JP4792684B2

JP4792684B2 - 復号装置

Info

Publication number: JP4792684B2
Application number: JP2001285427A
Authority: JP
Inventors: 周司森田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2011-10-12
Anticipated expiration: 2021-09-19
Also published as: JP2003101535A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の鍵で暗号を施された暗号データを暗号化に関する管理データとともに入力して復号処理する復号装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、急速な技術進歩をしているデジタル技術によって映像データや音楽データをデジタル信号として保存することで、記録媒体の経年変化による画質や音質の劣化を防ぐことができるようになり、またデジタル信号はパーソナルコンピュータなどを用いての編集や作成が容易なことから、急速にデジタル機器やデジタル記録媒体が普及してきた。
【０００３】
また、インターネット技術の発展と普及により、店頭で商品売買を行うといった従来のビジネスとは全く異なったビジネスが興っており、例えばインターネット上のホームページで商品売買を行ったり、音楽配信を行うというビジネスも現れている。
【０００４】
さらに、デジタル化された音楽データなどは本来の音質とほとんど同じ程度の音質を保持したままで、データ量を１／１０程度にまで圧縮できる音声圧縮伸張技術も進んでおり、このような技術を用いた場合、圧縮された音楽データを保存するための記憶容量は小さくてすみ、最近では半導体メモリを使った携帯型の音楽再生装置が若者の世代で普及し始めている。
【０００５】
一方、このようなデジタル技術による利便性とは逆に、大きな問題として取り上げられるのが著作権問題である。
【０００６】
音楽データがデジタル信号で作成されている場合、そのデータをコピーすることで全く同一の音楽データを作成することが極めて容易にできる。つまりオリジナルと全く同じ音楽データが大量に安価に偽造される可能性があり、市場に氾濫してしまうことが推測される。それが現実となった場合、本来アーチストやレコード会社に支払われる著作権料が支払われなくなり、音楽業界のビジネスが成立しなくなるといった大きな問題が発生する。
【０００７】
このような著作権問題に対して、インターネット上で配信された音楽データやコンパクトディスクからパーソナルコンピュータなどにリッピングされた音楽データなどには、特定の音楽再生機器でしか再生動作できないように暗号処理を施したものや、コピー回数を制限するために音楽データ以外の情報を音楽データとともに記録して対策を実施しているものがある。
【０００８】
ここでは、所定の鍵を使って音楽データに暗号を施し、暗号化した音楽データと所定の鍵を記憶させた記録媒体から、音楽データを復号して再生する復号装置について説明する。
【０００９】
従来技術による音楽再生機器の復号装置について、図９〜１２を用いて説明する。
【００１０】
図９は、音楽データを所定の圧縮伸張フォーマットにより圧縮処理を行ない、更に所定の鍵を用いて暗号処理を施す過程を示している。同図において、音楽データ１００１を圧縮回路１００２に入力し、所定の圧縮伸張フォーマットに従って圧縮フレーム列１００３に圧縮処理される。圧縮フレーム列１００３は圧縮フレーム０から圧縮フレームＮで構成され、それぞれの圧縮フレームは暗号回路１００４に入力される。
【００１１】
暗号回路１００４は暗号鍵１００５を用いて、入力された圧縮フレームに暗号処理を施し、暗号フレーム０から暗号フレームＮで構成される暗号フレーム列１００６が生成される。また、同時に圧縮フレームを暗号処理した際の設定等の情報を補助データとしてフレーム毎に生成し、補助データ列１００７として出力する。
【００１２】
生成された暗号フレーム列１００６を音楽データに戻すには、上記で説明した手順を逆に辿ればよい。
【００１３】
つまり、補助データを用いて暗号フレームの復号処理を行ない、圧縮フレーム列１００３を生成する。そしてこの圧縮フレーム列１００３を圧縮伸張回路１００２に入力して伸張処理を行なえば元の音楽データ１００１が得られる。
【００１４】
図１０は圧縮フレームおよび暗号フレームの構造を示しており、各フレームの先頭を検出するための特殊なデータパターンを含んだヘッダ部と、データ部で構成されており、暗号フレームにおけるデータ部は圧縮データ部を暗号処理したデータである暗号データ部が、復号フレームにおけるデータ部には暗号データ部を復号処理したデータである復号データ部が存在する。
【００１５】
圧縮フレームの長さ（データ容量）および圧縮フレームの数は音楽データを圧縮処理する際のフォーマットや音楽データの大きさに依存している。
【００１６】
図１１は従来技術による復号装置のブロック図を示しており、記録媒体１２０１、マイコン１２０２、メモリ１２０３、ヘッダ分離回路１２０４、復号回路１２０５、ヘッダ結合回路１２０６、伸張回路１２０７から構成されている。
【００１７】
図１２はマイコンと従来技術による復号装置の一連の動作を示したタイミング図であり、このタイミング図を用いて復号装置の動作を説明する。
【００１８】
マイコン１２０２は記録媒体１２０１に記録されている暗号フレームと暗号フレームを復号処理する際に必要となるデータを読出し、メモリ１２０３に書き込む。マイコン１２０２はメモリ１２０３の容量に応じたフレーム数分のデータをメモリ１２０３に書き込む。次にマイコン１２０２は補助データ０を復号回路１２０５に入力し、復号回路１２０５は復号処理に必要な鍵の情報等を抽出して設定を行ない、復号処理を行なうための準備をする。
【００１９】
復号回路１２０５は復号処理の準備が完了すると復号準備完了信号をマイコン１２０２に出力し、マイコン１２０２は入力した復号準備信号を検出した場合、補助データ０に対応した暗号フレーム０をヘッダ分離回路１２０４に出力する。ヘッダ分離回路１２０４は入力された暗号フレーム０のヘッダ部を分離し、分離したヘッダ部をヘッダ結合回路１２０６に出力し、ヘッダ部以降に続く暗号データ部を復号回路１２０５に出力する。復号回路１２０５はヘッダ分離回路１２０４から入力された暗号データ部を、マイコン１２０２から入力した補助データ０を基に復号処理する。復号処理して得られた復号データ部はヘッダ結合回路１２０６に出力される。
