JP4738146B2 - 情報処理装置、および音声出力方法 - Google Patents

Description

本発明は、コピープロテクションが施された音声データを出力する情報処理装置および音声出力方法に関する。

違法コピーを防止するためにコピープロテクションが施されたコンテンツをコンピュータで再生する場合に、データ処理中に発生する生データをコピーされないように音声データを保護する必要がある。保護する手法としてモジュールやデバイス間に流れる音声データを暗号化する方法がある。

例えば、特許文献１には、暗号化の一方法として雑音を追加するという方法が開示されている。
特表２００３−５２３６９４号公報

しかしコンピュータのオペレーティングシステムは、データが暗号化されている事を想定していないため、暗号化されたオーディオデータと従来同様に他のオーディオデータとをデジタルミキシングすると、暗号化されたオーディオデータを復号することができない。

そのため、暗号化した音声データを出力するか、それ以外の音声データを出力するかの排他的な選択となる。コンピュータには警告音など鳴らす必要がある音声データがあり、排他処理ではコンピュータの機能として問題となる。

特許文献１に記載された技術では、暗号化の一方法として雑音を追加するという方法をとる事で、他の音源とのミキシングを可能としている。しかし、通常の手法で暗号化された音声データと他の音声データとをミキシングすることが出来ない。

本発明の目的は、暗号化手法に寄らずに、暗号化された音声データに基づく音声と、他の音声データに基づく音声とを同時に鳴らすことが可能な、情報処理装置、および音声出力方法を提供することにある。

本発明の一例に係わる情報処理装置は、コピープロテクションが施されたコンテンツを復号し、第１のデジタル音声データを生成する手段と、暗号鍵を用い前記第１のデジタル音声データを暗号化する暗号化手段と、前記暗号鍵の情報をデジタル映像信号に多重化する多重化手段と、前記デジタル映像信号に多重化された暗号鍵の情報を抽出する抽出手段と、前記抽出された暗号鍵の情報を用いて、前記暗号化された第１のデジタル音声データを復号する復号手段と、前記復号された第１のデジタル音声データを第１のアナログ音声信号に変換する第１の変換器と、第２のデジタル音声データを第２のアナログ音声信号に変換する第２の変換器と、前記第１のアナログ音声信号と第２のアナログ音声信号とをミキシングするアナログミキサと、前記ミキシングされた音声信号を出力する出力手段とを具備することを特徴とする。

暗号化手法に寄らずに、暗号化された音声データに基づく音声と、他の音声データに基づく音声とを同時に鳴らすことが可能になる。

本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。

図１はノートブック型パーソナルコンピュータのディスプレイユニットを開いた状態、および拡張ユニットとしてのドッキングステーションの斜視図である。また、図２はコンピュータの裏面側からの斜視図である。

本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成されている。ディスプレイユニット１２には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１７から構成される表示装置が組み込まれており、そのＬＣＤ１７の表示画面はディスプレイユニット１２のほぼ中央に位置されている。

ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０を電源オン／オフするためのパワーボタン１４、およびタッチパッド１５、タッチパッドコントロールボタン１６、スピーカ１９などが配置されている。コンピュータ本体１１の手間側には、High Definition Digital Versatile Disc（ＨＤ ＤＶＤ）を再生可能な光ディスクドライブのディスク挿入口１８が設けられている。

コンピュータ本体１１で生成されたＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection System）規格に沿って暗号化された映像・音声信号が、コンピュータ本体１１の背面に設けられたＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格に沿ったコネクタに接続されたケーブル４０を介して外部デジタルディスプレイ２００に供給される。

次に、図２を参照して、本コンピュータ１０、および外部デジタルディスプレイ２００のシステム構成について説明する。

本コンピュータは、図２に示されているように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１１１、ノースブリッジ１１２、主メモリ１１３、ＧＰＵ（Graphics Processing Unit）１１４、サウスブリッジ１１９、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２１、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２２、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１２３、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４等を備えている。

ＣＰＵ１１１は、本コンピュータ１０の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ１２２から主メモリ１１３にロードされる、オペレーティングシステム（ＯＳ）、および各種アプリケーションプログラムを実行する。

