(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＰＣＭデジタル情報の無音区間が所定のサンプル数だけ連続するか否かを検出するステップと、
前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した場合に、前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報を前記所定のサンプル数分遅延するとともに、前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した時点と前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報の開始点との間に、デコード時にアナログ信号に変換した場合に視聴者に対して検知限となるＰＣＭ付加情報を挿入するステップと、
前記ＰＣＭデジタル情報及び前記ＰＣＭ付加情報を媒体を介して伝送するステップとを、
有するデジタル情報の伝送方法。
【請求項２】
ＰＣＭデジタル情報の無音区間が所定のサンプル数だけ連続するか否かを検出する手段と、
前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した場合に、前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報を前記所定のサンプル数分遅延するとともに、前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した時点と前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報の開始点との間に、デコード時にアナログ信号に変換した場合に視聴者に対して検知限となるＰＣＭ付加情報を挿入する手段とを、
有するデジタル情報のエンコード装置。
【請求項３】
請求項２記載のエンコード装置によりエンコードされた前記ＰＣＭデジタル情報及び前記ＰＣＭ付加情報が記録されたデジタル情報の記録媒体。
【請求項４】
前記ＰＣＭデジタル情報の原信号がオーディオ信号である請求項１記載のデジタル情報の伝送方法。
【請求項５】
前記ＰＣＭデジタル情報の原信号がオーディオ信号である請求項２記載のデジタル情報のエンコード装置。
【請求項６】
前記ＰＣＭ付加情報は、Ｄ／Ａ変換値が０、０−１ＬＳＢ、０＋１ＬＳＢの組み合わせである請求項１記載のデジタル情報の伝送方法。
【請求項７】
前記ＰＣＭ付加情報は、Ｄ／Ａ変換値が０、０−１ＬＳＢ、０＋１ＬＳＢの組み合わせである請求項２記載のデジタル情報のエンコード装置。
【請求項８】
請求項１から７のいずれか１つに記載の前記ＰＣＭデジタル情報及び前記ＰＣＭ付加情報をデコードするデジタル情報のデコード装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、音楽情報や映像情報などのアナログ情報をＰＣＭでＡ／Ｄ変換したデジタル情報の伝送方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置に関し、特に音楽情報や映像情報などのデジタル情報に対してその情報に関する各種情報を付加する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
音楽情報や映像情報などのＰＣＭデジタル情報（ユーザデータ）を伝送する媒体としては、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤあるいは衛星放送や地上波放送などの記録媒体と、電話回線やインターネットなどの通信媒体が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、音楽情報や映像情報などのユーザデータ（実データ）を伝送する場合、そのユーザデータ情報に関する各種情報を付加して伝送するニーズがある。この各種の付加情報としては、例えば▲１▼ユーザデータに関する著作権情報や、▲２▼音楽情報に関するエンハンスト処理情報、残響付加情報、高域成分付加情報、明瞭度を向上するための子音カット情報などの識別情報や、▲３▼記録媒体や伝送経路に関するウオーターマーク、暗号キーなどの埋め込み情報などが考えられる。
【０００４】
