JP2000269955A

JP2000269955A - 鍵を用いた通信システムおよび方法

Info

Publication number: JP2000269955A
Application number: JP11075204A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Sugimoto; 圭志杉本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-19
Filing date: 1999-03-19
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】受信開始時に、画像および音声が得られるま
での時間が短い通信システム、並びにかかるシステムに
おいて所望の結果を得るための鍵送出タイミングなどの
通信パラメータの設定を容易にすることを目的とする。【解決手段】暗号化データと鍵対応データは、図２に
示すようなタイミングで送出する。図２Ｂに示すよう
に、暗号化データで用いる暗号鍵が変わる時点Ｔｘより
Δｔだけ早く（Ｔｓ参照）、次の鍵対応データを送出す
る。Δｔは受信機の鍵復元時間を基準に決定し、これに
より、チャネル切替時に、一旦、表示された画像および
音声が途切れることなく、かつ、Δｔを小さく設定する
ことができる。また、チャネル切替後の最初の鍵復元処
理中に、鍵対応データが変わった場合、先の鍵の復元処
理を中止して次の鍵の復元処理を行なう。これにより、
チャネル切替時の画像および音声を得る時間を短くでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は暗号鍵による暗号
化通信に関するものであり、特にその暗号鍵の伝送に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２３に、従来の衛星デジタル放送受信
機の構成をブロック図にて示す。衛星デジタル放送にお
いては、画像データ、音声データ、制御データなどが、
時分割のパケットとして送られてくる。また、このパケ
ットは、暗号鍵によって暗号化されている。

【０００３】チューナ部２は、制御部４の制御に応じ、
衛星から送信されてくる電波から、所望のトランスポー
トストリーム（周波数、偏波面などによって決定される
伝送路）のパケット（ＴＳパケットと呼ぶ）を選択的に
受信する。出力されたＴＳパケットには、複数のチャネ
ルの画像データ、音声データ、制御データが時分割で含
まれている。

【０００４】デ・スクランブル部６は、制御部４の制御
に従って、暗号鍵に基づきＴＳパケットの暗号を解除す
る。さらに、デコーダ部８は、制御部４の制御に従っ
て、ＴＳパケットから、所望のチャネルの画像データ、
音声データ、制御データを選択的に取得する。ＮＴＳＣ
エンコーダ１０は、デコーダ部８によって得られた画像
データ、音声データに基づいて、ＮＴＳＣコンポジット
信号を生成する。

【０００５】ところで、放送局側から送られてくるＴＳ
パケットは、守秘性を高くするために、リアルタイムに
暗号鍵を変えて伝送されてくるようになっている。その
伝送状態を、図２４に示す。たとえば、図中のＴＳパケ
ットにおいて、Odd0と表示された期間では、複数のＴＳ
パケットがOdd0の暗号鍵によって暗号化されている。同
様に、Even1,Odd1,Even2の期間では、複数のＴＳパケッ
トが、それぞれ、暗号鍵Even1,Odd1,Even2によって暗号
化されている。

【０００６】ＴＳパケットの一部として、これらの暗号
鍵Odd0,Even1,Odd1,Even2自体を暗号化したＥＣＭデー
タも併せて送信されてくる。このＥＣＭデータは何度も
繰り返し送信される。図２４は、ＥＣＭデータが繰り返
し送信される期間を示している。

【０００７】図２４から明らかなように、１つの暗号鍵
を１つのＥＣＭデータで伝送されている。この方式で
は、ＴＳパケットに用いている暗号鍵のＥＣＭデータ
を、所定時間Δｔだけ早く送信している。ＥＣＭデータ
から暗号鍵を復元するために要する時間よりも、このΔ
ｔを大きくしておけば、とぎれることなく画像および音
声を出力することができる。ＥＣＭデータから暗号鍵を
復元するために要する時間は、受信機によって異なる。
したがって、各受信機においてＥＣＭデータから暗号鍵
を復元するために要する時間のうち、最大の時間ｔmax
よりもΔｔが大きくなるように設定すれば、全ての受信
機において、とぎれることなく画像および音声を得るこ
とができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の通
信方式には、次のような問題点があった。

【０００９】図２４で示すような方式において、Δｔ
を、暗号鍵復元に最も時間を要する受信機の復元時間Ｔ
max と等しくしておいても、チャネル切替時には、一旦
表示された画像がとぎれる現象が生じている。かかる現
象については、経験上Δｔを大きくとることによって解
決できることが分かっている。

【００１０】また、図２５に示すようなタイミングＴ２
において、チャネルが切り替えられたとする。タイミン
グＴ２では、もはや暗号鍵Odd０のＥＣＭデータが送ら
れてきていないので、タイミングＴ３までに暗号鍵の復
元ができても、画像および音声が得られないこととなっ
てしまう。このため、Δｔをあまり大きくすると、チャ
ネル切替時などの受信開始時に、画像および音声が得ら
れるまでの時間が長くなってしまうという問題がある。

【００１１】そこで、従来、試行錯誤によって適切なΔ
ｔの長さを決定しており、極めて繁雑であった。つま
り、適切な結果を得るための通信パラメータの設定が困
難であった。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解決し
て、受信開始時に画像および音声が得られるまでの時間
が短い通信システムおよび方法などを提供すること、並
びにかかるシステムおよび方法において所望の結果を得
るための通信パラメータの設定を容易にすることを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明に係る通信シス
テムおよび方法は、所定時間ごとに鍵を変えて送信すべ
きデータを暗号化して送信し、受信側において暗号化デ
ータを復号化する通信システムおよび方法であって、送
信側においては、順次異なる鍵に基づいて、送出すべき
データを暗号化して暗号化データを生成し、順次異なる
鍵によって暗号化された暗号化データと、当該暗号化に
用いた鍵に対応する鍵対応データとを送出するに際し
て、暗号化データに用いた鍵が変わる時点より前に、次
に使用する鍵に対応するように鍵対応データを送出する
とともに、受信側においては、送出されてきた暗号化デ
ータと鍵対応データとを受け取り、受け取った鍵対応デ
ータに基づいて鍵を生成し、受け取った暗号化データを
鍵に基づいて復号化することを特徴としている。

【００１４】この発明では、鍵対応データが変わってか
ら暗号化データが変わるまでの時間Δｔが、下式によっ
て示されるものであることを特徴としている。 Δｔ＝２・Ｔmax ＋α ここで、Ｔmaxは受信側において鍵対応データから鍵を
取得するに必要な時間のうち想定した最も大きな時間、
αは余裕時間である。

【００１５】この発明では、受信側が鍵対応データから
鍵を生成している最中に鍵対応データが変わった場合、
先の鍵の生成処理を中止するとともに、次の鍵の生成処
理を行なうようにすることを特徴としている。したがっ
て、Δｔを短くすることができる。

【００１６】この発明では、受信側が鍵の生成処理を中
止し、次の鍵の生成処理を行なう場合には、Δｔを下式
によって示されるものであることを特徴としている。 Δｔ＝Ｔmax ＋β ここで、Ｔmaxは受信側において鍵対応データから鍵を
取得するに必要な時間のうち想定した最も大きな時間、
βは余裕時間である。

【００１７】

【発明の実施の形態】1.システムの全体構成 (1)システムのブロック図この発明の一実施形態による通信システムの全体構成を
図１に示す。この通信システムは、送信装置２０と受信
装置２２を備えている。また、送信装置２０と受信装置
３０とは、地上波通信、衛星通信、有線通信、ＷＡＮ、
ＬＡＮ等の通信路（図示せず）によって結合されてい
る。

