JP2002074905A - データ送出装置、データ復号装置、データ送出方法、データ復号方法、伝送システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 暗号解読が困難で著作権保護などに好適なデ
ータ伝送の実現。 【解決手段】 伝送するプログラムデータについて、そ
の前後にランダムノイズを付加したうえで暗号化を行な
って伝送し、伝送過程などで暗号化データが抽出された
としても、暗号アルゴリズムの解読を困難なものとす
る。データの復号は、暗号化を解読したうえでランダム
ノイズが付加されたデータ部分を除去することで行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は暗号化されたプログ
ラムデータの伝送を行う伝送システム、及びパケットデ
ータの伝送にかかるデータ送出装置、データ復号装置、
データ送出方法、データ復号方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば著作権保護が必要なデータ、秘密
性の高いデータ、プライバシーにかかる私的データな
ど、外部に漏洩することが好ましくないデータの伝送に
際しては、暗号化処理が行われることが多い。例えば音
楽データ、映像データなど、一連の連続したデータ列と
してのプログラムの伝送に際しては、著作権保護の必要
性などから暗号化が行われて伝送されることが行われて
いる。なお、本明細書でいう「プログラム」とは、一連
のデータ列としてデータ群のことであり、例えば一般に
１つの楽曲のデータに相当する「トラック」とも呼ばれ
るものを含む広義のものである。

【０００３】図１１に或る送信装置１０１から受信装置
１０２に対してプログラムデータを暗号化して伝送する
モデルを示す。いま、伝送しようとするデータＤＴが送
信装置１０１に入力されたとすると、送信装置１０１
は、まず暗号化部１１１で暗号化処理を施し、暗号化さ
れたデータＤＴｓを生成する。そしてそのデータＤＴｓ
は送信部１１２から送信出力される。送信出力されたデ
ータＤＴｓは例えばＩＥＥＥ１３９４バスなどの伝送路
１０３により、受信装置１０２に送られることになる。
受信装置１０２では、伝送路１０３から送信されてきた
データＤＴｓを受信部１２１で受信し、復号部１２２で
暗号解読処理を行うことで、元のデータＤＴを得ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このように伝送路１０
３においては暗号化されたデータＤＴｓが送信されるこ
とで、仮に伝送路１０３においてデータＤＴｓが取り出
されたとしても、データＤＴの内容は秘密性が保たれる
ものとなる。しかしながら、例えば著作権保護を目的と
して音楽データ等を図１１のようなシステムで伝送する
場合、暗号を解読され、結果として違法なコピーが行わ
れるおそれがある。

【０００５】例えば伝送しようとするプログラムとして
のデータＤＴがＰＣＭオーディオデータであったとす
る。ＰＣＭオーディオデータの場合、無音部分では、デ
ータストリーム上でゼロデータが並んでいるものとなっ
ている。又は例えばΔΣ変調された１ビットオーディオ
データの場合、無音部分は「９６ｈ」（＝１００１０１
１０）などの固定パターンとなっている。音楽トラック
としてのプログラムデータを考えると、そのプログラム
の先頭部分と終端部分は、多くの場合、無音となってい
る。つまり、例えば２つの曲（プログラム）が、音楽と
してメドレー形式でつながっている場合などを除いて
は、曲の頭（曲が開始される直前）と終わり（曲が終了
した直後）はデータとしては無音部分が存在しているこ
とが殆どである。

【０００６】ここで、図１１に破線で示すように、何ら
かの手段で伝送路１０３から暗号化されたデータＤＴｓ
が取り出されたとする。通常は、データＤＴｓを解析し
ても、元のデータＤＴ自体がわからないため、暗号の解
読は困難である。ところが、データＤＴｓにおいて、プ
ログラムデータＤＴのうちで曲の先頭部分又は終端部
分、即ち無音部分に相当する部分を抽出されると、元の
データがゼロデータ等の固定パターンであること、つま
り元のデータの内容が明白となっている場合が多いこと
から、比較的容易に暗号が解読され、データＤＴの内容
や暗号化アルゴリズムが知られてしまう危険性がある。
もちろん暗号化アルゴリズムが解読されれば、悪意のユ
ーザーによればその後データＤＴの違法な取り込みが容
易に可能となってしまう。つまり著作権侵害となるよう
な行為を実行可能としてしまう。

【０００７】従って、音楽データ等の著作権保護が必要
なデータについて、機器間の伝送、記録媒体への記録の
ための伝送、或いは公衆回線等を用いた音楽配信システ
ムにおける伝送などの広範囲の分野で、上記の危険性が
内包されており、このため違法な暗号解読を防止できる
ような技術が求められている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような状況
に鑑みて、伝送されるデータについて、容易に暗号解読
ができないようにする技術を提供するものである。

【０００９】このため本発明では、一連の連続したデー
タ列のプログラムを暗号化して送出するデータ送出装置
において、ランダムノイズを発生するランダムノイズ発
生手段と、上記ランダムノイズ発生手段で発生したラン
ダムノイズを上記プログラムの前後に付加する付加手段
と、上記付加手段にてランダムノイズが付加されたプロ
グラムに対して暗号化処理を行う暗号化手段と、上記暗
号化手段により暗号化されたランダムノイズが付加され
たプログラムを送出する送出手段とを備えるようにす
る。また、上記付加手段で付加するランダムノイズのデ
ータ長は可変長とされているようにする。

【００１０】また本発明は、一連の連続したデータ列の
前後にランダムノイズが付加され、暗号化が施されたプ
ログラムを入力して復号するデータ復号装置において、
送出されてきたプログラムを入力する入力手段と、上記
入力手段により入力されたプログラムに対して暗号化を
解読する復号処理を行う復号手段と、上記復号手段で復
号されたプログラムの前後に付加されているランダムノ
イズを除去する除去手段とを備える。

