CN1240317A - 数字广播接收重放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明揭示一种数字广播接收重放装置。该装置接收收费的数字广播节目数据,在内部发生设备固有的密钥和节目或者节所节目段不相同的各节目密钥,用设备固有密钥对节目数据和各节目密钥加密后进行记录,并管理由显示和存储装置重放、显示节目数据的次数,因而能禁止节目数据超过容许次数的重放、显示。

Description

数字广播接收重放装置
本发明涉及防止一边擅自试听数字广播一边进行复制，从而具有保护著作权功能的数字广播接收重放装置。
基于以往技术的数字广播接收重放装置，已知的有在日本特开平9-93561号公报所公开的数字广播接收重放装置。
图8表示基于以往技术的数字广播接收重放装置的方框结构图。
这种接收重放装置由存储防止复制控制密钥，以判定是否可以接收广播的灵巧卡(ID卡)804，和记录数字化数据的数字VCR(DVCR)805，以及数字广播接收机801构成。这种数字广播接收机801内装解除节目数据的加密的解密单元802，以及发生并输出数字化数据和防止复制控制密钥的记录和数据输出控制单元803。
DVCR805的结构为通过数据输入输出电路板连接接收机801，并提供控制信号，进行数据输入输出控制和揩除记录在磁带上的数据的控制。
在基于以往技术的数字广播接收重放装置中，作为数字化数据的存储装置不仅是数字VCR，而且可望扩展到磁盘装置、增加记录型光磁盘装置以及可重新写入的光磁盘装置。
此外，要求收费广播和/或按次计算影视点播用的接收重放手段，在通常的收费广播中仅签约者能重放，在按次计费影视点播中用仅能一次重放来保护对广播内容的著作权，而且没有在记录媒体上记录作为广播系统的根本的防止复制控制密钥，抗窃用性高。
为解决这种课题，本发明的数字广播接收重放装置，接收数字广播，解调数字化数据，并从这种数字化数据中取出模拟信号和防止复制信息，其特征在于，包括：
发生所述接收重放装置固有的密钥并将其存储的设备固有密钥发生单元，
在对每个接收节目发生各节目密钥的同时，存储所述各节目密钥和所述防止复制信息中的限用次数的各节目密钥发生单元，
复接所述各节目密钥和所述解调数字化数据，并用所述设备固有密钥进行加密的加密单元，
判定是否可记录所述加密数字化数据的记录判定单元，和
通过所述记录判定单元进行记录的数字化数据记录装置。
此外，这种数字广播接收重放装置，还具有解密单元，所述解密单元用所述设备固有密钥对由所述存储装置重放的加密数字化数据进行解密，从所述解密后的数字化数据中提取各节目密钥，比较所述提取的所述各节目密钥和存储在所述节目密钥发生单元存储的各节目密钥。基于本发明数字广播接收重放装置，其特征在于，根据所述限用次数和所述比较结果，决定是否可输出数字化数据。
这样，解密后的图像、声音数据，在通常的收费广播的场合，仅在接收的装置可重放或者能仅在接收的装置可按指定的次数重放，在按次计费影视点播的场合，在接收的装置可重放1次。
此外，上述那样，能得到一种数字广播接收重放装置，该装置不将作为广播系统的根本的防止复制控制密钥输出到接收重放装置的外部，所以具有高抗窃用性，而且不是仅适应数字VCR，还是还能适应磁盘装置、增加记录型光磁盘装置以及可重新写入的光磁盘装置等记录装置。
图1为本发明实施形态1的数字广播接收重放装置的方框结构图。
图2为表示是否可将本发明实施形态1的数字化数据输出到数字化数据存储装置113中的判定顺序的流程图。
图3为表示本发明实施形态1的每个节目密钥的发生以及发生的密钥与数字化数据的复接处理的流程图。
图4为本发明实施形态1的数字化数据的结构图。
图5为表示是否可将从本发明实施形态1的数字化数据存储装置113重放的数字化数据输出到图像声音输出装置112中的判定顺序的流程图。
