JPH11288555A - オーディオディスク、及びそのエンコード装置、デコード装置並びに著作権管理方法 - Google Patents

オーディオディスク、及びそのエンコード装置、デコード装置並びに著作権管理方法

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JPH11288555A
JPH11288555A JP10283332A JP28333298A JPH11288555A JP H11288555 A JPH11288555 A JP H11288555A JP 10283332 A JP10283332 A JP 10283332A JP 28333298 A JP28333298 A JP 28333298A JP H11288555 A JPH11288555 A JP H11288555A
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美昭 田中
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昭治 植野
Norihiko Fuchigami
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 PCM方式のオーディオデータと1ビットス
トリーム方式などの高品質オーディオデータを伝送する
場合にそのコピープロテクトの問題点を解決する。 【解決手段】 ディスクのデータエリアには44.1k
HzPCMデータと1ビットストリームデータが記録さ
れ、リードイン部には著作権管理データを示す第1、第
2のCGMCAPSコードが記録される。第1のCGM
CAPSコードは44.1kHzPCMデータの著作権
を管理し、第2のCGMCAPSコードは1ビットスト
リームデータの著作権を管理する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、音楽ソースのよう
なオーディオデータを記録したオーディオディスク、及
びそのエンコード装置、デコード装置並びに著作権管理
方法に関し、特にオーディオデータの著作権管理データ
に関する。
【0002】
【従来の技術】オーディオ用光ディスクとしては、CD
(Compact Disc)が市場に出てから10数年が経過し、
オーディオ情報の記録媒体としては既に従来のカセット
テープを凌駕してめざましく普及している。また、デジ
タルディスクであるCDの物理・論理フォーマットは、
8ビット固定データ長シンボルのEFM変調記録方式
や、サブコード、オーディオデータ、CRCなどのデー
タフォーマットとして確立しており、さらに、各種のア
プリケーション機能を付加したCDプレーヤが開発され
ている。
【0003】ところで、CDにおけるオーディオ信号
は、標本化周波数が44.1kHz、量子化ビット数が
16ビット、左右2チャネルであり、再生周波数帯域幅
が約22kHz、S/N比が約96dBの特性を有す
る。なお、電子出版の分野で利用されているCD−RO
Mでは、オーディオデータがADPCMで圧縮されてい
るので上記の特性はCDより劣る。
【0004】一方、数年来、CDの再現特性に関して上
記の再生周波数帯域幅とS/N比は、共に不満足である
という考え方が定着しつつ有り、上記の特性がより優れ
た次世代オーディオディスクの規格化が要望されてい
る。例えば再生周波数帯域幅としては100kHz、S
/N比としては144〜120dB程度の高い特性が求
められている。このような要求を満足させる方式の1つ
としては、1ビットストリーム方式(例えば特開平6−
232755号公報)が注目されている。この1ビット
ストリーム方式によれば、標本化周波数fs=200k
Hz、量子化ビット数=20ビットの場合、伝送レート
=4.00Mbpsが必要になるので効率がよい。した
がって、1ビットストリーム方式はPCM方式と比較し
て優れた利点を有し、また、CDの特性に対する不満足
さを十分に補うことができるので、今後、オーディオ機
器への採用とその普及が期待される。
【0005】ところで、これまでのデジタルオーディオ
機器の殆どがPCM方式を採用しており、必然的に大半
の記録媒体のデータフォーマットがPCM方式であるこ
とから、直ちに1ビットストリーム方式のオーディオ機
器に切り替わることはない。
【0006】一方、マルチメディア時代の本格的な到来
を迎えてDVDの規格が定まり、既にその規格に準拠し
た再生システムが販売されているとともに、DVD用の
AV(Audio-Visual)ソフトも供給されているので、D
VDが高密度記録媒体として非常に広範に普及すること
は想像に難くない。そこで、オーディオ伝送系に係る1
ビットストリーム方式をDVDのオーディオ規格と両立
性をもたせることにより、優れた再生周波数帯域幅とS
/N比を有する1ビットストリーム方式の普及も併せて
実現することができると考えられる。特にDVD規格の
中のPCMデータに係るオーディオフォーマットに対し
て両立性を有するようにすれば、従来のPCM方式の伝
送系との相関性も確保することができるので都合がよ
い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、近年で
は、デジタルオーディオの著作権を尊重する気運が高ま
っており、したがって、PCM方式のオーディオデータ
と1ビットストリーム方式などの高品質オーディオデー
タを伝送する場合には、特に高品質オーディオデータの
コピープロテクトの問題点が発生する。
【0008】そこで、本発明は、PCM方式のオーディ
オデータと1ビットストリーム方式などの高品質オーデ
ィオデータを伝送する場合にそのコピープロテクトの問
題点を解決することができるオーディオディスク、及び
そのエンコード装置、デコード装置並びに著作権管理方
法を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明は上記目的を
達成するために、PCMデータの著作権を管理するため
の著作権管理データと、1ビットストリームデータの著
作権を管理するための著作権管理データを別々にディス
クに記録して、PCMデータと1ビットストリームデー
タの著作権を独立に管理するようにしたものである。
【0010】すなわち第1の発明によれば、オーディオ
信号のPCMデータと、前記オーディオ信号の1ビット
ストリームデータと、前記PCMデータの著作権を管理
するための第1の著作権管理データと、前記1ビットス
トリームデータの著作権を管理するための第2の著作権
管理データとを、有するデータ構造が記録されたオーデ
ィオディスクが提供される。
【0011】また、第1の発明によれば、オーディオ信
号を請求項1又は2記載のオーディオディスクのデータ
構造にフォーマット化する手段を有するオーディオディ
スクのエンコード装置が提供される。
【0012】また、第1の発明によれば、請求項1又は
2記載のオーディオディスクのデコード装置であって、
前記オーディオディスクを介して伝送されたデータ構造
をデコードして、前記第1の著作権管理データに基づい
て前記PCMデータの著作権を管理し、前記第2の著作
権管理データに基づいて前記1ビットストリームデータ
の著作権を管理する手段を有するオーディオディスクの
デコード装置が提供される。
【0013】また、第1の発明によれば、オーディオ信
号をPCMデータと、1ビットストリームデータと、前
記PCMデータの著作権を管理するための第1の著作権
管理データと、前記1ビットストリームデータの著作権
を管理するための第2の著作権管理データとを有するデ
ータ構造にフォーマット化するステップと、前記データ
構造を媒体を介して伝送するステップと、前記媒体を介
して伝送されたデータ構造をデコードして、前記第1の
著作権管理データに基づいて前記PCMデータの著作権
を管理し、前記第2の著作権管理データに基づいて前記
1ビットストリームデータの著作権を管理するステップ
とを、有する著作権管理方法が提供される。
【0014】また、第2の発明は上記目的を達成するた
めに、PCMデータと、1ビットストリームデータ及び
その著作権管理データをオーディオディスクの別々の層
に記録して、PCMデータの著作権は管理せず、1ビッ
トストリームデータの著作権を管理するようにしたもの
である。
【0015】すなわち第2の発明によれば、オーディオ
信号のPCMデータが記録された第1の層と、前記オー
ディオ信号の1ビットストリームデータ、及び前記1ビ
ットストリームデータの著作権を管理するための著作権
管理データを有するデータ構造にフォーマット化されて
記録された第2の層とを、有するオーディオディスクが
提供される。
【0016】また、第2の発明によれば、オーディオ信
号を請求項6又は7記載のオーディオディスクの第1の
層に記録されるPCMデータにフォーマット化する手段
と、オーディオ信号を請求項6又は7記載のオーディオ
ディスクの第2の層に記録される1ビットストリームデ
ータ及び前記1ビットストリームデータの著作権を管理
するための著作権管理データを有するデータ構造にフォ
ーマット化する手段とを、有するオーディオディスクの
エンコード装置が提供される。
【0017】また、第2の発明によれば、請求項6又は
7記載のオーディオディスクのデコード装置であって、
前記オーディオディスクの第2の層に記録されているデ
ータ構造をデコードして、前記著作権管理データに基づ
いて前記1ビットストリームデータの著作権を管理する
手段を有するオーディオディスクのデコード装置が提供
される。
【0018】また、第2の発明によれば、オーディオ信
号をオーディオディスクの第1の層に記録されるPCM