【００１８】送信装置２０は、鍵出力手段２２、暗号化
手段２４、鍵対応データ生成手段２６、送出手段２８を
備えている。鍵出力手段２２は、暗号化のための鍵を次
々と生成する。暗号化手段２４は、送出すべきデータを
鍵出力手段２２からの暗号鍵によって暗号化して、暗号
化データを生成する。鍵対応データ生成手段２６は、鍵
出力手段２２からの暗号鍵自体を暗号化して、鍵対応デ
ータを生成する。送出手段２８は、暗号化データとその
暗号化に用いられた暗号鍵の鍵対応データとを送出す
る。

【００１９】受信装置３０は、受取手段３２、複合化手
段３４、鍵取得手段３６を備えている。受取手段３２
は、送信装置２０から送られてきた暗号化データおよび
鍵対応データを受け取る。鍵取得手段３６は、受け取っ
た鍵対応データから暗号鍵を復元する。複合化手段３４
は、鍵取得手段３６によって復元された暗号鍵に基づい
て、暗号化データを復号化してデータを取得して出力す
る。

【００２０】なお、図１においては、１つの送信装置に
対して１つの受信装置を示している。しかしながら、こ
の通信システムの適用分野によって、送信装置と受信装
置の対応関係は異なったものとなる。たとえば、衛星放
送システムに適用した場合には、１つの送信装置２０に
対して、多くの受信装置３０が対応することとなる。ま
た、受信装置３０が多くの衛星放送システムに対応して
いる場合、受信装置３０の側から見れば、複数の送信装
置２０に対して、１つの受信装置３０が対応することと
なる。また、ＬＡＮなどのネットワーク通信に適用した
場合には、複数の送信装置２０に対して、複数の受信装
置３０が対応することとなる。

【００２１】(2)通信方法の概要図１に示す通信システムにおける暗号化データと鍵対応
データの送出タイミングを、図２に示す。鍵出力手段２
２は、暗号鍵を順次出力する。ここでは、一連の暗号鍵
をEven0,Odd0,Even1,Odd1,Even2...と表すこととする。
Even0、Even1...を偶数鍵、Odd0,Odd1...を奇数鍵とい
う。暗号化手段２４は、送出すべきデータに対して期間
を区切って、これら一連の暗号鍵によって暗号化を行っ
て暗号化データを生成する。この状態を図２Ａに示す。

【００２２】送出手段２８は、暗号化データと鍵対応デ
ータを図２に示すようなタイミングにて送出する。な
お、図２Ｂにおいて、Odd0,Even1,Odd1,Even2と示した
部分は、それぞれ、暗号鍵Odd0,Even1,Odd1,Even2の鍵
対応データを送出している期間であることを示してい
る。また、各期間において、鍵対応データは、１回だけ
でなく複数回繰り返して同じものを送出するようにして
いる。これにより、鍵対応データの受信に失敗しても、
再度、鍵対応データを受信して暗号鍵を得ることができ
る。

【００２３】図２Ｂに示すように、暗号化データにおい
て用いた暗号鍵が変わる時点ＴｘよりΔｔだけ早く（Ｔ
ｓ参照）、次の鍵対応データを送出している。この期間
４０を次スクランブル鍵送出期間と呼ぶ。

【００２４】この期間４０は、受信側において、鍵対応
データから暗号鍵を復元するための時間を考慮して、デ
ータが途切れることなく受信できるようにするためであ
る。受信側における受信処理開始がこの期間４０の直前
に行なわれた場合も考慮すると、データが途切れること
なく受信できるためには、Δｔは受信側の状況によって
想定される暗号鍵復元時間のうち最悪の場合（最も時間
がかかる場合）の時間の２倍を基準として、これと等し
いかもしくは、わずかに大きいことが好ましい。複数の
受信装置において最も復元の遅い装置の復元時間の２倍
を基準としたり、１つの受信装置において処理負荷状況
などによって変化する復元時間のうち最も遅いものの２
倍を基準としたりすればよい。

【００２５】2.衛星放送システムにおける実施形態次に、この発明による通信システムを衛星放送システム
に適用した場合の実施形態について説明する。

【００２６】(1)送出装置の構成の説明衛星放送においては、周波数や編波方向などによって決
定される各トランスポンダのそれぞれに複数のチャネル
が設定される。各トランスポンダにおいては、時分割に
よって複数チャネルのデータがパケット化されて送信さ
れている。各トランスポンダによって伝送されるデータ
を、トランスポートストリームと呼ぶ。

【００２７】図３に、トランスポートストリームを生成
して送信するための送信装置の構成を示す。図において
は、１組の画像データ、音声データのみを示している
が、多数の画像データ、音声データの組が与えられる。
音声データ、画像データの組は、所定個数ごとに１つの
トランスポートストリームにまとめられる。

【００２８】画像データ４２は、画像エンコーダ４８に
よって圧縮されて多重化部５４に与えられる。同様に、
音声データ４４は、音声エンコーダ５０によって圧縮さ
れて多重化部５４に与えられる。なお、この実施形態で
は、MPEG2規格に基づいてデータの圧縮を行っている。

【００２９】制御データ生成部４６は、パケット化のた
めの制御データを生成する。この制御データは、時分割
された複数チャネルの画像データ、音声データを正しく
識別するなどのために付される。多重化部５４は、制御
データ、圧縮された画像データ、音声データおよび後述
するＥＣＭデータを時分割して固定長のパケットにし、
トランスポートストリームとして出力する。この際、多
重化部５４は、誤り訂正の符号を付加する。この実施形
態では、畳み込み符号化を内符号、短縮化リードソロモ
ン符号を外符号とする連接符号によって、誤り訂正を行
っている。

【００３０】スクランブラ５６は、出力されたパケット
に対し、スクランブル鍵制御部６０から与えられるスク
ランブル鍵を用いてスクランブルをかける。スクランブ
ルのかけられたトランスポートストリームは、変調部５
８において変調され、放送衛星を介して視聴者に放送さ
れる。

【００３１】なお、スクランブラ５６において用いられ
たスクランブル鍵は、ＥＣＭ生成部５２において暗号化
され、鍵対応データであるＥＣＭ（Entitlement Contro
l Mesage）データとされる。多重化部５４は、このＥＣ
Ｍデータも含めてパケット化する。

【００３２】この実施形態においては、エネルギー拡散
方式を用いて、Ｍ系列により発生する疑似ランダム信号
を加算することにより、スクランブルをかけるようにし
ている。なお、この他の暗号化方式によってスクランブ
ルをかけるようにしても良い。

【００３３】(2)トランスポートストリームの構造図３の送信装置によって生成されたトランスポートスト
リームの構造を説明する。この実施形態では、パケット
化の制御データとして、MPEG2システムに規定されるＰ
ＳＩ（Program Specific Information）を用いている。

【００３４】図４を参照して、３つのチャネルを時分割
多重化したトランスポートストリームの構造を説明す
る。画像データはES(Video)1,ES(Video)2,ES(Video)3と
して示され、音声データはES(Audio)1,ES(Audio)2,ES(A
udio)3として示されている。ECM1は画像データES(Vide
o)1、音声データES(Audio)1に用いたスクランブル鍵の
ＥＣＭデータを示している。同様にECM2は画像データES
(Video)2、音声データES(Audio)2に用いたスクランブル
鍵のＥＣＭデータを示し、ECM3は画像データES(Video)
3、音声データES(Audio)3に用いたスクランブル鍵のＥ
ＣＭデータを示している。

