JP2001169263A - 暗号化ディジタル表示系 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ディジタル伝送路（１２０）から不正に取り出
された映像情報の複製を、他の表示系で表示するのを防
止する。 【解決手段】情報機器（１０１）とディスプレイ（１１
１）は共通鍵暗号機能（１０２）を持っており、情報機
器（１０１）がディジタル伝送路（１２０）に映像情報
を出力するときに、映像情報を暗号化して出力する。デ
ィスプレイ（１１１）は受け取った映像情報を復号し表
示する。情報機器（１０１）とディスプレイ（１１１）
への共通鍵の設定は表示系を所有するユーザによる手
動、または双方向化した映像信号線を用いてディスプレ
イ（１１１）が乱数生成機能により生成した共通鍵を情
報機器（１０１）に送ることで自動的に行う。さらに自
動的に共通鍵を設定するとき、共通鍵を分割して映像情
報と交互に伝送することにより、映像情報、鍵情報の抽
出を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はディジタル表示系に
関し、特に暗号化したディジタル映像を伝送・表示する
暗号化ディジタル表示系に関する。

【０００２】

【従来の技術】情報機器（１０１）が出力する映像情報
がアナログ信号でディスプレイ（１１１）に伝送される
場合、情報機器（１０１）が持つオリジナルのディジタ
ル映像情報は、DA・AD変換、および伝送の行程を通して
劣化が生じる。このため、アナログ信号で映像情報を伝
送する場合、アナログ伝送路上から取り出した情報はオ
リジナルのディジタル映像情報から劣化したものとなっ
ていた。しかし情報機器（１０１）からディスプレイ
（１１１）にディジタル信号で映像情報を送るようにな
ると、伝送の行程で映像情報の劣化は生じない。このた
めディジタル伝送路（１２０）上から信号を取り出すこ
とで情報機器（１０１）が出力した信号の完全な複製を
作ることができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなディジタル
伝送路（１２０）から取り出された完全な複製が、他の
表示系で容易に表示されてしまうことは、著作権保護の
観点では、不正コピーを横行させる原因となり、またユ
ーザ保護の観点では、ユーザが表示させている情報が外
部に漏洩する危険をもたらすことになる。

【０００４】本発明の目的は、ディジタル伝送路（１２
０）から取り出された映像情報の複製を、他の表示系で
表示することを防止する機能を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に対応する発明は、共通鍵暗号装置（２
０１）を持ち映像情報を暗号化し出力する情報機器（１
０１）と、その情報機器（１０１）が暗号化して出力し
た映像情報（２２１）を復号し表示する機能を持つディ
スプレイ（１１１）と、それらの情報機器（１０１）と
ディスプレイ（１１１）間を接続し映像情報を伝達する
ディジタル伝送路（１２０）からなる暗号化ディジタル
表示系（１００）である。

【０００６】本発明は、このような手段を設けたこと
で、ディジタル伝送路（１２０）で伝送される映像情報
は暗号化されているため、ディジタル伝送路（１２０）
から映像情報が取り出されたとしても、取り出した映像
情報の暗号化に用いられた共通鍵を持たない他の表示系
では、取り出した映像情報を正しく表示することはでき
ない。これにより、安全に映像情報を情報機器（１０
１）からディスプレイ（１１１）に伝送することができ
る。

【０００７】次に、請求項２に対応する発明は、請求項
１に対応する発明において、ディスプレイ（１１１）が
乱数生成機能（３０３）を持ち、ディジタル伝送路（１
２０）の映像信号線が双方向化されていることを特徴と
した暗号化ディジタル表示系（１００）である。

【０００８】本発明は、このような手段を設けたこと
で、請求項１に対応する発明と同様の効果に加えて、あ
る期間毎に乱数発生装置（３０３）用いて乱数を生成す
ることで映像情報の暗号化に用いる鍵を更新することが
できるため、ある時点で映像情報を暗号化する鍵を知ら
れても、鍵を更新することで、再び安全に映像情報を情
報機器（１０１）からディスプレイ（１１１）に伝送す
ることができる。

【０００９】また、ディジタル伝送路（１２０）の映像
信号線を双方向化したことにより、ディスプレイ（１１
１）が生成した鍵情報を映像信号線で伝送することがで
き、鍵情報を映像信号期間外で伝送した場合、情報機器
（１０１）が出力する映像情報と、ディスプレイ（１１
１）が出力する鍵情報が同じ信号線で伝送されることに
なり、従来との互換性を保ちながら、鍵情報を伝達可能
になる。

【００１０】次に請求項３に対応する発明は、請求項２
に対応する発明において、ディスプレイ（１１１）が鍵
情報を分割して送ることを特徴としたディジタル表示系
（１００）である。