データにフォーマット化するステップと、オーディオ信
号をオーディオディスクの第2の層に記録されるオーデ
ィオ信号の1ビットストリームデータ及び前記1ビット
ストリームデータの著作権を管理するための著作権管理
データを有するデータ構造にフォーマット化するステッ
プと、前記PCMデータをオーディオディスクの第1の
層に記録し、前記1ビットストリームデータ及び前記著
作権管理データをオーディオディスクの第2の層に記録
するステップと、前記オーディオディスクの第2の層に
記録されているデータ構造をデコードして、前記著作権
管理データに基づいて前記1ビットストリームデータの
著作権を管理するステップとを、有する著作権管理方法
が提供される。
【0019】また、第3の発明は上記目的を達成するた
めに、比較的低いサンプリング周波数のPCMデータ
と、比較的高いサンプリング周波数のPCMデータ及び
その著作権管理データを別々の層に記録して、比較的低
いサンプリング周波数のPCMデータの著作権は管理せ
ず、比較的高いサンプリング周波数のPCMデータの著
作権を管理するようにしたものである。
【0020】すなわち、第3の発明によれば、オーディ
オ信号が比較的低いサンプリング周波数でA/D変換さ
れた第1のPCMデータが記録された第1の層と、オー
ディオ信号が比較的高いサンプリング周波数でA/D変
換された第2のPCMデータ、及び前記第2のPCMデ
ータの著作権を管理するための著作権管理データを有す
るデータ構造が記録された第2の層とを、有するオーデ
ィオディスクが提供される。
【0021】また、第3の発明によれば、オーディオ信
号を請求項10記載のオーディオディスクの第1の層に
記録される第1のPCMデータにフォーマット化する手
段と、オーディオ信号を請求項10記載のオーディオデ
ィスクの第2の層に記録される第2のPCMデータ、及
び前記第2のPCMデータの著作権を管理するための著
作権管理データを有するデータ構造にフォーマット化す
る手段とを、有するオーディオディスクのエンコード装
置が提供される。
【0022】また、第3の発明によれば、請求項10記
載のオーディオディスクのデコード装置であって、前記
オーディオディスクの第2の層に記録されているデータ
構造をデコードして、前記第2の層に記録されている前
記著作権管理データに基づいて前記第2のPCMデータ
の著作権を管理する手段を有するオーディオディスクの
デコード装置が提供される。
【0023】また、第3の発明によれば、オーディオ信
号を比較的低いサンプリング周波数でA/D変換して第
1のPCMデータを生成し、これをフォーマット化する
ステップと、オーディオ信号を比較的高いサンプリング
周波数でA/D変換して第2のPCMデータを生成し、
前記第2のPCMデータ及び前記第2のPCMデータの
著作権を管理するための著作権管理データを有するデー
タ構造にフォーマット化するステップと、前記第1のP
CMデータをオーディオディスクの第1の層に記録し、
前記第2のPCMデータ及び前記著作権管理データをオ
ーディオディスクの第2の層に記録するステップと、前
記オーディオディスクの第2の層に記録されているデー
タ構造をデコードして、前記の著作権管理データに基づ
いて前記第2のPCMデータの著作権を管理するステッ
プとを、有する著作権管理方法が提供される。
【0024】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図1は本発明に係るオーディオデ
ィスクのエンコード装置の一実施形態を示すブロック
図、図2は図1のエンコード装置によりエンコードされ
たオーディオストリームを示す説明図、図3は図2のオ
ーディオストリームにおけるチャネル数毎のサンプリン
グ周波数と量子化ビット数を示す説明図、図4はDVD
におけるパックのフォーマットを示す説明図、図5は本
発明に係るオーディオディスクにおけるビデオパックの
フォーマットを示す説明図、図6は本発明に係るオーデ
ィオディスクにおけるオーディオパックのフォーマット
を示す説明図、図7は本発明に係るオーディオディスク
におけるDSIパックのフォーマットを示す説明図、図
8は本発明に係るオーディオディスクにおけるVBIパ
ックのフォーマットを示す説明図、図9は本発明に係る
オーディオディスクにおけるCMIエリアのフォーマッ
トを示す説明図、図10は図9のCGMCAPSコード
を詳しく示す説明図、図11は図9のCMIエリアの変
形例を示す説明図である。
【0025】また、図12は本発明に係るオーディオデ
ィスクの再生装置を示すブロック図、図13は本発明に
係る再生装置の再生時のCGMCAPSコード処理を示
すフローチャート、図14、図15は図12の再生装置
のオーディオ再生処理を示すフローチャート、図16は
本発明に係るオーディオディスクの録音再生装置のコピ
ー時のCGMCAPSコード処理を示すフローチャート
である。
【0026】図1において、前方の左(L)、右(R)
の各オーディオアナログ信号はそれぞれローパスフィル
タ(LPF)1L、1Rにより帯域制限され、次いでア
ナログΔΣ変調器2L、2Rに印加される。アナログΔ
Σ変調器2(2L、2R)の各々は加算器(+)と、ア
ナログ積分器(∫)と、1ビット(bit)量子化器
(Q)と1ビット逆量子化器(Z-1)により構成され、
それぞれLPF1L、1Rからの各オーディオ信号をΔ
Σ変調して、図2(a)に示すように各チャネル共に伝
送速度が3.072Mbpsの1ビットストリームデー
タB(L)、B(R)に変換し、このデータB(L)、
B(R)をそれぞれデータ変換器3L、3Rとフォーマ
ット化器4に出力する。ここで、この1ビットストリー
ムデータB(L)、B(R)はデジタル信号であるが、
入力信号のスペクトルがそのまま存在している。
【0027】データ変換器3L、3Rは48kHz/4
4.1kHzのサンプリング周波数の選択コマンドに基
づいて、それぞれ1ビットストリームデータB(L)、
B(R)をサンプリング周波数fs=48kHz/4
4.1kHz、量子化ビット数=16ビットのPCMデ
ータA(L)、A(R)に変換する。フォーマット化器
4はこれらのPCMデータA(L)、A(R)と1ビッ
トストリームデータB(L)、B(R)を図2(b)、
図3に示すような1チャネルが16ビットのストリーム
にフォーマット化する。
【0028】ここで、フォーマット化器4はDVD規格
のオーディオ仕様(PCMデータ)に追加した「チャネ
ル数=10、サンプリング周波数fs=48kHz、量
子化ビット数=16ビット」のストリームモードに準拠
して、そのストリーム(10チャネル)内の2チャネル
ch0、ch1に対してそれぞれPCMデータA
(L)、A(R)を割り当て、また、残りの8チャネル
ch2〜ch9の各4チャネルのそれぞれに対して1ビ
ットストリームデータB(L)、B(R)を割り当てて
ストリームを構成する。この場合、PCMデータA
(L)、A(R)側は、1.536Mbps(=左右2
チャネル×16ビット×48kHz)の伝送速度とな
り、また、1ビットストリームデータB(L)、B
(R)側は、2チャネル(L、R)分で6.144Mb
ps(=2チャネル×3.072Mbps)の伝送速度
となるが、ストリーム内におけるPCMデータA
(L)、A(R)と1ビットストリームデータB
(L)、B(R)に割り付け比が2:8であり、その比
は1.536Mbps:6.144Mbpsに相当する
ので、PCMデータA(L)、A(R)と1ビットスト
リームデータB(L)、B(R)を時系列的に対応させ
ながら各ストリームを構成することができる。
【0029】また、フォーマット化器4は最大10個の
ストリーム分でオーディオデータ部を構成するととも
に、図6に示すフォーマット構造で1パックを構成し、
図2(a)、図3に示すストリームに基づいたデータ構
成で1ビットストリームデータを含むことを示す識別デ
ータを後述するADI(オーディオ・データ・インフォ
メーション)部に書き込む。そして、フォーマット化器
4は上記の4系統のデータをパック内でまとめながら変
調器5に出力し、変調器5はこのデータをDVD規格の
変調方式で変調する。
【0030】この変調データは後述するような公知の方
法で光ディスクに記録され、したがって、識別データが
ADI部に書き込まれ、また、図2(b)に示すデータ
構成のオーディオパックが連続して記録されているが、
各ストリーム単位でPCMデータA(L)、A(R)と
1ビットストリームデータB(L)、B(R)が対応し
ているので、同一の楽曲を時系列的に対応させながら2
種類のデータにより表現されたオーディオディスクを実
現することができる。
【0031】ここで、DVDの基本フォーマットにおけ
るオーディオ(A)パック、ビデオ(V)パック、サブ
ピクチャー(SP)パック、DSIパック、VBIパッ
クはそれぞれ、図4に示すように2034バイトのAパ
ケット、Vパケット、SPパケット、DSIパケット、
VBIパケットに対して4バイトのパックスタート情報
と、6バイトのSCR(System Clock Reference:シス
テム時刻基準参照値)情報と、3バイトのMuxレート(r
ate)情報と1バイトのスタッフィングレングス(長)
の合計14バイトが付加されて構成されている(1パッ
ク=合計2048バイト)。この場合、タイムスタンプ
であるSCR情報を、ACBユニット内の先頭パックで
は「1」として同一アルバム内で連続とすることにより
同一アルバム内のAパックの時間を管理することができ
る。
【0032】これに対して、本発明のパッキング方法で
は、Aパックは代わりに図6に示すように、14バイト
のパックヘッダとオーディオパケット(PCM)により
構成され、オーディオパケットは9〜29バイトのパケ