【００１１】また、本発明の伝送システムは、上記構成
のデータ送出装置と上記構成のデータ復号装置により構
成されるものとする。そしてデータ送出装置とデータ復
号装置は、それぞれ異なる機器間における送信装置、受
信装置としたり、記録媒体に記録を行う記録装置におけ
る記録データの送出装置、記録媒体からデータの再生を
行う再生装置における再生データの復号装置などとして
実現されるようにする。

【００１２】本発明のデータ伝送方法は、一連の連続し
たデータ列のプログラムの前後にランダムノイズを付加
し、ランダムノイズが付加されたプログラムに対して暗
号化処理を行ない、暗号化されたランダムノイズが付加
されたプログラムを送出する。ここで、プログラムの前
後に付加するランダムノイズのデータ長は可変長とす
る。本発明のデータ復号方法は、一連の連続したデータ
列の前後にランダムノイズが付加され、暗号化が施され
たプログラムを入力し、入力されたプログラムに対して
暗号化を解読する復号処理を行ない、復号されたプログ
ラムの前後に付加されているランダムノイズを除去す
る。

【００１３】即ち本発明では、暗号化を行う前にプログ
ラム（曲データ等）の前後にランダムノイズを付加す
る。これによって、例えば元のデータにおいて曲の前後
に無音部分が存在しても、ランダムノイズが付加される
ことで曲の先頭及び終端が無音データとはならない状態
とされた上で暗号化されることとなるため、暗号化され
たプログラムの先頭部分又は終端部分が抽出されて解析
されても、暗号アルゴリズムの解読は非常に困難なもの
となる。また付加するランダムノイズのデータ長は可変
長とすることで無音データ部分が位置的に不明確にな
り、暗号解読防止効果を高めることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を次の
順に説明する。 １．送信装置及び受信装置に本発明を採用する例 ２．ＩＥＥＥ１３９４の伝送フォーマット ３．ＩＥＥＥ１３９４でのデータ伝送の場合のランダム
ノイズ付加例 ４．記録装置及び再生装置に本発明を採用する例

【００１５】１．送信装置及び受信装置に本発明を採用
する例 本発明のデータ送出装置（データ送出方法）、データ復
号装置（データ復号方法）を、送信装置、受信装置に採
用する実施の形態を説明する。図１は、或る２つの機器
が例えばＩＥＥＥ１３９４バスによる伝送路３により接
続されている場合に、送信装置１を有する機器から受信
装置２を有する機器にプログラムデータＤＴを伝送する
モデルにおいて本発明の実施の形態を示したものであ
る。詳しくは後述するが、データＤＴは、例えば１ビッ
トデジタルオーディオデータを、所定の伝送プロトコル
に合致するフォーマットに基づいてパケット化（ブロッ
ク化）したものであるとする。

【００１６】１ビットデジタルオーディオデータとは、
通常のＣＤ（Compact Disc）におけるオーディオデータ
よりも高品位なデータとして開発されたものであり、サ
ンプリング周波数を例えばＣＤ方式における４４．１Ｋ
Ｈｚの１６倍という非常に高いサンプリング周波数であ
る２．８４２ＭＨｚとしてΔΣ変調された１ビットデー
タのことであり、周波数帯域はＤＣ成分〜１００ＫＨｚ
の広範囲とされ、ダイナミックレンジはオーディオ帯域
全体で１２０（ｄＢ）を実現できるデータ形式である。
なお、本例ではこのような１ビットデジタルオーディオ
データをパケット化して伝送する場合を例に挙げるが、
もちろん伝送されるデータ自体の形式、種別はどのよう
なものでもよい。

【００１７】図示するように送信装置１は、ランダムノ
イズ付加部１１，暗号化部１２、送信部１３、ランダム
ノイズ発生部１４が設けられる。ランダムノイズ発生部
１４は例えば乱数発生回路によりランダムノイズ（乱数
データ）を発生させ、ランダムノイズ付加部１１に供給
する。ランダムノイズ付加部１１は、送信しようとする
データＤＴに対して、プログラム（楽曲等）の先頭部分
及び終端部分に、上記ランダムノイズ発生部１４で発生
されたランダムノイズを付加する動作を行う。暗号化部
１２は、ランダムノイズ付加部１１の出力に対して所定
の暗号アルゴリズムでの暗号化処理を施す。送信部１３
は暗号化部１２の出力をＩＥＥＥ１３９４バスによる伝
送路３に送出する動作を行う。

【００１８】受信装置２は、受信部２１，復号部２２、
ランダムノイズ除去部２３を備える。受信部２１は、伝
送路３から供給されるデータを受信して取り込む動作を
行う。復号部２２は、上記暗号化部１２での暗号化アル
ゴリズムに対応して暗号解読処理を行う部位である。ラ
ンダムノイズ除去部２３は、上記ランダムノイズ付加部
１１で付加されたランダムノイズ部分を除去する部位で
ある。

【００１９】このような送信装置１、受信装置２におい
てデータＤＴの伝送は次のように行われる。図２を参照
しながら説明する。図２（ａ）はプログラム（トラッ
ク）として１曲が構成されている楽曲データを示してい
る。これがデータＤＴとして伝送しようとするオーディ
オデータソースである。そして音楽データの場合、トラ
ックデータの先頭部分と終端部分は図２（ｂ）のように
無音となっている場合が多い。

【００２０】例えば楽曲等のプログラムデータとして、
図２（ａ）（ｂ）に示すデータＤＴが送信装置１に入力
されたとすると、送信装置１は、まずランダムノイズ付
加部１１で、データＤＴにおけるプログラムの先頭及び
終端に相当する部分に、任意のデータ長としてのランダ
ムノイズを挿入する。例えば図２（ｃ）のように、トラ
ックの先頭部分に時間長Ｔａｄ１のデータサイズのラン
ダムノイズを付加し、またトラックの終端部分に時間長
Ｔａｄ２のデータサイズのランダムノイズを付加する。
具体例は後述するが、例えばランダムノイズが充填され
たブロックをパケットデータに付加する。なお、時間長
Ｔａｄ１、Ｔａｄ２、即ち付加するランダムノイズのデ
ータ長は、一定としてもよいが、可変長、即ち付加処理
を行うたびに毎回ランダムな長さとしたり、送信装置１
としての機器毎に任意に設定する長さとしてもよい。付
加するランダムノイズのデータ長のランダム性が高いほ
ど、実際の無音データ部分がより不明確となるため、不
正な暗号解読をより困難にできる。

