(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データを符号化または暗号化することをコンピュータにより実行する方法であって、
コンピュータ装置が情報を含む音（ISA）の集合を受信するステップと、
前記コンピュータ装置が前記集合の１つ以上の選択されたセグメントを除去して、情報を含む音（ISA）の集合の残存するデータを含む指定されたデータファイル（ISDF）を生成するステップと、
前記コンピュータ装置が符号化キーまたは暗号化キーを用意して、前記指定されたデータファイル（ISDF）を符号化または暗号化するステップと、
前記コンピュータ装置が前記符号化されたデータファイルまたは暗号化されたデータファイル（ISDF）を第１の選択された通信チャンネルで伝達し、前記除去されたセグメント（PPC）を第２の選択された通信チャンネルで伝達するステップと、
前記コンピュータ装置が、前記ISA内の前記除去されたセグメント（PPC）の少なくとも１つの位置、前記ISA内の前記除去されたセグメント（PPC）の少なくとも１つの大きさ、除去されたセグメントの数、前記ISA内の除去された２つの連続するセグメント間の分離距離、及び、前記符号化キーまたは暗号化キーの選択された部分、のうちの少なくとも１つを示す補助データ（DS）を用意するステップと、
前記コンピュータ装置が前記補助データ（DC）を前記第２の選択された通信チャンネルで伝達するステップ
からなる、方法。
【請求項２】
前記コンピュータ装置が前記除去されたセグメントのうちの少なくとも１つのセグメントからの情報を使用して前記符号化キーまたは暗号化キーの少なくとも一部の少なくとも１つのキーパラメータを決定するステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項３】
前記コンピュータ装置が前記第１の通信チャンネルと前記第２の通信チャンネルを、それらが同じチャンネルとなるように選択するステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項４】
前記コンピュータ装置が安全な通信チャンネルを前記第２の選択された通信チャンネルをとして指示するステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項５】
前記コンピュータ装置が前記除去されたセグメント（PPC）と前記補助データ（DS）を連結データファイルとして連結するステップをさらに含み、前記除去されたセグメント（PPC）を伝達するステップが連結データファイルを前記第２の選択された通信チャンネルで伝達するステップをさらに含む請求項１の方法。
【請求項６】
前記指定されたデータファイル（ISDF）を符号化または暗号化するステップは、前記コンピュータ装置が前記連結データファイルの少なくとも１つのブロックと、前記指定されたデータファイル（ISDF）からの少なくとも１つの暗号化ブロックの暗号ブロック連鎖を使用して、前記指定されたデータファイル（ISDF）を暗号化するステップをさらに含む、請求項５の方法。
【請求項７】
暗号ブロック連鎖を使用して、前記指定されたデータファイル（ISDF）を暗号化するステップは、前記コンピュータ装置が、前記データの前記少なくとも１つの暗号化ブロックに、前記連結データファイルのブロックを初期ブロックとして指定するステップをさらに含む、請求項６の方法。
【請求項８】
前記集合の１つ以上の選択されたセグメント（PPC）を除去するステップは、前記コンピュータ装置が、前記データファイルから少なくとも第１のセグメント及び第２のセグメントを除去するステップであって、前記第１のセグメント及び第２のセグメントの長さが等しいことからなる、ステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項９】
前記集合の１つ以上の選択されたセグメント（PPC）を除去するステップは、前記コンピュータ装置が、前記データファイルから少なくとも第１のセグメント及び第２のセグメントを除去するステップであって、前記第１のセグメントと第２のセグメントの長さが異なることからなる、ステップをさらに含む、請求項１の方法。
【請求項１０】
データを復号または解読することをコンピュータにより実行する方法であって、
コンピュータ装置が符号化された第１のデータファイルまたは暗号化された第１のデータファイルを受信するステップと、
前記コンピュータ装置が第２のデータファイルと補助データを受信するステップであって、前記補助データは、前記第１のデータファイルの符号化されておらず暗号化されていないバージョン内の第２のデータファイルの少なくとも１つの指定されたセグメントについて割り当てられた位置、符号化されていない第１のデータファイル及び暗号化されていない第１のデータファイル内の第２のデータファイルの少なくとも１つの指定されたセグメントのサイズ、指定された選択済みセグメントの数、前記符号化されていない第１のデータファイル及び前記暗号化されていない第１のデータファイル内の第２のデータファイルの少なくとも２つの連続する指定されたセグメントの分離距離、及び、前記第１のデータファイルを符号化または暗号化するために使用される符号化キーまたは暗号化キーの選択された部分、のうちの少なくとも１つを含む補助的な情報を示すことからなる、ステップと、
前記コンピュータ装置が前記補助データの示す補助的な情報を使用して、前記符号化された第１のデータファイルまたは暗号化された第１のデータファイルを復号または解読し、かつ、前記第２のデータファイルから得られる少なくとも第１のシーケンスと第２のシーケンスを、前記第１のデータファイル内に配置するステップ