ットヘッダ、1バイトのサブストリームID、3バイト
のオーディオフレーム情報、3バイトのオーディオデー
タ情報(ADI)及び2013バイトのオーディオデー
タ(PCM)により構成される。そして、ADIのフィ
ールドには、前述したように図2(a)、図3に示すス
トリームに基づいたデータ構成で1ビットストリームデ
ータを含むことを示す識別データが記述される。
【0033】また、Vパックは図5に示すように、14
バイトのパックヘッダとビデオパケットにより構成さ
れ、ビデオパケットは9〜29バイトのパケットヘッダ
及び2025バイト以下のビデオデータにより構成され
る。さらに、DSIパックは図7に示すように、14バ
イトのパックヘッダとDSIパケットにより構成され、
DSIパケットは24バイトのシステムヘッダと、6バ
イトのパケットヘッダと、1バイトのサブストリームI
Dと2003バイトのDSIデータにより構成される。
また、VBIパックは図8に示すように、14バイトの
パックヘッダとVBIパケットにより構成され、VBI
パケットは9〜29バイトのパケットヘッダと、1バイ
トのサブストリームIDと2019バイト以下のVBI
データにより構成される。
【0034】変調器5により変調されたデータは図示省
略のDVDカッティングマシン(プレーヤ)に供給され
てDVDオーディオディスクの原盤(マスタ)が製造さ
れる。次いでこの原盤の上に金属薄膜がスパッタ法とメ
ッキ法により形成され、更に厚くメッキして原盤から剥
離されてスタンパが製造される。次いでこのスタンパに
よりディスクの基になる基材が射出成形により形成され
て貼り合わされ、DVDオーディオディスクが製造され
る。
【0035】また、ディスクのリードイン部には16バ
イト(128ビット)ないし188バイト(1504ビ
ット)の可変長の著作権管理情報(CMI)エリアが設
けられる。そして、このCMIエリアには図9に示すよ
うに、例えば64ビットのディスク製造年月日データ
と、52ビットの工場コードと、8ビットのスクランブ
ル用同期信号と、60ビットのISRCコード(Intern
ational Standard Recording Code)と、8バイトのS
ID(ソースID)コードと、著作権管理データを示す
4ビットの第1のCGMCAPS(Copy Generation Ma
nagement ControlAudio Protection System)コードと
同じく4ビットの第2のCGMCAPSコードが記録さ
れる。このデータは数回繰り返して記録され、また、I
SRCコードとSIDコードがスクランブルされて記録
される。
【0036】第1、第2のCGMCAPSコードは、リ
ードイン部のコントロールデータ領域をあらかじめRA
M領域として製造しておいて記録される。そして、第1
のCGMCAPSコードは、PCM方式のデータ素材の
コピーガード管理コードであり、また、その下位4ビッ
トには同じデータが記録される。また、第2のCGMC
APSコードは、1ビットストリーム方式のデータ素材
(コンテンツ)のコピーガード管理コードであり、ま
た、その下位4ビットには同じデータが記録される。
【0037】そして、図10に示すように、この4ビッ
トのデータの内、2ビット又は3ビットが実際の情報と
して使用され、残りの1ビット又は2ビットはブランク
として使用される。このデータはまた、再生専用機(及
び再生を行う録音再生機)に対しては再生許可/禁止情
報として使用され、コピーを行う録音再生機に対しては
コピー許可/禁止情報として使用される。なお、図10
に示す情報の内容は、図13、図16に示すフローチャ
ートを参照する際に詳細に説明する。
【0038】また、ディスク中に複数の曲が別々にコピ
ー管理用のために管理されている場合には、それぞれに
対してCGMCAPSコードが設けられる。なお、第
1、第2のCGMCAPSコードの各々は各1バイトエ
リアに繰り返して記録する代わりに、図11に示すよう
に4ビット(実データは2又は3ビット)で構成して1
バイトエリアに記録してもよい。また、ディスク内周の
CMIエリアに設ける代わりに、CGMCAPSコード
などが記憶されたメモリとCPUを有するICをディス
クに埋め込み、再生専用機や録音再生機がこのICに対
して読み込み制御信号を送信してCGMCAPSコード
などを読み込むようにしてもよい。
【0039】図12は本発明のDVDオーディオディス
クやDVDビデオディスクなどのディスク10に記録さ
れている信号を再生するための装置を示している。ディ
スクドライブ装置11はドライブ制御回路12により制
御され、ディスク10はドライブ装置11により駆動さ
れて記録信号が読み出される。この信号は復調回路/誤
り訂正回路13によりEFM復調され、次いで誤り訂正
された後、制御データを除くストリーム信号は書込み制
御回路15によりトラックバッファ14に書き込まれ、
また、制御データはシステムバッファ17に書き込まれ
る。
【0040】システムコントローラ32はシステムバッ
ファ17に書き込まれた制御データに基づいて再生制御
を行う。システムコントローラ32には再生制御を行う
ために操作部30と、表示部31と、リード/ライト可
能なシステムパラメータメモリ33と、再生専用のシス
テムパラメータメモリ34と、リード/ライト可能な汎
用パラメータメモリ35とシステムタイマ36が接続さ
れている。
【0041】トラックバッファ14に書き込まれたスト
リーム信号は読出し制御回路16により読み出され、次
いでデマルチプレクサ23によりVBVパック、サブピ
クチャパック、VBIパック、オーディオパック、DS
Iパックに分離され、各パックがそれぞれVBVバッフ
ァ18、サブピクチャバッファ19、VBIバッファ2
0、オーディオバッファ21、DSIバッファ22に蓄
積される。そして、VBVパックはビデオデコーダ28
によりデコードされ、次いでレターボックス変換器26
を介して加算器27に送られる。また、サブピクチャパ
ック、VBIパックはそれぞれサブピクチャデコーダ2
4、VBIデコーダ25によりデコードされて加算器2
7に送られ、加算器27ではこれらのビデオ信号が合成
される。また、オーディオパックはオーディオデコーダ
29に送られる。
【0042】オーディオデコーダ29では、まず、オー
ディオパックがフォーマット分解器41によりPCMデ
ータAと1ビットストリームデータBに分解される。P
CMデータAはチャネル分離器42Aにより左右のチャ
ネルのPCMデータA(L)、A(R)に分離され、各
チャネルのPCMデータA(L)、A(R)はそれぞれ
D/A変換器44L、44Rによりアナログ信号に変換
されて出力される。また、1ビットストリームデータB
はチャネル分離器42Bにより左右のチャネルの1ビッ
トストリームデータB(L)、B(R)に分離され、各
チャネルのデータB(L)、B(R)はぞれぞれLPF
46L、46Rを介して出力される。
【0043】次に前述した図10と図13〜図15を参
照して再生処理を説明する。図10、図13において、
まず、リードインエリアの情報を読み込み(ステップS
30)、次いでそのディスクがROMディスクか又はR
AMディスクかを判断する(ステップS31、S3
2)。そして、ROMディスクの場合には、CGMCA
PSコードを判断して ・(1、1)のときには再生を禁止し(ステップS3
3、S34)、 ・(1、0)のときには再生を禁止し(ステップS3
5、S36)、 ・(1、0、1)のときには再生を禁止し(ステップS
37、S38)、 ・(0、0)のときには再生を許可し(ステップS3
9、S40)、 ・CGMCAPSコードを検出しないときには再生を許
可する(ステップS41、S42)。
【0044】また、RAMディスクの場合には、同じく
CGMCAPSコードを判断して ・(1、1)のときには再生を禁止し(ステップS4
3、S44)、 ・(1、0)のときには再生を禁止し(ステップS4
5、S46)、 ・(1、0、1)のときには再生を許可し(ステップS
47、S48)、 ・(0、0)のときには再生を許可し(ステップS4
9、S50)、 ・CGMCAPSコードを検出しないときには再生を許
可する(ステップS51、S52)。
【0045】図14において、PCM再生モードの指示
が入力された場合にはシステムコントローラ32がPC
M再生モードをフォーマット分解器41に設定し、ま
た、そのモードを表示部31に表示させる(ステップS
1→S2)。他方、1ビットストリームモードの指示が
入力された場合にはシステムコントローラ32が1ビッ
トストリームモードをフォーマット分解器41に設定
し、また、そのモードを表示部31に表示させる(ステ
ップS3→S4)。そして、再生モードが訂正されると
ステップS5からステップS1に戻る。
【0046】次に、図15を参照して各モードの再生処
理を詳しく説明する。まず、操作部30からディスク再
生指示があると、ディスクの読み取りが開始され、最初
のパケットがオーディオバッファ21に転送される。フ
ォーマット分解器41はADIが検出された時点でその
中にディスク識別データがあるか否かを判断する(ステ
ップS11、S12)。ここで、ディスク識別データが
ある場合には本発明に係るディスクであるのでステップ
S13以下に進み、他方、ない場合にはDVD又はこの
再生装置が再生不能ディスクであるので、再生動作を中
止するとともにその旨を表示部31に表示する。
【0047】ステップS13では判別データがあるか否
かを判断し、ない場合にはステップS14以下に進み、
他方、ある場合にはステップS18以下に進む。ステッ
プS14では設定再生モードがPCMモードか否かを判
断し、PCMモードの場合にはステップS15以下に進