【００２０】
ヘッダ結合回路１２０６はヘッダ分離回路１２０４から入力したヘッダ部と、復号回路１２０５から入力した復号データ部を再び結合して復号フレーム０を作成し伸張回路１２０７へ出力する。伸張回路１２０７は入力した復号フレーム０を、音楽データを圧縮処理した際のフォーマットに従って伸張処理を行い、伸張処理して得られた音楽データを出力する。
【００２１】
ヘッダ分離回路１２０４は、入力した暗号フレームのヘッダ部をヘッダ結合回路１２０６に、暗号データ部を復号回路１２０５に全て出力した場合、マイコン１２０２に対してヘッダ分離出力完了信号を出力し、マイコン１２０２はヘッダ分離出力完了信号を検出すると、メモリ１２０３に保持している補助データ１を読み出して復号回路１２０５に出力する。
【００２２】
そしてマイコン１２０２は、復号回路１２０５から入力した復号準備完了信号を検出すると、メモリ１２０３に保持している暗号フレーム１を読み出してヘッダ分離回路１２０４に出力する。
【００２３】
マイコン１２０２は上記の動作を繰り返し処理を行ない、メモリ１２０３に保持している暗号フレーム及び補助データの残量が所定の値よりも下回った場合には、再び記憶媒体１２０１より暗号フレームと補助データを読み出す。
【００２４】
【発明が解決しようとする課題】
上記の従来技術による復号装置では、マイコン１２０２は補助データを復号回路１２０５に書込み、復号回路１２０５から入力する復号準備完了信号を検出するまではヘッダ分離回路１２０４に暗号フレームを出力することはできない。
【００２５】
また、マイコン１２０２は暗号フレームをヘッダ分離回路１２０４に出力した後も、ヘッダ分離回路１２０４から入力するヘッダ分離出力完了信号を検出するまでは次の入力すべき暗号フレームの補助データを復号回路１２０５に出力することはできない。
【００２６】
したがって、マイコン１２０２は暗号フレーム毎に復号回路１２０５及びヘッダ分離回路１２０４からの処理完了の信号を待たねばならず、処理完了の信号を確認後も次の暗号フレーム及び補助データをメモリ１２０３より読み出して出力する準備をしなければならない。
【００２７】
また、マイコン１２０２はメモリ１２０３にある暗号フレーム及び補助データの残量が所定の値を下回った場合は、新たに記録媒体１２０１からそれぞれのデータを読み出す必要がある。
【００２８】
しかも、マイコン１２０２は入力する復号準備完了信号とヘッダ分離出力完了信号がどのタイミングで検出できるかを把握することはできないので、どのようなタイミングに各処理完了信号を検出しても、音楽データが途切れないようにするにはこれらの処理を最優先で行なう必要がある。
【００２９】
このように、マイコン１２０２が実行しなければならない処理は非常に多いため、マイコン１２０２に入力される動作クロックは比較的高い周波数のクロックが用いられ、常に何らかの処理を実行することになる。
【００３０】
最近、携帯型の音楽再生装置が急速に普及している状況の中で、そのような再生装置に求められる条件は限られた電池容量で長時間再生を行なうことであり、さらにはコンパクトディスクやミニディスクを記録媒体とした音楽再生装置には駆動装置が必要であったが、そのような駆動装置を必要としない半導体を記憶媒体とした音楽再生装置の開発により、再生装置の大きさを更に小型化することが求められている。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項１、２に記載の発明によれば、入力した暗号フレームを保持、管理するストリーム制御手段と、入力した補助データを保持、管理する補助データ制御手段と、ストリーム制御手段から暗号フレームを入力し、暗号データ部とヘッダ部に分離するヘッダ分離手段と、補助データ制御手段から補助データを入力し、補助データを基にヘッダ分離手段から入力した暗号データ部を復号して復号データ部を生成する復号手段と、復号手段から入力した復号データ部とヘッダ分離手段から入力したヘッダ部を結合して復号フレームを生成するヘッダ結合手段と、入力した復号フレームを圧縮した際のフォーマットに従って伸張処理する伸張手段とを備え、ストリーム制御手段は、復号手段が補助データを入力して復号するための準備が完了したことを確認してから、ヘッダ分離手段に暗号フレームを出力する復号装置を用いることにより、マイコンは暗号フレームと補助データをそれぞれストリーム制御手段と補助データ制御手段の各内部メモリに書き込むだけでよく、暗号フレーム毎に出力される各処理完了信号を検出する必要がなくなり、マイコンの負荷は大幅に軽減される。
【００３２】
また、請求項３に記載の発明によれば、ヘッダ分離手段は、復号手段が補助データを入力して復号するための準備が完了したことを確認してから、復号手段に暗号データ部を出力する復号装置を用いることにより、復号手段の準備が完了した直後に暗号データ部が入力されることになり、復号処理に取り掛かる時間を短縮することができ、復号処理に掛かる時間の余裕ができることになる。
【００３３】
また、請求項４に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、カウント終了信号を出力するとともに、復号フレームの出力を停止する復号装置を用いることにより、所定数の暗号フレームだけ復号して出力したいという特殊処理をマイコンの負荷を大きくすることなく実施することができ、マイコンは通常の再生処理とほぼ同様の処理を復号装置に対して行なうだけでよい。
【００３４】
また、請求項５に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、カウント終了信号を出力するとともに所定の復号フレームを出力し、その直後に復号フレームの出力を停止する復号装置を用いることにより、ヘッダ結合手段が復号フレームの出力を停止した場合、伸張手段の入力バッファがアンダーフローを発生してしまう不具合の可能性があるが、入力バッファがアンダーフローを起さない所定の復号フレームを出力することにより不具合を回避することができる。
【００３５】
また、請求項６に記載の発明によれば、復号手段は、補助データ制御手段から入力した補助データに基づき、入力した暗号データ部を復号せずにそのままヘッダ結合手段に出力する復号装置を用いることにより、暗号フレームを復号処理せずに伸張手段に出力したい場合には、補助データに復号処理を実施しないことを示すデータを追記しておくだけで、復号手段は補助データから入力された暗号データ部に対して復号処理をしないことを検出し、入力した暗号データ部を復号処理せずにヘッダ結合手段に出力することで実現できる。