图6为表示从本发明实施形态1的数字化数据存储装置113重放数据时的限用次数和各节目密钥的更新处理顺序的流程图。
图7为本发明实形态2的数字广播接收重放装置的方框结构图。
图8为基于以往技术的数字广播接收重放装置的方框结构图。
下面，参照附图对本发明的实施例进行说明。
实施例1
下面，参照图1到图6对基于本发明的数字广播接收重放装置的实施例1进行说明。
在图1中，数字广播接收单元101在接收数字广播取出防止复制信息的同时，对复接后送来的多个节目进行解密，取出使用者指定的节目信号，必要的话用防止复制信息中的解密密钥对数字化数据进行解密，取出数字化声音、数字化图像的数据。
接着，解密钥单元106在接收或者重放时对数字化声音数据和/或者数字化图像数据进行解密钥，变换成模拟图像信号或者模拟声音信号，并输出到数据输出决定单元108中。
设备固有密钥发生单元102，发生并存储对在将接收到的数字数据输出到数字化数据存储器113中时进行加密的加密密钥，和用于对从存储装置113输出的信号进行解密的解密密钥。前述的加密密钥和前述的解密密钥是分配在每个设备中的设备固有的密钥。各节目密钥发生单元103在使用接收到的数字化数据中的时间信息，发生每个节目中不同的各节目密钥的同时，将这种密钥和用接收单元101接收到的防止复制信息中的限用次数配对并加以存储。此外，时间信息也可以由内装于设备中的时钟得到。
加密单元104复接从接收单元101送来的数字化声音数据和数字化图像数据以及从各节目密钥发生单元103送来的各节目密钥，而在这种复接后的数字化数据上用从设备固有密钥发生单元102输出的加密密钥进行加密，并将其传送到数据输出决定单元108中。作为输出数据的类型，输出数据选择开关111对仅解密钥后的数据、仅数字数据，或者前述两种数据均包括等3种类型中的任何一种进行选择。
在选择开关111仅选解密钥后的数据时，数据输出决定单元108将解密钥数据传送到解密钥数据输出单元107中。
在选择开关111仅选择数字数据时，数据输出决定单元108将数字数据传送到记录判定单元109中。
在选择开关111选择解密钥数据和数字化数据两者时，数据输出决定单元108在将解密钥数据传送到解密钥数据输出单元107中的同时，将数字化数据传送到记录判定单元109中。
记录判定单元109对在接收单元101接收到的防止复制信息中的限用次数和由数据输出决定单元108选择的输出数据的类型数进行比较，判定是否可记录。如果其判定结果为可记录，则将加密的数字数据传送到数字数据输入输出单元110中。解密钥数据输出单元107对模拟数据施加作为防止模拟复制的世代管理信息，例如施加以宏显示(Macrovision)代表的保护rg，将模拟声音信号和/或者模拟图像信号输出到图像声音输出装置112中。数字化数据输出单元110将从记录判定单元109送来的加密数字化数据输出到存储装置113中。此外，这种输入输出单元110也进行将从存储装置113重放的加密数字化数据传送到解密单元105中。
解密单元105用来自设备固有密钥发生单元102的解密密钥对从输入输出单元110送来的加密的数字化数据进行解密，并取出各节目密钥和数字化声音、数字化图像数据。
此外，解密单元105对从所述解密的数字化数据取出的各节目密钥和存储在各节目密钥发生单元103中各节目密钥进行比较，确认两个密钥是否一致，并根据其比较结果和限用次数决定是否可重放，如果可重放，则将解密的数字化数据传送到解密钥单元106中。解密钥单元106对由数字化数据存储装置113重放的数字化数据进行解密钥，变换成模拟图像信号和/或者模拟声音，并将数据送到解密钥数据输出单元107中。
下面，用图2说明判定是否可将在接收单元101接收到的数字化数据输出到存储装置113存储的顺序。