み、他方、PCMモードでない場合にはステップS22
以下に進む。ステップS15〜S17ではフォーマット
分解器41に対して48kHzモードを設定してフォー
マット分解器41がチャネルch0、ch1を出力する
ように制御し、これによりサンプリング周波数fs=4
8kHzのPCM信号がデコードされて出力される。
【0048】また、ステップS18においても同様に、
設定再生モードがPCMモードか否かを判断し、PCM
モードの場合にはステップS19以下に進み、他方、P
CMモードでない場合にはステップS22以下に進む。
ステップS19〜S21ではフォーマット分解器41に
対して44.1kHzモードを設定してフォーマット分
解器41がチャネルch0、ch1を出力するように制
御し、これによりサンプリング周波数fs=44.1k
HzのPCM信号がデコードされて出力される。また、
ステップS22〜24ではフォーマット分解器41に対
して1ビットストリームモードを設定してフォーマット
分解器41がチャネルch2〜ch9を出力するように
制御し、これにより伝送速度=3.072Mbpsの1
ビットストリームがデコードされて出力される。
【0049】次に、図10、図16を参照してコピー時
の処理について説明する。まず、リードインエリアの情
報を読み込み(ステップS60)、次いでCGMCAP
Sコードを判断して ・(1、1)のときにはコピーを禁止し(ステップS6
1、S62)、 ・(1、0)のときにはコピー元ディスクのCGMCA
PSコードを(1、0、1)に書き換えてコピーを許可
し(ステップS63、S64)、 ・(1、0、1)のときにはコピーを禁止し(ステップ
S65、S66)、 ・(0、0)のときにはコピーを許可し(ステップS6
7、S68)、 ・CGMCAPSコードを検出しないときにはコピーを
許可する(ステップS69、S70)。したがって、C
GMCAPSコードが(1、0)から(1、0、1)の
ディスクは図10、図16に示すように再生を禁止され
る。また、CGMCAPSコードが(1、1)のディス
クは、市販のプレーヤが再生することができず、特定の
プレーヤのみが再生することができる特定用途向けであ
る。
【0050】ここで、上記の実施形態ではステレオ2チ
ャネルの場合について説明したが、マルチチャネル方式
にも適用することができる。マルチチャネル方式として
は次の4つの方式が知られている。 (1)ドルビーサラウンド方式 前方L、C、Rの3チャネル+後方Sの1チャネルの合
計4チャネル (2)ドルビーAC−3方式 前方L、C、R、SWの4チャネル+後方SL、SRの
2チャネルの合計6チャネル (3)DTS(Digital Theater System)方式 ドルビーAC−3方式と同様に6チャネル(L、C、
R、SW、SL、SR) (4)SDDS(Sony Dynamic Digital Sound)方式 前方L、LC、C、RC、R、SWの6チャネル+後方
SL、SRの2チャネルの合計8チャネル
【0051】図17は上記(1)のドルビーサラウンド
方式のオーディオエンコーダを示し、図18は図17の
ドルビーサラウンドエンコーダを詳しく示し、図19は
ドルビーサラウンド方式のオーディオデコーダを示し、
図20は図19のドルビーサラウンドデコーダを詳しく
示している。
【0052】図17において、4チャネルL、C、S、
Rの各信号はそれぞれローパスフィルタ(LPF)1
L、1C、1S、1Rにより帯域制限され、次いでアナ
ログΔΣ変調器2L、2C、2S、2Rに印加される。
アナログΔΣ変調器2(2L、2C、2S、2R)の各
々はそれぞれLPF1L、1C、1S、1Rからの各オ
ーディオ信号をΔΣ変調して、各チャネル共に伝送速度
が3.072Mbpsの1ビットストリームデータBに
変換し、このデータBを図18に詳しく示すドルビーサ
ラウンドエンコーダ200とデジタルフィルタ201に
転送する。デジタルフィルタ201は伝送速度が3.0
72Mbpsの1ビットストリームデータの各チャネル
の帯域を1/2に制限してフォーマット化器4に転送す
る。
【0053】ドルビーサラウンドエンコーダ200では
図18に詳しく示すように、まず、Cチャネルの1ビッ
トストリーム信号を3dB減衰回路64により減衰し
て、L、Rチャネルの各1ビットストリーム信号に対し
て同相でミキシングする。また、Sチャネルの1ビット
ストリーム信号については処理回路65により位相を9
0°進めてLチャネルに対してミキシングするととも
に、90°遅らせてRチャネルに対してミキシングする
ことによりドルビーサラウンド方式の2チャネルエンコ
ードデータ(Lt、Rt)を生成する。
【0054】このデータ(Lt、Rt)はデータ変換器
3Lt、3Rtに印加され、データ変換器3Lt、3R
tは48kHz/44.1kHzのサンプリング周波数
の選択コマンドに基づいて、それぞれデータ(Lt、R
t)をサンプリング周波数fs=48kHz/44.1
kHz、量子化ビット数=16ビットのPCMデータA
に変換する。フォーマット化器4はこれらのPCMデー
タAと、デジタルフィルタにより帯域圧縮された1ビッ
トストリームデータBを1チャネルが16ビットのスト
リームにフォーマット化して変調器5に送る。
【0055】図19に示すオーディオデコーダ29は図
12に示すオーディオデコーダ29の代わりに用いられ
る。まず、オーディオパックがフォーマット分解器41
によりPCMデータAと1ビットストリームデータBに
分解される。PCMデータAはチャネル分離器42Aに
よりドルビーサラウンドエンコードデータ(Lt、R
t)に分離され、ドルビーサラウンドデコーダ60に印
加される。ドルビーサラウンドデコーダ60では図20
に詳しく示すように、Ltチャネルの信号がVCA(電
圧制御増幅器)67Lに印加され、Rtチャネルの信号
がVCA67Rに印加され、Lt、Rtチャネルの加算
信号(Lt+Rt)がVCA67Cに印加され、Ltチ
ャネルからRtチャネルを減算した信号(Lt−Rt)
がVCA67Sに印加される。そして、制御回路66が
Lt、Rt、(Lt+Rt)、(Lt−Rt)信号に基
づいてVCA67L、67R、67C、67Sの利得を
制御することにより、4チャネルL、C、S、Rの各P
CMデータを復元する。
【0056】そして、この各チャネルのPCMデータA
はそれぞれD/A変換器44L、44R、44C、44
Sによりアナログ信号に変換されて出力される。また、
1ビットストリームデータBはチャネル分離器42Bに
より4チャネルの1ビットストリームデータBに分離さ
れ、各チャネルのデータBはぞれぞれLPF46L、4
6R、46C、46Sを介して出力される。
【0057】図21は上記(2)のドルビーAC−3方
式のエンコーダを示し、図22は図21のドルビーAC
−3エンコーダを詳しく示し、図23はドルビーAC−
3オーディオデコーダを示し、図24は図23のドルビ
ーAC−3デコーダを詳しく示している。
【0058】図21において、6チャネルL、C、R、
SW、LS、RSの各信号はそれぞれローパスフィルタ
(LPF)1L、1C、1R、1SW、1LS、1RS
により帯域制限され、次いでアナログΔΣ変調器2L、
2C、2R、2SW、2LS、2RSに印加される。ア
ナログΔΣ変調器2(2L、2C、2R、2SW、2L
S、2RS)の各々はそれぞれLPF1L、1C、1
R、1SW、1LS、1RSからの各オーディオ信号を
ΔΣ変調して、各チャネル共に伝送速度が3.072M
bps の1ビットストリームデータBに変換し、この
データBを図22に詳しく示すドルビーAC−3エンコ
ーダ210とデジタルフィルタ201に転送する。デジ
タルフィルタ201は伝送速度が3.072Mbpsの
1ビットストリームデータの各チャネルの帯域を1/3
に制限してフォーマット化器4に転送する。
【0059】ドルビーAC−3エンコーダ210では、
図22に詳しく示すように各チャネルの1ビットストリ
ームデータを各フィルタバンク72によりMDCT(モ
ディファイド離散コサイン変換)することにより時間サ
ンプルを周波数成分に変換し、その変換した信号を各量
子化器73により量子化してマルチプレクサ74に転送
する。この場合、各チャネルの1ビットストリームデー
タに基づいてビット割当て部75によりビット割当ての
ための副情報が生成され、その副情報がコアのビット割
当て部76とマルチプレクサ74に転送される。
【0060】また、各フィルタバンク72の出力信号に
基づいてスペクトラム包絡線の符号化部77により、ス
ペクトラム包絡線を周波数領域で差分符号化したデータ
が生成され、そのデータがコアのビット割当て部76と
マルチプレクサ74に転送される。コアのビット割当て
部76は上記の副情報とスペクトラム包絡線を周波数領
域で差分符号化したデータに基づいて各チャネルのビッ
ト割当て情報を生成して各量子化器73に転送し、各量
子化器73はこのビット割当て情報に基づいて各フィル
タバンク72の出力信号を量子化する。マルチプレクサ
74は上記の副情報と差分符号化データを参照しながら
各量子化器73の出力信号を1系列の符号化ビットスト
リームとしてまとめて、また、上記の副情報と差分符号
化データと共に出力する。
【0061】その結果、スペクトラム包絡線に基づいて
コアになるビット割当てに対して音響心理を考慮した聴
覚マスキング効果を得ることができ、また、ビット割当
て部75が理論的に最も正確なビット割当てに係る副情
報を演算するので、マルチプレクサ74の出力信号とし
て圧縮効率の良い適応ビット割当てが行われた符号化ビ
ットストリームを得ることができる。
【0062】データ変換器3はこの符号化ビットストリ
ームをサンプリング周波数fsが48kHz又は44.
