JP2001103443A - アナログラインを利用した機器間接続システム - Google Patents
アナログラインを利用した機器間接続システムInfo
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Abstract
器間において、ビデオブランキングインターバルVBI
を利用して転送される情報の内容を、接続相手に応じて
変更できるシステムを提供する。 【解決手段】垂直帰線期間(VBI)に所定の情報(コ
マンド情報、付加情報、ビデオID情報等)を含むビデ
オ信号を、アナログラインを介して、第1の装置(HY
端子付STB)と第2の装置(HY対応VCRまたはH
Y対応TV)との間で伝送する場合において、前記第1
の装置から前記第2の装置へ送られるビデオ信号中の前
記所定の情報の内容(コマンド情報、付加情報、ビデオ
ID情報等)が、前記第2の装置の機種(正規に認証さ
れたHY対応VCRかHY対応TVか、あるいは認証さ
れない機器か等)に応じて変更される(図20のST6
6〜ST92)。
Description
インを介して相互接続される機器間において、ビデオブ
ランキングインターバル(垂直帰線期間VBI)を利用
して転送される情報の内容を、接続相手に応じて変更で
きる機器間接続システムに関する。
Vシステム(NTSCなど)では、アナログ(VHSビ
デオ、レーザディスク、地上放送など)またはデジタル
(DVDビデオ、衛星放送など)で供給されている。ま
た、高解像度TVシステム(HDTV)では、アナログ
(MUSEハイビジョン衛星放送など)で供給されてい
る。デジタルのHDTVシステム(民生用)は、間もな
く実用化される段階にきている。
の機器に送る場合、たとえコンテンツがデジタル記録さ
れていても、その伝送には、現在のところ、デジタルラ
インよりもアナログライン(コンポジットまたはコンポ
ーネント)の方が、多く利用されている。将来的にはデ
ジタルラインが主流になるであろうが、民生用途では、
当分は、やはりアナログラインが多く利用され続けると
予想される。
インを介してビデオ機器間を結び、そのアナログライン
を通るビデオ信号のVBIに種々な情報(制御コマン
ド、サービス情報、ビデオID等)を乗せて、ユーザの
便宜を図ることができる。しかし、接続される機器毎に
対応できるVBI情報の内容が異なる場合、専門知識に
乏しいユーザは混乱しやすい(つまり、ユーザに正しい
知識がない場合、正常動作しないと誤解しやすい)。
で、その目的は、アナログ信号ラインを介して相互接続
される機器間において、ビデオブランキングインターバ
ル(垂直帰線期間VBI)を利用して転送される情報の
内容を、接続相手に応じて変更できる、機器間接続シス
テムを提供することである。
に、この発明に係る機器間接続システムでは、垂直帰線
期間(VBI)に所定の情報(認証キー/暗号化キー、
コマンド情報、SI等の付加情報、その他)を含むビデ
オ信号を、アナログラインを介して、第1の装置(たと
えばHY端子付STB)と第2の装置(たとえばHY対
応VCRまたはHY対応TV)との間で伝送する。この
場合、前記第1の装置から前記第2の装置へ送られるビ
デオ信号中の前記所定の情報の内容(図19(b)のケ
ース1〜ケース3)が、前記第2の装置の機種(HY対
応TVかHY対応VCRかHY非対応機器か等)に応じ
て変更される(図20のST66〜ST92)。
明に係る機器間接続システムでは、垂直帰線期間(VB
I)に所定の情報(認証キー/暗号化キー、コマンド情
報、SI等の付加情報、その他)を含み、所定の方法で
(図23のCGMSーA;図19のCN、CO、CF)
コピー世代管理されたビデオ信号を、アナログラインを
介して、第1の装置(たとえばHY端子付STB)と第
2の装置(たとえばHY対応VCRまたはHY対応T
V)との間で伝送する。この場合、前記第1の装置から
前記第2の装置へ送られるビデオ信号のコピー世代管理
の内容(図19(a)のケース1〜ケース3)が、前記
第2の装置の機種(HY対応TVかHY対応VCRかH
Y非対応機器か等)に応じて変更される。
発明に係る機器間接続システムは、ビデオ情報(VD)
および付加情報(SI)を含む情報源(たとえばデジタ
ル放送のMPEGトランスポートストリーム)から、前
記ビデオ情報(VD)の映像内容(たとえば料理番組)
を含むビデオ信号と前記付加情報(SI)の内容(たと
えば料理のレシピ)を含む付加信号を取り出す第1の手
段(図25または図26の6004、6008、601
0)と;前記ビデオ信号(料理番組)に前記付加信号
(レシピ)を付けて、前記アナログラインに出力する第
2の手段(図25または図26の6012、6016)
とを備えている。
I)に多重化された付加情報(SI)を抽出し、抽出し
た付加情報(SI)をビデオ出力することができる。
の一実施の形態に係るアナログラインを利用した機器間
接続システムを説明する。
おいて利用できるアナログコピープロテクト(ACP)
システムを説明する図である。この実施形態では、ビデ
オ信号がデジタル信号段階でスクランブルされる。
生されたデジタルコンポーネントビデオ信号(たとえば
フレーム転送レートが毎秒48〜60枚のプログレッシ
ブ信号)S10は、エンコード情報(スクランブル情
報)SIに基づき、スクランブラ100において、スク
ランブル(エンコード)される。このエンコードは、種
々な情報を、スクランブル後のビデオ信号の垂直帰線期
間情報VBIに乗せる処理も含むことができる。
トビデオ信号(VBIに種々な情報を含む;図15、図
16参照)S12は、DAC102により、対応するア
ナログコンポーネントビデオ信号に変換される。
トビデオ信号(スクランブルされている)は、スイッチ
SW10の接点s(送信)を介して、アナログコンポー
ネントビデオ(Y/Cb/Cr)の出力端子HY1(ハ
イブリッドY端子1)に導かれる。
コーダ)100、DAC102、後述する認証キー交換
部/暗号化キー作成部104、スイッチSW10、およ
び端子HY1は、ソース機器(DVDビデオプレーヤな
ど)側トランスミッタ10を構成している。
ビデオ信号S20は、信号ケーブル(たとえば3線独立
の同軸ケーブルを1本に束ねたコンポーネント接続ケー
ブル)20を介して、シンク機器(HDTVなど)側レ
シーバ30のアナログコンポーネントビデオ(Y/Cb
/Cr)の入力端子HY2(ハイブリッドY端子2)に
送られる。
ネントビデオ信号S20は、スイッチSW20の接点r
(受信)を介して、デ・スクランブラ300に供給され
る。
号S20のVBIに含まれる認証情報を、認証キー交換
部/暗号化キー作成部304、スイッチSW20の接点
s(送信)、ケーブル20、およびトランスミッタ10
のスイッチSW10の接点r(受信)を介して、認証キ
ー交換部104に送る。
り替えは、VBIの転送に同期(つまりビデオフレーム
に同期)したタイミングで、行うことができる。この切
り替えタイミングの間、転送されるVBI情報は、認証
キー交換部/暗号化キー作成部104、304あるいは
エンコーダ100、デコーダ300の内部メモリ(図示
せず)に、一時保存できる。
号化キー作成部104は、受信した認証情報および暗号
化キーをスクランブラ100に伝える。この認証情報に
より相手(レシーバ30)を確認したスクランブラ10
0は、スクランブル解除に用いる暗号キー情報をVBI
に乗せ、ケーブル20を介して、デ・スクランブラ30
0に送る。
暗号キー情報に基づいて(場合によっては受信済みの認
証情報も併用して)、相手(トランスミッタ10)側で
スクランブルに用いた解読キーを再生し、この解読キー
により、スクランブルされたアナログコンポーネントビ
デオ信号S20をデ・スクランブル(デコード)する。
このデコードは、VBIに乗った種々な情報(図16の
制御コマンドなど)に基づく処理も含むことができる。
換部/暗号化キー作成部104およびレシーバ30の認
証キー交換部/暗号化キー作成部304は、端子HY1
および端子HY2を介してスクランブルを解除するキー
情報を交換するキー情報交換手段を構成している。
解除された通常のアナログコンポーネントビデオ信号S
30は、外部接続部40を介して、シンク機器(HDT
Vあるいは高解像度マルチスキャンモニタなど)50の
内部回路500に、供給される。
部接続部40は、一般的には3連のRCAタイプピンプ
ラグ(DVDコンポーネント信号用のY/Cb/Crま
たはハイビジョンコンポーネント信号用のY/Pb/P
r)で構成される。
合、外部接続部40は、BNCタイプの3〜5連接栓
(3つの場合はY/Cb/CrまたはY/Pb/Prに
対応し、5つの場合はR/G/B/H同期/V同期に対
応)で構成されることが多い。
ャン型パーソナルコンピュータ用モニタの場合、外部接
続部40は、5連BNC接栓、あるいは2〜3列の15
ピン〜23ピンマルチコネクタで構成されることが多
い。
一番普及しているは、コンポジットビデオ信号用のRC
Aタイプピンプラグである。このコンポジットRCAピ
ンプラグ端子のビデオ信号回路で、この発明に係る信号
(VBIの各種情報)を扱うことは可能である。
て、S端子も広く用いられている。このS端子の輝度信
号Yの回路において、この発明に係る信号(VBIの各
種情報)を扱うことも可能である。
ラグを備えた既存の民生用機種の場合を想定して、説明
を続ける。
(デコーダ)300、認証キー交換部/暗号化キー作成
部304、スイッチSW20および端子HY2は、シン
