(57)【要約】【課題】簡易な方法でコンテンツを保護する機能を付加し、コンテンツ保護と同時にコンテンツ提供者が任意に設定可能なコンテンツ保護レベルを選択することができ、ユーザに対する高音質の音源の提供とコンテンツ保護レベルに応じた簡易再生を行うことができる音声符号化装置及び音声復号化装置を提供する。【解決手段】ブロックごとに区切られた音声信号により構成されるコンテンツの全部又は一部に対する保護の内容を示す保護情報をブロックごとに取得し、取得された保護情報を音声符号化データに含ませるために音声符号化データを生成する手段に送信する保護情報取得手段１８と、取得された保護情報に含まれるコンテンツ保護レベルに応じた所定の方法で、あらかじめ決められた保護コードを後ブロックに含まれる符号化前の元の音声信号に挿入する保護コード挿入手段１９とを備える。【選択図】図１
2007256800.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
音声信号を所定のサンプル数からなるブロックにそれぞれ区切り、複数の予測器から得られる各予測値信号と元の前記音声信号との残差信号のうち最適な予測残差信号を符号化し、隣接するブロックのうちの先に位置する前ブロックに含まれる音声信号の後尾の所定範囲に対応する元の音声信号を、後に位置する後ブロックに含めて符号化する音声符号化装置において、
前記ブロックごとに区切られた前記音声信号により構成されるコンテンツの全部又は前記コンテンツの一部に対する保護の内容を示す保護情報であって、前記コンテンツの提供者によってあらかじめ設定された前記保護情報を、音声符号化データを生成する際に前記ブロックごとに取得し、取得された前記保護情報を前記音声符号化データに含ませるために前記音声符号化データを生成する手段に送信する保護情報取得手段と、
取得された前記保護情報に含まれる、前記コンテンツの使用において許容可能な行為を示すコンテンツ保護レベルに応じた所定の方法で、あらかじめ決められた保護コードであって、前記音声符号化データの送信先の音声復号化装置で保持される前記保護コード解読用の鍵情報に対応する前記保護コードを前記後ブロックに含まれる前記符号化前の元の音声信号に挿入する保護コード挿入手段とを、
備えることを特徴とする音声符号化装置。
【請求項２】
前記保護コード挿入手段は、取得された前記保護情報に含まれる、ブロック化された前記音声信号より構成されるコンテンツの一部の保護の要否を示す情報に基づいて、隣接するブロック間で前記保護の要否の切換があるか否かを判断し、
前記保護の要否の切換があると判断された場合に、隣接するブロックのうちの前記前ブロックに含まれる音声信号の後尾の前記所定範囲に対応する前記音声信号を前記後ブロックに含めないよう構成することを特徴とする請求項１に記載の音声符号化装置。
【請求項３】
音声信号を所定のサンプル数からなるブロックにそれぞれ区切り、複数の予測器から得られる各予測値信号と元の前記音声信号との残差信号のうち最適な予測残差信号を符号化し、隣接するブロックのうちの先に位置する前ブロックに含まれる音声信号の後尾の所定範囲に対応する元の音声信号を、後に位置する後ブロックに含めて符号化された音声符号化データが入力され、入力された前記音声符号化データに基づいて復号された音声信号にエラーが生じているか否かを検出し、前記エラーが検出された場合には前記復号された音声信号を補正して出力する音声復号化装置において、
入力された音声符号化データに含まれる保護情報であって、前記ブロックごとに区切られた前記音声信号により構成されるコンテンツの全部又は前記コンテンツの一部に対する保護の内容を示す前記保護情報に含まれる前記コンテンツの保護コードを解読するための鍵情報を外部から取得する保護情報取得手段と、
受信した前記音声符号化データの前記保護情報に含まれる、ブロック化された前記音声信号より構成されるコンテンツの全部又は前記コンテンツの一部の保護の要否を示す情報に基づいて、取得された前記鍵情報を用いて、符号化段階で前記鍵情報に対応する前記保護コードが挿入された前記音声信号から、前記保護コードが挿入される前の元の音声信号を取得し、取得された元の音声信号をエラー検出を行う手段に引き渡す保護コード解除手段とを、
備えることを特徴とする音声復号化装置。
