CN101079699B - 信息处理系统、方法和装置 - Google Patents

Abstract

在此公开了一种信息处理系统、方法和装置及程序，其中所述信息处理系统包括：第一信息处理装置，用于使用在SMPTE 292M中标准化的HD-SDI，根据SMPTE 299M，传送音频信号，以及第二信息处理装置，用于接收该信号。第一装置包括：第一密钥生成器；配置成执行加密过程的音频加密器，配置成判定加密信号的哪一部分和不加密哪一部分，以及发射机，配置成发送加密信号。第二装置包括：接收机，配置成接收加密信号；第二密钥生成器；音频解密器，配置成执行解密过程，以及加密开/关确定器，配置成确定已经加密该加密信号的哪一部分以及哪一部分还未被加密，由此控制该解密过程。

Description

信息处理系统、方法和装置

相关申请的交叉引用 

本发明包含与2006年5月10日在日本专利局提交的日本专利申请JP2006-130972有关的主题，其全部内容在此引入以供参考。 

技术领域

本发明涉及信息处理系统、方法和装置，以及程序。特别地，本发明涉及实现通过HD-SDI等等传送的音频信号的适当保护的信息处理系统、方法和装置及程序。 

背景技术

近年来，已经持续研究用于当传送内容时，保护诸如运动图像的内容的技术。例如，已经研究了使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M(见SMPTE，电视-用于高清晰电视系统的位串行数字接口，2002，在下文中，称为非专利文献1)中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)的内容保护技术。 

SMPTE 299M指示如何将24位音频信号嵌入HD-SDI信号中(见MPTE，电视-用于SMPTE 299M位串行接口的24位数字音频格式，2004，在下文中，称为非专利文献2)。 

发明内容

不幸的是，当前研究的用于内容保护的技术仅实现视频信号的保护，而未考虑音频信号的保护。 

鉴于上述情形，本发明的优点是实现通过HD-SDI等等传送的音频信号的适当保护。 

根据本发明的一个实施例，提供一种信息处理系统，包括：第一 信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号；以及第二信息处理装置，用于接收该音频信号。第一信息处理装置包括：第一密钥生成器，配置成根据预定系统，生成将在加密时使用的第一密钥；音频加密器，配置成根据预定系统，执行通过由第一密钥生成器生成的第一密钥加密音频信号的加密过程；加密开/关判定器，配置成判定将加密该音频信号的哪一部分以及不加密该音频信号的哪一部分，以及根据判定结果，控制该音频加密器的加密过程，以及发射机，配置成基于加密开/关判定器的控制，传送由该音频加密器加密的音频信号。第二信息处理装置包括：接收机，配置成接收由第一信息处理装置传送的加密音频信号；第二密钥生成器，配置成生成对应于该第一密钥的第二密钥；音频解密器，配置成根据预定系统，执行通过由该第二密钥生成器生成的第二密钥，解密由该接收机接收的加密音频信号的解密过程，以及加密开/关确定器，配置成确定已经加密由该接收机接收的加密音频信号的哪一部分以及还未加密由该接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及根据确定结果，控制音频解密器的解密过程。 

根据本发明的另一实施例，提供一种用在信息处理系统中的信息处理方法，该信息处理系统包括第一信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号，以及第二信息处理装置，用于接收该音频信号。详细地，该第一信息处理装置执行步骤：根据预定系统，生成将在加密时使用的第一密钥；判定音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是应当加密的音频信号的部分，第二部分是不应当加密的音频信号的部分；通过所生成的第一密钥加密第一部分，以及禁止加密第二部分；以及传送由加密的第一部分和未加密的第二部分组成的加密音频信号。然后，第二信息处理装置执行步骤：接收从第一信息处理装置传送的加密音频信号；生成对应于第一密钥的第二密钥；确定所接收的加密音频信 号内的第一部分和第二部分；以及根据预定系统，通过所生成的第二密钥解密所确定的第二部分。 

在根据本发明的上述实施例的信息处理系统和信息处理方法中，在包括第一信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号和第二信息处理装置，用于接收该音频信号的信息处理系统中，执行下述过程。即，在第一信息处理装置中，生成根据预定系统，将在加密时使用的第一密钥；判定音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是应当加密的音频信号的部分，第二部分是不应当加密的音频信号的部分；通过所生成的第一密钥加密第一部分，而禁止第二部分的加密，以及传送由加密的第一部分和未加密的第二部分组成的加密音频信号。然后，在第二信息处理装置中，接收从第一信息处理装置传送的加密音频信号；生成对应于第一密钥的第二密钥；确定在所接收的加密音频信号内的第一部分和第二部分；以及根据预定系统，通过所生成的第二密钥解密所确定的第二部分。 

根据本发明的又一实施例，提供第一信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号。详细地，根据本发明的该实施例的第一信息处理装置包括密钥生成器，配置成根据预定系统，生成将在加密时使用的第一密钥，音频加密器，配置成根据预定系统，执行通过由密钥生成器生成的密钥，加密音频信号的加密过程，加密开/关判定器，配置成判定将加密该音频信号的哪一部分以及不加密该音频信号的哪一部分，以及根据判定结果，控制音频加密器的加密过程，以及发射机，配置成基于加密开/关判定器的控制，传送由音频加密器加密的音频信号。 

音频信号可以具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及加密开/关判定器可以判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数 据包的其他部分。 

加密开/关判定器可以使UDW2至UDW17中每个的位7至位0经受加密，基于位7至位0的加密结果，重新计算偶数奇偶校验，以便将偶数奇偶校验位分配到位8，将位8的倒置分配到位9，以及禁止加密剩余数据。 

根据本发明的又一实施例，提供一种用在信息处理装置中的信息处理方法，所述信息处理装置用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号。详细地，根据本发明的该实施例的第一信息处理方法包括步骤：根据预定系统，生成将在加密时使用的密钥；判定音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是应当加密的音频信号的部分，第二部分是不应当加密的音频信号的部分；通过所生成的密钥，加密第一部分，以及禁止加密第二部分；以及传送由加密的第一部分和未加密的第二部分组成的加密音频信号。 

根据本发明的又一实施例，提供对应于根据本发明的实施例的上述第一信息处理方法的第一程序。 

在根据本发明的一个实施例的第一信息处理装置和方法，以及第一程序中，将下述过程执行为直到使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号的过程。即，生成根据预定系统，将在加密时使用的密钥；判定音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是音频信号的应当加密的部分，第二部分是音频信号的不应当加密的部分，通过所生成的密钥，加密第一部分，而禁止第二部分的加密，以及传送由加密的第一部分和未加密的第二部分组成的加密音频信号。 

根据本发明的又一实施例，提供第二信息处理装置，用于当使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，从另一 信息处理装置传送根据预定系统，由第一密钥加密的音频信号时，接收所加密的音频信号以及解密所接收的加密音频信号。详细地，根据本发明的该实施例的第二信息处理装置包括接收机，配置成接收从另一信息处理装置传送的加密音频信号；密钥生成器，配置成生成对应于第一密钥的第二密钥；音频解密器，配置成根据预定系统，执行通过由密钥生成器生成的第二密钥，解密由接收机接收的加密音频信号的解密过程；以及加密开/关确定器，配置成确定已经加密由接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及还未加密由接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及根据确定结果，控制音频解密器的解密过程。 

音频信号可以具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及加密开/关确定器可以确定已经加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及还未加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。 

