(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を再生する信号再生装置において、
上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え手段と、
上記書き換え手段からの上記第２の符号列の上記部分符号列により書き換えられた符号列を復号する復号手段とを有し、
上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、
上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、
上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化する
信号再生装置。
【請求項２】
信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を再生する信号再生方法において、
上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え工程と、
上記書き換え工程からの上記第２の符号列の上記部分符号列により書き換えられた符号列を復号する復号工程とを有し、
上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、
上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、
上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化する
信号再生方法。
【請求項３】
信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を記録する信号記録装置において、
上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え手段を有し、
上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、
上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、
上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化する
信号記録装置。
【請求項４】
信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を記録する信号記録方法において、
上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え工程を有し、
上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、
上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、
上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化する
信号記録方法。
【請求項５】
所定フォーマットの符号列を生成する信号処理方法において、
上記所定フォーマットの第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列として取り出し、取り出された部分にダミーデータを埋め込む工程と、
上記ダミーデータが埋め込まれた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え工程とを有し、
上記第１の符号列の符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、
上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、
上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化する
信号処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号再生装置及び方法、信号記録装置及び方法、並びに信号処理方法に関するものであり、特に、試し視聴が可能なように信号を符号化するとともに、その結果、試し視聴者が購入を決めれば、少ない情報量のデータを追加して高品質での再生や記録を可能とし、さらに試し視聴の音質や画質をいつでもコントロールが可能なものにするような信号再生装置及び方法、信号記録装置及び方法、並びに信号処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば音響などの信号を暗号化して放送したり、記録媒体に記録して、鍵を購入した者に対してのみ、その視聴を許可するというソフトの流通方法が知られている。暗号化の方法としては例えば、PCMの音響信号のビット列に対して鍵信号として乱数系列の初期値を与え、発生した0/1の乱数系列と上記PCMのビット列との排他的論理和をとったビット列を送信したり記録媒体に記録する方法が知られている。この方法を使用することにより、鍵信号を入手した者のみがその音響信号を正しく再生できるようにし、鍵信号を入手しなかった者は雑音しか再生できないようにすることができる。もちろん、暗号化方法としては、より複雑な方法を用いることも可能である。
【０００３】
一方、音響信号を圧縮して放送したり、記録媒体に記録する方法が、普及しており、符号化されたオーディオ或いは音声等の信号を記録可能な光磁気ディスク等の記録媒体が広く使用されている。
【０００４】
オーディオ或いは音声等の信号の高能率符号化の手法には種々あるが、例えば、時間軸上のオーディオ信号等をブロック化しないで、複数の周波数帯域に分割して符号化する非ブロック化周波数帯域分割方式である、帯域分割符号化（サブ・バンド・コーディング：ＳＢＣ）や、時間軸の信号を周波数軸上の信号に変換（スペクトル変換）して複数の周波数帯域に分割し、各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等を挙げることができる。また、上述の帯域分割符号化と変換符号化とを組み合わせた高能率符号化の手法も考えられており、この場合には、例えば、上記帯域分割符号化で帯域分割を行った後、該各帯域毎の信号を周波数軸上の信号にスペクトル変換し、このスペクトル変換された各帯域毎に符号化が施される。
【０００５】
ここで上述したフィルタとしては、例えばＱＭＦフィルタがあり、このＱＭＦフィルタについては、文献「1976, R.E.Crochiere, Digital coding of speech in subbands, Bell Syst. Tech. J. Vol.55, No.8, 1976」 に述べられている。また、文献「ICASSP 83, BOSTON, Polyphase Quadrature filters-A new subband coding technique, Joseph H. Rothweiler」には、等バンド幅のフィルタ分割手法が述べられている。
【０００６】
ここで、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単位時間(フレーム)でブロック化し、当該ブロック毎に離散フーリエ変換（ＤＦＴ）、コサイン変換（ＤＣＴ）、モディファイドＤＣＴ変換（ＭＤＣＴ）等を行うことで時間軸を周波数軸に変換するようなスペクトル変換がある。ＭＤＣＴについては、文献「ICASSP, 1987, Subband/Transform Coding Using Filter Bank Designs Based on Time Domain Aliasing Cancellation, J.P.Princen, A.B.Bradley, Univ. of Surrey Royal Melbourne Inst. of Tech.」 に述べられている。
【０００７】
波形信号をスペクトルに変換する方法として、上述のＤＦＴやＤＣＴを使用した場合には、Ｍ個のサンプルからなる時間ブロックで変換を行うとＭ個の独立な実数データが得られる。時間ブロック間の接続歪みを軽減するために、通常、両隣のブロックとそれぞれＭ１個のサンプルずつオーバーラップさせるので、平均して、ＤＦＴやＤＣＴでは（Ｍ−Ｍ１）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。
【０００８】
これに対してスペクトルに変換する方法として上述のＭＤＣＴを使用した場合には、両隣の時間とＭ個ずつオーバーラップさせた２Ｍ個のサンプルから、独立なＭ個の実数データが得られるので、平均して、ＭＤＣＴでは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。復号装置においては、このようにしてＭＤＣＴを用いて得られた符号から各ブロックにおいて逆変換を施して得られた波形要素を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。
【０００９】
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ーが集中する。したがって、両隣のブロックと半分ずつオーバーラップさせて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、元の時間サンプルの個数に対して増加しないＭＤＣＴを使用することにより、ＤＦＴやＤＣＴを使用した場合よりも効率の良い符号化を行うことが可能となる。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って、波形信号のブロック間歪みを軽減することもできる。
【００１０】
このようにフィルタ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なうことができる。また、ここで量子化を行なう前に、各帯域毎に、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なうようにすれば、さらに高能率な符号化を行なうことができる。
【００１１】
周波数帯域分割された各周波数成分を量子化する場合の周波数分割幅としては、例えば人間の聴覚特性を考慮した帯域分割が行われる。すなわち、一般に臨界帯域（クリティカルバンド）と呼ばれている高域程帯域幅が広くなるような帯域幅で、オーディオ信号を複数（例えば２５バンド）の帯域に分割することがある。また、この時の各帯域毎のデータを符号化する際には、各帯域毎に所定のビット配分或いは、各帯域毎に適応的なビット割当て（ビットアロケーション）による符号化が行われる。例えば、上記ＭＤＣＴ処理されて得られた係数データを上記ビットアロケーションによって符号化する際には、上記各ブロック毎のＭＤＣＴ処理により得られる各帯域毎のＭＤＣＴ係数データに対して、適応的な割当てビット数で符号化が行われることになる。
【００１２】