【００３６】
また、請求項７に記載の発明によれば、ヘッダ分離手段は、補助データ制御手段から入力した補助データに基づき、暗号データ部を復号手段ではなくヘッダ結合手段へ出力する復号装置を用いることにより、暗号フレームを復号処理せずに出力したい場合には、補助データに復号処理を実施しないことを示すデータを書いておくだけで、ヘッダ分離手段は補助データから入力された暗号フレームの暗号データ部に対して復号処理をしないことを判断し、復号データ部を復号手段ではなくヘッダ結合手段に出力することで、暗号フレームを復号処理せずに出力することができるとともに、復号手段を使用しないことから復号手段の動作を停止することで消費電力を削減することができる。
【００３７】
また、請求項８に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、復号手段から補助データを入力し、生成した復号フレームと同期させて伸張手段に出力する復号装置を用いることにより、マイコンは補助データに暗号フレームに関する情報を含ませておくことによって、その情報は当該暗号フレーム及び復号フレームと同期して入出力することになる。つまり、復号処理や伸張処理などの処理を加える場合、その処理に必要な情報を補助データに書いておくことで処理を実施する手段はその情報に基づいて処理を実施するだけでよく、その都度その処理タイミングをマイコンが検出してその情報を設定する必要が無くなり、マイコンの負担は大幅に軽減される。
【００３８】
また、請求項９に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、補助データの一部を書き換えて出力する復号装置を用いることにより、伸張手段に新たにカウント終了信号を入力することなく、入力した補助データから所定数の復号フレームが入力したことを検出することができる。
【００３９】
また、請求項１０に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データからカウント値を求める復号装置を用いることにより、マイコンが所定のカウント値を変更したい場合、そのタイミングを何らかの方法で検出して設定しなければいけないが、所定のカウント値を補助データに含ませておくことでマイコンは設定するタイミングを検出する必要が無く、負荷を軽減することができる。
【００４０】
また、請求項１１に記載の発明によれば、ヘッダ分離手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、ヘッダ結合手段に対してヘッダ部を出力せず、復号手段に対しては暗号フレームを出力し、ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、復号手段から入力した復号データ部をそのまま伸張手段に出力する復号装置復号装置を用いることにより、ヘッダ部を有せず暗号データ部のみで構成する暗号フレームを復号処理する場合、マイコンは暗号フレームにヘッダ部が存在しないことを補助データに追記しておくことで、ヘッダ分離手段は暗号フレームをそのまま復号手段に出力し、復号手段は暗号フレームを復号処理しヘッダ結合手段は復号手段から入力するデータをそのまま伸張手段に出力することができる。
【００４１】
また、請求項１２に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データに基づき、復号フレームを出力した直後に所定のフレームを伸張手段に出力する復号装置を用いることにより、再生すべき音楽データの最終フレームが伸張手段の入力バッファを満たすことなく、伸張手段は最終フレームのデータを伸張処理して再生できないアンダーフローを発生してしまう可能性があるが、入力バッファがアンダーフローを満たすような所定の復号フレームを出力することにより伸張手段のアンダーフローを回避することができる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００４３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における復号装置の構成を示したブロック図である。
【００４４】
図示するように、記録媒体１０１、マイコン１０２、ストリーム制御回路１０８、補助データ制御回路１０９、ヘッダ分離回路１０４、復号回路１０５、ヘッダ結合回路１０６、伸張回路１０７から構成されている。
【００４５】
つまり、本実施の形態１では従来の復号装置（図１１）のメモリ１２０３の機能と各処理完了信号を検出するマイコン処理をストリーム制御回路１０８と補助データ制御回路１０９で実現したことを特徴とする。
【００４６】
図２はマイコン１０２および本復号装置の一連の動作を示したタイミング図である。
【００４７】
ヘッダ分離回路１０４は、従来技術による図１１で説明した復号装置と同様の動作を行なうものであるが、一部異なるものがあるので簡単に説明する。
【００４８】
また、復号回路１０５、ヘッダ結合回路１０６、伸張回路１０７、ストリーム制御回路１０８、補助データ制御回路１０９については、その動作を詳細に説明することにする。
【００４９】
ストリーム制御回路１０８は、内部にメモリを内蔵しており、マイコン１０２から入力される暗号フレームをメモリに保持し、内部メモリに保持している暗号フレーム数を管理する。内部メモリは複数の暗号フレームを保持するだけの容量を有している。
【００５０】
ストリーム制御回路１０８は、復号回路１０５から入力される復号準備完了信号を検出した場合、内部メモリに保持している暗号フレームをＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）制御に従ってヘッダ分離回路１０４に出力する。暗号フレームを出力すると再び復号回路１０５から入力する復号準備完了信号を待ち、その信号を検出すると次の暗号フレームを出力する。ストリーム制御回路１０８はこのような動作を繰り返し行なう。
【００５１】
また、ストリーム制御回路１０８は内部メモリに保持している暗号フレーム数がマイコン１０２の設定した値よりも下回った場合、マイコン１０２に対して暗号フレーム要求信号を出力する。
【００５２】
