JP2004172870A - Scramble broadcasting system for streamed-media data - Google Patents

Scramble broadcasting system for streamed-media data Download PDF

Info

Publication number
JP2004172870A
JP2004172870A JP2002335401A JP2002335401A JP2004172870A JP 2004172870 A JP2004172870 A JP 2004172870A JP 2002335401 A JP2002335401 A JP 2002335401A JP 2002335401 A JP2002335401 A JP 2002335401A JP 2004172870 A JP2004172870 A JP 2004172870A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bit pattern
media data
key bit
stream media
key
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2002335401A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Jibiki
昌弘 地引
Kazuya Suzuki
一哉 鈴木
Hideyuki Umagoe
英之 馬越
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
NEC Communication Systems Ltd
Original Assignee
NEC Corp
NEC Communication Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, NEC Communication Systems Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP2002335401A priority Critical patent/JP2004172870A/en
Priority to US10/713,455 priority patent/US7702904B2/en
Publication of JP2004172870A publication Critical patent/JP2004172870A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Television Systems (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a scramble broadcasting system for streamed-media data that can easily perform scramble broadcasting of streamed-media data without requiring any special exclusively used hardware etc., for encoding and decoding scramble broadcasts by encoding and decoding the streamed-media data at high speeds. <P>SOLUTION: In this scramble broadcasting system, a downloading side downloads the streamed-media data through a communication channel by encoding the data based on a cryptographic key, and a receiving side decodes the downloaded data based on the cryptographic key. The system is provided with a key bit pattern generating device 30 which generates key bit patterns having prescribed numbers of bits as the cryptographic key. On the downloading side, the streamed-media data are encoded at prescribed time intervals by using different key bit patterns generated from the generating device 30. On the receiving side, the streamed-media data are decoded by using the same key bit patterns as those used on the downloading side. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ストリームメディアデータのスクランブル放送システムに関し、特に専用ハードウェアなどを特に必要とせず簡単に符号化と復号化を行うことを可能とするストリームメディアデータのスクランブル放送システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
インターネットを利用したストリームメディアデータの配信放送、衛星放送、ケーブルテレビ放送などの、ストリームメディアデータの放送については、ビジネス上の理由から、コンテンツの保護を行なうスクランブル放送が要求されている。従来、このストリームメディアデータのスクランブルとしては、主にDESやAES、RSAなどの暗号化アルゴリズムが用いられてきている。
【0003】
これらのアルゴリズムは、強力な暗号化が可能である一方、ソフトウェアで符号化/復号化を行なうには多くの処理が必要であり、特に放送データのようなリアルタイムの符号化/復号化を行なう場合には、専用のハードウェアが必要である。放送サービス用のスクランブル装置は、各家庭に広く普及させる必要があるものの、このようなコスト面における問題は普及の障壁となっている。
【0004】
ストリームメディアデータのスクランブル放送方式に関する従来技術としては、例えば、特開平8−288939号公報に開示されている技術等が提案されている。この特開平8−288939号公報においては、回線終端装置の暗号鍵発生部によって生成される暗号鍵によって放送セルを暗号化すると共に、加入者端末が予め付与された暗号鍵を用いて放送セルを復号化する方法が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来のストリームメディアデータのスクランブル放送方式では、特殊な暗号化アルゴリズムを用いるためストリームメディアデータのスクランブルのために専用のハードウェアを備える必要があるため、ストリームメディアデータの配信及び受信を行うためにコストがかかり、普及を妨げる要因となっていた。