を含む、方法。
【請求項１１】
前記コンピュータ装置が、前記符号化された第１のデータファイルまたは暗号化された第１のデータファイルを取得するために第１の通信チャンネルを選択し、前記第２のデータファイルと前記補助データを連結したものを取得するために前記第２の通信チャンネルを選択するステップをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１２】
前記コンピュータ装置が、前記第１の通信チャンネルと前記第２の通信チャンネルを、それらが同じチャンネルになるように選択するステップをさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記コンピュータ装置が、安全な通信チャンネルを前記第２の通信チャンネルとして指示するステップをさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記コンピュータ装置が、前記第２のデータファイル内の情報を使用して、前記符号化キーまたは暗号化キーの少なくとも１つのパラメータを決定するステップをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１５】
前記補助データによって示された補助的な情報を使用して、前記符号化された第１のデータファイルまたは暗号化された第１のデータファイルを復号または解読するステップは、前記コンピュータ装置が、前記補助データの少なくとも１つのブロックと、前記第１のデータファイルからの少なくとも１つの符号化ブロックまたは暗号化ブロックとを使用して、前記符号化された第１のデータファイルまたは暗号化された第１のデータファイルを解読し、暗号ブロック連鎖の暗号化処理を逆戻りするステップをさらに含む、請求項１１の方法。
【請求項１６】
前記コンピュータ装置が、前記第１のシーケンス及び前記第２のシーケンスの少なくとも１つを初期ブロックとして、前記符号化された第１のデータファイルまたは暗号化された第１のデータファイルの前記少なくとも１つの符号化ブロックまたは暗号化ブロックに対して使用することによって、前記符号化キーまたは暗号化キーに対する少なくとも１つの符号化キーパラメータまたは暗号化キーパラメータを取得するステップをさらに含む、請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記第２のデータファイルと前記補助データを受信することは、前記コンピュータ装置が、前記第２のデータファイルと前記補助データを含む連結データファイルを受信することをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１８】
前記コンピュータ装置が、前記配置された第１のシーケンス及び前記配置された第２のシーケンスを少なくとも音の集合として再現するステップをさらに含む、請求項１０の方法。
【請求項１９】
データを伝達することをコンピュータにより実行する方法であって、
コンピュータ装置が情報を含む音の集合をディジタルデータファイルとして受信するステップと、
前記コンピュータ装置が前記データファイルから１つ以上の選択されたセグメントを除去して、少なくとも第１のブロックと第２のブロックを有する指定されたデータファイルを生成するステップと、
前記コンピュータ装置が少なくとも第１のキー部分と第２のキー部分を有する符号化キーまたは暗号化キーを用意するステップと、
前記コンピュータ装置が補助データを提供するステップであって、該補助データは、前記データファイル内の前記除去されたセグメントの少なくとも１つの位置、前記データファイル内の前記除去されたセグメントの少なくとも１つのサイズ、除去されたセグメントの数、前記データファイル内の連続する２つの除去されたセグメント間の分離距離、及び、前記符号化キーまたは暗号化キーの少なくとも一部、のうちの少なくとも１つを示すことからなる、ステップと、
前記コンピュータ装置が前記符号化キーまたは暗号化キーの前記第１の部分と第２の部分をそれぞれ使用して、前記指定されたデータファイルの前記第１のブロックと第２のブロックを符号化または暗号化するステップと、
前記コンピュータ装置が前記符号化されたデータファイルまたは暗号化されたデータファイルを第１の選択された通信チャンネルで伝達し、前記除去されたセグメントと補助データを第２の選択された通信チャンネルで伝達するステップ
を含む、方法。
【発明の詳細な説明】
「発明の分野」
本発明は、オーディオ信号の符号化及び再生に関する。
【０００１】
「発明の背景」
音楽や他の音声を作成するディジタルシンセサイザー（ディジタル合成装置）や他の電子装置は、しばしば電子楽器や電子音声装置として利用される。ディジタルシンセサイザーは、しばしば、演奏者やオペレータインターフェースからの信号を受け取り、及び、オーディオ周波数範囲にあるアナログ信号を表すディジタル出力信号を生成するよう構成される。ディジタルシンセサイザーは、また、予め記録された一連の楽曲をミディ（MIDI）フォーマットで受け付けるよう構成されることが多い。
【０００２】
ディジタルシンセサイザーからのディジタル出力信号を、アナログ信号に変換し、スピーカー（拡声器）、テープレコーダ、ミキサまたは他の類似の装置に送って、その信号を理解可能な音声として再生することができる。１つ以上の従来の楽器の音を真似た（シミュレートする）出力信号を出すように、ディジタルシンセサイザーを構成することができる。あるいは、任意の従来の既知の楽器の対応するオーディオ特性とは、部分的に、または、全く異なる予め決められたオーディオ特性を有する仮想的な楽器によって発せられるであろう音をシミュレートするよう、ディジタルシンセサイザーを構成することもできる。
