(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムであって、
上記送信装置は、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとし、前記ブロックデータとして、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記補助データを割り当てると共に、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記デジタル音声データを割り当てて、前記デジタル音声データと補助データとを多重し、前記多重後のブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で暗号化するものであり、
上記受信装置は、上記送信装置から送信された暗号化データを復号化する、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項２】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上記所定の暗号化単位は８バイトである、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項３】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上記補助データの伝送は、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを使用し、上記デジタル音声データの同じチャンネルで同じビット位置のデジタル音声データの伝送は、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを使用する、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項４】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上記補助データとして、少なくともデジタル音声データのコピー可否を示すコピー許可情報を含む、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項５】
請求項１に記載の伝送システムにおいて、
伝送方式がＭＯＳＴに従う、
ことを特徴とする伝送システム。
【請求項６】
複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムに用いられる送信装置であって、
所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとし、前記ブロックデータとして、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記補助データを割り当てると共に、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記デジタル音声データを割り当てて、前記デジタル音声データと補助データとを多重し、前記多重後のブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で暗号化する、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項７】
請求項６に記載の送信装置において、
上記所定の暗号化単位は８バイトである、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項８】
請求項６に記載の送信装置において、
上記補助データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを用いて送信し、上記デジタル音声データの同じチャンネルで同じビット位置のデジタル音声データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを用いて送信する、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項９】
請求項８に記載の送信装置において、
上記補助データとして、少なくともデジタル音声データのコピー可否を示すコピー許可情報を含む、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の送信装置において、
伝送方式がＭＯＳＴに従う、
ことを特徴とする送信装置。
【請求項１１】
複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムに用いられる受信装置であって、
所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとして受信し、前記ブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で復号化し、前記復号後のブロックデータから、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに割り当てられた前記デジタル音声データと、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに割り当てられた、前記補助データに分離する、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１２】
請求項１１に記載の受信装置において、
上記所定の暗号化単位は８バイトである、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１３】
請求項１１に記載の受信装置において、
上記補助データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットで受信し、上記デジタル音声データの同じチャンネルで同じビット位置のデジタル音声データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットで受信する、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の受信装置において、
上記補助データから、デジタル音声データのコピー可否を示すコピー許可情報を分離し、前記コピー許可情報の制御によって動作する、
ことを特徴とする受信装置。
【請求項１５】
請求項１３に記載の受信装置において、
伝送方式がＭＯＳＴに従う、
ことを特徴とする受信装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル音声データに代表されるリアルタイムデータを伝送するための伝送システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のＣＤ（コンパクトディスク）等に記録されているデータの伝送方式としては、例えば、ＭＯＳＴ（メディア・オリエンテッド・シンクロナス・トランスファー）と呼ばれる方式がある。（参考文献：Patric heck, et al : " Media Oriented Synchronous Transfer--A Network Protocol for High Quality, Low Cost Transfer of Synchronous, Asynchronous, and Control Data on Fiber Optics", Presented AES 103rd Convention, 1997 September, Preprint 4551.）
以下、図１１及び図１２を用いてＭＯＳＴ方式による従来のデータ伝送方式について説明する。
図１１は伝送データに含まれるフレームのデータ構成を示す図である。
従来の伝送方式では、図１１（ａ）に示すように、データを４４．１ｋＨｚ、すなわち２２．６７マイクロ秒に１回伝送されるフレームにより伝送する。１フレームのデータ長は５１２ビットである。図１１（ｂ）に示すように、フレームは、プリアンブル５０１、境界ディスクリプタ５０２、同期チャンネル領域５０３、非同期チャンネル領域５０４、制御フレーム５０５、フレーム制御データ５０６、パリティ５０７から構成される。なお、フレームの周期は４４．１ｋＨｚに限定されず、４８ｋＨｚでも良い。
【０００３】
ここでは、フレームにおける、プリアンブル５０１、境界ディスクリプタ５０２、同期チャンネル領域５０３について説明するが、非同期チャンネル領域５０４、制御フレーム５０５、フレーム制御データ５０６、パリティ５０７については本発明と直接関係しないので説明は省略する。
【０００４】
プリアンブル５０１は、決められたパターンを有する４ビットのデータであり、伝送を行う送信装置，受信装置によりフレームの境界を検出するために用いられる。境界ディスクリプタ５０２は、４ビットのデータであり、同期チャンネル領域５０３が何個の４バイトブロックデータからなるかを示し、同期チャンネル領域５０３と非同期チャンネル領域５０４の境界を示すために用いられる。
【０００５】
同期チャンネル領域５０３は、０〜４８０ビットの長さのデータであり、境界ディスクリプタ５０２によりその長さは決定される。同期チャンネル領域５０３は、音声などのリアルタイムデータの伝送のために使用される。ここで、リアルタイムデータとは、各データが時間的な制約を持っているようなデータであり、その伝送においては伝送遅延時間が定義可能であることが要求される。
【０００６】