接收单元101接收数字广播节目，并输出接收到的数字化数据(步骤201)，加密单元104检查该接收到的节目是否为收费广播(步骤202)，如果其检查结果是不收费广播，则能将该数字化数据记录在记录装置113中(步骤203)，如果是收费广播，则加密单元104检查是否限制该数字化数据的利用次数(步骤204)。
用记载在该接收到的数字化数据中的防止复制信息所含限用次数，判断利用次数的限制。检查结果没有限制利用次数时，各节目密钥发生单元103发生多个零的位串，例如0000，作为各节目密钥(步骤205)后，设备固有密钥发生单元102发生该设备固有的加密密钥(步骤206)。所述步骤204的检查结果如果有限制利用次数，则各节目密钥发生单元103发生每个节目不同的各节目密钥。而且要设定得这种各节目密钥决不重复，例如能使用表示该时的时间的年月月日日时时分分秒秒的11位数字(步骤207)。
接着，各节目密钥发生单元103成对地存储其各节目密钥和限用次数(步骤208)，设备固有密钥发生单元102发生设备固有密钥的补密钥，作为加密密钥(步骤209)。
接着，加密单元104复接收费广播或者不收费广播的数字化数据和各节目密钥(步骤210)，进而用各自的加密密钥对该复接后的数字化数据加密(步骤211)。
接着，数据输出决定单元108判断接收者通过选择开关111指示的输出数据的类型是否仅为解密钥数据(步骤212输出)，在仅为解密钥数据的场合，仅对接收到的数字化数据解密钥，并只输出到显示装置中，没有向记录装置的输出(步骤213)，在除此以外的的场合，数据输出决定单元108再次判断是否仅为数字化数据(步骤214)，在仅为数字化数据的场合，加密单元104将在当前处理中作为利用数据的次数的当前利用次数设定为0(步骤216)，在不是仅为数字化数据的场合，即判断为数字化数据和解密钥数据的两种类型的场合，加密单元104设定当前利用次数为1(步骤215)。
接着，加密单元104判断各节目密钥是否为0000(步骤217)，在不是0000的场合，禁止将该数字化数据输出到记录装置113中(步骤218)，在各节目密钥是0000的场合，加密单元104判断所述当前利用次数是否小于或等于限用次数(步骤219)。
在其判断结果不是小于限用次数的场合，禁止将该数字化数据输出到记录装置113中(步骤220)，在小于限用次数的场合，各节目密钥发生单元103以从限用次数减去当前利用次数所得的数作为新的限用次数进行更新(步骤221)，并将该数字化数据输出到记录装置113中(步骤222)。
下面，参照图3对有限用次数的场合的各节目密钥和每个节目结束密钥的发生以及发生的密钥的加密和复接处理详细地进行说明。
此外，各节目密钥存在1个节目的整个范围都具有相同的密钥和1个节目中的每一固定段落(例如每隔5分钟)产生节目段，并产生不同的各节目密钥等两种情况。
接收单元101接收数字化广播数据，并输出接收到的数字化数据(步骤301)。
加密单元104检查正在接收并且当前处理中的数字化数据是否为节目或者节目段的开头传输数据(步骤302)，如果是开头传输数据，则各节目密钥发生单元103对每个节目发生不同的各节目密钥，例如在表示该时间的年月月日日时时分分秒秒后附加零的12位数字(步骤303)后，加密单元104复接各节目密钥和处理中的数字化数据(步骤304)。
此外，在检查的结果不是开头传输数据的场合，加密单元104检查处理中的数字化数据是否为节目或者节目段的末尾传输数据(步骤305)，如果是末尾传输数据，则各节目密钥发生单元103对每个节目或者每个节目区间发生不同的各节目结束密钥。这种各节目结束密钥要设定得决不重复，而且能以所述各节目密钥配对存储，例如能使用在表示该时间的年月月日日时时分分秒秒后附加1的12位数字(步骤306)。
此外，加密单元104复接所述各节目结束密钥和处理中的数字化数据(步骤307)。