【００２１】ランダムノイズ付加部１１でランダムノイ
ズが付加されたデータＤＴａｄは、続いて暗号化部１２
に供給され、暗号化処理が施される。即ち図２（ｄ）の
ように、ランダムノイズ部分、無音を含めた音楽データ
部分が、それぞれ暗号化された状態となる。暗号化され
たデータＤＴｓは、送信部１３に供給され、送信部１３
から伝送路３に対して送出されることになる。

【００２２】このように送信されたデータＤＴｓを受信
する受信装置２では、まず伝送路３から供給されてきた
データＤＴｓを受信部２１で受信し、復号部２２に供給
する。復号部ではデータＤＴｓに対する暗号解読処理を
行うことで、暗号化前のデータ、即ち図２（ｃ）のよう
にランダムノイズが付加されている状態のデータＤＴａ
ｄが出力される。このデータＤＴａｄはランダムノイズ
除去部２３に供給され、ランダムノイズ部分が除去され
ることで、当初の送信データ、即ち図２（ｂ）のような
データＤＴが得られることとなる。

【００２３】ここで図１に破線で示すように、何らかの
手段で伝送路３から暗号化されたデータＤＴｓが取り出
された場合を考える。上述したようにデータＤＴｓにお
いて元の内容が明白な無音部分が抽出されると暗号化ア
ルゴリズムが解読されるおそれがある。そして無音部分
としては通常、トラックの先頭部分及び終端部分であ
る。従って、データＤＴｓにおいてトラックの先頭部分
又は終端部分に相当する部分が不正な暗号解読に用いら
れると、暗号解読に有利となってしまう。

【００２４】しかしながら本例の場合、データＤＴｓ
は、トラックの先頭及び終端にランダムノイズが付加さ
れた上で暗号化されたものである。つまりトラックの先
頭及び終端はゼロデータ等の固定パターンが連続する部
分ではないものとされた状態で暗号化されている。従っ
てデータＤＴｓにおいてトラックの先頭又は終端に相当
する部分が抽出されたとしても、元のデータはランダム
ノイズであることから、元のデータは予測できず、暗号
解読は困難となる。特にデータＤＴｓの解析処理におい
て、データＤＴｓ上では暗号化アルゴリズムによるデー
タ要素とランダムノイズによるデータ要素を区別するこ
とはできず、暗号化アルゴリズムを解析することはほぼ
不可能である。さらに、付加するランダムノイズのデー
タ長が可変長であることで、不正な解読を行おうとする
者が、実際のゼロデータもしくは固定パターンが連続す
る部分を予測することは著しく困難となり、この点で暗
号解読に対する安全性を高めることができる。

【００２５】以上のことから、本例によれば伝送路３で
伝送されるデータについて暗号解読は非常に困難なもの
となり、従って、著作権保護を要するデータの伝送など
に非常に好適なものとなる。また送信装置１側では従前
の構成にランダムノイズ付加部１１及びランダムノイズ
発生部１４を設けるだけでよく、受信装置２側では、ラ
ンダムノイズ除去部２３を設けて、暗号化を解読したう
えでランダムノイズが挿入されたデータ部分を除去する
のみでデータを復号できる。従って送信装置１，受信装
置２としての構成がさほど複雑化することもなく、各種
の機器への導入は容易なものとなる。

【００２６】２．ＩＥＥＥ１３９４の伝送フォーマット ここでＩＥＥＥ１３９４による伝送フォーマットについ
て説明する。ＩＥＥＥ１３９４方式でのデータ伝送で
は、例えば図３（ａ）に示すように、所定の通信サイク
ル（例えば１２５μｓｅｃ）毎に時分割多重によって行
われる。そして、この信号の伝送は、サイクルマスタと
呼ばれる機器（ＩＥＥＥ１３９４バス上の任意の１台の
機器）が通信サイクルの開始時であることを示すサイク
ルスタートパケットＣＳＰをバス上へ送出することによ
り開始される。なお、サイクルマスタは、バスを構成す
るケーブルに各機器を接続したとき等に、ＩＥＥＥ１３
９４で規定する手順により自動的に決定される。

【００２７】１通信サイクル中における通信の形態は、
ビデオデータやオーディオデータなどのリアルタイム性
を必要とするデータを伝送するアイソクロナス伝送（Ｉ
ｓｏ）と、制御コマンドや補助的なデータなどを確実に
伝送するアシンクロナス伝送（Ａｓｙ）の２種類の伝送
が行われる。各通信サイクル中では、アイソクロナス伝
送用のアイソクロナスパケットＩｓｏが、アシンクロナ
ス伝送用のアシンクロナスパケットＡｓｙより先に伝送
される。アイソクロナスパケットＩｓｏの通信が終了し
た後、次のサイクルスタートパケットＣＳＰまでの期間
が、アシンクロナスパケットＡｓｙの伝送に使用され
る。従って、アシンクロナスパケットＡｓｙが伝送でき
る期間は、そのときのアイソクロナスパケットＩｓｏの
伝送チャンネル数により変化する。また、アイソクロナ
スパケットＩｓｏは、１通信サイクル毎に予約した帯域
（チャンネル数）が確保される伝送方式であるが、受信
側からの確認は行わない。アシンクロナスパケットＡｓ
ｙで伝送する場合には、受信側からアクノリッジメント
（Ａｃｋ）のデータを返送させて、伝送状態を確認しな
がら確実に伝送させる。