【0006】
例えば、上述した特開平8−288939号公報の技術でも、暗号鍵によって放送セルを暗号化するための、及び暗号化された放送セルを復号するための専用のハードウェア装置が必要となる。
【0007】
本発明の目的は、ストリームメディアデータに対して高速な符号化と復号化を施し、スクランブル放送を符号化及び復号化のための専用ハードウェアなどを特に必要とせず簡単に行なうことを可能にするストリームメディアデータのスクランブル放送方式を提供することにある。
【0008】
本発明の他の目的は、ソフトウェアによる処理でも高速な符号化及び復号化を行なうことができるストリームメディアデータのスクランブル放送方式を提供することにある。
【0009】
本発明のさらに他の目的は、ストリームメディアデータのスクランブルにおける鍵の強度を実用的なレベルまで上げることができるストリームメディアデータのスクランブル放送方式を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明は、配信側がストリームメディアデータを暗号鍵によって符号化して通信回線を介して配信し、受信側が配信されたストリームメディアデータを暗号鍵によって復号化するストリームメディアデータのスクランブル放送システムにおいて、前記暗号鍵としての所定ビット数の鍵ビットパターンを生成する鍵ビットパターン生成装置を備え、前記配信側は、所定の時間的間隔で、前記鍵ビットパターン生成装置から生成される異なる前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行い、前記受信側は、前記配信側と同じ前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行うことを特徴とする。
【0011】
請求項2の本発明のスクランブル放送システムは、ストリームメディアデータの一定のデータ量毎に、前記鍵ビットパターンを変更することにより、前記配信側と前記受信側が、前記一定のデータ量に基づいて符号化と復号化に使用する前記鍵ビットパターンを変更することを特徴とする。
【0012】
請求項3の本発明のスクランブル放送システムは、入力されたストリームメディアデータに対して、前記鍵ビットパターンを用いて排他的論理和をとることにより、前記符号化と復号化を行うことを特徴とする。
【0013】
請求項4の本発明のスクランブル放送システムは、前記ストリームメディアデータの種類に応じて、前記鍵ビットパターンのビット数を増減することを特徴とする。
【0014】
請求項5の本発明のスクランブル放送システムは、前記鍵ビットパターン生成装置によって生成された前記鍵ビットパターンと、当該鍵ビットパターンを反転させたビットパターンの2つのビットパターンを用いて、前記符号化と復号化を行うことを特徴とする。
【0015】
請求項6の本発明のスクランブル放送システムは、前記ストリームメディアデータを符号化する際に、前記鍵ビットパターンを一意に識別する情報を、ストリームメディアデータに埋め込むと共に、前記ストリームメディアデータの復号化の際に、前記埋め込まれた前記鍵ビットパターンの情報によって復号化に用いる前記鍵ビットパターンを前記鍵ビットパターン生成装置から取得することを特徴とする。
【0016】
請求項7の本発明は、配信側がストリームメディアデータを暗号鍵によって符号化して通信回線を介して配信し、受信側が配信されたストリームメディアデータを暗号鍵によって復号化するストリームメディアデータのスクランブル放送システムにおいて前記ストリームメディアデータの符号化と復号化を実行するスクランブル処理プログラムであって、前記配信側で、所定の時間的間隔で、前記暗号鍵としての所定ビット数の鍵ビットパターンを生成する鍵ビットパターン生成装置から生成される異なる前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行う機能を実行し、前記受信側で、前記配信側と同じ前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行う機能を実行することを特徴とする。
【0017】
請求項8の本発明のスクランブル処理プログラムは、ストリームメディアデータの一定のデータ量毎に、前記鍵ビットパターンを変更することにより、前記配信側と前記受信側が、前記一定のデータ量に基づいて符号化と復号化に使用する前記鍵ビットパターンを変更する機能を有することを特徴とする。
【0018】
請求項9の本発明のスクランブル処理プログラムは、入力されたストリームメディアデータに対して、前記鍵ビットパターンを用いて排他的論理和をとることにより、前記符号化と復号化を行う機能を有することを特徴とする。
【0019】
請求項10の本発明のスクランブル処理プログラムは、前記ストリームメディアデータの種類に応じて、前記鍵ビットパターンのビット数を増減する機能を有することを特徴とする。
【0020】
請求項11の本発明のスクランブル処理プログラムは、前記鍵ビットパターン生成装置によって生成された前記鍵ビットパターンと、当該鍵ビットパターンを反転させたビットパターンの2つのビットパターンを用いて、前記符号化と復号化を行うことを特徴とする。
【0021】
請求項12の本発明のスクランブル処理プログラムは、前記ストリームメディアデータを符号化する際に、前記鍵ビットパターンを一意に識別する情報を、ストリームメディアデータに埋め込む機能を有し、前記ストリームメディアデータの復号化の際に、前記埋め込まれた前記鍵ビットパターンの情報によって復号化に用いる前記鍵ビットパターンを前記鍵ビットパターン生成装置から取得する機能を有することを特徴とする。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明によるストリームメディアデータのスクランブル放送方式を適用した実施の形態のシステム構成を示すブロック図である。
【0024】
この実施の形態によるシステムは、ストリームメディアデータの符号化(スクランブル)を行なうスクランブル装置10と、符号化されたストリームメディアデータの復号化(スクランブルの解除)を行なうスクランブル解除装置20、及び符号化/復号化処理において排他的論理和を取るための鍵ビットパターンを生成する鍵ビットパターン生成装置30を含む。
【0025】
スクランブル装置10は、図2に示す一例のように、インターネット等の通信回線上でコンテンツであるストリームメディアデータの配信サービスを行うサービス業者(サービスプロバイダ等)のサーバ100等にその機能として又はオプションとして備えられる装置であり、入力された生ストリームメディアデータに対し、鍵ビットパターン生成装置30から配布されて鍵ビットパターン管理部11が管理する所定の鍵ビットパターンを用いて、ストリーム符号化部12において排他的論理和による符号化処理を行う。
【0026】
また、符号化されたストリームメディアデータには、符号化に利用した鍵ビットパターンを一意に識別する識別情報が埋め込まれる。この識別情報により、スクランブル解除装置20においてストリームメディアデータの復号化を行う際に、必要な鍵ビットパターンを鍵ビットパターン生成装置30に要求することができる。