根据本发明的又一实施例，提供一种用在信息处理装置中的信息处理方法，用于当使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，从另一信息处理装置传送根据预定系统，通过第一密钥加密的音频信号时，接收加密音频信号和解密所接收的加密音频信号。详细地，该方法进一步包括步骤：接收从另一信息处理装置传送的加密音频信号；生成对应于第一密钥的第二密钥；确定所接收的加密音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是所接收的加密音频信号的已经加密的部分，第二部分是所接收的加密音频信号的还未加密的部分；以及根据预定系统，通过所生成的第二密钥，解密所确定的第二部分。 

根据本发明的又一实施例，提供根据本发明的一个实施例，对应于上述第二信息处理方法的第二程序。 

在分别根据本发明的一个实施例的第二信息处理装置和方法以及第二程序中，将下述过程执行为用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串 行数字接口)，根据SMPTE 299M，从另一信息处理装置传送根据预定系统，通过第一密钥加密的音频信号时，接收加密音频信号和解密所接收的加密音频信号的过程。即，接收从另一信息处理装置传送的加密音频信号；生成对应于第一密钥的第二密钥；确定所接收的加密音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是所接收的加密音频信号的已经加密的部分，第二部分是所接收的加密音频信号的还未加密的部分；以及根据预定系统，通过所生成的第二密钥，解密所确定的第二部分。 

如上，根据本发明的上述实施例，使用HD-SDI，传送音频信号。另外，实现该音频信号的保护。 

附图说明

图1是示例说明符合SMPTE 427M的内容保护系统的示例性结构的图； 

图2是示例说明根据本发明的一个实施例的内容保护系统的示例性结构的图； 

图3是示例说明根据本发明的另一实施例的内容保护系统的示例性结构的图； 

图4是示例说明将嵌入HD-SDI信号中的音频信号的示例性结构的图； 

图5是示例说明图4的音频信号中的CHn的内容的图； 

图6是示例说明根据本发明的另一实施例的内容保护系统的示例性结构的图； 

图7是用于说明由图3或6所示的加密装置执行的、用于音频信号A的示例性加密过程的时序图； 

图8是示例说明根据本发明的另一实施例的内容保护系统的示例性结构的图；以及 

图9是示例说明执行根据本发明的一个实施例的程序的个人计算机的示例性结构的框图。 

具体实施方式

在下文中，将描述本发明的实施例。如在附加权利要求书中所述的本发明的构成特征和在本说明书或附图中的具体例子间的一一对应例示如下。注意该初步描述是指确认在说明书或附图中描述支持在附加权利要求中所述的本发明的具体例子。因此，即使存在说明书或附图中描述但在初步描述中未描述为对应于本发明的任何组成特征的具体例子，也并不意味着该具体例子不对应于任何组成特征。相反，即使在该初步描述中，将某一具体例子描述为对应于本发明的某一组成特征，但并不意味着该某一具体例子不对应于任何其他组成特征。 

此外，该初步描述不应当解释为是指在附加权利要求书中列举具有在该说明书或附图中所述的它们的具体例子的所有发明特征。换句话说，该初步描述不应当解释为否定具有在该说明书或附图中所述的具体例子，但在本申请的附加权利要求书中未列举的任何发明特征，即，可以在分案申请中要求或通过未来修改，在本申请中另外要求的任何发明特征。 

根据本发明的一个实施例的信息处理系统(例如图6的信息处理系统)是包括下述的信息处理系统：第一信息处理装置(例如，图6中的加密装置201)，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号；以及第二信息处理装置(例如图6中的解密装置202)，用于接收该音频信号，其中，第一信息处理装置包括：第一密钥生成器(例如图6中的元数据生成部12)，配置成根据预定系统，生成在加密时使用的第一密钥；音频加密器(例如图6中的AES核心部11、划分部13、转换部151、FiFo部152以及音频加密部153)，配置成根据预定系统，通过由第一密钥生成器生成的第一密钥加密该音频信号；加密开/关判定器(例如图6中的加密开/关判定部154)，配置成判定将加密音频信号的哪一部分以及将不加密音频信号的哪一部分，以及根据判定结果，通过音频加密器控制加 密过程，以及发射机(例如图6中的组合部16和传输部17)，配置成基于加密开/关判定器的控制，传送由音频加密器加密的音频信号，以及其中，第二信息处理装置包括：接收机(例如图6中的接收部21和划分部22)，配置成接收从第一信息处理装置传送的加密音频信号；第二密钥生成器(例如图6中的元数据提取部23)，配置成生成对应于第一密钥的第二密钥；音频解密器(例如图6中的AES核心部24、划分部25、FiFo部161、音频解密部162和转换部163)，配置成根据预定系统，通过由第二密钥生成器生成的第二密钥执行解密由接收机接收的加密音频信号的解密过程；以及加密开/关确定器(例如图6中的加密开/关确定部164)，配置成确定加密由接收机接收的加密音频信号的哪一部分以及不加密由接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及根据确定结果，控制音频解密器的解密过程。 

根据本发明的一个实施例的第一信息处理装置(例如图6中的加密装置201)，是使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号的信息处理装置，该装置包括：密钥生成器(例如图6中的元数据生成部12)，配置成根据预定系统，生成在加密时使用的密钥；音频加密器(例如图6中的AES核心部11、划分部13、转换部151、FiFo部152以及音频加密部153)，配置成根据预定系统，通过由密钥生成器生成的密钥执行加密音频信号的过程；加密开/关判定器(例如图6中的加密开/关判定部154)，配置成判定将加密音频信号的哪一部分以及将不加密音频信号的哪一部分，以及根据判定结果，控制音频加密器的加密过程，以及发射机(例如图6中的组合部16和传输部17)，配置成基于加密开/关判定器的控制，传送由音频加密器加密的音频信号。 

音频信号可以具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构(例如图4中所示的包结构)，以及加密开/关判定器可以判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。 

分别根据本发明的一个实施例的第一信息处理方法和第一程序分别是对应于根据本发明的一个实施例的上述第一信息处理装置的方法和程序。例如，如下所述，如图9所示，由计算机执行该第一程序。 

根据本发明的一个实施例的第二信息处理装置(例如图6中的解密装置202)是用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，从另一信息处理装置(例如图6中的加密装置201)，传送根据预定系统，通过第一密钥加密的音频信号时，接收加密音频信号和解密所接收的加密音频信号的信息处理装置，该装置包括：接收机(例如图6中的接收部21和划分部22)，配置成接收从另一信息处理装置传送的加密音频信号；密钥生成器(例如图6中的元数据提取部23)，配置成生成对应于第一密钥的第二密钥；音频解密器(例如图6中的AES核心部24、划分部25、FiFo部161、音频解密部162以及转换部163)，配置成根据预定系统，执行通过由该密钥生成器生成的第二密钥，解密由该接收机接收的加密音频信号的解密过程；以及加密开/关确定器(例如图6中的加密开/关确定部164)，配置成确定已经加密由接收机接收的加密音频信号的哪一部分以及还未加密由接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及根据确定结果，控制音频解密器的解密过程。 

音频信号可以具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构(例如如图4中所示的包结构)，以及加密开/关确定器可以确定已经加密作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及还未加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。 

如前所述，当前研究的用于内容保护的技术仅实现视频信号的保护，而未考虑音频信号的保护。为便于理解本发明的实施例，现在，在描述本发明的实施例前，将参考图1，详细地描述当前研究的技术的缺陷。 

图1示例说明用于通过加密视频信号，执行内容保护(链路加密)的信息处理系统的示例性结构。该信息处理系统符合SMPTE 427M”用于1.5Gb/s1串行数字接口的链路加密”，在2006年4月标准化教程中。 