【０００３】
従来のシンセサイザーを使用する場合には、楽曲やその他の音を合成する作業は、膨大なものである。実際の楽器は、多くの異なる周波数が複雑に入り混じった音を生成して、一般に「音色」または「音質」と呼ばれるものを関連する音に与える。例えば、ドラムやシンバルによって発せられる打診音は、単純な数学的関数では完全には記述することができない周期性のない音である。従って、ディジタル信号のサンプリング及び処理によって、実際の楽器と同程度の深み及び複雑さ有するよう、音を表現するディジタル信号を再生または合成することは大変な作業となる。理想的には、シンセサイザーは、演奏者の装置（例えば、特定の楽器）の微妙な操作の違いにも応答すべきである。例えば、小太鼓（スネアドラム）は、たたく場所によって（例えば、ドラムの鼓面の中央付近、ドラムの縁に近接した部分、あるいは、ドラムの縁部など）オーディオ特性が様々に異なる。さらに、打楽器のオーディオ特性は、演奏者の打つ力と発声の変化（stylistic inflection）によっても変化する。
【０００４】
十分に大きな波形データベースを用意することによって、所与の一群の音についてよりリアルで表現豊かな合成を行うことができる。波形サンプリング技術を利用する多くのシンセサイザーが、それが、楽器の音に極めて近い楽音を発することができるために、音楽及びマルチメディアの分野で広範に使用されている。
【０００５】
現在、ディジタルシンセサイザーシステムは、シンセサイザーを制御するために、しばしばMIDIを利用する。MIDIインターフェースは、制御信号や他のMIDI制御データを生成する。MIDI制御データは、ピアノ、ドラム、ホルンなどの特定の楽器から発せられる特定の音色を生じる楽譜を表すことができる。しかしながら、MIDIには基本的な制限がある。例えば、MIDI表記を使用するシンセサイザーは、人間の声を再生する場合に問題がある。
【０００６】
従来のシンセサイザーシステムは、特定の楽器で演奏される各音色を表すディジタル波形信号を記憶するための大規模固体状態メモリ（または、半導体メモリ）を利用する。このメモリは、スタティックランダムアクセスメモリ（SRAM）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（DRAM）、読み出し専用メモリ（ROM）、または、十分な高速応答性を有する他の類似のメモリなどである。演奏者が、キーや他のインターフェース装置を操作すると、操作されたキー、及び、キーを打つ強さやその速度に応じて、適切な波形が選択される。次に、その波形が、音を再生するためのアナログ出力信号に変換される。アナログ出力信号に変換する前に、ディジタル波形信号を、演奏中の他の音色を表す他の波形信号と結合することができる。
【０００７】
この構成では、シンセサイザーは、実際には、個々の音色または他の音をディジタル的に記録したものを単に再生するだけである。各波形信号は、個々のデータワードの集合として記憶されており、データワードの各々が、特定の時間における波形の１サンプルを表している。
【０００８】
シーケンサーは、MIDIデータのような音楽データを編集するための装置であって、音楽データをリアルタイムで音楽信号に変換するものである。シンセサイザーは、楽譜を演奏するためにコンピュータと共に使用されることが多い。この構成では、シーケンサーは、順序付けられたシーケンスとしてMIDIファイルを読み出す。しかしながら、MIDIファイル及びシンセサイザーは、レコーディング時のニュアンスを再現したり、生の聴衆の背景ノイズを捕捉することができないということは周知の通りである。
【０００９】
その他の従来技術によるシステムは、各々の楽器（の音）を表すたった１つ、または、比較的少数の波形信号を記憶する。そして、例えばMIDI制御データに従って特定の音楽特性に関連する周波数及び振幅の変化を反映させるために、これらの記憶された波形を、ディジタル信号処理や非直線ひずみなどの他の電子技術によって調整する。例えば、あるピアノの中間のハ音（middle C）を表すサンプル波形の周波数と振幅を調整して、異なるピアノの音色と音量に合成することができる。しかしながら、これらの合成では、音楽的に耳の肥えた聴取者にも十分に高い忠実度で聞こえるように、複雑に入り混じった音や音色を再生（または再現）することはできない。
【００１０】
他のアプローチでは、いくつかのシステムは、特定の音色の高調波成分を調整するために、ディジタルフィルタリングを使用する。しかしながら、これらのシステムは、大きなコンピュータパワーを必要とし、かつ、オーディオ品質の劣化によって影響を受ける場合がある。
【００１１】
従って、音楽や人の声を含むあらゆるタイプの音を確実に再現可能なオーディオシンセサイザーシステムが必要とされている。このシステムは、音楽、または、他の情報を含む音を２つ以上の選択されたコンポーネントに分離することができるのが好ましい。この場合、単一のコンポーネントでは、元の音に似た音を再現することができない。システムは、１つ以上の選択されたコンポーネントの暗号化または他の符号化を行うことができるようにし、かつ、１つ以上のコンポーネントのフォーマットに影響するパラメータを変えることができるようにするのが好ましい。
【００１２】
「発明の概要」