【００１１】本発明は、このような手段を設けたこと
で、請求項２に対応する発明と同様の効果に加えて、鍵
情報を分割して送ることで、ディジタル伝送路（１２
０）の映像信号線に流れる映像情報と鍵情報をより細か
い単位で交互に伝送することにより、鍵の解析を困難に
する。これにより鍵情報の抽出を防止することができ、
安全に鍵情報をディスプレイ（１１１）から情報機器
（１０１）に伝送することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】（実施例１）請求項１に対応する
発明は、情報機器（１０１）がディジタル伝送路（１２
０）に出力する映像情報を、共通鍵暗号を用いて暗号化
することで、信号をディジタル伝送路（１２０）から取
り出して複製したときに、その複製を他の表示系で再生
することを防止する効果がある。

【００１３】表示系を所有するユーザによる許可のない
他人が、ディジタル伝送路（１２０）から不正に映像情
報を取り出だし、表示することを防止する方法について
説明する。

【００１４】情報機器（１０１）とディスプレイ（１１
１）は共に共通鍵暗号機能（２０２、３０２）を持って
おり、一方で暗号化に用いた共通鍵を使えば、他方で復
号することが可能なものである。表示系を所有するユー
ザはディジタル伝送路（１２０）上の映像情報を暗号化
するとき、他人に知られないように情報機器（１０１）
とディスプレイ（１１１）に共通鍵を設定する。

【００１５】設定された共通鍵は、情報機器（１０１）
とディスプレイ（１１１）の共通鍵メモリ（２０４、３
０４）に記憶される。情報機器（１０１）は映像情報を
ディスプレイ（１１１）に出力するとき、ユーザによっ
て設定された共通鍵を共通鍵メモリ（２０４）から読み
出し、その共通鍵を用いて暗号化して、ディジタル伝送
路（１２０）を通してディスプレイ（１１１）に出力す
る。ディスプレイ（１１１）はディジタル伝送路（１２
０）を通して受け取った映像情報を共通鍵メモリ（３０
４）に設定されている共通鍵用いて復号し表示する。

【００１６】これにより、伝送路上を流れる映像情報
は、共通鍵暗号により暗号化されているため、もし他人
によって不正に取り出されても表示系を所有するユーザ
によって設定された共通鍵を知らなければ、映像情報を
復号し正しく表示することはできない。したがって、表
示系を所有するユーザは情報機器（１０１）とディスプ
レイ（１１１）間で安全に映像情報の伝送を行うことが
できる。

【００１７】本発明のディジタル表示系（１００）にお
いて、ディスプレイ（１１１）に暗号処理装置（２０
１）を持たない情報機器（１０１）が接続された場合、
ディスプレイ（１１１）は、情報機器（１０１）が暗号
処理装置（２０１）を持たないことを検出し、暗号処理
装置（３０１）で処理ぜず入力された映像情報をそのま
ま表示する。

【００１８】ディスプレイ（１１１）による、情報機器
（１０１）の暗号処理装置（２０１）有無の判定方法に
ついて説明する。本発明に対応した暗号処理装置（２０
１）を持つ情報機器（１０１）は水平帰線期間に映像信
号線をハイインピーダンスにする。ディスプレイ（１１
１）は、垂直同期信号立ち上がりの後の情報機器検出期
間（５０１）に情報機器（１０１）の検出を行う。情報
機器検出期間（５０１）の、初めの水平同期信号サイク
ルの水平帰線期間に映像信号線をプルアップしたときの
映像信号線のレベルがハイであるかを調べ、次の水平同
期信号サイクルの水平帰線区間に映像信号線をプルダウ
ンしたときにローであるかを調べる。前者がハイであ
り、後者でローであれば、接続している情報機器（１０
１）が暗号処理装置（２０１）を持っているものと判定
する。

【００１９】本発明のディジタル表示系（１００）にお
いて、情報機器（１０１）に、暗号処理装置（３０１）
を持たないディスプレイが接続された場合、情報機器
（１０１）は、ディスプレイが暗号処理装置（３０１）
を持たないことを検出し、劣化させた映像情報を出力す
る。

【００２０】情報機器（１０１）による、ディスプレイ
（１１１）の暗号処理装置（３０１）有無の判定方法
は、鍵情報出力期間（５０２）にディスプレイ（１１
１）が映像信号線に鍵情報を正しく出力していれば、デ
ィスプレイ（１１１）が暗号処理装置（３０１）を持っ
ていると判定する。