また、ＣＰＵ１１１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２１に格納されたＢＩＯＳ（Basic Input Output System）プログラムも実行する。ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１２１はハードウェア制御のためのプログラムである。

ノースブリッジ１１２はＣＰＵ１１１のローカルバスとサウスブリッジ１１９との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１１２には、主メモリ１１３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ１１２には、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バスなどを介してＧＰＵ１１４との通信を実行する機能も有している。

ＧＰＵ１１４は、本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１７または外部デジタルディスプレイ２００を制御する表示コントローラである。このＧＰＵ１１４はビデオメモリ（ＶＲＡＭ）を有しており、ＯＳ／アプリケーションプログラムによってビデオメモリに書き込まれた表示データから、ディスプレイユニット１２のＬＣＤ１７、または外部デジタルディスプレイ２００に表示すべき表示イメージを形成する映像信号を生成する。

サウスブリッジ１１９は、ＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ１１９は、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１２２、光ディスクドライブ（ＯＤＤ）１２３を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラ、ＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）コントローラ、ＵＳＢコントローラ、オーディオコントローラ１３０を内蔵している。

光ディスクドライブ１２３は、ＨＤ ＤＶＤ、ＤＶＤ、ＣＤなどの記憶メディアを駆動するためのドライブユニットである。また、光ディスクドライブ１２３は、ＣＤ−Ｒ，ＤＶＤ−Ｒ等の追記可能な光メディアへのデータの書込、ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＷ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等の書換可能な光メディアへのデータの書込／消去を行うドライブユニットである。

オーディオコントローラ１３０は、アプリケーションが使用するオーディオドライバの種類に応じて、デジタル音声データをオーディオコーデック１３１、およびＨＤＭＩトランスミッタ１３２の少なくとも一方に供給する。

オーディオコーデック１３１は、音声データを復号（伸長）した音声信号をアナログミキサ１３３を介してスピーカ１９に供給して、スピーカ１９から音を出力させる。また、音声信号をラインアウト端子１３５に接続された外部スピーカから音を出力させる。また、外部から入力されたアナログオーディオを符号化する機能を有する。

エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）１３、タッチパッド１５、およびタッチパッドコントロールボタン１６を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１２４は、電源コントローラと協調して動作することにより、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて、本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフする機能を有している。

ＨＤＭＩトランスミッタ１３２は、ＧＰＵ１１４で生成された映像データと音声データとをＨＤＭＩで定められた方式に沿って映像データと音声データを合成した後、ＨＤＣＰ方式で暗号化したデジタルデータを生成し、ＨＤＭＩコネクタ１４０に供給する。ＨＤＭＩトランスミッタ１３２は、オーディオコーデックを内蔵し、音声データをアナログデータに変換し、アナログミキサ１３３に供給する。

アナログミキサ１３３は、オーディオコーデック１３１から供給されたアナログ音声信号とＨＤＭＩトランスミッタ１３２内のオーディオコーデックから供給されたアナログ音声信号とを合成して、合成された音声信号をスピーカ１９、ラインアウト端子１３５等に供給する。

外部デジタルディスプレイ２００は、ＨＤＭＩトランスミッタ１３２で暗号化された映像信号を復号するためのデコーダ２０１を有する。

本コンピュータ１０は、違法コピーを防止するためにコピープロテクションが施されたコンテンツを再生する場合に、データ処理中に発生する生データをコピーされないようにデータを保護すると共に、他のアプリケーションから出力されたサウンドを同時に鳴らすことが可能である。

以下に図３を参照してコピープロテクションが施されたコンテンツの音声データを保護すると共に、他のアプリケーションから出力されたサウンドを同時に鳴らすための構成を説明する。

ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１、タイマ３０４、およびメーラ３０５は、オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションである。

ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１は、光ディスクドライブ１２３によって得られるＨＤ ＤＶＤの再生データから映像データおよび音声データを復号する。また、ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１は、複数の暗号鍵を有する鍵３０２と、鍵３０２が有する暗号鍵から選ばれた暗号鍵を用いて音声データを暗号化する暗号化部３０３を有する。