【００３５】NIT,PAT,PMT1,PMT2,PMT3は、ＰＳＩによる
パケット化における制御データである。これらの制御デ
ータにより、各トランスポートストリームに含まれるチ
ャネル、時分割多重化されパケット化された３つのチャ
ネルの画像データ、音声データを識別することができ
る。制御データNIT,PAT,PMT1,PMT2,PMT3のデータ構造
は、後に詳述する。

【００３６】パケット化は、図４の縦線６０ａに示すよ
うに行われる。つまり、制御データNIT,PAT,PMT1,PMT2,
PMT3、ＥＣＭデータECM1,ECM2,ECM3、画像データES(Vid
eo)1,ES(Video)2,ES(Video)3、音声データES(Audio)1,E
S(Audio)2,ES(Audio)3の順にパケット化が行われる。音
声データES(Audio)3までのパケット化が完了すれば、再
び、制御データNIT以下のパケット化を繰り返す（縦線
６０ｂ参照）。

【００３７】画像データES(Video)1,ES(Video)2,ES(Vid
eo)3や音声データES(Audio)1,ES(Audio)2,ES(Audio)3
は、制御データやＥＣＭデータに比べて大量に送られ
る。この実施形態では、固定長パケットを用いているの
で、画像データES(Video)1,ES(Video)2,ES(Video)3や音
声データES(Audio)1,ES(Audio)2,ES(Audio)3は、制御デ
ータやＥＣＭデータに比べて多くのパケットが送られる
こととなる。図４において、画像データおよび音声デー
タが太く示されているのは、このことを模式的に表した
ものである。

【００３８】図５に、パケット化されたデータの基本的
構造を示す。制御データ、ＥＣＭデータ、画像データ、
音声データのいずれもが、図５に示すようなデータ構造
を持つパケットとされる。パケット化データの先頭に
は、パケット符号PID(Packet ID)が付される。パケット
符号PIDは、各パケットを識別するため各パケットごと
にユニークに付された符号である。スクランブルコント
ロールビットは、当該パケットにスクランブルがかかっ
ているか否か、スクランブルがかかっている場合には偶
数鍵(Even)か奇数鍵(Odd)かを示す。たとえば、"00"は
スクランブル無し、"10"は偶数鍵によるスクランブル、
“11”は奇数鍵によるスクランブルを示す。内容データ
は、パケット化された対象データ（制御データ、ＥＣＭ
データ、画像データ、音声データなど）である。

【００３９】なお、この実施形態では、制御データNIT,
PAT,PMT1,PMT2,PMT3やＥＣＭデータECM1,ECM2,ECM3にス
クランブルをかけないようにしている。したがって、こ
れらデータのパケットにおいて、スクランブルコントロ
ールビットは“00”となる。

【００４０】図６に制御データPATのデータ構造を示
し、図７に制御データPMT1,PMT2,PMT3のデータ構造を示
す。制御データPMT1は、図７に示すように、画像データ
ES(Video)1のパケット符号PIDとそのスクランブル鍵の
ＥＣＭデータECM1のパケット符号PID、および音声デー
タES(Audio)1のパケット符号PIDとそのスクランブル鍵
のＥＣＭデータECM1のパケット符号PIDを有している。
図７においては、画像データのＥＣＭデータのPIDが１
６進数で２１、画像データのPIDが１６進数で２２、音
声データのＥＣＭデータのPIDが１６進数で２１、音声
データのPIDが１６進数で２４であることが示されてい
る。なお、他のチャンネルの制御データPMT2,PMT3も同
様の構成である。また、この実施形態では、画像データ
と音声データのスクランブル鍵を同じものとしたが、そ
れぞれ異なるスクランブル鍵を用いるようにしてもよ
い。

【００４１】制御データPATは、図６に示すように、各
チャネルの制御データPMT1,PMT2,PMT3のパケット符号PI
Dを示している。図６においては、３チャネルのPMTのPI
Dが１６進数で１０、５チャネルのPMTのPIDが１６進数
で１１、７チャネルのPMTのPIDが１６進数で１２である
ことが示されている。

【００４２】図６、図７に示す制御データPAT、PMTによ
って、画像データ、音声データのパケットが、チャネル
ごとに特定できる。

【００４３】図８にＥＣＭデータECM1,ECM2,ECM3の構造
を示す。ＥＣＭデータは、セクションヘッダとＥＣＭ内
容データとを有している。ＥＣＭ内容データは、スクラ
ンブル鍵自体を暗号化したものである。セクションヘッ
ダには、偶数鍵(Even)か奇数鍵(Odd)かを示すtable#id
が設けられている。この実施形態では、table#idが１６
進数で８２であれば偶数鍵であること、８３であれば奇
数鍵であることを表す。

【００４４】なお、この実施形態では、table#idによっ
て上記の区別を行なっている。しかしながら、ＥＣＭデ
ータの内容に、このような区別を行なうデータを記述す
るようにしてもよい。

【００４５】以上のようにして、１つのトランスポンダ
に複数のチャネルのデータが時分割で多重化され、１つ
のトランスポートストリームを形成している。なお、ト
ランスポートストリームは複数設けられており、図９に
示すようにその識別子Ts#id、周波数・偏波方向などの
伝送諸元、そのトランスポートストリームに含まれるチ
ャネルのリストがNIT(Network Information Table）デ
ータとして伝送される。

【００４６】図１０に、画像データES(Video)1（または
音声データES(Audio)1）とＥＣＭデータECM1の送出タイ
ミングを示す。なお、図１０の画像（音声）データにお
いて、Even0,Odd0,Even1,Odd1,Even2と示した部分は、
それぞれ、スクランブル鍵Even0,Odd0,Even1,Odd1,Even
2によってスクランブルをかけた部分である。また、Ｅ
ＣＭデータECM1において、Odd0,Even1,Odd1,Even2と示
した部分は、それぞれ、スクランブル鍵Odd0,Even1,Odd
1,Even2の鍵対応データを送出している期間であること
を示している。なお、他のチャネルの画像データES(Vid
eo)2,ES(Audio)2とＥＣＭデータECM2とのタイミング関
係、画像データES(Video)3,ES(Audio)3とＥＣＭデータE
CM3とのタイミング関係も、上記と同様である。

【００４７】図１０に示すように、画像（音声）データ
において用いたスクランブル鍵がOdd0からEven1へ変わ
る時点ＴxよりΔｔだけ早いタイミングＴsにて、次のス
クランブル鍵Even1の鍵対応データを送出している。

【００４８】これは、受信装置において、鍵対応データ
からスクランブル鍵を復元するための時間を考慮して、
画像や音声が途切れることなく受信できるようにするた
めである。また、チャネル切替直後においても同様のこ
とを考慮すると、次の鍵の送出期間Δｔは下式のように
定めるのが好ましい。

【００４９】Δｔ＝２・Ｔmax ＋α ここで、Ｔmaxは受信側において、ＥＣＭデータをスク
ランブル鍵に復元するために要する時間のうち想定した
最も大きいものをいう。αは余裕時間であり、０と等し
いかそれ以上の値を持つ。

【００５０】また、全受信装置が、ＥＣＭデータをスク
ランブル鍵に復元している間に次のＥＣＭデータを受信
した場合に、先のスクランブル鍵の復元処理を中止し、
次のＥＣＭデータをスクランブル鍵に復元する機能を有
すると想定される場合には、次の鍵の送出期間Δｔは下
式のように定めるのが好ましい。