【0027】
なお、スクランブル装置10は、上記のようにインターネット等の通信回線上でコンテンツであるストリームメディアデータの配信サービスを行うサービス業者に限らず、衛星放送やケーブルテレビ放送を行うサービス業者のストリームメディアデータの配信装置にも、その機能として又はオプションとして備えられる。
【0028】
符号化されたストリームメディアデータは、ストリーム符号化部12から出力され、インターネット等のネットワーク上をパケット通信等により配信されてスクランブル解除装置20へ入力される。
【0029】
このスクランブル解除装置20は、図2に示す一例のようにコンテンツであるストリームメディアデータの配信を受ける(放送を受信する)ユーザのクライアント端末(受信装置)200に、その機能として又はオプション(例えば、クライアント端末とモデムとの間に介在)として備えられる装置であり、入力された符号化ストリームメディアデータに対し、鍵ビットパターン生成装置30から配布されて鍵ビットパターン管理部21が管理する所定の鍵ビットパターンを用いて、ストリーム復号化部22において排他的論理和による復号化処理を行う。復号化されたストリームメディアデータは、ストリーム復号化部22から出力され、ユーザのクライアント端末200へ提供され、画像表示装置上に表示される。
【0030】
なお、ケーブルテレビ放送を受信するユーザであれば、上記スクランブル解除装置20は、例えばケーブルテレビのセットトップボックスの機能又はオプションとして備えられる。
【0031】
鍵ビットパターン生成装置30は、インターネット等の通信回線を介して上記放送サービス業者のサーバ100等の装置及びユーザのクライアント端末200等の装置と接続され、それぞれに対してストリームメディアデータの排他的論理和による符号化と復号化に利用する所定の鍵ビットパターンを生成して配布する。
【0032】
この鍵ビットパターン生成装置30は、図2に示す一例のように、サービス業者及びユーザに対して所定の鍵ビットパターンの配布を行う独立した鍵ビットパターン配布サービス業者のサーバ300に、その機能として又はオプションとして備えられている。
【0033】
鍵ビットパターン管理部11及び鍵ビットパターン管理部21は、定期的あるいは所定のデータ量ごとに鍵ビットパターン生成装置30に対して鍵ビットパターンの配布を要求する。
【0034】
また、鍵ビットパターン配布サービス業者のサーバ300では、ストリームメディアデータを受信するユーザ毎に、鍵ビットパターンの配布量(配布数)を計数して管理することにより、その計数値に応じてユーザからコンテンツの課金(視聴料)を徴収し、放送サービス業者に対して支払うといったサービスを行うこともできる。
【0035】
このようにストリームメディアデータの復号化に必要な鍵ビットパターンの配布量に応じて課金を徴収することにより、確実に配信を受けたストリームメディアデータ量に応じた適切な課金を行うことができると共に、放送サービス業者にとっても課金徴収に伴う負担を軽減することができる。
【0036】
次いで、上記のように構成される本システムの動作について図1〜図6を参照して詳細に説明する。
【0037】
まず、生ストリームメディアデータに対して符号化処理(スクランブル処理)を行う動作について説明する。
【0038】
図1のスクランブル装置10に対して入力された生ストリームメディアデータは、鍵ビットパターン管理部11が管理する所定の鍵ビットパターンを用いて、ストリーム符号化部12において符号化されるが、図3及び図4と、図7のフローチャートを参照してその詳細なアルゴリズムを説明する。
【0039】
図3、図4に示す生ストリームメディアデータ40は、スクランブル装置10に入力された符号化される前のストリームメディアデータである。鍵ビットパターン50は、鍵ビットパターン生成装置30が生成し、鍵ビットパターン管理部11を経由して渡される生ストリームメディアデータ40との排他的論理和をとるための鍵ビットパターンである。鍵ビットパターン50のビット数は任意であるが、図3から図6の符号化処理及び復号化処理では4ビットである場合を例として説明する。
【0040】
この鍵ビットパターンとしては、実際の運用においては、例えば32ビット、128ビット、512ビット等のビット数が利用される。符号化したストリームメディアデータの機密性は、鍵ビットパターンの鍵として強度に比例して大きくなるので、機密性を大きくしたい場合には鍵ビットパターンのビット数を増やし容易に解除できないようにする。ただし、鍵ビットパターンのビット数を必要以上に大きくしても機密性の大きさは余り変わらず、処理だけに時間がかかってしまうことになる。
【0041】
ストリームメディアデータの種類(映画やニュース等)に応じて、すなわち機密性に応じて、鍵ビットパターンのビット数を変更するようにすることもできる。
【0042】
スクランブル装置10は、生ストリームメディアデータ40の入力を受け付けると(図7、ステップ101)、この生ストリームメディアデータ40のスクランブル処理を行う鍵となる鍵ビットパターン50が鍵ビットパターン管理部11に存在するかどうかを確認する(ステップ102)。すなわち、現在使用している鍵ビットパターン50が鍵ビットパターン管理部11に存在するかを確認する。鍵ビットパターン管理部11では、現在符号化に使用している鍵ビットパターンを、鍵ビットパターンが変更されるまで保持している。
【0043】
もし、鍵ビットパターン50が存在しない場合は、鍵ビットパターン生成装置30に対して要求を出して鍵ビットパターンを受け取る(ステップ103)。鍵ビットパターン50を保持している場合は、以下の手順で符号化処理を実行する(ステップ104からステップ108)。
【0044】
まず、生ストリームメディアデータ40の先頭から4ビット(ビット番号1〜ビット番号4の「1001」)のデータと鍵ビットパターン50との排他的論理和をとる(ステップ105)。
【0045】
全ての生ストリームメディアデータ40についてスクランブルを行ったかを判定しながら(ステップ106)、生成されたビット列「0100」を、スクランブルストリームデータ61として保存する(ステップ107)。
【0046】
続いて、生ストリームメディアデータ40における次の4ビット(ビット番号5〜ビット番号8の「1010」)のデータと鍵ビットパターン50との排他的論理和をとる。生成されたビット列「0111」は、保存されているスクランブルストリームデータ61の続きに連結される。この手順を繰り返し、生ストリームメディアデータ40における全てのビットに対して鍵ビットパターン50による排他的論理和をとる処理を終了した後、最終的に生成され保存されているスクランブルストリームデータ61を出力する(ステップ108)。スクランブルストリームデータ61は、パケット通信等により通信回線を介してユーザのクライアント端末200に送られ、スクランブル解除装置20に入力される。
【0047】
なお、上記符号化処理に際して、ストリームメディアデータの所定のデータ量単位ごとに、例えばMPEGデータであれば、所定パケット数毎に、又は所定の時間間隔ごとに、鍵ビットパターン生成装置30に要求することにより、使用する鍵ビットパターンを変更する。
【0048】