タイマ３０４は、所定の時刻に鳴ったときに、アラーム音を鳴らす機能を有する。メーラ３０５は、メールの送受信を行い、メールを受信した時にお知らせ音を鳴らせる機能を有する。

デジタルミキサ３１１は、ＯＳ上で動作するモジュールであって、アプリケーション／ＯＳから受け渡された音声データを共通のフォーマットに変換する。そして、複数の音声データが同時に受け渡された場合に共通のフォーマットに変換された複数の音声データをミキシングする。マイクロソフト社製のＷｉｎｄｗｓ（登録商標）では、ｋｍｉｘｅｒというモジュールがデジタルミキサ３１１に相当する。

オーディオコントローラ１３０は、オーディオドライバ３２２，３２３の指示に応じて音声データをＨＤＭＩトランスミッタ１３２またはオーディオコーデック１３１に供給する。

ビデオドライバ３２１は、アプリケーション／ＯＳから受け渡された映像データをＧＰＵ１１４のビデオメモリに書込むと共に、ＧＰＵ１１４の制御を行う。

ＨＤＭＩトランスミッタ１３２は、映像信号および音声データからＨＤＭＩの方式に応じたデータを生成すると共に、生成されたデータをＨＤＣＰの方式に応じて暗号化する。

オーディオコーデック１３１は、圧縮された音声データを復号（伸長）し、復号（伸長）する。また、復号（伸長）された音声データは、ＤＡＣ（Digital-Analog Converter，第１の変換器）１３６によってアナログの音声信号に変換され、スピーカ１９，ラインアウト端子１３５に入力可能な信号にする。

次ぎに、図４を参照して、コピープロテクションが施された音声データを出力する処理の手順を説明する。

光ディスクドライブ１２３によってコピープロテクションが施されたＨＤ ＤＶＤを再生し、再生データを得る(ステップＳ１）。再生データはＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１に提供される。ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１は、再生データから、映像データおよび音声データを復号する(ステップＳ１１，ステップＳ１２)。ここで、復号された映像データおよび音声データは、圧縮されている。

ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１は、複数の暗号鍵の中から暗号化に用いる暗号鍵を選択する（ステップＳ１２)。暗号化部は、選択された暗号鍵を用いて再生データから復号された音声データを暗号化する(ステップＳ１３)。

ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１は、暗号化された音声データをオーディオドライバ３２２に受け渡す。もし、オーディオドライバ３２２を改変し、不正に音声データを取得してもステップＳ１３の処理によって暗号化されている音声データは復号化方法を知らない第三者には意味をなさないデタラメな値となる。

オーディオドライバ３２２は、暗号化された音声データを、ＨＤＭＩトランスミッタ１３２に供給するように指示を付けて、オーディオコントローラ１３０に渡す。オーディオコントローラ１３０は、オーディオドライバ３２２から供給された音声データをＨＤＭＩトランスミッタ（ＨＤＭＩ ＸＭＴＲ）１３２に供給する(ステップＳ１４)。

そして、ＨＤ ＤＶＤプレイヤ３０１は、映像データおよび暗号鍵の情報をビデオドライバ３２１に受け渡す。ビデオドライバ３２１は、映像データおよび暗号鍵の情報をＧＰＵ１１４に供給する。ＧＰＵ１１４は、映像データを復号（伸長）し、ＬＣＤ１７、外部デジタルディスプレイ２００に表示すべき表示イメージを形成するデジタル映像信号を生成する(ステップＳ２２)。そして、ＧＰＵ１１４は、生成されたデジタル映像信号に暗号鍵の情報を多重化する(ステップＳ２３)。生成されたデジタル映像信号は、ＨＤＭＩトランスミッタ（ＨＤＭＩ ＸＭＴＲ）１３２に供給される(ステップＳ２４)。

ＨＤＭＩトランスミッタ（ＨＤＭＩ ＸＭＴＲ）１３２内の鍵情報抽出部３３２は、映像信号から鍵情報を抽出する(ステップＳ２５)。ＨＤＭＩトランスミッタ１３２は、抽出した鍵情報を復号部３３１に受け渡すと共に、デジタル映像信号を音声データ／映像データ・ミキサ３３３に受け渡す。