また、同期チャンネル領域５０３を構成するデータは、送信装置及び受信装置に対して、バイト単位でタイムスロットとして割り当てられている。すなわち、同期チャンネル領域５０３を構成するデータは、最大６０個のタイムスロットを同期チャンネル領域として使用することが可能である。送信装置及び受信装置は、あらかじめ、どのタイムスロットを用いて伝送を行うかが割り当てられており、一つの伝送に用いられるタイムスロットの組を論理チャンネルと定義する。送信装置は割り当てられたタイムスロットを用いてデータを送信し、受信装置は割り当てられたタイムスロットのデータを受信する。ＭＯＳＴ方式において、１タイムスロットを用いることは、３５２．８ｋｂｐｓの伝送速度でデータを伝送することに相当する。すなわち、１．４１１２Ｍｂｐｓの伝送速度のＣＤ（コンパクト・ディスク）のデータを伝送するためには、同期チャンネル領域５０３の４タイムスロットを用いれば良い。
【０００７】
図１２は従来の同期チャンネルを利用したデジタル音声データの伝送方法を説明する説明図である。
図において、デジタル音声データを伝送するＬ，Ｒチャンネルが使用する各フレーム１，フレーム２におけるタイムスロットの中身が示されている。各フレーム１，２における１６ビットの音声サンプル１、音声サンプル３はＬチャンネルにより伝送され、１６ビットの音声サンプル２，音声サンプル４はＲチャンネルにより伝送される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の伝送方式において、ＣＤ等に記録されている２チャンネルの音声データを送信する方式については決められているが、ＤＶＤ−ＶｉｄｅｏやＤＶＤ−Ａｕｄｉｏなどに記録されているマルチチャンネルの音声データや、サンプル周波数や量子化ビット数の大きい音声データを送る場合のデータ伝送方式は決められていないため、マルチチャンネルデータを送ることができないという課題があった。
【０００９】
また、従来の伝送方式において、ＤＴＣＰ（Digital Transmission Content Protection Specification）に代表されるような著作権保護のために、データに暗号化を施す場合には、以下に挙げる二つの課題があった。一つ目の課題は、送信装置において、一般的によく使用されている８バイト単位の暗号化を施す場合に、従来の伝送方式では各フレームのデータが８バイトの倍数になるとは限らないので、フレーム内で暗号化が完結しないという課題であり、二つ目の課題は、ＤＴＣＰでは著作権保護情報の伝送を行うこととしているが、従来の伝送方式ではその伝送方法が決められていないという課題である。
【００１０】
本発明はこれらの課題を解決するものであり、ＭＯＳＴ方式等の固定長フレームを用いた伝走路において、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ等のマルチチャンネル音声データの効率の良い伝送を行い、音声データの著作権保護を実現できる伝送システムを提供することを目的とする。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、本発明の請求項１に係る伝送システムは、複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムであって、上記送信装置は、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとし、前記ブロックデータとして、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記補助データを割り当てると共に、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記デジタル音声データを割り当てて、前記デジタル音声データと補助データとを多重し、前記多重後のブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で暗号化するものであり、上記受信装置は、上記送信装置から送信された暗号化データを復号化する、ことを特徴とすることを特徴とするものである。
【００２４】
本発明の請求項２に係る伝送システムは、請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上記所定の暗号化単位は８バイトである、ことを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の請求項３に係る伝送システムは、請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上記補助データの伝送は、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを使用し、上記デジタル音声データの同じチャンネルで同じビット位置のデジタル音声データの伝送は、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを使用する、ことを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の請求項４に係る伝送システムは、請求項１に記載の伝送システムにおいて、
上記補助データとして、少なくともデジタル音声データのコピー可否を示すコピー許可情報を含む、ことを特徴とするものである。
【００２７】
本発明の請求項５に係る伝送システムは、請求項１に記載の伝送システムにおいて、
伝送方式がＭＯＳＴに従う、ことを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の請求項６に係る送信装置は、複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムに用いられる送信装置であって、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとし、前記ブロックデータとして、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記補助データを割り当てると共に、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記デジタル音声データを割り当てて、前記デジタル音声データと補助データとを多重し、前記多重後のブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で暗号化する、ことを特徴とするものである。
【００２９】
本発明の請求項７に係る送信装置は、請求項６に記載の送信装置において、上記所定の暗号化単位は８バイトである、ことを特徴とするものである。
【００３０】
本発明の請求項８に係る送信装置は、請求項６に記載の送信装置において、上記補助データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを用いて送信し、上記デジタル音声データの同じチャンネルで同じビット位置のデジタル音声データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットを用いて送信する、ことを特徴とするものである。
【００３１】
本発明の請求項９に係る送信装置は、請求項８に記載の送信装置において、上記補助データとして、少なくともデジタル音声データのコピー可否を示すコピー許可情報を含む、ことを特徴とするものである。
【００３２】
本発明の請求項１０に係る送信装置は、請求項８に記載の送信装置において、データの伝送方式がＭＯＳＴに従う、ことを特徴とするものである。
【００３３】
本発明の請求項１１に係る受信装置は、複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムに用いられる受信装置であって、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとして受信し、前記ブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で復号化し、前記復号後のブロックデータから、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに割り当てられた前記デジタル音声データと、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに割り当てられた、前記補助データに分離する、ことを特徴とするものである。
【００３４】
本発明の請求項１２に係る受信装置は、請求項１１に記載の受信装置において、上記所定の暗号化単位は８バイトである、ことを特徴とするものである。
【００３５】
本発明の請求項１３に係る受信装置は、請求項１１に記載の受信装置において、上記補助データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットで受信し、上記デジタル音声データの同じチャンネルで同じビット位置のデジタル音声データは、ブロックデータ中のフレーム中で同じ位置にあるタイムスロットで受信する、ことを特徴とするものである。
【００３６】
本発明の請求項１４に係る受信装置は、請求項１３に記載の受信装置において、上記補助データから、デジタル音声データのコピー可否を示すコピー許可情報を分離し、前記コピー許可情報の制御によって動作する、ことを特徴とするものである。
【００３７】
本発明の請求項１５に係る受信装置は、請求項１３に記載の受信装置において、データの伝送方式がＭＯＳＴに従う、ことを特徴とするものである。
【００３８】
【発明の実施の形態】
実施の形態１.