在下文中，用于执行内容保护的信息处理系统将称为“内容保护系统”。 

在图1中，由实线限定的矩形表示装置或作为该装置的部件的块，而由虚线限定的矩形表示具体信息。这也适用于下述的其他图。 

图1的内容保护系统包括用于加密内容的一个分量的视频信号的加密装置1，以及用于解密由该加密装置1加密的视频信号的解密装置2。注意已经将视频信号称为内容的一个分量，因为内容通常不仅包括视频信号，而且包括音频信号和其他数据，如下所述。 

在该内容保护系统中，假定例如在SMPTE 292M中标准化的HD-SDI用于加密装置1和解密装置2之间的接口。即，在该内容保护系统中，加密视频信号作为所谓的HD-SDI信号，从加密装置1传送到解密装置2。 

另外，在该内容保护系统中，输入到加密装置1并最终从解密装置2输出的视频信号采用使亮度信号Y和颜色信号C彼此分离的形式，如由图1中的“明文(Y)”和“明文(C)”表示。 

加密装置1使用AES(高级加密标准)密码，其是对称密钥密码系统的一种，来加密视频信号。因此，加密装置1包括AES核心部11、元数据生成部12、划分部13、FiFo部14-Y和14-C、视频加密部15-Y和15-C、组合部16和传输部17。 

AES核心部11使用LE密钥31，其是与解密端的设备(即图1的内容保护系统的解密装置2)共享的公钥，以及AES输32，生成AES输出33，作为根据AES密码，直接加密视频信号的数据，以及将所生成的AES输出33提供给划分部13。 

由元数据生成部12生成LE密钥31和AES输入32。具体地，元数据生成部12生成在加密装置1中执行的加密过程中所需的各种信息。换句话说，元数据生成部12生成在解密装置2中执行的解密过程中所需的各种信息，诸如上述LE密钥31和AES输入32、帧复位等 等。另外，元数据生成部12生成包含在这些各种信息中的LE密钥31和一些附加信息的数据。在下文中，将该数据称为“LEKP”(链路加密密钥有效载荷)。元数据生成部12使用解密装置2的公钥来例如根据2048位RSA(R.Rivest，A.Shamir以及L.Adelman)加密系统，加密该LEKP。在下文中，该RSA加密系统将称为”RSA密码”。通过根据RSA密码，加密LEKP获得的数据在下文中将称为“ELEKP”。即，元数据生成部12生成ELEKP。然后，元数据生成部12生成包含ELEKP、AES输入32的一个分量等等的元数据34，以及将所生成的元数据34提供给组合部16。 

在该内容保护系统中，从AES核心部11输出到划分部13的AES输出33为128位长。划分部13在由AES输出33构成的128位中，将低位12位划分成10位数据的条，每条作为实际用来加密视频信号的密钥(在下文中称为“AES密钥”)，以及将10位数据的条顺序地提供给FiFo部14-Y和14-C的每一个。在下述的图7中，构成AES输出33的每个六边形，即，具有Ck或Yk的六边形(k是从0至5的整数)，如在此所述，对应于一个AES密钥。 

每个FiFo部14-Y和14-C将10位AES密钥以FiFo(先入先出)方式，顺序地提供给视频加密部15-Y和15-C的相应一个，如它们的名称建议的。换句话说，FiFo部14-Y和14-C中的每个输出流数据(在下文中称为“AES密钥流”)，其中，连续排列10位AES密钥。具体地，如下文所述的图7中所示的“用于Y的AES密钥流”是例如从FiFo部14-Y输出到视频加密部15-Y的AES密钥流的一个例子。另外，在下文中所述的图7中所示的“用于C的AES密钥流”是例如从FiFo部14-C输出到视频加密部15-C的AES密钥流的一个例子。 

视频加密部15-Y将视频信号中的亮度信号Y分成每个为预定大小(例如一个字)的数据条，以及对预定大小的数据条的单独的一个，使用从FiFo部14-Y顺序地提供的10位AES密钥的每一个，加密亮度信号Y。即，视频加密部15-Y将合成信号(在下文中称为“加密亮度信号Y”提供给组合部16。同时，视频加密部15-C将视频信号中的 颜色信号C分成每个为预定大小(例如一个字)的数据条，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部14-C顺序地提供的10位AES密钥的每一个，加密颜色信号C。然后，视频加密部15-C将最终信号(在下文中，称为“加密颜色信号C”)提供给组合部16。 

在下文中，将从视频加密部15-Y输出的加密亮度信号Y和从视频加密部15-C输出的加密颜色信号C统称为“加密视频信号”。 

组合部16将由元数据生成部12生成的元数据34叠加在例如从视频加密部15-Y和15-C输出的加密视频信号的垂直消隐区上，以及将合成信号(在下文中，称为“元数据叠加加密视频信号”提供给传输部17。 

传输部17将从组合部16提供的元数据叠加加密视频信号，以HD-SDI信号的形式提供给解密装置2。即，传输部17执行将元数据叠加加密视频信号的形式转换成HD-SDI信号的形式等等的过程。例如，在将元数据叠加加密视频信号作为并行信号输入到传输部17的情况下，传输部17执行并串转换等等。 

因此，将以HD-SDI信号的形式，从加密装置1传送的元数据叠加加密视频信号传送到解密装置2。解密装置2包括接收部21、分离部22、元数据提取部23、AES核心部24、划分部25、FiFo部26-Y和26-C，以及视频解密部27-Y和27-C。 

接收部21接收以HD-SDI信号的形式，从加密装置1传送的元数据叠加加密视频信号，以及将所接收的元数据叠加加密视频信号提供给分离部22。此时，根据需要，接收部21执行转换元数据叠加加密视频信号(例如串并转换)的形式等等的过程。 

分离部22从经接收部21接收的元数据叠加加密视频信号分离加密亮度信号Y、加密颜色信号C和元数据34的每一个，并将它们分别提供给视频解密部27-Y、视频解密部27-C和元数据提取部23。 

换句话说，元数据提取部23从提供给分离部22的元数据叠加加密视频信号提取诸如元数据34的信息。然后，元数据提取部23由所提取的信息，重构LE密钥31、AES输入32等等，并将它们提供给 AES核心部24。 

AES核心部24使用由元数据提取部23提供的LE密钥31和AES输入32，重构AES输出33，以及将重构的AES输出33提供给划分部25。 

划分部25在构成AES输出33的128位中，将低位120位划分成10位AES密钥，以及将所获得的10位AES密钥顺序地提供给FiFo部26-Y和26-C的每一个。 

FiFo部26-Y和26-C的每一个将10位AES密钥以如它们的名称建议的FiFo方式，顺序地提供给视频解密部27-Y和27-C的相应一个。即，FiFo部26-Y和26-C分别输出类似于从加密装置1的FiFo部14-Y和14-C输出的AES密钥流。 

视频解密部27-Y将从分离部22提供的加密亮度信号Y分成数据条，每一数据条为预定大小(例如1个字)，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部26-Y顺序地提供的10位AES密钥的每一个，解密该加密亮度信号Y。视频解密部27-Y将合成重构亮度信号Y顺序地输出到外部。 

同时，视频解密部27-C将由分离部22提供的加密颜色信号C分成数据条，每一数据条为预定大小(例如一个字)，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部26-C顺序地提供的10位AES密钥的每一个，解密加密颜色信号C。视频解密部27-C将合成重构颜色信号C顺序地输出到外部。 

如上参考图1所述，在2006年4月标准化教程中的SMPTE 427M是用于视频信号的标准。因此，在使用HD-SDI传送内容的情况下，SMPTE 427M仅通过加密视频信号，实现内容保护。如从该事实很显然，目前，音频信号的保护不在用于内容保护的考虑中。 