以上の要求は本発明によって満たされる。本発明は、音楽及び１つ以上の人間の声を含む（但しこれらに限定されるわけではない）ところの、情報を含む音の集合（ISA）を表すディジタル信号ストリームの１つ以上の選択されたセグメント（総称して、前処理コンポーネント、または、PPCと呼ぶ）を除去し、PPCを除去することによってISAを除去した後に、１つ以上のコンポーネントを有する残りのデータファイル（縮小データファイル、または、ISDFと呼ぶ）を生成するためのシステムを提供する。ISDFは第１のシーケンスとして、PPCの集合は第２のシーケンスとして、別々に処理され、かつ、異なる通信チャンネルを使用して伝達されるのが好ましい。ISDFは、別個独立に選択することができるか、または、PPCに含まれる情報に依存して決めることができる暗号化キーであるEKを使用して、暗号化するか、または符号化するのが好ましい。PPCシーケンスに関連する補助データ（data supplement）DSは、以下の情報項目の１つ以上を含む。これらの情報項目は、元のISA内の少なくとも１つのPPCの位置、１つ以上のPPCのサイズ（大きさ）、ISDFの１つ以上のコンポーネントの大きさ、（２つ以上が除去されている場合の）２つの連続するPPCのISA内の分離距離（間隔）、暗号化キーEKの少なくとも一部、である。ISDFの暗号化されたバージョンであるＥ（ISDF）は、第１の通信チャンネルを介して伝達され、PPC及び関連する補助データDSは、第２の通信チャンネルを介して伝達される。これらのチャンネルは、安全な（秘密が確保された）通信チャンネルとして構成することができる。任意選択事項であるが、PPC及び関連する補助データのチャンネルを通信のために暗号化することもできる。任意選択事項であるが、除去されたPPCの２以上のシーケンスを、その各々が関連する補助データDSを有した状態で形成することができ、かつ、残りのISDFコンポーネントから別々に伝達することもできる。
【００１３】
本発明では、音楽または１つ以上の人間の声からなる音のような、情報を含んだ音の集合（ISA）を、Ｎ＋１の相補的なシーケンス（Ｎ・１）に分解することができる。この場合、ISDFを含む、Ｎ＋１−ｋシーケンス（１μｋμＮ）の集合では、元のISAに似た音の集合を再現することはできない。
【００１４】
本発明の１つの有用な用途は、法的に保護されたISA（例えば、著作権によって保護されたISA）をＮ＋１シーケンスとして提供することである。この場合、Ｎまたはこれより少ないシーケンスのいずれの集合も、元のISAを再生するためには使用することはできない。例えば、本発明では、ある時間にこれらのＮ＋１のシーケンスのサブセットＮ＋１−ｋを将来正当な権利を有する可能性のある聴取者に送り（例えば、将来の使用に備えて格納しておくために）、聴取者が全てのISAを聞く権限を有することとなったときには、別の時間に、残りのｋシーケンス（１μｋμＮ）を送ることができる。
【００１５】
本発明の他の有用な用途は、ISAを正確に再生するために必要な大部分すなわち大多数の音を表す第１のシーケンスを提供すること、または、より早期に送ることである。この場合、第１のシーケンスは、除去されたある重要なデータを有している。ISAを正確に再生するために必要な残りのISAデータを含む第２のシーケンスは、別のチャンネルを使用して、及び／または、別のもっと都合の良い時間に送られる。
【００１６】
「本発明の最良形態の説明」
MPEG1規格のレイヤ３と呼ばれるMP3は、音楽や、情報を含む音の集合（ISA）用の有用なオーディオ圧縮標準として開発され採用されている。MP3は、国際標準化文書であるISO/IEC 11172-3に詳しく説明されている。尚、当該文書は参照により本明細書に組み込むものとする。MP3ファイル生成用のプロトコルは、音声圧縮の当業者には周知である。オーディオカタリスト（Audio Catalyst）のような多くのソフトウエアプログラムがXing Technology社によって提供されており、これらのプログラムは、パーソナルコンピュータ上で動作し、MP3ファイルを生成する。
【００１７】
図１に、ISA 15からMP3ファイルを生成するために使用することができる装置１１を示す。ISA 15は、ディジタルファイルサンプリングコンポーザ（DFSC）１７によって受け取られる。DFSC １７は、シンセサイザー情報ファイル（SIF）１９とアイテム固有のデータファイル（ISDF）２１を生成して送出する。復号化のために、DFSシンセサイザー２３がSIF １９を受け取ってそれを使用する。これは、ISDF ２１に適切な順序付けされたものを提供するためである。生成されたMP3ファイル １３は、MP3デコーダ ２５によって受け取られて復号化（デコード）され、MP3デコーダ ２５は、パルス符号変調（PCM）波形２７を生成する。PCM波形２７をスピーカ３１に接続されたディジタル−アナログ変換器（DAC）２９に通して、再生、または、「表示」することができる。
【００１８】