【００５１】Δｔ＝Ｔmax ＋α ここで、Ｔmaxは受信側において、ＥＣＭデータをスク
ランブル鍵に復元するために要する時間のうち想定した
最も大きいものをいう。αは余裕時間であり、０と等し
いかそれ以上の値を持つ。

【００５２】なお、Ｔmaxを決定するために想定する受
信装置として、可能性のある全ての受信装置を想定した
場合には、全受信装置においてチャネル切替時の画像等
の乱れを防止することができる。しかし、全受信装置に
対して所定の割合（９５％等）のものについて、チャネ
ル切替時の画像の乱れを防止することができるように受
信装置を想定し、Ｔmaxを決定してもよい。

【００５３】(3)受信装置の構成図１１に、この実施形態による通信システムにおける受
信装置のブロック図を示す。この実施形態においては、
復調部６４が受取手段３２に該当し、ＩＣカード８０が
鍵取得手段３６に該当する。また、デ・スクランブラ６
８、トランスポートデコーダ７０およびＣＰＵ７２によ
って復号化手段３４を実現している。

【００５４】アンテナ６２によって受信された電波は、
復調部６４において選択され、所望のトランスポートス
トリームのみがデジタルデータとして取り出される。誤
り訂正部６６は、パケットに付されている誤り訂正符号
に基づいてデータの誤り訂正を行う。

【００５５】デ・スクランブラ６８は、スクランブル鍵
に基づいて、トランスポートストリームのスクランブル
を解除する。なお、パケットの中には制御データやＥＣ
Ｍデータのパケットようにスクランブルがかけられてい
ないものも含まれる。スクランブルがかかっていないパ
ケットの場合、デ・スクランブラ６８は、何も処理を行
わずそのままそのパケットを出力する。なお、スクラン
ブルがかかっているか否かは、パケットのスクランブル
コントロールビット（図５参照）を見ることにより判断
することができる。

【００５６】図１２にデ・スクランブラ６８内に設けら
れているＤＳレジスタを示す。デ・スクランブラ６８
は、ＣＰＵ７２から与えられたスクランブル鍵と、その
スクランブル鍵を用いてスクランブルをかけられたパケ
ットの符号PIDを、このＤＳレジスタに記憶する。な
お、スクランブル鍵は、偶数鍵（Even鍵）と奇数鍵（Od
d鍵）の２つが記憶されるようになっている。

【００５７】デ・スクランブラ６８は、与えられたパケ
ットのスクランブルコントロールビット（図５参照）に
基づいて、スクランブルされているか否かを判断する。
スクランブルされていない場合には、誤り訂正部６６か
らのトランスポートストリームをそのままトランスポー
トデコーダ７０に与える。また、偶数鍵によってスクラ
ンブルされている場合には、当該パケットの偶数鍵をＤ
Ｓレジスタによって知り、その偶数鍵によってスクラン
ブルを解除する。スクランブルの解除されたトランスポ
ートストリームは、トランスポートデコーダ７０に与え
られる。奇数鍵によってスクランブルされている場合も
同様である。

【００５８】また、ＤＳレジスタに必要なスクランブル
鍵が記憶されていない場合（図のPIDがOx75であるパケ
ットに対する偶数鍵を参照）には、スクランブルを解除
することができないので、スクランブルされたままトラ
ンスポートデコーダ７０に与える。

【００５９】トランスポートデコーダ７０は、デ・スク
ランブラ６８からトランスポートストリームを受け、処
理部であるＣＰＵ７２によって指定されたPIDを持つパ
ケットのみを取り出す。この実施形態では、デ・スクラ
ンブラ６８とトランスポートデコーダ７０によって復元
出力部が構成されている。

【００６０】取り出されたパケットの内、画像データ、
音声データは、ビデオデコーダ８２、オーディオデコー
ダ８４において圧縮が解凍され、アナログ信号に変換さ
れて出力される。画像信号は、ＣＲＴコントローラ８６
によりＮＴＳＣ画像信号に変換されて出力される。

【００６１】ＣＲＴコントローラ８６からのＮＴＳＣ画
像信号と、オーディオデコーダ８４からの音声信号は、
ＴＶセット８８に与えられる。したがって、ＴＶセット
のディスプレイ（図示せず）から画像が、スピーカ（図
示せず）から音声が出力される。

【００６２】この実施形態では、受信装置本体９０の出
力はＴＶセット８８に与えられている。しかしながら、
アナログビデオレコーダ、デジタルビデオレコーダ，パ
ーソナルコンピュータ等の他の機器に与えるようにして
もよい。パーソナルコンピュータやデジタルビデオデコ
ーダ等のデジタル機器に出力する場合には、ビデオデコ
ーダ８２、オーディオデコーダ８４において解凍した後
のデジタルデータを与えるようにする。

【００６３】トランスポートデコーダ７０において取り
出されたデータの内、制御データやＥＣＭデータは、記
憶部であるメモリ７４に記憶される。ＥＣＭデータはＣ
ＰＵ７２によって、コネクタ７９を介して復元処理部で
あるＩＣカード８０に送られ、ＩＣカード８０はこのＥ
ＣＭデータからスクランブル鍵を復元する。復元された
スクランブル鍵は、コネクタ７９を介してＣＰＵ７２に
送り返される。ＣＰＵ７２は、これをデ・スクランブラ
６８に与える。なお、メモリ７４には制御プログラムも
格納されている。ＣＰＵ７２は、この制御プログラムに
したがって、各部を制御する。

【００６４】操作パネル７８は、操作者の操作により、
チャネル情報の入力等を行うためのものである。リモコ
ン受光部７６は、リモコン（図示せず）から送られてき
たチャネル情報等を受けるためのものである。

【００６５】リモコン受光部７６、操作パネル８６から
のチャネル情報はＣＰＵ７２に与えられる。ＣＰＵ７６
はチャネル情報を復調部６４に与え、所望のチャネルが
属するトランスポートストリームのみを復調させる。ま
た、受信した制御データに基づいて、トランスポートデ
コーダ７０により、トランスポートストリームから所望
のチャネルのデータのみを取り出させる。

【００６６】図１３に、鍵取得手段であるＩＣカード８
０の構成を示す。このＩＣカード８０は、受信装置本体
９０と接続するためのコネクタ９４、データ伝送のため
のインターフェイス９６、ＣＰＵ９２、メモリ９８を備
えている。ＣＰＵ９２は、メモリ９８に格納されたプロ
グラムにしたがって、コネクタ９４、インターフェイス
９６を介して受け取ったＥＣＭデータに基づいてスクラ
ンブル鍵を復元する。

【００６７】この実施形態におけるＩＣカード８０は、
一度に１つのＥＣＭデータに対する復元処理を行なう。
したがって、ＣＰＵ７２はＥＣＭデータをＩＣカード８
０に送った後、ＩＣカード８０からスクランブル鍵が返
送されて来るのを待って、次のＥＣＭデータをＩＣカー
ド８０に送るようにしている。

【００６８】(4)受信装置の動作 (4-1)鍵復元の中断がない場合図１４，図１５に、メモリ７４に記憶された制御プログ
ラムのフローチャートを示す。この制御プログラムは、
受信装置本体９０の電源投入またはチャネルの切換によ
り処理を開始する。以下、このフローチャートを参照し
つつ受信装置の動作を説明する。