このような付加情報をユーザデータと共に伝送する方法としては、伝送フォーマットをユーザデータフィールドと制御フィールドに分割して個々のフィールドにセットする方法と、ユーザデータにそのまま付加する方法が考えられる。しかしながら、前者の方法では、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤなどの記録媒体のフォーマットは規格化されているので、特殊なフォーマットを用いると汎用性がなくなる。また、後者の方法では、ユーザデータ自体が変化して復元値（Ｄ／Ａ変換値）が元の値と異なって劣化したり、音楽情報の聴感や映像情報の視覚が異なってしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は上記の問題点に鑑み、音楽情報や映像情報などのデジタル情報に対してその情報に関する各種情報を付加する場合に、伝送媒体のフォーマットとの互換性を確保することができるとともに、実データが劣化して人間の聴感や視覚が異なることを防止することができるデジタル情報の伝送方法、エンコード装置、記録媒体及びデコード装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、ＰＣＭデジタル情報の無音区間が所定のサンプル数だけ連続するか否かを検出し、無音区間が所定のサンプル数だけ連続した場合に、無音区間に後続するＰＣＭデジタル情報を所定のサンプル数分遅延するとともに、無音区間が所定のサンプル数だけ連続した時点と無音区間に後続するＰＣＭデジタル情報の開始点との間に、デコード時にアナログ信号に変換した場合に視聴者に対して検知限となるＰＣＭ付加情報を挿入するようにしたものである。
すなわち、本発明によれば、ＰＣＭデジタル情報の無音区間が所定のサンプル数だけ連続するか否かを検出するステップと、
前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した場合に、前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報を前記所定のサンプル数分遅延するとともに、前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した時点と前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報の開始点との間に、デコード時にアナログ信号に変換した場合に視聴者に対して検知限となるＰＣＭ付加情報を挿入するステップと、
前記ＰＣＭデジタル情報及び前記ＰＣＭ付加情報を媒体を介して伝送するステップとを、
有するデジタル情報の伝送方法が提供される。
【０００７】
また本発明によれば、ＰＣＭデジタル情報の無音区間が所定のサンプル数だけ連続するか否かを検出する手段と、
前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した場合に、前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報を前記所定のサンプル数分遅延するとともに、前記無音区間が前記所定のサンプル数だけ連続した時点と前記無音区間に後続する前記ＰＣＭデジタル情報の開始点との間に、デコード時にアナログ信号に変換した場合に視聴者に対して検知限となるＰＣＭ付加情報を挿入する手段とを、
有するデジタル情報のエンコード装置が提供される。
【０００８】
また本発明によれば、請求項２記載のエンコード装置によりエンコードされた前記ＰＣＭデジタル情報及び前記ＰＣＭ付加情報が記録されたデジタル情報の記録媒体が提供される。
【０００９】
また本発明によれば、請求項１から７のいずれか１つに記載の前記ＰＣＭデジタル情報及び前記ＰＣＭ付加情報をデコードするデジタル情報のデコード装置が提供される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明に係るデジタル情報の伝送方法の一実施形態を示す説明図、図２は図１の付加情報を示す説明図、図３はエンコード装置を示すブロック図、図４はデコード装置を示すブロック図である。
【００１１】
図１における縦軸は、音楽情報や映像情報などのＰＣＭのデジタル値をアナログ量で示し、横軸は時間を示している。例えばＣＤの場合には、このＰＣＭのデジタル値はサンプリング周波数ｆｓ＝４４．１ｋＨｚ、１サンプルの量子化ビット数＝１６ビットである。本発明ではこのデジタル値に基づいて無音区間でない区間▲１▼の終わりから無音区間が所定サンプル数だけ連続するか否かを検出し、この所定サンプル数の後に１２サンプルのプリアンブルコードと４サンプル×１０の実情報より成る合計５２サンプルの付加情報▲３▼を挿入する。したがって、その後方の無音区間でない実データ▲２▼は５２サンプルだけ遅れる。
【００１２】