ク機器(HDTVなど)側のレシーバ30を構成してい
る。
組み込んだものが、アナログコピープロテクタACPと
なる。
り、HY2端子を備えていない場合は、レシーバ30は
ACPアダプタとして製作され、シンク機器50の外部
接続部(通常はRCAタイプのピンプラグ)40に堅固
に取り付けられる。
フェイスボードを備えたマルチスキャンモニタ(または
マルチスキャンプロジェクタ)の場合は、レシーバ(A
CPアダプタ)30の回路機能は、この入力インターフ
ェイスボード(図示せず)に組み込むことができる。
ターフェイスボードを備えたパーソナルコンピュータの
場合は、レシーバ(ACPアダプタ)30の回路機能
は、このAV入力インターフェイスボード(図示せず)
に組み込むことができる。
新機種でありHY2端子を備える場合は、レシーバ(A
CPアダプタ)30の回路機能は、このシンク機器50
の内部回路基板(図示せず)に組み込むことができる。
ためのACPアダプタ(図1ではレシーバ30)は、シ
ンク機器50の接続部40に着脱自在ではまずい。とい
うのは、接続部40に出ているアナログコンポーネント
ビデオ信号S30はスクランブルが解除されているの
で、この信号S30が不正コピーに使われる恐れがある
からである。
以下の方法が考えられる: (01)ACPアダプタのシンク機器(既存のHDTV
など)50への取付は、ディーラのサービスマンによる
ものとする(第三者により録画装置に取り付けられるの
を防ぐため); (02)サービスマンが取り付けた後のACPアダプタ
は、シンク機器50から取り外し不可能とする(第三者
が無理に取り外そうとすると、ACPアダプタが物理的
あるいは回路機能的に壊れるようにする)。
しかないシンク機器にACPアダプタが固定装着された
場合、通常のコンポーネントビデオ信号もその入力に接
続可能でないと、不都合が生じることがある。
法が考えられる: (11)ACPアダプタのHY2端子とRCAピンプラ
グとを、回路インピーダンス、ビデオ信号レベルおよび
接続部分の物理サイズに関して、コンパチブルにする; (12)通常のビデオ信号(標準画質のビデオ信号;マ
クロビジョン方式でスクランブルされた信号も含む)が
HY2端子に入力された場合、ACPアダプタはこの通
常ビデオ信号をパススルーさせる; (13)マクロビジョン方式以外の特別なスクランブル
が施されたアナログビデオ信号(走査周波数が高い高解
像度・高画質のアナログビデオ信号)がHY2端子に入
力された場合は、ACPアダプタはその信号に対して、
デ・スクランブル処理(および所定のコマンド処理等)
を行なう。
テムにおいて、ビデオ信号のブランキングインターバル
(垂直帰線期間VBI)のライン番号とステータスとの
対応関係の一例を説明する図である。
1のトランスミッタ10がレシーバ30にチャレンジす
る際の送信情報が挿入される。また、VBIのライン1
1および274には、図1のトランスミッタ10へレシ
ーバ30がレスポンスする際の受信情報が挿入される。
274の情報は、図1の認証キー交換部/暗号化キー作
成部104および304の間で交換される情報を含むこ
とができる。この情報交換により、トランスミッタ10
は、チャレンジした相手(レシーバ30;ここではスレ
ーブ)が、自分(トランスミッタ10;ここではマスタ
ー)と接続可能なデバイスであることを確認でき、これ
によりスクランブル解除を行なう際のキー情報のやり取
りができるようになる。
284には、上記デバイス認証/キー交換情報以外のV
BIデータ(図15の(c)〜(e)、図16の制御コ
マンド参照)を挿入できる。
〜284のうち、ライン12〜19および275〜28
2は、通常のアナログビデオ信号の場合は、前述したマ
クロビジョン方式のアナログコピープロテクト信号(A
GCパルス)に使用されている。しかし、この発明は、
マクロビジョン方式ではコピープロテクトできないアナ
ログビデオ信号も想定しているので、VBIライン12
〜21および275〜284は、この発明の制御コマン
ド等に利用可能となっている。
対応機器)は、上記チャレンジ/レスポンスの双方向通
信ができる機器である。
テムにおいて、スクランブル(暗号化)の形式とコンポ
ーネントアナログ信号等に対する処理内容との対応関係
の一例を説明する図である。
るスクランブル方法は、1種類に限られず、色々考えら
れる。
うち、クロマ信号(Cb/Cr)だけをランダムに極性
反転(位相反転)させるスクランブルがある。
うち、輝度信号(Y)だけをランダムに極性反転(位相
反転)させるスクランブルがある。
全てをランダムに極性反転(位相反転)させるスクラン
ブルがある。
うち、輝度信号(Y)とクロマ信号(Cb/Cr)をラ
ンダムに入れ替えてしまうスクランブルがある。
以外の信号(R/G/B信号、あるいはS端子のY/C
信号など)をランダムに極性反転しあるいはランダムに
入れ替えてしまうスクランブルがある。
来の水平/垂直同期信号を関係ない別の同期信号とラン
ダムに入れ替えてしまうスクランブルもある。
n)のランダム反転/ランダム入れ替えの周期(リフレ
ッシュ間隔)は、フレーム毎(たとえば1/60秒毎)
あるいは所定時間毎(たとえばDVDビデオのVOBU
の間隔に対応した0.4〜1.2秒)とすることができ
る。このリフレッシュ間隔は、固定(たとえば1秒)で
もよい。
n)を識別指定する情報は、図2のVBIのライン10
/11および273/274(またはライン12〜21
および275〜284の何処か)に挿入することができ
る。
テムに組み込まれたACPアダプタが、既存のAV機器
(図1のシンク機器50に対応)に対してどのように使
われるのかの一例を説明する図である。
ンレート(15.75kHz)のNTSCビデオ入力の
他にハイ・スキャンレート(31.5kHz、33.7
kHz等)の高解像度ビデオ入力に自動追従する、HD
TV、パソコン用マルチスキャンモニタ、マルチスキャ
ンプロジェクタ等がある。
グコンポーネントビデオ入力は、たとえば図示するよう
に、縦3連のRCA型ピン端子(図1の外部接続部40
に対応)で構成されている。
部分に、図1のACPアダプタが(一旦取り付けたら外
せないように)堅固に取り付けられる。このACPアダ
プタのハイブリッドY端子HY(図1のHY2に対応)
に、ソース機器(図1のトランスミッタ10に対応)か
らのY信号プラグが(着脱自在に)装着される。
力に一旦取り付けられたACPアダプタは、それ以後取
り外せないようになっており、無理に取り外そうとする
とACPアダプタが破損するように構成されている。
号(Cb/Cr)入力部分に、それぞれ、ソース機器か
らのCb/Cr信号プラグが装着される(Cb/Cr信
号プラグは着脱自在でもよい)。
ース機器(AV機器10A)からアナログビデオ信号を
受け付ける端子(HY)構造と、シンク機器(AV機器
50)の入力端子に挿入される端子(RCA)構造とを
備えている。
Y端子装備)のAV機器(プログレッシブ・アナログコ
ンポーネントビデオ出力付の新型DVDビデオプレーヤ
など)10Aの他に、ACP非対応(HY端子なし)の
以下のものが考えられる:既存のデジタル放送受信機の
セットトップボックス(STB)10B;既存のDVD
ビデオプレーヤ10C;既存のVCRまたはDVC(ア
ナログコンポーネントビデオ出力付)10D。
からスクランブルされたアナログビデオ信号が出力さ
れ、このスクランブルされたアナログビデオ信号がAV
機器50に装着されたACPアダプタに入力されたとき
は、ACPアダプタは、このスクランブルされたアナロ
グビデオ信号を、そのままAV機器50に送り込む。
されたアナログビデオ信号が送り込まれるので、AV機
器(HDTV)50の画面には正常なビデオ映像は写し
出されない。
クロビジョン方式のアナログコピープロテクトによるも
のなら、AV機器(HDTV)50の画面には正常なビ
デオ映像が映し出される。しかしこのAV機器50が民
生用ビデオレコーダ(VHS等のVCR)なら、マクロ
ビジョン方式でプロテクトされたビデオ信号の録画は妨
害される。
機器間接続システムを説明する図である。この実施形態
では、ビデオ信号がアナログ信号段階でスクランブルさ
れる。
生されたデジタルコンポーネントビデオ信号(たとえば
フレーム転送レートが毎秒48〜60枚のプログレッシ
ブ信号)S10は、DAC102Aにより対応するアナ
ログコンポーネントビデオ信号S14に変換される。
キー発生部104Aからのエンコード信号(スクランブ
ル情報)SEに基づいて、スクランブラ100Aにおい
て、スクランブル(エンコード)される。
トビデオ信号は、スイッチSW11の接点1(送信)を
介して、アナログコンポーネントビデオ(Y/Cb/C
r)の出力端子HY1(ハイブリッドY端子1)に導か
れる。
ビデオ信号S20は、信号ケーブル(3線独立の同軸ケ
ーブルを1本に束ねたコンポーネント接続ケーブル)2
0を介して、シンク機器(HDTVなど)側レシーバ3
0のアナログコンポーネントビデオ(Y/Cb/Cr)
の入力端子HY2(ハイブリッドY端子2)に送られ
る。端子HY2で受信されたアナログコンポーネントビ
デオ信号S20は、スイッチSW21の接点1(受信)
を介して、デ・スクランブラ300Aに供給される。
らのエンコード信号(スクランブル情報)SEは、スイ
ッチSW11の接点2(送信)を介して、端子HY1に
導かれる。
ンブル情報)SEは、信号ケーブル20を介して、シン
ク機器(HDTVなど)側レシーバ30の端子HY2に
送られる。端子HY2で受信されたエンコード信号(ス