【００６９】まず、ステップＳ１において、ＣＰＵ７２
は電源投入であるかチャネル切換であるかを判断する。
操作パネル７８またはリモコン受光部７６より新たなチ
ャネル情報（所望のチャネルを示す情報）が与えられた
場合には、チャネル切換であると判断できる。また、リ
セット動作が行われることにより、電源投入であると判
断できる。

【００７０】チャネル切換であった場合には、現在受信
しているトランスポートストリームに所望のチャネルが
含まれているかどうかを判断する。この判断は、受信し
た制御データNITの内容を見ることによって行うことが
できる（図４および図９参照）。

【００７１】現在受信中のトランスポートストリーム内
に所望のチャネルが含まれていない場合、ＣＰＵ７２
は、図９に示す制御データNITの内容にしたがって所望
のチャネルが含まれるトランスポートストリームの識別
子Ts#id、伝送諸元を取得する。ＣＰＵ７２は、取得し
たトランスポートストリームのみを選択的に復調部６４
に与える（ステップＳ３）。復調部６４は、与えられ識
別子Ts#id、伝送諸元にもとづいて、所望のトランスポ
ートストリームのみを選択的に復調して出力する。これ
により、誤り訂正部６６によって誤り訂正されたトラン
スポートストリームが、デ・スクランブラ６８に与えら
れる。ＣＰＵ７２は、ステップＳ４の処理に進む。

【００７２】なお、現在受信しているトランスポートス
トリーム内に所望のチャネルが含まれている場合には、
復調部６４の切換を行う必要がないので、ＣＰＵ７２
は、ただちにステップＳ４の処理に進む。

【００７３】また、電源投入の場合には現在受信中のト
ランスポートストリームが存在しないので、ＣＰＵ７２
は復調部６４の切換を行った後、ステップＳ４の処理に
進む。

【００７４】ステップＳ４において、ＣＰＵ７２は、ト
ランスポートデコーダ７０に、制御データPATのパケッ
ト符号PIDを設定する。これにより、トランスポートデ
コーダ７０は、トランスポートストリームから制御デー
タPATを取り出して、メモリ７４に記憶する。

【００７５】次に、ＣＰＵ７２は、メモリ７４に記憶さ
れた制御データPATに基づいて、所望のチャネルの制御
データPMTのパケット符号PIDを取得する（図６参照）。
図６の例でいえば、３チャネルを受信するのであれば、
３チャネルの制御データPMTのパケット符号PIDが１６進
数で“１０”であることがわかる。

【００７６】続けて、ＣＰＵ７２は、トランスポートデ
コーダ７０に、所望のチャネルの制御データPMTのパケ
ット符号PIDを設定する。これにより、トランスポート
デコーダ７０は、トランスポートストリームから所望の
チャネルの制御データPMTを取り出して、メモリ７４に
記憶する。

【００７７】さらに、ＣＰＵ７２は、メモリ７４に記憶
された制御データPMTに基づいて、所望のチャネルの画
像データ、音声データ、ＥＣＭデータのパケット符号PI
Dを取得する（図７参照）。ＣＰＵ７２は、取得したパ
ケット符号PIDに基づいて、画像データ、音声データを
取得するようにトランスポートデコーダ７０を制御し、
ＥＣＭデータからスクランブル鍵を復元させるようにＩ
Ｃカード８０を制御し、スクランブル鍵によって画像デ
ータ、音声データのスクランブルを解除するようにデ・
スクランブラ６８を制御する（ステップＳ６）。

【００７８】ステップＳ６における処理の詳細を図１５
に示す。ここでは、図１６の時点X1において、チャネル
の切替または電源投入があって、このチャネルに対する
処理が開始されたものとして説明を進める。

【００７９】まず、所望のチャネルの画像、音声データ
のスクランブル鍵に対応するＥＣＭデータのパケット符
号PIDを、トランスポートデコーダ７０に設定する（ス
テップＳ１１）。これにより、トランスポートデコーダ
７０は、設定されたPIDを持つＥＣＭデータ（つまり所
望のチャネルの画像、音声データのスクランブル鍵のＥ
ＣＭデータ）を選択的に取り出してメモリ７４に記憶す
る。

【００８０】さらに、ＣＰＵ７２は、取得したＥＣＭデ
ータのtable#idを読んで、必要としているＥＣＭデータ
であるか否かを判断する（ステップＳ１１）。このよう
な判断を行なうのは、一度取得したＥＣＭデータはもは
や取得する必要がないので、新たなＥＣＭデータのみを
取得するようにするためである。具体的には、必要とす
るＥＣＭデータのtable#idを指定することによってこの
判断を行うが、その詳細については後述する。なお、処
理開始時には、必要とするＥＣＭデータのtable#idの指
定は行なわないので、パケット符号PIDによって指定し
たＥＣＭデータであれば、無条件で指定条件を満たした
ものとみなされる。

【００８１】指定条件を満たさないＥＣＭデータである
場合には、再び、ＥＣＭデータの取得を繰り返す。指定
条件を満たすＥＣＭデータである場合には、当該ＥＣＭ
データをＩＣカード８０に送る（ステップＳ１２）。つ
まり、図１６の時点X1において、スクランブル鍵Odd0の
ＥＣＭデータをＩＣカード８０に送る。ＥＣＭデータを
受け取ったＩＣカード８０は、このＥＣＭデータからス
クランブル鍵Odd0を復元し、時点X2においてＣＰＵ７２
に送り返す（ステップＳ１３）。

【００８２】スクランブル鍵Odd0を受け取ったＣＰＵ７
２は、スクランブル鍵Odd0をデ・スクランブラ６８に設
定する。これにより、デ・スクランブラ６８は、画像お
よび音声データのスクランブルを解除してトランスポー
トデコーダ７０に出力するようになる。

【００８３】ＣＰＵ７２は、トランスポートデコーダ７
０に、所望のチャネルの画像データ音声データのパケッ
ト符号PIDが設定されているかどうかを判断する（ステ
ップ１５）。時点X2においては、まだ画像データ、音声
データのＰＩＤは設定していないので、ステップＳ１６
に進む。

【００８４】ステップＳ１６において、ＣＰＵ７２は、
すでにステップＳ５において取得している所望のチャネ
ルの画像データ、音声データのパケット符号PIDを、ト
ランスポートデコーダ７０に設定する。これにより、ト
ランスポートデコーダ７０は、所望のチャネルの画像デ
ータ、音声データをビデオデコーダ８２、オーディオデ
コーダ８４に出力し始める。すなわち、図１６の場合に
は、時点X1にてチャネル切替が行なわれてから、ＩＣカ
ード８０による復元処理時間経過後の時点X2より、画像
および音声がＴＶセット８８から出力される。時点X1に
チャネル切替があれば、時点X2において、画像・音声が
立ち上がる。

【００８５】次に、ＣＰＵ７２は、ステップＳ１１にお
ける受信すべきＥＣＭデータの設定を変更する（ステッ
プＳ１７）。これは、現在の鍵Odd0は既に取得したの
で、次の鍵Even1を取得するためである。ここでは、今
回取得したＥＣＭデータと異なったtable#id（つまり偶
数鍵）を持ったＥＣＭデータを取得するよう設定する。
なお、table#idは、図８に示すように、偶数鍵、奇数鍵
によって異なるようになっている。その後、ステップＳ
１１に戻って処理を繰り返す。