【請求項４】
前記保護コード解除手段は、前記保護コードが挿入される前の前記音声信号を取得する際、前記保護情報に含まれる、前記保護コードの挿入方法に関する情報を用いることを特徴とする請求項３に記載の音声復号化装置。
【請求項５】
前記復号された音声信号にエラーが生じているか否かを検出する手段が、隣接するブロックのうちの先に位置する前記前ブロックに含まれる音声信号の後尾の前記所定範囲に対応する元の音声信号を、前記後ブロックに含めているか否かを示す前記保護情報の一部に属する重複情報に基づいて、隣接するブロックが重複構造であるかないかを判断し、前記重複構造ではないと判断された場合、エラー検出をせずに出力することを特徴とする請求項３又は４に記載の音声復号化装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音声信号を情報圧縮する音声符号化装置及び圧縮された情報を復号する音声復号化装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、音声信号を情報圧縮する方法には幾つかあり、特にCD（Compact Disk）に記録されているようなデジタルオーディオ信号であるPCM（Pulse Code Modulation）信号を隣接するサンプルを用いて予測し、その予測値と元信号の差分を符号化する予測差分PCM方式が知られている。この方式は音声信号の持つ時間的な連続性を利用したもので、PC（Personal Computer）で使われるような数学理論を用いたエントロピー符号化よりも効果的である。ところで、上述のような予測差分PCM方式は直前の１つ又は複数のサンプルを用いて現在のサンプルを予測し、実際のサンプルとの差分を符号化することによって少ない情報量で圧縮する方法であるため、符号化データに何らかのエラーが発生した場合、その誤差がエラー発生以降のデータに伝播するといった弊害がある。また、エラー後の予測値の変化が意図した値ではなく、条件によっては誤差が拡大し音質的に非常に有害なノイズ成分を発生してしまう危険性がある。
【０００３】
このような状態を回避するため、下記の特許文献１及び２に記載の従来技術では、音声信号を所定のブロックに区切り、隣接するブロック間で少なくとも１つ以上の重複サンプルを含み予測符号化することで、ブロック間にまたがる重複サンプルの一致又は不一致に基づいて前ブロックにおけるエラーの発生を検出し、もしエラーを検出した際にはエラーの伝播をそのブロック内のサンプルのみに抑制することが示されている。さらに、エラー発生時には重複サンプルである前ブロック最終サンプルと、現在のブロックの基準復元信号との差分値からブロック内サンプルに適用する補正値を算出し補正する事で、エラーブロックの音声信号のノイズの発生を防止することが示されている。
【０００４】
ところで、最近ではCDの違法コピーやインターネットによるオーディオコンテンツの違法な配布が問題になっており、正当な対価を伴う音楽配信ではオーディオ信号を暗号化し、コンテンツを保護する手法が取られている。ユーザはコンテンツを取得するためにライセンスを購入し、そのライセンス（コンテンツ保護コード）を用いてコピー防止や再生防止機能を解除している。また、一般的な名称であるCCCD（Copy Control CD）のようにコピー防止処理が施された音楽記録メディアでは、市販のCDプレーヤで再生する場合には、本来記録されたPCM信号とは若干異なるものの、通常のCDに近い音質を維持した再生音を、他方PCではコピー防止用に約１／１０程度に圧縮された再生音を提供している。
【特許文献１】特開２０００−２２５５１号公報（段落００１３、要約）