クランブル情報)SEは、スイッチSW21の接点2
(受信)を介して、スクランブルキー受信部304Aに
供給される。
されたエンコード信号(スクランブル情報)SEに対応
したデコード信号(スクランブルを解除するキー情報)
DEを、デ・スクランブラ300Aに供給する。
デコード信号(スクランブル解除キー)DEを一時記憶
し、記憶したデコード信号DEの内容(デコード情報)
に基づいて、ソース機器側のスクランブラ100Aから
送られてくるスクランブルされたアナログコンポーネン
トビデオ信号S20を、デ・スクランブル(デコード)
する。
り替えは、ビデオ信号S20の垂直帰線期間に同期(つ
まりビデオフレームの転送に同期)したタイミングで、
行うことができる。この切り替えタイミングの間、転送
されるエンコード信号(スクランブル情報)は、スクラ
ンブルキー受信部304Aあるいはデ・スクランブラ3
00Aの内部メモリ(図示せず)に、一時保存できる。
解除された通常のアナログコンポーネントビデオ信号S
30は、一旦取り付けたら外せない外部接続部40を介
して、シンク機器(HDTVあるいは高解像度マルチス
キャンモニタなど)50の内部回路500に、供給され
る。
ーダ(アナログコンポーネント信号のスクランブラ)の
構成例を説明する図である。
らのエンコード信号SEが、スクランブラ100A内の
乱数発生部1001に、乱数発生の初期値として、入力
される。乱数発生部1001では、入力された初期値
(SE)を基に、水平帰線期間あるいは垂直帰線期間
(VBI)のタイミングにあわせて、M系列の乱数発生
器内で、乱数(スクランブル情報あるいは暗号化キー情
報を作る基になるもの)が発生される。発生された乱数
は、スクランブラ100A内のエンコード情報記憶部1
003に供給される。
ば6ビット(a〜f)のシフトレジスタおよび6個のラ
ッチ(フリップフロップ回路)で構成できる。このシフ
トレジスタに乱数がビットシフトしながら読み込まれた
あと、読み込まれた情報(0/1)のビット列がラッチ
される。
Iの転送タイミング(または垂直同期信号のタイミン
グ)と同じでよい。この場合、シフトレジスタの内容
は、VBIの転送周期で変化できる。
されるときは、このラッチのタイミングを、水平走査の
タイミング(または水平同期信号のタイミング)に合わ
せてもよい。この場合、シフトレジスタの内容は、VB
I内のライン番号切替周期で変化できる。
れたビット列(a〜f)は、スクランブル情報(暗号化
キー情報)として、スクランブラ100A内のアナログ
コンポーネントビデオ信号切替/反転処理部1005に
供給される。
ランブルされていない(暗号化あるいはエンコードされ
ていない)アナログコンポーネントビデオ信号S14
が、入力される。
きにエンコード情報記憶部1003にラッチされている
ビット列(a〜f)に基づいて、アナログコンポーネン
トビデオ信号S14のY/Cb/Crの切替(入れ替
え)および/または極性反転(位相反転)を行なうこと
で、信号S14をスクランブルする(信号切替/反転処
理部1005の具体例は図12を参照して後述する)。
ポーネントビデオ信号S20は、スイッチ回路SW11
を介して、HY1端子に送られる。
報)であるビット列(a〜f)は、信号S20の垂直帰
線期間(VBI)にスイッチSW11により選択され、
VBIの情報の一部として、HY1端子に送られる。
部1003からアナログコンポーネントビデオ信号切替
/反転処理部1005へ転送される6本の信号(a〜
f)は、アナログビデオ入力(S14)の水平走査線の
タイミングに合わせ、アナログビデオ信号の走査線毎
(水平走査毎または垂直走査毎)に切り替わるが、アナ
ログビデオ信号の各走査線内では、一定の値に保たれる
ようになっている。
反転処理部1005では、エンコード情報記憶部100
3からの情報(a〜f)に合わせて、アナログビデオ信
号の各走査線毎に、輝度Y信号、色差U信号(あるいは
Cr信号)、色差V信号(あるいはCb信号)間の極性
反転および/または信号の入れ替えを行い、アナログビ
デオ信号情報の暗号化(スクランブル・エンコード)を
行っている。
情報(S20)が、スイッチ回路SW11を介してHY
1端子へ転送される。
ダ(アナログコンポーネント信号のデ・スクランブラ)
の構成例を説明する図である。
ログコンポーネントビデオ信号(スクランブルされてい
る)S20およびその垂直帰線期間の情報VBIは、H
Y2端子を介して、スイッチSW21に入力される。
ミングで、信号S20の映像情報部分(Y/Cb/C
r)とVBI部分とが切り分けられる。
BIに含まれるデコード信号DEの情報(エンコードに
用いたビット列a〜fに対応)は、デ・スクランブラ3
00Aのデコード情報記憶部3004に取り込まれ、次
の信号DEが送られてくるまで一時記憶される。
れた信号S20の映像情報部分(Y/Cb/Cr)は、
デ・スクランブラ300Aのアナログコンポーネント信
号切替/反転処理部3006に入力される。
部3004に一時記憶されたデコード情報(エンコード
に用いたビット列a〜f)に基づいて、スクランブルさ
れたアナログコンポーネントビデオ信号S20の映像情
報部分(Y/Cb/Cr)が、元の信号形態にデコード
(デ・スクランブル)される(信号切替/反転処理部3
006の具体例は図13を参照して後述する)。
れたアナログコンポーネントビデオ信号が、一旦接続し
たら外せない外部接続部40を介して、図5のシンク機
器50に供給される。
に係る機器間接続システム(スクランブル/デ・スクラ
ンブルだけでなくコマンド処理も含む構成)を説明する
図である。この図は、この発明が適用されたアナログ信
号情報処理機器が複数台接続されて構成された伝送シス
テムを示している。
号情報伝送部1008の内部構成を例示する図であり、
図10はアナログ信号情報伝送部2008の内部構成を
例示する図であり、図11はアナログ信号情報伝送部2
028の内部構成を例示する図である。
1000は、不正コピーなどから保護したいアナログ映
像信号を送信するキー局である。このキー局としては、
たとえばケーブルTV放送局、あるいは無線(地上放送
あるいは衛星放送)TV放送局がある。
0は、図1のトランスミッタ10に対応させることがで
きる。
は、TV受信器あるいはSTB(セットトップボック
ス)に画面表示用TVを一体化した機器を示す。
0は、部分的には、図1のレシーバ30に対応させるこ
とができる。
000は、録画再生可能な光ディスク装置(たとえばD
VDリアルタイム録画装置)あるいはVCR(ビデオカ
セットレコーダ)/DVC(デジタルビデオカセット)
等の、アナログ信号入力を備えた記録装置を示す。この
アナログ信号情報処理装置3000内では、暗号化(ス
クランブル)されたままのアナログ信号がそのまま記録
される。
らに、アナログ信号情報伝送経路L2000を介して、
他のアナログ信号情報処理装置4000および5000
が、接続されている。
局であるアナログ信号情報処理装置1000内では、ア
ナログ映像信号発生器1002から放送すべき映像信号
が取り出され、アナログ信号暗号化部1004で暗号化
(エンコード)されて、アナログ信号・コマンド情報合
成部1006へ転送される。
(および後述する2004)は、図1のスクランブラ1
00あるいは図5〜図6のスクランブラ100Aに対応
させることができる。
は、暗号キー情報生成部1012で生成される。同時
に、ここで作成した暗号キー情報から、アナログ信号情
報処理装置2000内でアナログ信号のキー解読(復号
化/デコード)を行うために必要な情報が、暗号キー情
報生成部1012で作成され、コマンド情報処理部10
10に転送される。
れてきた上記キー解読(復号化/デコード)に必要な情
報が、伝送するためのコマンド形式に変換される。ここ
で作成されたコマンド情報は、アナログ信号・コマンド
情報の合成部1006内で、先に暗号化されたアナログ
映像信号情報と時間軸上で合成される。
ンド情報が合成された情報は、アナログ信号情報伝送部
1008内のアナログ信号送信部1008B(図9)を
経由して、送受信切替部1008C(図9)からアナロ
グ信号情報伝送経路L1000へ送られる。そして、ア
ナログ信号情報処理装置2000へ配送される。
は、図1のSW10あるいは図6のSW11に対応させ
ることができる。
は、有線の場合にはCATVなどの光ケーブルであった
り、同軸ケーブルであったりする。また、無線の場合に
は、アナログ信号情報伝送経路L1000は、地上放送
波もしくは衛星放送波などの無線放送経路になる。
は双方向の通信経路になっている。この経路L1000
はコンポジットビデオ信号用の単線式でもよいし、Sビ
デオ信号用の2線式でもよいし、コンポーネントビデオ
信号用の3線式でもよい。
が確保できるなら)、携帯電話などの双方向無線通信手
段を、双方向通信経路L1000に利用する(とくにV
BIに乗せる情報の双方向通信に利用する)ことは可能
である。
割により、アナログ信号情報伝送経路L1000に対す
る送信系と受信系を、適宜切り替え可能に構成されてい
る。
1008B(図9)から転送されたアナログ信号情報が
アナログ信号情報伝送経路L1000に送信され、受信
時にはアナログ信号情報伝送経路L1000を介して返
送されてきたコマンド関連情報がコマンド情報抽出部1
008A(図9)に転送される。
信切替部1008C(図9)から送られた情報内容を理
解してコマンドに対する戻り値(ステータス)を抽出し
たり、アナログ信号情報処理装置2000から送られて