【００８６】この実施形態では、table#idによって、す
でにその鍵を取得したかどうかを判断するようにしてい
るが、セクションヘッダ中のバージョン情報によって判
断するようにしてもよい。この場合、異なるＥＣＭデー
タには、異なるバージョン情報を付しておくようにす
る。

【００８７】次に、スクランブル鍵Even1のＥＣＭデー
タを取得すると（ステップＳ１２、図１６の時点X3）、
ＩＣカード８０によってスクランブル鍵Even1を得る
（ステップＳ１３、時点X4）。ＣＰＵ７２は、これをデ
・スクランブラ６８に設定する（ステップＳ１４）。こ
のようにして、スクランブル鍵Even1によってスクラン
ブルされた画像データ、音声データが送られてくる前
に、ネクスト鍵Even1をデ・スクランブラ６８に設定す
るので、画像および音声データを途切れることなく出力
することができる。

【００８８】次に、ＣＰＵ７２は、トランスポートデコ
ーダ７０に、画像データ、音声データのＰＩＤが設定さ
れているか否かを判断する（ステップＳ１５）。ここで
は、すでにＰＩＤが設定されているので、ステップＳ１
７に進んで、取得するＥＣＭデータの設定を変更する。

【００８９】ステップＳ１７においては、今回取得した
ＥＣＭデータと異なったtable#idを持ったＥＣＭデータ
を取得するよう設定する。その後、ステップＳ１１に戻
って処理を繰り返す。

【００９０】以降は、順次上記の処理を繰り返して、Ｔ
Ｖセット８８にＮＴＳＣ画像信号と音声信号を出力す
る。

【００９１】なお、図１７に示すように、チャネル切替
の時点X1が次スクランブル鍵送出期間４０の開始時点に
近接している場合には、スクランブル鍵Even1のＥＣＭ
データが送られてきていても、ＩＣカード８０がスクラ
ンブル鍵Odd0の復元処理を行なっている状態となる。し
たがって、スクランブル鍵Even1の復元処理は、スクラ
ンブル鍵Odd0の復元処理が終わってから（時点X2,X3参
照）ということになり、スクランブル鍵Even1の取得が
後ろにずれ込むこととなる。

【００９２】しかしながら、図１７のΔｔは、最も遅い
処理の受信装置において２つのＥＣＭデータから連続し
て２つのスクランブル鍵を復元するに要する時間を基準
にして設定されているので、スクランブル鍵が変わる時
点Ｔxよりも早くスクランブル鍵Even1をデ・スクランブ
ラ６８に設定することができる。つまり、画像および音
声が途切れることなく出力される。したがって、図１７
に示す場合も、図１８と同じように、時点X1にてチャネ
ル切替が行なわれてから、ＩＣカード８０による復元処
理時間経過後の時点X2に、画像および音声が立ち上が
る。つまり、画像および音声をＴＶセット８８から得る
ことができる。

【００９３】次に、図１８に示すように、時点X1におい
てチャネルの切替または電源投入があって、このチャネ
ルに対する処理が開始された場合の処理を説明する。こ
の場合には、時点X1においてＥＣＭデータを取得し、時
点X2において復元した鍵Even1を得る。その後、ステッ
プＳ１５を経て、ステップＳ１６においてデコードを開
始する。しかし、時点X2においては、スクランブル鍵Ev
en1によってスクランブルされた画像および音声データ
はまだ送られてきていないので、設定したパケット符号
PIDに対応する画像および音声データが直ちに出力され
るものではない。

【００９４】その後、スクランブル鍵が変わる時点Ｔx
よりスクランブル鍵Even1によってスクランブルされた
画像および音声データが送られるため、スクランブルを
解除することができ、画像および音声が出力される。

【００９５】次に、図１９に示すように、時点X1におい
てチャネルの切替があった場合について説明する。この
場合には、時点X1においてＥＣＭデータを取得し、時点
X2において復元した鍵Even1を得る。その後、ステップ
Ｓ１５を経て、ステップＳ１６においてデコードを開始
する。したがって、時点X2より、画像および音声データ
の出力が得られる。

【００９６】(4-2)鍵復元の中断がある場合上記では、受信装置における鍵の復元処理の中断がない
場合について説明した。しかし、受信装置における鍵の
復元処理の中断が可能な場合には、図１５の処理に変え
て、図２０に示すような処理を行なえばよい。

【００９７】まず、図１６の時点X1において、チャネル
の切替または電源投入があって、このチャネルに対する
処理が開始された場合について説明する。

【００９８】まず、ＣＰＵ７２は、所望のチャネルの画
像、音声データのスクランブル鍵に対応するＥＣＭデー
タのパケット符号PIDを、トランスポートデコーダ７０
に設定し（ステップＳ５１）、当該ＥＣＭデータを選択
的に取り出してメモリ７４に記憶する。

【００９９】さらに、ＣＰＵ７２は、取得したＥＣＭデ
ータのtable#idを読んで、必要としているＥＣＭデータ
であるか否かを判断する（ステップＳ５１）。なお、処
理開始時には、必要とするＥＣＭデータのtable#idの指
定は行なわないので、パケット符号PIDによって指定し
たＥＣＭデータであれば、無条件で指定条件を満たした
ものとみなされる。したがって、図１６の時点X1におい
て、スクランブル鍵Odd0のＥＣＭデータを取得し、ステ
ップＳ５２に進む。

【０１００】ステップＳ５２においては、ＥＣＭデータ
をＩＣカード８０に送る。ＥＣＭデータを受け取ったＩ
Ｃカード８０は、このＥＣＭデータからスクランブル鍵
Odd0を復元し、時点X2においてＣＰＵ７２に送り返す。

【０１０１】ＣＰＵ７２は、ＥＣＭデータをＩＣカード
８０に送ってから、ＩＣカード８０からスクランブル鍵
Odd0を受け取るまで、ＩＣカード８０に送ったＥＣＭデ
ータとは異なったtable#idのＥＣＭデータの受信がある
かどうか監視する（ステップＳ５３）。図１６の時点X2
においては、スクランブル鍵Even1のＥＣＭデータは送
出されていないため、ステップＳ５５において、ＣＰＵ
７２はスクランブル鍵Odd0をＩＣカード８０から受け取
り、デ・スクランブラ６８に設定する（ステップＳ５
６）。これにより、デ・スクランブラ６８は、画像およ
び音声データのスクランブルを解除してトランスポート
デコーダ７０に出力するようになる。次に、トランスポ
ートデコーダ７０に、所望のチャネルの画像データ、音
声データのパケット符号PIDが設定されているかどうか
を判断する（ステップＳ５７）。ここでは、まだ設定し
ていないので、ステップＳ５８に進み、所望のチャネル
の画像データ、音声データのパケット符号PIDをトラン
スポートデコーダ７０に設定する。

【０１０２】これにより、トランスポートデコーダ７０
は、所望のチャネルの画像データ、音声データを、ビデ
オデコーダ８２、オーディオデコーダ８４に出力し始め
る。すなわち、図１６の場合には、時点X1にてチャネル
切替が行われてから、ＩＣカード８０による復元処理時
間経過後の時点X2より、画像および音声がＴＶセット８
８から出力される。

【０１０３】次に、ＣＰＵ７２は、ステップＳ５１にお
ける受信すべきＥＣＭデータの設定を変更する（ステッ
プＳ５９）。これは、現在の鍵Odd0は既に取得したの
で、次の鍵Even1を取得するためである。ここでは、今
回取得したＥＣＭデータと異なったtable#id（つまり偶
数鍵）を持ったＥＣＭデータを取得するように設定す
る。なお、table#idは、図８に示すように、偶数鍵、奇
数鍵によって異なっている。その後、ステップＳ５１に
戻って処理を繰り返す。