【００２８】図３（ｂ）に、ＣＩＰ(Common Isochronos
Packet)の構造を示す。つまり、図３（ａ）に示したア
イソクロナスパケットＩｓｏのデータ構造である。例え
ば、上述した１ビットデジタルオーディオデータは、Ｉ
ＥＥＥ１３９４通信においては、アイソクロナス通信に
よりデータの送受信が行われる。つまり、リアルタイム
性が維持されるだけのデータ量をこのアイソクロナスパ
ケットに格納して、１アイソクロナスサイクル毎に順次
送信するものである。

【００２９】アイソクロナスパケットは、図３（ｂ）の
ように、１３９４パケットヘッダ、ヘッダＣＲＣ、ＣＩ
Ｐヘッダ、データ部、データＣＲＣから成る。このＣＩ
Ｐ構造として、例えば２チャンネルの１ビットデジタル
オーディオデータの伝送に用いる場合における具体例を
図４に示している。

【００３０】図４では、横方向に３２ビット（４バイ
ト）を示しているが、その１行分のデータ、つまり３２
ビットが１カドレット（ｑｕａｄｌｅｔ）と呼ばれる。
ＣＩＰの先頭３２ビット（１カドレット）は、１３９４
パケットヘッダとされている。１３９４パケットヘッダ
においては、１６ビットのデータレングス（ｄａｔａ＿
Ｌｅｎｇｔｈ）、２ビットのタグ（ｔａｇ）、６ビット
のチャンネル（ｃｈａｎｎｅｌ）、４ビットのタイムコ
ード（ｔ ｃｏｄｅ）、４ビットのシンク（ｓｙ）が配
される。そして、１３９４パケットヘッダに続く１カド
レットの領域はヘッダＣＲＣが格納される。

【００３１】ヘッダＣＲＣに続く２カドレットの領域が
ＣＩＰヘッダとなる。ＣＩＰヘッダの上位カドレットの
先頭２バイトには、それぞれ‘０’‘０’が格納され、
続く６ビットの領域はＳＩＤ（送信ノード番号）を示
す。ＳＩＤに続く８ビットの領域はＤＢＳ（データブロ
ックサイズ）であり、データブロックのサイズ（パケッ
ト化の単位データ量）が示される。続いては、ＦＮ（２
ビット）、ＱＰＣ（３ビット）の領域が設定されてお
り、ＦＮにはパケット化する際に分割した数が示され、
ＱＰＣには分割するために追加したカドレット数が示さ
れる。ＳＰ（１ビット）にはソースパケットのヘッダの
フラグが示され、ＤＢＣにはパケットの欠落を検出する
カウンタの値が格納される。なお、図中「ｒｓｖ」はリ
ザーブ、つまり未定義の領域を示している。

【００３２】ＣＩＰヘッダの下位カドレットの先頭２バ
イトにはそれぞれ‘１’‘０’が格納される。そして、
これに続いてＦＭＴ（６ビット）、ＦＤＦ（８ビッ
ト）、ＳＹＴ（１６ビット）の領域が設けられる。ＦＭ
Ｔには信号フォーマット（伝送フォーマット）が示さ
れ、ここに示される値によって、当該ＣＩＰに格納され
るデータ種類（データフォーマット）が識別可能とな
る。具体的には、ＭＰＥＧストリームデータ、Ａｕｄｉ
ｏストリームデータ、デジタルビデオカメラ（ＤＶ）ス
トリームデータ等の識別が可能になる。ＦＤＦは、フォ
ーマット依存フィールドであり、上記ＦＭＴにより分類
されたデータフォーマットについて更に細分化した分類
を示す領域とされる。オーディオに関するデータであれ
ば、例えばリニアオーディオデータであるのか、ＭＩＤ
Ｉデータであるのかといった識別が可能になる。例えば
１ビットデジタルオーディオデータであれば、先ずＦＭ
ＴによりＡｕｄｉｏストリームデータの範疇にあるデー
タであることが示され、ＦＤＦに規定に従った特定の値
が格納されることで、そのＡｕｄｉｏストリームデータ
は１ビットデジタルオーディオデータであることが示さ
れる。ＳＹＴは、フレーム同期用のタイムスタンプが示
される。

【００３３】このようなＣＩＰヘッダに続けては、ＦＭ
Ｔ，ＦＤＦによって示されるデータが、データ部として
のｎ個のデータブロック（ブロック＃０〜＃ｎ）のシー
ケンスによって格納される。ＦＭＴ，ＦＤＦにより１ビ
ットデジタルオーディオデータであることが示される場
合には、このデータブロックとしての領域に１ビットデ
ジタルオーディオデータが格納される。そして、データ
ブロックに続いて最後にデータＣＲＣが配置される。

【００３４】この図４では、データ部に２チャンネルの
１ビットデジタルオーディオデータが配されている例を
示している。これは、ＩＥＥＥ１３９４バスによるデー
タ伝送について適用できるＡＭ８２４と呼ばれる伝送プ
ロトコルに基づいた例であり、その場合において１ビッ
トデジタルオーディオデータとして２チャンネルのオー
ディオデータを伝送する場合のパケット構造例である。

【００３５】上述のように３２ビット（４バイト）を１
カドレット（Quadlet）と呼ぶとすると、２チャンネル
データの場合、４カドレット（ｑ１〜ｑ４）で１つのブ
ロックが形成され、このブロックが連続するものとな
る。

【００３６】各カドレットにおける先頭のバイト（バイ
ト０）は、ラベルとされている。ラベルとは、そのカド
レットに配されるデータの識別情報となる。ラベルとし
ての値及び意味を図５に示す。図示するようにラベル値
に対して各種の意味が定義されており、例えばラベル値
４０ｈ〜４Ｆｈは、ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）
システムで採用されているマルチビットリニアオーディ
オデータに対応するものとされる。なお、「ｈ」を付し
た数値は１６進表記のものである。またラベル値５０ｈ
〜５７ｈは、１ビットデジタルオーディオデータに対応
する値、ラベル値５８ｈ〜５Ｆｈは、エンコードされた
１ビットデジタルオーディオデータに対応する値、ラベ
ル値８０ｈ〜８３ｈはＭＩＤＩデータに対応する値とさ
れる。さらにＣ０ｈ〜ＥＦｈはアンシラリデータ（Anci
llary Data；補助データ）を意味するなど、ラベル値は
識別情報として機能するために各種定義されている。

