブルされたデータを利用者に配布しても、利用者は、そのデータの内容を把握することができない。
【００３２】
また、従来の方法では、高能率符号化を施した信号を暗号化する場合に、通常、広く用いられている再生装置にとって、意味のある符号列を与えながら、その圧縮効率を下げないようにすることは非常に困難であった。すなわち、上述したように、高能率符号化を施すことによって生成された符号列にスクランブルをかけた場合、その符号列をデスクランブルしないまま再生しても、雑音が発生するばかりではなく、スクランブルによって生成された符号列が、元となる高能率符号の規格に適合していない場合には、再生処理が全く実行できない可能性がある。
【００３３】
また、逆に、ＰＣＭ信号にスクランブルをかけた後に高能率符号化が施された場合、例えば、聴覚の性質を利用して情報量を削ると、不可逆符号化となってしまう。従って、このような高能率符号を復号しても、ＰＣＭ信号にスクランブルをかけた信号が正しく再現できない。すなわち、このような信号は、デスクランブルを正しく行うことが非常に困難なものとなってしまう。
【００３４】
従って、たとえ、圧縮の効率が下がってしまっても、スクランブルが正しく解除できる方法が選択されてきた。
【００３５】
このような課題に対して、本発明者等は、特開平１０−１３５９４４（対応米国特許６０８１７８４）において、例えば、音楽データをスペクトル信号に変換して符号化したもののうち、高帯域に対応する符号のみが暗号化されたデータを、試聴データとして配布することにより、鍵を保有していない利用者であっても、暗号化されていない狭帯域の信号を復号して再生することができるオーディオ符号化方式について開示した。この方式においては、高域側の符号が暗号化されるとともに、高域側のビット割当て情報が、ダミーデータに置き換えられ、高域側の真のビット割当て情報が、再生処理を行うデコーダが再生処理時に情報を読み取らない（無視する）位置に記録されるようになされている。
【００３６】
この方式を採用することにより、利用者は、試聴データの配布を受けて、試聴データを再生し、試聴の結果、気に入った試聴データをオリジナルデータに復号するための鍵を有償で購入して、所望の音楽などを全ての帯域で正しく再生して、高音質で楽しむことが可能となる。
【００３７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンテンツ提供者は、例えば、コンテンツ発売前の一時的な販売促進を目的として、上述した従来技術による試聴データの利用を制限したい場合があるが、従来技術による試聴データでは、これを取得した利用者は、無制限に試聴データを利用できてしまうという問題があった。
【００３８】
これに対して、試聴データの再生を制御するための従来方法として、特開２００１−２８２２５８が提案されている。これにより、著作権者は試聴データの利用を、期日や期間、回数、試聴時間といった条件に基づいて制限することを可能にしている。
【００３９】
ところで、試聴データが各種条件によってその再生が制限される場合には、例えば、試聴データが再生可能なのか、あるいは再生可能期間はいつまでなのか等、試聴データの状態がどのようになっているかを利用者が認識できる必要がある。例えば、コンテンツが楽曲データであって、期限によって利用を制限されている場合には、当該期限を経過した試聴データは再生することができない。この場合には、利用者は、再生装置に別途設けられた表示装置を通じて、試聴データを再生できない理由を確認する必要があった。
【００４０】
しかし、試聴データを再生しようとする利用者は、試聴データが再生されない場合、表示装置で確認しないと、試聴データが期限切れであることに気付かないという問題や、あるいは、再生装置の故障であると誤認してしまうという問題があった。
【００４１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、オリジナルデータの一部をダミー化した試聴データと、ダミーデータの真の値を含む小容量の追加データとを配信し、試聴可能なデータ配信を行う場合において、使用許可情報と案内用音声データとを付加して配信し、試聴データおよび追加データを利用する場合には、使用許可情報に基づいて再生するデータ区間を変更する。これにより、コンテンツの利用状況に応じた案内用音声データを再生することを可能にするものである。
【００４２】
本発明の符号化装置は、オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成する生成手段と、前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離する分離手段と、前記分離手段により分離された非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化する第１の符号化手段と、前記分離手段により分離されたトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化する第２の符号化手段と、トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成する符号列生成手段と、前記符号列生成手段により生成された前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成する視聴データ生成手段と、前記視聴データ生成手段によりダミーの値に置き換えられた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成する追加データ生成手段と、前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する付加手段とを備える。
本発明の符号化方法またはプログラムは、オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加するステップを含む。
【００４３】
本発明のデータ処理装置は、前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生する再生手段を備える。
本発明のデータ処理方法またはプログラムは、前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生するステップを含む。
【００４４】
本発明の符号化装置および方法、並びにプログラムにおいては、オリジナルの音声データが帯域分割され、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットが生成され、前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号がトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離される。また、分離された非トーン成分の信号が正規化され、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化され、分離されたトーン成分の信号が正規化され、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化される。さらに、トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列が生成され、生成された前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データが生成される。ダミーの値に置き換えられた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データが生成され、前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報がそれぞれ生成され、前記視聴データに前記第１の使用許可情報が付加され、前記追加データに前記第２の使用許可情報が付加される。
【００４５】
本発明のデータ処理装置および方法、並びにプログラムにおいては、前記視聴データが、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生され、前記追加データを使用することによって復元された前記オリジナルの音声データが、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生される。
【００４６】
【発明の実施の形態】
以下、図を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
【００４７】
図１は、本発明におけるデータ配信システムの構成例を示すブロック図である。
【００４８】
符号化装置２は、コンテンツのオリジナルデータから、低品質の試聴データと、試聴データからオリジナルデータに復元する際に必要なデータを含む追加データとを生成し、必要に応じて暗号化し、配信サーバ３に供給する。
【００４９】
配信サーバ３は、符号化装置２より供給された試聴データを、例えば、インターネットなど、有線あるいは無線によるネットワーク１を介して、複数の利用者が利用するデータ再生装置５またはデータ記録装置６に無料あるいは有料で配信する。図１においては、データ再生装置５およびデータ記録装置６をそれぞれ１つだけ図示して説明しているが、データ再生装置５およびデータ記録装置６は、それぞれ、ネットワーク１に、複数接続されるようにしても良いことはもちろんである。
【００５０】
利用者は、データ再生装置５で試聴データを再生して試聴し、または、データ記録装置６で、試聴データを所定の記録媒体などに記録して、記録された試聴データを再生して試聴し、コンテンツを気に入って正式に購入したい場合には、試聴データに対応する追加データを、配信サーバ３から取得し、必要に応じて暗号を復号し、オリジナルデータを復元する。ここで、試聴は、例えば、無料または追加データの購入より小額な料金で、提供することができる。試聴データが有料で提供される場合には、必要な課金処理が課金サーバ４で行われる。
【００５１】
利用者は、有料の試聴データあるいは追加データを購入する場合には、データの配信に先立ち、課金サーバ４にアクセスして料金の支払い手続きを実行する。従って、配信サーバ３は、利用者の支払い手続き完了の通知を課金サーバ４から受けた後、要求されているデータの配信を実行する。
【００５２】
図２は、音響波形信号の入力を受けて、試聴データを作成する符号化装置２の構成例を示すブロック図である。
【００５３】
ここでは、オーディオＰＣＭ信号などのデジタル信号の入力を受け、帯域分割符号化（ＳＢＣ：Sub Band Coding）、適応変換符号化（ＡＴＣ：Adaptive Transform cording）および、適応ビット割当てを行うことにより、高能率符号化を行う場合について説明する。適応変換符号化とは、離散コサイン変換（ＤＣＴ：Discrete Cosine Transformation）などをベースに、ビット配分を適応化した符号化方法であり、入力信号を時間ブロック毎にスペクトル信号に変換し、所定の帯域毎に、各スペクトル信号をまとめて正規化、すなわち、最大信号成分を近似する正規化係数で、各信号成分を除算してから、信号の性質によって適時定められた量子化精度で量子化して符号化するものである。
【００５４】
変換部１１は、音響波形信号の入力を受けて、信号周波数成分に変換し、信号成分符号化部１２に出力する。信号成分符号化部１２は、入力された信号周波数成分を符号化し、符号列生成部１３に出力する。符号列生成部１３は、信号成分符号化部１２により符号化された信号周波数成分から符号列を生成し、データ分離部１４に出力する。データ分離部１４は、符号列生成部１３から入力された符号列に対して、正規化係数情報の書き換え、試聴時間情報の挿入などの、所定の処理を行って、高音質で再生可能なコンテンツデータ（オリジナルデータ）を、試聴データに変換するとともに、オリジナルデータを復元または再生することを希望する利用者に対して販売される、試聴データに対応する追加データ（復元用データ）を生成して出力する。
【００５５】
図３は、変換部１１の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００５６】
変換部１１に入力された音響波形信号は、帯域分割フィルタ２１によって２つの帯域に分割され、それぞれの信号が、順スペクトル変換部２２−１および２２−２に出力される。順スペクトル変換部２２−１および２２−２は、例えばＭＤＣＴ（Modified Discrete Cosine Transformation）などを用いて、入力された信号を、スペクトル信号成分に変換して信号成分符号化部１２に出力する。順スペクトル変換部２２−１および２２−２に入力される信号は、帯域分割フィルタ２１に入力される信号の帯域幅の１／２であり、信号の入力も、それぞれ１／２に間引かれている。
【００５７】