如上所述，然而，音频信号一般是内容的一种分量。因此，期望对内容保护，不仅执行视频信号的保护，而且执行音频信号的保护。因此，为与视频信号一样，也通过加密保护例如嵌入HD-SDI信号中的音频信号，本发明已经设计了例如基于图1的内容保护系统，具有 如图2所示的结构的内容保护系统。图2示例说明作为根据本发明的一个实施例信息处理系统的内容保护系统的示例性结构。 

在图2中，具有与图1相应元件的元件由与图1中的相应元件相同的参考数字表示，以及适当时，省略这些元件的描述。 

当与图1所示的加密装置1相比时，图2的内容保护系统中的加密装置51另外包括LE密钥生成部61、加密数据生成部62、划分部63、FiFo部64、转换部65以及音频加密部66，以便加密音频信号A。 

LE密钥生成部61将生成专用于音频信号A的LE密钥35，以及将所生成的LE密钥35提供给加密数据生成部62。LE密钥35不同于LE密钥31并与其无关。 

加密数据生成部62使用LE密钥35，生成用于直接加密音频信号A的数据36(在下文中，称为“音频加密数据”)，以及将所生成的音频加密数据36提供给划分部63。 

根据预定对称密钥密码系统，生成音频加密数据36。在本实施例中，如在视频信号的加密中，根据例如AES密码，生成音频加密数据。具体地，在本实施例中，音频加密数据36是例如与AES输出33一样长的128位。换句话说，AES核心部11是用于视频信号的加密引擎，以及由该加密引擎生成AES输出33。另一方面，加密数据生成部62是专用于音频信号A并与用于视频信号的加密引擎分开和无关提供的加密引擎。通过专用于音频信号A的加密引擎，生成不同于AES输出33的音频加密数据36。 

划分部63在构成音频加密数据36的128位中，将低位120位划分成10位数据条，以及将10位数据条顺序地提供给FiFo部64。由于在本实施例中，在加密数据生成部62中采用AES密码，由划分部63获得的每一10位数据条在下文中，也称为“AES密钥”。 

FiFo部64将从划分部63接收的10位AES密钥以与其名称建议的FiFo方式，顺序地提供给音频加密部66。即，FiFo部64输出专用于音频信号A的AES密钥流。 

根据需要，转换部65执行将音频信号A转换成允许加密音频信 号A的形式的过程(例如串并转换等等)，以及将该音频信号A提供给音频加密部66。 

音频加密部66将从该转换部65提供的音频信号A分成每个为预定大小(例如一个字)的数据条，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部64顺序地提供的10位AES密钥的每一个，加密音频信号A。因此，音频加密部66将合成信号(在下文中称为“加密音频信号A”)提供给组合部16。 

组合部16将元数据34以及另外地，作为一条元数据的加密音频信号A叠加在加密视频信号上，以及将合成信号(在下文中称为“叠加加密视频信号的音频元数据”)提供给传输部17。 

因此，叠加加密视频信号的音频元数据从加密装置51的传输部17以HD-SDI信号的形式，传送到解密装置52。与在图1中所示的解密装置2相比，解密装置52另外包括LE密钥生成部71、解密数据生成部72、划分部73、FiFo部74、音频解密部75和实现加密音频信号A的解密的转换部76。 

LE密钥生成部71生成与用在加密装置51中的LE密钥35相同的密钥，即，专用于音频信号A的LE密钥35，以及将所生成的密钥提供给解密数据生成部72。 

解密数据生成部72使用LE密钥35来生成用于直接解密加密音频信号A的数据(在下文中称为“音频解密数据”)，以及将所生成的音频解密数据37提供给划分部73。即，音频解密数据37是用于解密并对应于音频加密数据36的数据。在本实施例中，音频解密数据37是128位长。 

划分部73在构成音频解密数据37的128位中，将低位120位划分成10位AES密钥，以及将该10位AES密钥顺序地提供给FiFo部74。 

FiFo部74以与其名称所建议的FiFo方式，将10位AES密钥顺序地提供给音频解密部75。即，FiFo部74输出专用于音频信号A的AES密钥流。 

另外，将由分离部22，从叠加加密视频信号的音频元数据分离的加密音频信号A提供给音频解密部75。因此，音频解密部75将所加密的音频信号A分离成数据条，每个为预定大小(例如一个字)，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部74顺序地提供的10位AES密钥的每一个，解密该加密音频信号A。音频解密部75将合成重构音频信号A顺序地输出到转换部76。 

转换部76根据需要，执行转换从音频解密部75提供的音频信号A的形式的过程(例如并串转换等等)，以及将音频信号A输出到外面。 

使用具有如图2中所示的上述结构的内容保护系统不仅允许使用SMPTE 427M的技术，保护HD-SDI信号中的视频信号(即亮度信号Y和颜色信号C)，而且允许以类似的方式，保护嵌入该HD-SDI信号中的音频信号A。 

然而，不幸的是，具有图2所示的结构的内容保护系统具有下述两个缺点(即第一和第二缺点)。 

第一缺点是，如上所述，存在下述需要：1)确定将专用于音频信号A的加密系统；2)将加密装置51中的LE密钥生成部61、加密数据生成部62、划分部63、FiFo部64、转换部65和音频加密部66提供为专用于音频信号A的加密电路；以及3)将解密装置52中的LE密钥生成部71、解密数据生成部72、划分部73、FiFo部74、音频解密部75和转换部76提供为专用于音频信号A的解密电路。换句话说，图2所示的内容保护系统具有第一缺点在于，图2中的加密装置51与图1的加密装置1相比，具有增加的电路规模，因为加密装置51另外包括专用于音频信号A的加密电路，以及图2的解密装置52与图1的解密装置2相比，具有增加的电路规模，因为解密装置52另外包括专用于音频信号A的解密电路。 

第二缺点在于存在建立用于传送专用于音频信号A的LE密钥的新保密手段的需要，因为如下所述，除为用于加密和解密视频信号的公用密钥的LE密钥31外，还使用为用于加密和解密音频信号A的公 用密钥的LE密钥35。 

现在，将更详细地描述第二缺点。 

为与HD-SDI传输，对称密钥密码系统由于其处理速度需求，通常采用为加密算法。因此，在本实施例中采用AES密码。在对称密钥密码系统中，加密和解密端必须拥有该公用密钥，以及经保密技术，不能将该公用密钥传送到加密和解密端将导致安全漏洞和内容保护失败。 

作为用于传送公用密钥的保密技术，通常存在下述三种技术(即第一、第二和第三技术)。第一技术是将公用密钥嵌入硬件中的技术。第二技术是使用公钥密码术来传送该公用密钥的技术。第三技术是使用Diffie-Hellman密钥交换算法来传送该公用密钥的技术。 

例如，将第二技术用作用于传送为用于视频信号的公用密钥的LE密钥31的保密技术。即，如上所述，元数据生成部12根据RSA密码(其是公钥密码术的一个例子)加密该LE密钥31，以及允许将所加密的LE密钥31包括在该元数据34中，其通过组合部16叠加在所加密的视频信号上并由传输部17传送到密钥装置52。 

图2所示的内容保护系统具有第二缺点在于，存在除用于传送用于视频信号的LE密钥31的保密手段外，还需要建立用于传送专用于音频信号A的LE密钥35的新保密手段。 

例如，在将上述第一技术采用为用于传送专用于音频信号A的LE密钥35的新保密手段的情况下，即，在LE密钥35嵌入硬件中的情况下，第二缺点实际上存在下述缺点：需要嵌入更多密钥(如LE密钥35)来通过缩短密钥交换的间隔，保证更多安全度，这导致增加硬件规模。 