【特許文献２】特開２０００−３１８３０号公報（段落００１８、００１９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のコピー防止又は再生防止手段は、復号化装置側で暗号解除用の複雑な暗号復号部を設置する必要があり、回路規模の増大を招くとともに、オーディオコンテンツ全体を暗号化するため、コンテンツの分割をしなければ部分再生や品質を制御した簡易再生は行えなかった。またCCCDでは通常のCDプレーヤを用いて再生しても本来の音質を保つ事ができないことや、PC上では高音質再生が不可能であったためユーザの不満が生じていた。一方、上述した特許文献１及び２に記載の従来技術では、エラー保護機能は有していたもののコンテンツ保護機能は装備していなかった。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためのものであり、簡易な方法でコンテンツを保護する機能を付加し、コンテンツ保護と同時にコンテンツ提供者が任意に設定可能なコンテンツ保護レベルを選択することができ、ユーザに対する高音質の音源の提供とコンテンツ保護レベルに応じた簡易再生を行うことができる音声符号化装置及び音声復号化装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明によれば、音声信号を所定のサンプル数からなるブロックにそれぞれ区切り、複数の予測器から得られる各予測値信号と元の前記音声信号との残差信号のうち最適な予測残差信号を符号化し、隣接するブロックのうちの先に位置する前ブロックに含まれる音声信号の後尾の所定範囲に対応する元の音声信号を、後に位置する後ブロックに含めて符号化する音声符号化装置において、前記ブロックごとに区切られた前記音声信号により構成されるコンテンツの全部又は前記コンテンツの一部に対する保護の内容を示す保護情報であって、前記コンテンツの提供者によってあらかじめ設定された前記保護情報を、音声符号化データを生成する際に前記ブロックごとに取得し、取得された前記保護情報を前記音声符号化データに含ませるために前記音声符号化データを生成する手段に送信する保護情報取得手段と、取得された前記保護情報に含まれる、前記コンテンツの使用において許容可能な行為を示すコンテンツ保護レベルに応じた所定の方法で、あらかじめ決められた保護コードであって、前記音声符号化データの送信先の音声復号化装置で保持される前記保護コード解読用の鍵情報に対応する前記保護コードを前記後ブロックに含まれる前記符号化前の元の音声信号に挿入する保護コード挿入手段とを備えることを特徴とする音声符号化装置が提供される。この構成により、簡易な方法でコンテンツを保護する機能を付加し、コンテンツ保護と同時にコンテンツ提供者が任意に設定可能なコンテンツ保護レベルを選択することができ、ユーザに対する高音質の音源の提供とコンテンツ保護レベルに応じた簡易再生を行うことができる。なお、上述した挿入とは、単に保護コードを挿入（加算など）した場合のみだけでなく、保護コードを所定の関数式に基づいて挿入した場合も含む概念である。
【０００８】
また、本発明の音声符号化装置において、前記保護コード挿入手段が、取得された前記保護情報に含まれる、ブロック化された前記音声信号より構成されるコンテンツの一部の保護の要否を示す情報に基づいて、隣接するブロック間で前記保護の要否の切換があるか否かを判断し、前記保護の要否の切換があると判断された場合に、隣接するブロックのうちの前記前ブロックに含まれる音声信号の後尾の前記所定範囲に対応する前記音声信号を前記後ブロックに含めないよう構成することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、保護コードを検出されてしまうことを防ぐことができる。
【０００９】
また、本発明によれば、音声信号を所定のサンプル数からなるブロックにそれぞれ区切り、複数の予測器から得られる各予測値信号と元の前記音声信号との残差信号のうち最適な予測残差信号を符号化し、隣接するブロックのうちの先に位置する前ブロックに含まれる音声信号の後尾の所定範囲に対応する元の音声信号を、後に位置する後ブロックに含めて符号化された音声符号化データが入力され、入力された前記音声符号化データに基づいて復号された音声信号にエラーが生じているか否かを検出し、前記エラーが検出された場合には前記復号された音声信号を補正して出力する音声復号化装置において、入力された音声符号化データに含まれる保護情報であって、前記ブロックごとに区切られた前記音声信号により構成されるコンテンツの全部又は前記コンテンツの一部に対する保護の内容を示す前記保護情報に含まれる前記コンテンツの保護コードを解読するための鍵情報を外部から取得する保護情報取得手段と、受信した前記音声符号化データの前記保護情報に含まれる、ブロック化された前記音声信号より構成されるコンテンツの全部又は前記コンテンツの一部の保護の要否を示す情報に基づいて、取得された前記鍵情報を用いて、符号化段階で前記鍵情報に対応する前記保護コードが挿入された前記音声信号から、前記保護コードが挿入される前の元の音声信号を取得し、取得された元の音声信号をエラー検出を行う手段に引き渡す保護コード解除手段とを備えることを特徴とする音声復号化装置が提供される。