図３の変換部１１においては、帯域分割フィルタ２１によって２つの帯域に分割された信号が、ＭＤＣＴを用いてスペクトル信号成分に変換されるものとして説明したが、入力された信号をスペクトル信号成分に変換する方法は、いずれの方法を用いるようにしても良く、例えば、入力された信号を帯域分割せずに、ＭＤＣＴを用いてスペクトル信号成分に変換するようにしても良い。あるいは、順スペクトル変換部２２−１および２２−２は、ＤＣＴやＤＦＴ（Discrete Fourier Transformation）を用いて、入力された信号をスペクトル信号に変換するようにしても良い。
【００５８】
いわゆる帯域分割フィルタを用いることにより、入力された信号を帯域成分に分割することも可能であるが、多数の周波数成分を比較的少ない演算量で演算することが可能な、ＭＤＣＴ、ＤＣＴ、あるいは、ＤＦＣを用いてスペクトル変換を行うと好適である。
【００５９】
また、図３においては、入力された音響波形信号が帯域分割フィルタ２１において、２つの帯域に分割されるものとして説明したが、帯域分割数は、２つでなくてもかまわないことは言うまでもない。帯域分割フィルタ２１における帯域分割数を示す情報は、信号成分符号化部１２を介して、符号列生成部１３に出力される。
【００６０】
図４は、変換部１１によって得られるＭＤＣＴによるスペクトル信号の絶対値を、パワーレベルに変換して示した図である。
【００６１】
変換部１１に入力された音響波形信号は、所定の時間ブロック毎に、例えば、６４個のスペクトル信号に変換される。これらのスペクトル信号は、信号成分符号化部１２によって、後述する処理により、例えば、図中の実線でかこまれた１６個の枠組みで示されるように、［１］乃至［１６］の、１６個の帯域に分けられ、それぞれの帯域毎に量子化および正規化が行われる。この１６個の帯域に分けられたスペクトル信号の集合、すなわち、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合が、量子化ユニットである。
【００６２】
周波数成分の分布の仕方に基づいて、量子化精度を量子化ユニット毎に変化させることにより、人間に聞こえる音の質の劣化を最小限にとどめることができる効率の良い符号化が可能となる。このように、音響波形信号の符号化では、量子化精度等の符号化パラメータを制御することにより、人間の聴覚特性を利用して符号化効率を向上させることができる。
【００６３】
図５は、信号成分符号化部１２の更に詳細な構成を示すブロック図である。ここでは、周波数成分符号化部１２は、入力されたスペクトル信号から、聴感上、特に重要なトーン部分、すなわち、特定の周波数周辺にエネルギが集中している信号成分を分離して、他のスペクトル成分とは別に符号化を行うようになされている場合について説明する。
【００６４】
変換部１１から入力されたスペクトル信号は、トーン成分分離部３１により、トーン成分と、非トーン成分に分離され、トーン成分は、トーン成分符号化部３２に出力され、非トーン成分は、非トーン成分符号化部３３に出力される。
【００６５】
図６を用いて、トーン成分と非トーン成分について説明する。例えば、トーン成分分離部３１に入力されたスペクトル信号が、図６のような信号である場合、特にパワーレベルが高い部分が、トーン成分４１乃至４３として、非トーン成分から分離される。なお、分離されたトーン成分４１乃至４３の位置を示す位置データＰ１乃至Ｐ３、およびトーン成分として抜き出された周波数の幅がそれぞれ検出されて、トーン成分とともに、トーン成分符号化部３２に出力される。
【００６６】
トーン成分の分離方法は、例えば、本発明者が先に出願した、特願平５−１５２８６５号公報、WO９４／２８６３３もしくは米国特許５７１７８２１などに記載の方法を用いればよい。この方法により分離されたトーン成分および非トーン成分は、後述するトーン成分符号化部３２および非トーン成分符号化部３３の処理により、それぞれ、異なるビット数で量子化される。
【００６７】
トーン成分符号化部３２および非トーン成分符号化部３３は、入力された信号を、それぞれ符号化するが、トーン成分符号化部３２は、トーン成分に対して、量子化ビット数を大きく、すなわち、量子化精度を高くして量子化を行い、非トーン成分符号化部３３は、非トーン成分に対して、量子化ビット数を小さく、すなわち、量子化精度を低くして量子化を行う。
【００６８】
各トーン成分に関しては、トーン成分の位置情報や、トーン成分として抜き出された周波数の幅などの情報を新たに付け加える必要があるが、非トーン成分のスペクトル信号を少ないビット数で量子化することが可能となる。特に、符号化装置２に入力された音響波形信号が、特定のスペクトルにエネルギが集中するような信号である場合には、このような方法を取ることにより、聴覚上の劣化を殆ど感じさせずに、高い圧縮率で効果的に符号化することが可能である。
【００６９】
図７は、図５のトーン成分符号化部３２の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００７０】
正規化部５１は、量子化ユニット毎にトーン成分のスペクトル信号の入力を受けて、正規化を行い、量子化部５２に出力する。量子化精度決定部５３は、入力された量子化ユニットを参照して、量子化精度を計算し、計算結果を量子化部５２に出力する。入力される量子化ユニットは、トーン成分であるから、量子化精度決定部５３は、量子化精度が高くなるように量子化精度を計算する。量子化部５２は、正規化部５１から入力された正規化結果を、量子化精度決定部５３により決定された量子化精度で量子化して、符号を生成するとともに、生成された符号に加えて、正規化係数情報や量子化精度情報などの、符号化情報を出力する。
【００７１】
また、トーン成分符号化部３２は、トーン成分とともに入力されたトーン成分の位置情報なども、トーン成分とともに符号化して出力する。
【００７２】
図８は、図５の非トーン成分符号化部３３の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００７３】
正規化部５４は、量子化ユニット毎に非トーン成分のスペクトル信号の入力を受けて、正規化を行い、量子化部５５に出力する。量子化精度決定部５６は、入力された量子化ユニットを参照して、量子化精度を計算し、計算結果を量子化部５５に出力する。入力される量子化ユニットは、非トーン成分であるから、量子化精度決定部５６は、量子化精度が低くなるように量子化精度を計算する。量子化部５５は、正規化部５４から入力された正規化結果を、量子化精度決定部５６により決定された量子化精度で量子化して、符号を生成するとともに、生成された符号に加えて、正規化係数情報や量子化精度情報などの、符号化情報を出力する。
【００７４】
上述した符号化方法に対して、更に符号化効率を高めることが可能である。例えば、可変長符号化を行い、量子化されたスペクトル信号のうち、頻度の高いものに対しては、比較的短い符号長を割当て、頻度の低いものに対しては、比較的長い符号長を割り当てることにより、符号のエントロピを減少させ、符号化効率を更に高めることができる。
【００７５】
そして、図２の符号列生成部１３は、信号成分符号化部１２により出力された信号周波数成分の符号から、例えば、記録媒体に記録したり、データ伝送路を介して、他の情報処理装置などに送出可能な符号列、すなわち、複数のフレームにより構成された符号列を生成し、データ分離部１４に出力する。符号列生成部１３により生成される符号列は、通常のデコーダによって高音質で再生可能な音声データである。
【００７６】
図９に、符号列生成部１３において生成される高音質で再生可能な音声データのフレームのフォーマットの例を示す。
【００７７】
各フレームの先頭には、同期信号を含む固定長のヘッダが配置されている。ヘッダには、図３を用いて説明した変換部１１の帯域分割フィルタ２１の帯域分割数等も記録される。
【００７８】
各フレームには、ヘッダに続いて、分離されたトーン成分に関するトーン成分情報が記録される。トーン成分情報には、トーン成分数（ここでは３）、トーン幅、および、図７を用いて説明したトーン成分符号化部３２がトーン成分に対して施した量子化の量子化精度情報が記録される。続いて、トーン成分４１乃至４３のデータとして、それぞれの正規化係数、トーン位置、およびスペクトル係数が記録されている。ここでは、例えば、トーン成分４１の正規化係数が３０、トーン位置がＰ１、スペクトル係数がＳＰ１であり、トーン成分４２の正規化係数が２７、トーン位置がＰ２、スペクトル係数がＳＰ２であり、トーン成分４３の正規化係数が２４、トーン位置がＰ３、スペクトル係数がＳＰ３であるものとする。
【００７９】
そして、トーン成分情報に続いて、非トーン成分情報が記載される。非トーン成分情報には、量子化ユニット数（ここでは１６）、図８を用いて説明した非トーン成分符号化部３３が、非トーン成分に対して符号化を施した際の、１６個の量子化ユニットそれぞれの量子化精度情報、正規化係数情報、およびスペクトル係数情報が記録されている。量子化精度情報には、最低域の量子化ユニット［１］の４という値から、最高域の量子化ユニット［１６］の４という値までが、量子化ユニット毎に記録されている。正規化係数情報には、最低域の量子化ユニット［１］の４６という値から、最高域の量子化ユニット［１６］の８という値までが、量子化ユニット毎に記録されている。ここでは、正規化係数情報として、スペクトル信号のパワーレベルのｄＢ値に比例する値が用いられているものとする。また、コンテンツフレームの長さが固定長である場合、スペクトル係数情報の後に空き領域が設けられるようにしても良い。
【００８０】
図１０は、図２のデータ分離部１４の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【００８１】
制御部６１は、図示しない外部の操作入力部などから入力される、試聴データの試聴区間や使用許可情報などの設定データや、案内用音声データを取得し、帯域制限処理部６３を制御するとともに、使用許可情報付加部６８を制御する。なお、言うまでもなく、試聴データの試聴区間や使用許可情報などの設定データや案内用音声データは、図示しない記録部に予め格納しておき、必要な場合に制御部６１が取得するようにしても良い。
【００８２】
帯域制限処理部６３は、制御部６１から入力される試聴区間の情報（試聴開始位置、試聴区間長、試聴帯域等）に基づいて、例えば、入力されたオリジナルデータの符号化フレームのうち、指定された位置（試聴開始位置）から指定された数（試聴区間長）の符号化フレームを基にして、指定された帯域（試聴帯域）に制限されたデータを生成する。例えば、図６を用いて説明したスペクトルデータのうち、高域側の一部の量子化ユニットの正規化係数を最小化することにより、低域側の周波数帯域のみをデコード可能として、再生されるコンテンツの品質を下げるようになされている。
【００８３】
例えば、試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］として試聴データを生成する場合は、制御部６１は、試聴帯域に含まれる量子化ユニットが［１］乃至［１２］であることを帯域制限処理部６に通知し、帯域制限処理部６３は、図１１に示されるように、量子化ユニット［１３］乃至［１６］の正規化係数情報の値を最小化するとともに、量子化ユニット［１３］乃至［１６］の本来の値を追加フレーム生成部６５に出力する。
【００８４】
非トーン成分と同様にして、帯域制限処理部６３は、トーン成分のうち、試聴帯域から外れている部分の正規化係数も最小化するとともに本来の値を追加フレーム生成部６５に出力する。
【００８５】
図１１に示された試聴データを再生した場合のスペクトル信号を図１２に示す。量子化ユニット［１３］乃至量子化ユニット［１６］の正規化係数情報は、帯域制限された符号化フレーム（試聴フレーム）内では最小化されているため、各量子化ユニットに対応する非トーン成分のスペクトル信号も最小化されている。また、量子化ユニット［１３］乃至量子化ユニット［１６］に含まれている２つのトーン成分４２および４３に対しても、同様に、スペクトル信号は最小化されている。すなわち、試聴データを復号して再生した場合、量子化ユニット［１］乃至［１２］の狭帯域のスペクトル信号のみが再生される。
【００８６】
図１１の例では、試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］とした場合について説明したが、試聴帯域は、フレーム毎に異なるように設定することも可能であり、更に、非トーン成分およびトーン成分の全ての正規化係数を最小化（試聴帯域はゼロ）して、試聴フレームを無音化することも可能である。
【００８７】
以上のように、オリジナルの符号化フレームを低品質化して試聴フレームを生成する処理は、全ての符号化フレームに適用しても良いが、コンテンツの一部の区間のフレーム列のみに適用することも可能であり、更に、複数の区間のフレームに適用することも可能である。また、１以上の区間のフレーム列に対して低品質化を適用する場合、指定された区間以外のフレームに対しては、例えば、上述したフレームを無音化する処理を施すことによって、試聴データにオリジナルの符号化フレームを含まないようにするも可能である。