くるコマンド内容とそのパラメーターを解釈してその結
果をコマンド情報処理部1010へ転送したりする。
コマンド情報抽出部1008A(図9)から送られてく
る情報を基に、アナログ信号情報処理装置2000側の
現在の状況(ステータス)やアナログ信号情報処理装置
2000からの要求内容(コマンド)に応じて、処理を
行う。
ナログ信号情報処理装置2000に対して新たなコマン
ドを作成し、そこで作成したコマンド情報を、アナログ
信号・コマンド情報合成部1006でアナログ信号情報
に合成し、アナログ信号送信部1008B(図9)およ
び伝送線路L1000を経由して、アナログ信号情報処
理装置2000に伝送する。
て、アナログ信号情報処理装置間の相互認証処理や暗号
解読に用いられる暗号キーに関する関連情報の交換が行
なわれる。
して伝送される暗号化されたアナログ映像信号情報とコ
マンド情報は、アナログ信号情報処理装置2000のア
ナログ信号情報伝送部2008に入力される。
路L1000は双方向伝送が可能であり、アナログ信号
情報処理装置2000からの送信情報は、コマンド情報
挿入部2008D(図10)およびアナログ信号情報伝
送経路L1000を経由して、アナログ信号情報処理装
置1000に転送できる。その際の送受信の切り替え
は、送受信切替部2008C(図10)により行われ
る。
受信情報からは、アナログ信号情報抽出部2008E
(図10)により暗号化されたアナログ信号情報が抽出
され、コマンド情報抽出部2008A(図10)により
コマンド情報が抽出される。
は、コマンド処理部2010で解読される。アナログ信
号情報処理装置1000に対する返答コマンドや以前に
送られたコマンドに対する戻り値(ステータス)を返信
する必要が生じた場合には、その情報は、コマンド情報
処理部2010からコマンド情報挿入部2008D(図
10)へ送られ、送受信切替部2008C(図10)お
よびアナログ信号情報伝送経路L1000を経由して、
アナログ信号情報処理装置1000へ返送される。
解読(デコード)をする前に、たとえばアナログ信号情
報処理装置1000、2000相互間で共通の暗号キー
を共有化するために必要な相互認証を行なうときには、
アナログ信号情報処理装置1000、2000の間で複
数回に渡り双方向でのコマンド交換処理が必要となる。
号キー情報生成部2012で暗号キーが作成されると、
この暗号キーを利用して、アナログ信号の復号化部(暗
号解読部)2014において、アナログ信号情報抽出部
2008E(図10)からの暗号化されたアナログ映像
信号情報が復号化/デコード(暗号解読)される。
ナログ映像信号情報は、アナログ映像情報表示部201
6(通常のNTSC信号あるいはPAL信号などのビデ
オ映像を表示するCRTディスプレーあるいは液晶ディ
スプレー)において、表示される。この表示部2016
は、図5でいえばシンク機器50のモニタに対応させる
ことができる。
読部(デコーダ)2014とアナログ信号の暗号化部
(エンコーダ)2004の内部は、基本的に、同様に構
成できる。すなわち、暗号化部(エンコーダ)2004
は、たとえば図6のスクランブラ(エンコーダ)100
Aに示すように構成できる。また、アナログ信号の暗号
解読部(デコーダ)2014は、たとえば図7のデ・ス
クランブラ(デコーダ)300Aに示すように構成でき
る。
028は、図9と図11を比較すれば分かるように、同
様な内部構成を持っている。このアナログ信号情報伝送
部2028の内部構成については、図14のフローチャ
ートの説明箇所で触れることにする。
おけるコマンド情報に関して、以下の特徴がある: (31)映像信号情報の垂直帰線消去期間(VBI)に
コマンド情報を伝送できる; (32)映像信号情報の垂直帰線消去期間内の各1本
(各ライン)毎の走査線期間に1個のコマンド情報を伝
送できる; (33)映像信号情報の垂直帰線消去期間内で、走査線
期間毎に、全く同一内容のコマンド情報(コマンド内容
とコマンドパラメーター内容)を複数回伝送することが
できる; (34)文字信号多重期間(垂直帰線消去期間内の第1
4〜16番目および第21番目の走査ライン)にはコマ
ンド情報は伝送しない; (35)コマンドに対する戻り値も同一のコマンド形式
で返送する;ここで、コマンドパラメーターにより、送
信側(コマンド発行者)からの伝送系と返信側(戻り値
回答者)からの伝送系の識別を行う; (36)映像信号情報の垂直帰線消去期間内において、
コマンド伝送可能期間内のコマンド送信利用者の割り振
りについては、Slot_ID作成開始宣言者が、Sl
ot_ID作成開始宣言を行った後の特定期間の間、割
り振り決定する権利を持つ。
て、アナログ信号の暗号化(コンポーネント信号の切替
/反転処理)と暗号キー(スクランブルキー;エンコー
ド情報)との関係の一例を説明する図である。
オ信号切替/反転処理部1006が図12のように構成
されているとする。
アナログコンポーネントビデオ信号S14の輝度Y、色
差U(Cb)および色差V(Cr)は、それぞれ、図1
2の端子T11〜T13に供給される。これらの端子に
供給された輝度Y、色差U(Cb)および色差V(C
r)の各信号成分は、インバータ(極性反転回路)IN
V11〜INV13により極性反転される。このような
輝度Y、色差U(Cb)、色差V(Cr)およびそれら
の極性反転信号は、図12のスイッチ回路を介して、端
子T21〜T23に導かれる。
ビット列a〜fのセットで構成される暗号化キー情報に
より、決定される。このビット列a〜fにより、各スイ
ッチの選択状態が、たとえば図示の点線状態にあれば、
端子T11のY信号は端子T23(仮のV端子)に導か
れ、端子T12のU(Cb)信号は端子T21(仮のY
端子)に導かれ、端子T13のV(Cr)信号は端子T
22(仮のU端子)に導かれる。
仮U=U(Cb)、仮V=V(Cr)であるところ、こ
の例のスクランブルにより、仮Y=U(Cb)、仮U=
V(Cr)、仮V=Yとなる。
報(仮Y、仮U、仮V)は、図6のHY1端子へ転送さ
れる。
の極性反転がない場合であるが、ビット列a〜fの内容
により、端子T21〜T23に、適宜極性反転された
Y、U(Cb)およびV(Cr)を出力することもでき
る。
情報記憶部1004から得られる。このビット列a〜f
の内容(0/1)は、アナログ信号入力(S14)の水
平走査線のタイミングに合わせ、アナログ映像信号の走
査線(水平または垂直)毎に切り替わる(各走査線内で
は一定の値に保たれる)ようになっている。
て、暗号化(スクランブル)されたアナログコンポーネ
ント信号の解読/復号化(デ・スクランブル)と復号化
キー(スクランブルキー;デコード情報)との関係の一
例を説明する図である。
オ信号切替/反転処理部3006が図13のように構成
されているとする。
らの暗号化されたアナログ映像信号情報(仮Y、仮U、
仮V)は、それぞれ、図13の端子T32〜T33に供
給される。
た映像信号情報(仮Y、仮U、仮V)のスクランブルに
用いた暗号化キー情報(6つのビット列a〜fのセッ
ト)は、その映像信号のVBIにより図7のデコード情
報記憶部3004に転送され記憶されている。このデコ
ード情報記憶部3004に記憶された6つのビット列a
〜fのセットにより、図13のスイッチ回路のスイッチ
選択状態が決定される。
の場合、端子T31に供給された仮Y(図12の例では
U(Cb))は、ゲイン/オフセット調整部G/OF1
1を通ったあと、図示状態のスイッチ回路を介して、端
子T42に導かれる。
2の例ではV(Cr))は、ゲイン/オフセット調整部
G/OF12を通ったあと、図示状態のスイッチ回路を
介して、端子T43に導かれる。
12の例ではY)は、ゲイン/オフセット調整部G/O
F13を通ったあと、図示状態のスイッチ回路を介し
て、端子T41に導かれる。
ログコンポーネントビデオ信号のY信号が出力され、端
子T42に元のアナログコンポーネントビデオ信号のU
(Cb)信号が出力され、端子T43に元のアナログコ
ンポーネントビデオ信号のV(Cr)信号が出力され
る。
33は、INV11〜INV23の反転処理などにより
ペデスタルレベル(黒レベル)が元に戻らなくなったも
のを元に戻すオフセット調整機能と、伝送経路での信号
減衰率の違いなどによりペデスタルレベルから信号ピー
クレベルまでの振幅がずれたものを元の振幅に戻すゲイ
ン調整機能を持っている。(Y/Cb/Crのペデスタ
ルレベル/ピークレベルがずれると、デコードされたビ
デオ信号のホワイトバランスが崩れ、元のビデオ信号の
色調が再現されなくなる恐れがある。)G/OF11〜
G/OF33それぞれの内部は、基本的に、ゲイン調整
用抵抗回路を備えた高速オペアンプ1個で構成できる。
このゲイン調整用抵抗回路にはゲート印加電圧でドレイ
ン〜ソース間内部抵抗が変化するFETを利用できる。
すなわち、FETのドレイン〜ソース間抵抗値をそのゲ
ート電圧で制御して、高速オペアンプのゲインを調整す
ることができる。
アンプの入力側にDCバイアスが掛けられる構造になっ
ている。FET内部抵抗制御用ゲート電圧印加部および
オフセットDCバイアス電圧供給部は、DAC(図示せ
ず)を介して、アナログ信号情報処理装置内のMPU
(図示せず)に接続されている。
ド)の処理を行う前に、一度、基準映像信号を図8のア
ナログ信号情報伝送経路L1000あるいはL2000
内に流し、上記MPUを使って、G/OF11〜G/O
F33内の動作値が最適になるように、それぞれのFE
T内部抵抗制御用ゲート電圧およびオフセットDCバイ