【００３７】各ラベル値についての詳細な定義の説明は
本発明と直接関係がないため説明を省略するが、図４に
示した値についてのみ述べると次のようになる。

【００３８】図４においてブロック＃０の第１カドレッ
トｑ１をみると、ラベル値は「Ｄ１ｈ」とされている。
従って第１カドレットｑ１はアンシラリデータが記述さ
れるものと提示されていることになり、さらにこの場合
バイト１はサブラベルとされて「００ｈ」とされてい
る。このときバイト２，バイト３が実際の補助データ内
容となるが、ここではバリディティフラグ（Validity F
lag）Ｖ、コピーコントロール情報（Track Attribut
e）、チャネル数（Ch Bit Num）、スピーカ配置情報（L
oudspeaker Config）が記述される。

【００３９】第２カドレットｑ２ではラベル値は「５０
ｈ」とされる。ラベル値５０ｈ〜５７ｈは、１ビットデ
ジタルオーディオデータに対応する値であるが、「５０
ｈ」は、マルチチャンネルのデータを配したブロックの
最初のデータであることを示す。また第３カドレットｑ
３ではラベル値は「５１ｈ」とされる。「５１ｈ」は、
マルチチャンネルのデータを配したブロックの２番目以
降のデータであることを示す。従って、第２、第３カド
レット（ｑ２、ｑ３）では、チャンネル１、チャンネル
２の２チャンネルの１ビットデジタルオーディオデータ
が配されていることが示されるものとなる。各チャンネ
ルのデータはバイト１〜バイト３の３バイトで記述され
る。

【００４０】第４カドレットｑ４では、ラベル値は「Ｃ
Ｆｈ」とされている。これはアンシラリデータの範疇で
あるが、「ＣＦｈ」は特に無効データ（NO DATA）を示
す値として定義されている。またバイト１はサブラベル
として無効データの内容を示す値とされており、この例
では「ＣＦｈ」とされている。そしてこのときバイト
２，バイト３が無効データにより充填される。

【００４１】ブロック＃１の第１カドレットｑ１では、
ラベル値は「Ｄ１ｈ」とされている。従って第１カドレ
ットｑ１はアンシラリデータが記述されるものと提示さ
れていることになり、さらにこの場合バイト１はサブラ
ベルとされて「０１ｈ」とされている。このときはバイ
ト２，バイト３の補助データ内容は、サプリメンタリデ
ータとされる。第２〜第４カドレットはブロック＃０と
同様である。

【００４２】このように各ブロックが構成されて、アイ
ソクロナスパケットＩｓｏにおけるデータ部が形成され
る。

【００４３】３．ＩＥＥＥ１３９４でのデータ伝送の場
合のランダムノイズ付加例 以上のようなＩＥＥＥ１３９４による伝送フォーマット
を用いて、図１で説明したようにデータを伝送する場合
の具体例を以下、説明していく。即ちＩＥＥＥ１３９４
の伝送路３でオーディオパケットデータを伝送する場合
のランダムノイズ付加方式の例である。

【００４４】上記図４で示したデータ部を構成するブロ
ック＃０、＃１・・・に配されるオーディオデータは、
元々の１ビットデジタルオーディオデータとしてのプロ
グラムから見ると図６に示す関係となる。図６（ａ）は
１つの楽曲としてのデータ群となるトラック（プログラ
ム）をトラック＃Ｎとして示しているが、このトラック
＃Ｎは図６（ｂ）のように複数のフレームから構成され
る。公知のように１つのフレームは７５Ｈｚ周期、即ち
１３．３ｍｓｅｃ分のオーディオデータに相当する単位
である。そして図６（ｃ）のように１フレームは１５６
８ブロック（ブロック＃０〜＃１５６７）で構成され
る。

【００４５】図７は送信しようとするデータＤＴとして
のデータパケット構造例を示している。これは、ＩＥＥ
Ｅ１３９４バスによるデータ伝送について適用できるＡ
Ｍ８２４の伝送プロトコルに基づき、１ビットデジタル
オーディオデータとして６チャンネルのオーディオデー
タを伝送する場合のパケット構造例を示しているもので
ある。なお、図７にフレームとして示すブロック＃０〜
＃１５６７の部分は、図３，図４で説明したアイソクロ
ナスパケットＩｓｏ内のデータ部に相当する部分であ
る。

【００４６】６チャンネルデータの場合、８カドレット
（ｑ１〜ｑ８）で１つのブロックが形成され、このブロ
ックが連続するものとなる。１５６８ブロックの範囲が
１フレームとなる。そして１ビットデジタルオーディオ
データとしての伝送データストリームは、このようなフ
レームが連続されて形成される。

【００４７】この場合、ブロック＃０の第１カドレット
ｑ１をみると、ラベル値は「Ｄ１ｈ」とされている。従
って第１カドレットｑ１はアンシラリデータが記述され
るものと提示されていることになり、さらにこの場合バ
イト１はサブラベルとされて「００ｈ」とされている。
図３で説明したように、バイト２，バイト３の補助デー
タ内容としては、コピーコントロール情報、チャネル
数、スピーカ配置情報等が記述される。

【００４８】第２カドレットｑ２ではラベル値は「５０
ｈ」とされる。ラベル値５０ｈ〜５７ｈは、１ビットデ
ジタルオーディオデータに対応する値であるが、「５０
ｈ」は、マルチチャンネルのデータを配したブロックの
最初のデータであることを示す。また第３〜第７カドレ
ット（ｑ３〜ｑ７）ではラベル値は「５１ｈ」とされ
る。「５１ｈ」は、マルチチャンネルのデータを配した
ブロックの２番目以降のデータであることを示す。従っ
て、第２〜第７カドレット（ｑ１〜ｑ７）では、チャン
ネル１〜チャンネル６の６チャンネルの１ビットデジタ
ルオーディオデータが配されていることが示されるもの
となる。各チャンネルのデータはバイト１〜バイト３の
３バイトで記述される。