【００８８】
このようにすることにより、試聴データを再生した場合、狭帯域の音質のみで再生されたり、あるいは、再生音が無かったりするので、図９を用いて説明したオリジナルデータと比較して、品質の低いデータが再生されることになる。
【００８９】
更に、非トーン成分の正規化係数の最小化により、図１１中Ａｄで示される位置より高域側のスペクトル係数情報は、試聴データの再生時に最小化されることになるため、この領域に、任意の情報を記載することが可能である。
【００９０】
つまり、スペクトル情報変更部６４は、図中Ａｄで示される位置より高域側のスペクトル係数情報の領域にランダムなダミーデータを記載することにより、これを試聴フレームとして、試聴データ生成部６６に出力する。更に、スペクトル情報変更部６４は、ダミーデータを記載した部分の本来のスペクトル係数情報と、必要に応じて、ダミーデータを記載した位置を示す情報とを、追加フレーム生成部６５に出力する。
【００９１】
なお、スペクトル係数情報のダミーデータは全てのフレームに記載することも可能であるが、任意の一部のフレームにのみ記載することも可能である。
【００９２】
特に、スペクトル係数情報が可変長符号化されており、その可変長符号が、スペクトル係数情報の記載領域に、低域側から高域側に、順次記述されている場合、デコード時に最小化されるスペクトル係数情報の領域に、別の情報が記載されていることにより、中域の可変長符号の一部が欠落することになり、その部分を含めた高域側のデータは、全く復号できなくなる。すなわち、試聴データに含まれる、試聴帯域外のオリジナルデータに関わるスペクトル係数情報を、追加データに記載したダミーデータの真の値を用いることなく復元または再生することが非常に困難となるので、試聴データの安全性が強化される。
【００９３】
このように、正規化係数情報の一部が欠落していたり、スペクトル係数情報の一部が別の情報で置き換えられている場合、欠落している真のデータを推測することは、比較的鍵長の短い暗号鍵を解読することと比較して、非常に困難である。また、試聴データを不正に改変しようとすると、かえって音質を劣化させる原因となる。従って、オリジナルデータの再生を許可されていないユーザが、試聴データを基に、オリジナルデータを推測することは非常に困難となり、コンテンツデータの著作者や配布者の権利をより強固に保護することが可能となる。
【００９４】
また、万が一、ある試聴データにおいて、置き換えられたデータに対する真のデータが推測されてしまっても、暗号アルゴリズムを解読されてしまった場合と異なり、他のコンテンツにその被害が拡大することはないので、特定のアルゴリズムを用いて暗号化を施したコンテンツデータを試聴データとして配布するよりも安全性が高い。
【００９５】
以上において、帯域制限処理部６３により変更された非トーン成分およびトーン成分の正規化係数情報の真の値と、スペクトル係数情報変更部６４により書き換えられた非トーン成分の一部のスペクトル係数情報の真の値は、後述する追加フレーム生成部６５に供給され、追加データに記載される。
【００９６】
試聴帯域外の量子化ユニットの正規化係数情報を変更する代わりに、あるいは正規化係数情報の変更と同時に、試聴帯域外の量子化精度情報を最小化するなどして変更することも可能であり、その場合、帯域制限処理部６３は、変更した量子化精度情報の真の値を追加フレーム生成部６５に供給する。
【００９７】
ただし、正規化係数情報を変更した場合と、量子化精度情報を変更した場合とでは、追加データを用いずに試聴データから不正にオリジナルデータを推測するための困難さ、すなわち、試聴データの安全強度が異なってしまう。例えば、オリジナルデータの生成時に、正規化係数情報に基づいて量子化精度情報を算出するようなビット割当てアルゴリズムが採用されている場合、試聴帯域外の量子化精度情報のみを変更して正規化係数情報を試聴データに記載したままであると、この正規化係数情報を手掛かりにして、真の量子化精度情報を推測される危険性がある。
【００９８】
これに対して、量子化精度情報から正規化係数情報を推測するのは困難であるので、試聴データの安全強度は高いといえる。なお、試聴帯域外の正規化係数情報および量子化精度情報の両方の値を変更することで、不正にオリジナルデータを推測される危険性は更に排除できる。また、試聴データのフレームによって、試聴帯域外の正規化係数情報または量子化精度情報を選択的に変更するようにしてもよい。
【００９９】
追加フレーム生成部６５は、オリジナルデータのフレーム毎に、帯域制限処理部６３からの、試聴帯域外の正規化係数情報や量子化精度情報、および、スペクトル情報変更部６４からの、試聴帯域外のスペクトル係数情報に基づいて、試聴データを高音質化するための追加データを構成するフレーム（追加フレーム）を生成する。試聴データを試聴した利用者は、この追加データを購入して取得することにより、試聴データからオリジナルデータを復元または再生することができる。
【０１００】
図１３に、生成される追加フレームのフォーマットを示す。図１１を用いて説明したように、試聴区間の試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］とした場合、試聴データの試聴区間内の各フレームにおいて、量子化ユニット［１３］乃至［１６］の量子化ユニットに含まれる２つのトーン成分の正規化係数情報（図中網掛部）、および量子化ユニット［１３］乃至［１６］の４つの正規化係数情報（図中網掛部）は、最小化されたダミーデータに変更されている。また、試聴帯域外の非トーン成分のスペクトル係数情報の一部（図１１における図中の網掛部）もダミーデータに置き換えられている。
【０１０１】
追加フレーム生成部６５は、帯域制限処理部６３で変更された、トーン成分および非トーン成分の正規化係数情報のダミーデータに対応する真の値の供給を受け、更に、スペクトル情報変更部６４で変更された、試聴帯域外の非トーン成分の一部のスペクトル係数情報のダミーデータに対応する真の値と位置情報の供給を受け、図１３の追加フレームを生成する。
【０１０２】
つまり、追加フレームには、トーン成分に関する情報と、非トーン成分に関する情報が記載される。図１３は、試聴帯域を量子化ユニット［１］乃至［１２］とした場合を示している。トーン成分に関する情報としては、ダミーデータに変更された各トーン成分の正規化係数情報（ここでは値２７および２４）が記載される。また、非トーン成分に関する情報としては、ダミーデータに変更された正規化係数情報（ここでは値１８、１２、１０および８）、およびダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報（ここではＨＣ）とその位置情報（ここではＡｄ）が記載されている。
【０１０３】
図１３の例では、試聴フレームにおいてダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報の位置情報を、生成される追加フレームに記載している。しかし、スペクトル係数情報をダミーデータに書き換える位置を、試聴帯域外のスペクトル係数情報となる部分の先頭とすることで、非トーン成分の正規化係数情報のうちのダミーデータに変更された正規化係数情報から、ダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報の位置を求めることが可能であるため、位置情報を記載しないことも可能である。一方、ダミーデータに書き換える位置を、試聴帯域外のスペクトル係数情報となる部分の先頭より後方（下方）の位置とする場合には、図１３に示すように、追加フレームに、ダミーデータに書き換えられた部分のスペクトル係数情報の位置情報を記載する必要がある。
【０１０４】
また、試聴フレームの空き領域に、追加データに加えるべき情報の一部を記載することにより、追加データの容量を小さくすることができるので、ユーザが、例えば、ＭＭＫなどで、追加データを記録媒体に記録しようとした場合に、処理時間を短くすることができたり、追加データをダウンロード処理により手に入れようとした場合に、通信時間を短くすることができる。
【０１０５】
なお、符号化装置２の信号成分符号化部１２は、入力された信号を符号化する場合、トーン成分と非トーン成分を分離して、それぞれ別に符号化を行うものとして説明したが、信号成分符号化部１２に代わって、図８の非トーン成分符号化部３３を用いることにより、入力された信号をトーン成分と非トーン成分を分離せずに符号化するようにしても良い。その場合の追加フレームは、図１３に示す追加フレームのトーン成分情報が記載されていないものとなり、これにより、追加データの容量を小さくすることができる。
【０１０６】
試聴データ生成部６６は、試聴データのヘッダを生成し、供給された試聴フレーム列に、生成したヘッダを付加して、試聴データを生成して使用許可情報付加部６８に供給する。試聴データのヘッダには、例えば、コンテンツを識別するためのコンテンツＩＤや、コンテンツの再生時間、コンテンツのタイトル、あるいは、符号化方式の情報などの情報が含まれている。
【０１０７】
追加データ生成部６７は、追加データのヘッダを生成し、入力された追加フレーム列に、生成した追加データのヘッダを付加して、追加データを生成して使用許可情報付加部６８に供給する。追加データのヘッダには、コンテンツを識別して、試聴データと対応させるためのコンテンツＩＤ、コンテンツの再生時間、必要に応じて符号化方式に関する情報などが記載される。
【０１０８】
使用許可情報付加部６８は、制御部６１から供給される使用許可情報の設定値や案内用音声データを使用して、試聴データ生成部６６から供給される試聴データおよび追加データ生成部６７から供給される追加データのそれぞれに対して、使用許可情報および案内用音声データを付加する。
【０１０９】
使用許可情報としては、利用期限、利用期間、利用回数、利用時間等の様々な条件でコンテンツの利用を制限することが可能である。つまり、あるコンテンツＣの符号化フレームに関して、ある条件Ａの成立時に利用できる符号化フレームと、条件Ａの不成立時に利用できる符号化フレームとを指定することで、コンテンツＣの利用を制限する。これにより、例えば，条件「利用期限以前」の場合は、全ての符号化フレームを再生できるが、条件「利用期限以前」でない場合は、全ての符号化フレームを再生できないように、コンテンツＣの使用許可情報を設定することが可能である。
【０１１０】
更に、使用許可情報には、複合的な条件を設定することも可能であり、例えば、条件を「利用回数以下、且つ、利用期限以前」とした場合、利用回数を超えた場合または利用期限を過ぎた場合には、前記条件を不成立とすることが可能である。同様に、条件を「利用回数以下、または、利用期限以前」とした場合は、利用回数を超えた場合且つ利用期限を過ぎた場合に、前記条件を不成立とすることが可能である。
【０１１１】
また、使用許可情報には、更に詳細な条件を設定することも可能であり、例えば、条件「利用回数の残数が１回」や条件「利用期限まで３日以内」の元で利用可能な符号化フレームを設定することができる。
【０１１２】
案内用音声データは、使用許可情報に記載された様々な条件の元で利用され、例えば、「利用回数の残数がゼロである」や「利用期限が過ぎている」といった案内を利用者に音声で通知するために再生されるものである。
【０１１３】
試聴データに付加されている使用許可情報や案内用音声データは、試聴データの利用を制限したり、利用状況を案内したりするものであるが、追加データに付加されている使用許可情報や案内用音声データは、試聴データに付加されている使用許可情報や案内用音声データを更新するためのものである。つまり、試聴データを有している利用者は、追加データを入手することにより、試聴データを高品質化できるとともに、使用許可情報を更新したり、案内用音声データを入れ換えることができる。例えば、使用許可情報が付加された追加データを入手することで、試聴データをオリジナルデータに復元するとともに、試聴データに含まれていた宣伝用の音声データを削除し、使用回数や使用期限が無制限となるよう更新することができる。
【０１１４】
使用許可情報付加部６８は、上述したように、使用許可情報および案内用音声データが付加された試聴データを出力するとともに、試聴データに対応する、使用許可情報および案内用音声データが付加された追加データを、必要に応じて暗号化し、出力する。
【０１１５】
このようにして、データ分離部１４によって生成された試聴データと追加データとを用いて、後述する処理により、オリジナルデータを復元することができる。
【０１１６】
次に、図１４のデータ構造を参照して、試聴データ、追加データおよび高音質データ（オリジナルデータ）の具体例について説明する。
【０１１７】