このようなビット割当手法としては、次の２手法が知られている。すなわち、先ず文献「Adaptive Transform Coding of Speech Signals, R. Zelinski and P. Noll, IEEE Transactions of Accoustics, Speech, and Signal Processing, vol.ASSP-25, No.4, August 1977」 では、各帯域毎の信号の大きさをもとに、ビット割当を行なっている。この方式では、量子化雑音スペクトルが平坦となり、雑音エネルギー最小となるが、聴感覚的にはマスキング効果が利用されていないために実際の雑音感は最適ではない。また、文献「ICASSP 1980, The critical band coder -- digital encoding of  the perceptual requirements of the auditory system, M.A.Kransner MIT」 では、聴覚マスキングを利用することで、各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を行なう手法が述べられている。しかしこの手法ではサイン波入力で特性を測定する場合でも、ビット割当が固定的であるために特性値が、それほど良い値とならない。
【００１３】
これらの問題を解決するために、ビット割当に使用できる全ビットが、各小ブロック毎にあらかじめ定められた固定ビット割当パターン分と、各ブロックの信号の大きさに依存したビット配分を行なう分に分割使用され、その分割比を入力信号に関係する信号に依存させ、前記信号のスペクトルが滑らかなほど前記固定ビット割当パターン分への分割比率を大きくする高能率符号化装置が提案されている。
【００１４】
この方法によれば、サイン波入力のように、特定のスペクトルにエネルギー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を割り当てる事により、全体の信号対雑音特性を著しく改善することができる。一般に、急峻なスペクトル成分をもつ信号に対して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る事により、信号対雑音特性を改善することは、単に測定上の数値を向上させるばかりでなく、聴感上、音質を改善するのに有効である。
【００１５】
ビット割り当ての方法にはこの他にも数多くのやり方が提案されており、さら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あがれば聴覚的にみてより高能率な符号化が可能になる。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り当て基準値を求め、それを近似する整数値を割り当てビット数とすることが一般的である。
【００１６】
また、本件発明者等が先に提案した特願平５−１５２８６５号、又はＷＯ９４／２８６３３の明細書及び図面においては、スペクトル信号から聴感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ー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する方法が提案されており、これにより、オーディオ信号等を聴感上の劣化を殆ど生じさせずに高い圧縮率で効率的に符号化することが可能になっている。
【００１７】
実際の符号列を構成するにあたっては、先ず、正規化および量子化が行なわれる帯域毎に量子化精度情報、正規化係数情報を所定のビット数で符号化し、次に、正規化および量子化されたスペクトル信号を符号化すればよい。また、
ISO/IEC 11172-3: 1993(E), 1993
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、高域になるにしたがって、量子化精度情報を表すビット数が小さくなるように規格化されている。
【００１８】
量子化精度情報を直接符号化するかわりに、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の関係が決まってしまうので、将来的にさらに高度な聴覚モデルに基づいた量子化精度の制御を導入することができなくなる。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出てくる。
【００１９】
量子化されたスペクトル信号を、例えば、文献「D.A.Huffman : A Method for Construction of Minimum Redundancy Codes, Proc.I.R.E., 40, p.1098 (1952)」に述べられている可変長符号を用いて符号化することによって、より効率的に符号化する方法も知られている。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述のような方法で符号化された音響などの信号を暗号化して放送したり、記録媒体に記録して、鍵を購入した者に対してのみ、その視聴を許可するというソフトウェアの流通方法が知られている。暗号化の方法としては、例えば、ＰＣＭ（Pulse Code Moduration） の音響信号のビット列に対して、あるいは符号化された信号のビット列に対して、鍵信号として乱数系列の初期値を与え、発生した０／１の乱数系列と上記ビット列との排他的論理和をとったビット列を送信したり記録媒体に記録する方法が知られている。この方法を使用することにより、鍵信号を入手した者のみがその音響信号を正しく再生できるようにし、鍵信号を入手しなかった者は雑音しか再生できないようにすることができる。もちろん、暗号化方法としては、より複雑な方法を用いることも可能である。
【００２１】
しかしながら、これらのスクランブル方法では、鍵が無い場合、あるいは通常の再生手段で再生させた場合には、それを再生させると雑音になってしまい、そのソフトの内容把握をすることはできない。このため、例えば、比較的低音質で音楽を記録したディスクを配布し、それを試聴した者が自分の気に入ったものに対してだけ鍵を購入して高音質で再生できるようにする、あるいはそのソフトを試聴してから高音質で記録されたディスクを新たに購入できるようにする、といった用途に利用することができなかった。
【００２２】
また従来、高能率符号化を施した信号を暗号化する場合に、通常の再生手段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困難であった。すなわち、前述のように、高能率符号を施してできた符号列にスクランブルをかけた場合、その符号列を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できた符号列が、元の高能率符号の規格に適合していない場合には、再生手段がまったく動作しないこともありうる。また逆に、ＰＣＭ信号にスクランブルをかけた後、高能率符号化した場合には例えば聴覚の性質を利用して情報量を削っていると、その高能率符号化を解除した時点で、必ずしも、ＰＣＭ信号にスクランブルをかけた信号が再現できるわけでは無いので、スクランブルを正しく解除することは困難なものになってしまう。このため、圧縮の方法としては効率は下がっても、スクランブルが正しく解除できる方法を選択する必要があった。
【００２３】
これに対して、本発明者等により先に提案された特開平１０−１３５９４４号公報に記載された技術によれば、例えば音楽信号をスペクトル信号に変換して符号化したもののうち、高域側のみを暗号化して狭帯域の信号であれば、鍵が無くても試聴が可能なオーディオ符号化方式が開示されている。すなわち、この方式では例えば、高域側を暗号化するとともに、高域側のビット割り当て情報等をダミーデータに置き換え、高域側の真のビット割り当て情報は、通常のデコーダが無視する位置に記録している。この方式を採用すれば、例えば、試聴の結果、気に入った音楽だけを高音質で楽しむことが可能となる。
【００２４】
ところで、上記特開平１０−１３５９４４号公報に記載された技術においては、その安全性を暗号化のみに依存しているため、万一、暗号が解読された場合には、料金を徴収できないまま、高音質の音楽を聴くことができてしまう危険性がある。
【００２５】
また、試し視聴の品質（音質や画質）が、予め定められた符号化方法により決定されてしまい、品質を任意に変えたい場合には、符号化方法を変更することが必要とされる。
【００２６】
さらに、試し視聴の品質（音質や画質）が低い場合には、購入後に楽しめる信号の品質がどの程度のものであるかが不明であり、購入の判断がつけにくいことが考えられるが、比較的高品質の試し視聴を可能とする場合には、購入しなくても充分楽しめると考えるユーザが多くなることもあり得る。
【００２７】
本発明は、上述のような実情に鑑みて提案されたものであって、試し視聴が可能でありながら、一部信号を暗号化することなく、暗号が解読される危険性をなくすことができ、また、試し視聴の品質（音質や画質）を任意に変更することができ、さらに、購入後に楽しめる信号の品質が確認できながら、試し視聴用の信号では不十分であるような信号再生装置及び方法、信号記録装置及び方法、並びに信号処理方法を提供することを目的とする。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明はこのような実情を鑑みてなされたものであり、本発明においては、記録媒体に記録する一部の情報をダミーデータとして記録して全くの無音または比較的低い品質で再生できるようにしておき、試し聞きの為には部分的な追加情報を送ることで試し聞きの音質を決定するようにし、さらに高品質再生が必要になった時に、ダミーデータの全てないしはほぼ全てを真のデータに記録仕直すことにより、暗号が解読される危険性をなくすと共に、再生不可、低品質、高品質のどのフォーマットで記録された媒体でも通常の再生装置で視聴可能にするものである。
【００２９】
すなわち、本発明に係る信号再生装置及び方法は、上述の課題を解決するために、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を再生する際に、上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換え、上記第２の符号列の上記部分符号列により書き換えられた符号列を復号し、上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化する。
【００３０】
また、本発明に係る信号記録装置及び方法は、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を記録する際に、上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え、上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化することにより、上述の課題を解決する。
【００３１】