另外，例如，在将上述第二或第三技术采用为用于传送专用于音频信号A的LE密钥35的新保密手段的情况下，即，在使用公钥密码术或Diffie-Hellman密钥交换算法来传送公用密钥的情况下，第二缺点实际上是下述缺点：与元数据生成部12和元数据提取部23无关地要求用于实现LE密钥35的保密传送的另外的装置，以及不管是由软 件还是硬件实现该另外的装置，提供另外的装置导致增加负担和繁重处理。 

同样地，本发明人已经进一步设计了图3所示的内容保护系统以便克服上述第一和第二缺点。图3示例说明作为根据本发明的一个实施例的信息处理系统的内容保护系统的示例性结构。该内容保护系统不同于图2的内容保护系统。 

在图3中，用与图1的相应部件的相同的参考数字表示具有图1中的相应部件的元件，以及适当时，省略这些元件的描述。 

与图1的加密装置1相比，图3的内容保护系统中的加密装置101另外包括转换部151、FiFo部152和实现音频信号A的加密的音频加密部153。 

转换部151根据需要，执行将音频信号A转换成允许加密音频信号A的形式的过程(例如，串并转换等等)，以及将该音频信号A提供给音频加密部153。 

FiFo部152以与其名称建议的FiFo方式，将从划分部13提供的10位AES密钥顺序地提供给音频加密部153。即，如参考图1所述，从划分部13输出的这些10位AES密钥是当视频加密部15-C加密视频信号中的颜色信号C时使用的AES密钥。在图3的内容保护系统中，将这些AES密钥也提供给FiFo部152。换句话说，在图3的内容保护系统中，提供给FiFo部152的AES密钥(即，用于加密音频信号A的AES密钥)不是不同于用于加密视频信号的AES密钥的专用密钥，而是与用于加密视频信号(即颜色信号C)相同的AES密钥。具体地，例如，将如在下文所述的图7中所示的“用于C的AES密钥流”不仅通过FiFo部14-C，提供给视频加密部15-C，而且通过FiFo部152，提供给音频加密部153。 

音频加密部153将从转换部151接收的音频信号A分成每个为预定大小(例如一个字)的数据条，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部152顺序地提供的10位AES密钥的每一个(即，也用于加密颜色信号C的AES密钥)，加密该音频信号A。因此， 音频加密部153将合成加密音频信号A提供给组合部16。 

组合部16将元数据以及另外地，作为一条元数据的加密音频信号A叠加在加密视频信号上，以及将合成叠加加密视频信号的音频元数据提供给传输部17。 

由此，叠加加密视频信号的音频元数据从加密装置101的传输部17以HD-SDI信号的形式，传送到解密装置102。与图1中的解密装置2相比，解密装置102另外包括FiFo部161、音频解密部162以及实现加密音频信号A的解密的转换部163。 

FiFo部161以与其名称建议的方式，将从划分部25提供的10位AES密钥顺序地提供给音频解密部162。即，如参考图1所述，从划分部25输出的这些10位AES密钥是当视频解密部27-C解密该加密视频信号中的加密颜色信号C时使用的AES密钥。在图3的内容保护系统中，也将这些AES密钥提供给FiFo部161。即，在图3的内容保护系统中，提供给FiFo部161的AES密钥(即用于解密该加密音频信号A的AES密钥)不是不同于用于解密该视频信号的AES密钥的专用密钥，而是与用于解密该视频信号(即颜色信号C)相同的AES密钥。具体地，例如，在下文中所述的图7中所示的重构“用于C的AES密钥流”不仅通过FiFo部26-C提供给视频解密部27-C，而且通过FiFo部161提供给音频解密部162。 

音频解密部162将从分离部22接收的加密音频信号A分成每个为预定大小(例如一个字)的数据条，以及对预定大小的数据条的单独一个，使用从FiFo部161顺序地提供的10位AES密钥(即也用于解密该加密颜色信号C的AES密钥)的每一个，解密该加密音频信号A。因此，音频解密部162将最终重构音频信号A顺序地输出到转换部163。 

转换部163根据需要，执行转换从音频解密部162接收的音频信号A的形式(例如并串转换等等)，以及将音频信号A输出到外部。 

将图3与图2比较，为不是专用于音频信号A以及在图2的加密装置51中所需的加密电路的一部分的LE密钥生成部61、加密数据 生成部62以及划分部63在图3的加密装置101中是不必要的。类似地，为专用于加密音频信号A且在图2的解密装置52所需的解密电路的一部分的LE密钥生成部71、解密数据生成部72和划分部73在图3的解密装置102中是不必要的。因此，使用图3中的内容保护系统与图2的内容保护系统相比，实现电路规模缩减。即，使用图3的内容保护系统导致克服图2的上述内容保护系统的第一缺点。 

此外，在图3的内容保护系统中，用于加密和解密视频信号的LE密钥31也用作用于加密和解密音频信号A的公用密钥。这消除了建立用于传送专用于音频信号A的公用密钥的新保密手段的需要。即，使用图3的内容保护系统导致克服图2的上述内容保护系统的第二缺点。 

在本实施例中，有关图3的内容保护系统的接口，即，有关加密装置101和解密装置102间的接口，如上所述，采用在SMPTE 292M中标准化的HD-SDI。 

SMPTE 299M规定必须以图4所示的音频数据包格式，将音频信号嵌HD-SDI信号中。即，音频信号也是一条元数据。 

参考图4，在下文中，将简单地描述音频信号的音频数据包的包结构。 

如图4所示，音频信号的音频数据包具有包结构，其中，按以下顺序排列信息，诸如ADF(辅助数据标志)、DID(数据标识)、DBN(数据块号)、DC(数据计数)、用户数据、CS(校验和)等等。音频信号的音频数据包中的用户数据是由图4中的UDW0至UDW23表示的24字数据。具体地，用户数据包括CLK(音频时钟相位数据)、CHn(其中n为从1至4的整数)(音频数据)、以及ECC(错误校验码)。 

由图4中的UDW0至UDW1表示的CLK是输入音频信号和视频信号的采样时钟的相位的度量结果。 

由图4中的UDW0至UDW17表示的CHn的每一个是通过将输入音频信号中，称为“AES子帧”的实际数据转换成数据包时获得的4 字数据包。在图5中示出了AES子帧的结构，但为简化起见，在此不描述该结构的细节。关于其细节，见图1和SMPTE 299M的说明书中的描述。 

由图4中的UDW18至UDW23所示的ECC是为检测和校正传输错误而添加的信息。 

由此，嵌入HD-SDI信号中的音频信号需要具有如图4所示的音频数据包的包结构。因此，由于在图3的内容保护系统中，从加密装置101传送到解密装置102的加密音频信号A嵌入HD-SDI信号中，加密音频信号A需要保持如图4所示的音频数据包的包结构。 

因此，为了维持如图4所示的音频数据包的包结构的加密音频信号A，加密装置101可以以下述方式处理音频信号A。 

在图4所示的包结构中，即使在加密音频信号A后，ADF、DID、DBN和DC保持不变。即，ADF、DID、DBN和DC是不应当加密的信息。CS是需要根据加密音频信号A的结果，根据数据变化，重新计算的信息，以便CS具有如在传输路径上的包的CS的适当的值。 

关于由图4中的UDW0和UDW1表示的CLK，如果与为音频信号A的实际数据的CHn一起加密CLK，可能不能锁定包括在不支持加密音频信号A以及用于恢复音频信号的采样时钟的接收机中的PLL，以致音频信号A和视频信号不能彼此同步。因此，CLK是不应当加密以确保兼容性的信息，就象ADF、DID等等一样。 