図１４に図示する試聴データ７１は、コンテンツＩＤ（ＣＩＤ）を含むヘッダと試聴フレーム列Ｍ１乃至Ｍ８に、使用許可情報Ｌ１と複数の案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４が挿入されている。試聴フレームＭ１乃至Ｍ８は、オリジナルデータの符号化フレームを低品質化したものであり、後述する追加データ７２を用いることでオリジナルデータに復元される。
【０１１８】
図１４に図示する試聴データ７１の例では、案内用音声フレームＧ１およびＧ２は、「試聴再生します」という音声を符号化したデータであり、案内用音声フレームＧ３乃至およびＧ４は、「試聴できません」という音声を符号化したデータである。
【０１１９】
試聴データ７１の使用許可情報Ｌ１は、１以上の許可条件と、各条件の元で再生できる符号化フレームの区間を記載しており、図１４の例では、条件を再生回数として、再生される符号化フレームの区間を、コンテンツデータおよび案内用音声データに関して別々に記載している。
【０１２０】
この例では、許可条件が「再生回数＜４」の場合、つまり、再生回数が４回未満の場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を再生するとともに、案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ２を再生するように設定されており、許可条件が「再生回数＞３」の場合、つまり、再生回数が４回以上の場合は、試聴フレームを再生することなく、案内用音声フレームＧ３乃至Ｇ４のみを再生するように設定されている。つまり、再生回数が３回までは、「試聴再生します」という案内用音声に続いて全ての試聴フレームが再生され、４回目以降は、「試聴できません」という案内用音声のみが再生されることによって、利用者は、試聴データ７１が利用できなくなっていることを認識できる。
【０１２１】
試聴データ７１に案内用音声データを挿入する位置や個数は任意であり、例えば、試聴フレームの再生前に案内用音声を流したい場合には、試聴フレームの先頭より前（図中左側）の位置に挿入し、試聴フレームの再生後に案内用音声を流したい場合には、最後尾の試聴フレームより後ろ（図中右側）の位置に挿入することができる。
【０１２２】
また、案内用音声フレームとしては、試聴フレームと同じ符号化方式で、案内用音声データを符号化したものとすることにより、案内用音声データの復号処理も試聴フレームの復号処理と同様になるため、符号化装置２およびデータ再生装置５の双方の構成を簡略化することができる。
【０１２３】
図１４に図示する追加データ７２は、コンテンツＩＤ（ＣＩＤ）を含むヘッダと追加フレーム列Ｓ１乃至Ｓ８に、使用許可情報Ｌ２と案内用音声データが挿入されている。追加フレームＳ１乃至Ｓ８は、試聴データ７１の試聴フレームＭ１乃至Ｍ８それぞれから、オリジナルデータの符号化フレームを復元する際に必要なデータを含んでいる。
【０１２４】
案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’は、試聴データ７１を高音質化した高音質データ７３に挿入する案内用音声フレームであり、この例では、「タイトルは○○です」という音声を符号化したデータである。
【０１２５】
追加データ７２の使用許可情報Ｌ２は、試聴データ７１を高音質化した高音質データ７３に対する１以上の許可条件（ここでは、無制限）と、試聴データ７１において高音質化すべき符号化フレームの区間（高音質化フレーム区間）と、試聴データ７１から削除すべき符号化フレームの区間（削除フレーム区間）と、高音質データ７３に追加すべき符号化フレームの区間（追加フレーム区間）を記載している。
【０１２６】
つまり、試聴データ７１の使用許可情報Ｌ１に記載された許可条件、コンテンツフレームの区間および案内用音声フレームの区間は、それぞれ、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に記載された許可条件、コンテンツフレームの区間および案内用音声フレームの区間に変更される。更に、使用許可情報Ｌ２に記載された削除フレーム区間の符号化フレームが試聴データ７１から削除され、使用許可情報Ｌ２に記載された追加フレーム区間の符号化フレームが、追加データ７２から高音質データ７３に挿入される。
【０１２７】
試聴データ７１における高音質化フレーム区間を示す情報「Ｍ１−Ｍ８」は、追加データ７２に含まれる追加フレームＳ１乃至Ｓ８を試聴データ７１に含まれる試聴フレームＭ１乃至Ｍ８に対応付けるための情報であり、必要に応じて、試聴データ７１における位置を示す情報を含む。
【０１２８】
もちろん、追加データ７２に含まれる追加フレームが、試聴データ７１の一部の試聴フレームにのみ対応する場合は、当該一部の試聴フレームを指定するように高音質化フレーム区間を記載することも可能であり、例えば、追加フレームＳ１乃至Ｓ４のみが追加データ７２に含まれる場合は、使用許可情報Ｌ２に記載される高音質化フレーム区間は、「Ｍ１−Ｍ４」となり、試聴フレームＭ５乃至Ｍ８は高音質化されない。このように、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に記載されている高音質化フレーム区間と、追加データ７２に実際に含まれる追加フレームとの間に整合性があれば、高音質化フレーム区間とその個数は任意に設定することができる。
【０１２９】
試聴データ７１における削除フレーム区間を示す情報は、必要に応じて削除フレーム区間の位置を示す情報を含み、試聴データ７１を高音質化する際に削除すべき、コンテンツデータまたは案内用音声データの符号化フレームを示す情報であり、削除フレーム区間とその個数は任意に設定することができる。
【０１３０】
試聴データ７１における追加フレーム区間を示す情報は、必要に応じて追加フレーム区間の位置を示す情報を含み、試聴データ７１を高音質化する際に高音質データ７３に追加すべき、コンテンツデータまたは案内用音声データの符号化フレームを示す情報であり、追加すべきコンテンツデータや案内用音声データの符号化フレームが追加データ７２に含まれていれば、追加フレーム区間とその個数は任意に設定することができる。
【０１３１】
図１４に図示する高音質データ７３は、上述した試聴データ７１および追加データ７２を使用して復元されるものであり、コンテンツＩＤ（ＣＩＤ）を含むヘッダと高音質化された符号化フレーム列Ｃ１乃至Ｃ８に、使用許可情報Ｌ３と案内用音声フレームＧ１’乃至Ｇ２’が挿入されている。符号化フレームＣ１乃至Ｃ８は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８と追加フレームＳ１乃至Ｓ８を使用して生成されたものである。
【０１３２】
高音質データ７３の使用許可情報Ｌ３は、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に含まれていた、１以上の許可条件と、各条件の元で再生できる符号化フレームの区間を記載しており、図１４の例では、符号化フレームの区間を、コンテンツデータおよび案内用音声データに関して別々に記載している。
【０１３３】
案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’は、元々は追加データ７２に含まれ、試聴データ７１を高品質化する際に挿入された符号化フレームであり、ここでは、「タイトルは○○です」という音声を符号化したデータである。つまり、追加データ７２の使用許可情報Ｌ２に基づいて、試聴データ７１の案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４が削除されるとともに、追加データ７２に含まれていた案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’が挿入されている。
【０１３４】
この例では、高音質化された符号化フレームＣ１乃至Ｃ８を無制限に再生できるように、許可条件が更新されており、同時に、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’も再生するように更新されている。つまり、高音質データ７３を再生すると、「タイトルは○○です」という案内用音声に続いて、高音質化された符号化フレームＣ１乃至Ｃ８が再生される。ここで、追加した案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’を追加データ７２に含めないことで、高音質データ７３に案内用音声データを追加しないようにすることも可能であり、あるいは、試聴データ７１または高音質データ７３を再生するデータ再生装置５において、案内用音声データを再生するか否かを指定できる機能を設けさせるようにすることで、案内用音声データの再生を抑制させることも可能である。
【０１３５】
図１４では、許可条件に再生回数を設定することで、試聴データ７１の再生回数を制限する例を示したが、再生回数以外に、コンテンツを再生できる期限を示す再生期限や、再生できる期間を示す再生期間、再生できる累積時間を示す再生時間などを許可条件として設定することも可能である。許可条件が再生期限を含む場合は、カレンダー機能を利用して許可条件を判定することができ、許可条件が再生期間を含む場合は、カレンダー機能やタイマ機能を利用して許可条件を判定することができ、許可条件が再生時間の累積値を含む場合は、タイマ機能とメモリ機能を利用して許可条件を判定することができ、許可条件が再生回数を含む場合は、カウンタ機能とメモリ機能を利用して許可条件を判断することができ、いずれの許可条件を使用する方法も本発明に含まれる。
【０１３６】
案内用音声データとしては、試聴データ７１や高音質データ７３の再生状態を説明するものに限らず、例えば、コンテンツを宣伝する音声や、著作者のメッセージ音声、追加データ７２の入手場所や入手方法を説明する音声、試聴データ７１や高音質データ７３の許可条件や使用方法を説明する音声などとすることも可能である。案内用音声データとして、全てのコンテンツに共通のものを使用することも可能であるが、コンテンツに固有の案内用音声データを使用することで、効果的な宣伝や販売促進を実現することも可能である。
【０１３７】
次に、図１５および図１６のフローチャートを参照して、試聴データ生成処理について説明する。
【０１３８】
ステップＳ１において、データ分離部１４の制御部６１は、図示しない操作入力部などから入力された、試聴区間に関する設定値を取得する。ここでは、図１１および図１２を用いて説明したように、試聴帯域として量子化ユニット［１］乃至［１２］が指定されたものとして説明する。また、試聴開始位置としてはコンテンツの先頭が指定され、試聴区間長としてはコンテンツ全体の長さが指定されたものとする。つまり、全ての符号化フレームを量子化ユニット［１］乃至［１２］で帯域制限するように設定されている。制御部６１は、試聴区間の設定値を、帯域制限処理部６３に供給する。
【０１３９】
ステップＳ２において、帯域制限処理部６３は、オリジナルデータに相当するフレーム列に含まれるいずれかのフレーム、すなわち、図９を用いて説明した高音質再生可能なフレームの入力を順次受ける。
【０１４０】
ステップＳ３において、帯域制限処理部６３は、ステップＳ１で供給された試聴区間の設定値に基づいて、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれている場合は、試聴帯域外にあるトーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、試聴帯域外のトーン成分のスペクトル係数は、当該符号化フレームの再生処理において最小化されることになる。一方、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれない場合は、全てのトーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、全てのトーン成分のスペクトル係数は、当該フレームの再生処理において最小化されることになる。
【０１４１】
更に、ステップＳ３において、帯域制限処理部６３は、ダミー値に変更したトーン成分の正規化係数情報の本来の値を、後述するステップＳ６で追加データに記載するため、追加フレーム生成部６５に供給する。
【０１４２】
ステップＳ４において、帯域制限処理部６３は、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれている場合は、試聴帯域外にある非トーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、試聴帯域外の非トーン成分のスペクトル係数は、当該符号化フレームの再生処理において最小化されることになる。一方、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれない場合は、全ての非トーン成分の正規化係数の値を例えばダミー値０として最小化する。これにより、全ての非トーン成分のスペクトル係数は、当該符号化フレームの再生処理において最小化されることになる。