この構成により、簡易な方法でコンテンツを保護する機能を付加し、コンテンツ保護と同時にコンテンツ提供者が任意に設定可能なコンテンツ保護レベルを選択することができ、ユーザに対する高音質の音源の提供とコンテンツ保護レベルに応じた簡易再生を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の音声復号化装置において、前記保護コード解除手段が、前記保護コードが挿入される前の前記音声信号を取得する際、前記保護情報に含まれる、前記保護コードの挿入方法に関する情報を用いることは、本発明の好ましい態様である。この構成により、保護コードの挿入の仕方に対応して復号することができる。
【００１１】
また、本発明の音声復号化装置において、前記復号された音声信号にエラーが生じているか否かを検出する手段が、隣接するブロックのうちの先に位置する前記前ブロックに含まれる音声信号の後尾の前記所定範囲に対応する元の音声信号を、前記後ブロックに含めているか否かを示す前記保護情報の一部に属する重複情報に基づいて、隣接するブロックが重複構造であるかないかを判断し、前記重複構造ではないと判断された場合、エラー検出をせずに出力することは、本発明の好ましい態様である。この構成により、隣接するブロックが重複した構造となっていなくても適切に出力処理をすることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の音声符号化装置及び音声復号化装置は、上記構成を有し、簡易な方法でコンテンツを保護する機能を付加し、コンテンツ保護と同時にコンテンツ提供者が任意に設定可能なコンテンツ保護レベルを選択することができ、ユーザに対する高音質の音源の提供とコンテンツ保護レベルに応じた簡易再生を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態に係る音声符号化装置及び音声復号化装置について図１から図６を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る音声符号化装置の構成の一例を示す構成図である。図２は本発明の実施の形態に係る音声符号化装置におけるコンテンツ保護区間とブロック重複構造及び独立構造の関係の一例を示す図である。図３は本発明の実施の形態に係る音声符号化装置におけるコンテンツ管理情報の一例を示す図である。図４は本発明の実施の形態に係る音声符号化装置における音声符号化データの構成の一例を示す図である。図５は本発明の実施の形態に係る音声復号化装置の構成の一例を示す構成図である。図６は本発明の実施の形態に係る音声復号化装置における再生手順の一例を示すフローチャートである。
【００１４】
以下では、本発明の実施の形態に係る音声符号化装置について図１を用いて説明する。まず音声信号がブロックバッファ１０に入力され、所定のサンプル数に従いブロックバッファ１０内にブロックごとに蓄積される。いったん蓄えられたサンプルは、予測器１１と、予測器１１との差分を算出する差分器１２と、基準復元信号として元信号のまま伝送される１つ又は複数の先頭サンプルを基準復元信号バッファ１３へ送出される。予測器１１は不図示の複数の予測器から構成されており、それぞれ予測器ごとに予測残差が算出され、算出された予測残差は予測残差バッファ１４に記録される。
【００１５】
すなわち、複数の予測器から得られる各予測値信号と基準復元信号との残差信号が予測残差バッファ１４に記録される。ブロック内又はブロック内のサンプルを更に細分化したグループ内サンプルを対象とした最も情報量が削減可能、すなわち予測残差の情報量が最も小さい予測器を比較器１５で選択し、その選択された予測器の情報を量子化器１６へ、そして予測残差信号を量子化する際に適用した量子化値情報を符号化データ生成器１７へ送り出す。量子化器１６では、選択された予測器によって算出された予測残差を指定された量子化値により量子化し出力する。