また、鍵ビットパターンを変更するたびに、符号化処理に用いた鍵ビットパターンを一意に識別するための識別情報を埋め込む。パケットであれば、そのヘッダ部分に埋め込む。
【0049】
次に、スクランブル解除装置20において、スクランブルされたストリームメディアデータからスクランブルを外し、生ストリームメディアデータを取り出す動作について図5及び図6、図8のフローチャートを参照して説明する。
【0050】
図1のスクランブル解除装置20に対して入力されるスクランブルされたストリームメディアデータ(スクランブル装置10の出力であるスクランブルストリームデータ61)は、鍵ビットパターン管理部21が管理する鍵ビットパターンを用いて、ストリーム復号化部22において復号化されるが、図5、図6を参照してその詳細なアルゴリズムを説明する。
【0051】
図5、図6のスクランブルストリームデータ61は、鍵ビットパターン管理部21に入力された符号化処理された(スクランブルされた)ストリームメディアデータである。
【0052】
スクランブルストリームデータ61を復号化する(スクランブルを解除する)鍵ビットパターン80は、鍵ビットパターン生成装置30が生成し、鍵ビットパターン管理部21を経由して渡されるスクランブルストリームデータ61との排他的論理和をとるための鍵ビットパターンである。この鍵ビットパターン80は、スクランブル装置10で生ストリームメディアデータ40に対して排他的論理和をとり、スクランブルストリームデータ61を生成するに利用した鍵ビットパターン50と同じビットパターンを有する。
【0053】
スクランブル解除装置20は、スクランブルストリームデータ61の入力を受け付けると(図8、ステップ201)、このスクランブルストリームデータ61のスクランブルを解除する鍵となる鍵ビットパターンが鍵ビットパターン管理部21に存在するかどうかを確認する(ステップ202)。もし、鍵ビットパターンが存在しない場合は、スクランブルストリームデータ61に埋め込まれている鍵ビットパターンの識別情報に基づいて鍵ビットパターン生成装置30に当該鍵ビットパターンの配布を要求して受け取る(ステップ203)。すなわち、現在使用している鍵ビットパターン80が鍵ビットパターン管理部21に存在するかを確認する。ビットパターン管理部21では、現在復号化に使用している鍵ビットパターンを、鍵ビットパターンが変更されるまで保持している。
【0054】
鍵ビットパターン80を保持している場合又は鍵ビットパターン80を取得した場合、以下の手順で復号化処理を行う(スクランブルを解除する)(ステップ204からステップ208)。
【0055】
まず、スクランブルストリームデータ61の先頭から4ビット(ビット番号1〜ビット番号4の「0100」)のデータと鍵ビットパターン80との排他的論理和をとる(ステップ205)。
【0056】
全てのスクランブルストリームデータ61についてのスクランブル解除が終了するまで(ステップ206)、生成されたビット列「1001」は、生ストリームメディアデータ91として保存する(ステップ207)。
【0057】
続いて、スクランブルストリームデータ61における次の4ビット(ビット番号5〜ビット番号8の「0111」)のデータと鍵ビットパターン80との排他的論理和をとる。生成されたビット列「1010」は、保存されている生ストリームメディアデータ91の続きに連結して保存される。この手順を繰り返し、スクランブルストリームデータ61における全てのビットに対して鍵ビットパターン80との排他的論理和をとる処理を終了した後、最終的に生成され保存されている生ストリームメディアデータ91を生ストリームメディアデータとして出力する(ステップ208)。
【0058】
スクランブル装置10とスクランブル解除装置20との間では、ストリームメディアデータの所定単位データ量毎に鍵ビットパターンを変更することを予め取り決めておくことにより、スクランブル装置10では所定単位データ量毎に、或いは所定の時間間隔毎に、新たな鍵ビットパターンを鍵ビットパターン生成装置30から取得して符号化処理を行う共に、スクランブル解除装置20では所定単位データ量毎に、スクランブルストリームデータに埋め込まれている識別情報によって新たな鍵ビットパターンを鍵ビットパターン生成装置30から取得して復号化処理を行うようにすれば、符号化と復号化の同期を取ることができる。
【0059】
次に、本発明の他の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0060】
図3から図6の例では、あるストリームメディアデータのある一定量について、1種類の鍵ビットパターンを用いて符号化処理と復号化処理を行なっている。
【0061】
しかし、複数の鍵ビットパターン生成装置20から取得した複数の鍵ビットパターンを同時に用いる、あるいは異なるタイミングで取得した複数の鍵ビットパターンを同時に用いる、あるいは1種類の鍵ビットパターンを反転させて生成した複数の鍵ビットパターンを同時に用いる、あるいはこれらの方法を組み合わせることで、複数の鍵ビットパターンを用いた符号化処理と復号化処理を行なうことも可能である。
【0062】
上記のような方法を用いることにより、1種類の鍵ビットパターンを用いる場合に比べてスクランブルの強度(機密性)を上げることができる。これにより、より多くの種類のストリームメディアデータに対して本発明を適用することができるようになる。
【0063】
図9は、2つの鍵ビットパターンを用いてスクランブル化を行う例を示している。この例では、鍵ビットパターン55は、鍵ビットパターン50を反転させることにより生成している。この鍵ビットパターンの反転は、スクランブル装置10及びスクランブル解除装置20において行われる。これにより、スクランブル装置10及びスクランブル解除装置20では、1つの鍵ビットパターンを共有するだけで、事実上、2つの鍵ビットパターンによる符号化処理及び復号化処理を施すことができる。
【0064】
図9では、入力された生ストリームメディアデータ40に対して、鍵ビットパターン50及び55により排他的論理和をとって符号化することにより、スクランブルストリームデータ303を生成している。生ストリームメディアデータ300のビット番号9以降のデータに対しても、鍵ビットパターン50及び55をその順で適用して排他的論理和をとり、最終的にネットワーク上を配信可能なスクランブルメディアデータ303を生成する。
【0065】
図10は、2つの鍵ビットパターン90と95を用いてスクランブルを解除する例を示している。鍵ビットパターン90及び95は、それぞれ図9においてスクランブルを施す際に用いた鍵ビットパターン50、55と同じ鍵ビットパターンである。スクランブルストリームデータ303に対して、鍵ビットパターン90及び95により排他的論理和をとって復号化することにより、生ストリームメディアデータ401を生成している。スクランブルストリームデータ303のビット番号9以降のデータに対しても、鍵ビットパターン90及び95をその順で適用して排他的論理和をとり、生ストリームメディアデータ401を再生成する。
【0066】