図２Ａ〜２Ｃに、ISA １５を、ISAの一部である、ｎ＝１、２、・・・２７と番号を付した、順序付けられた一連のビット（ビットのシーケンス）、ニブル、バイト、または、他の情報単位（または情報ユニット）で示す。ISA（例えば、MP3ソースファイル）１５は任意の長さとすることができる。これらの情報単位の第１のサブセット、すなわち、「２」、「５」、「６」、「７」、「１２」、「１７」、「１８」、「２６」、「２７」は前処理コンポーネント（PPC）のシーケンスとして除去され、SIF１９に格納される。残りのデータは暗号化のためにISDFに格納される。図２Ａでは、ISA １５は、３２ビットのヘッダー（所望の場合には、トレーラ）、２７バイトのデータ、及びID3タグを有するものとして示されている。図２ＢのISDF ２１は、ファイル識別（FID）タグと、選択されたバイト数のサンプルを有するデータフィールドを備えている。図２ＣのSIF１８は、FIDフィールド、ID3タグ、３２ビットヘッダーフィールド、２バイトファイルブロック（FB）フィールド、２バイトソングブロック（SB）フィールド、可変ブロックサイズ（BS）フィールド、１ビットの選択終了（EOS）フラグ、及び、符号化／暗号化キー（EK）の少なくとも１部を有する。フィールドブロックFBは、ISDF ２１のデータのブロック数を指定する。ソングブロックSBは、（好ましくは、ファイルストリッピングアルゴリズムを使用して）SIF２１について除去されるべきデータのブロック数を指定する。ブロックサイズフィールドBSは、ブロック当たりのビット数を指定するが、これは、一定の場合もあれば一定でない場合もある。EOSフラグは、符号化処理が、SIF １９のデータについて終了したこと（EOS＝１）、または、ISDF ２１のデータについて終了したこと（EOS＝０）を示す。
【００１９】
図３には、DFSC １７を示す。DFSC １７は、第１のCPU４１、第１のRAM４３、第１のROM４５、第１のユーザインターフェース４７、脱着可能記憶装置４９、データI/Oモジュール５１、及び、第１及び第２の通信チャンネル５３及び５５を備える。第１のインターフェース４７は、キーパッド、キーボード、ライトペンまたは他のデータ／コマンド入力装置、マウス、さらには、モニタやLEDやLCD装置のような表示モジュール、のうちの任意のもの、あるいは、これらの全てを備えることができる。第１のチャンネル５３と第２のチャンネル５５を同じチャンネルとすることができる。あるいは、第１チャンネルと第２のチャンネルを別のものとすることもできる。例えば、第２のチャンネル５５を、このチャンネル上の信号が権限なく受信されないようにするための少なくとも妥当なレベルの保護を提供する安全なチャンネルとすることができる。
【００２０】
図３には、DFSS ２３も示している。DFSS ２３は、第２のCPU６１、第２のRAM６３、第２のROM６５、第２のユーザインターフェース６７、データI/Oモジュール６９、データシンセサイザーデータベース７１、脱着可能記憶装置７３、及び、DAC７５を備える。データシンセサイザーデータベース７１は、ISDFデータベース７１Ａ及び／またはSIFデータベース７１Ｂを備えることができる。脱着可能記憶装置７３は、ISDFデータベース７３Ａ及び／またはSIFデータベース７３Ｂを備えることができる。
【００２１】
ISDF ２１の一部及び／またはSIF １９の一部であるディジタルサンプルを、（ISDFサンプルについては）第１の通信チャンネル５３を使用して、及び／または、（SIFサンプルについては）第２の通信チャンネル５５を使用して、DFSコンポーザ１７からDFSシンセサイザー２３に伝送することができ、及び／または、脱着可能記憶装置７３を使用して記録し、続いて、DFSシンセサイザー２３に伝送することができる。
【００２２】
好適な実施態様では、第１の通信チャンネル５３と第２の通信チャンネル５５の少なくとも一方がインターネットである。しかしながら、他の任意の通信チャンネルを使用して、ISDFサンプル及び／またはSIFサンプルを伝達することができる。これらの通信チャンネルにおける伝送方式には、ＦＭサブキャリヤ、CDPD、テレビジョン信号の垂直ブランキング期間を使用する伝送などの無線方式、及び、他の類似の無線方式が含まれる。
【００２３】
ISDFデータベース７１ＡとSIFデータベース７１Ｂには、任意のいくつかのサンプル源からのサンプルを含めることができる。
【００２４】
DFSシンセサイザー２３は、以下のモードを含む多くの異なるモードで動作することができる。それらのモードとは、（１）ISDFデータベース７１ＡからのMP3ファイルと、第２の通信チャンネル５５から送られるSIFサンプルからのMP3ファイルを合成するモード、（２）第１の通信チャンネル５３から送られるISDFサンプルからのMP3ファイルとSIFデータベース７１Ｂから送られるMP3ファイルを合成するモード、（３）ISDFデータベース７３Ａと、第２の通信チャンネル５５から送られるSIFサンプル、とからのMP3ファイルを合成するモード、及び（４）ISDFデータベース７１ＡとSIFデータベース７３ＢとからのMP3ファイルを合成するモード、である。
【００２５】
図４のフローチャートは、本発明に従ってオーディオ合成を実施するための手順を示すものである。ステップ８１で、ディジタルシンボルを含む順序付けられた一連のユニット（単位）（または、ユニットのシーケンス）を含むISAが提供される。ステップ８３で、ISA内のPPCが指定されて、ISAの残りのISDFから取り除かれる（すなわち、除去される）。ステップ８５で、ファイル識別番号FIDがPPCとISDFに割り当てられる。ステップ８７で、PPC及び／またはISDFコンポーネントを特徴付ける１つ以上のパラメータが提供され、（好ましくは）PPC、及び／またはISDFに関連する補助データDS内に配置されて、増大したPPCシーケンスであるPPC＋DSが提供される。ステップ８９で、符号化キーEK（例えば、暗号化キー）が単独で、または、PPCの１つ以上のコンポーネントによって提供される１つ以上のパラメータを使用して、提供される。通常は、EKは、一定の符号化手順を有するが、任意選択的に、PPCまたはISDFによって供給される情報に従って調整可能な１つ以上のパラメータを有する。例えば、１つ以上のPPCは、符号化プロセスを開始するために必要な初期値を提供することができる。ステップ９１で、ISDF（または、増大したISDF＋DS）が、符号化キーEKを使用して符号化（例えば暗号化）されて、符号化されたバージョンＥ（ISDF）が生成される。ステップ９３（任意選択であり、通常は必要ではない）で、増大したPPCシーケンスであるPPC＋DSも符号化されて、符号化されたバージョンＥ（PPC＋DS）が生成される。