另外，关于由图4中的UDW18至UDW23所示的ECC，如果重新计算ECC以及当加密为音频信号A的实际数据的CHn时，用新的ECC代替，新的ECC是用于加密音频信号A的实际数据的ECC。这表示丧失用于初始音频信号A的实际数据的传输误差检测和校正的手段。因此，ECC也是不应当加密的信息。此外，不重新计算ECC允许不支持音频信号的接收机检测ECC误差，因此，变得可以基于该信息，使从该接收机输出的音频信号静音。 

鉴于上文，在具有如图4所示的包结构并嵌入HD-SDI信号中的音频信号A中的信息条中，仅为音频信号A的实际数据的CHn，即 在图4中，从UDW2开始并以UDW17结束的仅16个字是应当加密的信息。 

因此，图3中的加密装置101执行例如，加密UDW2至UDW17的每一个的位7至位0；基于位7至位0的加密的结果，重新计算偶数奇偶校验以便将偶数奇偶校验位分配到位8；将位8的倒置分配到位9；以及禁止剩余数据的加密的加密过程(该加密过程在下文中将称为“维持包结构加密过程”)。这允许使用加密保护音频信号A同时如图4所示，将该结构维持为音频数据包。 

在这种情况下，当解密该加密音频信号A同时维持如图4所示的音频数据包的结构时，解密装置102可以执行例如仅解密为音频信号A的实际数据的CHn，即从图4的UDW2开始以及以UDW17结束的仅16个字的解密过程。在下文中，将该解密过程称为“维持包结构的解密过程”。 

当通过图3中的音频加密部153执行维持包结构加密过程本身时，可以基于音频加密部153自身或通过另一块，诸如图6中所示的加密开/关判定部154的判断，执行该过程的控制(即，有关应当加密如图4所示的音频数据包的哪一部分以及不应当加密音频数据包的哪一部分的判断，或基于该判定的结果的各种过程的控制)。类似地，尽管通过图3的音频解密部162，执行维持包结构解密过程本身时，可以基于音频解密部162本身或通过另一块，诸如图6所示的加密开/关确定部164的判断，执行该过程的控制(即，确定已经加密图4所示的音频数据包的哪些部分以及还未加密音频数据包的哪些部分，或基于该确定结果的各种过程的控制)。 

图6示例说明作为根据本发明的另一实施例的信息处理系统的内容保护系统的示例性结构。该内容保护系统不同于图3的内容保护系统。在图6中，用与图3中的相应元件相同的参考数字表示具有图3中的相应元件的元件，以及如果适合，省略这些元件的描述。与图3中的加密装置101相比，图6的内容保护系统中的加密装置201另外包括上述加密开/关判定部154。与图3中的解密装置102相比，图6 的内容保护系统中的解密装置202另外包括上述加密开/关确定部164。 

在图2的内容保护系统中，在如在本实施例中，将HD-SDI用作加密装置51和解密装置52间的接口的情况下，需要执行维持包结构加密过程和维持包结构解密过程。在这种情况下，尽管由图2中的音频加密部66执行维持包结构的加密过程，但可以基于音频加密部66本身或通过未示出的另一块的判断，执行该过程的控制。类似地，尽管通过图2中的音频解密部75，执行维持包结构解密过程本身，但可以基于音频解密部75本身或通过未示出的另一块的判断，执行该过程的控制。 

接着，参考图7，在下文中，将描述由图3的加密装置101或图6的加密装置201执行的、用于音频信号A的加密过程。图7是示例说明在AES 128位CTR模式中，用于视频信号中的颜色信号C的AES密钥流也用作用于音频信号A的AES密钥流的情况下，用于音频信号A的示例性加密过程的时序图。 

具体地，图7示例说明有关(在该图中，从上到下)时钟、AES行复位、密码块计数、AES输入32、AES输出33、用于Y的AES密钥流、用于C的AES密钥流、流转换器复位、1.5Gbps SDI(音频信号A嵌入原型)以及加密音频信号A的时序图。 

时钟是指以约75MHz，或精确地74.25MHz或74.147MHz的视频时钟。 

AES行复位是指将AES核心部11的系统延迟(例如图4的例子中，对应于由“AES核心系统延迟(例如12时钟)”表示的12时钟周期的时间)预先应用于到AES核心部11的复位信号，以便从图3的AES核心部11输出用于将加密的帧的第一AES输出33等等，以便与视频信号的采样紧接EAV的相位重合(在图7的例子中，以便与由具有在1.5Gbps SDI(音频信号A嵌入原型)中所述的“LN0”的六边形表示的数据相位重合)。 

密码块计数是指在CTR(计数器)模式中操作的AES核心部11 的最低计数器。每次从AES核心部11中输出AES输出33时，递增该计数器(在图7的例子中，每6个时钟周期)。在图7的密码块计数的时序图上的表达式“2750＝6*458+2”是指下文。尽管未示出，但作为HD-SDI信号的视频信号的一帧数据由2750个字组成，其是按顺序排列的EAV、H-ANC、SAV和有效视频或V-ANC。上述表达式的左手侧是一帧数据的数据量(即2750字)。具体地，将一帧数据分成6个字的块，以及AES输出33分配到每个6个字的块。从所分配的AES输出33划分的AES密钥的每一个用于构成该块的6个字的单独一个，以及在每一时钟周期，接连地加密字。表达式“2750＝6*458+2”表示上文。 

如上所述，将AES输出33在图3等等的划分部13中划分成10位AES密钥。在图7中，由一个六边形表示每10位AES密钥。注意在此所述的不具有字符的灰色六边形表示没有数据。在下文中，如果适合，将图7的六边形内的字符用于区分AES密钥。 

从每一AES输出33划分并提供给FiFo部14-Y的AES密钥Y0至Y5按AES密钥Y0、AES密钥Y1、AES密钥Y2、AES密钥Y3、AES密钥Y4和AES密钥Y5的顺序，顺序地提供给视频加密部15-Y。如图7所示，每隔6个时钟周期，从AES核心部11输出AES输出33。因此，在划分部13中，从每一AES输出33划分的AES密钥Y0至Y5作为AES密钥流，经FiFo部14-Y，提供给视频加密部15-Y。这由图7中的“用于Y的AES密钥流”表示。 

类似地，从每一AES输出33划分并提供给FiFo部14-C的AES密钥C0至C5按AES密钥C0、AES密钥C1、AES密钥C2、AES密钥C3、AES密钥C4和AES密钥C5的顺序，顺序地提供给视频加密部15-C。如图7所示，每隔6个时钟周期，从AES核心部11输出AES输出33。因此，在划分部13中，从每一AES输出33划分的AES密钥C0至C5作为AES密钥流，经FiFo部14-C，提供给视频加密部15-C。这由图7中的“用于C的AES密钥流”表示。 

在图3和6的内容保护系统中，将“用于C的AES密钥流”也用 作用于加密音频信号A的AES密钥流，如图7中所示。即，还将“用于C的AES密钥流”经FiFo部152，提供给音频加密部153。然后，音频加密部153逐个使用包括在“用于C的AES密钥流”中的AES密钥C0至C5，逐个字地加密音频信号A。 

具体地，在图7中，在作为表示视频信号的加密开始相位的参考脉冲的流转换器复位下，将具有叠加在视频信号的H-Anc上的音频信号A的HD-SDI信号示为1.5Gbps SDI(视频信号A嵌入原型)。在图7中，构成1.5Gbps SDI(音频信号A嵌入原型)的多个六边形分别表示一字数据。即，由1.5Gbps SDI(音频信号A嵌入原型)中，在时间LN1后排列的六边形组成的流数据对应于具有如图4所示的上述包结构的音频信号A。 