加密单元104对与各节目密钥或者各节目结束密钥复接的数字化数据、或者没有复接的数字化数据，进行与加密密钥的异运算，从而加密(步骤308)。
下面，参照图4对接收到的数字化数据的数据结构详细地进行说明。
在接收单元101取出的数字化数据由传输数据401的集合组成。
传输数据401由存储数据信息的头部402和存储声音、图像数据的有用负载403构成。
在头部402中有存储加密信息的2位加密位404和能输入专用数据的字节长度可变的专用数据405。
在加密位404中为了区别不收费广播节目(即没有加密的节目)和收费广播节目(即在加密的同时利用次数没有限制的节目，以及有限制的节目)，分别存储00、01或者10。
此外，在专用数据405中存储各节目密钥或者各节目结束密钥。其存储方法如下。各节目密钥发生单元103生成表示各节目结束密钥或者各节目密钥的传输数据，加密单元104将各节目结束密钥的传输数据存储在节目或者节目段的末尾专用数据405中，将各节目密钥的传输数据存储在节目或者节目段的开头专用数据405中。
此外，虽然在图4的加密位404和专用数据405的前后的空白部存储各种标记和数据，但因与本发明无关所以省略其描述。
加密处理以除去传输数据401的加密位404以后的数据为对象。
下面，参照图5对判定是否可将由存储装置113重放的数字化数据输出到图像声音输出装置112的顺序进行说明。
首先，利用对输入输出单元110的控制从记录装置113重放数字化数据(步骤501)。
解密单元105从重放的数字化数据中提取加密位404(步骤502)，并检查该数字数据是否为不收费广播，即加密位404是否为00(步骤503)。
如果其检查结果为不收费广播(即00)，则能将该数字化数据输出到图像声音输出装置112中(步骤504)。
反之，如果所述检查结果为收费广播，即00以外的数，则解密单元105再次检查该数字化数据的利用次数是否为无限制，即加密位404是否为01(步骤505)。
如果其检查结果为无限制(即01)，则解密单元105发生设备固有密钥作为解密密钥(步骤506)，如果有限制，则解密单元105发生设备固有密钥的补密钥作为解密密钥(步骤507)。
接着，解密单元105用该发生的解密密钥对重放的数字化数据进行解密(步骤508)，进而分接这种解密后的数字化数据并提取各节目密钥(步骤509)。
接着，解密单元105对提取的各节目密钥进行检查，检查在这种数字化数据中是否利用次数有限制，即各节目密钥是否为0000(步骤510)。
如果其检查结果利用次数没有限制，则能输出该数字化数据(步骤513)，如果有限制，则解密单元105比较被重放的各节目密钥和存储在各节目密钥发生单元103中的该节目的各节目密钥，并检查两者是否一致(步骤511)。
如果两者不一致，则禁止输出该数字化数据(步骤512)，如果一致，则能输出(步骤513)。
下面，参照图6详细说明在重放次数有限制的数字化数据的场合，递减存储在各节目密钥发生单元103内的限用次数，根据需要删除各节目密钥的更新处理。
首先，利用对输入输出单元110的控制，从记录装置113重放数字化数据(步骤601)。
解密单元105用解密密钥对该重放数字化数据进行解密(步骤602)。
解密单元105检查在这种解密后的数字化数据的传输数据中是否有各节目结束密钥(步骤603)。在检查的结果为传输数据中没有各节目结束密钥的场合，即使利用这种传输数据也不必进行限用次数和各节目密钥的更新(步骤604)，在有各节目结束密钥的场合，从各节目密钥发生单元103存储的限用次数减去1，并将该值作为更新的限用次数重新存储在各节目密钥发生单元103内(步骤605)。
接着，解密单元105检查更新的限用次数是否大于零(步骤606)，如果限用次数不大于零，则各节目密钥发生单元103进行该节目或者该节目段的各节目密钥和每个节目结束密钥的删除(步骤607)，如果限用次数大于零，则不进行各节目密钥和每个节目结束密钥的删除(步骤608)。