また、本発明に係る信号処理方法は、所定フォーマットの符号列を生成する信号処理方法において、上記所定フォーマットの第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列として取り出し、取り出された部分にダミーデータを埋め込む工程と、上記ダミーデータが埋め込まれた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換える書き換え工程とを有し、上記第１の符号列の符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化することにより、上述の課題を解決する。
【００３２】
ここで、上記第１の符号列の符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の一部に対応するダミーデータであることが挙げられる。この場合、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の高域側に対応するダミーデータであり、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の低域側の情報であることが挙げられ、さらに、上記上記第２の符号列の部分符号列は、時間経過に伴って帯域幅が変化するものであることが挙げられる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
先ず、本発明に係る実施の形態を説明するに先立ち、本発明の実施の形態の説明に供する一般の圧縮データ記録再生装置としての光ディスク記録再生装置について、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
図１は、光ディスク記録再生装置の一例を示すブロック図である。この図１に示す装置において、先ず記録媒体としては、スピンドルモータ５１により回転駆動される光磁気ディスク１が用いられる。光磁気ディスク１に対するデータの記録時には、例えば光学ヘッド５３によりレーザ光を照射した状態で記録データに応じた変調磁界を磁気ヘッド５４により印加することによって、いわゆる磁界変調記録を行い、光磁気ディスク１の記録トラックに沿ってデータを記録する。また再生時には、光磁気ディスク１の記録トラックを光学ヘッド５３によりレーザ光でトレースして磁気光学的に再生を行う。
【００３５】
光学ヘッド５３は、例えば、レーザダイオード等のレーザ光源、コリメータレンズ、対物レンズ、偏光ビームスプリッタ、シリンドリカルレンズ等の光学部品及び所定パターンの受光部を有するフォトディテクタ等から構成されている。この光学ヘッド５３は、光磁気ディスク１を介して上記磁気ヘッド５４と対向する位置に設けられている。光磁気デイスク１にデータを記録するときには、後述する記録系のヘッド駆動回路６６により磁気ヘッド５４を駆動して記録データに応じた変調磁界を印加すると共に、光学ヘッド５３により光磁気ディスク１の目的トラックにレーザ光を照射することによって、磁界変調方式により熱磁気記録を行う。またこの光学ヘッド５３は、目的トラックに照射したレーザ光の反射光を検出し、例えばいわゆる非点収差法によりフォーカスエラーを検出し、例えばいわゆるプッシュプル法によりトラッキングエラーを検出する。光磁気ディスク１からデータを再生するとき、光学ヘッド５３は上記フォーカスエラーやトラッキングエラーを検出すると同時に、レーザ光の目的トラックからの反射光の偏光角（カー回転角）の違いを検出して再生信号を生成する。
【００３６】
光学ヘッド５３の出力は、ＲＦ回路５５に供給される。このＲＦ回路５５は、光学ヘッド５３の出力から上記フォーカスエラー信号やトラッキングエラー信号を抽出してサーボ制御回路５６に供給するとともに、再生信号を２値化して後述する再生系のデコーダ７１に供給する。
【００３７】
サーボ制御回路５６は、例えばフォーカスサーボ制御回路やトラッキングサーボ制御回路、スピンドルモータサーボ制御回路、スレッドサーボ制御回路等から構成される。上記フォーカスサーボ制御回路は、上記フォーカスエラー信号がゼロになるように、光学ヘッド５３の光学系のフォーカス制御を行う。また上記トラッキングサーボ制御回路は、上記トラッキングエラー信号がゼロになるように光学ヘッド５３の光学系のトラッキング制御を行う。さらに上記スピンドルモータサーボ制御回路は、光磁気ディスク１を所定の回転速度（例えば一定線速度）で回転駆動するようにスピンドルモータ５１を制御する。また、上記スレッドサーボ制御回路は、システムコントローラ５７により指定される光磁気ディスク１の目的トラック位置に光学ヘッド５３及び磁気ヘッド５４を移動させる。このような各種制御動作を行うサーボ制御回路５６は、該サーボ制御回路５６により制御される各部の動作状態を示す情報をシステムコントローラ５７に送る。
【００３８】
システムコントローラ５７にはキー入力操作部５８や表示部５９が接続されている。このシステムコントローラ５７は、キー入力操作部５８による操作入力情報により操作入力情報により記録系及び再生系の制御を行う。またシステムコントローラ５７は、光磁気ディスク１の記録トラックからヘッダタイムやサブコードのＱデータ等により再生されるセクタ単位のアドレス情報に基づいて、光学ヘッド５３及び磁気ヘッド５４がトレースしている上記記録トラック上の記録位置や再生位置を管理する。さらにシステムコントローラ５７は、本圧縮データ記録再生装置のデータ圧縮率と上記記録トラック上の再生位置情報とに基づいて表示部５９に再生時間を表示させる制御を行う。
【００３９】
この再生時間表示は、光磁気ディスク１の記録トラックからいわゆるヘッダタイムやいわゆるサブコードＱデータ等により再生されるセクタ単位のアドレス情報（絶対時間情報）に対し、データ圧縮率の逆数（例えば１／４圧縮のときには４）を乗算することにより、実際の時間情報を求め、これを表示部５９に表示させるものである。なお、記録時においても、例えば光磁気ディスク等の記録トラックに予め絶対時間情報が記録されている（プリフォーマットされている）場合に、このプリフォーマットされた絶対時間情報を読み取ってデータ圧縮率の逆数を乗算することにより、現在位置を実際の記録時間で表示させることも可能である。
【００４０】
次に、この図１に示す光ディスク記録再生装置の記録系において、入力端子６０からのアナログオーディオ入力信号ＡＩＮがローパスフイルタ６１を介してＡ／Ｄ変換器６２に供給され、このＡ／Ｄ変換器６２は、上記アナログオーディオ入力信号ＡＩＮを量子化する。Ａ／Ｄ変換器６２から得られたデジタルオーディオ信号は、ＡＴＣ（適応変換符号化：Adaptive Transform Coding） エンコーダ６３に供給される。また、入力端子６７からのデジタルオーディオ入力信号ＤＩＮがデジタル入力インターフェース回路６８を介してＡＴＣエンコーダ６３に供給される。ＡＴＣエンコーダ６３は、上記入力信号ＡＩＮを上記Ａ／Ｄ変換器６２により量子化した所定転送速度のデジタルオーディオＰＣＭデータについて、所定のデータ圧縮率に応じたビット圧縮（データ圧縮）処理を行うものであり、ＡＴＣエンコーダ６３から出力される圧縮データ（ＡＴＣデータ）は、メモリ（ＲＡＭ）６４に供給される。例えばデータ圧縮率が１／８の場合について説明すると、ここでのデータ転送速度は、標準的なデジタルオーディオＣＤのフォーマットであるいわゆるＣＤ−ＤＡフォーマットのフオーマットのデータ転送速度（７５セクタ／秒）の１／８（９.375セクタ／秒）に低減されている。
【００４１】
次に、メモリ（ＲＡＭ）６４は、データの書き込み及び読み出しがシステムコントローラ５７により制御され、ＡＴＣエンコーダ６３から供給されるＡＴＣデータを一時的に記憶しておき、必要に応じてディスク上に記録するためのバッファメモリとして用いられている。すなわち、例えばデータ圧縮率が１／８の場合において、ＡＴＣエンコーダ６３から供給される圧縮オーディオデータは、そのデータ転送速度が、標準的なＣＤ−ＤＡフォーマットのデータ転送速度（７５セクタ／秒）の１／８、すなわち９.375セクタ／秒に低減されており、この圧縮データがメモリ６４に連続的に書き込まれる。この圧縮データ（ＡＴＣデータ）は、前述したように８セクタにつき１セクタの記録を行えば足りるが、このような８セクタおきの記録は事実上不可能に近いため、後述するようなセクタ連続の記録を行うようにしている。
【００４２】
この記録は、休止期間を介して、所定の複数セクタ（例えば３２セクタ＋数セクタ）から成るクラスタを記録単位として、標準的なＣＤ−ＤＡフォーマットと同じデータ転送速度（７５セクタ／秒）でバースト的に行われる。すなわちメモリ６４においては、上記ビット圧縮レートに応じた９.375（＝７５／８）セクタ／秒の低い転送速度で連続的に書き込まれたデータ圧縮率１／８のＡＴＣオーディオデータが、記録データとして上記７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に読み出される。この読み出されて記録されるデータについて、記録休止期間を含む全体的なデータ転送速度は、上記９.375セクタ／秒の低い速度となっているが、バースト的に行われる記録動作の時間内での瞬時的なデータ転送速度は上記標準的な７５セクタ／秒となっている。従って、ディスク回転速度が標準的なＣＤ−ＤＡフォーマットと同じ速度（一定線速度）のとき、該ＣＤ−ＤＡフォーマットと同じ記録密度、記録パターンの記録が行われることになる。
【００４３】
メモリ６４から上記７５セクタ／秒の（瞬時的な）転送速度でバースト的に読み出されたＡＴＣオーディオデータすなわち記録データは、エンコーダ６５に供給される。ここで、メモリ６４からエンコーダ６５に供給されるデータ列において、１回の記録で連続記録される単位は、複数セクタ（例えば３２セクタ）から成るクラスタ及び該クラスタの前後位置に配されたクラスタ接続用の数セクタとしている。このクラスタ接続用セクタは、エンコーダ６５でのインターリーブ長より長く設定しており、インターリーブされても他のクラスタのデータに影響を与えないようにしている。
【００４４】
エンコーダ６５は、メモリ６４から上述したようにバースト的に供給される記録データについて、エラー訂正のための符号化処理（パリテイ付加及びインターリーブ処理）やＥＦＭ符号化処理などを施す。このエンコーダ６５による符号化処理の施された記録データが磁気ヘッド駆動回路６６に供給される。この磁気ヘッド駆動回路６６は、磁気ヘッド５４が接続されており、上記記録データに応じた変調磁界を光磁気ディスク１に印加するように磁気ヘッド５４を駆動する。
【００４５】
また、システムコントローラ５７は、メモリ６４に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、このメモリ制御によりメモリ６４からバースト的に読み出される上記記録データを光磁気ディスク１の記録トラックに連続的に記録するように記録位置の制御を行う。この記録位置の制御は、システムコントローラ５７によりメモリ６４からバースト的に読み出される上記記録データの記録位置を管理して、光磁気ディスク１の記録トラック上の記録位置を指定する制御信号をサーボ制御回路５６に供給することによって行われる。