【００１６】
一方、符号化する音声信号は、コンテンツ製作者若しくはコンテンツ所有者（上述したコンテンツ管理者に相当）の意図により、コンテンツを保護するか、保護レベルは如何なる内容かがあらかじめ指定されており、音声符号化装置の保護情報管理器（保護情報取得手段）１８はそのような情報をコンテンツ管理情報として取得する。なお、コンテンツ管理情報はコンテンツ製作者若しくはコンテンツ所有者によってあらかじめ入力され、入力されたコンテンツ管理情報は、例えば音声符号化装置の不図示の所定の記憶領域に格納され、保護情報管理器１８はコンテンツ管理情報を所定の記憶領域から符号化をする際に取得する。ここでコンテンツ管理情報とは、例えばコピー禁止情報、再生禁止情報、コピー制限回数情報、又はコンテンツの再生やコピーそのものは許可するが、コンテンツ購入前のライセンスが無い場合、後述する部分的な視聴のみを許可するのか、再生は許可するが再生される信号は補正されたものであるかを指定する品質管理情報、コンテンツに対して部分的な制限をかける際の位置指定情報（視聴可能な部分や再生不可能な部分などの位置の情報）などである。これらコンテンツ管理情報は後に詳しく解説する。
【００１７】
コンテンツ管理情報はその内容を保護情報管理器１８において管理される。ここでコンテンツ自体に保護をかけるとき、音声保護コード挿入器（保護コード挿入手段）１９は音声保護コード（上述した保護コードに相当）を基準復元信号に挿入する。例えば音声保護コード挿入器１９は品質管理情報に基づき、保護レベルが低い場合には音声保護コードを簡単な加減算により基準復元信号に挿入し、一方、コピー自体又は再生自体を禁止したいといった保護レベルが高い場合には数学的な関数式により基準復元信号に挿入する方法を選択できる。補正された基準復元信号は符号化データ生成器１７へ送られる。ここで、音声保護コードは、コンテンツ制作者やコンテンツ所有者が設定した一種のパスワード（暗号コード）であり、上述したように不図示の所定の記憶領域に格納されている。
【００１８】
符号化された情報は符号化データ生成器１７に集められ、音声符号化データが作成されるが、基準復元信号、量子化された音声符号化データ（量子化後残差サンプル）、予測器の情報や量子化値情報で構成されたサイド情報、更に同期ワードや再生に必要な情報（ヘッダー）が加えられ図４のように多重化される。保護情報管理器１８では、コンテンツのどの位置（コンテンツの全部又はコンテンツの一部）に保護をかけるか、さらにその保護レベルをどの程度にするかを制御している。それらコンテンツ管理情報は上述のヘッダーの情報の一部として音声符号化データの中に挿入される。
【００１９】
音声保護コードが挿入された音声符号化データは、基準復元信号が本来の元信号ではないため、音声保護コードを入手しなければ音声復号化装置にて正確に音声信号を再生する事ができなくなる。すなわち、意図的に音声符号化装置で音声保護コードが挿入された基準復元信号は、音声復号化装置側で同一の音声保護コード、すなわち音声符号化装置で挿入された音声保護コードを解読するための鍵情報（例えば、パスワードなど）を入手し補正しなければ正しい再生をすることができない。この鍵情報は、例えばコンテンツの購入時にもらえる情報であって外部（コンテンツを提供する者）から取得されるものである。再生の形態は幾つかの方法が可能であり、その方法は図３に示すコンテンツ管理情報のコンテンツ保護レベル（コンテンツの使用において許容可能な行為を示す情報）に記載されている。例えば基準復元信号に異常があると判定されたとき保護レベルが再生禁止「１１」であれば再生停止になり、視聴レベル再生可（簡易再生可「００」）であれば復号信号にエラー補正を施し簡易再生するといった選択が可能である。
【００２０】