復号部３３１は、ステップＳ２５の処理によって抽出された鍵情報を用いて暗号化された音声データを復号すると共に、圧縮されている音声データを復号（伸長）する(ステップＳ１５)。そして、復号された音声データを音声データ／映像データ・ミキサ３３３およびＤＡＣ（Digital-Analog Converter，第２の変換器）３３４に受け渡す。ＤＡＣ３３４は、音声データをアナログデータに変換しアナログミキサ１３３に供給する(ステップＳ１６)。

ところで、タイマ３０４は、所定の時刻に鳴ったときに、アラーム音を鳴らすために、アラーム音の圧縮された音声データをデジタルミキサ３１１に供給する(ステップＳ３１)。メーラ３０５は、メールの送受信を行い、メールを受信した時にお知らせ音を鳴らせるために、お知らせ音の圧縮された音声データをデジタルミキサ３１１に供給する(ステップＳ３１)。

デジタルミキサ３１１は、タイマ３０４、メーラ３０５等のアプリケーションから供給された音声データを共通のフォーマットに変換し、変換されたデータをミキシングする(ステップＳ３２)。デジタルミキサ３１１は、ミキシングされた音声データは、オーディオドライバ３２３に受け渡す。オーディオドライバ３２３は、ミキシングされた音声データを、オーディオコーデック１３１に供給するように指示を付けて、オーディオコントローラ１３０に渡す。オーディオコントローラ１３０は、オーディオドライバ３２３から供給された音声データをオーディオコーデック（ＡＣ）１３１に供給する(ステップＳ３３)。

オーディオコーデック１３１は、圧縮された音声データを復号（伸長）する（ステップＳ３４）。オーディオコーデック１３１は、復号（伸長）された音声データをＨＤＭＩトランスミッタ（ＨＤＭＩ ＸＭＴＲ）１３２に供給する(ステップＳ３５)。

音声データ／映像データ・ミキサ３３３は、ステップＳ１５の処理によって復号された音声データ、ステップＳ３５の処理によって入力された音声データ、およびステップＳ２５の処理によって鍵が抽出された後の映像信号をＨＤＭＩの方式に準じて多重化する(ステップＳ４１)。ＨＤＣＰ暗号化部３３５は、合成された信号は、ＨＤＣＰの方式に沿って暗号化し(ステップＳ４２)、ＨＤＭＩコネクタ１４０に対して出力する(ステップＳ４３)。

ところで、オーディオコーデック１３１は、ステップＳ３４の処理によって復号（伸長）された音声データをＤＡＣ（Digital-Analog Converter）１３６によってアナログ化された音声信号に変換する（ステップＳ３６）。オーディオコーデック１３１は、アナログ化された音声信号をアナログミキサ１３３に供給する。

アナログミキサ１３３は、オーディオコーデック１３１から供給された音声信号とステップＳ１６の処理によってＨＤＭＩトランスミッタ１３２から供給された音声信号とをミキシングする(ステップＳ５１)。そして、アナログミキサ１３３は、ミキシングした音声信号をスピーカ１９やラインアウト端子１３５等に出力する(ステップＳ５２)。

上述したように、暗号化したデータはＯＳの音声データとしての処理から分離して処理し、アナログ信号に変換した後にミキシングを行うことで暗号化とミキシングの両立を実現することができる。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態に係わる情報処理装置としてのパーソナルコンピュータの概略構成の一例を示す斜視図。 本発明の一実施形態に係わるパーソナルコンピュータの回路構成の一例を示すブロック図。 コピープロテクションが施された音声データを出力するための構成を示すブロック図。 コピープロテクションが施された音声データを出力する処理の手順を示すフローチャート。

符号の説明

１３０…オーディオコントローラ，１３１…オーディオコーデック，１３２…ＨＤＭＩトランスミッタ，１３３…アナログミキサ，１３４…スピーカ，１３５…ラインアウト端子，１３６…ＤＡＣ，１４０…ＨＤＭＩコネクタ，２００…外部デジタルディスプレイ，２０１…デコーダ，３０１…ＤＶＤプレイヤ，３０２…鍵，３０３…暗号化部，３０４…タイマ，３０５…メーラ，３１１…デジタルミキサ，３２１…ビデオドライバ，３２２…オーディオドライバ，３２３…オーディオドライバ，３３１…復号部，３３２…鍵情報抽出部，３３３…音声データ／映像データ・ミキサ，３３４…ＤＡＣ