【００２６】
ステップ９５で、符号化されたバージョン（または符号化バージョン）Ｅ（ISDF）は、第１の通信チャンネルを使用して伝達され、増大したPPCシーケンスであるPPC＋DSは、第２の通信チャンネルを使用して伝達される。所望であれば、第１及び第２の通信チャンネルを同じものとすることができる。あるいは、符号化されていない増大したPPCシーケンスであるPPC＋DSが正当な権限を有さないエンティティに開示されないようにするために、第２の通信チャンネルを安全なチャンネルとすることもできる。
【００２７】
ステップ９７で、符号化されたバージョンＥ（ISDF）と増大したPPCシーケンスPPC＋DS（または、Ｅ（PPC＋DS））が受け取られ、または、提供されて、復号化（例えば、暗号の解読）プロセスが始まる。ステップ９９で、増大したPPCシーケンスPPC＋DS内の補助データDSが検査され、PPC及び／またはISDFパラメータが識別され、そして（任意選択的に）符号化キーEKの一部または全てが元に戻される。ステップ１０１で、符号化バージョンＥ（ISDF）が復号化されて、ISDFが（再）生成される。ステップ１０３で、PPCコンポーネントがISDFコンポーネント中に再配置されて、元のISAが復元される。ステップ１０５（任意選択である）で、ISAが、再生、表示、格納、または、他の処理のためにISAの格納場所に送られる。
【００２８】
任意選択的であるが、任意の潜在的なユーザが１つ以上の場所で利用できる第１のデータベースに、２つのシーケンスＥ（ISDF）またはPPC＋DSのうちの第１のシーケンスを提供することによって、ステップ９７〜１０３を変更することもできる。しかしながら、第１のシーケンスまたは第２のシーケンスを処理しても、ユーザは、元のISAの音を再現することできない。第１のシーケンス及び第２のシーケンスの各々は、元のISAから除去されたバージョンである。そして、第１のシーケンスまたは第２のシーケンス単独で再現される音（もしあれば）は、理解できないものであるのが好ましい。第２のシーケンスは、ユーザが、元のISAの音を再生するための正規の権限（例えば、ライセンス）を得るまで、保留される。第１のシーケンスを、所望であれば、元のISAを再現するために必要なディジタル信号の大部分を表すものとすることができ、これにより、残り（第２のシーケンス）が、送る（すなわち配布の）ために、元のISAが必要とするものよりもはるかに少ない帯域または通信容量しか必要としないようにすることができる。
【００２９】
符号化手順に、例えば、Bruce SchneierによりApplied Cryptography（John Wiley&Sons,Second Edition,1996,p193-197）に記載された暗号ブロック連鎖方式(CBC)のような暗号化処理を組み込むことができる。CBCの１実装例では、ある選択した大きさの平文（クリアテキスト）と、キーブロック及び先行する暗号文ブロックとの排他的論理和（XOR）または排他的NOR（XNOR）をとって、新しい暗号文ブロックを生成する。結果として生じた暗号文ブロックと、連続する次の平文ブロック及び連続する次のキーブロックとのXORまたはXNORをとり、最後の暗号化ブロックが生成されるまで同様に処理が繰り返される。XOR演算とXNOR演算はそれぞれ、対称的であり、交換可能であり、結合性があり、双一次的であるので、ｉ番目のステップにおける順序は重要ではない。Ｐｉ、Ｃｉ及びＫｉ（ｉ＝１，２，・・・）が、平文ブロック番号ｉ、暗号文ブロック番号ｉ及びキーブロック番号ｉをそれぞれ表している場合、CBC手順は、数学的には、
Ｃ（ｉ＋１）＝Ｐｉ XNOR Ｃｉ XNOR Ｋｉ                  （１）
と表すことができ、最初の暗号文ブロック（ｉ＝１）は、１つ以上のPPCによって指定することができる。ここで、XORではなくXNORを選択したのは、２進記号（または２進シンボル）の任意のブロックＡについて、
Ａ XNOR Ａ＝Ｉ（恒等式）                                （２）
という有用な「逆」関係が成立するからである。
【００３０】
このアプローチでは、キーブロックＫｉの大きさは、平文ブロックＰｉの大きさと同じであり、暗号文ブロックＣｉの大きさとも同じであるのが好ましい。この制限を幾分緩和することは可能である。
【００３１】
暗号化されたメッセージ（暗号化メッセージ）Ｅ（ISDF）が受け取られると、プロセスは反転して、最初の暗号文ブロックＣｉ'から開始する。このブロックは、暗号化メッセージＥ（ISDF）の一部として受け取られた補助データのコンポーネントから得られる情報を使用して決定される。すなわち、
Ｐ（ｉ＋１）＝Ｃ（ｉ＋１）' XNOR Ｃｉ' XNOR Ｐｉ                （３）
が成立する。（１）及び（３）の各式は、暗号化プロセスまたは暗号解読プロセスのサブ暗号化サイクル（または、サブ暗号解読サイクル）を示している。この場合、最初の暗号文ブロックは、ｉ＝１のキーブロックＫｉによって、任意選択的に提供される。式（１）で１例として説明した各サブ暗号化サイクルは、個別に指定されたキーコンポーネントＫｉを有する。