図２に示す例では、１０進の「０」〜「９」の１つの数字情報を４サンプルで表すことを示している。したがって、ＣＤのように１サンプルの量子化ビット数＝１６ビットの場合には１つの数字情報を４×１６ビットで表すことができる。そして、１サンプルについては１０進の「０」又は「１」のみが用いられている。すなわち、「０」は１６ビットがオールゼロを示し、「１」はＬＳＢが「１」、上位１５ビットがオールゼロを示している。したがって、このような付加情報「丸付き数字３」を付加してデコーダ側でアナログ値に変換しても、レベル差の違和感は聴覚には感じられない。すなわち、このような付加情報は、音の世界では周知の検知限となる情報である。また、５２サンプル分の付加情報「丸付き数字３」を付加した場合の後続の実データ「丸付き数字２」の遅れは、ＣＤ（ｆｓ＝４４．１ｋＨｚ）の場合
５２／４４１００≒１．２ｍｓｅｃ
であるので、この遅れも聴覚上の違和感にはならない。
【００１３】
なお、付加情報▲３▼は数字ではなく、Ａ〜Ｚのような英文字で表すようにしてもよく、この場合には５サンプルで表現することができる。また、数字と英文字の両方を用いてもよい。また、２’ｓコンプリメントコードに限定されず、圧縮を行う場合には、Ｄ／Ａ変換値が０、０−１ＬＳＢ、０＋ＬＳＢになるような付加情報を用いてもよい。また、付加情報▲３▼を挿入する条件として、ステレオ２チャネル信号Ｌ、Ｒが同じように変化することを条件とすれば、聴覚上の違和感を更に防止することができる。また、１２サンプルのプリアンブルコードについては、実データ▲１▼、▲２▼との誤認識を防止するために、４サンプル×１０の実情報の和のＬＳＢをパリティ符号として用いてもよい。
【００１４】
次に図３を参照してエンコード装置について説明する。アナログオーディオ信号はＡ／Ｄコンバータ１０１によりあるサンプリング周波数ｆｓでサンプリングされ、次いで１サンプル＝ある量子化ビット数でＰＣＭデータに変換される。無音検出部１０２はこのＰＣＭデータに基づいて無音区間が所定サンプル数だけ連続するか否かを検出し、連続する場合には遅延器１０３がＰＣＭデータを付加情報▲３▼の所定の挿入サンプル数だけ遅延するように制御するとともに、付加情報発生部１０４が所定のサンプル数の付加情報▲３▼を発生するように制御し、更にスイッチＳＷを所定の挿入サンプル数の区間、遅延器１０３側から付加情報発生部１０４に切り替える。
【００１５】
この処理により、無音区間が所定サンプル数だけ連続しない場合には、ＰＣＭデータが遅延器１０３により遅延されることなくそのままスイッチＳＷを介して出力され、他方、無音区間が所定サンプル数だけ連続する場合には、ＰＣＭデータが遅延器１０３により所定の挿入サンプル数の区間だけ遅延され、その遅延区間の間に付加情報▲３▼がスイッチＳＷを介して出力されてＰＣＭデータに挿入される。スイッチＳＷを介して出力されるデータは、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤなどの記録媒体１０５や、電話回線やインターネットなどの通信媒体を介して伝送される。なお、無音区間の判定については、ＰＣＭデータの各ビットがオールゼロのときのみならず、ＬＳＢのみが「１」のときにも無音区間と判定するようにしてもよい。
【００１６】
次に図４を参照してデコード装置について説明する。まず、記録媒体１０５や通信媒体を介して伝送されたＰＣＭデータはデジタル信号処理部１０６と付加情報検出部１０７に印加され、付加情報検出部１０７はＰＣＭデータ内に付加情報▲３▼が含まれているか否かを例えば図１に示す付加情報▲３▼内のプリアンプルに基づいて判断する。そして、付加情報▲３▼が含まれている場合には、デジタル信号処理部１０６はＰＣＭデータを付加情報▲３▼に基づいて処理し、Ｄ／Ａコンバータ１０８を介して出力する。
【００１７】
次に図５〜図９は、音楽ソースに対してその著作権識別情報を付加情報▲３▼として挿入してＤＶＤを介して伝送する第２の実施形態を示している。なお、この著作権識別情報は一例として、ＤＶＤを介して伝送された音楽ソースをデジタルストリームのままでユーザがコピーを行うことを禁止又は許可する信号である。
【００１８】
まず、図５に示すエンコード装置において、入力端子ＩＮを介して入力したアナログ音声信号は、Ａ／Ｄコンバータ１により十分高いサンプリング周波数、例えば１９２ｋＨｚでハイサンプリングされて例えば２４ビットの高分解能のＰＣＭ信号に変換される。このデジタル信号は信号処理回路２及びメモリ３に印加され、著作権の識別信号生成回路４０からの著作権識別信号が挿入され、次いで２０３４バイト毎のユーザデータ（パケット）にパックされる。
【００１９】