以下、本発明の実施の形態について、図１乃至図１０を用いて説明する。
図１は本発明における伝送システムの構成を示すブロック図である。
図１において、２１はデジタル音声出力装置、２２は送信装置、２３は受信装置、２４はデジタル音声再生装置、５１は多重化手段、５２は暗号化手段、５３は通信手段、６１は通信手段、６２は復号化手段、６３は分離手段である。
【００３９】
デジタル音声出力装置２１は、例えば、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏのドライブに代表されるデジタル音声データを出力する装置であり、ディスクに記録されているデジタル音声データとそれに関連する補助データを出力する。
【００４０】
多重化手段５１は、デジタル音声出力装置２１から出力された音声データと補助データを多重化し、多重化データを出力する。暗号化手段５２は、従来の暗号方式に基づいて所定のデータ単位毎（このデータ単位を暗号化単位と定義する）に暗号化処理を行い、例えば暗号化単位が８バイトの場合には、暗号化処理の対象となっているデジタルデータを８バイト毎に暗号化する。
【００４１】
通信手段５３は、暗号化手段５２により暗号化されたデータを受信し、受信装置２３側の通信手段６１に送信する。通信手段６１は、送信装置２２側の通信手段５３により送信された信号を受信し、復号化手段６２に出力する。通信手段５３および通信手段６１は、従来例で説明したＭＯＳＴ方式により同期チャンネル領域を用いてデータを伝送するものとする。
【００４２】
復号化手段６２は、通信手段６１から出力されたデータを受信し、暗号化単位（＝８バイト）毎に復号化処理を行う。送信装置２２と受信装置２３で同期がとれずに、暗号化した時の暗号化単位のデータと復号化する時の暗号化単位のデータがずれている場合や、暗号化単位のデータの一部が不足した場合には、復号化手段６２により暗号化データを正しく復号することができない。すなわち、復号化手段６２においては、暗号化手段５２により選択された暗号化単位のデータを正確に同期をとって認識しなければならない。分離手段６３は、復号化手段６２から出力されたデータを受信し、音声データ及び補助データに分離して出力する。
【００４３】
デジタル音声再生装置２４は、代表的なものとして、デジタルアンプとスピーカにより構成される装置であり、受信装置２３から出力された音声データ及び補助データを受信し、音声データを再生して可聴音声として出力する。
【００４４】
図２は、本実施の形態１において送信装置２２から受信装置２３へ送信されるブロックデータの説明図である。
図２において、１ブロックはフレーム１〜フレーム８の８フレームで構成されており、各フレーム１〜８において、１バイト目がヘッダ１０１、２バイト目が補助データ１０２、３バイト目からｎバイトが音声データ１０３である。各フレーム１〜８は伝送路上の一定周期のフレーム（ＭＯＳＴ方式においては４４．１ｋＨｚあるいは４８ｋＨｚ毎のフレーム）に対応するものであり、その各フレーム１〜８中には、送信装置２２の通信手段５３がデータの送信に使用するタイムスロットのデータが含まれる。
【００４５】
ここで、通信手段５３が使用するタイムスロットについては、データの送信に先駆けて予約されており、通信手段５３と、通信手段６１の間でどのタイムスロットを使用するかの情報を共有している。また、通信手段５３が使用するタイムスロットは、音声データ１０３に加えて、ヘッダ１０１，補助データ１０２からなる２バイトが予約されており、例えば、各フレーム１〜８で送信される音声データ１０３が３０バイトの場合、３２バイトのタイムスロットが予約される。
【００４６】
ブロックデータ内のフレーム１、及びフレーム２は、フレーム全てが同期パターンを示すｓｙｎｃビットである。フレーム３の２，３ビット目はＥＭＩ（エンクリプション・モード・インディケータ）、４ビット目はＯＥ（オッド・イーブン）であり、ＥＭＩおよびＯＥについては、ＤＴＣＰにおいて規定されているビットである。以上、ｓｙｎｃ，ＥＭＩ及びＯＥは、暗号化されない非暗号化領域１２０により多重化される。なお、ｓｙｎｃはブロックデータの先頭を見つけるために用いられるデータであり、ｓｙｎｃの長さやパターンなどはこれに限られるものではなく、任意である。
【００４７】
また、補助データ１０２は、音声データ１０３に関する著作権者やコピーの可否などを示す著作権保護情報と、音声データ１０３の標本化周波数，量子化ビット数，及びチャンネル割り当て情報など音声データの再生に必要なＡＵＸデータ（補助情報）とを含む。
【００４８】
図２では例として、フレーム１〜フレーム３の２バイト目を著作権保護情報とし、フレーム４〜フレーム８の２バイト目をＡＵＸデータとしているが、もちろんこれに限られるものではなく、８バイトを用いて任意のデータを伝送することが可能である。
【００４９】
ここで、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏの著作権保護情報については、"DVD Specifications for Read-Only Part4.Audio Specification Version 1.2"に示されている。著作権保護情報は、３バイトのデータからなり、コピー許可情報（audio_copy_permission）、コピー回数情報（audio_copy_number）、コピー品質情報（audio_quality）、オーディオ処理情報（audio_transaction）、ＩＳＲＣステータス情報（ISRC_Status）、ＩＳＲＣ番号情報（UPC_EAN_ISRC_number），ＩＳＲＣデータ情報（UPC_EAN_ISRC_data）から構成される。