基準復元信号の本来の目的であるエラー検出機能を維持するため、コンテンツ保護情報を適用する際の判断として、エラーが検出されたブロックが複数連続したとき保護をかけるような手順を踏むとよい。この手順によって、コンテンツ保護された音声符号化信号に正当な鍵情報が与えられた際の偶発的な伝送エラーは、従来のエラー補正が働き、音声信号の再生の連続性が保たれる。一方、偽りの鍵情報が与えられた際には、隣接するブロックで連続するエラーを検出できるため速やかに再生を停止する事ができる。すなわち、その手順とは以下のようなものである。前後のブロック間でサンプル値が一致しない場合は、音声符号化データのエラーとみなすことができる。ここで、基準復元信号に音声保護コードが挿入された音声符号化データの場合、正しい鍵情報を入手しない限り常に音声符号化データにエラーが発生していることになる。エラーはブロック内で完結（基準復元信号があるのでエラーが発生してもここから正しいデータに復帰可能）するため、エラーが連続することは通常はない。したがって、エラーブロックが単発である場合はエラー補正機能が働き、エラーが連続する場合は鍵情報が偽物であると判断し再生を停止する。
【００２１】
コンテンツ保護のための暗号処理やコンテンツ管理情報をコンテンツの再生に支障がない程度に挿入する電子透かし埋め込み処理は、コンテンツの違法なコピーや強制的に再生するための改ざんや悪意のある攻撃（アタック）に対処しなければならない。音声符号化データの複雑度は複数用意された予測器の選択状況や音声信号の持つ精度（数値の大きさ）に寄るところが大きい。そこで音声信号の特性に応じ、コンテンツ製作者やコンテンツ所有者があらかじめコンテンツのどの位置に保護をかけるか選択できるような管理を行っている。その際に問題になるのが隣り合うブロック間で重複する基準復元信号である。音声符号化データの複雑度が低い場合、保護をかける又は解除する切り替わりのブロック間で音声保護コードが検出されてしまう可能性がある。そのため、この切り替わりのブロックで一時的に隣り合うブロック間で重複構造を取らない独立構造を持つブロックを形成することによって、音声保護コードの漏洩を防止することができる。
【００２２】
ここでの独立構造とは前ブロックに対する独立の関係であり、すなわち現ブロックの基準復元信号が前ブロックの後方に位置するサンプルと重複しないことを意味する。この動作を実現するため、保護情報管理器１８はコンテンツ保護の状態が異なるブロック間で重複サンプルを持たない独立構造のブロックを形成するようブロックバッファ１０を制御する。基準復元信号もブロックの再編によって入れ替える必要が生じるが、自動的にブロック先頭のサンプルに移動するため新たな入れ替え作業は行わない。すなわち、図２に示すように、ブロックの再編（前後のブロックでサンプルが重複しない構成）した場合、基準復元信号の位置が移動する。このとき、ブロック構成を再編（ブロックを構成するサンプル開始点を１サンプルずらす）すれば、自動的にブロック先頭サンプルが基準復元信号の位置になるため、新たな入れ替え作業は必要ない。
【００２３】
そして、符号化データ生成部１７には図３に示すブロック重複構造を解除する情報「ＯＦＦ」を与える。図３はコンテンツ管理情報の内容を示す一例である。音声符号化装置はこれらの情報を音声符号化データ内のヘッダー部に記述し音声復号化装置へ必要な情報を伝達する。
【００２４】
以上の対策により、音声信号が微弱の際には不正な攻撃に対処するため、一時的に音声保護コードの挿入を行わず、またコンテンツ作成者やコンテンツ所有者のコンテンツに対する保護のかけ方の自由な意思を反映させることが可能である。例えばコンテンツの販売促進のためコンテンツの先頭から一定の時間までは常に再生可能であり、それ以降は音声保護コードの入手によらなければ再生されないという再生制限をかける方法や、コンテンツ保護レベルの管理によって本来の音質より劣化するものの簡易再生を可能にするなどといった方法を取ることができる。なお、音声信号が微弱の際には不正な攻撃に対処するとは以下のようなことを言う。音声信号が微弱な場合、予測器によるパターンが単調であり、また基準復元信号の有効ビットが少ないため、音声保護コードが解読されやすくなる。極端な例ではブロック内の音声信号がすべてゼロ（無音）の場合、挿入された音声保護コードは基準復元信号を見ればすぐわかってしまうため、このような状況を回避するため、音声信号が微弱な場合は音声保護コードの挿入を見合わせたほうがよいと判断する。また、不正な攻撃とは違法コピーやアタックなどを言う。
【００２５】
このように部分的なブロック重複構造の解除を採用することで、従来のエラー検出及び補正機能を満足しながら、エラーの伝播及びコンテンツ管理情報の挿入に対応でき利便性の向上が期待できる。
【００２６】