本発明のストリームメディアデータのスクランブル放送方式は、構成要素である各装置の機能をハードウェア的に実現することは勿論として、上記した各装置の機能を実行してストリームメディアデータのスクランブルとスクランブルの解除を行うスクランブル処理プログラム(アプリケーション)を放送サービス業者のサーバ及びユーザのクライアント端末のコンピュータ処理部(CPU)のメモリにロードして実行することで実現することができる。すなわち、スクランブル処理装置及びスクランブル解除装置の機能をソフトウェアによって実現することができる。このスクランブル処理プログラムは、磁気ディスク、半導体メモリその他の記録媒体に格納され、その記録媒体からコンピュータ処理部にロードされ、コンピュータ処理部の動作を制御することにより、上述した各機能を実現する。
【0067】
以上好ましい実施の形態及び実施例をあげて本発明を説明したが、本発明は必ずしも上記実施の形態及び実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内において様々に変形して実施することができる。
【0068】
なお、上記実施の形態においては、ストリームデータに埋め込まれた鍵ビットパターンの識別情報に基づいて、スクランブル解除装置が、鍵ビットパターン生成装置に対して鍵ビットパターンの生成を要求する場合を示したが、ストリームデータに鍵ビットパターンの識別情報を埋め込まず、スクランブル解除装置がスクランブル装置に鍵ビットパターンの識別情報を問い合わせるようにすることも可能である。
【0069】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のストリームメディアデータのスクランブル放送方式によれば、以下に述べるような優れた効果が得られる。
【0070】
ストリームメディアデータに対して高速な符号化と復号化を施し、スクランブル放送を簡潔に行なえるようになる。また、符号化及び復号化のための専用ハードウェアなどを特に必要とせず、携帯端末や家庭内のホームゲートウェイといった小規模な装置でも、符号化及び復号化を用いたストリームメディアデータの放送と受信を容易に行なうことができる。そのため、スクランブル装置及びスクランブル解除装置のコストを従来より引き下げることが可能となり、一般に広く普及させることができる。これにより、パケット通信を用いた放送サービスを本格的に立ち上げることが可能になる。
【0071】
その理由は、本発明で符号化及び復号化のために利用している鍵ビットパターンによる排他的論理和の処理は、多くのCPUにおいて機械語レベルの命令として実装されているため、ソフトウェアによる処理でも高速に行なえるからである。
【0072】
なお、スクランブルにおける鍵の強度は、以下の理由により、鍵ビットパターンの有効時間を制限して適宜パターンを変更することにより、実用的なレベルまで上げることができる。
【0073】
第1に、文字データなどに比べ、ストリームメディアデータでは元の(生の)データを類推することが困難なため、鍵空間の先頭から鍵を単純に当てはめて解読に成功したかどうかを調べる手法(DESの暗号解読に用いられた手法)や、符号化されたデータを多数収集した後にその傾向を調べるといった手法(一般的暗号解読手法)では解読しにくいこと。すなわち、鍵ビットパターンによる排他的論理和処理を利用した符号化及び復号化によって実用的な鍵の強度を持たせることができる。
【0074】
第2に、ストリームメディアデータ自身が時間と相関した価値を有する場合(例えばニュースの配信など)では、配信から時間を経たデータは情報としての価値が落ちるため、解読に時間をかけることができない。よって、ニュース等のストリームメディアデータの場合には、鍵ビットパターンのビット数が少なくても実用的な鍵の強度を持たせることができる。
【0075】
第3に、排他的論理和の処理は簡単に行なえるため、鍵(ビットパターン)のサイズを必要十分な強度まで増やしても、符号化及び復号化の処理にはあまり影響を与えない。よって、鍵ビットパターンのビット数を増やすことで十分な鍵の強度を与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態によるストリームメディアデータのスクランブル放送システムの構成を示すブロック図である。
【図2】本発明の第1の実施の形態によるストリームメディアデータのスクランブル放送システムの全体構成示す図である。
【図3】本発明の鍵ビットパターンを用いて符号化する際のアルゴリズムを説明する図である。
【図4】本発明の鍵ビットパターンを用いて符号化する際のアルゴリズムを説明する図である。
【図5】本発明の鍵ビットパターンを用いて復号化する際のアルゴリズムを説明する図である。
【図6】本発明の鍵ビットパターンを用いて復号化する際のアルゴリズムを説明する図である。
【図7】鍵ビットパターンを用いて符号化するスクランブル装置の動作を説明するフローチャートである。
【図8】鍵ビットパターンを用いて復号化するスクランブル解除装置の動作を説明するフローチャートである。
【図9】2つの鍵ビットパターンを用いて符号化を行う際のアルゴリズムを説明する図である。
【図10】2つの鍵ビットパターンを用いて復号化を行う際のアルゴリズムを説明する図である。
【符号の説明】
10 スクランブル装置
11 鍵ビットパターン管理部
12 ストリーム符号化部
20 スクランブル解除装置
21 鍵ビットパターン管理部
22 ストリーム復号化部
30 鍵ビットパターン生成装置
40 生ストリームメディアデータ
50 鍵ビットパターン
61 スクランブルストリームデータ
80 鍵ビットパターン
91 生ストリームメディアデータ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a stream media data scramble broadcast system, and more particularly to a stream media data scramble broadcast system that can easily perform encoding and decoding without requiring special hardware or the like.
[0002]
[Prior art]
As for stream media data broadcasting such as stream media data distribution broadcasting, satellite broadcasting, and cable television broadcasting using the Internet, scramble broadcasting for protecting contents is required for business reasons. Conventionally, encryption algorithms such as DES, AES, and RSA have been mainly used for scrambling the stream media data.
[0003]