【００４６】
次に、図１に示す光ディスク記録再生装置の再生系について説明する。この再生系は、上述の記録系により光磁気ディスク１の記録トラック上に連続的に記録された記録データを再生するためのものであり、光学ヘッド５３によって光磁気ディスク１の記録トラックをレーザ光でトレースすることにより得られる再生出力がＲＦ回路５５により２値化されて供給されるデコーダ７１を備えている。この場合、光磁気ディスクのみではなく、いわゆるＣＤ（コンパクトディスク：Compact Disc）と同じ再生専用光ディスクや、いわゆるＣＤ−Ｒタイプの光ディスクの読み出しも行なうことができる。
【００４７】
デコーダ７１は、上述の記録系におけるエンコーダ６５に対応するものであって、ＲＦ回路５５により２値化された再生出力について、エラー訂正のための上述の如き復号処理やＥＦＭ復号処理などの処理を行い、上述のデータ圧縮率１／８のＡＴＣオーディオデータを、正規の転送速度よりも早い７５セクタ／秒の転送速度で再生する。このデコーダ７１により得られる再生データは、メモリ（ＲＡＭ）７２に供給される。
【００４８】
メモリ（ＲＡＭ）７２は、データの書き込み及び読み出しがシステムコントローラ５７により制御され、デコーダ７１から７５セクタ／秒の転送速度で供給される再生データがその７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に書き込まれる。また、このメモリ７２は、上記７５セクタ／秒の転送速度でバースト的に書き込まれた上記再生データがデータ圧縮率１／８に対応する９.375セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出される。
【００４９】
システムコントローラ５７は、再生データをメモリ７２に７５セクタ／秒の転送速度で書き込むとともに、メモリ７２から上記再生データを上記９.375セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出すようなメモリ制御を行う。また、システムコントローラ５７は、メモリ７２に対する上述の如きメモリ制御を行うとともに、このメモリ制御によりメモリ７２からバースト的に書き込まれる上記再生データを光磁気ディスク１の記録トラックから連続的に再生するように再生位置の制御を行う。この再生位置の制御は、システムコントローラ５７によりメモリ７２からバースト的に読み出される上記再生データの再生位置を管理して、光磁気ディスク１もしくは光ディスク１の記録トラック上の再生位置を指定する制御信号をサーボ制御回路５６に供給することによって行われる。
【００５０】
メモリ７２から９.375セクタ／秒の転送速度で連続的に読み出された再生データとして得られるＡＴＣオーディオデータは、ＡＴＣデコーダ７３に供給される。このＡＴＣデコーダ７３は、上記記録系のＡＴＣエンコーダ６３に対応するもので、例えばＡＴＣデータを８倍にデータ伸張（ビット伸張）することで１６ビットのデジタルオーディオデータを再生する。このＡＴＣデコーダ７３からのデジタルオーディオデータは、Ｄ／Ａ変換器７４に供給される。
【００５１】
Ｄ／Ａ変換器７４は、ＡＴＣデコーダ７３から供給されるデジタルオーディオデータをアナログ信号に変換して、アナログオーディオ出力信号ＡＯＵＴ を形成する。このＤ／Ａ変換器７４により得られるアナログオーディオ信号ＡＯＵＴは、ローパスフイルタ７５を介して出力端子７６から出力される。
【００５２】
次に、信号の高能率圧縮符号化について詳述する。すなわち、オーディオＰＣＭ信号等の入力デジタル信号を、帯域分割符号化（ＳＢＣ）、適応変換符号化（ＡＴＣ）及び適応ビット割当ての各技術を用いて高能率符号化する技術について、図２以降を参照しながら説明する。
【００５３】
図２は、本発明の実施の形態の説明に供する音響波形信号の符号化装置の具体例を示すブロック図である。この例において、入力された信号波形１０１は変換手段１１０１によって信号周波数成分の信号１０２に変換された後、信号成分符号化手段１１０２によって各成分が符号化され、符号列生成手段１１０３によって符号列１０４が生成される。
【００５４】
図３は図２の変換手段１１０１の具体例を示し、帯域分割フィルタによって二つの帯域に分割された信号がそれぞれの帯域においてＭＤＣＴ等の順スペクトル変換手段スペクトル信号成分２２１、２２２に変換されている。図３の信号２０１は図２の信号１０１に対応し、図３の各信号２２１、２２２は図２の信号１０２に対応している。図３の変換手段で、信号２１１、２１２の帯域幅は信号２０１の帯域幅の１／２となっており、信号２０１の１／２に間引かれている。変換手段としてはこの具体例以外にも種々考えられ、例えば、入力信号を直接、ＭＤＣＴによってスペクトル信号に変換してもよいし、ＭＤＣＴではなく、ＤＦＴ（離散フーリエ変換）やＤＣＴ（離散コサイン変換）によって変換してもよい。いわゆる帯域分割フィルタによって信号を帯域成分に分割することも可能であるが、多数の周波数成分が比較的少ない演算量で得られる上記のスペクトル変換によって周波数成分に変換する方法をとると都合がよい。
【００５５】
図４は、図２の信号成分符号化手段１１０２の具体例を示し、入力信号３０１は、正規化手段１３０１によって所定の帯域毎に正規化が施された後（信号３０２）、量子化精度決定手段１３０２によって計算された量子化精度情報３０３に基づいて量子化手段１３０３によって量子化され、信号３０４として取り出される。図４の信号３０１は図２の信号１０２に、図４の信号３０４は図２の信号１０３に対応しているが、ここで、信号３０４には量子化された信号成分に加え、正規化係数情報や量子化精度情報も含まれている。
【００５６】
図５は、図２に示す符号化装置によって生成された符号列から音響信号を出力する復号装置の具体例を示すブロック図である。この具体例において、符号列４０１から符号列分解手段１４０１によって各信号成分の符号４０２が抽出され、それらの符号４０２から信号成分復号手段１４０２によって各信号成分４０３が復元された後、逆変換手段１４０３によって音響波形信号４０４が出力される。
【００５７】
図６は、図５の逆変換手段１４０３の具体例であるが、これは図３の変換手段の具体例に対応したもので、逆スペクトル変換手段１５０１、１５０２によって得られた各帯域の信号５１１、５１２が、帯域合成フィルタ１５１１によって合成されている。図６の各信号５０１、５０２は図５の信号４０３に対応し、図６の信号５２１は図５の信号４０４に対応している。
【００５８】
図７は、図５の信号成分復号手段１４０２の具体例で、図７の信号５５１は図５の信号４０２に対応し、図７の信号５５３は図５の信号４０３に対応する。スペクトル信号５５１は逆量子化手段１５５１によって逆量子化された後（信号５５２）、逆正規化手段１５５２によって逆正規化され、信号５５３として取り出される。
【００５９】
図８は、図２に示される符号化装置において、従来行なわれてきた符号化の方法について説明を行なうための図である。この図の例において、スペクトル信号は図３の変換手段によって得られたものであり、図８はＭＤＣＴのスペクトルの絶対値をレベルをｄＢに変換して示したものである。入力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ており、それが例えば８つの帯域ｂ１からｂ８まで（以下、これらを符号化ユニットと呼ぶ）にまとめて正規化および量子化が行なわれる。量子化精度は周波数成分の分布の仕方によって符号化ユニット毎に変化させることにより、音質の劣化を最小限に押さえる聴覚的に効率の良い符号化が可能である。
【００６０】
図９は、上述のように符号化された信号を記録媒体に記録する場合の具体例を示したものである。この具体例では、各フレームの先頭に同期信号ＳＣを含む固定長のヘッダがついており、ここに符号化ユニット数ＵＮも記録されている。ヘッダの次には量子化精度情報ＱＮが上記符号化ユニット数だけ記録され、その後に正規化精度情報ＮＰが上記符号化ユニット数だけ記録されている。正規化および量子化されたスペクトル係数情報ＳＰはその後に記録されるが、フレームの長さが固定の場合、スペクトル係数情報ＳＰの後に、空き領域ができてもよい。この図の例は、図８のスペクトル信号を符号化したもので、量子化精度情報ＱＮとしては、最低域の符号化ユニットの例えば６ビットから最高域の符号化ユニットの例えば２ビットまで、図示されたように割り当てられ、正規化係数情報ＮＰとしては、最低域の符号化ユニットの例えば４６という値から最高域の符号化ユニットの例えば２２の値まで、図示されたように割り当てられている。なお、この正規化係数情報ＮＰとしては、例えばｄＢ値に比例した値が用いられている。
【００６１】
以上述べた方法に対して、さらに符号化効率を高めることが可能である。例えば、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り当て、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って、符号化効率を高めることができる。また例えば、変換ブロック長を長くとることによって、量子化精度情報や正規化係数情報といったサブ情報の量を相対的に削減でき、また周波数分解能を上がるので、周波数軸上で量子化精度をよりこまやかに制御できるため、符号化効率を高めることができる。
【００６２】
さらにまた、本件発明者等が先に提案した特願平５−１５２８６５号、又はＷＯ９４／２８６３３の明細書及び図面においては、スペクトル信号から聴感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ー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する方法が提案されており、これにより、オーディオ信号等を聴感上の劣化を殆ど生じさせずに高い圧縮率での効率的に符号化することが可能になっている。
【００６３】
図１０は、このような方法を用いて符号化を行なう場合の方法を説明するための図で、スペクトル信号から、特にレベルが高いものをトーン成分、例えばトーン成分Ｔn１〜Ｔn３として分離して符号化する様子を示している。各トーン成分Ｔn１〜Ｔn３に対しては、その位置情報、例えば位置データPos１〜Pos３も必要となるが、トーン成分Ｔn１〜Ｔn３を抜き出した後のスペクトル信号は少ないビット数で量子化することが可能となるので、特定のスペクトル信号にエネルギが集中する信号に対して、このような方法をとると、特に効率の良い符号化が可能となる。
【００６４】
図１１は、このようにトーン性成分を分離して符号化する場合の、図２の信号成分符号化手段１１０２の構成を示したものである。図２の変換手段１１０１の出力信号１０２（図１１の信号６０１）は、トーン成分分離手段１６０１によって、トーン成分（信号６０２）と非トーン成分（信号６０３）とに分離され、それぞれ、トーン成分符号化手段１６０２および非トーン成分符号化手段１６０３によって符号化され、それぞれ信号６０４および６０５として取り出される。トーン成分符号化手段１６０２および非トーン成分符号化手段１６０３は、図４と同様の構成をとるが、トーン成分符号化手段１６０２はトーン成分の位置情報の符号化も行なう。