【００５０】
図３に、著作権保護情報の各情報の配置例を示す。
著作権保護情報１は、コピー制御情報であり、２ビットのコピー許可情報と、３ビットのコピー回数情報と、２ビットのコピー品質情報と、１ビットのオーディオ処理情報とからなる。
【００５１】
コピー許可情報は、コピーを許可するか許可しないかを示す情報である。具体的には、００はコピー可、１０はコピー回数情報で示される回数分コピーを許可することを示し、１１はコピー不可を示す。
【００５２】
コピー回数情報は、コピーを許可する場合に何回コピーを許可するかを示す情報である。０００は１回、００１は２回、０１０は４回、０１１は６回、１００は８回、１０１は１０回分コピーが可能であることを示し、１１１はコピー回数は限定されないことを示す。
【００５３】
コピー品質情報は、コピーを許可する場合のコピーの音質を示す情報である。００はチャンネル数は２チャンネル以下であり、かつ、標本化周波数が４８ｋＨｚ以下であり、かつ、量子化ビット数が１６ビット以下であることを示し、０１はチャンネル数が２チャンネル以下であり、標本化周波数と量子化ビット数の制限が無いことを示し、１０はチャンネル数も標本化周波数も量子化ビット数も制限がないことを示す。
【００５４】
オーディオ処理情報は、特別なオーディオのアクセス制御を行うかどうかを示すフラグである。０はアクセス制御は行わないことを示し、１はアクセス制御は現状では将来のために予約されていないことを示す。
【００５５】
著作権保護情報２は、ＩＳＲＣ情報（曲情報）であり、３ビットのＩＳＲＣステータス情報と、５ビットのＩＳＲＣ番号情報とからなる。また、著作権保護情報３は、ＩＳＲＣ情報であり、８ビットのＩＳＲＣデータ情報からなる。
【００５６】
ＩＳＲＣステータス情報は、ＩＳＲＣ情報が変化した位置を見つけるために使われるＩＳＲＣのステータス情報である。００１で曲の開始位置を示し、０１０は中間位置、即ち、ＩＳＲＣ情報の変化が無いことを示し、１００は終了位置を示す。
ＩＳＲＣ番号情報は、ＩＳＲＣデータ情報は８ビットのデータであり、その楽曲を識別するための番号を示す。
【００５７】
なお、コピー許可情報，コピー回数情報，コピー品質情報，オーディオ処理情報は、補助データ１０２のより早い位置に多重されていることが望ましい。これにより、受信側においてオーディオ情報をどのように処理すれば良いかをより早く決めることができる。
【００５８】
また、これらの情報の配置に関しては、送信装置と受信装置の間で決められていれば任意の配置でよい。また、著作権保護情報は上述した方式に限定されず、記録媒体や放送システムにおいて決められた任意の情報を用いることが可能である。
【００５９】
次に、図４にＡＵＸデータの配置例を示す。
ＡＵＸ１は、４ビットの量子化ビット数１と４ビットの量子化ビット数２からなる。量子化ビット数１はチャンネルグループ１の量子化ビット数を示すデータであり、量子化ビット数２はチャンネルグループ２の量子化ビット数を示すデータであり、それぞれ０が１６ビット、１が２０ビット、３が２４ビットを表す。また、ＡＵＸ２は、４ビットの標本化周波数１と４ビットの標本化周波数２からなる。標本化周波数１はチャンネルグループ１の標本化周波数を示すデータであり、標本化周波数２はチャンネルグループ２の標本化周波数を示すデータであり、それぞれ０が４８ｋＨｚ、１が９６ｋＨｚ、２が１９２ｋＨｚ、４が４４．１ｋＨｚ、５が８８．２ｋＨｚ、６が１７６ｋＨｚを表す。また、ＡＵＸ３は５ビットのチャンネル割り当て情報と３ビットの予約領域からなる。チャンネル割り当て情報は、マルチチャンネルの音声データ１０３のチャンネル割り当てを示すものである。
【００６０】
図５は、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏにおけるマルチチャンネル音声データのチャンネル割り当て情報を説明する説明図である（参考資料は、Matsushita Technical Journal Vo145, No6, 1999年12月に記載される、新保らの“ＤＶＤオーディオの規格化”である。）図６は、同期チャンネルを利用したデジタル音声データの伝送方法を説明する説明図である。
【００６１】
図５において、Ｃはセンタチャンネル、ＬとＲは左右のチャンネル、ＬｆとＲｆは左右のフロントチャンネル、ＬｓとＲｓはそれぞれ左右のリアチャンネルあるいはサラウンドチャンネル、Ｌｆｅは重低音専用チャンネル、Ｓはサラウンドチャンネルをそれぞれ示す。
【００６２】
図５に示すように、チャンネル割り当て情報の値によって、ＣＨ１からＣＨ６のそれぞれにどのマルチチャンネル音声データが伝送されるかと、チャンネルグループ１とチャンネルグループ２のいずれに属するかを特定することができる。
【００６３】
ブロックデータ内の音声データ１０３は、チャンネル割り当て情報の値に応じて、図６に示すようにＣＨ１からＣＨｎの各音声サンプルが順番に並べられて送信される。ここで、ｎの値は、チャンネル割り当て情報の値に依存するものである。また、各ＣＨｘの音声データ１０３は、その属するチャンネルグループの標本化周波数の値によって、ｍ個の音声サンプルから構成される。例えば、伝送路の周波数帯域が４８ｋＨｚであり、音声データ１０３がチャンネルグループ１に属し、標本化周波数１が９６ｋＨｚを示す場合は、２つの音声サンプルから構成され、また、標本化周波数１が１９２ｋＨｚを示す場合は、４つの音声サンプルから構成される。各音声サンプルのビット数Ｘとは、各音声サンプルの属するチャンネルグループの量子化ビット数に一致するものである。