【００４９】第８カドレットｑ８では、ラベル値は「Ｃ
Ｆｈ」とされている。これはアンシラリデータの範疇で
あるが、「ＣＦｈ」は特に無効データ（NO DATA）を示
す値として定義されている。またこの場合は、バイト１
は無効データの内容を示す値とされており、この例のよ
うな「５０ｈ」は１ビットデジタルオーディオデータと
しての無効データを示すものとなる。そしてこのときバ
イト２，バイト３が無効データにより充填される。

【００５０】ブロック＃１の第１カドレットｑ１では、
ラベル値は「Ｄ１ｈ」とされている。従って第１カドレ
ットｑ１はアンシラリデータが記述されるものと提示さ
れていることになり、さらにこの場合バイト１はサブラ
ベルとされて「０１ｈ」とされている。このときはバイ
ト２，バイト３の補助データ内容は、サプリメンタリデ
ータとされる。第２〜第８カドレットはブロック＃０と
同様である。

【００５１】ブロック＃１５６７の第１カドレットｑ１
では、ラベル値は「ＣＦｈ」とされている。つまりバイ
ト２，バイト３は無効データである。ただし、バイト１
は「Ｄ１ｈ」とされていることで、アンシラリデータと
しての無効データであることが示されている。第２〜第
８カドレットはブロック＃０と同様である。

【００５２】例えばこのようなパケットデータストリー
ムを伝送する場合を例に挙げると、上述した送信装置１
のランダムノイズ付加部１１では、図７のような連続す
るブロックによって構成されるトラックの先頭及び終端
に、図８のようなブロックを任意の長さ（ランダムなデ
ータ量）だけ付加するものとなる。

【００５３】図８のブロックは、図７と同じく８カドレ
ット（ｑ１〜ｑ８）で構成されるが、全てのカドレット
は、ラベルが「ＣＦｈ」とされている。即ち無効データ
であることが示される。またサブラベルとして、「Ｄ１
ｈ」「５０ｈ」「ＣＦｈ」等が配される。そして全カド
レットｑ１〜ｑ８のバイト２，３（斜線部）には、ラン
ダムノイズが充填される。

【００５４】このようなランダムノイズが充填されたブ
ロックをトラックの先頭及び終端に任意のブロック数だ
け付加することで、図２（ｃ）に示したような状態とす
る。そして上述した図２（ｄ）のように暗号化が施され
て送出される。これによって、伝送される暗号化データ
ＤＴｓから仮にトラックの先頭又は終端に相当する部分
が抽出されたとしても、その部分は暗号化前のデータが
ランダムノイズであるため、上述の通り、暗号解読を防
止できるものとなる。

【００５５】また、このように無効データであることを
示すラベル「ＣＦｈ」を設定したブロック内の各カドレ
ットにランダムノイズを配することは、受信装置２側で
の処理が非常に簡単となることを意味する。即ち受信装
置１０２の復号部２２で暗号解読処理が施されると、図
７，図８の状態のパケットデータストリームがランダム
ノイズ除去部２３に供給されることになるが、ランダム
ノイズ除去部２３では、ラベル値＝「ＣＦｈ」のカドレ
ットを捨てればよいのみとなる。ラベル値＝「ＣＦｈ」
のカドレットは無効データとして本来捨てられるもので
あるため、その意味でいえば、ランダムノイズ除去部２
３は何ら特別な処理を必要とせずに、図７における無効
データとともに、図８におけるランダムノイズを除去で
きるものともなる。

【００５６】４．記録装置及び再生装置に本発明を採用
する例 続いて、本発明のデータ送出装置（データ送出方法）、
データ復号装置（データ復号方法）を、記録装置、再生
装置に採用する実施の形態を説明する。記録装置は記録
媒体に対するデータ送出装置となり、また再生装置は記
録媒体から読み出されたデータのデータ復号装置とな
る。

【００５７】図９は所定の記録媒体（メディア）６に対
してデータＤＴを記録できる記録装置である。図示する
ように記録装置４は、入力されてくるデータＤＴに対す
る記録処理系として、暗号化部４０，エンコード及び記
録ドライブ部４４、記録ヘッド（又はインターフェー
ス）４５が設けられる。暗号化部４０は、ランダムノイ
ズ付加部４１，暗号化部４２、送出部４３、ランダムノ
イズ発生部４６を有する。

【００５８】このような記録装置４では、入力されたデ
ータＤＴについて、ランダムノイズ付加部４１は、ラン
ダムノイズ発生部４６から発生させたランダムノイズ
を、データＤＴにおけるトラック（プログラム）の先頭
及び終端部分に付加する。この場合も付加するランダム
ノイズのデータ長は可変長とすることで、暗号解読の困
難性を高めることができる。ランダムノイズ付加部４１
でランダムノイズが付加されたデータＤＴａｄは、続い
て暗号化部４２に供給され、暗号化処理が施される。暗
号化されたデータＤＴｓは、送出部４３に供給され、送
出部４３からエンコード及び記録ドライブ部４４に送出
される。

【００５９】エンコード及び記録ドライブ部４４は、供
給されたデータＤＴｓに対して、記録を行うメディア６
の記録フォーマット、変調方式に応じてエラー訂正符号
の付加や各種エンコード処理を行い、記録ドライブ信号
を生成する。その記録ドライブ信号は記録ヘッド４５に
供給されて記録ヘッド４５によりメディア６へのデータ
書込が行われる。例えばメディア６が光ディスク、光磁
気ディスク、磁気ディスク、磁気テープなどであれば、
記録ドライブ信号に応じて光学ヘッド又は磁気ヘッドが
駆動されて記録が実行される。また、メディア６がフラ
ッシュメモリなどによるメモリカードのような形態であ
れば、インターフェース４５によりメディア６に対して
書込アクセスが行われることになる。