しかし、マイコン１０２からストリーム制御回路１０８の内部メモリに暗号フレームの書込みがなく、保持している暗号フレームが無くなった場合、復号回路１０５から入力する復号準備完了信号を検出してもストリーム制御回路１０８はヘッダ分離回路１０４に対して何も出力せず、マイコン１０２からの暗号フレーム書込みを待つ。
【００５３】
補助データ制御回路１０９は、内部にメモリを内蔵しており、マイコン１０２から入力される補助データをその内部メモリに保持し、内部メモリに保持している補助データ数を管理する。ヘッダ分離回路１０４から入力したヘッダ分離出力完了信号を検出すると、内部メモリに保持している補助データをＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ−Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）制御に従って復号回路１０５に出力する。
【００５４】
補助データを出力すると、再びヘッダ分離回路１０４から入力するヘッダ分離出力完了信号を待ち、その信号を検出すると次の補助データを出力する。補助データ制御回路１０９はこのような動作を繰り返し行なう。
【００５５】
また、補助データ制御回路１０９が内部メモリに保持している補助データ数がマイコン１０２の設定した値よりも下回った場合、補助データ制御回路１０９はマイコン１０２に対して補助データ要求信号を出力する。しかし、マイコン１０２から補助データ制御回路１０９の内部メモリに補助データの書込みがなく、保持している補助データが無くなった場合、ストリーム制御回路１０８から入力するヘッダ分離出力完了信号を検出しても補助データ制御回路１０９は復号回路１０５に対して何も出力せず、マイコン１０２からの補助データ書込みを待つ。
【００５６】
復号回路１０５は、従来技術による復号装置と同様の動作を行なうことに加えて、暗号データ部を復号処理した復号データ部とともに補助データ制御回路１０９から入力した補助データをヘッダ結合回路１０６に出力する。
【００５７】
ヘッダ結合回路１０６は、従来技術による復号装置と同様の動作を行なうことに加えて、ヘッダ部と復号データ部から生成した復号フレームとともに復号回路１０５から入力した補助データを伸張回路１０７に出力する。
【００５８】
伸張回路１０７は、ヘッダ結合回路１０６から入力する補助データに記述されている伸張処理に関わる設定に基づいて、復号フレームを伸張処理して音楽データを再生する。
【００５９】
次に、図２を用いてマイコン１０２の動作を含めた一連の復号装置の動作について説明する。
【００６０】
まず、マイコン１０２は記録媒体１０１から暗号フレームと復号化に必要な補助データを読み出して、それぞれストリーム制御回路１０８と補助データ制御回路１０９の内部メモリに書き込む。このとき、マイコンはそれぞれの内部メモリの容量に応じた暗号フレーム数と補助データ数を書き込むので、データ残量はそれぞれ内部メモリの容量とほぼ等しくなる。
【００６１】
補助データ制御回路１０９は、復号回路１０５に対して補助データを出力し、そして復号回路１０５は入力した補助データを基に復号処理のための設定を行なった後、ストリーム制御回路１０８に対して復号準備完了信号を出力する。復号準備完了信号を検出したストリーム制御回路１０８は、ヘッダ分離回路１０４に暗号フレームを出力し、ヘッダ分離回路１０４からは暗号フレームをヘッダ部と暗号データ部に分離する。
【００６２】
復号回路１０５は、ヘッダ分離回路１０４から入力する暗号データ部に復号処理を施して復号データ部を得て、補助データとともにヘッダ結合回路１０６に出力される。
【００６３】
ヘッダ結合回路１０６は、ヘッダ分離回１０４から入力したヘッダ部と復号回路１０５から入力した復号データ部を結合し復号フレームを生成する。そして、入力した補助データと復号フレームを伸張回路１０７に出力する。
【００６４】
ヘッダ分離回路１０４は、暗号フレームを分離して復号回路１０５とヘッダ結合回路１０６に出力し終えた直後、ヘッダ分離出力完了信号を補助データ制御回路１０９に対して出力する。
【００６５】
そして再び、補助データ制御回路１０４は復号回路１０５に対して補助データを出力して次の暗号フレームの復号処理準備を開始する。
【００６６】
上記のように、途中にマイコン１０２による処理が介在することなく暗号フレームの復号処理が繰り返し行なわれる。
【００６７】
しかし、ストリーム制御回路１０８あるいは補助データ制御回路１０９の内部メモリに保持しているデータ残量が、所定の値（閾値）よりも下回った場合は、それぞれマイコン１０２に対して、暗号フレーム要求信号、補助データ要求信号を出力する。
【００６８】
そして、それらの要求信号を入力したマイコン１０２は、記録媒体１０１から要求信号に相当するデータを読み出し、それぞれの内部メモリに書き込みを行ない、データ残量が内部メモリの容量に等しくなるまで書き込み動作を続ける。
【００６９】
以上のように、ストリーム制御回路１０８と補助データ制御回路１０９を備えることにより、マイコン１０２はそれぞれの内部メモリの容量に応じた暗号フレーム、及び補助データを書き込んでおけば、復号処理に必要な鍵等の設定は補助データ制御回路１０９が行ない、また暗号フレームはストリーム制御回路１０８がヘッダ分離回路１０４に出力してくれる。
【００７０】
そのため、マイコン１０２は暗号フレーム毎の補助データの設定をタイミングを検出しながら実施するという負担は無くなり、ストリーム制御回路１０８の内部メモリに保持しているデータが設定した値よりも下回った場合に入力される補助データ要求信号を検出した場合に記録媒体１０１から暗号フレームを読み出し内部メモリに書き込む処理、および補助データ制御回路１０９の内部メモリに保持しているデータが設定した値よりも下回った場合に入力されるセクタ情報要求信号を検出した場合に記録媒体１０１から補助データを読み出し内部メモリに書き込む処理を実行すればよいことになる。
【００７１】
また、補助データを復号フレームと同期して伸張回路１０７に出力するため、マイコン１０２が伸張回路１０７に対して特定の復号フレームに対して特定の伸張処理を行ないたい場合でも、その特定の復号フレームが伸張処理されるタイミングを把握しなくても、あらかじめ対応する補助データに伸張回路１０７に対する設定データを含ませておくことにより容易に実現できる。
【００７２】