【０１４３】
更に、ステップＳ４において、帯域制限処理部６３は、ダミー値に変更した非トーン成分の正規化係数情報の本来の値を、後述するステップＳ６で追加データに記載するため、追加フレーム生成部６５に供給する。
【０１４４】
ステップＳ５において、スペクトル係数情報変更部６４は、入力された符号化フレームが試聴区間に含まれている場合は、試聴帯域より高域側の非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を、必要に応じて、真の値が推測できないようなダミー値に書き換え、一方、入力されたフレームが試聴区間に含まれない場合は、任意の非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を、必要に応じて、真の値が推測できないようなダミー値に書き換え、真の値を、後述するステップＳ６で追加データに記載するため、追加フレーム生成部６５に供給する。
【０１４５】
ステップＳ６において、追加フレーム生成部６５は、帯域制限処理部６３から入力される、トーン成分の正規化係数情報および非トーン成分の正規化係数情報と、スペクトル係数情報変更部６４から入力される、非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を、図１３に示したように追加フレームに記載して追加データを構成する。
【０１４６】
ステップＳ６の処理の終了後、ステップＳ７において、制御部６１は、処理されたフレームは、最終フレームであるか否かを判断する。ステップＳ７において、処理されたフレームは、最終フレームではない（Ｎｏ）と判断された場合、処理は、ステップＳ２に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１４７】
ステップＳ７において、処理されたフレームは、最終フレームである（Ｙｅｓ）と判断された場合、次のステップＳ８において、試聴データ生成部６６は、試聴データのヘッダを生成し、試聴フレーム列に付加して試聴データを生成し、使用許可情報付加部６８に供給する。
【０１４８】
ステップＳ９において、追加データ生成部６７は、追加データのヘッダを生成し、追加フレーム列に付加して追加データを生成し、使用許可情報付加部６８に供給する。
【０１４９】
ステップＳ１０において、制御部６１は、図示しない操作入力部などから入力された、使用許可情報の設定値や案内用音声データを取得する。制御部６１は、使用許可情報の設定値を、使用許可情報付加部６８に供給する。
【０１５０】
ステップＳ１１において、使用許可情報付加部６８は、制御部６１から供給される使用許可情報の設定値に基づいて、図１４を用いて説明したように、試聴データ生成部６６から供給される試聴データに、使用許可情報および案内用音声データを付加する。
【０１５１】
つまり、試聴データの再生回数を３回まで許可し、４回以上の再生を禁止する場合は、再生を許可する条件として「再生回数＜４」を示す許可条件を記載し、当該許可条件の元で再生を許可する符号化フレームの区間を「Ｍ１−Ｍ８」として記載し、当該許可条件の元で再生する案内用音声フレームの区間を「Ｇ１−Ｇ２」として記載する。更に、再生を禁止する条件として「再生回数＞３」を示す許可条件を記載し、当該許可条件の元で再生する案内用音声フレームの区間を「Ｇ３−Ｇ４」として記載する。
【０１５２】
ステップＳ１２において、使用許可情報付加部６８は、制御部６１から供給される使用許可情報の設定値に基づいて、図１４を用いて説明したように、追加データ生成部６７から供給される追加データに、使用許可情報および案内用音声データを付加して、試聴データ生成処理を終了する。
【０１５３】
つまり、高音質化したコンテンツデータの再生を制限しない場合は、再生を許可する条件として「無制限」を示す許可条件を記載し、当該許可条件の元で再生を許可する高音質データの符号化フレームの区間を「Ｃ１−Ｃ８」として記載し、当該許可条件の元で再生する案内用音声フレームの区間を「Ｇ１’−Ｇ２’」として記載する。
【０１５４】
図１５および図１６のフローチャートを参照して説明した処理により、指定された許可条件に基づいて、案内用音声を伴って低品質で再生される試聴データと、試聴データを試聴した利用者が、試聴データを高品質化して再生する際に取得する追加データとが生成される。
【０１５５】
このようにして生成された試聴データは、インターネットなどを介して、利用者に配信されたり、店舗などに備えられたＭＭＫによって、利用者が保有する各種の記録媒体に記録されて配布される。試聴データを再生して、コンテンツを気に入った利用者は、所定の料金をコンテンツデータの配信事業者に支払うなどして、追加データを入手することができる。利用者は、入手した追加データを用いて試聴データを高品質化し、オリジナルデータを復元させるとともに、使用許可情報を更新することで、高音質データを復号して再生したり、記録媒体に記録することが可能となる。
【０１５６】
次に、試聴データを復号して出力、あるいは再生する、もしくは、試聴データおよび追加データから、オリジナルデータを復号して出力、あるいは再生する場合の処理について説明する。
【０１５７】
図１７は、データ再生装置５の構成を示すブロック図である。
【０１５８】
符号列分解部９１は、試聴データの符号化フレームの入力を受け、符号列を分解して、各信号成分の符号を抽出し、符号列復元部９３に出力するとともに、分解された符号列に使用許可情報が含まれていた場合は、これを制御部９２に出力する。
【０１５９】
制御部９２は、図示しない操作入力部から、利用者の操作を受け、符号列分解部９１に入力されるデータを高音質再生するか試聴再生するかを示す情報の入力を受け、追加データ入力部９６、符号列復元部９３および使用許可情報管理部９７を制御する。
【０１６０】
制御部９２は、符号列分解部９１から供給された使用許可情報を、使用許可情報管理部９７に出力し、保存させる。また、制御部９２は、試聴再生する場合は、使用許可情報管理部９７の使用許可情報を参照し、再生しようとする試聴データが再生可能であるか否かを判定する。試聴データの再生が許可されていれば、制御部９２は、符号列復元部９３を制御し、符号列復元部９３は、符号列分解部９１から供給された試聴データの符号化フレームおよび試聴データの案内用音声フレームを、信号成分復号部９４に供給する。
【０１６１】
使用許可情報管理部９７は、制御部９２の制御に基づいて、供給された使用許可情報を保存したり、変更、または更新する。
【０１６２】
追加データ入力部９６は、追加データの入力を受け、追加データが暗号化されている場合は復号し、使用許可情報や案内用音声データ、追加フレーム列を認識して、制御部９２に供給する。
【０１６３】
制御部９２は、高音質再生する場合は、追加データ入力部９６を制御して追加データを取得し、使用許可情報管理部９７を制御して、追加データの使用許可情報に基づいて、使用許可情報管理部９７が保持する使用許可情報を更新し、符号列復元部９３を制御して、追加データの使用許可情報に基づいて、試聴フレームを高品質化したり、案内用音声フレームを削除したり、案内用音声フレームを挿入したりする。
【０１６４】
つまり、高音質再生において、符号列復元部９３は、制御部９２より供給される追加フレームを使用し、符号列分解部９１より供給される試聴フレームを高音質データの符号化フレームに復元し、復元した符号化フレームを、信号成分復号部９４に出力する。更に、符号列復元部９３は、制御部９２より供給される追加フレーム区間の符号化フレームを信号成分復号部９４に転送し、制御部９２からの制御に従い、符号列分解部９１から供給される符号化フレームの内、削除フレーム区間の符号化フレームを削除する。
【０１６５】
再生回数や再生時間でコンテンツの利用が制限されている場合には、制御部９２は、使用許可情報管理部９７を制御して、現在の再生回数をカウンタで計数して更新したり、現在の再生時間の累積値をタイマで計時して更新する。
【０１６６】
信号成分復号部９４は、入力された試聴データ、もしくは高音質データの符号化フレームを復号する。図１８は、入力された符号化フレームが、トーン成分と非トーン成分に分割されて符号化された場合、その符号化フレームを復号する信号成分復号部９４の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【０１６７】
フレーム分離部１０１は、例えば、図９および図１１を用いて説明したような符号化フレームの入力を受け、トーン成分と非トーン成分とに分割し、トーン成分は、トーン成分復号部１０２に、非トーン成分は、非トーン成分復号部１０３に出力する。
【０１６８】
図１９は、トーン成分復号部１０２の更に詳細な構成を示すブロック図である。逆量子化部１１１は、入力された符号化データを逆量子化し、逆正規化部１１２に出力する。逆正規化部１１２は、入力されたデータを逆正規化する。すなわち、逆量子化部１１１および逆正規化部１１２により、復号処理が行われて、トーン部分のスペクトル信号が出力される。
【０１６９】
図２０は、非トーン成分復号部１０３の更に詳細な構成を示すブロック図である。逆量子化部１２１は、入力された符号化データを逆量子化し、逆正規化部１２２に出力する。逆正規化部１２２は、入力されたデータを逆正規化する。すなわち、逆量子化部１２１および逆正規化部１２２により、復号処理が行われて、非トーン部分のスペクトル信号が出力される。
【０１７０】
スペクトル信号合成部１０４は、トーン成分復号部１０２および非トーン成分復号部１０３から出力されたスペクトル信号の入力を受け、それらの信号を合成し、高音質データであれば図６を用いて説明したスペクトラム信号を生成し、試聴データであれば図１２を用いて説明したスペクトラム信号を生成して、逆変換部９５に出力する。
【０１７１】
なお、符号化データが、トーン成分と非トーン成分とに分割されて符号化されていない場合、フレーム分離部１０１を省略し、トーン成分復号部１０２、もしくは、非トーン成分復号部１０３のうちのいずれか一方のみを用いて、復号処理を行うようにしても良い。
【０１７２】
図２１は、逆変換部９５の更に詳細な構成を示すブロック図である。
【０１７３】
信号分離部１３１は、入力された符号化フレームのヘッダに記載されている帯域分割数に基づいて、信号を分離する。ここでは、帯域分割数が２であり、信号分離部１３１が、入力されたスペクトル信号を逆スペクトル変換部１３２−１および１３２−２に分離するものとする。
【０１７４】
逆スペクトル変換部１３２−１および１３２−２は、入力されたスペクトル信号に対して、逆スペクトル変換し、得られた各帯域の信号を帯域合成フィルタ１３３に出力する。帯域合成フィルタ１３３は、入力された各帯域の信号を合成して出力する。
【０１７５】
帯域合成フィルタ１３３から出力された信号（例えば、オーディオＰＣＭ信号）は、例えば、図示しないＤ／Ａ変換部でアナログデータに変換され、図示しないスピーカから、音声として再生出力される。また、帯域合成フィルタ１３３から出力された信号は、ネットワークなどを介して、他の装置に出力されるようにしても良い。
【０１７６】
次に、図２２のフローチャートを参照して、図１７のデータ再生装置５が実行する試聴再生処理について説明する。
【０１７７】
ステップＳ２１において、制御部９２は、使用許可情報管理部９７から試聴データの使用許可情報を取得するとともに、試聴データの再生回数や再生時間等、試聴データの現在の利用状況を認識する。
【０１７８】
ステップＳ２２において、制御部９２は、利用者によるデータ再生装置５の操作において、案内用音声データを再生するよう設定されているか否かを判定し、案内用音声データを再生する（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ２３において、使用許可情報と現在の利用状況に基づき、試聴データにおける再生すべき案内用音声フレームを認識した後に、ステップＳ２４に処理を移行する。
【０１７９】
例えば、図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合現在までの、再生回数が３回以下であれば、案内用音声フレームＧ１およびＧ２を再生すべき符号化フレームとして認識し、再生回数が４回以上であれば、案内用音声フレームＧ３およびＧ４を再生すべき符号化フレームとして認識する。一方、案内用音声データを再生しない（Ｎｏ）場合は、直接ステップＳ２４に処理を移行する。
【０１８０】
ステップＳ２４において、制御部９２は、ステップＳ２１で取得した試聴データの使用許可情報と現在の利用状況に基づき、試聴データにおける再生すべき試聴フレームを認識する。例えば、図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合、現在までの再生回数が３回以下であれば、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を再生すべき符号化フレームとして認識し、再生回数が４回以上であれば、再生すべき試聴フレームがないと認識する。