【００６０】図１０は所定の記録媒体（メディア）６か
らデータＤＴを再生できる再生装置である。図示するよ
うに再生装置５は、メディア６からデータの読み出しを
行う再生ヘッド（又はインターフェース）５４、デコー
ド部５５、復号部５０が設けられる。復号部５０は、取
込部５１，復号部５２、ランダムノイズ除去部５３を備
える。

【００６１】この再生装置５では、例えばメディア６と
しての光ディスク、光磁気ディスク、磁気ディスク、磁
気テープなどから光学ヘッド又は磁気ヘッドとしての再
生ヘッド５４によって読み出されたデータ、或いはメデ
ィア６としてのメモリカードからインターフェース５４
を介した読出アクセスにより読み出されたデータは、デ
コード部５５で、メディア６の記録フォーマットに応じ
たデコード処理やエラー訂正処理が行われる。そしてそ
のデコードされたデータは、即ち記録装置４で暗号化さ
れたデータＤＴｓであり、データＤＴｓは取込部５１に
より復号部５０内に取り込まれ、復号部５２で暗号解読
処理される。復号部５２で、上記暗号化部４２での暗号
化アルゴリズムに対応した暗号解読処理を行うことで、
ランダムノイズが付加された状態のデータＤＴａｄとさ
れる。そして、そのデータＤＴａｄがランダムノイズ除
去部５３に供給されて、上記ランダムノイズ付加部４１
で付加されたランダムノイズ部分が除去されることで、
元のデータＤＴが再生されるものとなる。

【００６２】記録装置４，再生装置５が以上のように構
成されることで、メディア６に記録されるデータは、ト
ラックの先頭及び終端にランダムノイズが付加された上
で暗号化されたデータＤＴｓがエンコードされたもので
ある。つまりトラックの先頭及び終端はゼロデータ又は
「９６ｈ」等の固定データが連続する状態ではないよう
にされた上で暗号化されたデータが、エンコードされて
いる。従ってメディア６に記録されたデータをデコード
しても、トラックの先頭又は終端は無音部分ではなくな
る。このため、その部分が抽出され、データＤＴｓが解
析されたとしても、データＤＴｓ上では暗号化アルゴリ
ズムによるデータ要素とランダムノイズによるデータ要
素を区別することはできず、暗号化アルゴリズムを解析
することはほぼ不可能である。

【００６３】つまりこのような記録装置、再生装置によ
れば、メディア６に記録されるデータについて暗号解読
は非常に困難なものとなり、従って、著作権保護を要す
るデータの記録などに非常に好適なものとなる。また、
上述した送信装置１，受信装置２の場合と同様に、記録
装置４、再生装置５として構成がさほど複雑化すること
もなく、導入は容易である。

【００６４】なお、図９，図１０として記録装置４、再
生装置５を分けて示したが、これらの回路構成を１つの
機器に設けて、記録再生装置とすることはもちろん可能
である。また、記録装置４（又は記録再生装置）として
は、必ずしも暗号化部４０を設けなくてもよい。例えば
伝送路３を介して或る送信装置から伝送されてきたデー
タを記録する記録装置を考えると、その送信装置側が図
１に示した構成を備えていれば、記録装置に伝送されて
くるデータは、既にランダムノイズが付加された上で暗
号化されたデータＤＴｓとなっている。従ってその場
合、記録装置は暗号化部４０は不要となる。そして再生
装置は、図１０に示した復号部５０を備えることで、伝
送され記録されたデータの再生を行うことができるよう
になる。例えば音楽等の配信システムなどを想定する
と、このような形態が好適なものとなる。

【００６５】以上、実施の形態を説明してきたが、本発
明はさらに多様な構成例が考えられ、また送信装置、受
信装置、記録装置、再生装置などの形態で多種多様な機
器に導入できるものである。また、上記例では送信装置
１と受信装置２は有線としてのＩＥＥＥ１３９４方式の
伝送路３による伝送システムとしたが、他の伝送規格に
よるものでもよく、また衛星通信、無線電話通信、赤外
線伝送などの無線伝送システムに本発明を適用できるこ
とはもちろんである。また、伝送するデータは図７、図
８に示したようなブロックデータに限定されるものでは
なく、あらゆるデータの伝送に本発明を適用できる。

【００６６】

【発明の効果】以上の説明からわかるように、本発明に
よれば、伝送するプログラムデータについて、その前後
にランダムノイズを付加したうえで暗号化を行なって伝
送するようにしている。このため、例えば元の曲データ
等においてその先頭又は終端が無音データとしてゼロデ
ータ列などの内容が明確な部分が存在しても、その状態
が解消された上で、つまり先頭及び終端がランダムデー
タとされた上で、暗号化されることとなるため、伝送過
程などで暗号化データが抽出されたとしても、暗号アル
ゴリズムの解読は非常に困難なものとなるという効果が
あり、従って著作権保護などに好適なものとなる。ま
た、このようにランダムノイズが付加された上で暗号化
されたデータを復号する場合は、暗号化を解読したうえ
でランダムノイズが挿入されたデータ部分を除去するの
みでデータを復号できるため、復号のために複雑な処理
は必要なく、簡易な構成で復号装置を実現でる。換言す
れば本発明では、データ送出装置、データ復号装置とし
ては装置構成の複雑化を招かずに、暗号解読が非常に困
難なデータ伝送を実現できるものとなる。

【００６７】また本発明では、データ送出装置側で付加
するランダムノイズのデータ長は可変長とすることで、
実際の無音データ部分が予測困難となる。これによって
暗号解読防止機能を一層高めることができる。