【００６５】
同様に図１２は、上述のようにトーン性成分を分離して符号化されたものを復号する場合の、図５の信号成分復号手段１４０２の構成を示したものである。図１２の信号７０１は図１１の信号６０４に対応し、図１２の信号７０２は図１１の信号６０５に対応する。信号７０１はトーン成分復号手段１７０１により復号され、信号７０３としてスペクトル信号合成手段１７０３に送られ、信号７０２は非トーン成分復号手段１７０２により復号され、信号７０４としてスペクトル信号合成手段１７０３に送られる。スペクトル信号合成手段１７０３は、トーン成分（信号７０３）と非トーン成分（信号７０４）とを合成し、信号７０５として出力する。
【００６６】
図１３は、上述のように符号化された信号を記録媒体に記録する場合の具体例を示したものである。この具体例では、トーン成分を分離して符号化しており、その符号列がヘッダ部と量子化精度情報ＱＮの間の部分に記録されている。トーン成分列に対しては、先ず、トーン成分数情報ＴＮが記録され、次に各トーン成分のデータが記録されている。トーン成分のデータとしては、位置情報Ｐ、量子化精度情報ＱＮ、正規化係数情報ＮＰ、スペクトル係数情報ＳＰが挙げられる。この具体例ではさらに、スペクトル信号に変換する変換ブロック長を、図９の具体例の場合の２倍にとって周波数分解能も高めてあり、さらに可変長符号も導入することによって、図９の具体例に比較して、同じバイト数のフレームに２倍の長さに相当する音響信号の符号列を記録している。
【００６７】
以上の説明は、本発明の実施の形態の説明に先立つ技術を説明したものであるが、本発明の実施の形態においては、例えばオーディオに適用する場合に、比較的低品質のオーディオ信号は内容の試聴用として自由に聞くことができるようにし、高品質のオーディオ信号は、比較的小量の追加データを購入などして入手することで聴けるようにするものである。
【００６８】
すなわち、本発明の実施の形態においては、例えば、上記図９のように符号化されるべきところに、図１４に示すように、量子化精度情報ＱＮの内のダミーの量子化精度データとして、高域側の４つの符号化ユニットに対して０ビット割り当てを示すデータを符号化し、また、正規化係数情報ＮＰの内のダミーの正規化係数データとして高域側の４つの符号化ユニットには最小の値の正規化係数情報０を符号化する（この具体例では正規化係数はｄＢ値に比例した値をとるものとする）。このように、高域側の量子化精度情報を０にすることによって、実際には図１４の領域Ｎegの部分のスペクトル係数情報は無視され、これを通常の再生装置で再生すると、図１５に示したようなスペクトルを持つ狭帯域のデータが再生される。また、正規化係数情報もダミーのデータを符号化することによって、量子化精度情報を推測して不正に高品質再生をすることが一層、困難になる。
【００６９】
このような本発明の実施の形態に用いられる信号再生装置及び方法は、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を再生する際に、上記所定フォーマットの符号列の一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列を用いて該ダミーデータを書き換え、上記第１の符号列と上記書き換えられた符号列とを所定の条件に応じて切り換えて出力するものである。
【００７０】
また、本発明の実施の形態に用いられる信号記録装置及び方法は、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を記録する際に、上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列を用いて該ダミーデータを書き換えるものである。
【００７１】
ここで、全帯域の量子化精度情報、正規化係数情報をダミーのデータと置き換えておくこともできる。この場合は通常の再生装置で再生してもなんらの意味のあるデータの再生はできない。試し視聴を行うためには、上記第２の符号列の部分符号列（例えば量子化精度情報、正規化係数情報の低域側のデータ）を用いてダミーデータの一部を書き換えて再生するようにし、高品質の信号再生を希望する場合は、残りのダミーデータに対応する量子化精度情報や正規化係数情報、すなわち、上記第２の符号列の内の上記部分符号列以外の部分の符号列を、追加データとして購入等して入手することで、上記ダミーデータの全てを補完することができ、これによって高品質（高音質、高画質）の信号再生が行える。また、上記第２の符号列の部分符号列の量を変更することにより、試し視聴の信号の品質を任意に変更することができる。
【００７２】
なお、上記の例では、量子化精度情報と正規化係数情報の両者をダミーデータで置き換えているが、どちらか一方のみをダミーデータで置き換えるようにしてもよい。量子化精度情報のみを０ビットデータのダミーデータとした場合には、上記図１５に示したようなスペクトルを持つ狭帯域のデータが再生される。一方、正規化係数情報のみを０の値を持つダミーデータとした場合には、図１６に示したようなスペクトルを持つことになり、高域側のスペクトルは厳密には０にはならないが、可聴性という観点からは実質的には０と同じであり、本発明の実施の形態においては、この場合も含めて狭帯域信号と呼ぶことにする。
【００７３】
量子化精度情報および正規化係数情報のうち、どのデータをダミーデータにするかという点に関しては、これらの真の値を推測されて高品質再生されてしまうというリスクに関して差異がある。量子化精度情報と正規化係数情報の両者がダミーデータとなっている場合、これらの真の値を推測するためのデータが全く無いため、一番、安全である。量子化精度情報のみダミーデータにした場合には、例えば、元のビット割り当てアルゴリズムが正規化係数を元に量子化精度情報を求めるものである場合、正規化係数情報を手掛かりにして量子化精度情報を推測される危険性があるため、リスクは比較的高くなる。これに対して、量子化精度情報から正規化係数情報を求めることは比較的困難であるから、正規化係数情報のみをダミーデータとする方法は量子化精度情報のみをダミーデータとする方法と比較してリスクは低くなる。なお、帯域によって、量子化精度情報または正規化係数情報を選択的にダミーデータとするようにしてもよい。
【００７４】
この外、スペクトル係数情報の一部を０のダミーデータで置き換えるようにしてもよい。特に中域のスペクトルは音質上、重要な意味を持つので、この部分を０のダミーデータで置き換え、中高域部分はダミー量子化精度情報やダミー正規化係数情報で置き換えるようにしてもよい。その場合、ダミー量子化精度情報やダミー正規化係数情報で置き換える帯域はスペクトル係数情報の一部をダミーデータに置き換える帯域をカバーさせるようにして、正しく狭帯域再生が行われるようにする。特にスペクトル係数情報の符号化に可変長符号を用いた場合、中域の一部の情報が欠落することによって、それより高域のデータは全く解読ができなくなる。
【００７５】
何れにしても、信号の内容に立ち入った比較的大きなデータを推測することは、通常の暗号化で用いる比較的短い鍵長を解読することに比べて困難であり、例えば、その曲の著作権者の権利が不正に侵されるリスクは低くなると言える。また、仮にある曲に対して、ダミーデータを推測されても、暗号アルゴリズムの解読方法が知られる場合と異なり、他の曲に対して被害が拡大する恐れはないので、その点からも特定の暗号化を施した場合よりも安全性が高いと言うことができる。
【００７６】
図１７は、本発明の実施の形態に用いられる再生装置の例を示すブロック図であり、上記図５の従来の復号手段を改良したものである。
【００７７】
図１７において、入力信号８０１は、一部をダミーデータで置き換えられた符号列（第１の符号列）であり、ここでは、全帯域もしくは高域側の量子化精度情報および正規化係数情報がダミーデータになっているものとする。このダミーデータが埋めこまれた高能率符号化信号である信号８０１は、例えば、所定の公衆回線（ＩＳＤＮ:Integrated Services Digital Network、衛星回線、アナログ回線等）を介して受信され、符号化列分離手段１８０１に入力される。これが先ず符号列分解手段１８０１によって符号列の内容が分解され、信号８０２として符号列書き換え手段１８０２および切換スイッチ１８０８の被選択端子ｂに送られる。符号列書き換え手段１８０２は、制御手段１８０５を通じて、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列としての真の量子化精度情報および正規化係数情報８０６を信号８０７として受け取り、これにより、信号８０２のうちのダミーの量子化精度情報および正規化係数情報の部分を書き換え、その結果を切換スイッチ１８０８の被選択端子ａに送る。切換スイッチ１８０８からの出力は、信号成分復号手段１８０３に送られる。信号成分復号手段１８０３は、このデータをスペクトル・データ８０４に復号し、逆変換手段１８０４はこれを時系列データ８０５に変換して、オーディオ信号を再生する。
【００７８】
この図１７の構成において、試し視聴モードの場合には、符号列分解手段１８０１からの信号８０２は、符号列書き換え手段１８０２をバイパスして、切換スイッチ１８０８の被選択端子ｂを介して信号成分復号手段１８０３に入力される。購入モードの場合には、上述したダミーデータを書き換える真の量子化精度情報及び／又は真の正規化係数情報８０６を、上記信号８０１と同一の公衆回線を経由して制御手段１８０５に入力する。制御手段１８０５は、符号列書き換え手段１８０２に入力されるダミーデータが埋めこまれた高能率符号化信号８０１中のダミーデータを上記真の量子化精度情報及び／又は真の正規化係数情報８０６を用いて書き換え、この書き換えられた高能率符号化信号８０３が、切換スイッチ８０８の被選択端子ａを介して信号成分復号手段１８０３に入力される。
【００７９】
これによってユーザは、上記試し視聴モード時にダミーデータが付加された低い音質の視聴音楽を聴くことができ、所定の購入手続き（課金処理、認証処理等）が行われた場合には高い音質の音楽を聴くことができる。
【００８０】
上述した具体例においては、上記ダミーデータの全てを上記第２の符号列を用いて書き換える（補完する）場合について説明したが、これに限定されず、上記ダミーデータの少なくとも一部分を上記第２の符号列の部分符号列を用いて書き換えて再生するようなことも可能である。このように、ダミーデータの少なくとも一部分を第２の符号列の部分符号列を用いて置き換えて再生する場合に、該第２の符号列の上記部分符号列の割合を任意に変更することにより、例えば試し視聴の品質（音質や画質等）を任意に変更することができる。この場合には、試し視聴モード時であっても、上記第２の符号列の部分符号列が信号８０６として制御手段１８０５に入力され、信号８０７となって符号列書き換え手段１８０２に送られるから、符号列分解手段１８０１からの第１の符号列に埋め込まれたダミーデータの一部分を上記第２の符号列の部分符号列を用いて書き換え、切り換えスイッチ１８０８を被選択端子ａ側に切換接続して、信号成分復号手段１８０３に送るようにすればよい。