なお、本発明の実施の形態１における復号装置では、復号処理を行なう場合のみ説明したが、マイコン１０２は補助データに対して、対応する暗号フレームを復号処理しないという設定を追記しておくと、復号回路１０５はその補助データを入力した場合はヘッダ分離回路１０４から入力した対応する暗号データ部を復号処理せずにそのままヘッダ結合回路１０６に出力することで、記録媒体１０１に記録されているデータが音楽データをあるフォーマットで圧縮処理されているが暗号処理を施されていないデータであっても、音楽データを通常に再生することが可能である。
【００７３】
なお、本発明の実施の形態１における復号装置では、復号処理を行なう場合のみ説明したが、マイコン１０２は補助データに対して、対応する暗号フレームを暗号処理するという設定を追記しておくと、復号回路１０５はその補助データを入力した場合はヘッダ分離回路１０４から入力した対応する暗号データ部を暗号処理を行ないヘッダ結合回路１０６に出力することが可能である。
【００７４】
（実施の形態２）
図３は本発明の実施の形態２における復号装置の構成を示したブロック図である。
【００７５】
図示するように、記録媒体３０１、マイコン３０２、ストリーム制御回路３０８、補助データ制御回路３０９、ヘッダ分離回路３０４、復号回路３０５、ヘッダ結合回路３０６、伸張回路３０７、および入力セレクタ３１０から構成されている。
【００７６】
つまり、本発明の実施の形態２では復号回路３０５から出力される復号データ部とヘッダ分離回路３０４から出力される暗号データ部を、ヘッダ分離回路３０４が出力する入力セレクト信号により選択し、ヘッダ結合回路３０６に出力することを特徴とする。
【００７７】
復号回路３０５、ヘッダ結合回路３０６、伸張回路３０７、ストリーム制御回路１０８及び補助データ制御回路１０９は、本発明の実施の形態１における復号装置と同様の動作を行なうものであるので、説明は省略する。
【００７８】
よって、ここではヘッダ分離回路３０４および入力セレクタ３１０について動作を説明する。
【００７９】
ヘッダ分離回路３０４はストリーム制御回路３０８から入力した暗号フレームをヘッダ部と暗号データ部に分離する。また、補助データ制御回路３０９から入力する補助データに対応する暗号フレームの復号処理を実施しない設定データが含まれているかいないかを検出し、その結果に応じて入力データ切替信号を生成して出力する。
【００８０】
入力セレクタ３１０は、２入力１出力のセレクタであり、制御信号にはヘッダ分離回路３０４が出力する入力データ切替信号を用いる。復号処理を実施する設定が補助データにある場合、復号回路３０５から入力する復号データ部をヘッダ結合回路３０６に出力し、復号処理を実施しない設定が補助データにある場合は、ヘッダ分離回路３０４から入力する暗号データ部をヘッダ結合回路３０６に出力する。
【００８１】
ヘッダ結合回路３０６は入力セレクタ３１０から入力するデータとヘッダ分離回路３０４から入力するヘッダ部を結合して伸張回路３０７に出力する。
【００８２】
以上のように、ヘッダ分離回路３０４に補助データを入力して入力データ切替信号を出力し、その信号を用いてヘッダ結合回路３０６の入力信号を復号回路３０５の復号データ部かヘッダ分離回路３０４の暗号データ部かを選択することにより、記録媒体１０１に記録されているデータが音楽データをあるフォーマットで圧縮処理されているが暗号処理を施されていないデータであっても、音楽データを通常に再生することが可能である。
【００８３】
また、この場合、復号回路３０５は動作している必要はなく、その動作を完全に停止することができる。このことにより、復号装置全体の消費電力を削減することができる。
【００８４】
（実施の形態３）
図４は本発明の実施の形態３における復号装置の構成を示したブロック図である。
【００８５】
図示するように、記録媒体４０１、マイコン４０２、ストリーム制御回路４０８、補助データ制御回路４０９、ヘッダ分離回路４０４、復号回路４０５、ヘッダ結合回路４０６、伸張回路４０７から構成されている。
【００８６】
ヘッダ分離回路４０４、復号回路４０５、ストリーム制御回路４０８及び補助データ制御回路４０９は、本発明の実施の形態１における復号装置と同様の動作を行なうものであるので、説明は省略する。
【００８７】
よって、ここではヘッダ結合回路４０６、伸張回路４０７について動作を説明する。
【００８８】
ヘッダ結合回路４０６は復号回路４０５から入力する復号データ部とヘッダ分離回路４０４から入力するヘッダ部を結合して復号フレームを生成する。そして伸張回路４０７から入力する復号フレーム要求信号を検出している期間中に復号フレームとともに復号回路４０５から入力する補助データを伸張回路４０７へ出力する。
【００８９】
ヘッダ結合回路４０６は、復号フレーム要求信号を検出していない場合、直前に出力していた復号フレームが途中までしか出力できなくても出力を停止する。そして、再び復号フレーム要求信号を検出している場合は、出力を停止した復号フレームの途中から出力を始める。
【００９０】
また、復号回路４０５から入力した補助データに特定の設定がなされていた場合、その補助データに対応する復号フレームを出力し終えた直後から復号フレーム要求信号を検出しなくなるまで伸張回路４０７に対して復号フレーム、補助データともにゼロを出力し続ける。
【００９１】
伸張回路４０７は入力バッファを内蔵しており、入力バッファに空きがある場合は復号フレーム要求信号を出力し、ヘッダ結合回路４０６から入力する復号データを順次入力バッファに格納する。そして、入力バッファが復号フレームのデータで満たされた場合、復号フレーム要求信号の出力を停止して入力バッファ内のデータを読み出して伸張処理を実行する。このとき、入力バッファは空になるため、再び復号フレーム要求信号を出力する。
【００９２】
以上のように、補助データに特定の設定がなされている場合、ヘッダ結合回路４０６はその補助データに対応する復号フレームを出力し終えた直後から復号フレーム要求信号を検出しなくなるまで伸張回路４０７に対して復号フレーム、補助データともにゼロを出力し続ける復号装置を用いることにより、音楽データの最終フレームを復号処理して伸張回路４０７に出力しても、伸張回路４０７の入力バッファが復号フレームで満たされないために伸張処理が実行できないという現象を回避することができる。
【００９３】
（実施の形態４）
図５は本発明の実施の形態４における復号装置の構成を示したブロック図である。
【００９４】
図示するように、記録媒体５０１、マイコン５０２、ストリーム制御回路５０８、補助データ制御回路５０９、ヘッダ分離回路５０４、復号回路５０５、ヘッダ結合回路５０６および伸張回路５０７から構成されている。
【００９５】