1kHz、量子化ビット数が16ビットのPCMデータ
に変換し、このPCMデータをフォーマット化器4に出
力する。フォーマット化器4は後述するようにこのPC
Mデータと、デジタルフィルタ201からの6チャネル
分の1ビットストリームデータと、サンプリング周波数
fs及び量子化ビット数の各選択コマンドをフォーマッ
ト化し、続く変調器5に出力する。
【0063】すなわち、このエンコード装置では6チャ
ネルの信号を (1)PCM信号と1ビットストリーム信号に変換す
る。 (2)PCM信号については2チャネル分に圧縮する。 (3)1ビットストリームは2チャネル分に圧縮する。 (4)PCM信号はfsが48kHz又は44.1kH
zを選択できる。 (5)PCM信号は量子化ビット数が16ビットであ
る。したがって、CDオーディオディスクのfs=4
4.1kHz、量子化ビット数=16ビットに対応す
る。
【0064】フォーマット化器4では、1グループを1
6ビット×10チャネル(ch0〜ch9)として、P
CMデータを2チャネル(ch0、ch1)に割り当
て、1ビットストリーム信号を残りの8チャネル(ch
2〜ch9)に割り当ててフォーマット化し、次いで変
調器5はDVDなどの伝送媒体に応じた変調を行う。
【0065】図23に示すオーディオデコーダ29で
は、まず、オーディオパックはフォーマット分解器41
によりフォーマットが分解され、PCMデータは図24
に詳しく示すドルビーAC−3デコーダ211により6
チャネル(L、C、R、SW、LS、RS)のPCMデ
ータに復元され、この各チャネルが各D/A変換器44
によりアナログオーディオ信号に変換されて出力され
る。また、1ビットストリーム信号はチャネル分離器4
2Bにより6チャネルのアナログオーディオ信号に分離
され、次いで各LPF46を介して出力される。
【0066】ドルビーAC−3デコーダ211は図24
に詳しく示すようにドルビーAC−3エンコーダ210
と逆の機能を有する。まず、デマルチプレクサ82によ
り符号化ビットストリームがチャネル毎のオーディオビ
ットストリームと、付加情報としてスペクトラム包絡線
から得られた差分量子化データと、ビット割当てに係る
副情報に分離され、この各データがそれぞれ6チャネル
の逆量子化器83と、スペクトラム包絡線の復号化部8
4とコアのビット割当て部85に送られる。
【0067】コアのビット割当て部85はスペクトラム
包絡線の復号化部84により復号化された差分データと
副情報に基づいて各チャネル毎のビット割当てデータを
作成し、各逆量子化器83はこの各チャネル毎のビット
割当てデータに基づいてオーディオビットストリームを
逆量子化する。次いで6チャネルのフィルタバンク86
はそれぞれ逆量子化器83の逆量子化データの周波数成
分を逆MDCTにより時間サンプルに変換し、各D/A
変換器44に出力する。
【0068】図25は上記(3)におけるオーディオエ
ンコーダ内のDTSエンコーダを示し、このDTSエン
コーダは図21に示すドルビーAC−3エンコーダ21
0の代わりに用いられる。また、図26は上記(3)に
おけるオーディオデコーダ内のDTSデコーダを示し、
このDTSデコーダは図23に示すドルビーAC−3デ
コーダ211の代わりに用いられる。図25において、
図21に示す各チャネル毎のアナログΔΣ変調器2から
の1ビットストリームデータはそれぞれ、同じく各チャ
ネル毎に設けられている32バンドデシメーションフィ
ルタ・バンク87により32個のサブバンドサンプルに
分割される。
【0069】この各サブバンドサンプルはベクトル量子
化部88によりベクトル量子化されるとともに、適応差
分PCM(ADPCM)部89によりこのベクトル量子
化値に基づいて真値とサブバンドサンプルの予測値との
差分が適応量子化される。次いでサブバンド毎のADP
CM部89の量子化データとベクトル量子化部88の量
子化データがそれぞれサブバンドコードデータDsi(i
はサブバンド数を示す整数)とサイドインフォーメーシ
ョンSIfiとしてマルチプレクサ90に入力され、マ
ルチプレクサ90により32バンド分のデータDsi、S
Ifi が1系列として各チャネル毎の過度特性判定/
コード圧縮部91に送られ、その過度特性が判定されて
圧縮される。次いでストリーム合成部92は6チャネル
毎の過度特性判定/コード圧縮部91からの符号化圧縮
データを1系列の符号化ビットストリームに合成し、こ
れを図21に示すデータ変換器3に送る。
【0070】図26に示すDTSデコーダでは、まず、
図23に示すフォーマット分解器41により分解された
符号化ビットストリームがストリーム分解器93により
6チャネル分に分解され、次いで各チャネルの符号化ビ
ットストリームがコード伸長再生部94によりその過度
特性が判定されて伸長される。次いで各チャネルの伸長
データがデマルチプレクサ95に送られて32バンド毎
にサブバンドコードデータDsiとサイドインフォーメー
ションSIfiが分離される。このデータDsi、SIf
iは逆ADPCM部96に送られて真値と予測値との差
分量子化データに基づいて各サブバンドサンプルに復調
され、次いでこの各サブバンドサンプルが32バンドデ
シメーションフィルタ・バンク97により合成され、こ
の合成データが図23に示す各チャネル毎のD/A変換
器44に送られる。
【0071】図27は上記(4)におけるSDDS方式
のオーディオエンコーダを示し、図28は図27のSD
DSエンコーダを詳しく示し、図29は上記(4)にお
けるSDDS方式のオーディオデコーダを示し、図30
は図29のSDDSデコーダを詳しく示している。
【0072】上記の8チャネルのアナログオーディオ信
号は、各チャネル毎に設けられているLPF1及びアナ
ログΔΣ変調器2によりチャネル毎に1ビットストリー
ムに変換され、次いでこの1ビットストリームの帯域が
デジタルフィルタ201により1/4に制限され、次い
でこの出力信号がフォーマット化器4によりフォーマッ
ト化され、変調器5を介して伝送される。
【0073】また、このエンコード装置では、アナログ
ΔΣ変調器2により変換された1ビットストリームが図
28に詳しく示すSDDSエンコーダ220によりエン
コードされ、次いでデータ変換器3、フォーマット化器
4、変調器5を介して伝送される。SDDSエンコーダ
220では図28に示すように、各チャネルの1ビット
ストリームがATRACエンコード部103により1/
5程度に圧縮される。ここで、ATRACエンコード部
103では、入力データを高域、中域、低域に3分割
し、各帯域をMDCTにより周波数軸に変換した後、聴
覚心理に基づく最小可聴限特性とマスキング特性を利用
することにより圧縮を行う。次いでフォーマット部10
4によりこの各チャネルの圧縮データに対して時間情報
が付加されて1系列の符号化ビットストリームに合成さ
れる。
【0074】図29に示すデコーダでは、まず、同様に
符号化ビットストリームと1ビットストリームがフォー
マット分解器41により分解され、次いでそれぞれSD
DSデコーダ221とチャネル分離器42Bに印加され
る。チャネル分離器42Bでは同様に8チャネルに分離
され、LPF46を介して出力される。
【0075】これに対し、図30に詳しく示すSDDS
デコーダ221では、符号化ビットストリームがデフォ
ーマット部109により、図28に示すフォーマット部
104により付加された時間情報に基づいて1系列の符
号化ビットストリームに変換される。次いでこの1系列
の符号化ビットストリームはATRACデコード部11
0により伸長されて8チャネルに分離され、次いでこの
各チャネルのビットストリームがイコライザフィルタ1
11、図29に示す各D/A変換器44を介して出力さ
れる。
【0076】ここで、ATRACデコード部110では
高域、中域、低域の周波数データを逆MDCTにより元
の周波数データに戻し、次いで高域については遅延フィ
ルタを通過させ、中域と低域については合成フィルタに
より合成し、次いで遅延した高域データと中域及び低域
の合成データを更に合成フィルタにより合成する。
【0077】なお、本発明に係るオーディオ信号のエン
コード方法及びデコード方法は、上記の方法に限定され
ず、他の方法、例えば図31に示すような方法にも適用
することができる。
【0078】次に図32〜図38を参照して第2の実施
形態について説明する。この実施形態では2層構造ディ
スク、いわゆるハイブリッドディスクを実現するために
第1の層(以下、CD層)にはCD規格の44.1kH
zPCMデータが記録され、第2の層(以下、DVD
層)には1ビットストリームデータ(又は96kHzP
CMデータ)とそのCGMCAPSコードが記録され
る。なお、この1ビットストリームデータはDSD(ダ
イレクト・ストリーム・デジタル)信号とも呼ばれてい
る。
【0079】図32に示すエンコード装置は、図1に示
す装置に対してデータ変換器3とフォーマット化器4の