【０１０４】次に、スクランブル鍵Even1のＥＣＭデー
タを取得すると（ステップＳ５２、図１６の時点X3）、
ＩＣカード８０によってスクランブル鍵Even1を得る
（ステップＳ５５、時点X4）。ＣＰＵ７２は、これをデ
・スクランブラ６８に設定する（ステップＳ５６）。こ
のようにして、スクランブル鍵Even1によってスクラン
ブルされた画像データ、音声データが送られてくる前
に、スクランブル鍵Even1をデ・スクランブラ６８に設
定するので、画像および音声データを途切れることなく
出力することができる。

【０１０５】次に、ＣＰＵ７２は、トランスポートデコ
ーダ７０に、画像データ、音声データのパケット符号PI
Dが設定されているか否かを判断する（ステップＳ５
７）。ここでは、すでにパケット符号PIDが設定されて
いるので、ステップＳ５９に進んで、取得するＥＣＭデ
ータの設定を変更する。

【０１０６】ステップＳ５９においては、今回取得した
ＥＣＭデータと異なったtable#idを持ったＥＣＭデータ
を取得するよう設定する。その後、ステップＳ５１に戻
って処理を繰り返す。

【０１０７】以降は、順次上記の処理を繰り返して、Ｔ
Ｖセット８８にＮＴＳＣ画像信号と音声信号を出力す
る。

【０１０８】次に、図２１に示すように、時点X1におい
てチャネルの切替または電源投入があって、このチャネ
ルに対する処理が開始された場合の処理を説明する。時
点X1は、次スクランブル鍵送出期間４０の開始時点に近
接しているので、ＩＣカード８０でスクランブル鍵Odd0
のＥＣＭデータの復元処理中に、スクランブル鍵Even1
のＥＣＭデータが送られてきている。

【０１０９】ＣＰＵ７２は、時点X1においてスクランブ
ル鍵Odd0のＥＣＭデータを取得し（ステップＳ５１）、
取得したＥＣＭデータをＩＣカード８０に送る（ステッ
プＳ５２）。ＥＣＭデータを受け取ったＩＣカード８０
は、このＥＣＭデータからスクランブル鍵Odd0の復元を
開始する。

【０１１０】ＩＣカード８０にＥＣＭデータを送ったＣ
ＰＵ７２は、先に受信したＥＣＭデータとは別のtable#
idを持ったＥＣＭデータの受信があるかどうか監視する
（ステップＳ５３）。時点X2において、ＣＰＵ７２は、
ＩＣカード８０からスクランブル鍵Odd0を受け取る前
に、スクランブル鍵Even1のＥＣＭデータを受信し、ス
テップＳ５４に進む。

【０１１１】ステップＳ５４において、ＣＰＵ７２は、
ＩＣカード８０に鍵の復元中止を通知する。鍵の復元中
止の通知を受け取ったＩＣカード８０は、スクランブル
鍵Odd0の復元を中止する。その後、ＣＰＵ７２は、時点
X2において受信したＥＣＭデータをＩＣカード８０に送
る（ステップＳ５２）。ＥＣＭデータを受け取ったＩＣ
カード８０は、このＥＣＭデータからスクランブル鍵Ev
en1を復元し、時点X3においてＣＰＵ７２に送り返す。

【０１１２】ＥＣＭデータをＩＣカード８０に送ったＣ
ＰＵ７２は、ＩＣカード８０に送ったＥＣＭデータとは
異なったtable#idのＥＣＭデータの受信があるかどうか
監視する（ステップＳ５３）。時点X2から時点X3までに
送られるＥＣＭデータが変わることはないので、ＣＰＵ
７２は、ＩＣカード８０に鍵の復元中止を通知すること
なく、時点X3においてＩＣカード８０からスクランブル
鍵Even1を受け取る（ステップＳ５５）。

【０１１３】その後、ステップＳ５６、ステップＳ５７
を経て、ステップＳ５８においてデコードを開始する。
しかし、時点X3においては、スクランブル鍵Even1によ
ってスクランブルされた画像および音声データはまだ送
られてきていないので、設定したパケット符号PIDに対
応する画像および音声データが直ちに出力されるもので
はない。

【０１１４】その後、スクランブル鍵が変わる時点Ｔx
よりスクランブル鍵Even1によってスクランブルされた
画像および音声データが送られるため、スクランブルを
解除することができ、画像および音声が出力される。

【０１１５】次に、図１８に示すように、時点X1におい
てチャネルの切替または電源投入があって、このチャネ
ルに対する処理が開始された場合の処理を説明する。こ
の場合には、時点X1においてＥＣＭデータを取得し、時
点X2において復元した鍵Even1を得る。その後、ステッ
プＳ５７を経て、ステップＳ５８においてデコードを開
始する。しかし、時点X2においては、スクランブル鍵Ev
en1によってスクランブルされた画像および音声データ
はまだ送られてきていないので、設定したパケット符号
PIDに対応する画像および音声データが直ちに出力され
るものではない。

【０１１６】その後、スクランブル鍵が変わる時点Ｔx
よりスクランブル鍵Even1によってスクランブルされた
画像および音声データが送られるため、スクランブルを
解除することができ、画像および音声が出力される。

【０１１７】次に、図１９に示すように、時点X1におい
てチャネルの切替があった場合について説明する。この
場合には、時点X1においてＥＣＭデータを取得し、時点
X2において復元した鍵Even1を得る。その後、ステップ
Ｓ５７を経て、ステップＳ５８においてデコードを開始
する。したがって、時点X2より、画像および音声データ
の出力が得られる。

【０１１８】図２２に、この実施形態におけるＩＣカー
ド８０がＥＣＭデータを受け取った場合に実行されるプ
ログラムのフローチャートを示す。ＩＣカード８０は、
受け取ったＥＣＭデータから鍵の復元処理を行なうとと
もに、鍵の復元処理の通知があるかどうかの監視を行な
う（ステップＳ４１、ステップＳ４２）。鍵の復元が完
了する前に鍵の復元中止の通知を受け取った場合は、鍵
の復元を中止し、処理を終了する。また、鍵の復元が完
了するまでに、鍵の復元中止の通知がない場合は、復元
した鍵を送り返し（ステップＳ４４）、処理を終了す
る。

【０１１９】3.他のシステムにおける実施形態上記実施
形態では、衛星放送システムに適用した場合について説
明した。しかしながら、暗号鍵を用いて行う地上波放送
や有線放送についても同じように適用することができ
る。

【０１２０】また、ローカルエリアネットワーク（ＬＡ
Ｎ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）等におい
て、データを暗号化して通信する場合にも適用すること
ができる。送信側と受信側が１対１の場合にも適用でき
るが、送信側から複数の受信側に一斉通信する場合に適
用するとより好ましい。

【０１２１】

【発明の効果】以上説明したように、鍵対応データが変
わってから暗号化データが変わるまでの時間Δｔを定め
ることにより、鍵対応データが変わる直前に処理を開始
した場合であっても、途切れることなく復号化されたデ
ータを得ることができる。また、想定した受信装置のう
ち、鍵対応データから鍵を復元する処理の最も遅い受信
装置によってＴmaxを定めているので、想定される全て
の受信機において、これを達成することができ、かつ、
できるだけ小さなΔｔを選択することができる。また、
処理開始時に途切れることなく復号化されたデータを得
るために、鍵対応データの切替えをどのように設定すれ
ばよいかが明確となってシステム設計が容易となる。