【０１８１】
符号列分解部９１は、ステップＳ２５において、試聴データの符号化フレームの入力を受け、ステップＳ２６において、制御部９２の制御に基づいて、入力された符号列のうち、使用許可情報により使用が許可された符号化フレームを分解し、符号列復元部９３に出力する。図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合、現在までの再生回数が３回以下であれば、案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ２および試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が分解されて、符号列復元部９３に順次入力され、再生回数が４回以上であれば、案内用音声フレームＧ３乃至Ｇ４が分解されて、符号列復元部９３に順次入力される。
【０１８２】
符号列復元部９３は、制御部９２の制御に従って、分解された符号列を信号成分復号部９４に転送する。ステップＳ２７において、信号成分復号部９４は、入力された符号列を、トーン成分と非トーン成分とに分割し、それぞれ、逆量子化および逆正規化を施すことにより復号し、復号によって生成されたスペクトル信号を合成して、逆変換部９５に出力する。
【０１８３】
ステップＳ２８において、逆変換部９５は、入力されたスペクトル信号を、必要に応じて帯域分離し、それぞれ逆スペクトル変換した後、帯域合成して、時系列信号に逆変換する。
【０１８４】
ステップＳ２８の処理の終了後、ステップＳ２９において、制御部９２は、ステップＳ２３またはＳ２４で認識した、再生すべき案内用音声フレームまたは試聴フレームのうち、まだ再生されていない符号化フレームがあるか否かを判定する。
【０１８５】
ステップＳ２９において、再生すべき符号化フレームがある（Ｙｅｓ）と判定された場合、処理は、ステップＳ２５に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ２９において、再生すべき符号化フレームはない（Ｎｏ）と判定された場合、次のステップＳ４０に処理が移行される。
【０１８６】
ステップＳ４０において、使用許可情報管理部９７は、試聴データの利用状況として、再生回数や再生時間の累積値を更新し、試聴再生処理を終了する。
【０１８７】
次に、図２３および図２４のフローチャートを参照して、図１７のデータ再生装置５が実行する高音質再生処理について説明する。
【０１８８】
ステップＳ４１において、追加データ入力部９６は、制御部９２からの制御に従って、追加データの入力を受け、追加データが暗号化されている場合は復号し、使用許可情報、案内用音声データおよび追加フレーム列を識別し、制御部９２に供給する。
【０１８９】
ステップＳ４２において、制御部９２は、追加データ入力部９６から使用許可情報および案内用音声データを取得するとともに、使用許可情報管理部９７に保存されている使用許可情報を追加データに含まれているデータを基に更新し、高音質データの再生回数や再生時間等、高音質データの現在の利用状況を認識する。
【０１９０】
ステップＳ４３において、制御部９２は、利用者によるデータ再生装置５の操作において、案内用音声データを再生するよう設定されているか否かを判定し、案内用音声データを再生する（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ４４において、使用許可情報と現在の利用状況に基づき、再生すべき案内用音声フレームを認識した後に、ステップＳ４５に処理を移行する。図１４を用いて説明した追加データ７２の供給を受けた場合、制御部９２は、試聴データに含まれる案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４を再生せず、追加データに含まれる案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’を再生すべき符号化フレームとして認識する。一方、案内用音声データを再生しない（Ｎｏ）場合は、ステップＳ４５に処理を移行する。
【０１９１】
ステップＳ４５において、制御部９２は、ステップＳ４２で取得した追加データの使用許可情報と現在の利用状況に基づき、試聴データにおける高音質化すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した追加データ７２の供給を受けた場合、制御部９２は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を高音質化すべき符号化フレームとして認識する。
【０１９２】
符号列分解部９１は、ステップＳ４６において、試聴データの符号化フレームの入力を受け、ステップＳ４７において、入力された符号列を分解し、符号列復元部９３に出力する。図１４を用いて説明した試聴データ７１の供給を受けた場合、符号列復元部９３に試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が順次入力される。
【０１９３】
ステップＳ４８において、符号列復元部９３は、符号列分解部９１から供給された符号列が、案内用音声フレームであるか否かを判定し、案内用音声フレームであると判定された（Ｙｅｓ）場合、ステップＳ５０に処理が移行される。また、制御部９２が、追加データの使用許可情報に基づいて、追加データに含まれる案内用音声フレームを符号列復元部９３に供給した場合には、ステップＳ４８において、案内用音声フレームである（Ｙｅｓ）と判定されるので、同様にステップＳ５０に処理が移行される。
【０１９４】
一方、ステップＳ４８において、符号列復元部９３に供給された符号列が、案内用音声フレームでない（Ｎｏ）、つまり、試聴フレームであると判定された場合、制御部９２は、試聴フレームに対応する追加フレームを、符号列復元部９３に供給する。符号列復元部９３は、制御部９２より供給された追加フレームを使用して、試聴フレームからオリジナルデータの符号化フレームを復元するために、後述する図２５のフローチャートを用いて符号列復元処理を実行する。図１４を用いて説明した例においては、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が、符号列分解部９１から符号列復元部９３に順次供給されるのに同期して、追加フレームＳ１乃至Ｓ８が制御部９２から符号列復元部９３に順次供給される。
【０１９５】
ステップＳ５０において、信号成分復号部９４は、入力された符号列を、トーン成分と非トーン成分とに分割し、それぞれ、逆量子化および逆正規化を施すことにより復号し、復号によって生成されたスペクトル信号を合成して、逆変換部９５に出力する。
【０１９６】
ステップＳ５１において、逆変換部９５は、入力されたスペクトル信号を、必要に応じて帯域分離し、それぞれ逆スペクトル変換した後、帯域合成して、時系列信号に逆変換する。
【０１９７】
ステップＳ５１の処理の終了後、ステップＳ５２において、制御部９２は、ステップＳ４４で認識した、再生すべき案内用音声フレーム、あるいは、Ｓ４５で認識した、高音質化すべき試聴フレームのうち、まだ再生されていない符号化フレームがあるか否かを判定する。
【０１９８】
ステップＳ５２において、再生すべき符号化フレームがある（Ｙｅｓ）と判定された場合、処理は、ステップＳ４６に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ５２において、処理されていないフレームはない（Ｎｏ）と判定された場合、次のステップＳ５３に処理が移行される。
【０１９９】
ステップＳ５３において、使用許可情報管理部９７は、ステップＳ４２で取得した追加データの使用許可情報に基づいて、試聴データの使用許可情報を更新するとともに、必要に応じて、高音質データの利用状況として、再生回数や再生時間の累積値を更新し、高音質再生処理を終了する。
【０２００】
逆変換部９５によって逆変換されて生成された時系列信号は、図示しないＤ／Ａ変換部によりアナログデータに変換されて、図示しないスピーカから再生出力されるようにしても良いし、図示しないネットワークを介して、他の装置などに出力されるようにしても良い。
【０２０１】
なお、ここでは、トーン成分と非トーン成分とが分割されて符号化されている試聴データ、もしくは、その試聴データから復元されたオリジナルデータを復号する場合について説明しているが、トーン成分と非トーン成分とが分割されていない場合においても、同様にして、復元処理、および再生処理が可能である。
【０２０２】
次に、図２５のフローチャートを参照して、図２４のステップＳ４９において実行される符号列復元処理について説明する。
【０２０３】
制御部９２は、ステップＳ６１において、符号列復元部９３が符号列分解部９１から供給される試聴フレームを受けると、ステップＳ６２において、試聴フレームに対応する追加フレームを符号列復元部９３に供給する。
【０２０４】
ステップＳ６３において、符号列復元部９３は、入力された追加フレームに記載されている、トーン成分の正規化係数情報に基づいて、入力された試聴フレームのトーン成分の正規化係数情報を復元する。
【０２０５】
ステップＳ６４において、符号列復元部９３は、入力された追加フレームに記載されている、非トーン成分の正規化係数情報に基づいて、入力された試聴フレームの非トーン成分の正規化係数情報を復元する。
【０２０６】
ステップＳ６５において、符号列復元部９３は、入力された追加フレームに記載されている、非トーン成分のスペクトル係数情報に基づいて、入力された試聴フレームの非トーン成分のスペクトル係数情報の一部を復元する。
【０２０７】
ステップＳ６５を終了すると、符号列復元部９３は、符号列復元処理を完了し、高音質再生の場合は、図２４のステップＳ５０に復帰して、高音質再生処理を続行し、高音質記録の場合は、後述する図２８のステップＳ９３に復帰して、高音質記録処理を続行する。
【０２０８】
図２５のフローチャートを用いて説明した処理により、試聴フレームと追加フレームを用いて、高音質の符号化フレームが復元される。
【０２０９】
図１７乃至図２５を用いて説明した処理により、復号された試聴データ、あるいは復元されて復号されたオリジナルデータは、図示しないスピーカなどを用いて再生されても、例えば、ネットワークなどを介して、他の装置に出力されるようにしても良い。
【０２１０】
次に、試聴データを記録媒体に記録する、もしくは、試聴データおよび追加フレームからオリジナルデータを復元して記録媒体に記録する場合の処理について説明する。
【０２１１】
図２６は、データ記録装置６の構成を示すブロック図である。
【０２１２】
なお、図１７のデータ再生装置５の場合と対応する部分には同一の符号を付してあり、その説明は適宜省略する。
【０２１３】
すなわち、符号列分解部９１は、試聴フレームの入力を受け、符号列を分解して、各信号成分の符号を抽出し、制御部９２は、図示しない操作入力部から、利用者の操作を受け、入力された試聴データを高音質記録するか、すなわち、オリジナルデータを復元して記録する処理を実行するか否かを示す情報の入力を受けるとともに、追加データ入力部９６を制御して、追加データの供給を受け、符号列復元部９３に追加フレームを供給する。
【０２１４】
符号列復元部９３は、制御部９２の制御に基づいて、入力された試聴データが記録される場合は、入力された試聴フレームをそのまま記録部１５１に出力し、オリジナルデータが復元されて記録される場合には、制御部９２から供給される追加フレームを使用して、入力された試聴データからオリジナルデータの符号化フレームを復元し、復元されたオリジナルデータの符号化フレームを、記録部１５１に出力する。
【０２１５】
また、符号列復元部９３は、高音質記録の場合、追加データの使用許可情報に基づいて、削除フレーム区間の試聴フレームは、記録部１５１に出力せず、また、追加データに含まれる案内用音声フレームのような、追加フレーム区間の符号化フレームを制御部９２より供給されると、これを記録部１５１に出力する。
【０２１６】
記録部１５１は、例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、半導体メモリ、あるいは、磁気テープなどの記録媒体に、所定の方法でデータを記録する。また、記録部１５１は、例えば、基板などに備えられているメモリや、ハードディスクなどのように、その内部に情報を記録するものであってもかまわない。例えば、記録部１５１が、光ディスクにデータを記録することが可能である場合、記録部１５１は、光ディスクに記録するために適したフォーマットにデータを変換するエンコーダ、レーザダイオードなどのレーザ光源、各種レンズ、および、偏向ビームスプリッタなどから構成される光学ユニット、光ディスクを回転駆動するスピンドルモータ、光学ユニットを光ディスクの所定のトラック位置に駆動する駆動部、並びにそれらを制御する制御部などから構成される。