アス電圧が、自動調整される仕組みになっている。
3は、アナログのスクランブル/デ・スクランブル処理
では必要であるが、デジタルでのスクランブル/デ・ス
クランブル処理(たとえば図1の構成において、トラン
スミッタ10のDAC102をパススルーとし、レシー
バ30のデジタルデコーダ300内でデ・スクランブル
されたビデオ信号の出力側にDACを設けた場合)では
不要となる。
に広帯域であるため、従来はベースバンドレベルでの暗
号化は難しいとされていた。しかし、図12および図1
3の構成では、暗号化に必要な高速デバイスとしてはア
ナログスイッチ(ゲイン/オフセットの調整速度はイン
バータの反転速度よりは遅くてもよい)のみを用いてい
るため、高速なアナログベースバンドの暗号化が可能と
なっている。
デコーダ(デ・スクランブル)の構成は図6、図7、図
12、図13に示すように、非常に回路規模が小さいの
で、安価でコンパクトなアナログ信号用の暗号化/復号
化回路を作成できる。
て、暗号化(スクランブル)されたアナログ信号および
暗号キー(たとえば図6〜図7、図12〜図13のa〜
f)の伝送処理の一例を説明するフローチャートであ
る。
台のアナログ信号情報処理装置(3000〜5000)
が1つのアナログ信号情報処理装置(2000)に(H
Y端子を介して)接続されている場合において、所定の
1つ(たとえば3000)が選び出され、選び出された
1つの装置(3000)にアナログ信号情報処理装置
(2000)からアナログ映像情報が送信される場合を
想定している。
(3000〜5000)と1つのアナログ信号情報処理
装置(2000)とを結ぶ双方向伝送経路L2000
は、必ずしもアナログコンポーネント接続には限られ
ず、従来のコンポジットタイプのアナログビデオケーブ
ルまたはS端子用アナログビデオケーブルでもよい。
が、アナログ映像信号の伝送開始を宣言するための“S
LOT_IDコマンド”を発生させる。そして、アナロ
グ信号・コマンド情報合成部2006から、アナログ信
号送信部2028B(図11)および送受信切替部20
28C(図11)を経由して、アナログ信号情報伝送経
路L2000に、“SLOT_IDコマンド”を伝送
し、アナログ信号情報の送信開始宣言を行う(ステップ
ST10)。
メータとして、アナログ信号情報送信宣言情報と、今回
は記録装置3000である受信装置指定情報が含まれて
いる。
ログ信号情報処理装置3000がアナログ映像信号情報
伝送処理に対応したSLOT_ID(各異なる伝送処理
を行なうセッションを識別するためのID)を発行し、
アナログ信号情報受信リクエスト表明を行なう(ステッ
プST12)。
表明を行った装置(図8では3000〜5000のどれ
か)が「アナログ信号情報処理装置2000が伝送を希
望している相手か」どうかを確かめるために、アナログ
信号情報処理装置2000とアナログ信号情報処理装置
3000との間で、相互認証処理が行われる。
000のみが持っている公開キー情報で暗号化した情報
をアナログ信号情報処理装置2000からアナログ信号
情報処理装置3000へ送り、この情報をアナログ信号
情報処理装置3000が解読できるかを調べ、次にその
逆を行なうチャレンジ・レスポンス処理により、相互認
証処理を行なう(ステップST14)。
作成の元になる情報の配信を行い(ステップST1
6)、配信された情報を基に、アナログ信号情報処理装
置間の共通の暗号キーまたは暗号解読キーの作成を行な
う(ステップST18)。
処理の際に同時に暗号キーの一部(または暗号作成用の
基情報)を相互に送り合い、その相互に送り合った情報
から暗号キーを作成する方法; b)アナログ信号情報処理装置2000〜3000間で
事前に暗号キーの基になる情報を共有しておき、両者の
うちどちらかが送信した情報を基に両者がそれぞれ共通
な暗号キーを作成する方法;などがある。
12で暗号キーが作成されると、アナログ信号暗号解読
部2014で復号化されたアナログ映像情報に対して、
再度、別の暗号キーによって、アナログ信号の暗号化部
2004で暗号化(エンコード;スクランブル)が行わ
れる(ステップST20)。
像信号情報は、コマンド処理部2010で作成したコマ
ンド情報と、アナログ信号・コマンド情報合成部200
6において、合成される。
(図11)および送受信切替部2028C(図11)と
伝送経路L2000を経て、アナログ信号情報処理装置
3000へ伝送される(ステップST22)。
暗号化されたアナログ映像信号情報が共通の暗号キーで
暗号解読(デコード;デ・スクランブル)され(ステッ
プST24)、図示しない情報記憶媒体(DVD−RA
Mディスク、磁気テープなど)に記録される。
のアナログ映像信号情報をそのまま情報記憶媒体に記録
する方法も可能である。
としては、たとえば図6、図7のビット列a〜fの情報
がある。
のシステムにおいて、アナログ信号情報処理装置間で伝
送される伝送情報(コマンド情報を含む)TIのフォー
マットの一例を示す。
の垂直帰線消去期間VBI内の第10〜13番目と第1
7〜20番目の走査線期間中に、コマンド情報を伝送す
るようになっている。
は、Slot_ID作成開始宣言者に特定期間を決定す
る権利が与えられ、Command Line Controlコマンド(図
16)によりその割り振りが通知される。
されず、1個のコマンドと戻り値(ステータス)のやり
取りのみを行う単純なコマンド伝送の場合には、コマン
ド送信者側が第10〜13番目の走査線を利用し、全て
同一のコマンドが4回繰り返して伝送される。
答者(戻り値を返す側)が第17〜20番目の走査線を
利用し、同様に同一の内容を4回繰り返して返信する。
ケットDP構造により伝送される。実際のコマンド情報
は、176ビットのコマンドデーターブロックCDB内
に入り、複数コマンドの同時並行が可能なように、固有
のセッションを指定するスロットID;SLID、送信
元の装置を認識させるための送信装置ID;TRID、
送信相手を指定する受信装置ID;REID、コマンド
内容を示すコマンドコードCMCD、およびそのコマン
ドに関する情報を示すコマンドパラメータCMPRなど
の情報が送れるようになっている。
は、176ビットと非常に小さいので、多量の情報をコ
マンド形式で伝送する場合、何度かに分けて伝送する必
要がある。そのため、同一のコマンドに関する何回目の
情報を送っているかを示すために、同一コマンド内シリ
アル番号SCSNも伝送される。
れる情報に含まれるコマンドの具体例を示している。
て、アナログ信号情報処理装置間で相互認証を行なう場
合の処理の一例を説明するフローチャートである。
用されている。
値を、認証相手へ送信する(ステップST30)。この
とき、設定エリア情報とストリームID情報が通知され
る。ここでは、コマンドとして、レポートキーが使用さ
れる。
を、認証相手から受信する(ステップST32)。ここ
では、コマンドとして、センドキーが使用される。
した「暗号キー1」を、認証相手へ送信する(ステップ
ST34)。ここでは、コマンドとして、レポートキー
が使用される。
キーを、認証相手へ送信する(ステップST36)。こ
こでは、コマンドとして、センドキーが使用される。
した「暗号キー2」を、認証相手から受信する(ステッ
プST38)。ここでは、コマンドとして、センドキー
が使用される。
2」が得られたあと、これらのキーから、「バスキー」
を生成する(ステップST40)。
を、トランスポートストリームで送受信する(ステップ
ST42)。
タ、サービス情報データなどがパケット多重されている
MPEGトランスポートストリームを扱うセットトップ
ボックス(STB)と、このSTBに接続される機器
(TV、VCR)の関係を説明する図である。
/L273にマスター側発行のコマンド情報が含まれ、
L11/L274にスレーブ側発行のコマンド情報が含
まれ、L12〜L19/L275〜L282にデジタル
TVの付加情報(サービス情報SI)が含まれている。
75〜L282)は、従来ビデオではマクロビジョン方
式のアナログコピープロテクト用AGCパルスに用いら
れていた部分を利用している。
L283にビデオID情報が含まれ、L21/L284
に文字多重/クローズドキャプション情報が含まれる。
285〜L525には、アナログ映像情報(インターレ
ース)が含まれる。
B6000を中心にして、アナログVCRなどのビデオ
レコーダ3000に対しては、MPEGデコード後のビ
デオ信号にサービス情報SIなどを(ビデオ信号のVB
Iに)乗せたものと、MPEGデコード後のオーディオ
信号とが、送信される。
マンドに対応する機種ならば(図19(b)のケース1
または図20のST92)、STB6000からビデオ
レコーダ3000へ送られるビデオ信号のVBIには、
コマンド情報(図15(c)〜(e))を乗せることが
できる。
ンドに対応しない機種ならば(図19(b)のケース2
または図20のST90)、STB6000からビデオ
レコーダ3000へ送られるビデオ信号のVBIには、
コマンド情報(図15(c)〜(e))を乗せない。
アルタイムで視聴する場合は、STBからモニタTV
(HDTV)50へ、MPEGデコード後のビデオ信号
が送られる。
00に録画をしておくタイムシフト視聴を行なう場合
は、最初にSTB6000からVCR3000にビデオ
信号の録画が行われる。そして、録画後の適当な時間
に、録画されたビデオ信号が、STB6000を経由し
て、HDTV50へ送られる。
る: (41)デジタル放送の付加情報(サービス情報)SI