【００３２】
図５は、本発明の１実施態様を使用してISAに適用することができるファイルストリッピングアルゴリズムを示すフローチャートである。ステップ１１１で、（ISDFを保持するための）第１のユニットのシーケンスと第２のユニットのシーケンス（PPCを保持するためのSIF）が生成され（それぞれの長さは指定されていない）、同じFIDが各シーケンスに割り当てられる。組み合わせられた第１及び第２のシーケンスは、図１Ｂ及び１Ｃに示すシーケンスに似ている。ステップ１１３で、ストリップカウントインデックスSCが、PPCの指定された数SBと同じにセットされる。ステップ１１５で、PPCの順序付けられたシーケンスにおける最初の（または、第１の）PPC、または、次のPPCが、最初のシーケンス（図１Ａ）から、第２のシーケンス内のPPCの割り当てられた場所に移動される。このPPCの選択された部分（これは、特定のPPCについては空集合とすることができる）は、将来の使用のためにTKとして示された場所に格納される。TKに格納された特定のビット配列（または構成）、または、他の情報単位は、本明細書では、TKの「内容」と呼び、TK(c)と記載する。この内容TK(c)の一部を使用して、暗号化キーEKについての１つ以上のパラメータを決定することができる。
【００３３】
ステップ１１７で、ストリップカウントインデックスSCが１だけデクリメントされる（SC−>SC-1）。システムは、ステップ１１９で、第２のシーケンスの特定のコンポーネント（PPC）内の最後のユニットを検査して、この最後のユニットがエンドオブファイル（end-of-file：ファイルの最後）ユニット（EOF=0）であるか否かを決定する。ステップ１１９の問い合わせに対する答えが「YES（肯定）」の場合は、ステップ１２１で、システムは、EOKフラグを選択された値にセット（例えば、EOK＝１）し、処理は、ステップ１２３で終了する。
【００３４】
ステップ１１９の問い合わせに対する答えが「NO（否定）」の場合は、システムは、ステップ１２７で、ストリップカウントインデックスがSC μ 0を満たすか否かを判定する。ステップ１２７における問い合わせに対する答えが「NO」の場合は、システムはステップ１１５に戻り、処理が続行される。ステップ１２７における問い合わせに対する答えが「YES」の場合は、システムは、ステップ１２９で、ストリップカウントインデックスをFB＋TK(c1)に初期化する。ここで、TK(c1)は、TKの位置に保持されている内容TK(c)の選択されたサブセットである。TK(c1)を変数とする組合せFB＋TK(c1)を使用することにより、（続く）ステップ１２１〜１２９でカバーされるサブサイクルの数を変更したり、処理内で「ディザリング」することができる。
【００３５】
ステップ１３１で、システムは、第１のユニットのシーケンス内の最初（または第１の）ブロック、または、連続する次のブロック（ISDF）を暗号化する。ステップ１３３で、システムは、（新たな）ストリップカウントインデックスSCをデクリメント（SC−>SC-1）する。ステップ１３５で、システムは、EOFがこのブロックに存在するか否かを判定する。ステップ１３５における問い合わせに対する答えが「YES」の場合は、処理はステップ１３７で終了する。ステップ１３５における問い合わせに対する答えが「NO」の場合は、システムは、ステップ１３９で（新たな）ストリップカウントインデックスが、SC μ 0を満たすか否かを判定する。ステップ１３９における問い合わせに対する答えが「NO」の場合には、システムはステップ１３１に戻り、処理は続行される。ステップ１３９における問い合わせに対する答えが「YES」の場合には、システムはステップ１１３に戻り、処理は続行される。
【００３６】
図６は、本発明の１実施態様で使用することができるファイルアセンブリ手順を示すフローチャートである。ステップ１４１で、システムは、補助データDSを識別して、パラメータFB、KB、SISFD、SPPC、EOK及びEKを読み出す。ステップ１４３で、システムは、アセンブリカウントインデックスを、AC＝SBと初期化する。ステップ１４５で、システムは、第１のユニットのシーケンスの最初（または第１）のブロックまたは連続する次のブロック（PPC）を、元のユニットのシーケンス内の（SB、FBS及びKBSで指定される）適切な位置に移動して、PPC情報の選択された部分（これは空集合の場合がある）を指定された位置TKに格納する。ステップ１４７で、システムは、アセンブリカウントインデックスをデクリメント（AC−>AC-1）する。
【００３７】
ステップ１４９で、システムは、第２のシーケンスの特定のコンポーネント（PPC）内の最後のユニットを検査して、（１）この最後のユニットがエンドオフファイルユニットであるか否か、（２）EOK＝１であるか否か、を判定する。ステップ１４９における複合形式（すなわち、２つの）の問い合わせに対する答えが「YES」と「YES」の場合は、処理はステップ１５１で終了する。ステップ１４９における複合形式の問い合わせの一方または両方に対する答えが「NO」の場合は、システムは、ステップ１５５でEOKフラグを別の選択された値にセット（例えば、EOK＝０）する。ステップ１５７で、システムは、アセンブリカウントインデックスがAC μ 0を満たすか否かを判定する。
【００３８】