实施例2
下面，利用图7对基于本发明的数字广播接收重放装置的实施例2进行说明。本说明以与实施例1不同的部分为中心进行说明，省略共同部分的说明。
在图7中，数字广播接收单元101利用与实施例1相同的的手段取出数字化声音、数字化图像数据。
将在接收单元101取出的节目的数字化声音、数字化图像数据传输到解密钥单元106和加密单元104中。
解密钥单元106对接收或者重放时的数字化声音和/或者数字化图像数据进行解密钥，变换成模拟图像和/或者模拟声音，并将数据输出到数据输出决定单元108和解密钥数据输出单元107中。
设备固有密钥发生单元701基于存储在能装卸的灵巧卡(ID卡)703内的ID密钥，发生将数字化数据输出到存储装置113中时用的加密密钥和重放时用的解密密钥。
这种加密密钥和解密密钥是例如使ID密钥按每个字节进行与10101010的异运算而产生的，是分配给每个设备的设备固有的密钥。
各节目密钥发生单元702借助于使用记载在接收到的数字化数据内的时间信息，发生每个节目不同的各节目密钥，并将这种各节目密钥和在接收单元101接收到的防止复制信息中的限用次数存储在灵巧卡703内。
加密单元104复接从接收单元101送来的数字化声音数据与数字化图像数据以和从各节目密钥发生单元701送来的各节目密钥，用来自设备固有密钥发生单元701的加密密钥对所述复接后的数字化数据加密，并将所得数据输出到数据输出决定单元108中。
解密单元105用来自设备固有密钥发生单元701的解密密钥，对从数字化数据输入输出单元110送来的加密数字化数据进行解密，取出各节目密钥以及数字化声音数据和/或者数字化图像数据。
解密单元105还对从所述解密的数字化数据取出的各节目密钥和存储在各节目密钥发生单元702中的各节目密钥进行比较，并确认两个密钥是否一致，用该比较结果和限用次数决定可否重放，如果能重放，则将解密钥数字化数据传输到解密钥单元106中。
解密钥单元106、解密钥数据输出单元107、数据输出决定单元108、记录判定单元109、数字化数据输出单元110和输出数据选择开关111与实施例1完全相同，所以省略其说明。
此外，判定可否将用数字广播接收单元101接收到的数字化数据输出到存储装置113中的顺序、各节目密钥的发生以及发生的密钥与数字化数据的复接处理、对复接后的数字化数据的加密处理、复接后的数字化数据的数据结构、判定可否输出从数字化数据存储装置113重放的数字化数据的顺序以及重放时的限用次数和各节目密钥的更新处理顺序，与实施例1完全相同，所以省略其说明。
此外，在前述实施例1的说明中，虽然用加入时间信息设定各节目密钥的例子进行了说明，但只要是每个节目不同，即每次记录不同，决不重复的密钥，各节目密钥也可为别的形式，例如每次记录递增的连续值等。
虽然对利用次数有限制的节目、将设备固有密钥的补密钥用作为加密密钥和解密密钥的例子进行说明，但只要是与2的补密钥等设备固有密钥不同的密钥，别的也可以，此外，对利用次数有限制的节目，即使使用与次数没有限制的节目相同的密钥的设备固有密钥作为加密密钥和解密密钥，虽然与本实施例相比耐抗窃用性变弱，但著作权的保护仍然有效。
此外，虽然以将5分钟间隔作为节目段的例子进行了说明，但这种间隔不限于5分钟，也能设定成其它的时间间隔和不固定的时间间隔。
虽然作为各节目结束密钥和各节目密钥用分别在时间信息上添加1或者0进行设定的例子进行了说明，但只要能将添加其它密钥等能的各节目结束密钥和各节目密钥作为成对的集合加以区别，也可以是其它的密钥。
在加密处理中，虽然用对数字化数据进行与加密密钥的异运算的例子进行了说明，但加密处理也可以进行其它的逻辑运算和数据交错。