ヘッダ分離回路５０４、復号回路５０５、伸張回路５０７、ストリーム制御回路５０８及び補助データ制御回路５０９は、本発明の実施の形態１における復号装置と同様の動作を行なうものであるので、説明は省略する。
【００９６】
よって、ここではヘッダ結合回路５０６についてその動作を説明する。
【００９７】
ヘッダ結合回路５０６は復号回路５０５から入力した復号データ部とヘッダ分離回路５０４から入力したヘッダ部を結合して復号フレームを作成する。そして、復号回路５０５から入力した補助データとともに伸張回路５０７へ出力する。
【００９８】
また、復号回路５０５から入力した補助データに特定の設定がなされていた場合、その特定の設定が連続して設定されている期間中にヘッダ結合回路５０６が伸張回路５０７に出力した復号フレームのカウント数が、マイコン５０２が設定した所定のカウント数に達した場合に、該当する復号フレームを出力した直後にカウント完了信号を出力し、伸張回路５０７へ復号フレームを出力することを停止する。この停止状態はマイコン５０２がカウント完了信号を検出してから停止状態解除を実行しない限り継続する。
【００９９】
次に、図６を用いて音楽データの早送り再生について説明する。
【０１００】
図６は連続した暗号フレームからどのように早送り再生を実現するかを示した図である。
【０１０１】
例えば、早送り再生は連続した音楽データを一定時間（＝Ｔ）で細かく分断し、それぞれの分断した音楽データの先頭からＴ/１０の時間に相当する音楽データのみを連続して再生する。そうした場合、再生した音楽データは本来の音楽データの１０倍の速度で再生しているように聞こえる。
【０１０２】
つまり、ここで１つの暗号フレームを再生した場合、必ず一定時間の音楽データが再生できるものとすると、暗号フレームを１００個毎のグループに分断し、それぞれのグループの先頭から１０個の暗号フレームを復号処理すれば早送り再生が実現できる。
【０１０３】
次に、図７を用いて早送り再生の動作について説明する。
【０１０４】
マイコン５０２はヘッダ結合回路５０６に対して所定のカウント数を１０に設定する。そして、早送り再生したい音楽データの１番目のグループに相当する暗号フレームを記録媒体５０１から読み出してストリーム制御回路５０８の内部メモリに書き込む。同時に、対応する補助データも記録媒体５０１から読み出して、それぞれの補助データに対してヘッダ結合回路５０６が出力する復号フレーム数をカウントする設定を追記して、補助データ制御回路５０９の内部メモリに書き込む。
【０１０５】
ストリーム制御回路５０８、補助データ制御回路５０９、ヘッダ分離回路５０４および復号回路５０５は、通常の再生と同様に動作をするが、ヘッダ結合回路５０６は入力した補助データから、伸張回路５０７に対して出力する復号フレーム数をカウントする設定になっていることを検出する。
【０１０６】
そして、ヘッダ結合回路５０６は、伸張回路５０７に対して１０個目の復号フレームを出力し終えた直後、カウント完了信号を出力し、伸張回路５０７への復号フレームの出力を停止する。
【０１０７】
マイコン５０２はヘッダ結合回路５０６から入力するカウント完了信号を検出すると、ストリーム制御回路５０８、補助データ制御回路５０９、復号回路５０５、ヘッダ分離回路５０４、ヘッダ結合回路５０６をリセットして初期状態に戻す。そして、次に２番目のグループに相当する暗号フレームを記録媒体５０１から読み出してストリーム制御回路５０８の内部メモリに書き込む。同時に、対応する補助データも記録媒体５０１から読み出して、それぞれの補助データに対してヘッダ結合回路５０６が出力する復号フレーム数をカウントする設定を追記して、補助データ制御回路５０９の内部メモリに書き込む。
【０１０８】
以降は上記動作の繰り返しであり、これらの一連の動作により伸張回路５０７から出力される音楽データは通常の１０倍の速度で早送り再生しているように聞こえる。
【０１０９】
以上のように、ヘッダ結合回路５０６は出力する復号フレーム数をカウントして、所定数に達した場合にカウント完了信号を出力して、復号フレームの出力を停止することにより、マイコン５０２の負担を重くすること無く容易に早送り再生にも対応できる。マイコン５０２はあらかじめ記録媒体５０１に記録されている暗号フレームを一定数の暗号フレームのグループに分けて認識しておく必要があるが、暗号フレーム数をマイコンがカウントするのではなく、復号装置がカウント処理することで、早送り再生を実現するために増えるマイコン５０２の処理負担を大幅に軽減することができる。
【０１１０】
なお、本発明の実施の形態４における復号装置では、マイコン５０２が所定のカウント数をヘッダ結合回路５０６に設定するとしたが、所定のカウント数の情報を補助データに書き込むことで、その情報はヘッダ結合回路５０６が抽出して設定すればマイコン５０２がヘッダ結合回路５０６に設定する負担が無くなる。
【０１１１】
また、本発明の実施の形態４における復号装置では、ヘッダ結合回路５０６はカウント終了信号を出力することにより伸張回路５０７に出力した復号フレームが所定のカウント数に達したことを伝えるが、伸張回路５０７に伝える場合には補助データに復号フレームのカウントが終了した情報を追記しておくことにより、伸張回路５０７への入力信号を増やすことなく伝えることができる。
【０１１２】
（実施の形態５）
図８は本発明の実施の形態５における復号装置の構成を示したブロック図である。
【０１１３】
図示するように、記録媒体８０１、マイコン８０２、ストリーム制御回路８０８、補助データ制御回路８０９、ヘッダ分離回路８０４、復号回路８０５、ヘッダ結合回路８０６および伸張回路８０７から構成されている。
【０１１４】
復号回路８０５、伸張回路８０７、ストリーム制御回路８０８及び補助データ制御回路８０９は、本発明の実施の形態１における復号装置と同様の動作を行なうものであるので、説明は省略する。
【０１１５】
よって、ここではヘッダ分離回路８０４とヘッダ結合回路８０６についてその動作を説明する。
【０１１６】
ヘッダ分離回路８０４は、暗号フレーム制御回路８０８から入力した暗号フレームをヘッダ部と暗号データ部に分離し、ヘッダ部をヘッダ結合回路８０６に、暗号データ部を復号回路８０５に出力する。
【０１１７】
しかし、補助データ制御回路８０９から入力する補助データに暗号フレームにはヘッダ部が存在しないという情報が含まれることを検出すると、入力した暗号フレームをそのまま復号回路に出力し、ヘッダ検出回路８０６にはヘッダ部を出力しない。
【０１１８】