【０１２２】受信側が鍵対応データから鍵を生成してい
る最中に鍵対応データが変わった場合、先の鍵の生成処
理を中止するとともに、次の鍵の生成処理を行なうよう
にすることにより、Δｔを短くすることができる。した
がって、鍵の復元処理の早い受信装置において、処理開
始から復号化されたデータを得るまでの時間を短くする
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態による通信システムの全
体構成図

【図２】この発明の一実施形態による通信システムにお
ける暗号化データと鍵対応データの送出タイミングを示
す図

【図３】本発明を衛星放送システムに適用した一実施形
態による送信装置の構成図

【図４】送信装置によるデータのパケット化を示す図

【図５】パケット化されたデータの構造図

【図６】制御データＰＡＴの一例を示す図

【図７】制御データＰＭＴの一例を示す図

【図８】ＥＣＭデータの構造図

【図９】制御データＮＩＴの構造図

【図１０】ＥＳデータとＥＣＭデータの送出タイミング
図

【図１１】本発明を衛星放送システムに適用した一実施
形態による受信装置の構成図

【図１２】デ・スクランブラ６８のＤＳレジスタの記憶
内容例を示す図

【図１３】ＩＣカード８０の構成図

【図１４】受信装置のメモリ７４に記録された受信処理
のためのプログラムを示すフローチャート

【図１５】図１４のステップＳ６の処理の詳細を示すフ
ローチャート

【図１６】チャネル切替が行なわれた場合の説明図

【図１７】次スクランブル鍵送出期間４０の直前にてチ
ャネル切替が行なわれた場合の説明図

【図１８】次スクランブル鍵送出期間４０内にてチャネ
ル切替が行なわれた場合の説明図

【図１９】次スクランブル鍵送出期間４０内にてチャネ
ル切替が行なわれた場合の説明図

【図２０】鍵の復元処理の中断が可能な場合における、
図１４のステップＳ６の処理の詳細を示すフローチャー
ト

【図２１】次スクランブル鍵送出期間４０の直前にてチ
ャネル切替が行なわれた場合の説明図

【図２２】鍵の復元処理の中断が可能なＩＣカード８０
におけるプログラムのフローチャート

【図２３】従来の受信機の構成図

【図２４】従来の鍵の通信方法を示す図

【図２５】従来の通信方法における問題点を示す図

【符号の説明】

２０送信装置２２鍵出力手段２４暗号化手段２６鍵対応データ生成手段２８送出手段３０受信装置３２受取手段３４復号化手段３６鍵取得手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】所定時間ごとに鍵を変えて送出すべきデ
ータを暗号化して送出し、受信側において暗号化データ
を復号化する通信方法であって、順次異なる鍵に基づいて、送出すべきデータを暗号化し
て暗号化データを生成し、順次異なる鍵によって暗号化された暗号化データと、当
該暗号化に用いた鍵に対応する鍵対応データとを送出す
るに際して、暗号化データに用いた鍵が変わる時点より前の所定期間
内において、次に使用する鍵に対応するように鍵対応デ
ータを送出するとともに、送出されてきた暗号化データと鍵対応データとを受け取
り、受け取った鍵対応データに基づいて鍵を生成し、受け取った暗号化データを鍵に基づいて復号化するに際
し、暗号化データに対する処理の開始時点においては、
鍵が取得できた後に復号化したデータの出力を開始する
ものである通信方法において、Ｔmaxは受信側において鍵対応データから鍵を取得する
に必要な時間のうち想定した最も大きな時間、αは余裕
時間と定義したとき、前記所定期間Δｔが Δｔ＝２・Ｔmax ＋α によって示されるものであることを特徴とする鍵を用い
た通信方法。
【請求項２】所定時間ごとに鍵を変えて送出すべきデ
ータを暗号化して送出する(a)送信装置と(b)受信装置と
を備えた鍵を用いた通信システムであって、前記送信装置は、 (a1)順次異なる鍵を出力する鍵出力手段と、 (a2)鍵出力手段から取得した鍵に基づいて、送出すべき
データを暗号化して暗号化データを生成する暗号化手段
と、 (a3)鍵出力手段からの鍵を、対応する鍵対応データに変
換する鍵対応データ生成手段と、 (a4)順次異なる鍵によって暗号化された暗号化データ
と、当該暗号化に用いた鍵に対応する鍵対応データとを
送出する送出手段であって、暗号化データに用いた鍵が
変わる時点より前の所定期間内においては、次に使用す
る鍵に対応する鍵対応データを送出する送出手段と、を備えており、前記受信装置は、 (b1)送出されてくる暗号化データと鍵対応データとを受
け取る受取手段と、 (b2)受取手段によって受け取った鍵対応データに基づい
て、鍵を生成する鍵取得手段であって、鍵の取得処理中
に次の鍵対応データを受け取った場合は、先の鍵の取得
処理を中止するとともに、次の鍵の取得処理を行なう鍵
取得手段と、 (b3)受取手段によって受け取った暗号化データを、鍵取
得手段によって取得した鍵に基づいて復号化する復号化
手段であって、暗号化データに対する処理の開始時点に
おいては、鍵が取得できた後に復号化したデータの出力
を開始する復号化手段と、を備えることを特徴とする鍵を用いた通信システム。
【請求項３】所定時間ごとに鍵を変えて送出すべきデ
ータを暗号化して送出し、受信側において暗号化データ
を復号する通信方法であって、順次異なる鍵に基づいて、送出すべきデータを暗号化し
て暗号化データを生成し、順次異なる鍵によって暗号化された暗号化データと、当
該暗号化に用いた鍵に対応する鍵対応データとを送出す
るに際して、暗号化データに用いた鍵が変わる時点より前の所定期間
内において、次に使用する鍵に対応する鍵対応データを
送出するとともに、送出されてきた暗号化データと鍵対応データとを受け取
り、受け取った鍵対応データに基づいて鍵を生成するに際
し、鍵の生成中に次の鍵対応データを受け取った場合
は、先の鍵の生成処理を中止するとともに、次の鍵を生
成し、受け取った暗号化データを鍵に基づいて復号化するに際
し、暗号化データに対する処理の開始時点においては、
鍵が取得できた後に復号化したデータの出力を開始する
ものであることを特徴とする鍵を用いた通信方法。
【請求項４】請求項３の通信方法において、Ｔmaxは受信側において、鍵対応データから鍵を取得す
るに必要な時間のうち想定した最も大きな時間、βは余
裕時間と定義したとき、前記所定期間Δｔは、 Δｔ＝Ｔmax ＋β によって示されるものであることを特徴とする鍵を用い
た通信方法。
【請求項５】所定時間ごとに鍵を変えて暗号化された
暗号化データと当該鍵に対応する鍵対応データとを受け
て、暗号化データを復号化する受信装置であって、受け取った鍵対応データに基づいて、鍵を生成する鍵取
得手段であって、鍵の取得処理中に次の鍵対応データを
受け取った場合は、先の鍵の取得処理を中止するととも
に、次の鍵の取得を開始する鍵取得手段と、受取手段によって受け取った暗号化データを、鍵取得手
段によって取得した鍵に基づいて復号化する復号化手段
であって、暗号化データに対する処理の開始時点におい
ては、鍵が取得できた後に復号化したデータの出力を開
始する復号化手段と、を備えた受信装置。