While these algorithms can perform strong encryption, encoding / decoding with software requires a lot of processing, especially when performing real-time encoding / decoding such as broadcast data. Requires dedicated hardware. Although the scramble device for the broadcast service needs to be widely spread in each home, such a problem in cost is a barrier to spread.
[0004]
As a conventional technique relating to a scramble broadcasting method of stream media data, for example, a technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-288939 has been proposed. In Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-288939, a broadcast cell is encrypted with an encryption key generated by an encryption key generation unit of a line termination device, and a subscriber terminal encrypts a broadcast cell using a pre-assigned encryption key. A method for decoding is disclosed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, in the conventional stream media data scramble broadcasting method, since a special encryption algorithm is used, it is necessary to provide dedicated hardware for scrambling the stream media data. Was costly to implement, and was a factor that hindered its spread.
[0006]
For example, the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-288939 also requires a dedicated hardware device for encrypting a broadcast cell with an encryption key and for decrypting the encrypted broadcast cell.
[0007]
An object of the present invention is to perform high-speed encoding and decoding on stream media data, and to easily perform scrambled broadcasting without special hardware or the like for encoding and decoding. An object of the present invention is to provide a scramble broadcasting method for stream media data.
[0008]
It is another object of the present invention to provide a stream media data scramble broadcasting system capable of performing high-speed encoding and decoding even by software processing.
[0009]
It is still another object of the present invention to provide a stream media data scramble broadcasting system capable of increasing the strength of a key in scrambling stream media data to a practical level.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a scrambled broadcast of stream media data in which a distribution side encodes stream media data with an encryption key and distributes the stream media data through a communication line, and a reception side decrypts the distributed stream media data with the encryption key. The system further includes a key bit pattern generation device that generates a key bit pattern having a predetermined number of bits as the encryption key, and the distribution side performs a predetermined time interval at a different time interval from the key bit pattern generation device. The stream media data is decoded using a key bit pattern, and the receiving side decodes the stream media data using the same key bit pattern as the distribution side.
[0011]
The scramble broadcasting system of the present invention according to claim 2, wherein the key bit pattern is changed for each fixed amount of stream media data, so that the distribution side and the reception side can code based on the fixed amount of data. The key bit pattern used for encryption and decryption is changed.