ヘッダ結合回路８０６は、ヘッダ分離回路８０４から入力したヘッダ部と復号回路８０５から入力した復号データ部を結合して復号フレームを作成し、復号回路８０５から入力した補助データとともに伸張回路８０７に出力するが、復号回路８０５から入力する補助データに暗号フレームにはヘッダ部が存在しないという情報が含まれることを検出すると、復号回路８０５から入力した復号データ部を復号フレームとしてそのまま伸張回路８０７へ出力する。
【０１１９】
以上のようにして、暗号フレームにヘッダ部が存在しない場合は、マイコン８０２が補助データにその情報を追記しておけば、ヘッダ分離回路８０４とヘッダ結合回路８０６は暗号フレームを全て復号回路８０５で復号処理して伸張回路８０７へ出力することができ、ヘッダ部が存在しないフォーマットで圧縮処理が行なわれたデータであっても、本発明の実施の形態５による復号装置を用いれば、本発明の実施の形態１による復号装置の構成を大きく変更することなく、簡単に復号処理ができる。
【０１２０】
【発明の効果】
上記で説明したように、請求項１、２に記載の発明によれば、ストリーム制御手段と補助データ手段のそれぞれに内部メモリを内蔵し、復号手段が補助データを入力して復号するための準備が完了したことを検出してからヘッダ分離手段に暗号フレームを出力することにより、マイコンは暗号データと補助データをそれぞれストリーム制御手段と補助データ制御手段の内部メモリに書き込んだ後は、暗号フレーム毎の各処理完了信号を検出する必要がなくなり、マイコンの負荷を大幅に軽減することができる。
【０１２１】
また、請求項３に記載の発明によれば、復号手段が補助データを入力して復号するための準備が完了したことを確認してからヘッダ分離手段は復号手段に暗号データ部を出力することにより、復号手段の準備が完了した直後に暗号データ部が入力されることになり、復号処理に取り掛かる時間を短縮することができる。
【０１２２】
また、請求項４に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段で生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、カウント終了信号を出力するとともに、復号フレームの出力を停止することにより、所定数の暗号フレームだけ復号して出力したいという特殊処理をマイコンの負荷を大きくすることなく、通常再生処理とほぼ同様な処理を実施するだけで実現可能である。
【０１２３】
また、請求項５に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、カウント終了信号を出力するとともに所定の復号フレームを出力し、その直後に復号フレームの出力を停止する復号装置を用いることにより、ヘッダ結合手段が復号フレームの出力を停止した場合、伸張手段の入力バッファがアンダーフローを発生してしまう不具合の可能性があるが、入力バッファがアンダーフローを起さない所定の復号フレームを出力することにより不具合を回避することができる。
【０１２４】
また、請求項６に記載の発明によれば、復号手段は、入力した補助データに基づき、入力した暗号データ部を復号せずにそのまま出力する復号装置を用いることにより、暗号フレームを復号処理せずに出力したい場合には、補助データに復号処理を実施しないことを示すデータを書いておくだけで、復号手段は補助データから入力された暗号データ部に対して復号処理をしないことを判断し、入力した暗号データ部を復号処理せずに出力することで実現できる。
【０１２５】
また、請求項７に記載の発明によれば、ヘッダ分離手段は、暗号フレームから分離した補助データに基づき、暗号データ部を復号手段ではなくヘッダ結合手段へ出力する復号装置を用いることにより、暗号フレームを復号処理せずに出力したい場合には、補助データに復号処理を実施しないことを示すデータを書いておくだけで、ヘッダ分離手段は補助データから入力された暗号フレームの暗号データ部に対して復号処理をしないことを判断し、復号データ部を復号手段ではなくヘッダ結合手段に出力することで、暗号フレームを復号処理せずに出力することができるとともに、復号手段を使用しないことから復号手段の動作を停止することで消費電力を削減することができる。
【０１２６】
また、請求項８に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、ヘッダ分離手段から補助データを入力し、生成した復号フレームと同期させて伸張手段に出力する復号装置を用いることにより、マイコンは補助データに暗号フレームに関する情報を含ませておくことによって、その情報は当該暗号フレーム及び復号フレームと同期して入出力されることになる。つまり、復号処理や伸張処理など何かの処理を加える場合、その処理に必要な情報を補助データに書いておくことで処理を実施する手段はその情報に基づいて処理を実施するだけでよく、その都度そのタイミングをマイコンが検出してその情報を設定する必要が無くなり、マイコンの負担は大幅に軽減される。
【０１２７】
また、請求項９に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、補助データの一部を書き換えて出力する復号装置を用いることにより、伸張手段に新たにカウント終了信号を入力することもなく、入力した補助データから所定数の復号フレームが入力したことを検出することができる。
【０１２８】
また、請求項１０に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、入力した補助データからカウント値を求める復号装置を用いることにより、マイコンが所定のカウント値を変更したい場合、そのタイミングを何らかの方法で検出して設定しなければいけないが、所定のカウント値を補助データに含ませておくことでマイコンは設定するタイミングを検出する必要が無く、負荷を軽減することができる。
【０１２９】
また、請求項１１に記載の発明によれば、ヘッダ分離手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、ヘッダ結合手段に対してヘッダ部を出力せず、復号手段に対しては暗号フレームを出力し、ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、復号手段から入力した復号データ部をそのまま伸張手段に出力する復号装置復号装置を用いることにより、ヘッダ部を有せず暗号データ部のみで構成する暗号フレームを復号処理する場合、マイコンは暗号フレームにヘッダ部が存在しないことを補助データに追記しておくことで、ヘッダ分離手段は暗号フレームをそのまま復号手段に出力し、復号手段は暗号フレームを復号処理しヘッダ結合手段は復号手段から入力するデータをそのまま伸張手段に出力することができる。