在这种情况下，当执行上述维持包结构加密过程时，音频加密部153禁止用于图4所示的音频信号A中的ADF、DID、DBN、DC和CLK的加密过程，以及将的ADF、DID、DBN、DC和CLK原样提供给组合部16。 

因此，如图7所示，当在CLK后，提供CH1时，音频加密部153使用包括在用于UDW2至UDW17的单独一个的“用于C的AES密钥流”中的AES密钥C0至C5的每一个，逐个字地加密音频信号A中的CHn(即，如图4所示的UDW2至UDW17)，以及将加密后的UDW2至UDW17顺序地提供给组合部16。在图7中，使用包括在“用于C的AES密钥流”中的AES密钥C4，加密包括在CH1中的UDW2。 

在以这种方式，顺序地加密UDW2至UDW17后，音频加密部153再次禁止该加密过程，尽管在图7中未示出。即，不加密图4中的ECC和CS，以及将ECC和CS以它们原来的形式从音频加密部153提供给组合部16。 

根据音频加密部153的上述加密过程的结果，获得加密音频信号A，在图7的底部，示出其一部分，并提供给组合部16。 

如上所述，关于在维持包结构加密过程的例子中，执行加密时和在将嵌入HD-SDI信号中的音频信号A上不执行加密时的定时(在下 文中，该定时将称为“音频信号加密开/关定时”)，对ADF、DID、DBN、DC和CLK，该加密处于关状态，以及对后续的CHn中的UDW2至UDW17，处于开状态，然后，对后续的ECC和CS，再次处于关状态。 

然而，注意一音频信号加密开/关时间不限于通过维持包结构加密过程的上述例子。音频信号加密开/关时间可以随各种设计原理，诸如在否存在已经嵌入HD-SDI信号中的音频包，或加密哪一Gp的哪一Ch以便保护内容。即，音频信号加密开/关定时可以改变，而不是统一的。即使在这种情况下，用于视频信号的加密引擎(在图3等等中，为AES核心部11)在H-ANC段连续地操作，在该期间，允许嵌入音频信号A。因此，不管在哪一相位，开关音频信号A的加密的开/关，可以将AES密钥流内的一个AES密钥唯一地定义用于待加密的每一个字数据。 

此外，例如，在SMPTE 427M中标准化的音频控制包或音频数据包(DID＝40hex，SDID＝06hex)中，使用制定的预留位允许在为图3的内容保护系统中的加密装置101和解密装置102以及图6的内容保护系统中的加密装置201和解密装置202的发射机和接收机间共享各种信息。将在其间共享的这些信息的例子包括表示已经加密在HD-SDI信号中嵌入的音频信号A的哪一Gp的哪一Ch的信息，即表示在例如维持包加密过程中，在传输前，已经加密CHn中的UDW2至UDW17中的哪一个的信息。 

用于将由图3中的解密装置102或图6的解密装置202执行的加密音频信号A的解密过程基本上是参考图7所述的加密过程的反向。因此，省略解密过程的描述。 

尽管已经将图2、3和6中所示的内容保护系统描述为本发明的信息处理系统的实施例，但本发明不限于上述实施例。本发明的各种其他实施例是可能的。 

具体地，例如，通过采用共享公用密钥的技术以及在视频信号和音频信号A间采用公用密钥的加密引擎和解密引擎，能基本上满足克 服图2的信息处理系统的第一和第二缺点的需求。在下文中，将该技术称为“视频-音频共享技术”。注意，如上所述，第一缺点是增加电路规模，以及第二缺点是存在建立用于传送专用于音频信号A的公用密钥的新保密手段的需要。 

图3和6的上述内容保护系统是采用该视频-音频共享技术的信息处理系统的实施例。即，在图3和6的内容保护系统中，由视频信号和音频信号A共享的公用密钥是LE密钥31，由视频信号和音频信号A共享的加密引擎是AES核心部11，以及由视频信号和音频信号A共享的解密引擎是AES核心部24。换句话说，只要当由视频信号和音频信号A共享LE密钥31、AES核心部11和AES核心部24时，才能克服上述第一和第二缺点。因此，例如，可以不仅采用图3和6的内容保护系统，而且可以采用如图8所示的内容保护系统。 

图8将内容保护系统的示例性结构示例说明为根据本发明的又一实施例的信息处理系统。该内容保护系统不同于图2、3和6的内容保护系统的任何一个。 

在图8中，用与图6中的相应元件相同的参考数字表示具有图6的相应元件的元件，以及当适当时，省略这些元件的描述。 

与图6的加密装置201相比，图8的内容保护系统中的加密装置251另外包括划分部261。具体地，在图6的内容保护系统中，也将从划分部13提供给FiFo部14-C的、用于颜色信号C的AES密钥提供给FiFo部152，以便该AES密钥也能用于音频信号A。另一方面，在图8的内容保护系统中，与划分部13无关地提供划分部261，以及划分部261将AES输出33划分成10字数据条，以及每一10字数据提供给FiFo部152，作为用于该音频信号A的AES密钥。 

类似地，与图6的解密装置202相比，图8的内容保护系统中的解密装置252另外包括划分部262。具体地，在图6的内容保护系统中，将用于从划分部25提供给FiFo部26-C的、用于颜色信号C的AES密钥也提供给FiFo部161，以便AES密钥也能用于音频信号A。另一方面，在图8的内容保护系统中，与划分部25无关地提供划分部 262，以及划分部262将AES输出33划分成10字数据条，以及每一10字数据提供给FiFo部161，作为用于音频信号A的AES密钥。 

如在图3的内容保护系统中，可以省略加密开/关判定部154和加密开/关确定部164，同时将加密开/关判定部154和加密开/关确定部164的功能分别委托给音频加密部153和音频解密部162。 

另外，例如，在上述实施例中，将元数据34、加密音频信号A和加密视频信号一起从发射端的加密装置传送到接收端的解密装置，即，作为叠加音频元数据的加密视频信号。然而，不需要一起传送元数据34、加密音频信号A和加密视频信号。 

例如，尽管未示出，但根据需要，可以单独地提供用于加密嵌入HD-SDI信号中的音频信号A的加密装置(在下文中称为“音频专用加密装置”)和用于解密从该加密装置输出的加密音频信号A的解密装置(在下文中，称为“音频专用解密装置”)。 

另外，例如，可以在与加密视频信号和加密音频信号A不同的传输路径上，将元数据34从发射端传送到接收端。 

另外，尽管在上述实施例中，将AES密码用作密码算法，但本发明不限于该例子。例如，本发明也适合于各种其他加密算法，诸如DES(数据加密标准)、3DES等等。 

注意可以通过硬件或通过软件实现上述一系列过程。在由软件实现一系列过程的情况下，构成软件并存储在程序存储介质中的程序安装在专用计算机，或例如通用个人计算机中，当在其中安装各种程序时，变得能执行各种功能。 

图9是示例说明根据程序，执行上述一系列过程的个人计算机的示例性结构的框图。即，在根据程序，执行上述一系列过程的情况下，例如，可以由整个或部分具有图9所示的结构的个人计算机，构成加密装置和解密装置的每一个。 

在图9中，中央处理单元(CPU)301根据在只读存储器(ROM)302或存储部308中存储的程序，执行各种过程。如果适当，由CPU301执行的程序、数据等等存储在随机存取存储器(RAM)303中。CPU301、 ROM302和RAM303经总线304彼此连接。 

输入/输出接口305还经总线304连接到CPU301。由键盘、鼠标和/或麦克风形成的输入部306以及由显示器和/或扬声器形成的输出部307连接到输入/输出接口305。CPU301响应经输入部306输入的指令，执行各种过程。然后，CPU301将这些过程的结果输出到输出部307。 