[0012]
The scramble broadcasting system according to the third aspect of the present invention performs the encoding and the decoding by performing an exclusive OR operation on the input stream media data using the key bit pattern. I do.
[0013]
The scramble broadcasting system according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the number of bits of the key bit pattern is increased or decreased according to the type of the stream media data.
[0014]
The scramble broadcasting system according to claim 5, wherein the encoding is performed by using two bit patterns of the key bit pattern generated by the key bit pattern generation device and a bit pattern obtained by inverting the key bit pattern. And decoding.
[0015]
In the scramble broadcasting system according to the present invention, when encoding the stream media data, information for uniquely identifying the key bit pattern is embedded in the stream media data, and the stream media data is decoded. In this case, the key bit pattern used for decryption is obtained from the key bit pattern generation device based on the embedded key bit pattern information.
[0016]
The present invention according to claim 7 is a stream media data scramble broadcasting system in which a distribution side encodes stream media data using an encryption key and distributes the stream media data via a communication line, and a reception side decrypts the distributed stream media data using an encryption key. A scramble processing program for executing encoding and decoding of the stream media data, wherein the distribution side generates a key bit pattern of a predetermined number of bits as the encryption key at predetermined time intervals. Performing a function of decoding the stream media data using a different key bit pattern generated from the pattern generation device, the receiving side, the stream media data using the same key bit pattern as the distribution side Performing the function of decrypting .
[0017]
9. The scramble processing program according to claim 8, wherein the key bit pattern is changed for each constant data amount of the stream media data, so that the distribution side and the reception side can code based on the constant data amount. And a function of changing the key bit pattern used for encryption and decryption.
[0018]
The scramble processing program of the present invention according to claim 9, having a function of performing the encoding and decoding by performing an exclusive OR operation on the input stream media data using the key bit pattern. It is characterized by.
[0019]
A scramble processing program according to a tenth aspect of the present invention is characterized in that the program has a function of increasing or decreasing the number of bits of the key bit pattern according to the type of the stream media data.
[0020]
The scramble processing program of the present invention according to claim 11, wherein the key bit pattern generated by the key bit pattern generation device and the bit pattern obtained by inverting the key bit pattern are used for the encoding. And decoding.
[0021]
The scrambling processing program according to the twelfth aspect of the present invention has a function of embedding information for uniquely identifying the key bit pattern into the stream media data when encoding the stream media data. At the time of decryption, it has a function of acquiring the key bit pattern used for decryption from the key bit pattern generation device based on the information of the embedded key bit pattern.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a block diagram showing a system configuration of an embodiment to which a stream media data scramble broadcasting system according to the present invention is applied.
[0024]
The system according to this embodiment includes a scrambler 10 that encodes (scrambles) stream media data, a scrambler 20 that decodes (descrambles) encoded stream media data, and an encoding / scrambler 20. It includes a key bit pattern generation device 30 that generates a key bit pattern for taking an exclusive OR in a decryption process.
[0025]
As an example shown in FIG. 2, the scramble device 10 is provided as a function or as an option to a server 100 or the like of a service provider (service provider or the like) that provides a distribution service of stream media data as content over a communication line such as the Internet. The stream encoding unit 12 is provided with a predetermined key bit pattern distributed from the key bit pattern generation device 30 and managed by the key bit pattern management unit 11 for the input raw stream media data. Encoding processing by exclusive OR is performed.
[0026]
Further, identification information for uniquely identifying a key bit pattern used for encoding is embedded in the encoded stream media data. By using this identification information, a necessary key bit pattern can be requested from the key bit pattern generation device 30 when the descrambling device 20 decodes the stream media data.
[0027]
In addition, the scrambler 10 is not limited to a service provider that provides a distribution service of stream media data as content on a communication line such as the Internet as described above. The distribution device is also provided as its function or as an option.
[0028]
The coded stream media data is output from the stream coding unit 12, distributed over a network such as the Internet by packet communication or the like, and input to the descrambler 20.
[0029]
The descrambling device 20 may be provided as a function or an option (for example, to a client terminal (receiving device) 200 of a user who receives (receives a broadcast) stream media data as content, as shown in an example in FIG. A predetermined key distributed from the key bit pattern generation device 30 and managed by the key bit pattern management unit 21 with respect to the input coded stream media data. Using the bit pattern, the stream decoding unit 22 performs decoding processing by exclusive OR. The decoded stream media data is output from the stream decoding unit 22, is provided to the user's client terminal 200, and is displayed on the image display device.
[0030]
If the user receives a cable television broadcast, the descrambling device 20 is provided as, for example, a function or option of a cable television set-top box.
[0031]
The key bit pattern generation device 30 is connected to a device such as the server 100 of the broadcast service provider and a device such as the client terminal 200 of the user via a communication line such as the Internet. A predetermined key bit pattern used for encoding and decoding by sum is generated and distributed.
[0032]
The key bit pattern generation device 30 has an independent key bit pattern distribution service provider server 300 that distributes a predetermined key bit pattern to a service provider and a user as shown in an example in FIG. Or it is provided as an option.
[0033]
The key bit pattern management unit 11 and the key bit pattern management unit 21 request the key bit pattern generation device 30 to distribute the key bit pattern periodically or for each predetermined data amount.