【０１３０】
また、請求項１２に記載の発明によれば、ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データに基づき、復号フレームを出力した直後に所定のフレームを伸張手段に出力する復号装置を用いることにより、再生すべき音楽データの最終フレームが伸張手段の入力バッファを満たすことなく、伸張手段は最終フレームのデータを伸張処理して再生できないアンダーフローを発生してしまう可能性があるが、入力バッファがアンダーフローを満たすような所定の復号フレームを出力することにより伸張手段のアンダーフローを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における復号装置の構成を示すブロック図
【図２】本発明の実施の形態１における復号装置の動作を示すタイミング図
【図３】本発明の実施の形態２における復号装置の構成を示すブロック図
【図４】本発明の実施の形態３における復号装置の構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態４における復号装置の構成を示すブロック図
【図６】早送り再生の原理を説明する図
【図７】本発明の実施の形態４における復号装置の動作を示すタイミング図
【図８】本発明の実施の形態５における復号装置の構成を示すブロック図
【図９】音楽データの圧縮処理と暗号処理の過程を説明する図
【図１０】フレームの構成を説明する図
【図１１】従来の復号装置における復号装置の構成を示すブロック図
【図１２】従来の復号装置における復号装置の動作を示すタイミング図
【符号の説明】
１０１記録媒体
１０２マイコン
１０４ヘッダ分離回路
１０５復号回路
１０６ヘッダ結合回路
１０７伸張回路
１０８ストリーム制御回路
１０９補助データ制御回路

Claims

あるフォーマットで圧縮処理したデータを所定の鍵で暗号を施して得られる暗号データ部と同期パターンを含むヘッダ部から構成される暗号フレームと、前記暗号データ部の暗号化に関わる情報を含む補助データとを入力し、前記補助データを基に前記暗号フレームを復号する復号装置であって、
入力した前記暗号フレームを保持、管理するストリーム制御手段と、
入力した前記補助データを保持、管理する補助データ制御手段と、
前記ストリーム制御手段から前記暗号フレームを入力し、前記暗号データ部と前記ヘッダ部に分離するヘッダ分離手段と、
前記補助データ制御手段から前記補助データを入力し、前記補助データを基にヘッダ分離手段から入力した前記暗号データ部を復号処理して復号データ部を生成する復号手段と、
前記復号手段から入力した前記復号データ部と前記ヘッダ分離手段から入力した前記ヘッダ部とを結合して復号フレームを生成するヘッダ結合手段と、
前記フォーマットに従い入力した前記復号フレームを伸張処理する伸張手段とを備えた復号装置。
ストリーム制御手段は、復号手段が補助データを入力して復号するための準備が完了したことを確認してから、ヘッダ分離手段に暗号フレームを出力することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
ヘッダ分離手段は、復号手段が補助データを入力して復号するための準備が完了したことを確認してから、復号手段に暗号データ部を出力することを特徴とする請求項１記載の復号装置。
ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、カウント終了信号を出力するとともに、その直後に復号フレームの出力を停止することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。
ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、カウント終了信号を出力するとともに所定の復号フレームを出力した直後、復号フレームの出力を停止することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。
復号手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、入力した暗号データ部を復号せずにそのままヘッダ結合手段に出力することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。
ヘッダ分離手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、暗号データ部を復号手段ではなくヘッダ結合手段へ出力することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。
ヘッダ結合手段は、復号手段から補助データを入力し、生成した復号フレームと同期させて伸張手段に出力することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。
ヘッダ結合手段は、生成した復号フレームの数をカウントし、そのカウント値が所定のカウント値になった場合に、補助データの一部を書き換えて伸張手段に出力することを特徴とする請求項８記載の復号装置。
ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、所定のカウント値を求めることを特徴とした請求項４、５または９記載の復号装置。
ヘッダ分離手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、ヘッダ結合手段に対してヘッダ部を出力せず、復号手段に対して入力した暗号フレームをそのまま出力し、ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データの内容に基づき、復号手段から入力した復号データ部をそのまま伸張手段に出力することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。
ヘッダ結合手段は、補助データ制御手段から入力した補助データに基づき、復号フレームを出力した直後に所定のフレームを伸張手段に出力することを特徴とする請求項２または３記載の復号装置。