【０２１７】
なお、記録部１５１に装着される記録媒体は、符号列分解部９１に入力される試聴データ、あるいは、制御部９２に入力される追加データが記録されていた記録媒体と同一のものであっても良い。
【０２１８】
次に、図２７および図２８のフローチャートを参照して、データ記録装置６が実行するデータ記録処理について説明する。
【０２１９】
ステップＳ８１において、制御部９２は、データ記録装置６に入力される試聴データの使用許可情報を取得する。
【０２２０】
ステップＳ８２において、制御部９２は、高音質記録が実行されるか否かを判断し、高音質記録が実行されない（Ｎｏ）と判断された場合、ステップＳ８６に処理を移行し、一方、高音質記録が実行される（Ｙｅｓ）と判断された場合、次のステップＳ８３に処理を移行する。
【０２２１】
ステップＳ８３において、追加データ入力部９６は、制御部９２からの制御に従って、追加データの入力を受け、追加データが暗号化されている場合は復号し、使用許可情報、案内用音声データおよび追加フレーム列を識別し、制御部９２に供給する。
【０２２２】
ステップＳ８４において、制御部９２は、追加データ入力部９６から使用許可情報および案内用音声データを取得する。
【０２２３】
ステップＳ８５において、制御部９２は、ステップＳ８４で取得した追加データの使用許可情報に基づき、試聴データにおける高音質化すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を高音質化すべき符号化フレームとして認識する。
【０２２４】
ステップＳ８６において、制御部９２は、記録すべき案内用音声フレームを認識する。すなわち、制御部９２は、高音質記録が実行されない場合、試聴データの使用許可情報に基づいて、記録すべき案内用音声フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、案内用音声フレームＧ１乃至Ｇ４を記録すべき符号化フレームとして認識する。一方、高音質記録が実行される場合、制御部９２は、追加データの使用許可情報に基づいて、記録すべき案内用音声データフレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’を記録すべき符号化フレームとして認識する。
【０２２５】
ステップＳ８７において、制御部９２は、記録すべき試聴フレームを認識する。すなわち、制御部９２は、高音質記録が実行されない場合、試聴データの使用許可情報に基づいて、記録すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を記録すべき符号化フレームとして認識する。一方、高音質記録が実行される場合、制御部９２は、追加データの使用許可情報に基づいて、高音質化して記録すべき試聴フレームを認識する。図１４を用いて説明した例における場合は、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８を高音質化すべき符号化フレームとして認識する。
【０２２６】
符号列分解部９１は、ステップＳ８８において、試聴データの符号化フレームの入力を受け、ステップＳ８９において、入力された符号列を分解し、符号列復元部９３に出力する。図１４を用いて説明した場合においては、高音質記録でないとき、案内用音声フレームＧ１およびＧ２、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８、案内用音声フレームＧ３およびＧ４が順次入力され、高音質記録のとき、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が順次入力される。
【０２２７】
ステップＳ９０において、符号列復元部９３は、符号列分解部９１から供給された符号列が、案内用音声データのフレームであるか否かを判定し、案内用音声データのフレームである（Ｙｅｓ）場合は、ステップＳ９３に処理を移行する。また、制御部９２が、追加データの使用許可情報に基づいて、追加データに含まれる案内用音声フレームを符号列復元部９３に供給した場合には、案内用音声フレームである（Ｙｅｓ）として、同様にステップＳ９３に処理を移行する。
【０２２８】
一方、ステップＳ９０において、符号列復元部９３に供給された符号列が、案内用音声フレームでない（Ｎｏ）、つまり、試聴フレームである場合、ステップＳ９１において、制御部９２は、高音質記録が実行されるか否かを判断し、高音質記録が実行されない（Ｎｏ）と判断された場合、ステップＳ９３に処理を移行し、一方、高音質記録が実行される（Ｙｅｓ）と判断された場合、試聴フレームに対応する追加フレームを、符号列復元部９３に供給する。
【０２２９】
ステップＳ９２において、符号列復元部９３は、制御部９２より供給された追加フレームを使用して、試聴フレームからオリジナルデータの符号化フレームを復元するために、図２５のフローチャートを用いて説明した符号列復元処理を実行する。図１４を用いて説明した例における場合には、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８が、符号列分解部９１から符号列復元部９３に順次供給されるのに同期して、追加フレームＳ１乃至Ｓ８が制御部９２から符号列復元部９３に順次供給される。
【０２３０】
ステップＳ９０において、符号列復元部９３に入力された符号化フレームが案内用音声フレームであった場合、ステップＳ９１において、高音質記録を実行しないと判断された場合、もしくは、ステップＳ９２の符号列復元処理の終了後、ステップＳ９３において、記録部１５１は、入力された符号列を、装着された記録媒体などに記録する。図１４を用いて説明した場合においては、高音質記録でない場合、案内用音声フレームＧ１およびＧ２、試聴フレームＭ１乃至Ｍ８、並びに、案内用音声フレームＧ３およびＧ４が順次記録され、高音質記録の場合、案内用音声フレームＧ１’およびＧ２’、並びに、高音質データの符号化フレームＣ１およびＣ８が順次入力される。
【０２３１】
ステップＳ９３の処理の終了後、ステップＳ９４において、制御部９２は、ステップＳ８６で認識した記録すべき案内用音声フレームのうち、まだ記録されていない符号化フレームがあるか否か、あるいは、Ｓ８７で認識した高音質化して記録すべき試聴フレームのうち、まだ記録されていない符号化フレームがあるか否かを判定する。
【０２３２】
ステップＳ９４において、記録すべきフレームがある（Ｙｅｓ）と判定された場合、処理は、ステップＳ８８に戻り、それ以降の処理が繰り返される。ステップＳ９４において、記録すべきフレームはない（Ｎｏ）と判定された場合、次のステップＳ９５に処理が移行される。
【０２３３】
ステップＳ９５において、使用許可情報管理部９７は、高音質記録が実行されていない場合は、ステップＳ８１で取得した試聴データの使用許可情報を記録し、一方、高音質記録が実行されている場合は、ステップＳ８４で取得した追加データの使用許可情報に基づいて、ステップＳ８１で取得した試聴データの使用許可情報を更新して記録し、高音質記録処理を終了する。図１４を用いて説明した場合においては、高音質記録でない場合、使用許可情報Ｌ１が記録され、高音質記録の場合、使用許可情報Ｌ３が記録される。
【０２３４】
本発明の最も重要な特徴は、符号化されたコンテンツデータに、符号化フレーム単位で再生を許可する情報を付加することで、使用回数や使用期限等の様々な制限に基づいて、再生する符号化フレームを切り換えることができることであり、例えば、複数の案内用音声データを符号化フレームとしてコンテンツデータに挿入しておき、これら複数の案内用音声データを使用期限前後で切り換えて再生することにより、コンテンツデータの再生の可否を利用者に音声で通知することが可能となる。
【０２３５】
本発明の別の重要な特徴は、符号化されたコンテンツデータから一部の符号化フレームを削除したり、あるいは、別の符号化フレームを追加したりすることができることであり、例えば、コンテンツのオリジナルデータを購入する際、試聴データに挿入されていた広告用音声データを削除したり、解説用音声データを追加したりすることが可能となる。
【０２３６】
コンテンツ提供者は、デジタルコンテンツを配信する場合において、オリジナルデータの一部をダミー化した試聴データと、ダミーデータの真の値を含む小容量の追加データとを生成し、使用許可情報と案内用音声データを付加して配信することで、著作権を保護しながら、効果的な販売促進を実施することができる。また、コンテンツ利用者は、入手した試聴データの使用可否や購入方法等を音声によって認識できるため、利便性が向上し、再生できないことを機器の故障と誤認することもなくなる。
【０２３７】
そして、試聴データの生成時に置き換えられたデータに対応する真の値（例えば、真の正規化係数情報、あるいは、真のスペクトル係数情報など）が記載された追加フレームにより構成される追加データを作成するようにしたので、追加データを用いて、試聴データからオリジナルデータを復元することが可能である。また、追加データに含まれる使用許可情報により、試聴データの使用許可情報も更新することが可能である。
【０２３８】
本発明を適用することにより、試聴データ、および、復元されたオリジナルデータを、再生出力したり、記録媒体に記録したリ、ネットワークなどを介して他の機器に出力することが可能である。
【０２３９】
以上では、オーディオ信号によるコンテンツデータの試聴データおよび対応する追加データを生成したり、試聴データおよび追加データから、オリジナルデータを復元して、再生したり、記録する処理について説明したが、本発明は、画像信号、あるいは、画像信号とオーディオ信号からなるコンテンツデータにも適応することが可能である。
【０２４０】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるが、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、例えば、符号化装置２、データ再生装置５、もしくは、データ記録装置６は、図２９に示されるようなパーソナルコンピュータ１６１により構成される。
【０２４１】
図２９において、CPU１７１は、ＲＯＭ１７２に記憶されているプログラム、または記憶部１７８からRAM１７３にロードされたプログラムに従って、各種の処理を実行する。RAM１７３にはまた、CPU１７１が各種の処理を実行する上において必要なデータなども適宜記憶される。
【０２４２】
CPU１７１、ＲＯＭ１７２、およびRAM１７３は、バス１７４を介して相互に接続されている。このバス１７４にはまた、入出力インタフェース１７５も接続されている。
【０２４３】
入出力インタフェース１７５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部１７６、ディスプレイやスピーカなどよりなる出力部１７７、ハードディスクなどより構成される記憶部１７８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部１７９が接続されている。通信部１７９は、インターネットを含むネットワークを介しての通信処理を行う。
【０２４４】
入出力インタフェース１７５にはまた、必要に応じてドライブ１８０が接続され、磁気ディスク１９１、光ディスク１９２、光磁気ディスク１９３、あるいは半導体メモリ１９４などが適宜装着され、それらから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部１７８にインストールされる。
【０２４５】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０２４６】
この記録媒体は、図２９に示されるように、装置本体とは別に、ユーザにプログラムを供給するために配布される、プログラムが記憶されている磁気ディスク１９１（フロッピディスクを含む）、光ディスク１９２（ＣＤ-ＲＯＭ（Compact Disk-Read Only Memory），ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）を含む）、光磁気ディスク１９３（ＭＤ（Mini-Disk）（商標）を含む）、もしくは半導体メモリ１９４などよりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに供給される、プログラムが記憶されているＲＯＭ１７２や、記憶部１７８に含まれるハードディスクなどで構成される。
【０２４７】