【００６４】
図７は、各量子化ビット数における音声サンプルの構成を説明するための図である。
まず、音声サンプルは上位のバイト（ｘバイト）から下位のバイト（ｘ＋ｎバイト）の順番に構成するものとする。例えば、図７（ａ）に示すように、量子化ビット数が１６ビットの音声サンプルでは、ｘバイト目の上位バイト（Ｈｉバイト）に８ビット、ｘ＋１バイト目の下位ビット（Ｌｏバイト）に８ビットを構成し、合計２バイトのタイムスロットを用いて音声サンプルを送信する。
【００６５】
また、図７（ｂ）に示すように、量子化ビット数が２０ビットの音声サンプルでは、ｘバイト目のＨｉバイトに８ビット、ｘ＋１バイト目の中位バイト（Ｍｉｄバイト）に８ビット、ｘ＋２バイト目のＬｏバイトに４ビットを構成し、Ｌｏバイトの残り４ビットは空の状態にする。このように、２０ビットの音声サンプルでは、合計３バイトのタイムスロットを用いて音声サンプルを送信する。
【００６６】
また、図７（ｃ）に示すように、量子化ビット数が２４ビットの音声サンプルでは、ｘバイト目のＨｉバイトに８ビット、ｘ＋１バイト目のＭｉｄバイトに８ビット、ｘ＋２バイト目のＬｏバイトに８ビットを構成し、合計３バイトのタイムスロットを用いて音声サンプルを送信する。
【００６７】
このように、各量子化ビット数の音声サンプルは、ＭＳＢ（Most Significant Bit；最上位ビット）ファーストから、Ｈｉバイト、Ｍｉｄバイト、Ｌｏバイトの順番に送信するようにしてもよいが、これに限定されるものではなく、ＬＳＢ（Least Significant Bit；最下位ビット）ファーストから逆の順番に送信するようにしてもよい。また、音声サンプルは、構成されるバイト内であれば、任意のビット位置に割り当てても良い。また、図７（ｂ）では、ｘ＋２バイト目の余ったビットを空白にするようにしたが、２つの２０ビットサンプルを用いて、５バイトで構成することにより、空白を設けないようにしても良い。
【００６８】
図８は、異なる周期のフレームからなる伝送データの伝送方法を説明するための図である。図８より、各周期（４８ｋＨｚ、９６ｋＨｚ、１９２ｋＨｚ）の音声サンプルに対して、伝送される時間を横軸に示している。
【００６９】
ＭＯＳＴ方式において、伝送データの標本化周波数が４８ｋＨｚのときは、１フレームあたり１つの音声サンプル（Ａ１）が送信され、標本化周波数が９６ｋＨｚのときは、１フレームあたり２つの音声サンプル（Ｂ１，Ｂ２）が送信され、標本化周波数が１９２ｋＨｚのときは、１フレームあたり４つの音声サンプル（Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３，Ｃ４）が送信される。
【００７０】
例えば、標本化周波数が４８ｋＨｚの音声サンプルと、９６ｋＨｚの音声サンプルと、１９２ｋＨｚの音声サンプルとを混在させて送信するとき、フレームの先頭位置で各チャンネルの音声サンプルが存在するように正規化し、時間的に早く発生する音声サンプルから順番に送信する。つまり、上記例によれば、１回目に送信する音声サンプルは、Ａ１，Ｂ１，Ｃ１であり、２回目に送信する音声サンプルはＣ２であり、３回目に送信する音声サンプルはＢ２，Ｃ３であり、４回目に送信する音声サンプルはＣ４である。
【００７１】
次に、別の伝送システムについて、図９を示して説明する。
図９は、本発明における別の伝送システムの構成を示すブロック図である。
図９において、７１はデジタル音声出力装置、７２は送信装置、７３は受信装置、７４はデジタル音声再生装置、８０は暗号化処理部、８１は第１の多重化手段、８２は暗号化手段、８３は第２の多重化手段、８４は制御手段、８５は通信手段、９０は復号化処理部、９１は通信手段、９２は第１の分離手段、９３は復号化手段、９４は第２の分離手段、９５は制御手段である。
【００７２】
デジタル音声出力装置７１は、通信手段８５から出力されたクロックを入力し、そのクロックに同期して、音声データを出力するとともに、補助データとして、著作権保護情報及び音声に関する補助情報を出力する。
【００７３】
第１の多重化手段８１は、デジタル音声出力装置７１から出力された音声データと補助情報と著作権保護情報とを入力して多重化し、多重化データを出力する。暗号化手段８２は、第１の多重化手段８１から多重化データを入力し、後述する制御手段８４から入力された暗号キーに基づいて、音声データ１０３と補助データ１０２の領域を暗号化し、暗号化されたデータを出力する。第２の多重化手段８３は、暗号化手段８２から暗号化されたデータを入力し、制御手段８４からＥＭＩ及びＯＥ（ヘッダ情報１０１）を入力して多重化する。以上、第１の多重化手段８１と暗号化手段８２と第２の多重化手段とを暗号化処理部８０という。ここで第１の多重化手段８１、暗号化手段８２、第２の多重化手段８３は同じ周期信号に同期して動作する。つまり、各周期信号はブロックの周期を示し、各周期信号の区間では同じ処理を行うことを意味する。例えば、周期信号の開始地点をブロックの開始地点とした場合、暗号化手段８２は周期信号の開始地点を暗号化単位の開始地点と一致させる。そして、第２の多重化手段８３はＳｙｎｃデータを周期信号の開始地点に多重する。また、周期信号の周期は、一つのブロックが何個の伝送フレームから構成されるかに依存し、例えば、一つのブロックが８個の伝送フレームから構成される場合、８個の伝送フレームに同期して周期信号が生成される。なお、周期信号はいずれの装置が生成するようにしてもいいし、外部から供給するようにしても良い。