を、HY端子付ACPアダプタを用いて(チャレンジ/
レスポンスの双方向通信が可能になるようにして)、既
存VCRに記録可能; (42)既存VCR情報(テープナビなど)に対する付
加情報記録が可能; (43)ビデオID以外の付加情報を記録し、ビデオI
Dとの共存を図ることが可能; ここで、ビデオID以外の付加情報(または付加機能)
としては、たとえば次のものがある: (イ)タイトラー機能(画面切替目に映像内容を示すタ
イトルを記録);ここでのビデオIDの文字情報は副映
像の字幕のイメージ (ロ)スキッピング用のエントリポイント設定; (ハ)ブックマーク(しおり)ポインタ位置設定; (ニ)静止画(サムネール)ポインタ設定; (ホ)インデックス(目次)情報;このインデックス情
報(時間情報など)は、記録媒体上の録画終了場所にま
とめて記録できる。
ンク機器(TV、VCRなど)との間の接続状態に対応
した処理を3種類(ケース1〜ケース3)に分けて説明
する図である。
からみた接続相手(シンク機器)が何であるか(チャレ
ンジ/レスポンスの双方向通信が可能なHY対応機器の
表示系機器なのか、HY対応の記録系機器なのか、HY
非対応の種別不明機種なのか)に応じて、アナログビデ
オのコピー世代管理システム(CGMS−A)の内容あ
るいは警告方法がどのように変わるかを、3つの場合
(ケース1〜ケース3)に分けて示している。
系機器(HDTVなど)であれば、コマンド対応(ケー
ス1)でもコマンド非対応(ケース2)でも、CGMS
−Aの設定内容(コピー禁止CNか、1世代だけコピー
許可COか、コピー自由CFか)に応じて、スクランブ
ル解除のキー情報をVBIに適宜乗せて、ビデオ信号を
相手機器に送る。
止のCNなら、スクランブル解除キー情報をVBIに含
むスクランブルされたビデオ信号が、HY対応表示系機
器(HDTVなど)に送られる。CGMS−Aが1回だ
けコピー許可のCOでも、スクランブル解除キー情報を
VBIに含むスクランブルされたビデオ信号が、HY対
応表示系機器(HDTV)に送られる。CGMS−Aが
コピー自由のCFであれば、スクランブルされていない
ビデオ信号が、HY対応表示系機器(HDTV)に送ら
れる。
器(VCRなど)であれば、コマンド対応(ケース1)
でもコマンド非対応(ケース2)でも、CGMS−Aの
設定内容(コピー禁止CNか、1世代だけコピー許可C
Oか、コピー自由CFか)に応じて、スクランブル解除
のキー情報をVBIに適宜乗せて、ビデオ信号を相手機
器に送る。
止のCNなら、スクランブルされたビデオ信号がHY対
応表示系機器(HDTVなど)に送られる。あるいは、
ビデオ信号を送る代わりに、「著作権保護されており表
示できません」といった警告映像がHY対応表示系機器
(HDTV)に送られる。CGMS−Aが1回だけコピ
ー許可のCOなら、スクランブル解除キー情報をVBI
に含むスクランブルされたビデオ信号が、HY対応表示
系機器(HDTV)に送られる。CGMS−Aがコピー
自由のCFであれば、スクランブルされていないビデオ
信号が、HY対応表示系機器(HDTV)に送られる。
種の場合(ケース3)は、CGMS−Aがコピー禁止の
CNなら、スクランブルされたビデオ信号が種別不明の
相手機器に送られる。その際、ビデオ信号を送る代わり
に、「著作権保護されており表示できません」といった
警告映像を種別不明の相手機器に送ってもよい。CGM
S−Aが1回だけコピー許可のCOなら、スクランブル
解除キー情報をVBIに含むスクランブルされたビデオ
信号が、種別不明の相手機器に送られる(この場合、機
種不明の相手機器がVBIのキー情報を用いれビデオ信
号のスクランブルを解除できるかどうかは不問)。CG
MS−Aがコピー自由のCFであれば、スクランブルさ
れていないビデオ信号が、種別不明の相手機器に送られ
る。
のいずれの場合でも、スクランブルされたビデオ信号を
直接デ・スクランブルすることはできないようにするこ
とが望ましい。具体的には、図17で説明したバスキー
を使わなければデ・スクランブルできないようにするほ
うが、保護すべきビデオ信号の安全性が高まる。
(チャレンジ/レスポンスの双方向通信が可能なHY対
応機器の表示系機器なのか、HY対応の記録系機器なの
か、HY非対応の種別不明機種なのか)に応じて、VB
I信号にどんな情報を乗せるのかを、3つの場合(ケー
ス1〜ケース3)に分けて示している。
VC)に対応した正規(機器認証OK)のHY対応表示
系機器(HDTVなど)であれば(ケース1)、暗号解
読キーの交換、コマンド転送、必要に応じた付加情報
(サービス情報SIなど)の転送が、相手機器(HDT
V)に対してなされる。
対応した正規(機器認証OK)のHY対応記録系機器
(VCRなど)であれば(ケース1)、必要に応じた暗
号解読キーの交換(CGMS−AがCNならキー交換せ
ず、COならキー交換する)、コマンド転送、必要に応
じた付加情報(サービス情報SIなど)の転送が、相手
機器(VCR)に対してなされる。
応しない正規(機器認証OK)のHY対応表示系機器
(HDTVなど)であれば(ケース2)、暗号解読キー
の交換、必要に応じた付加情報(サービス情報SIな
ど)の転送が、相手機器(HDTV)に対してなされる
(コマンド転送なし)。
対応しない正規(機器認証OK)のHY対応記録系機器
(VCRなど)であれば(ケース2)、必要に応じた暗
号解読キーの交換(CGMS−AがCNならキー交換せ
ず、COならキー交換する)、必要に応じた付加情報
(サービス情報SIなど)の転送が、相手機器(VC
R)に対してなされる(コマンド転送なし)。
G)であれば(ケース3)、必要に応じた付加情報(サ
ービス情報SIなど)の転送が相手機器(HDTV)に
対してなされる(キー交換もコマンド転送もなし)。
からみた接続相手(シンク機器)がアナログコピープロ
テクト(ACP)をどのように実現しているかに応じ
て、接続相手との信号経路がどのように変わるかを、2
つの場合(ケース1、ケース2)に分けて示している。
たAVコマンド対応機種(たとえばHDTV)であれば
(ケース1)、こちら側(ソース機器)のHY端子とそ
の機種(HDTV)のHY端子とが、(同軸ケーブルあ
るいは光ケーブル等を介して)接続される。
ダプタ(ACPアダプタ)で実現したAVコマンド対応
機種(たとえばHDTV)であれば(ケース1)、こち
ら側(ソース機器)のHY端子とACPアダプタのHY
端子とが、(同軸ケーブルあるいは光ケーブル等を介し
て)接続される。そして、ACPアダプタを介して、こ
ちら側(ソース機器)のHY端子が、接続相手(シンク
機器)の入力I/Fに接続されるとともに、HYに対応
したリモートコントローラを介して、こちら側(ソース
機器)が接続相手(シンク機器)に接続される(図24
参照)。
Vコマンド非対応機種(HDTV)であれば(ケース
2)、こちら側(ソース機器)のHY端子とその機種
(HDTV)のHY端子とが、(同軸ケーブルあるいは
光ケーブル等を介して)接続される。
タ(ACPアダプタ)で実現したAVコマンド非対応機
種(HDTV)であれば(ケース2)、こちら側(ソー
ス機器)のHY端子とACPアダプタのHY端子とが、
(同軸ケーブルあるいは光ケーブル等を介して)接続さ
れる。そして、ACPアダプタを介して、こちら側(ソ
ース機器)のHY端子が、接続相手(シンク機器)の入
力I/Fに接続される。
モートコントローラ等を利用して別の情報伝達経路をあ
えて追加する必要はない。
器間接続システムの動作例を説明するフローチャートで
ある。
常は75Ωだが接続相手によっては50Ωの場合もあり
得る)を調べて、相手機器が(こちら機器のHY端子
に)接続されているかどうかチェックする(ステップS
T60)。
スが数kΩ以上かほぼ無限大)は、接続されるのを待つ
(ステップST62ノー)。
イエス)、相手機器からのビデオ信号のVBIにコマン
ドが乗るのを、所定時間(たとえば1〜2秒)待つ(ス
テップST64)。
ックする(ステップST66)。
ー;ケース3)、相手機器はこの発明のシステムに対応
していない従来機器(HY端子なし)であると判断し、
相手機器に、アナログビデオ信号をそのまま送る(ステ
ップST68)。すなわち、スクランブルされたアナロ
グビデオ信号は、スクランブルされたまま相手機器に送
られる。
ば、相手機器はこの発明のシステムに対応した新機種
(HY端子付)であると判断し、相手機器がどのような
機種なのかの確認を行なう(ステップST80)。
図15(c)のコマンド情報部CIに該当するデータ
(接続相手の属性情報など)がVBIに乗ったかどうか
で行うことができる。
報など)が所定の内容にマッチしない等により相手機器
の認証ができなかった場合(ステップST82ノー;ケ
ース3)、相手機器はこの発明のシステムで適正な処理
ができない機器(正規の機種でない)であると判断し、
相手機器に、アナログビデオ信号をそのまま送る(ステ
ップST68)。すなわち、スクランブルされたアナロ
グビデオ信号は、スクランブルされたまま相手機器に送
られる。
T82イエス)、認証した相手機器が録画機能を持つも
のか(VCR等)録画機能を持たないものか(モニタT
V等)の判別がなされる(ステップST84)。
(c)のデータパケットDPに含まれる図15(e)の
相手方装置ID(ここでは受信装置ID)により、行う
ことができる。
ない)TV等であるなら、スクランブルキーの交換が行
われる(ステップST86)。
ある)VCR等であるなら、スクランブルキーの交換処
理(ステップST86)はスキップされる。