なお、本明細書において、記録媒体に記憶されるプログラムを記述するステップは、含む順序に沿って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０２４８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、データ列を変換することが出来る。また、本発明によれば、オリジナルデータの一部をダミー化した試聴データと、ダミーデータの真の値を含む小容量の追加データとを配信する場合において、使用許可情報と案内用の音声データとを付加して配信する。使用許可情報には、様々な許可条件毎に再生可能な符号化フレーム（音声データを含む）を指定することで、コンテンツの利用状況に応じて、案内用の音声データを切り換えて再生することが可能になる。
また、他の本発明によれば、使用許可情報を参照して、データ列を再生または記録することができるのみならず、異なるデータ列を用いて、データを復元することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用したデータ配信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明を適用した符号化装置の構成を示すブロック図である。
【図３】図２の変換部の構成を示すブロック図である。
【図４】スペクトル信号と量子化ユニットについて説明する図である。
【図５】図２の信号成分符号化部の構成を示すブロック図である。
【図６】トーン成分および非トーン成分について説明するための図である。
【図７】図５のトーン成分符号化部の構成を示すブロック図である。
【図８】図５の非トーン成分符号化部の構成を示すブロック図である。
【図９】オリジナルデータのフレームのフォーマットについて説明する図である。
【図１０】図２のデータ分離部の構成を示すブロック図である。
【図１１】試聴フレームのフォーマットについて説明する図である。
【図１２】図１１の試聴フレームに対応するスペクトル信号について説明する図である。
【図１３】追加フレームを説明する図である。
【図１４】試聴データ、追加データおよび高音質データのデータ構造について説明する図である。
【図１５】試聴データ生成処理について説明するフローチャートである。
【図１６】試聴データ生成処理について説明するフローチャートである。
【図１７】本発明を適用したデータ再生装置の構成を示すブロック図である。
【図１８】図１７の信号成分復号部の構成を示すブロック図である。
【図１９】図１８のトーン成分復号部の構成を示すブロック図である。
【図２０】図１８の非トーン成分復号部の構成を示すブロック図である。
【図２１】図１７の逆変換部の構成を示すブロック図である。
【図２２】試聴再生処理について説明するフローチャートである。
【図２３】高音質再生処理について説明するフローチャートである。
【図２４】高音質再生処理について説明するフローチャートである。
【図２５】符号列復元処理について説明するフローチャートである。
【図２６】本発明を適用したデータ記録装置の構成を示すブロック図である。
【図２７】データ記録処理について説明するフローチャートである。
【図２８】データ記録処理について説明するフローチャートである。
【図２９】パーソナルコンピュータの構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
２ 符号化装置， ３ 配信サーバ， ４ 課金サーバ， ５ データ再生装置， ６ データ記録装置， １１ 変換部， １２ 信号成分符号化部， １３ 符号列生成部， １４ データ分離部， ６１ 制御部， ６３ 帯域制限処理部， ６４ スペクトル情報変更部， ６５ 追加フレーム生成部， ６６試聴データ生成部， ６７ 追加データ生成部， ６８ 使用許可情報付加部， ９１ 符号列分解部， ９２ 制御部， ９３ 符号列復元部， ９４ 信号成分復号部， ９５ 逆変換部， ９６ 追加データ入力部， ９７ 使用許可情報管理部， １５１ 記録部
Claims (6)
- オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成する生成手段と、
前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離する分離手段と、
前記分離手段により分離された非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化する第１の符号化手段と、
前記分離手段により分離されたトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化する第２の符号化手段と、
トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成する符号列生成手段と、
前記符号列生成手段により生成された前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成する視聴データ生成手段と、
前記視聴データ生成手段によりダミーの値に置き換えられた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成する追加データ生成手段と、
前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する付加手段と
を備える符号化装置。 - オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、
前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、
分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、
分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、
トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、
生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、
ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、
前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する
ステップを含む符号化方法。 - オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、
前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、
分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、
分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、
トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、
生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、
ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、
前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。 - オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、
前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、
分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、
分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、
トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、
生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペク トル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、
ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、
前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する
符号化装置により生成された前記視聴データと前記追加データ取得して処理するデータ処理装置において、
前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生する再生手段を備える
データ処理装置。 - オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うスペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、
前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、
分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、
分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、
トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、
生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、
ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、
前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する
符号化装置により生成された前記視聴データと前記追加データ取得して処理するデータ処理装置のデータ処理方法において、
前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生する
ステップを含むデータ処理方法。 - オリジナルの音声データを帯域分割し、量子化および正規化を行うス ペクトル信号の集合である量子化ユニットを生成し、
前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号をトーン成分の信号と非トーン成分の信号に分離し、
分離した非トーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に量子化精度を変えて量子化し、
分離したトーン成分の信号を正規化し、その信号が含まれる前記量子化ユニット毎に、非トーン成分の信号の量子化に用いられる量子化精度より高い量子化精度で量子化し、
トーン成分の信号の量子化に用いられた量子化精度と、トーン成分の信号毎の、正規化に用いられた正規化係数、トーン成分の信号のスペクトル係数とを含むトーン成分情報、および、非トーン成分の信号の量子化と正規化に用いられた前記量子化ユニット毎の量子化精度、正規化係数と、非トーン成分の信号のスペクトル係数とを含む非トーン成分情報を含む符号列を生成し、
生成した前記符号列に含まれる前記トーン成分情報と前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についての正規化係数の真の値をダミーの値に置き換えるとともに、前記非トーン成分情報に含まれる情報のうち、前記視聴帯域から外れている前記量子化ユニットに含まれるスペクトル信号についてのスペクトル係数の真の値をダミーの値に置き換えることによって視聴データを生成し、
ダミーの値に置き換えた正規化係数とスペクトル係数の真の値を含む追加データを生成し、
前記視聴データの使用条件を指定する第１の使用許可情報と、前記視聴データと前記追加データから前記オリジナルの音声データを取得した再生装置において前記視聴データの使用条件を更新するための、前記オリジナルの音声データの使用条件を指定する第２の使用許可情報をそれぞれ生成し、前記視聴データに前記第１の使用許可情報を付加し、前記追加データに前記第２の使用許可情報を付加する
符号化装置により生成された前記視聴データと前記追加データ取得して処理するデータ処理装置のデータ処理方法において、
前記視聴データを、付加されている前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生し、前記追加データを使用することによって復元した前記オリジナルの音声データを、前記追加データに付加されている前記第２の使用許可情報に基づいて更新した前記第１の使用許可情報により指定される使用条件に従って再生する
ステップを含む処理をコンピュータに実行させるプログラム。
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