次に、本発明の実施の形態に係る音声復号化装置について図５を用いて説明する。音声符号化データはデマルチプレクサ５１にて解析され、基準復元信号は基準復元信号バッファ５２へ、量子化された予測残差サンプルは逆量子化器５３へ、量子化値（ビット配分）及び予測器選択情報などのサイド情報はビット配分・予測器選択部５４へ伝送される。ビット配分・予測器選択部５４は、ブロック毎又はブロック内で細分化されたグループに対して与えられた量子化値及び予測器選択情報をそれぞれ逆量子化器５３と予測器５５へ伝送する。
【００２７】
復号データバッファ５６は予測に用いる過去の音声信号を保存するバッファである。予測器５５は、復号データバッファ５６内のサンプルを用いて、指定された不図示の予測器を通し予測データを算出する。また、逆量子化器５３は該当する予測残差信号を指定された量子化値に従い逆量子化し予測残差を算出する。差分器５７は予測データから予測残差をサンプル単位で減算し、復号後音声信号を取得し復号データバッファ５６に保存する。
【００２８】
一方、保護情報管理器（保護情報取得手段）５８ではコンテンツの保護が指定されている場合（保護ありの場合）、音声保護コードを解読するための鍵情報を取得し、音声保護コード解除器（保護コード解除手段）５９に伝送する。また、ブロック重複構造の解除情報の有無（「ＯＮ」若しくは「ＯＦＦ」）によりエラー検出を行うか否かの判断情報をエラー検出器６０に送出する。さらに、コンテンツ管理情報のコンテンツ保護レベルの情報によりエラー検出時の音声信号補正処理を行うか否かの判断情報を音声信号補正器６１に送出する。音声保護コード解除器５９では、コンテンツに対しコンテンツ保護処理が施されている場合、補正された基準復元信号を補正するため、取得した鍵情報を用いて、本来の元信号である基準復元信号へと補正する処理が行われる。コンテンツに対しコンテンツ保護処理が施されていない場合は、そのまま音声符号化データから取得した基準復元信号をエラー検出器６０に送出する。
【００２９】
エラー検出器６０は、復号データバッファ５６の前ブロックの最終の１つ又は複数の音声復号後データと基準復元信号とを比較し、復号処理が正常に行われたか否か、更にエラーを検出した場合には補正値を算出するためのデータを計算し、補正値算出器６２にそれら情報を伝達する。なお、復号処理が正常に行われたか否かの判断は、現ブロック内に含まれる基準復元信号と前ブロックの最終サンプルが一致しているか否かで正常に処理されたかどうかを判断する。また、補正値を算出するためのデータの計算は、上述した特許文献２に詳細が記載されており、一例として、ブロック間のエラー量を求め、音声信号の連続性を維持するために傾斜補正値を算出して前ブロックのサンプルを補正するものが記載されている。
【００３０】
補正値算出器６２ではエラーが検出されたときの誤差量からブロック内サンプルごとの補正値を算出して音声信号補正器６１に伝送する。音声信号補正器６１では、正常に復号された場合は復号後音声信号をそのまま外部に出力し、エラーが検出されたときは補正値算出器６２で算出された補正値を用いて復号後音声信号を補正してから外部に出力している。このとき保護情報管理器５８にてコンテンツが保護されているにもかかわらずエラーを検出した場合は、そのエラーが伝送エラーか、コンテンツが保護されたために生じたエラーかをエラーの連続性を基に判断し、与えられたコンテンツ保護レベルに応じて、再生を停止するか補正音声信号を出力するかを選択する。
【００３１】
また、保護情報管理器５８からブロック重複構造を解除する情報が送られてきた場合はエラー検出をせず、そのまま復号後音声信号を外部に出力する。これら一連のコンテンツ管理情報とその情報に応じたエラー検出における処理のフローを図６に示した。図６に示すように、まずデマルチプレクサ５１で音声符号化データを受ける（ステップＳ６０１）。コンテンツの保護が有効か否かを判断する（ステップＳ６０２）。保護が有効でない場合、通常の復号処理を行い、エラー検出時にはエラー補正後に再生する（ステップＳ６０３）。一方、保護が有効である場合、保護情報管理器５８が鍵情報を取得する（ステップＳ６０４）。
【００３２】