ステップ１５７における問い合わせに対する答えが「NO」の場合は、システムはステップ１４５に戻り、処理は続行される。ステップ１５７における問い合わせに対する答えが「YES」の場合は、システムは、ステップ１５９で、初期アセンブリカウントインデックスをAC＝FB＋TK（c1）とリセットする。ここで、TK（c1）は内容TK(c)の選択されたサブセットである。この場合でも、TK（c1）を変数とする組合せFB＋TK（c1）を使用することにより、（続く）ステップ１６１〜１６９でカバーされるサブサイクルの数を変えることができ、または、処理内で「ディザリング」することができる。
【００３９】
ステップ１６１で、システムは、組立直された元のシーケンスの連続する次のブロックについて暗号解読を行う。ステップ１６３で、システムは、（新たな）アセンブリカウントインデックスをデクリメント（AC−>AC-1）する。ステップ１６５で、システムは、第１のシーケンスの特定のコンポーネント（ISDF）内の最後のユニットを検査して、（１）この最後のユニットがエンドオフファイルユニットであるか否か、及び、（２）EOK＝０か否か、を判定する。ステップ１６５におけるこの複合形式の問い合わせに対する答えが「YES」と「YES」である場合は、システムは、ステップ１６７で処理を終了する。ステップ１６５における複合形式の問い合わせの一方または両方に対する答えが「NO」の場合には、システムは、ステップ１６９で、アセンブリカウントインデックスACがAC μ 0を満たすか否かを判定する。ステップ１６９における問い合わせに対する答えが「NO」の場合は、システムはステップ１６１に戻り、処理は続行される。ステップ１６９における問い合わせに対する答えが「YES」の場合は、システムはステップ１４３に戻り、処理は続行される。
【００４０】
他の実施態様では、PPCは除去されず、全ファイルがISDFとなる。符号化／暗号化キーEK（の一部）が符号化／暗号化バージョンＥ（ISDF）とともに、または、SIFの一部として伝達されない限り、補助データDSを含める必要はない。また、この実施態様では、SIFとDSを削除することもできる。この実施態様では、図４に示したステップ８７、９３、９９及び／または１０３を削除するのは任意である。図５に示すファイルストリッピングアルゴリズム、及び、図６に示すファイルアセンブリアルゴリズムは、この実施態様では使用されない。これは、また、図５及び図６において、明示的にFB＝SB＝０とセットすることによって実施することができる。
【００４１】
開示した処理は、いくつかの機能を主に利用して、２つ以上のシーケンスとしてISAを安全に伝達する。この場合、全てのシーケンスより少ない組合せによっては、元のISAに十分に似た音を組み立てることはできない。第１に、メッセージの１部分であるPPCが元のISAから除去され、任意選択的に安全なチャンネルを使用して、別々に伝達される。第２に、ISAの残りのISDFが、図５及び図６に関して説明したように、ISDFの１ブロックまたは１コンポーネントから別のそれらへと長さ及び他の特性を変更することが可能な符号化キーまたは暗号化キーを使用して、暗号化される。第３に、１つ以上のPPCにおける情報を使用して、符号化キーまたは暗号化キーEKの一部における１つ以上のパラメータを決定することができる。第４に、増大したPPCシーケンスであるPPC＋DSを、それらを伝達する前に、符号化及び／または暗号化することもできる。
【００４２】
とりわけ、符号化／暗号化バージョンＥ（ISDF）、及び／または、増大したPPCシーケンスPPC＋DSについて権限のない（すなわち許可されていない）受取人は、傍受したISDF（及びISA）を十分に復号または暗号解読するために、（１）符号化／暗号化バージョンＥ（ISDF）を処理するために使用される（及び、任意選択的に、増大したPPCシーケンスPPC＋DSを暗号化するために使用される）符号化キーまたは暗号化キー、（２）補助データDSに含まれるISDF、PPC及び／またはEK情報の配置及び意味、（３）復号化された、または、暗号解読されたISDF内にPPCを再配置するために補助データDS内の情報を使用すること（またはその使用法）、及び（４）１つのISDFコンポーネントから次のコンポーネントへの符号化／暗号化キーの可能性のある変化、を認識する必要がある。このシステムに組み込まれるパラメータの数及びブロック間の変動性により、理解可能に再生することができるいずれかのバージョンを利用可能にすることなく、ISAから形成される１つ以上の（しかし、全てより少ない）シーケンスを配布、あるいは、提供することができるようになる。ISAから欠落したシーケンスを、別のチャンネルで、及び／または別の時間に、ライセンスを受けた、すなわち、権限のある「聴取者」に配布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  MP3ファイルを生成する装置の略図である。
【図２Ａ〜２Ｃ】  ディジタルシーケンスとして表された元のISAと、ISAをISDFとPPCのシーケンスに分解した結果、及び、DSをPPCのシーケンスに関連付けた結果を示す。
【図３】  ディジタルファイルサンプリングコンポーザとディジタルファイルサンプリングシンセサイザーの略図である。
【図４】  本発明の実施態様の動作を示すフローチャートである。
【図５】  本発明の実施態様の動作を示すフローチャートである。
【図６】  本発明の実施態様の動作を示すフローチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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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