ＤＶＤ符号化回路４は図６に示すように、この２０３４バイトのパケットに対して１４バイトのパックヘッダを付加する。なお、パックヘッダは４バイトのパックスタートフィールドと、６バイトのＳＣＲフィールドと、３バイトのMux レート（rate）フィールドと、１バイトのスタッフィングフィールドにより構成されている。このパッキングデータは出力端子ＯＵＴ１に出力されるか、又は媒体に応じた変調方式で変調回路５により変調されて出力端子ＯＵＴ２に出力される。なお、この出力端子ＯＵＴ２の出力信号に基づいてマスタの記録媒体を作成し、このマスタの記録媒体から市販用の記録媒体（例えばＤＶＤ−ＲＯＭ）にコピーすることができる。
【００２０】
次に、図７を参照して第２の実施形態のデコーダについて説明する。入力信号はまず、エンコーダ側の変調回路５の変調方式に応じて復調回路１１により復調され、次いでＤＶＤ復号回路１２によりアンパッキングされてユーザデータ（パケット）が復元される。このユーザデータはビットストリームの状態でスイッチ２１を介してデジタル出力端子２２に出力されるとともに、信号処理回路１３（及びメモリ１４）に印加される。
【００２１】
信号処理回路１３ではユーザデータのビットストリームが元の１９２ｋＨｚでハイサンプリングされたＰＣＭデータと著作権識別信号に分離される。そして、ＰＣＭデータはＤ／Ａコンバータ１５ｂによりアナログ信号に変換されて出力される。また、著作権識別信号に基づいてデジタルストリームのままでユーザがコピーを行うことを禁止するか又は許可するか判断され、禁止する場合にはスイッチ２１がオフに制御される。したがって、この第２の実施形態によれば、１９２ｋＨｚでハイサンプリングされてＡ／Ｄ変換されて記録媒体に記録されているオーディオストリームのコピーは、オーディオストリームに挿入されている識別信号に基づいて許可又は禁止される。
【００２２】
次に図８を参照して第３の実施形態について説明する。図８に示すデコーダ側は、操作入力部３００によりエンハンスト処理が指示された場合に制御信号４００によりエンハンスト回路１００が処理を行うように構成され、また、エンコーダ側でオーディオ信号をエンハンスト処理したか否かを示す識別子が付加情報▲３▼として挿入される。そして、図８に示すデコーダ側では、信号処理回路１３により分離されたオーディオストリームとこの識別子がそれぞれエンハンスト回路１００とラッチ２００に印加され、操作入力部３００より優先して、識別子がエンハンスト処理有りの場合にはエンハンスト回路１００の処理がオンにされ、識別子がエンハンスト処理なしの場合にはエンハンスト回路１００の処理がオフにされる。
【００２３】
なお、付加情報▲３▼としては、上記実施形態の他、音楽情報に関する残響付加情報、高域成分付加情報、明瞭度を向上するための子音カット情報などの識別情報などにも適用することができる。さらに記録媒体や伝送経路に関するウオーターマーク、暗号キーなどの埋め込み情報にも適用することができる。また、ＰＣＭデータとしてはオーディオ信号の他に、映像信号にも適用することができ、この場合には付加情報▲３▼はデコーダ側の表示画面の視覚的に目につきにくい色の領域（例えば黒領域）やラインにエンコーダ側で挿入される。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、音楽情報や映像情報などのデジタル情報に対してその情報に関する各種情報を付加する場合に、ＰＣＭデジタル情報の無音区間が所定のサンプル数だけ連続するか否かを検出し、無音区間が所定のサンプル数だけ連続した場合に、無音区間に後続するＰＣＭデジタル情報を所定のサンプル数分遅延するとともに、無音区間が所定のサンプル数だけ連続した時点と無音区間に後続するＰＣＭデジタル情報の開始点との間に、デコード時にアナログ信号に変換した場合に視聴者に対して検知限となるＰＣＭ付加情報を挿入するようにしたので、伝送媒体のフォーマットとの互換性を確保することができるとともに、実データが劣化して人間の聴感や視覚が異なることを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るデジタル情報の伝送方法の第１実施形態を示す説明図である。
【図２】図１の付加情報を示す説明図である。
【図３】エンコード装置を示すブロック図である。
【図４】デコード装置を示すブロック図である。
【図５】第２の実施形態のエンコード装置を示すブロック図である。
【図６】第２の実施形態の記録媒体としてＤＶＤのオーディオパックを示す説明図である。
【図７】第２の実施形態のデコード装置を示すブロック図である。
【図８】第３の実施形態のデコード装置を示すブロック図である。
【符号の説明】
１０２  無音検出部（検出手段）
１０３  遅延器（付加情報発生部１０４と共に挿入手段を構成する）
１０４  付加情報発生部
【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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