【００７４】
制御手段８４は、ＣＰＵで構成され、デジタル音声出力装置７１から出力された著作権保護情報を入力し、その情報に基づいて暗号化を行うか否かを判断し、暗号化を行う場合は、暗号キーを暗号化手段８２に出力する。また、どのように暗号化を行うかを示す情報であるＥＭＩとＯＥを第２の多重化手段８３に出力する。
【００７５】
通信手段８５は、伝送路の伝送クロックに同期したクロックをデジタル音声出力装置７１に出力するとともに、第２の多重化手段８３から多重化されたデータを入力し、受信装置７３側の通信手段９１に送信する。
【００７６】
通信手段９１は、デジタル音声再生装置７４にクロックを出力し、送信装置７２側の通信手段８５から送信された暗号化されたデータを受信し、上記クロックに同期させて第１の分離手段９２に送信する。
【００７７】
第１の分離手段９２は、通信手段９１から出力されたデータを受信し、受信したデータからＥＭＩとＯＥを分離して制御手段９５に送信し、その他のデータを復号化手段９３に送信する。復号化手段９３は、第１の分離手段９２から出力されたデータを受信し、制御手段９５から暗号キーを受け取って、暗号化単位毎に復号化処理を行う。第２の分離手段は、復号化手段９３から出力されたデータを受信し、音声データ及び著作権保護情報に分離して、音声データをデジタル音声再生装置７４に送信し、著作権保護情報を制御手段９５に送信する。以上、第１の分離手段９２と、復号化手段９３と、第２の分離手段９４とを復号化処理部９０という。ここで第１の分離手段９２、復号化手段９３、第２の分離手段９４は同じ周期信号に同期して動作する。その周期信号は伝送路のＳｙｎｃデータを見て生成される。例えば、周期信号の開始地点をブロックの開始地点とした場合、復号化手段９３は、暗号化手段８２の場合と同様に、周期信号の開始地点を暗号化単位の開始地点と一致させる。
【００７８】
制御手段９５は、ＣＰＵで構成され、通信手段９１から出力されたデータからＥＭＩとＯＥを入力し、これらの情報に基づいて暗号キーを復号化手段９３に出力する。また、復号化されたデータから著作権保護情報を入力し、その情報に基づいて音声データのコピーなどの処理を制御する。
【００７９】
これにより、送信装置７２は、通信手段８５から出力されるクロックに同期して、データの送信を行うようにしたので、音声データのクロック変換を行う必要がなく、回路構成を小さくすることができ、さらに、音声品質の劣化を防ぐことができる。また、第１の多重化手段８１と暗号化手段８２と第２の多重化手段８３とをまとめて、暗号化処理部８０として１つの半導体チップで構成してもよく、さらに、暗号化処理部８０と通信手段８５とを１つの半導体チップとして構成するようにしてもよい。また、第１の分離手段９２と復号化手段９３と第２の分離手段９４をまとめて、復号化処理部９０として１つの半導体チップで構成してもよく、さらに、復号化処理部９０と通信手段９１とを１つの半導体チップとして構成するようにしてもよい。
【００８０】
なお、送信装置７２及び受信装置７３のクロックは伝送路から供給されるとしたが、これに限られるものではない。いずれかの装置が伝送路のクロック源となる場合、伝送路にクロックを供給するような構成となる。
【００８１】
また、周期信号の開始地点をブロックの開始地点と一致させる場合を説明したがこれに限定されない。周期信号とブロック、あるいは周期信号と暗号化単位の位相関係が同期していればよいことは言うまでもない。
【００８２】
このように、本発明の実施の形態１による伝送システムによれば、マルチチャンネル音声データのチャンネル割り当て情報，標本化周波数情報，及び量子化ビット数情報を伝送する伝送方式を決定したので、従来では行われていなかったマルチチャンネル音声データの伝送が可能となる。マルチチャンネル音声データの伝送の際に、各ブロック毎にヘッダ情報を送るので、各フレーム毎にヘッダ情報を伝送する従来の伝送システムに比べて、より少ない帯域での効率の良いデータ伝送が実現できる。
【００８３】
また、本発明の実施の形態１による伝送システムによれば、ＤＶＤ−Ａｕｄｉｏ等のマルチチャンネル音声データの伝送時に、著作権保護情報を少ない帯域で多重伝送可能である。また、１ブロックを８フレームで構成し、各ブロック毎に８バイト単位の暗号化処理を行うので、音声データ１０３の長さに関わらず最後のバイトまで暗号化を施すことが可能である。
【００８４】
また、音声サンプルの伝送順番の優先度は、時間的に早く発生する音声サンプルを伝送するようにしたので、送信側と受信側で必要とされるデータの送受信のタイミングを待つためのメモリの量を減らすことができる。なお、伝送順は、時間的な制約以外にも、チャンネル番号順に伝送したり、または、上位バイトの音声サンプルから下位バイトの音声サンプルへ伝送する方法などがあり、その他にも、伝送されるデータ順が一意的に規定されるものであれば何でも良い。
【００８５】