構成及び処理が異なる。まず、CD層に記録される4
4.1kHzPCMデータを生成するために、データ変
換器3L、3Rは44.1kHzのサンプリング周波数
の選択コマンドに基づいて、それぞれ1ビットストリー
ムデータB(L)、B(R)をサンプリング周波数fs
=44.1kHz、量子化ビット数=16ビットのPC
MデータA(L)、A(R)に変換する。フォーマット
化器4はこれらのPCMデータA(L)、A(R)をC
D規格にフォーマットする。
【0080】また、DVD層に記録される1ビットスト
リームデータB(L)、B(R)を生成するために、フ
ォーマット化器4はこの1ビットストリームデータB
(L)、B(R)を図33(b−1)に示すように8c
hを1グループとして各チャネルに16ビットデータを
割り当てる。また、図34に示すようにDVDのCMI
エリアには1ビットストリームデータDSDに関するC
MI(著作権管理情報)をフォーマット化する。ただ
し、このCGMCAPSコードは、1ビットストリーム
データに関するもののみがRAM領域に記録され、CD
層に関するものは記録されない。
【0081】また、DVD層に対して1ビットストリー
ムデータDSDの代わりに、96kHzPCMデータを
記録する場合には、図32に示すエンコード装置ではデ
ータ変換器3L、3Rが96kHzのサンプリング周波
数の選択コマンドに基づいて、それぞれ1ビットストリ
ームデータB(L)、B(R)をサンプリング周波数f
s=96kHz、量子化ビット数=16ビットのPCM
データA(L)、A(R)に変換する。フォーマット化
器4はこれらのPCMデータA(L)、A(R)を図3
3(b−2)に示すように各チャネルに16ビットデー
タを割り当てる。また、図34に示すようにDVDに記
録されるCMIエリアには1ビットストリームデータに
関するCMI(著作権管理情報)をフォーマット化し、
このCMI内のCGMCAPSコードは、96kHzP
CMデータに関するもののみがRAM領域に記録され、
CD層に関するものは記録されない。
【0082】次いで44.1kHzPCMデータはEF
M変調され、この変調データに基づいて第1のスタンパ
が生成されてこの第1のスタンパから比較的低ピット密
度のCD層が形成される。また、1ビットストリームデ
ータ(又は96kHzPCMデータ)はEFMplus変調
され、この変調データに基づいて第2のスタンパが生成
されてこの第2のスタンパから比較的高ピット密度のD
VD層が形成される。そして、図35に示すようにこの
2層が、反射率Rが18%<R<30%の半反射層(S
RL:Semi-Reflective Layer)を介して張り合わされ
て2層ディスクが形成される。すなわち、この第2の実
施形態の2層ディスクによれば、44.1kHzPCM
データ(CD層)+1ビットストリームデータ(DVD
層)の第1のディスクと、44.1kHzPCMデータ
(CD層)+96kHzPCMデータ(DVD層)の第
2のディスクの2種類を実現することができる。
【0083】図36はこの2層ディスクの再生装置を示
し、CD層を再生するためにCDデコーダ300が図1
2に示す第1の実施形態に対して追加されている。ま
た、ドライブ装置11はCD層又はDVD層を選択的に
読み取るために2焦点ピックアップが使用される。この
2焦点ピックアップは図35に示すように、CD層に対
しては反射率RがR>70%、波長=780nmで読み
取り、DVD層に対しては反射率Rが18%<R<30
%、波長=635nmで読み取る。そして、CD層から
読み取られた信号はEFM復調された後、CDデコーダ
300、D/A変換器44、45を介して出力され、他
方、DVD層から読み取られた信号はEFMplus復調さ
れた後、第1の実施形態と同様なハードウエア回路を介
して出力される。
【0084】次に図37、図38を参照してこの第2の
実施形態の再生時及びコピー時の処理を説明する。ま
ず、図37において、PCM再生モードの指示が入力さ
れた場合にはシステムコントローラ32がPCM再生モ
ードをフォーマット分解器41に設定し、また、そのモ
ードを表示部31に表示させる(ステップS1→S
2)。他方、ステップS3において1ビットストリーム
モードの指示が入力された場合には、システムコントロ
ーラ32は図13において説明したステップS30〜S
52、図16において説明したステップS60〜S70
と同様にCGMCAPSコードに基づいて「コピープロ
テクト管理」を実行し、次いで1ビットストリームモー
ドをフォーマット分解器41に設定し、また、そのモー
ドを表示部31に表示させる(ステップS4)。そし
て、再生モードが訂正されるとステップS5からステッ
プS1に戻る。
【0085】図38において、操作部30からディスク
再生指示があると、ディスクの読み取りが開始され、最
初のパケットがオーディオバッファ21に転送される。
フォーマット分解器41はADIが検出された時点でそ
の中にディスク識別データがあるか否かを判断する(ス
テップS11、S12)。ここで、ディスク識別データ
がある場合には本発明に係るディスクであるのでステッ
プS13以下に進み、他方、ない場合にはDVD又はこ
の再生装置が再生不能ディスクであるので、再生動作を
中止するとともにその旨を表示部31に表示する。
【0086】ステップS13では判別データがあるか否
かを判断し、ない場合には図13において説明したステ
ップS30〜S52、図16において説明したステップ
S60〜S70と同様にCGMCAPSコードに基づい
て「コピープロテクト管理」を実行し、他方、判別デー
タがある場合にはステップS18以下に進む。ステップ
S18では設定再生モードがPCMモードか否かを判断
し、PCMモードの場合にはステップS19以下に進
み、他方、PCMモードでない場合には「コピープロテ
クト管理」を実行する。
【0087】「コピープロテクト管理」の実行処理を終
了すると、ステップS14では設定再生モードがPCM
モードか否かを判断し、PCMモードの場合にはステッ
プS15以下に進み、他方、PCMモードでない場合に
はステップS22以下に進む。ステップS15、S17
ではフォーマット分解器41に対して96kHzモード
を設定し、これにより第2のディスクのDVD層におけ
るサンプリング周波数fs=96kHzのPCM信号が
デコードされて出力される。
【0088】また、ステップS19、S21ではフォー
マット分解器41に対して44.1kHzモードを設定
し、これにより第1、第2のディスクのCD層における
サンプリング周波数fs=44.1kHzのPCM信号
がデコードされて出力される。また、ステップS22、
24ではフォーマット分解器41に対して1ビットスト
リームモードを設定し、これにより第1のディスクのD
VD層における伝送速度=3.072Mbpsの1ビッ
トストリームがデコードされて出力される。また、DV
D層における高いサンプリング周波数のPCMデータは
2chに限らず、例えば5ch、6chなどのマルチチ
ャネルであってもよい。さらにまた、サンプリング周波
数は96kHzに限らず、192kHzなどでもよい。
【0089】また、1ビットストリームデータを記録す
る場合には、ステレオ2チャネルとマルチチャネルの両
方の1ビットストリームデータを記録するようにしても
よい。図39は第3の実施形態の一例として、上記のマ
ルチチャネル方式(2)であるドルビーAC−3方式
(図21参照)において用いられる前方L、C、R、S
Wの4チャネル+後方SL、SRの2チャネルの合計6
チャネルと2チャネルをエンコードする装置を示してい
る。
【0090】図39において、6チャネルL、C、R、
SW、LS、RSの各信号は、まず図21に示す場合と
同様に、それぞれローパスフィルタ(LPF)1L、1
C、1R、1SW、1LS、1RSにより帯域制限さ
れ、次いでアナログΔΣ変調器2L、2C、2R、2S
W、2LS、2RSに印加される。アナログΔΣ変調器
2(2L、2C、2R、2SW、2LS、2RS)の各
々はそれぞれLPF1L、1C、1R、1SW、1L
S、1RSからの各オーディオ信号をΔΣ変調して、各
チャネル共に伝送速度が9.6Mbpsの1ビットスト
リームデータB(6ch)に変換し、この6チャネル分の
1ビットストリームデータB(6ch)を2チャネルミキ
サ310とデジタルフィルタ301にそれぞれ転送す
る。デジタルフィルタ301は伝送速度が9.6Mbp
sの1ビットストリームデータB(6ch)の各チャネル
の帯域を3/4に制限してフォーマット化器4に転送す
る。
【0091】2チャネルミキサ310は6チャネル分の
1ビットストリームデータB(6ch)を2チャネル分の
1ビットストリームデータB(2ch)に変換する。続く
フォーマット化器4はこの6チャネル分の1ビットスト
リームデータB(6ch)と2チャネル分の1ビットスト
リームデータB(2ch)を図40に示すようにフォーマ