【００８１】
ここで、上記符号化方式として、コンテンツの信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成するような方式の場合、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも一部に対応するダミーデータであることが挙げられ、この場合、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータの低域側の情報とすることが挙げられる。具体的には、例えば、上記ダミーデータが上記量子化精度情報の高域側、あるいは上記正規化係数情報の高域側の情報のダミーデータのとき、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する量子化精度情報、あるいは上記正規化係数情報の低域側の情報とすることが挙げられる。
【００８２】
もしダミーデータの書き換え用データ（第２の符号列の部分符号列）がダミーデータに対応する情報の全帯域かほぼ全帯域に近い帯域のためのものであるときは、広い帯域の高音質のオーディオ信号が再生される。ダミーデータの書き換え用データ（第２の符号列の部分符号列）がダミーデータに対応する情報の一部の狭い帯域のためのものであるときは、狭い帯域のオーディオ信号が再生される。これにより、ダミーデータの書き換え用データがどの帯域幅に対応するデータであるかにより、試し聞きの音質がコントロールでき、かつ広帯域のオーディオ信号の再生も可能となる。
【００８３】
以上説明した実施の形態においては、ダミーデータが埋めこまれた高能率符号化信号８０１とダミーデータを書き換える真の量子化精度情報及び／又は真の正規化係数情報（第２の符号列、あるいはその部分符号列）８０６とを上記同一公衆回線を介してサーバ側から入手したが、例えば、データ量の多いダミーデータが埋めこまれた高能率符号化信号８０１を伝送レートの高い衛星回線で入手し、データ量の少ない真の量子化精度情報及び／又は真の正規化係数情報８０６を電話回線やＩＳＤＮ等の伝送レートの比較的低い回線を用いて別々に入手してもよい。また、信号８０１をＣＤ−ＲＯＭや、ＤＶＤ（デジタル多用途ディスク）−ＲＯＭ等の大容量記録媒体で供給するようにしてもよい。以上のような構成にすることでセキュリティーを高めることが可能になる。
【００８４】
ところで、図１３では、トーン成分と非トーン成分に関する説明をしたが、ダミーデータが埋めこまれた高能率符号化信号は、トーン成分を構成する量子化精度情報及び／又は正規化係数情報に対して行われてもよいし、非トーン成分を構成する量子化精度情報及び／又は正規化係数情報に対して行われてもよいし、トーン成分と非トーン成分両方の量子化精度情報及び／又は正規化係数情報に対して行われてもよい。
【００８５】
次に、図１８は、図１７の制御手段１８０５からの信号８０７の真の情報（第２の符号列）のフォーマットの具体例を示したもので、図１４に示されるＮ番フレームの情報を図９に示す情報に変更するためのものである。これにより、ダミーデータの入ったままの符号列では、図１５に示されるスペクトルを持つ再生音が図８に示すスペクトルを持つ再生音に変化することになる。
【００８６】
図１９は、本発明の実施の形態に用いられる記録手段の例を示すブロック図である。図１９において、入力信号８２１は、一部をダミーデータで置き換えられた第１の符号列であり、ここでは、高域側の量子化精度情報および正規化係数情報がダミーデータになっているものとする。これが先ず符号列分解手段１８２１によって符号列の内容が分解され、信号８２２として符号列書き換え手段１８２２に送られる。符号列書き換え手段１８２２は、制御手段１８２４を通じて、第２の符号列である真の量子化精度情報および正規化係数情報８２５を、信号８２６として受け取り、これにより、信号８２２のうちのダミーの量子化精度情報および正規化係数情報の部分を書き換え、その結果の信号８２３を記録手段１８２３に送り、これを記録メディアに記録する。なお、ここで信号８２４の符号列を記録する記録メディアは、元々信号８２１の符号列を記録していた記録メディアであるとしてもよい。
【００８７】
この図１９の実施の形態においても、上述した図１７の例と同様に、上記ダミーデータの全てを上記第２の符号列を用いて書き換える（補完する）代わりに、上記ダミーデータの少なくとも一部分を上記第２の符号列の部分符号列を用いて書き換えて記録するようにしてもよい。このように、ダミーデータの少なくとも一部分を第２の符号列の部分符号列を用いて置き換えて記録する場合に、該第２の符号列の上記部分符号列の割合を任意に変更することにより、例えば試し視聴の品質（音質や画質等）を任意に変更することができる。この場合には、試し視聴モード時であっても、上記第２の符号列の部分符号列が信号８２５として制御手段１８２４に入力され、信号８２６となって符号列書き換え手段１８２２に送られるから、符号列分解手段１８２１からの第１の符号列に埋め込まれたダミーデータの一部分を上記第２の符号列の部分符号列を用いて書き換え、記録手段１８２３に送るようにすればよい。
【００８８】
以上、本発明の実施の形態に用いられる再生装置、記録装置について説明を行ったが、ここで、高域側のスペクトル係数情報に暗号化を施しておき、さらに安全性を高めるようにすることも可能である。その場合には、図１７、図１９におけるダミーデータを置き換える符号列書き換え手段１８０２、１８２２は、制御手段１８０５、１８２４を通じて真の正規化係数情報を受け取り、ダミーデータを置き換えるとともに、やはり制御手段１８０５、１８２４を通じて得た復号鍵を用いて高域側のデータを復号して、再生を行なったり、記録を行なったりする。
【００８９】
図２０は、図１０に示すようにトーン成分を分離し、図１３に示すように符号化した場合に、ダミーデータを置き換える情報のフォーマットの具体例を示したものである。これにより、図１５に示されるスペクトルを持つ再生音が図１０に示すスペクトルを持つ再生音に変化することになる。
【００９０】
図２１は、本発明の実施の形態に用いる再生方法で、ソフトウェアを用いて再生を行なう場合の手順を示したフローチャートの例である。先ず、ステップＳ１１においてダミーデータを含んだ符号列（第１の符号列）の分解を行ない、次にステップＳ１２において、高音質再生を行なうかどうかを判断する。高音質再生を行なう場合には、ステップＳ１３において、第１の符号列中のダミーデータを、広い帯域を持たせるための真のデータ（第２の符号列）で置き換えてから、ステップＳ１４に進み、そうでない場合には、直接、ステップＳ１４に進む。ステップＳ１４では信号成分の復号を行ない、ステップＳ１５において時系列信号への逆変換を行ない、音を再生する。
【００９１】
図２２は、本発明の実施の形態に用いる記録方法で、ソフトウェアを用いて記録を行なう場合の手順を示したフローチャートの例である。先ず、ステップＳ２１において、高音質記録を行なうかどうかを判断を行ない、高音質記録を行なう場合には、先ずステップＳ２２においてダミーデータを含んだ符号列（第１の符号列）の分解を行ない、次にステップＳ２３において符号列中のダミーデータを、広い帯域を持たせる真のデータ（第２の符号列）で置き換えてから、ステップＳ２４に進み、記録を行ない、そうでない場合には、ステップＳ２１から直接、ステップＳ２４に進む。
【００９２】
ところで、上述した実施の形態においては、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列の構成を変更せずに、すなわち既存の符号列フォーマットの規格を遵守しながら、符号列中の一部データを０等のダミーデータに置き換えているが、このダミーデータ部分を除去し符号列を詰める（縮める）ようにすることも可能である。
【００９３】
すなわち、図２３は、上記図１４に示した符号列における量子化精度情報ＱＮの内のダミー量子化精度データ（０）、及び正規化係数情報ＮＰの内のダミー正規化係数データ（０）を削除して、残りの部分を詰めて配列した符号列を示している。この場合、ダミーデータのユニット数等の情報を符号列中に書き込んでおくことが必要とされ、例えば、符号化ユニット数ＵＮの代わりにダミー符号化ユニット数を書き込むようにしたり、あるいは未定義（Reserved）領域等にダミー符号化ユニット数を書き込むようなことが挙げられる。
【００９４】
図１４に示した例のように、ダミーデータを残しておく場合には、後で第２の符号列を用いて符号列データを補完する際に、ダミーデータ部分を第２の符号列で上書きするのに対して、図２３に示した例では、ダミーデータを削除した部分に第２の符号列を挿入する処理が必要となる。ただし、図２３の例では、符号列の長さが図１４のダミーデータの分だけ短くなるため、伝送あるいは記録するデータ量が少なくて済む利点がある。
【００９５】
さて、以上の説明からも明らかなように、本発明に係る実施の形態に用いられる符号化方法では、フレーム毎に正規化係数データ等のダミーデータを書き込むことで、再生帯域の狭い信号が再生されるが、この正規化係数データ等のダミーデータを用いた再生帯域を曲の各部分によって変化させることも可能である。
【００９６】
すなわち、例えば、曲の先頭部分と、いわゆる曲のサビの部分のフレームにおいては、広い帯域の再生が可能なように、正規化係数データ等のダミーデータを用いずに符号化を行ない、その他の部分のフレームでは、正規化係数データ等のダミーデータを用いて、狭帯域再生が行なわれるようにする。ここで、再生帯域の変化は何フレームかをかけて滑らかに行なわれるようにすれば、試聴時（一般には試し視聴時）の違和感を軽減することが可能である。
【００９７】
図２４は、この方法による、この試聴時の再生帯域の変化の様子を示したもので、曲の先頭部分Ｋａと、いわゆるサビの部分Ｋｂで、再生帯域が広くなっており、他の部分については、例えば中高域が上記ダミーデータにより再生できなくなっている。
【００９８】
これを一般化すると、試し視聴用符号列の第１の符号列を生成するに当たって、該試し視聴用の第１の符号列の再生信号の品質（音質や画質等）の制御パラメータの値が時間的に変化するようにするものである。この再生品質制御は、ダミーデータを符号列中に埋め込むことにより行われ、再生品質制御パラメータとしては、符号化された信号の帯域幅とすることが挙げられる。また、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を再生する際に、上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換え、上記第２の符号列の上記部分符号列により書き換えられた符号列を復号するような場合に、上記符号化においては、入力信号をスペクトル変換し、帯域分割して、各帯域毎の量子化精度情報、正規化係数情報、及びスペクトル係数情報を含む所定フォーマットの符号列を生成し、上記ダミーデータは、上記量子化精度情報、上記正規化係数情報、及び上記スペクトル係数情報の内の少なくとも１つの情報の少なくとも高域側の情報に対応するダミーデータであり、上記第２の符号列の部分符号列は、上記ダミーデータに対応する情報の少なくとも低域側の情報であって、帯域幅が時間的に変化することが挙げられる。