なお、本実施の形態１では、デジタル音声出力装置２１にＤＶＤ−Ａｕｄｉｏのドライブを用いているが、それに限られるものではなく、ＣＤやＭＤ、ＤＡＴ、ＤＶＤ−Ｖｉｄｅｏなどの記録メディアのドライブ、デジタルＴＶ放送やデジタルラジオなどのデジタル音声の放送を受信するチューナ、アナログの音声をデジタル化して出力するアナログデジタル変換装置、インターネット経由で受信した音声データを再生するＰＣなど、任意のデジタル音声データを出力する装置を適用可能である。
【００８６】
また、本実施の形態１では、受信装置２３のデータ出力先がデジタル音声再生装置２４であるが、これに限られず、デジタル音声を記録する装置、デジタル音声を編集する装置など、デジタル音声を利用する任意の装置を用いることが可能である。
【００８７】
また、本実施の形態１では、ＭＯＳＴ形式の伝送方式を用いているが、これに限られず、一定周期のフレーム内にタイムスロットを持ち、伝送を行う送信装置と受信装置があらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて伝送を行うような任意の伝送方式に本発明は適用可能である。このような伝送方式の例としては、Ｄ２Ｂオプティカル等が該当する（参考文献："The D2B Optical Bus - an Integration platform for Car Entertainment and Telematic Systems", by Peter Mros, Proc. of World Congress on Intelligent Transport Systems Technical Sessions, Oct. 1997）。また、伝送路はタイムスロット型に限定されず、ＩＥＥＥ１３９４など任意の伝送路にも本発明は適用可能である。
【００８８】
また、ＡＵＸデータは、図４に示した例に限られず、標本化周波数情報、量子化ビット数情報、及びチャンネル割り当て情報から構成され、伝送する音声データの配置が規定されていれば、任意の形式で良い。標本化周波数情報、量子化ビット数情報、及びチャンネル割り当て情報の各データについても、任意のフレームで伝送してもよく、必要な情報を表現する任意のビット数を用いることができ、任意の値を使用することが可能である。また、標本化周波数情報、量子化ビット数情報、及びチャンネル割り当て情報のデータ以外にも、標本化周波数や量子化ビット数などの削減の条件や、エンファシスの有無など、伝送する音声データの再生に必要な任意のデータを含むことが可能である。また、標本化周波数又は量子化ビット数が固定値であれば、その情報は不要であり省略してもよい。
【００８９】
また、ＡＵＸデータを音声データに多重化して同期チャンネルで伝送しているがこれに限定されず、例えば、ディスクの挿入時、あるいは曲の先頭又は曲の状態が変化した時、あるいは一定時間毎に、ＡＵＸデータを非同期チャンネル等で伝送しても良い。ここで非同期チャンネルとは、時間的制約を必要としないデータを伝送するために使用する領域である。非同期チャンネルの例としては、ＭＯＳＴで定義されている制御チャンネルとAsynchronousチャンネルがある。制御チャンネルで伝送されるデータの例としては、例えば操作コマンド情報（再生、早送りなど）やメニュー情報（曲目リストなど）が挙げられる。また、Asynchronousチャンネルで伝送されるデータの例としては、地図データやインターネットのデータ（ＩＰパケット）が挙げられる。
【００９０】
また、ブロックデータのフォーマットは、図２に示したものに限定されない。本実施の形態１では、暗号化単位の８バイトに対応させて１ブロックを８フレームで構成しているが、図１０に示すように８の倍数の個数のフレームを１ブロックとしてもよい。また、例えば、１ブロックを１６フレームで構成し、最初の８フレームの１バイト目をヘッダ、後の８フレームの１バイト目を補助データの領域とすることも可能である。また、例えば暗号化単位は８バイトに限定されずそれ以外のｎバイトであってもよく、その場合は１ブロックを構成するフレームの数をｎの倍数とすればよい。また、ブロックの構成については、これらに限定されない。ブロックとして選ばれたフレームに含まれる暗号化領域の合計データ量が暗号化単位の倍数となればよく、この場合は任意のフレーム数からなるブロックを用いても同様の効果を得ることができる。
【００９１】
また、各音声サンプルの伝送については、図６に示すような並べ方としたが、これに限定されるものではない。どのチャンネルの何番目の音声サンプルが、フレーム中のどの位置に配置されるかについて、送信装置と受信装置の間で決められていれば、任意の並べ方とすることができる。並べ方の決定については、あらかじめ規則を決めておいても良いし、音声データの伝送に先駆けて共有してもよく、任意の方法を用いることができる。
【０１００】
【発明の効果】
以上のように、本発明の請求項１、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５に係る伝送システムによれば、複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムであって、上記送信装置は、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとし、前記ブロックデータとして、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記補助データを割り当てると共に、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記デジタル音声データを割り当てて、前記デジタル音声データと補助データとを多重し、前記多重後のブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で暗号化するものであり、上記受信装置は、上記送信装置から送信された暗号化データを復号化することとしたので、著作権保護対策の適用に際して、各ブロックデータに含まれるデジタルデータの長さに関わらず最後のバイトまで暗号化を施すことができるという効果を有する。