Claims (14)

1. コピープロテクションが施されたコンテンツを復号し、第１のデジタル音声データを生成する手段と、
   暗号鍵を用い前記第１のデジタル音声データを暗号化する暗号化手段と、
   前記暗号鍵の情報をデジタル映像信号に多重化する多重化手段と、
   前記デジタル映像信号に多重化された暗号鍵の情報を抽出する抽出手段と、
   前記抽出された暗号鍵の情報を用いて、前記暗号化された第１のデジタル音声データを復号する復号手段と、
   前記復号された第１のデジタル音声データを第１のアナログ音声信号に変換する第１の変換器と、
   第２のデジタル音声データを第２のアナログ音声信号に変換する第２の変換器と、
   前記第１のアナログ音声信号と第２のアナログ音声信号とをミキシングするアナログミキサと、
   前記ミキシングされた音声信号を出力する出力手段と
   を具備することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記第２のデジタル音声データは、複数のデジタル音声データをミキシングすることによって得られたデータであることを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. デジタル映像信号と前記復号された第１のデジタル音声データと前記第２のデジタル音声データとを多重化する第２多重化手段を更に具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
4. 前記第２多重化手段は、ＨＤＭＩで定められた方式に沿って前記デジタル映像信号と前記復号された第１のデジタル音声データと前記第２のデジタル音声データとを合成することを特徴とする請求項３記載の情報処理装置。
5. 前記第２多重化手段によって多重化されたデータを暗号化する第２の暗号化手段を更に具備することを特徴とする請求項４記載の情報処理装置。
6. 前記第２の暗号化手段は、ＨＤＣＰの方式に沿って暗号化を行うことを特徴とする請求項５記載の情報処理装置。
7. 光ディスクを再生する光ディスクドライブを更に具備し、
   前記第１のデジタル音声データを生成する手段は、前記光ディスクドライブから出力された前記光ディスクの再生データを復調し、前記第１のデジタル音声データを生成することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
8. コピープロテクションが施されたコンテンツを復号し、第１のデジタル音声データを生成し、
   暗号鍵を用いて前記第１のデジタル音声データを暗号化するステップと、
   前記暗号鍵の情報をデジタル映像信号に多重化するステップと、
   前記デジタル映像データに多重化された暗号鍵の情報を抽出するステップと、
   前記抽出された暗号鍵の情報を用いて、前記暗号化された第１のデジタル音声データを復号するステップと、
   前記復号された第１のデジタル音声データを第１のアナログ音声信号に変換するステップと、
   第２のデジタル音声データを第２のアナログ音声信号に変換するステップと、
   前記第１のアナログ音声信号と前記第２のアナログ音声信号とをミキシングするステップとを含むことを特徴とする音声出力方法。
9. 複数のデジタル音声データをミキシングして前記第２のデジタル音声データを生成するステップを更に含むことを特徴とする請求項８記載の音声出力方法。
10. デジタル映像信号と前記復号された第１のデジタル音声データと前記第２のデジタル音声データとを多重化するステップを更に含むことを特徴とする請求項８記載の音声出力方法。
11. 前記デジタル映像信号と前記復号された第１のデジタル音声データと前記第２のデジタル音声データとの多重化は、ＨＤＭＩで定められた方式に沿って行われることを特徴とする請求項１０記載の音声出力方法。
12. 前記デジタル映像信号と前記復号された第１のデジタル音声データと前記第２のデジタル音声データとを多重化したデータを暗号化するステップを更に含むことを特徴とする請求項１０記載の音声出力方法。
13. 前記多重化されたデータの暗号化は、ＨＤＣＰの方式に沿って暗号化を行われることを特徴とする請求項１２記載の音声出力方法。
14. 前記第１のデジタル音声データの生成は、光ディスクドライブから出力された光ディスクの再生データを復調し、前記第１のデジタル音声データを生成するを含むことを特徴とする請求項８記載の音声出力方法。

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