かの判別がなされる(ステップST88)。
(c)のデータパケットDPに含まれるコマンド情報部
CIの一部により、行うことができる。
(ステップST88ノー;ケース2;図19参照)は、
相手機器に、コマンド情報を除き、付加情報(サービス
情報SI)、ビデオID等を適宜乗せたVBIを含むア
ナログビデオ信号を、送る(ステップST90)。
場合(ステップST88イエス;ケース1;図19参
照)は、相手機器に、コマンド情報を含め、付加情報
(サービス情報SI)、ビデオID等を適宜乗せたVB
Iを含むアナログビデオ信号を、送る(ステップST9
2)。
よびこの発明のHY対応系におけるVBIの内容を説明
する図である。
ージ系ビデオプログラムにおいて、VBIのライン番号
10〜19/273〜282のマクロビジョンAGCパ
ルス(VCR録画を妨害する疑似同期パルス)領域が、
HY対応系独自の情報(コマンド情報、付加情報等)に
利用されていることである。
は、(イ)VBIのライン10/273がマスター発行
のコマンド情報を含むことができ、(ロ)VBIのライ
ン11/274がスレーブ発行のコマンド情報を含むこ
とができ、(ハ)VBIのライン12/275〜19/
282が付加情報(サービス情報)を含むことができる
ようになっている。
は、(イ)VBIのライン10/273〜19/282
が付加情報(サービス情報)を含むことができるように
なっている。
al Interval Test Signal)は垂直期間テスト信号であ
り、VITC(Vertical Interval Time Code)は垂直
期間タイムコードであり、GCR(Ghost Canceller Re
ference Signal)はゴーストキャンセラ基準信号であ
り、VIR(Vertical Interval Reference Signal)は
垂直期間基準信号(レベル・色相の基準信号)である。
号構成(フォーマット)を説明する図である。
Iのライン20および283に、リファレンスビットR
EFとそれに続く20ビットのデジタル信号を配して構
成されている。
ビットとその次のレベル”0”(0IRE)の信号ビッ
トは固定されており、この先頭の1/0ビットをユニー
クパターンとして検出してから、その後の20ビットデ
ータを読み取るようになっている。
の場合を例示している。525プログレッシブの場合の
時間数値は、<>で併記してある。
は、2MHz付近からレスポンスが落ち始め、3MHz
ではー20dB程度まで減衰する。このような比較的狭
帯域な系でもビデオID情報等を確実に伝送するために
は、クロック周波数は1MHz以下にする必要がある。
かといって、クロック周波数を下げすぎると、一度に送
れるデータ量(ビット数)が少なくなる。
タル信号のクロック周波数は、色副搬送波fscの1/
8(約447kHz)に選ばれている。より広帯域な録
再特性を持つ装置(DVDリアルタイム録再ビデオ等)
を前提とするなら、上記クロック周波数をもっと高く採
ることは可能である。
Eが20ビットデジタル信号のロジカル”1”に対応
し、デオレベルの0IREが20ビットデジタル信号の
ロジカル”0”に対応している。70IRE程度なら、
民生用アナログVCRでも、レベル”1”で反転現象等
の破綻を起こすことはない。
ビット構成のワード0と、4ビット構成のワード1と、
8ビット構成のワード2と、6ビット構成のCRCC
(Circular Redundancy Check Code)コードとを含んで
いる。
比情報用に定義され、ワード1の4ビットで16種類の
ヘッダが定義され、ワード2の8ビットで対応ヘッダの
データが記述されるようになっている。
角を制御するためのもので、誤判定がなるべく生じない
よう、毎フィールド伝送される。
の精度を上げるためのものである。データが全て”0”
のときでもCRCCが”0”とならないよう、このCR
CCのプリセット値は、”1”に選ばれている。
号の録再に2ヘッド用いられているが、そのうちの一方
のヘッドにゴミ等が付着しヘッドの当たり(テープとヘ
ッドギャップ部との接触状態)が悪くなると、そのヘッ
ドで再生するVBIの再生信号にノイズが乗り、図22
の情報を正しく検出できない場合が生じ得る。
デオID情報ならライン20とライン282)に同じ情
報を連続して送るようにしている。このようにすれば、
2ヘッドのうち一方の当たりが悪くなっても、図22の
VBI情報を正しく読み取ることが可能になる。
ば、コマンド情報も、図22に示すようなフォーマット
で、VBIのライン10/273および11/274に
乗せることができる。
で、この場合はコマンドをVBIに乗せない。ただし既
存装置に対してHY端子対応アダプタを接続した場合
は、双方向通信および/または一方向遠隔操作が可能と
なる。
ば、VBIの付加情報の各ラインも、図22に示すよう
なフォーマットを採ることができる。
制御情報も、図22に示すようなフォーマットで伝送で
きる。
オおよび高解像度・高画質(HD)ビデオを例にとっ
て、HY端子を用いたHD画質のアナログコピープロテ
クトと、SD画質でのアナログコピープロテクトの関連
処理について、図23に例示しておく。
ニタ)に対しては、HY端子対応アダプタの接着を前提
としている。日本で既発売のHD対応録画装置について
は、ここでは考慮外としている。
コピープロテクトを使用する525プログレッシブまで
を、SD画質と考えている。
は、電子透かしやCGMS(Copy Generation Manageme
nt System;コピー世代管理システム)が提案されてい
る(1997年5月22日付けの映像情報メディア学会
技術報告;ITEテクニカルレポートVol.21、N
o.31、pp.21〜26;江崎正他;「VBIを用
いたCGMS−A伝送方式」参照)。
GMS−Aを付属させる。アナログ放送系では、コピー
制御情報を付けない。デジタル放送系では、独自のコピ
ー制御情報を用いる。
タが装着されたシンク機器(既存のAV機器等)に、図
15〜図16に例示したようなコマンド情報を含むアナ
ログ信号を供給するものにおいて、コマンド情報が電磁
波(無線電波)等を利用したリモコン経由でシンク機器
に送られる構成の一例を説明する図である。
器)50のアナログビデオ入力端子42に取り外し不能
に取り付けられたACPアダプタは、図1の構成に対応
するデ・スクランブル/認証処理部300Bの他に、V
BIコマンドに対応した制御用プロセサ310Bと、リ
モコン制御部312Bを備えている。
電波(無線)を利用して、シンク機器50に取り付けら
れたリモコンセンサ80(このセンサは赤外線リモコン
70にも無線リモコンにも対応している)に、VBIの
コマンド、付加情報などを送れるようになっている。
(STB)からアナログビデオ入力付の録画装置に、サ
ービス情報を含めたビデオ録画が行われる構成を説明す
るブロック図である。
(BS、CS、CATVなど)は、セットトップボック
スSTB6000のチューナ6002に入力される。チ
ューナ6002により、入力された放送波から特定チャ
ネルのMPEGトランスポートストリーム(MPEG−
TS)が選択され、デマルチプレクサ6004およびI
EEE1394のインターフェイス部6040に送られ
る。
は、タイマープログラムあるいはユーザ操作に基づくシ
ステム制御プロセサ6030からの指令により、行われ
る。
040は、送られてきたMPEGーTSをリアルタイム
で所定フォーマットのデジタルビットストリームに変換
して、外部のデジタルTVあるいはデジタルVCRまた
はデジタルディスクレコーダ(DVD_RTRなど)7
000のデジタルビデオ入力端子に送る。
ーブルあるいは光ケーブルを介して、IEEE1394
のインターフェイス部6040と双方向通信可能に接続
されている。
れてきたMPEG−TSから、MPEGオーディオなど
のデータパケットADを分離してオーディオデコーダ6
006に送り、MPEGビデオのデータパケットVDを
分離してビデオデコーダ6008に送る。さらに、デマ
ルチプレクサ6004は、送られてきたMPEG−TS
からサービス情報のデータパケットSIを分離し、スイ
ッチSW60を介してサービス情報デコーダ6010に
送る。
タパケット(AD、VD、SI)の分離選択動作は、シ
ステム制御プロセサ6030により制御される。
ータパケットADはMPEGデコードされ、デコードさ
れたオーディオデータがDAC6014に入力される。
DAC6014に入力されたオーディオデータは対応す
るアナログオーディオ信号に変換され、スイッチSW6
6を介して、アナログTVあるいはアナログVCR80
00に出力される。
パケットVDはMPEGデコードされ、デコードされた
ビデオデータは、スイッチSW62を介してビデオオー
バレイ6012入力される。このビデオオーバレイ60
12には、サービス情報デコーダ6010でデジタルデ
ータに変換されたサービス情報SIも入力される。
ーダ6008からのデジタルビデオデータにサービス情
報デコーダ6010からのデジタルサービス情報データ
が重ねられ、ビデオ+サービス情報のデジタルデータ
が、DAC6016を介して、対応するアナログビデオ
信号に変換される。
ド動作およびビデオオーバレイ6012でのビデオ重ね
合わせ動作は、システム制御プロセサ6030により制
御される。
シーンのビデオ映像に調理中の料理のレシピ情報がスー
パーインポーズされて、アナログTV8000で表示さ
れる。
グビデオ信号(上記例でいえば調理番組+レシピ)は、