ット化する。続く変調器5はこのフォーマット化された
ストリーム信号をEFMplus変調する。
【0092】図40はこの第3の実施形態のオーディオ
ディスクのフォーマットを示し、このディスクの情報エ
リアは、内周から外周に向かってリードインエリアと、
データエリアとリードアウトエリアを有する。データエ
リアはファイルシステムエリアと、マスタTOCエリア
と、2チャネルステレオエリアと、マルチチャネルエリ
アとエクストラデータエリアを有する。2チャネルステ
レオエリアは詳しくは、エリアTOC1と、複数の2チ
ャネルステレオオーディオトラックとエリアTOC2を
有し、また、マルチチャネルエリアはエリアTOC1
と、複数のマルチチャネルオーディオトラックとエリア
TOC2を有する。
【0093】そして、2チャネルステレオエリアには上
記の2チャネルの1ビットストリームデータB(2ch)
が配置され、マルチチャネルエリアには6チャネルの1
ビットストリームデータB(6ch)が配置される。ま
た、リードインエリアには1ビットストリームデータB
(2ch)、B(6ch)の著作権を独立して管理するため
の第2の著作権管理データ(CGMCAPSコード)が
配置される。
【0094】この第3の実施形態によれば、第2の実施
形態の2層ディスク(図35)に適用して例えば44.
1kHzのPCMデータAをCD層に記録し、1ビット
ストリームデータB(2ch)、B(6ch)をDVD層に
記録したディスクを実現することができる。また、この
第3の実施形態を第1の実施形態の1層ディスクに適用
してPCMデータAと共に1ビットストリームデータB
(2ch)、B(6ch)を記録したディスクを実現するこ
とができる。
【0095】上記実施形態では、著作権管理データとし
てCGMCAPSコードを例にしたが、代わりに、図4
1に示すようなCGMS(Copy Generation Management
System)コードを用いてもよい。このCGMSコード
は3ビットにより構成され、第1ビットがコピー禁止か
否かを示し、第2ビットが1回コピー許可か否かを示
し、第3ビットが再度のコピー禁止か否かを示す。そし
て、CGMSコードとして、コピー禁止のオリジナルD
VDには(1,×,×)が記録され、1回コピー許可の
オリジナルDVDには(0,1,0)が記録され、正当
コピーDVDには(0,1,1)が記録され、著作権な
しのDVDには(0,0,×)が記録される。
【0096】また、このCGMSコードやCGMCAP
Sコードは、オーディオデータとは別のエリアに記録す
る代わりにオーディオデータに埋め込んで記録するよう
にしてもよく、また、両方に記録するようにしてもよ
い。ただし、1ビットストリームデータに埋め込む場合
には、1ビットストリームデータをPCMデータに変換
してこのPCMデータに埋め込み、このデータを1ビッ
トストリームデータに戻す。
【0097】図42はCGMSコードをオーディオデー
タに埋め込む場合のエンコード装置の要部を示し、図4
3はデコード装置のCGMSコード検出部を示してい
る。図42において、CGMSコードをオーディオデー
タに埋め込んでも再生時に聴感上知得されないように各
チャネルのオーディオデータの256バンドのスペクト
ラムが信号分析部201により検出され、埋め込みレベ
ルが適応的に決定される。また、スペクトラム拡散部2
02によりCGMSコードがPN符号を用いてスペクト
ラム拡散される。そしてこのスペクトラム拡散されたC
GMSコードのレベルがスペクトラムシェーピング部2
03により上記の埋め込みレベルに応じて適応的に制御
され、次いで加算部204によりオーディオデータと加
算される。
【0098】図43に示すCGMSコード検出部では、
CGMSコードが埋め込まれたオーディオデータがスペ
クトラム・ディシェープ部211に印加されて埋め込み
前の元のスペクトラムに戻され、次いでサンプリング周
波数(f)変換部212によりダウンサンプリングされ
て乗算器213に印加される。乗算器213にはまた、
PN信号発生部214が解読を困難にするための特殊な
シークレットCGMSキーに基づいて発生するPN信号
が印加され、したがって、乗算器213によりCGMS
コードが復調される。そして、CGMS検出部215が
乗算器213の出力に基づいてCGMSコードを検出す
る。
【0099】
【発明の効果】以上説明したように第1の発明によれ
ば、PCMデータの著作権を管理するための著作権管理
データと、1ビットストリームデータの著作権を管理す
るための著作権管理データを別々にディスクに記録し
て、PCMデータと1ビットストリームデータの著作権
を独立に管理するようにしたので、PCM方式のオーデ
ィオデータと高品質の1ビットストリーム方式のオーデ
ィオデータを伝送する場合にそのコピープロテクトの問
題点を解決することができる。
【0100】また、第2の発明によれば、PCMデータ
と、1ビットストリームデータ及びその著作権管理デー
タをディスクの別々の層に記録して、PCMデータの著
作権は管理せず、1ビットストリームデータの著作権を
管理するようにしたので、PCM方式のオーディオデー
タと高品質の1ビットストリーム方式のオーディオデー
タを伝送する場合にそのコピープロテクトの問題点を解
決することができる。
【0101】また、第3の発明によれば、比較的低いサ
ンプリング周波数のPCMデータと、比較的高いサンプ
リング周波数のPCMデータ及びその著作権管理データ
を別々の層に記録して、比較的低いサンプリング周波数
のPCMデータの著作権は管理せず、比較的高いサンプ
リング周波数のPCMデータの著作権を管理するように
したので、低品質のPCM方式のオーディオデータと高
品質のPCM方式のオーディオデータを伝送する場合に
そのコピープロテクトの問題点を解決することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るオーディオディスクのエンコード
装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1のエンコード装置によりエンコードされた
オーディオストリームを示す説明図である。
【図3】図2のオーディオストリームにおけるチャネル
数毎のサンプリング周波数と量子化ビット数を示す説明
図である。
【図4】DVDにおけるパックのフォーマットを示す説
明図である。
【図5】本発明に係るオーディオディスクにおけるビデ
オパックのフォーマットを示す説明図である。
【図6】本発明に係るオーディオディスクにおけるオー
ディオパックのフォーマットを示す説明図である。
【図7】本発明に係るオーディオディスクにおけるDS
Iパックのフォーマットを示す説明図である。
【図8】本発明に係るオーディオディスクにおけるVB
Iパックのフォーマットを示す説明図である。
【図9】本発明に係るオーディオディスクにおけるCM
Iエリアのフォーマットを示す説明図である。
【図10】図9のCGMCAPSコードを詳しく示す説
明図である。
【図11】図9のCMIエリアの変形例を示す説明図で
ある。
【図12】本発明に係るオーディオディスクの再生装置
を示すブロック図である。
【図13】本発明に係るオーディオディスクの再生時の
CGMCAPSコード処理を示すフローチャートであ
る。
【図14】図12の再生装置のオーディオ再生処理を示
すフローチャートである。
【図15】図12の再生装置のオーディオ再生処理を示
すフローチャートである。
【図16】本発明に係るオーディオディスクのコピー時
のCGMCAPSコード処理を示すフローチャートであ
る。
【図17】本発明に係るドルビーサラウンド方式のエン
コード装置を示すブロック図である。
【図18】図17のドルビーサラウンドエンコーダを詳
しく示すブロック図である。
【図19】本発明に係るドルビーサラウンド方式のデコ
ード装置を示すブロック図である。
【図20】図19のドルビーサラウンドデコーダを詳し
く示すブロック図である。
【図21】本発明に係るドルビーAC−3方式のエンコ
ード装置を示すブロック図である。
【図22】図21のドルビーAC−3エンコーダを詳細
に示すブロック図である。
【図23】本発明に係るドルビーAC−3方式のデコー
ド装置を示すブロック図である。
【図24】図23のドルビーAC−3デコーダを詳しく
示すブロック図である。
【図25】本発明に係るDTSエンコーダを詳細に示す
ブロック図である。
【図26】本発明に係るDTSデコーダを詳細に示すブ
ロック図である。
【図27】本発明に係るSDDS方式のエンコード装置
を示すブロック図である。
【図28】図27のSDDSエンコーダを詳細に示すブ
ロック図である。
【図29】本発明に係るSDDS方式のデコード装置を
示すブロック図である。
【図30】図29のSDDSデコーダを詳細に示すブロ
ック図である。
【図31】本発明に係る種々のエンコード、デコード処
理を示す説明図である。
【図32】第2の実施形態のエンコード装置を示すブロ