【０１０１】
本発明の請求項６、請求項７、請求項８、請求項９、請求項１０に係る送信装置によれば、複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムに用いられる送信装置であって、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとし、前記ブロックデータとして、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記補助データを割り当てると共に、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに前記デジタル音声データを割り当てて、前記デジタル音声データと補助データとを多重し、前記多重後のブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で暗号化することとしたので、著作権保護対策の適用に際して、各ブロックデータに含まれるデジタルデータの長さに関わらず最後のバイトまで暗号化を施すことができるという効果を有する。
【０１０２】
本発明の請求項１１、請求項１２、請求項１３、請求項１４、請求項１５に係る受信装置によれば、複数のタイムスロットを有するフレームを一定周期で繰り返し伝送し、伝送を行う送信装置と受信装置とが、あらかじめ割り当てられたタイムスロットを用いて、複数チャンネルのデジタル音声データ、及び該デジタル音声データの再生に必要な補助データの伝送を行う伝送システムに用いられる受信装置であって、所定の暗号化単位がｎバイトである場合に、ｎの倍数個のフレームのそれぞれに含まれる前記あらかじめ割り当てられたタイムスロットから構成される領域をブロックデータとして受信し、前記ブロックデータのうち少なくともデジタル音声データを上記所定の暗号化単位で復号化し、前記復号後のブロックデータから、当該ブロックデータ内の当該ｎの倍数個のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに割り当てられた前記デジタル音声データと、当該ブロックデータ内の複数のフレームのそれぞれの同じ位置にあるタイムスロットに割り当てられた、前記補助データに分離することとしたので、著作権保護対策の適用に際して、各ブロックデータに含まれるデジタルデータの長さに関わらず最後のバイトまで暗号化を施すことができるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態１の伝送システムの構成を示すブロック図
【図２】  本発明の実施の形態１の伝送システムにより伝送されるブロックデータの説明図
【図３】  図２のブロックデータに含まれる著作権保護情報の説明図
【図４】  図２のブロックデータに含まれるＡＵＸデータの説明図
【図５】  図４のＡＵＸデータにおけるチャンネル割り当て情報の説明図
【図６】  本発明の実施の形態１の伝送システムによるデータ伝送方法を説明する説明図
【図７】  各量子化ビット数における音声サンプルの構成を説明するための図
【図８】  異なる周期のフレームからなる伝送データの伝送方法を説明するための図
【図９】  図１の別の伝送システムの構成を示すブロック図
【図１０】  本発明の実施の形態１の伝送システムにより伝送されるブロックデータの他の例を示す図
【図１１】  伝送データに含まれるフレームのデータ構成を示す図
【図１２】  従来の伝送システムによるデータ伝送方法を説明する説明図
【符号の説明】
２１，７１  デジタル音声出力装置
２２，７２  送信装置
２３，７３  受信装置
２４，７４  デジタル音声再生装置
５１  多重化手段
５２，８２  暗号化手段
５３，６１，８５，９１  通信手段
６２，９３  復号化手段
６３  分離手段
８１  第１の多重化手段
８３  第２の多重化手段
８４，９５  制御手段
９２  第１の分離手段
９３  第２の分離手段
【図１】
0003709928.tif 000002
【図２】
0003709928.tif 000003
【図３】
0003709928.tif 000004
【図４】
0003709928.tif 000005
【図５】
0003709928.tif 000006
【図６】
0003709928.tif 000007
【図７】
0003709928.tif 000008
【図８】
0003709928.tif 000009
【図９】
0003709928.tif 000010
【図１０】
0003709928.tif 000011
【図１１】
0003709928.tif 000012
【図１２】
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