ブロック重複構造があるか否かを判断し（ステップＳ６０５）、ブロック重複構造がない（ブロックが独立構造である）場合、通常の復号処理を行いエラー検出は行わない（ステップＳ６０６）。一方、ブロック重複構造がある場合、エラー検出がされたか否かを判断し(ステップＳ６０７)、検出されていない場合、再生をする（ステップＳ６０８）。一方、検出された場合、コンテンツ保護レベルが再生禁止か否かを判断し（ステップＳ６０９）、再生禁止ではない場合（簡易再生の場合）、エラー補正後、簡易再生をする（ステップＳ６１０）。一方、再生禁止の場合、エラーの連続発生があるか否かを判断し（ステップＳ６１１）、連続発生していない場合、通常の伝送エラーと判断し、エラー補正をし、再生を許可する（ステップＳ６１２）。一方、連続発生している場合、不正再生と判断し再生を停止する（ステップＳ６１３）。
【００３３】
以上の説明のように基準復元信号に音声保護コードを挿入する事でエラー検出とコンテンツ不正利用検出を同時に行うことができ、さらに、任意に設定できる保護レベルによってコンテンツ製作者やコンテンツ所有者が自由にコンテンツの保護管理が行えるため、従来方法と比較し、簡易な方法でコンテンツ保護を実現するとともにコンテンツの部分的な再生制御及び再生品質を設定することが可能である。さらに、コンテンツを保護することにより生じていた音質劣化を防いでいる。また、エラー検出及び補正機能を満足しているため、エラー時の再生ノイズの抑制及び不正利用時の品質制限を従来の回路構成のまま行えるため、コストアップ無しにコンテンツ保護機能を有することができる。さらに、音声保護コードの悪意のある強制的な解除攻撃に対処するため、一時的なブロック重複構造を解除する手法を採用しており、不正利用に対する強化策が取られていることからコンテンツ保護機能を十分満足するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明に係る音声符号化装置及び音声復号化装置は、簡易な方法でコンテンツを保護する機能を付加し、コンテンツ保護と同時にコンテンツ提供者が任意に設定可能なコンテンツ保護レベルを選択することができ、ユーザに対する高音質の音源の提供とコンテンツ保護レベルに応じた簡易再生を行うことができるため、音声信号を情報圧縮する音声符号化装置及び圧縮された情報を復号する音声復号化装置などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態に係る音声符号化装置の構成の一例を示す構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る音声符号化装置におけるコンテンツ保護区間とブロック重複構造及び独立構造の関係の一例を示す図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る音声符号化装置におけるコンテンツ管理情報の一例を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る音声符号化装置における音声符号化データの構成の一例を示す図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る音声復号化装置の構成の一例を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る音声復号化装置における再生手順の一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３６】
１０  ブロックバッファ
１１、５５  予測器
１２、５７  差分器
１３、５２  基準復元信号バッファ
１４  予測残差バッファ
１５  比較器
１６  量子化器
１７  符号化データ生成器
１８、５８  保護情報管理器（保護情報取得手段）
１９  音声保護コード挿入器（保護コード挿入手段）
５１  デマルチプレクサ
５３  逆量子化器
５４  ビット配分・予測器選択部
５６  復号データバッファ
５９  音声保護コード解除器（保護コード解除手段）
６０  エラー検出器
６１  音声信号補正器
６２  補正値算出器
【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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