虽然用在加密位404上分别设定00、01、10，以区别无加密节目、加密但利用次数没有限制的节目和加密但利用次数有限制的节目的例子进行了说明，但加密位404只要是带有区别的码型的组合，也可以用其它的码型。
在利用次数没有限制的节目和利用次数有限制的节目的加密密钥取相同的场合，利用次数没有限制的节目和利用次数有限制的节目的加密位404的码型也能取相同。
虽然用将加密的位置取在紧接传输数据401中加密位404之后的例子进行了说明，但只要加密的位置在专用数据405之后，就不必限制在紧接加密位404的后面。但是在仅以有用负载403作为加密对象的场合，虽然与本实施例相比抗窃用性变弱，但著作权的保护仍然有效。
虽然用传输数据401的例子对送到存储装置113中的数据的结构进行了说明，但这种数据结构也能做成聚集1个或者多个传输数据401而得的数据包和/或数据组。
虽然用将以各节目密钥和每个节目结束密钥生成的传输数据记载在专用数据405中的例子进行了说明，但不生成这种传输数据也能将这些各节目密钥和各节目结束密钥直接记载在处理中的数字化数据的专用数据405中。此外，也能在将1个各节目密钥或者各节目结束密钥分割成例如几位后，分散写入到多个传输数据的专用数据405中。
在实施例2中，虽然用灵巧卡703内的ID密钥按每字节与10101010的数据进行异运算，求得设备固有密钥的例子进行了说明，但这种设备固有密钥也能用从1个ID密钥求得1个设备固有密钥其它逻辑运算和完全不同的数据。
采用前述的本发明，则加密后的图像、声音数据在通常的收费广播的场合，仅在接收的装置可重放或者仅在接收的装置可重放指定的次数，在按次计费视点播的场合，仅在接收的装置可重放指定的次数，并且上述任何一种场合都能保护著作权。
此外，能实现一种数字广播接收重放装置，该装置不将作为广播系统的根本的防止复制控制密钥输出到接收重放装置的外部，所以抗窃听性高，并且不是仅适应数字VCR，而且也能适应磁盘装置、增加记录型光磁盘装置以及可重新写入的光磁盘装置等记录装置。

Claims (3)

1.一种数字广播接收重放装置，接收数字广播，解调数字化数据，并从这种数字化数据中取出模拟信号和防止复制信息，其特征在于，包括：
发生所述接收重放装置固有的密钥的设备固有密钥发生单元，
在发生对应于每个接收到的节目的各节目密钥的同时，使所述各节目密钥和所述防止复制信息中的限用次数配成一对加以存储的各节目密钥发生单元，
复接所述各节目密钥和所述解调数字化数据，并用所述设备固有的密钥进行加密的加密单元，
判定是否可记录所述加密数字化数据的记录判定单元，
记录数字化数据的数字化数据记录装置，
用所述设备固有的密钥对由所述存储装置重放的加密数字化数据进行解密，在从所述解密后的数字化数据中提取各节目密钥的同时，确认从所述各节目密钥发生单元输出的各节目密钥和从数字存储装置重放的各节目密钥是否一致的解密单元，
选择输出接收到的数字化数据的数据类型的输出数据选择单元，
根据数字化数据的限用次数和当前处理中的利用次数，决定可否记录数字化数据的利用可否决定单元；
所述加密单元具有从限用次数减去利用接收到的数字化数据的次数的功能，
所述解密单元具有每当对从所述存储装置重放的数字化数据进行解密时就使限用次数减1的功能。
2.如权利要求1所述的数字广播接收重放装置，其特征在于，
所述加密单元同时具有将接收到的数字化数据分割成预定规模的段落的功能，
所述各节目密钥发生单元发生所述每个段落各不相同的各节目密钥。
3.如权利要求1或2所述的数字广播接收重放装置，其特征在于，
在用存储在灵巧卡(smart card)内的ID密钥发生所述设备固有的密钥的同时，将所述各节目密钥和接收所述数字广播时的防止复制信息存储在所述灵巧卡内。
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