连接到输入/输出接口305的存储部308例如由硬盘形成，以及存储由CPU301执行的程序以及各种数据。通信部309经网络，诸如互联网或局域网与外部设备通信。 

可以经通信部309获得程序并存储在存储部308中。 

当将可移动介质311，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等安装在连接到输入/输出接口305的驱动器310上时，驱动器310驱动该可移动介质311以便获得在其上记录的程序或数据。根据需要，将所获得的程序或数据传送并存储到存储部308中。 

存储将安装在计算机中以便可由计算机执行的程序的程序存储介质如图9所示，由可移动介质311、用于临时或永久存储程序的ROM302、形成存储部308的硬盘等等构成。可移动介质311是封装介质，以及可移动介质311的例子包括磁盘(包括软盘)、光盘(包括CD-ROM(紧密盘-只读存储器)以及DVD(数字通用盘)、磁光盘和半导体存储器。根据需要，经为路由器、调制解调器等等的接口、采用有线或无线通信媒介，诸如局域网、互联网或数字卫星广播的通信部309，实现将该程序存储在这种程序存储介质中。 

注意，当然可以按描述顺序，按时间发生顺序执行由在程序存储介质中存储的程序实现并在本说明书中描述的步骤，但可以不按时间时间发生顺序执行。可以并行或彼此独立地执行一些步骤。 

本领域的技术人员应理解到根据设计需求和其他因素，可以想到各种改进、组合、子组合和变形，只要它们落在附加权利要求或其等效的范围内。 

Claims (7)

1.一种用于处理视频信号和音频信号的信息处理系统，包括：

第一信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号；以及

第二信息处理装置，用于接收该音频信号，其中，

所述第一信息处理装置包括：

第一密钥生成器，配置成根据预定系统，生成将在加密时使用的第一密钥，

音频加密器，配置成根据所述预定系统，执行通过由第一密钥生成器生成的第一密钥加密音频信号的加密过程，其中，加密音频信号的密钥与加密视频信号的密钥相同，

加密开/关判定器，配置成判定将加密该音频信号的哪一部分以及不加密该音频信号的哪一部分，以及根据判定结果，控制该音频加密器的加密过程，以及

发射机，配置成基于加密开/关判定器的控制，传送由该音频加密器加密的音频信号，

其中，音频信号具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及所述加密开/关判定器判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数据包的其他部分，以及

所述第二信息处理装置包括：

接收机，配置成接收由所述第一信息处理装置传送的加密音频信号，

第二密钥生成器，配置成生成对应于该第一密钥的第二密钥，

音频解密器，配置成根据所述预定系统，执行通过由该第二密钥生成器生成的第二密钥解密由该接收机接收的加密音频信号的解密过程，其中，解密音频信号的密钥与解密视频信号的密钥相同，以及

加密开/关确定器，配置成确定已经加密由该接收机接收的加密音频信号的哪一部分以及还未加密由该接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及根据确定结果，控制音频解密器的解密过程。

2.一种用在用于处理视频信号和音频信号的信息处理系统中的信息处理方法，该信息处理系统包括第一信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号，以及第二信息处理装置，用于接收该音频信号，该方法包括步骤：

(a)根据预定系统，生成将在加密时使用的第一密钥；

(b)判定音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是应当加密的音频信号的部分，第二部分是不应当加密的音频信号的部分；

(c)通过所生成的第一密钥加密第一部分，以及禁止加密第二部分；

(d)传送由加密的第一部分和未加密的第二部分组成的加密音频信号；

(e)接收从第一信息处理装置传送的加密音频信号；

(f)生成对应于第一密钥的第二密钥；

(g)确定所接收的加密音频信号内的第一部分和第二部分；以及

(h)根据所述预定系统，通过所生成的第二密钥解密所确定的第一部分，其中，

由第一信息处理装置执行所述步骤(a)至(d)，以及

由第二信息处理装置执行所述步骤(e)至(h)，以及其中，

加密和解密音频信号的密钥分别与加密和解密视频信号的密钥相同，以及其中，音频信号具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及所述方法还包括以下步骤：判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。

3.一种用于处理视频信号和音频信号的信息处理装置，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号，该装置包括：

密钥生成器，配置成根据预定系统，生成将在加密时使用的密钥；

音频加密器，配置成根据所述预定系统，执行通过由所述密钥生成器生成的密钥加密音频信号的加密过程，其中，加密音频信号的密钥与加密视频信号的密钥相同；

加密开/关判定器，配置成判定将加密该音频信号的哪一部分以及不加密该音频信号的哪一部分，以及根据判定结果，控制所述音频加密器的加密过程；以及

发射机，配置成基于所述加密开/关判定器的控制，传送由所述音频加密器加密的音频信号，

其中，音频信号具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及所述加密开/关判定器判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。

4.如权利要求3所述的信息处理装置，其中，所述加密开/关判定器使UDW2至UDW17中每个的位7至位0经受加密，基于位7至位0的加密结果，重新计算偶数奇偶校验，以便将偶数奇偶校验位分配到位8，将位8的倒置分配到位9，以及禁止加密剩余数据。

5.一种用在用于处理视频信号和音频信号的信息处理装置中的信息处理方法，用于使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，传送音频信号，该方法包括步骤：

根据预定系统，生成将在加密时使用的密钥；

判定音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是应当加密的音频信号的部分，第二部分是不应当加密的音频信号的部分；

通过所生成的密钥加密第一部分，以及禁止加密第二部分；以及

传送由加密的第一部分和未加密的第二部分组成的加密音频信号，

其中，加密音频信号的密钥与加密视频信号的密钥相同，以及音频信号具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及所述方法还包括以下步骤：判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。

6.一种用于处理视频信号和音频信号的信息处理装置，当使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，从另一信息处理装置传送根据预定系统，由第一密钥加密的音频信号时，接收所加密的音频信号以及解密所接收的加密音频信号，该装置包括：

接收机，配置成接收从所述另一信息处理装置传送的加密音频信号；

密钥生成器，配置成生成对应于第一密钥的第二密钥；

音频解密器，配置成根据所述预定系统，执行通过由所述密钥生成器生成的第二密钥解密由所述接收机接收的加密音频信号的解密过程，其中，解密音频信号的密钥与解密密视频信号的密钥相同；以及

加密开/关确定器，配置成确定已经加密由所述接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及还未加密由所述接收机接收的加密音频信号的哪一部分，以及根据确定结果，控制所述音频解密器的解密过程，

其中，音频信号具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及所述加密开/关确定器确定已经加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及还未加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。

7.一种用在用于处理视频信号和音频信号的信息处理装置中的信息处理方法，所述信息处理装置用于当使用在SMPTE(电影和电视工程师协会)292M中标准化的HD-SDI(用于高清晰电视系统的位串行数字接口)，根据SMPTE 299M，从另一信息处理装置传送根据预定系统，通过第一密钥加密的音频信号时，接收加密音频信号和解密所接收的加密音频信号，该方法进一步包括步骤：

接收从所述另一信息处理装置传送的加密音频信号；

生成对应于第一密钥的第二密钥；

确定所接收的加密音频信号的第一部分和第二部分，第一部分是所接收的加密音频信号的已经加密的部分，第二部分是所接收的加密音频信号的还未加密的部分；以及

根据所述预定系统，通过所生成的第二密钥解密所确定的第一部分，

其中，解密音频信号的密钥与解密密视频信号的密钥相同，以及音频信号具有在SMPTE 299M中定义的音频数据包的包结构，以及所述方法还包括以下步骤：判定应当加密在作为音频信号的音频数据包中的UDW2至UDW17，以及不应当加密作为音频信号的音频数据包的其他部分。

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