ック図である。
【図33】第2の実施形態のオーディオストリームを示
す説明図である。
【図34】第2の実施形態のCMIを示す説明図であ
る。
【図35】第2の実施形態のディスク構造を示す説明図
である。
【図36】第2の実施形態の再生装置を示すブロック図
である。
【図37】第2の実施形態のオーディオ再生処理を示す
フローチャートである。
【図38】第2の実施形態のオーディオ再生処理を示す
フローチャートである。
【図39】第3の実施形態のエンコード装置を示すブロ
ック図である。
【図40】第3の実施形態のオーディオディスクの情報
エリアのフォーマットを示す説明図である。
【図41】著作権管理データの他の例としてCGMSコ
ードを示す説明図である。
【図42】CGMSコードを埋め込む場合のエンコード
装置の要部を示すブロック図である。
【図43】デコード装置のCGMSコード検出部を示す
ブロック図である。
【符号の説明】
1 LPF 2 アナログΔΣ変調器 4 フォーマット化器(LPF1、アナログΔΣ変調器
2と共にフォーマット化手段を構成する。) 29 オーディオエンコーダ(著作権管理手段) 32 システムコントローラ

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 オーディオ信号のPCMデータと、 前記オーディオ信号の1ビットストリームデータと、 前記PCMデータの著作権を管理するための第1の著作
    権管理データと、 前記1ビットストリームデータの著作権を管理するため
    の第2の著作権管理データとを、 有するデータ構造が記録されたオーディオディスク。
  2. 【請求項2】 前記第1、第2の著作権管理データはC
    GMCAPSコード又はCGMSコードであって、前記
    CGMCAPSコード又はCGMSコードがスクランブ
    ルされることなくCMIエリアに記録されるか又は/及
    び前記データに埋め込まれて記録されていることを特徴
    とする請求項1記載のオーディオディスク。
  3. 【請求項3】 オーディオ信号を請求項1又は2記載の
    オーディオディスクのデータ構造にフォーマット化する
    手段を有するオーディオディスクのエンコード装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は2記載のオーディオディス
    クのデコード装置であって、 前記オーディオディスクを介して伝送されたデータ構造
    をデコードして、前記第1の著作権管理データに基づい
    て前記PCMデータの著作権を管理し、前記第2の著作
    権管理データに基づいて前記1ビットストリームデータ
    の著作権を管理する手段を有するオーディオディスクの
    デコード装置。
  5. 【請求項5】 オーディオ信号をPCMデータと、1ビ
    ットストリームデータと、前記PCMデータの著作権を
    管理するための第1の著作権管理データと、前記1ビッ
    トストリームデータの著作権を管理するための第2の著
    作権管理データとを有するデータ構造にフォーマット化
    するステップと、 前記データ構造を媒体を介して伝送するステップと、 前記媒体を介して伝送されたデータ構造をデコードし
    て、前記第1の著作権管理データに基づいて前記PCM
    データの著作権を管理し、前記第2の著作権管理データ
    に基づいて前記1ビットストリームデータの著作権を管
    理するステップとを、 有する著作権管理方法。
  6. 【請求項6】 オーディオ信号のPCMデータが記録さ
    れた第1の層と、 前記オーディオ信号の1ビットストリームデータ、及び
    前記1ビットストリームデータの著作権を管理するため
    の著作権管理データを有するデータ構造にフォーマット
    化されて記録された第2の層とを、 有するオーディオディスク。
  7. 【請求項7】 前記著作権管理データはCGMCAPS
    コード又はCGMSコードであって、前記CGMCAP
    Sコード又はCGMSコードがスクランブルされること
    なく前記ディスクのCMIエリアに記録されるか又は/
    及び前記データに埋め込まれて記録されていることを特
    徴とする請求項6記載のオーディオディスク。
  8. 【請求項8】 オーディオ信号を請求項6又は7記載の
    オーディオディスクの第1の層に記録されるPCMデー
    タにフォーマット化する手段と、 オーディオ信号を請求項6又は7記載のオーディオディ
    スクの第2の層に記録される1ビットストリームデータ
    及び前記1ビットストリームデータの著作権を管理する
    ための著作権管理データを有するデータ構造にフォーマ
    ット化する手段とを、 有するオーディオディスクのエンコード装置。
  9. 【請求項9】 オーディオ信号をオーディオディスクの
    第1の層に記録されるPCMデータにフォーマット化す
    るステップと、 オーディオ信号をオーディオディスクの第2の層に記録
    されるオーディオ信号の1ビットストリームデータ及び
    前記1ビットストリームデータの著作権を管理するため
    の著作権管理データを有するデータ構造にフォーマット
    化するステップと、 前記PCMデータをオーディオディスクの第1の層に記
    録し、前記1ビットストリームデータ及び前記著作権管
    理データをオーディオディスクの第2の層に記録すると
    ともに、前記著作権管理データを前記1ビットストリー
    ムデータとは別のエリアに記録するか又は/及び前記1
    ビットストリームデータに埋め込んで記録するステップ
    と、 前記オーディオディスクの第2の層に記録されているデ
    ータ構造をデコードして、前記著作権管理データに基づ
    いて前記1ビットストリームデータの著作権を管理する
    ステップとを、 有する著作権管理方法。
  10. 【請求項10】 オーディオ信号が比較的低いサンプリ
    ング周波数でA/D変換された第1のPCMデータが記
    録された第1の層と、 オーディオ信号が比較的高いサンプリング周波数でA/
    D変換された第2のPCMデータ、及び前記第2のPC
    Mデータの著作権を管理するための著作権管理データを
    有するデータ構造が記録された第2の層とを、 有し、 前記著作権管理データを前記第2のPCMデータとは別
    のエリアに記録するか又は/及び前記第2のPCMデー
    タに埋め込んで記録したオーディオディスク。
  11. 【請求項11】 オーディオ信号を比較的低いサンプリ
    ング周波数でA/D変換して第1のPCMデータを生成
    し、これをフォーマット化するステップと、 オーディオ信号を比較的高いサンプリング周波数でA/
    D変換して第2のPCMデータを生成し、前記第2のP
    CMデータ及び前記第2のPCMデータの著作権を管理
    するための著作権管理データを有するデータ構造にフォ
    ーマット化するステップと、 前記第1のPCMデータをオーディオディスクの第1の
    層に記録し、前記第2のPCMデータ及び前記著作権管
    理データをオーディオディスクの第2の層に記録すると
    ともに、前記著作権管理データを前記第2のPCMデー
    タとは別のエリアに記録するか又は/及び前記第2のP
    CMデータに埋め込んで記録するステップと、 前記オーディオディスクの第2の層に記録されているデ
    ータ構造をデコードして、前記の著作権管理データに基
    づいて前記第2のPCMデータの著作権を管理するステ
    ップとを、 有する著作権管理方法。
  12. 【請求項12】 前記オーディオ信号のうち1ビットス
    トリーム又は第2のPCMデータは、マルチチャネルで
    記録されたことを特徴とする請求項1、2、6、7又は
    10のいずれか1つに記載のオーディオディスク。
  13. 【請求項13】 前記1ビットストリームデータは、2
    チャネルの1ビットストリームデータとマルチチャネル
    の1ビットストリームデータを含むことを特徴とする請
    求項1、2、6、7のいずれか1つに記載のオーディオ
    ディスク。
  14. 【請求項14】 前記1ビットストリームデータは、2
    チャネルの1ビットストリームデータとマルチチャネル
    の1ビットストリームデータを含み、前記第2の著作権
    管理データは前記2チャネルの1ビットストリームデー
    タとマルチチャネルの1ビットストリームデータの著作
    権を個別に管理するデータを含むことを特徴とする請求
    項5記載の著作権管理方法。
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