【００２１】（実施例２）次に、情報機器（１０１）が
再生したコンテンツをディジタル伝送路（１２０）から
コピーすることを防止する場合について説明する。

【００２２】情報機器（１０１）が、DVDやVIDEO-CDの
ようなディジタル映像コンテンツメディア（１０４）を
再生する機能を有している場合、情報機器（１０１）が
再生した映像情報は、ディジタル伝送路（１２０）を通
してディスプレイ（１１１）に送られ表示される。この
とき、ディジタル伝送路（１２０）にオリジナルのディ
ジタル情報を出力する場合、ディジタル伝送路（１２
０）から信号を取り出すことにより、完全な複製を作る
ことができてしまう。また、表示系を所有するユーザに
よって設定された共通鍵で暗号化を行う場合は、表示系
を所有するユーザによってディジタル伝送路（１２０）
から映像信号を取り出されると、映像情報は表示系を所
有するユーザが設定した共通鍵により復号され、オリジ
ナルのディジタル情報の完全な複製を作ることができて
しまう。このような複製は著作権侵害の問題を引き起こ
す可能性があるため、防止する手段が必要とされる。

【００２３】請求項２に対応する発明では、ディスプレ
イ（１１１）が乱数生成機能（３０３）を持っているこ
とから、情報機器（１０１）とディスプレイ（１１１）
間で共通鍵の設定を自動的に行うことができる。

【００２４】ディスプレイ（１１１）に情報機器（１０
１）が接続されると、ディスプレイ（１１１）は乱数に
より共通鍵を生成し、双方向化した映像信号線を用いて
映像信号期間外に情報機器（１０１）へ送る。また、デ
ィスプレイの暗号処理装置（３０１）内にある共通鍵メ
モリ（３０４）へ記憶する。情報機器（１０１）はディ
スプレイ（１１１）から送られた共通鍵を情報機器の暗
号処理装置（２０１）内にある共通鍵メモリ（２０４）
へ記憶する。

【００２５】情報機器（１０１）は、ディスプレイ（１
１１）から送られた共通鍵を用いて、映像情報を暗号化
しディスプレイ（１１１）に送る。ディスプレイ（１１
１）は、ディスプレイ（１１１）が生成した共通鍵を用
いて、情報機器（１０１）から送られた映像信号を復号
し表示する。外部からディジタル伝送路（１２０）を流
れる信号の方向を判別することは難しいため、ディジタ
ル伝送路（１２０）から信号を取り出したとしても、情
報機器（１０１）からディスプレイ（１１１）方向に伝
送される映像情報（２２１）とディスプレイ（１１１）
から情報機器（１０１）方向に伝送される鍵情報（２２
２）を分離することは困難である。したがって、情報機
器（１０１）とディスプレイ（１１１）間で安全に映像
情報と鍵情報の伝送を行うことができる。

【００２６】また、共通鍵が乱数により生成され、情報
機器（１０１）とディスプレイ（１１１）との間で自動
的に設定されるため、表示系を解析するユーザにも共通
鍵を知られることがない。したがって、表示系を所有す
るユーザがディジタル伝送路（１２０）から信号を取り
出しても、それを復号することはできないため、情報機
器（１０１）により再生されディスプレイ（１１１）に
表示されるディジタルコンテンツの、表示系を所有する
ユーザによる不正コピーを防止する効果がある。

【００２７】さらに、映像情報の数フレーム毎に、ディ
スプレイ（１１１）が乱数を発生し、上述した方法で情
報機器（１０１）とディスプレイ（１１１）の共通鍵を
更新することにより、ある時共通鍵を知られてしまって
も、数フレーム後に共通鍵が更新されることで、また再
び安全に映像情報を伝送することができる。

【００２８】（実施例３）実施例２では、ディスプレイ
（１１１）が乱数により生成した共通鍵は、双方向化し
た映像信号線を用いて映像信号期間外に情報機器（１０
１）へ送ると述べたが、請求項３に対応する発明では、
ディスプレイ（１１１）が乱数により生成した共通鍵を
いくつかの部分鍵に分割し、ディジタル伝送路（１２
０）の映像信号線を通して、より短い時間間隔で映像情
報と交互に伝送することにより、映像情報と鍵情報の分
離をより困難にし、伝送路から鍵情報を取り出すことを
防止する。