アナログTV8000などに出力されるとともに、スイ
ッチSW64を介して、VBIデータの分離/多重化部
6020に送られる。
マルチプレクサ6004からのサービス情報SIがビデ
オ信号のVBI(調理番組+レシピ)に挿入されて、サ
ービス情報SI入りのアナログビデオ信号がアナログV
CR9000などにより録画される。
プロセサ6030による制御によって、VBIに含まれ
るサービス情報SIの内容(ここではレシピ)を実画面
(ここでは調理シーン)上にオーバーラップさせて、画
面表示および録画ができる。
を持つビデオ信号を録画できるので、録画後の再生時
に、ビデオ画面上にさらに別のサービス情報SIの内容
(たとえば番組出演者の経歴)を出すこともできる。
置からサービス情報を含めたビデオ再生が行われる構成
を説明するブロック図である。
生されると、再生オーディオ出力はそのままアナログT
V8000などに出力されるが、サービス情報SIが乗
ったVBIを持つ再生ビデオ信号は、VBIデータの分
離/多重化部6020に送られる。
部分は、スイッチSW64を介してADC6018に送
られ、デジタル化される。デジタル化されたビデオ信号
は、スイッチSW62を介して、ビデオオーバレイ60
12に入力される。
たVBIのサービス情報SI部分は、サービス情報デコ
ーダ6010に送られ、対応するデジタルデータに変換
される。デジタル化されたサービス情報SIは、スイッ
チSW62を介してビデオオーバレイ6012に入力さ
れる。
18からのビデオ映像にSIデコーダ6010からのサ
ービス情報をオーバーラップさせたビデオデータを生成
し、DAC6016に送る。DAC6016は、ビデオ
オーバレイ6012からのデジタルビデオデータをアナ
ログビデオ信号に変換して、アナログTV8000など
に送る。
ば、アナログ信号ラインを介して相互接続される機器間
において、ビデオブランキングインターバルVBIを利
用して転送される情報の内容を、専門知識がないユーザ
が関与せずとも、接続相手に応じて自動的に変更でき
る。
テム(デジタル信号段階でスクランブルされる例)を説
明する図。
て、ビデオブランキングインターバル(VBI)のライ
ン番号とステータスとの対応関係の一例を説明する図。
て、スクランブル(暗号化)の形式とコンポーネントア
ナログ信号等に対する処理内容との対応関係の一例を説
明する図。
まれたACPアダプタが、既存のAV機器に対してどの
ように使われるのかの一例を説明する図。
ステム(アナログ信号段階でスクランブルされる例)を
説明する図。
グコンポーネント信号のスクランブラ)の構成例を説明
する図。
コンポーネント信号のデ・スクランブラ)の構成例を説
明する図。
接続システム(スクランブル/デ・スクランブルだけで
なくコマンド処理も含む構成)を説明する図。
送部1008の内部構成を例示する図。
伝送部2008の内部構成を例示する図。
伝送部2028の内部構成を例示する図。
信号の暗号化(コンポーネント信号の切替/反転処理)
と暗号化キー(スクランブルキー;エンコード情報)と
の関係の一例を説明する図。
(スクランブル)されたアナログコンポーネント信号の
解読/復号化(デ・スクランブル)と復号化キー(スク
ランブルキー;デコード情報)との関係の一例を説明す
る図。
(スクランブル)されたアナログ信号および暗号キー
(図6〜図7、図12〜図13のa〜f)の伝送処理の
一例を説明するフローチャート図。
信号情報処理装置間で伝送される伝送情報(コマンド情
報を含む)のフォーマットの一例を説明する図。
まれるコマンドの例を説明する図。
信号情報処理装置間で相互認証を行なう場合の処理の一
例を説明するフローチャート図。
情報データなどがパケット多重されているMPEGトラ
ンスポートストリームを扱うセットトップボックス(S
TB)と、このSTBに接続される機器の関係を説明す
る図。
対応した処理を3種類(ケース1〜ケース3)に分けて
説明する図。
テムの動作例を説明するフローチャート図。
のHY対応系におけるVBIの内容を説明する図。
する図。
高解像度・高画質(HD)ビデオを例にとり、HY端子
を用いたHD画質のアナログコピープロテクトおよびS
D画質でのアナログコピープロテクトの関連処理を例示
する図。
が装着されたシンク機器(既存のAV機器等)に、図1
5〜図16に例示したようなコマンド情報を含むアナロ
グ信号を供給するものにおいて、コマンド情報がリモコ
ン経由でシンク機器に送られる構成の一例を説明する
図。
らアナログビデオ入力付の録画装置に、サービス情報を
含めたビデオ録画が行われる構成を説明するブロック
図。
ス情報を含めたビデオ再生が行われる構成を説明するブ
ロック図。
備し、NTSCビデオ信号(水平捜査周波数15.75
kHz/垂直走査周波数60Hz)以外の走査周波数の
ビデオ信号も受け付けるテレビジョン/ビデオモニタ; 10…ソース機器(DVDプレーヤ等)側のトランスミ
ッタ; 100…デジタル・スクランブラ(エンコーダ); 100A…アナログ・スクランブラ(エンコーダ); 102…スクランブルされたデジタル信号をアナログ化
するD/A変換器; 102A…スクランブルされる前のデジタル信号をアナ
ログ化するD/A変換器; 104…認証キー交換部; 104A…スクランブルキー発生部; 20…アナログ信号ケーブル; 30…シンク機器側のレシーバ; 300、300A…デ・スクランブラ(デコーダ); 304…認証キー交換部; 304A…スクランブルキー受信部; 40…既存機器の外部接続部(ACPアダプタが接続さ
れる); 50シンク機器(HDTV等); 500…シンク機器の内部回路; 1000〜5000…アナログ信号情報処理装置; 6000…セットトップボックス(STB); 6002…デジタル放送チューナ; 6004…でマルチプレクサ; 6006…オーディオデコーダ(MPEGオーディオデ
コーダ); 6008…ビデオデコーダ(MPEGビデオデコー
ダ); 6010…サービス情報デコーダ(SIデータデコー
ダ); 6012…ビデオ・オーバレイ(ビデオミキサ); 6014…オーディオDAC; 6016…ビデオDAC; 6018…ビデオADC; 6020…VBIデータ分離/多重化部; 6030…システム制御プロセサ; 6040…IEEE1394インターフェイス; INV11〜INV23…アナログインバータ/極性反
転回路; G/OF11〜G/OF33…ゲイン/オフセット調整
部。
Claims (3)
- 【請求項1】垂直帰線期間に所定の情報を含むビデオ信
号を、アナログラインを介して、第1の装置と第2の装
置との間で伝送するシステムにおいて、 前記第1の装置から前記第2の装置へ送られるビデオ信
号中の前記所定の情報の内容が、前記第2の装置の機種
に応じて変更されるように構成したことを特徴とするア
ナログラインを利用した機器間接続システム。 - 【請求項2】垂直帰線期間に所定の情報を含み、所定の
方法でコピー世代管理されたビデオ信号を、アナログラ
インを介して、第1の装置と第2の装置との間で伝送す
るシステムにおいて、 前記第1の装置から前記第2の装置へ送られるビデオ信
号のコピー世代管理の内容が、前記第2の装置の機種に
応じて変更されるように構成したことを特徴とするアナ
ログラインを利用した機器間接続システム。 - 【請求項3】ビデオ情報および付加情報を含む情報源か
ら、前記ビデオ情報の映像内容を含むビデオ信号と前記
付加情報の内容を含む付加信号を取り出す第1の手と;
前記ビデオ信号に前記付加信号を付けて、前記アナログ
ラインに出力する第2の手段とを備えたことを特徴とす
る請求項1または請求項2に記載のシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27469999A JP2001103443A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | アナログラインを利用した機器間接続システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27469999A JP2001103443A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | アナログラインを利用した機器間接続システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001103443A true JP2001103443A (ja) | 2001-04-13 |
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Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP27469999A Pending JP2001103443A (ja) | 1999-09-28 | 1999-09-28 | アナログラインを利用した機器間接続システム |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2001103443A (ja) |
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- 1999-09-28 JP JP27469999A patent/JP2001103443A/ja active Pending
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