【００９９】
次に、図２５は、上記曲の各部分によって再生信号の品質を変化させるための符号化装置の具体例を示すブロック図である。この図２５において、制御手段１８４４は、曲の先頭部分、サビの部分であるという情報８４５を受け取り、これにより、信号成分符号化手段１８４２が正規化係数データ等のダミーデータを使用することによって、再生帯域が変化するように制御を行なう。
【０１００】
図２５の他の部分は、上記図２と同様である。すなわち、入力された信号波形８４１は変換手段１８４１によって信号周波数成分の信号８４２に変換された後、信号成分符号化手段１８４２によって各成分が符号化され、符号列生成手段１８４３によって符号列８４４が生成される。
【０１０１】
図２６は、図２５の制御手段１８４４が再生帯域を変化させる処理の具体例の流れを示すフローチャートである。先ず、ステップＳ３１でフレーム番号Ｎを１とし、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２で、現フレームは曲の先頭部分やサビの部分といった広帯域再生区間であるかどうかを判断し、もしそうであれば、ステップＳ３３で広帯域再生が行なわれるように正規化係数データ等のダミーデータを用いないで符号化を行ない、ステップＳ３７に進み、もしそうでなければ、ステップＳ３４に進む。ステップＳ３４で、現フレームは広帯域再生区間の前後の帯域補間区間であるかどうかを判断し、もしそうであれば、ステップＳ３５で再生帯域が徐々に変化するように正規化係数データ等のダミーデータを用いて符号化を行ない、ステップＳ３７に進み、もしそうでなければ、ステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では、正規化係数データ等のダミーデータを用いて、狭帯域再生が行なわれるように符号化を行ない、ステップＳ３７に進む。ステップＳ３７では、現フレームが最終フレームであるかどうかの判断を行ない、もしそうであれば処理を終了し、そうでなければ、ステップＳ３８でフレーム番号Ｎの値を１だけ増やして次のフレームに進み、ステップＳ３２の処理に戻る。
【０１０２】
なお、ここでは、各フレームでの再生帯域の制御に、正規化係数データ等のダミーデータを使用する方法を用いて説明を行なったが、再生帯域の制御には、例えば、本件発明者等により先に提案された特開平１０−１３５９４４号公報の技術において述べられているように、高帯域側を暗号化する方法を用いても良い。
図２７は、上記特開平１０−１３５９４４号公報に述べられているのと同様の方法で各フレームの高域側を暗号化する方法を示した図である。この図２７の具体例では、高域側のスペクトル係数情報ＳＰＨ 、高域側の正規化係数情報ＮＰＨ 、高域側の量子化精度情報ＱＮＨ 、及びその符号化ユニット数ＵＮが暗号化されている。
【０１０３】
このようにして帯域制限して試聴できる帯域幅を図２４のように時間的に変化させることにより、本発明の実施の形態の別の方法が可能となり、やはり曲の音質と内容を確認してから、暗号を復号することにより、高音質で曲を楽しむことが可能となる。
【０１０４】
さて、以上、本発明に係る実施の形態における試し視聴と、それを高品質化する方法の例について述べたが、以下に、本発明の実施の形態に用いられるコンテンツ供給システムについて述べる。
【０１０５】
図２８は、本発明の実施の形態に用いられるコンテンツ供給システムを説明するための図で、ここでは、コンテンツを蓄積・管理しているセンタ（コンテンツ供給センタ）１８６５と、各ユーザが使用するユーザ端末１８６１〜１８６４とがネットワーク（８６１〜８６７）で結合されている様子を示しており、各ユーザ端末１８６１〜１８６４はセンタ１８６５と直結している。
【０１０６】
図２９は各ユーザ端末の具体例を表すブロック図である。このユーザ端末はセンタや他のユーザ端末と信号８８１により通信を行なう通信手段１８８１と、それらを制御する制御手段１８８２を持つ。また、センタから送られてきたダミーデータを使った試聴用データを記録できる記録手段１８８４と再生手段１８８５を持つ。各ユーザはこれにより、センタから送られてきた試聴用データを何回でも試聴することが可能であり、例えば、夜中に次々とセンタから送られて来た試聴用データをバック・グラウンド・ミュージックとして、昼間、比較的低音質で再生するようにしてもよい。
【０１０７】
一方、このユーザ端末は、信号合成手段１８８６と書き込み手段１８８７とを持ち、ダミーデータの含まれた試聴用データと、ダミーでない真の正規化係数情報等からなる高音質化データを合成して、高音質のオーディオ信号を再生手段１８８５から再生したり、書き込み手段１８８７を通じて、記録媒体１８８８に記録することができる。上記高音質化データは、ユーザが特定の音楽が気に入った場合に制御手段１８８２を通じて購入するもので、センタからは暗号化されて送られて来て、一旦、やはり記録手段１８８４に記録された後、暗号化解除手段１８８３に送られる。
【０１０８】
暗号解除手段１８８３は制御手段１８８２から送られてきた復号鍵８９２を使用して、暗号化された高音質化データ８８６の暗号化を解除し、信号合成手段１８８６に送られる。なお、暗号解除手段１８８３、信号合成手段１８８６、書き込み手段１８８７および再生手段１８８５はハードウェア的に一体化されていることが、データの保護の観点からは望ましい。
【０１０９】
図３０は、図２９の制御手段の具体例を示すブロック図である。この制御手段は、ＣＰＵ１９０２とメモリ１９０３と入出力手段１９０１の他に権利情報格納手段１９０４を持ち、この権利情報格納手段１９０４中にはトークン情報が格納されている。このトークン情報は予めユーザが代金を払って購入したもので、曲の購入の度に、そのトークン情報は減らされていく。このような権利情報格納手段１９０４は、例えば、ＩＣカードを使用して実現することが可能である。なお、各曲の高音質化、即ち、その曲の購入の決済方法は、このようなプリペイド方式以外でももちろん良く、例えば、クレジット・カード方式であっても良い。
【０１１０】
なお、図２８の具体例では、ダミーデータの含まれた試聴用データの配布は高音質化データと同じネットワークを使用して行なわれているが、これは必ずしも必要ではなく、大容量のデータを送信しやすい放送やＣＤ−ＲＯＭによる配布であっても良い。
【０１１１】
また、センタからユーザ端末への試聴用データの配信がネットワーク等を使用して個別に行なう場合には、センタ側にデータベースを設け、ユーザが高音質化データを購入したジャンルの曲の試聴用データをそのユーザに対して集中的に送信する様にしてもよい。
【０１１２】
このように、本発明の実施の形態のコンテンツ供給システムでは、センタから試し視聴用のコンテンツ・データをユーザ側の端末に無料または低価格で送出し、ユーザ側の端末は試し視聴用のコンテンツを流し、ユーザはその中から気に入ったコンテンツのみを選択して購入し、高品質で再生できるようにする。なお、この試し試聴用のコンテンツの受け取りは無料または低価格の会員制によるものであってもよい。
【０１１３】
次に、図３１は、本発明の実施の形態に用いられるコンテンツ供給システムの他の例を説明するための図であり、この図３１において、センタ（コンテンツ供給センタ）１８６５およびユーザ端末１８６１から１８６４までは、図２８と同じものである。ここで、先ず、ユーザ端末１８６１は、センタからダミーデータを含み比較的低音質で再生される試聴用データ９２１を受け取る。ここで、もし、この曲が気にいれば、ユーザ端末１８６１のユーザは、ダミーデータを真のデータに置き換える高音質化データ９２５を購入する。また、このユーザはこの曲がユーザ端末１８６２のユーザも気に入るのではないかと考え、データ９２１のコピー９２２をユーザ端末１８６２に送付する。この時、ユーザ端末１８６２のユーザは無料または低価格でこの試聴用データ９２２を受け取り、再生することができる。そして、このユーザ端末１８６２のユーザは、この曲が気にいれば、データ９２５と同じ内容の高音質化データ９２６をセンタ１８６５から購入する。
【０１１４】
また、ユーザ端末１８６２のユーザは、ユーザ端末１８６１のユーザと同様に、この曲がユーザ端末１８６３のユーザも気に入るのではないかと考え、データ９２２のコピー９２３をユーザ端末１８６３に送付する。このとき、やはりユーザ端末１８６３のユーザはこのコピーを無料または低価格で手に入れることができるものとする。ユーザ端末１８６３のユーザは、この曲が気にいればデータ９２５と同じ内容の高音質化データ９２７をセンタ１８６５から購入することができ、また、データ９２３のコピー９２４をユーザ端末１８６４に送付することができることは勿論である。
【０１１５】
以下、同様にユーザ同士で無料または低価格で試聴用データのコピーを行なうことを許諾し、それを聞いてその曲が気に入ったユーザのみが高音質化データを買い足して高音質でその曲を聞けるようにするのが、本発明の実施の形態のコンテンツ供給システムの他の例である。ここでは、ダミーデータを持つ試聴用データに対して高音質化データで購入させるようにしたが、もちろん、例えば、上記特開平１０−１３５９４４号公報に記載された技術のように、暗号化された高域データを解く鍵を購入するようにしても良い。
【０１１６】
次に、図３２は、本発明に係る実施の形態が用いられるコンテンツ供給システムのさらに他の例を説明するための図であり、このシステムでは先ず、コンビニエンスストアやいわゆるキヨスク等に設置された自動販売機等のコンテンツ供給端末１９４１から、無料または低価格で、例えばダミーデータを使用して狭帯域化した試聴用データ９４１を記録媒体１９４２に書き込み、これを再生端末１９４３に装着して再生を行なう。なお、この試し試聴用のコンテンツの受け取りは無料または低価格の会員制によるものであってもよい。
【０１１７】
図３３は、図３２の再生端末の具体例を表すブロック図で、記録媒体１９６８は図３２の記録媒体１９４２と同一のものである。また、この再生端末には後に説明するように記録機能も装備している。記録媒体に記録された試聴用データは読み込み手段１９６６および再生手段１９６７を使用して、その内容を好きなだけ再生できる。ここで、もしユーザがこの曲を気に入った場合には、このユーザは制御手段１９６２の下、通信手段１９６１を通じて高音質化データ９６３を購入する。この高音質化データ９６３は、図２９の例と同様に暗号化が施されており、暗号解除手段１９６３を通じて暗号解除が行なわれ、その後、信号合成手段１９６４によって、一旦、読み込み手段１９６６を通じて記録媒体から読みだされたダミーデータを含んだ試聴用データと合成されて高音質化されたデータ９６７が書き込み手段１９６５を通じて記録媒体１９６８に書き込まれる。
【０１１８】
なお、データ保護の観点から、暗号解除手段１９６３、信号合成手段１９６４、書き込み手段１９６５はハードウェア的に一体化されていることが望ましい。