【００２９】実施例２の場合と同様に、情報機器（１０
１）とディスプレイ（１１１）間で共通鍵の設定は自動
的に行われる。情報機器（１０１）が接続されているデ
ィスプレイ（１１１）が表示可能であるとき、ディスプ
レイ（１１１）は、乱数により共通鍵を生成する。ディ
スプレイ（１１１）が生成した共通鍵は、いくつかの部
分鍵に分割される。分割された共通鍵の部分鍵は順番
に、ディスプレイ（１１１）の水平帰線のタイミングで
映像信号期間外に、双方向化した映像信号線を通して情
報機器（１０１）に送られる。情報機器（１０１）は、
分割されて送られた共通鍵の部分鍵を受け取り、受け取
った順番に部分鍵を連結し、すべての部分鍵を受け取る
と、新たな共通鍵として共通鍵メモリ（２０４）に記憶
し、次の映像フレームから暗号化に用いる。ディスプレ
イ（１１１）は、分割した部分鍵をすべて送り終わった
ら、送り終わった共通鍵を新たな共通鍵として共通鍵メ
モリ（２０４）に記憶し、次の映像フレームから復号に
用いる。ある期間毎に上記の方法で共通鍵を更新するこ
とにより、一度、共通鍵を知られても、新たな共通鍵に
変更された後はまた安全に映像情報の伝送を行うことが
できる。これにより、ディジタル伝送路上から取り出さ
れた映像情報を、他の表示系で表示することを防止する
効果がある。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、ディジタル伝送路（１
２０）上に流れる映像情報は、暗号化されて伝送される
ため、信号が取り出されても他の表示系で映像情報を表
示することができない。このため、表示系を所有するユ
ーザは安全にディジタル伝送路（１２０）を通して映像
情報を送ることができる。

【００３１】本発明によれば、情報機器（１０１）とデ
ィスプレイ（１１１）間で自動的に共通鍵の設定を行う
ため、表示系を所有するユーザによるディジタルコンテ
ンツの不正コピーを防止できる。

【００３２】本発明によれば、ある期間毎に共通鍵を自
動的に変更することにより、共通鍵を知られても、次に
新しい共通鍵が設定されれば再び安全に映像情報を伝送
できる。

【００３３】本発明によれば、双方向化した映像信号線
により、映像情報と鍵情報の分離が困難なため、情報機
器（１０１）とディスプレイ（１１１）はディジタル伝
送路（１２０）を通して映像情報と鍵情報を安全に送る
ことができる。

【００３４】本発明によれば、共通鍵を部分鍵に分割し
て、より短い時間間隔で映像信号期間外に、伝送するこ
とにより、ディジタル伝送路（１２０）からの共通鍵の
取り出しを防止する。

【００３５】本発明によれば、ディスプレイ（１１１）
に情報機器（１０１）を接続するだけで、映像情報をデ
ィスプレイ（１１１）に表示できるため、表示系を所有
するユーザに複雑な操作を要求しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の暗号化ディジタル表示系の一例を示す
構成図である。

【図２】本発明の暗号化ディジタル表示系に含まれる情
報機器の暗号処理装置の例を示す図である。

【図３】本発明の暗号化ディジタル表示系に含まれるデ
ィスプレイの暗号処理装置の例を示す図である。

【図４】本発明の暗号化ディジタル表示系に含まれるデ
ィスプレイが出力する映像情報と共通鍵を分割した部分
鍵伝送のタイミングの例を示す図である。

【図５】本発明の暗号化ディジタル表示系に含まれるデ
ィスプレイが情報機器を検出するタイミングと鍵情報を
出力するタイミングの例を示す図である。

【符号の説明】

１００…暗号化ディジタル表示系、１０１…情報機器、
１０３…ディスプレイアダプタ、１０４…コンテンツメ
ディア、１０５…プロセサ、１０６…メモリ、１０７…
バス、１１１…ディスプレイ、１１３…ディスプレイコ
ントローラ、１１４…表示部、１２０…暗号化ディジタ
ル伝送路、２０１…暗号処理装置（情報機器（１０１）
側）、２０２…共通鍵暗号処理機能、２０４…共通鍵メ
モリ、２０５…ディスプレイアダプタインタフェース、
２０６…ディスプレイインターフェース、２０７…バ
ス、２２０…映像情報、２２１…暗号化映像情報、２２
２…鍵情報、３０１…暗号処理装置（ディスプレイ（１
１１）側）、３０２…共通鍵暗号処理機能、３０３…乱
数生成機能、３０４…共通鍵メモリ、３０５…ディスプ
レイコントローラインタフェース、３０６…情報機器イ
ンターフェース、３０７…バス、３２０…映像信号、５
０１…情報機器検出期間、５０２…鍵情報出力期間。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 共通鍵暗号装置を持ち映像情報を暗号化
   し出力する情報機器と、その情報機器が暗号化して出力
   した映像情報を復号する共通鍵暗号装置を持ち、その復
   号した映像情報を表示する機能を持つディスプレイと、
   これらの情報機器とディスプレイ間を接続し映像情報を
   伝達するディジタル伝送路からなる暗号化ディジタル表
   示系。
2. 【請求項２】 ディスプレイが乱数生成機能を持ち、デ
   ィジタル伝送路の映像信号線が双方向化されていること
   を特徴とした、請求項１記載の暗号化ディジタル表示
   系。
3. 【請求項３】 ディスプレイが鍵情報を部分鍵に分割し
   て送ることを特徴とした請求項２記載の暗号化ディジタ
   ル表示系。