【００６８】またデータ送出装置とデータ復号装置は、
それぞれ異なる機器間における送信装置、受信装置とす
ることで、機器間のデータ伝送において上記効果を実現
できる。さらにデータ送出装置とデータ復号装置は、そ
れぞれ記録媒体に記録を行う記録装置における記録デー
タの送出装置、記録媒体からデータの再生を行う再生装
置における再生データの復号装置とすることで、記録媒
体に記録されているデータ、又は記録再生の過程のデー
タにおいて上記効果を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の送信装置及び受信装置の
ブロック図である。

【図２】実施の形態のランダムノイズ付加の説明図であ
る。

【図３】ＩＥＥＥ１３９４による伝送フォーマットの説
明図である。

【図４】ＩＥＥＥ１３９４のアイソクロナスパケットの
説明図である。

【図５】実施の形態のパケットデータのラベルの説明図
である。

【図６】実施の形態のトラック構造の説明図である。

【図７】実施の形態のランダムノイズ付加例の説明図で
ある。

【図８】実施の形態のランダムノイズ付加例の説明図で
ある。

【図９】実施の形態の記録装置のブロック図である。

【図１０】実施の形態の再生装置のブロック図である。

【図１１】従来の伝送システムの説明図である。

【符号の説明】

１ 送信装置、２ 受信装置、３ 伝送路、４ 記録装
置、５ 再生装置、６メディア、１１，４１ ランダム
ノイズ付加部、１２，４２ 暗号化部、１３送信部、１
４，４６ ランダムノイズ発生部、２１ 受信部、２
２，５２ 復号部、２３，５３ ランダムノイズ除去
部、４３ 送出部、５１ 取込部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 20/12 １０２ Ｇ１０Ｌ 9/00 Ｎ 27/031 Ｈ０４Ｌ 9/00 ６２１Ｚ Ｈ０４Ｌ 9/10 Ｇ１１Ｂ 27/02 Ａ Ｆターム(参考） 5D044 AB05 AB07 DE02 DE03 DE12 DE49 DE57 DE58 EF10 GK17 HL11 HL14 5D110 AA04 AA13 AA17 AA27 AA29 CA05 CA06 CA12 CA16 CD15 CD26 CF11 CJ12 CJ16 CK14 5J104 AA01 JA03 NA07

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一連の連続したデータ列のプログラムを
   暗号化して送出するデータ送出装置において、 ランダムノイズを発生するランダムノイズ発生手段と、 上記ランダムノイズ発生手段で発生したランダムノイズ
   を上記プログラムの前後に付加する付加手段と、 上記付加手段にてランダムノイズが付加されたプログラ
   ムに対して暗号化処理を行う暗号化手段と、 上記暗号化手段により暗号化されたランダムノイズが付
   加されたプログラムを送出する送出手段と、 を備えたことを特徴とするデータ送出装置。
2. 【請求項２】 上記送出手段は、有線又は無線で接続さ
   れた他の機器に対して上記プログラムを送出することを
   特徴とする請求項１に記載のデータ送出装置。
3. 【請求項３】 上記送出手段は、上記プログラムを記録
   媒体に記録するデータとして送出することを特徴とする
   請求項１に記載のデータ送出装置。
4. 【請求項４】 上記付加手段で付加するランダムノイズ
   のデータ長は可変長とされていることを特徴とする請求
   項１に記載のデータ送出装置。
5. 【請求項５】 一連の連続したデータ列の前後にランダ
   ムノイズが付加され、暗号化が施されたプログラムを入
   力して復号するデータ復号装置において、 送出されてきたプログラムを入力する入力手段と、 上記入力手段により入力されたプログラムに対して暗号
   化を解読する復号処理を行う復号手段と、 上記復号手段で復号されたプログラムの前後に付加され
   ているランダムノイズを除去する除去手段と、 を備えたことを特徴とするデータ復号装置。
6. 【請求項６】 上記入力手段は、有線又は無線で接続さ
   れた他の機器から送出されてきたプログラムを入力する
   ことを特徴とする請求項５に記載のデータ復号装置。
7. 【請求項７】 上記入力手段は、記録媒体から読み出さ
   れて送出されてきたプログラムを入力することを特徴と
   する請求項５に記載のデータ復号装置。
8. 【請求項８】 一連の連続したデータ列のプログラムの
   前後にランダムノイズを付加し、 ランダムノイズが付加されたプログラムに対して暗号化
   処理を行ない、 暗号化されたランダムノイズが付加されたプログラムを
   送出することを特徴とするデータ送出方法。
9. 【請求項９】 プログラムの前後に付加するランダムノ
   イズのデータ長は可変長とされていることを特徴とする
   請求項８に記載のデータ送出方法。
10. 【請求項１０】 一連の連続したデータ列の前後にラン
    ダムノイズが付加され、暗号化が施されたプログラムを
    入力し、 入力されたプログラムに対して暗号化を解読する復号処
    理を行ない、 復号されたプログラムの前後に付加されているランダム
    ノイズを除去することを特徴とするデータ復号方法。
11. 【請求項１１】 一連の連続したデータ列のプログラム
    を暗号化して送出するデータ送出装置と、送出されてき
    たプログラムを復号する復号装置から成る伝送システム
    において、 上記データ送出装置は、 ランダムノイズを発生するランダムノイズ発生手段と、 上記ランダムノイズ発生手段で発生したランダムノイズ
    を上記プログラムの前後に付加する付加手段と、 上記付加手段にてランダムノイズが付加されたプログラ
    ムに対して暗号化処理を行う暗号化手段と、 上記暗号化手段により暗号化されたランダムノイズが付
    加されたプログラムを送出する送出手段と、 を備え、 上記データ復号装置は、 送出されてきたプログラムを入力する入力手段と、 上記入力手段により入力されたプログラムに対して暗号
    化を解読する復号処理を行う復号手段と、 上記復号手段で復号されたプログラムの前後に付加され
    ているランダムノイズを除去する除去手段と、 を備えたことを特徴とする伝送システム。
12. 【請求項１２】 上記付加手段で付加するランダムノイ
    ズのデータ長は可変長とされていることを特徴とする請
    求項１１に記載の伝送システム。