【０１１９】
購入時の決済方法については、図２９に示された場合と同様の方法が適用可能である。また、ここでは、ダミーデータを持つ試聴用データに対して高音質化データを購入させるようにしたが、もちろん、例えば、上記特開平１０−１３５９４４号公報に記載された技術にあるように、暗号化された高域データを解く鍵を購入するようにしても良い。即ち、図３２、図３３と共に説明したコンテンツ供給システムでは、キヨスク端末等から無料または低価格でダウンロードした試し視聴用のコンテンツ・データを記録媒体に記録し、ユーザ側はそれらのコンテンツ・データを再生し、その中から気に入ったコンテンツのみを選択して高音質化データを購入し、高品質で再生できるようにする。
【０１２０】
なお、図３２の再生端末は試し試聴を行なうだけであれば、図３３の再生端末のように、通信手段１９６１、暗号解除手段１９６３、信号合成手段１９６４、書き込み手段１９６５等を持たなくても良く、通常の記録媒体１９４２の再生手段で十分に試聴を行なった後、図３３のような端末で高音質化を図るようにしても良い。
【０１２１】
以上の実施の形態では、オーディオ信号を用いた場合を例にとって説明を行なったが、本発明は、画像信号に対しても適用することが可能である。即ち、例えば、画像信号を２次元ＤＣＴを用いて各ブロック毎に変換を行ない、それを多様な量子化テーブルを用いて量子化を行なう場合、ダミーの量子化テーブルとして高域成分を落としたものを指定しておき、これを高画質化する場合には高域成分を落とさない真の量子化テーブルに置き換えるという方法をとることにより、オーディオ信号の場合と同様の処理を行なうことが可能である。
【０１２２】
なお、本発明は、符号列全体に暗号化が施され、再生時にその暗号を復号しながら再生するようなシステムにおいても、もちろん適用することが可能である。
【０１２３】
また、以上の実施の形態では、符号化されたビットストリームを記録媒体に記録する場合について説明を行なったが、本発明の方法はビットストリームを伝送する場合にも適用可能であり、これにより、例えば、放送されているオーディオ信号を全帯域にわたって真の正規化係数を入手した聴取者のみに高音質再生ができるようにし、その他の聴取者に対してはその内容が十分把握できるが、比較的低音質の再生できるようにすることが可能である。
【０１２４】
【発明の効果】
本発明に係る信号再生装置及び方法は、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を再生する際に、上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換え、上記第２の符号列の上記部分符号列により書き換えられた符号列を復号することにより、コンテンツ（ソフトウェア）の内容を確認してから高品質再生に必要な情報を入手すべきかどうかを判断することが可能となり、また、暗号化を行なった場合と異なり、暗号解読等の不正な行為により高品質再生が行なわれる危険性が低くなり、より円滑なコンテンツの配布をすることが可能となるのみならず、上記第２の符号列の上記部分符号列を変更すること、例えば帯域幅を変化させることにより、試し視聴用の信号の品質（音質や画質）を任意に変更することができる。
【０１２５】
また、上記第２の符号列の部分符号列を、時間経過に伴って再生信号の品質を制御する値が変化するものとし、例えば時間的に帯域幅を変化させることにより、試し視聴用の信号の一部（例えば曲の冒頭やサビの部分等）の品質を例えば購入後のコンテンツに相当する高品質とすることができ、購入決定の判断をつけ易くすることができ、より円滑なコンテンツの配布を可能とすることができる。
【０１２６】
また、本発明に係る信号記録装置及び方法は、信号が符号化されて得られる所定フォーマットの符号列を記録する際に、上記所定フォーマットの符号列の少なくとも一部がダミーデータとされた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換えることを特徴とすることにより、高品質再生に必要な情報に変更することが可能となる。
【０１２７】
さらに、本発明に係る信号処理方法は、所定フォーマットの符号列を生成する信号処理方法において、上記所定フォーマットの第１の符号列の少なくとも一部を第２の符号列として取り出し、取り出された部分にダミーデータを埋め込み、上記ダミーデータが埋め込まれた第１の符号列に対して、上記ダミーデータの部分を補完する第２の符号列の部分符号列を用いて該ダミーデータの少なくとも一部を書き換えることを特徴とすることにより、コンテンツ（ソフトウェア）の内容を確認してから高品質再生に必要な情報を入手すべきかどうかを判断することが可能となり、より円滑なソフトウェアの配布をすることが可能となり、また、上記第２の符号列の上記部分符号列を変更すること、例えば帯域幅を変化させることにより、試し視聴用の信号の品質（音質や画質）を任意に変更することができる。
【０１２８】
この信号処理方法の場合も、上記第２の符号列の部分符号列を、時間経過に伴って再生信号の品質を制御する値が変化するものとし、例えば時間的に帯域幅を変化させることにより、試し視聴用の信号の一部（例えば曲の冒頭やサビの部分等）の品質を例えば購入後のコンテンツに相当する高品質とすることができ、購入決定の判断をつけ易くすることができ、より円滑なコンテンツの配布を可能とすることができる。
【０１２９】
従って、本発明によれば、コンテンツ（ソフトウェア）の内容を確認してから高品質再生に必要な情報を入手すべきかどうかを判断するための試し視聴用の信号の品質を自由に変える事が可能となり、また、暗号化を行なった場合と異なり暗号解読等の不正な行為により高品質再生が行なわれる危険性が低くなり、さらに、コンテンツの内容と品質の両者を確認してから高品質のコンテンツを購入することが可能となるため、より円滑でユーザの満足度も高いコンテンツの配布をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の説明に供する光ディスク記録再生装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態の説明に供する符号化装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
【図３】図２の符号化装置の変換手段の具体例を示すブロック図である。
【図４】図２の符号化装置の信号成分符号化手段の具体例を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態の説明に供する復号装置の一例の概略構成を示すブロック図である。
【図６】図５の復号装置の逆変換手段の具体例を示すブロック図である。
【図７】図５の復号装置の信号成分復号手段の具体例を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施の形態の説明に供する符号化方法を説明するための図である。
【図９】本発明の実施の形態の説明に供する符号化方法により得られた符号列の一例を説明するための図である。
【図１０】本発明の実施の形態の説明に供する符号化方法の他の例を説明するための図である。
【図１１】図１０と共に説明した符号化方法を実現するための信号成分符号化手段の一例を示すブロック図である。
【図１２】図１０と共に説明した符号化方法により得られた符号列を復号するための復号装置に用いられる信号成分復号手段の一例を示すブロック図である。
【図１３】図１０と共に説明した符号化方法により得られた符号列の一例を示す図である。
【図１４】本発明の実施の形態に用いられる符号化方法により得られた符号列の一例を示す図である。
【図１５】図１４と共に説明した符号化方法により得られた符号列を再生したときの再生信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図１６】図１４と共に説明した符号化方法の他の例により得られた符号列を再生したときの再生信号のスペクトルの一例を示す図である。
【図１７】図１５と共に説明した符号化方法を実現するための再生装置の概略構成を示す図である。
【図１８】図１５と共に説明した符号化方法により得られた符号列のダミーデータを置き換えるための情報の一例を示す図である。
【図１９】本発明の実施の形態に用いられる記録装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２０】本発明の他の実施の形態に用いられる符号化方法により得られた符号列のダミーデータを置き換えるための情報の一例を示す図である。
【図２１】本発明の実施の形態に用いられる再生方法を説明するためのフローチャートである。
【図２２】本発明の実施の形態に用いられる記録方法を説明するためのフローチャートである。
【図２３】本発明の実施の形態に用いられる他の符号化方法により得られた符号列の一例を示す図である。
【図２４】本発明の実施の形態に用いられる符号列の時間経過に伴う変化を説明するための図である。
【図２５】本発明の実施の形態に用いられる符号化装置の一例を示すブロック図である。
【図２６】本発明の実施の形態に用いられる符号化方法を説明するためのフローチャートである。
【図２７】本発明の実施の形態に用いられる他の符号化方法を説明するための図である。
【図２８】本発明の実施の形態となるコンテンツ供給システムを説明するためのブロック図である。
【図２９】図２８のコンテンツ供給システムに用いられるユーザ端末の一例を示すブロック図である。
【図３０】図２９のユーザ端末の制御手段の一例を示すブロック図である。
【図３１】本発明の他の実施の形態となるコンテンツ供給システムを説明するためのブロック図である。
【図３２】本発明のさらに他の実施の形態となるコンテンツ供給システムを説明するためのブロック図である。
【図３３】図３２のコンテンツ供給システムに用いられる再生端末を説明するためのブロック図である。
【符号の説明】
１８０１，１８２１  符号列分解手段、  １８０２，１８２２  符号列書き換え手段、  １８０３  信号成分復号手段、  １８０４  逆変換手段、  １８０５，１８２４，１８８２，１９６２  制御手段、  １８２３，１８８４  記録手段、  １８６１〜１８６４  ユーザ端末、  １８６５  コンテンツ供給センタ、  １８８１，１９６１  通信手段、  １８８３、１９６３  暗号解除手段、  １８８５，１９６７  再生手段、  １８８６，１９６４  信号合成手段、  １８８７，１９６５  書き込み手段、  １８８８，１９４２，１９６８  記録媒体、  １９０１  入出力手段、  １９０２  ＣＰＵ、  １９０３  メモリ、  １９０４  権利情報格納手段、  １９４１  コンテンツ供給端末、  １９４３  再生端末、１９６６  読み込み手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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