[0034]
In addition, the server 300 of the key bit pattern distribution service provider counts and manages the distribution amount (number of distributions) of the key bit pattern for each user who receives the stream media data, so that the user can respond in accordance with the counted value. It is also possible to provide a service of collecting a charge (viewing fee) for the content and paying it to a broadcasting service provider.
[0035]
In this manner, by collecting a charge according to the distribution amount of the key bit pattern necessary for decoding the stream media data, it is possible to reliably perform an appropriate charge according to the amount of the stream media data that is received. Also, it is possible to reduce the burden associated with collecting charges for broadcasting service providers.
[0036]
Next, the operation of the present system configured as described above will be described in detail with reference to FIGS.
[0037]
First, an operation of performing encoding processing (scramble processing) on raw stream media data will be described.
[0038]
Raw stream media data input to the scrambler 10 shown in FIG. 1 is encoded by the stream encoding unit 12 using a predetermined key bit pattern managed by the key bit pattern management unit 11. The detailed algorithm will be described with reference to FIG. 4 and the flowchart of FIG.
[0039]
The raw stream media data 40 shown in FIGS. 3 and 4 is the stream media data before being encoded and input to the scrambler 10. The key bit pattern 50 is a key bit pattern generated by the key bit pattern generation device 30 and used to perform an exclusive OR operation with the raw stream media data 40 passed through the key bit pattern management unit 11. The number of bits of the key bit pattern 50 is arbitrary, but the encoding process and the decoding process in FIGS.
[0040]
As the key bit pattern, in actual operation, for example, the number of bits such as 32 bits, 128 bits, and 512 bits is used. Since the confidentiality of the coded stream media data increases in proportion to the strength as a key of the key bit pattern, if the confidentiality is desired to be increased, the number of bits of the key bit pattern is increased so that it cannot be easily released. However, even if the number of bits of the key bit pattern is increased more than necessary, the degree of confidentiality does not change much, and only processing takes time.
[0041]
The number of bits of the key bit pattern may be changed according to the type of stream media data (movie, news, etc.), that is, according to confidentiality.
[0042]
When the scrambler 10 receives the input of the raw stream media data 40 (step 101 in FIG. 7), the key bit pattern 50 serving as a key for performing the scramble processing of the raw stream media data 40 exists in the key bit pattern management unit 11. It is confirmed whether or not to perform (Step 102). That is, it is confirmed whether the key bit pattern 50 currently used exists in the key bit pattern management unit 11. The key bit pattern management unit 11 holds the key bit pattern currently used for encoding until the key bit pattern is changed.
[0043]
If the key bit pattern 50 does not exist, a request is issued to the key bit pattern generation device 30 to receive the key bit pattern (step 103). When the key bit pattern 50 is held, the encoding process is executed in the following procedure (steps 104 to 108).
[0044]
First, the exclusive OR of the 4 bit data (bit number 1 to bit number "1001") from the head of the raw stream media data 40 and the key bit pattern 50 is calculated (step 105).
[0045]
While determining whether or not all the raw stream media data 40 has been scrambled (step 106), the generated bit string “0100” is stored as the scrambled stream data 61 (step 107).
[0046]
Subsequently, the exclusive OR of the data of the next 4 bits (“1010” of bit number 5 to bit number 8) in the raw stream media data 40 and the key bit pattern 50 is calculated. The generated bit string “0111” is concatenated to the continuation of the stored scrambled stream data 61. This procedure is repeated, and after processing for exclusive ORing all bits in the raw stream media data 40 with the key bit pattern 50 is completed, the finally generated and stored scrambled stream data 61 is output. (Step 108). The scrambled stream data 61 is sent to the user's client terminal 200 via a communication line by packet communication or the like, and is input to the descrambler 20.
[0047]
In the above-described encoding process, the key bit pattern generation device 30 is requested to the key bit pattern generation device 30 for each predetermined data amount unit of stream media data, for example, for MPEG data, for each predetermined number of packets, or at predetermined time intervals. Thus, the key bit pattern to be used is changed.
[0048]
Also, every time the key bit pattern is changed, identification information for uniquely identifying the key bit pattern used in the encoding process is embedded. If it is a packet, it is embedded in its header.
[0049]
Next, an operation of removing the scramble from the scrambled stream media data and extracting the raw stream media data in the descrambler 20 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 5, 6, and 8.
[0050]
The scrambled stream media data (scrambled stream data 61 output from the scrambler 10) input to the descrambler 20 in FIG. 1 uses a key bit pattern managed by the key bit pattern manager 21. Although the stream is decoded by the stream decoding unit 22, a detailed algorithm thereof will be described with reference to FIGS.
[0051]
The scrambled stream data 61 in FIGS. 5 and 6 is the encoded (scrambled) stream media data input to the key bit pattern management unit 21.
[0052]
The key bit pattern 80 for decrypting the scrambled stream data 61 (descramble the scramble) is generated exclusively by the key bit pattern generation device 30 and exclusive with the scrambled stream data 61 passed through the key bit pattern management unit 21. This is a key bit pattern for ORing. The key bit pattern 80 has the same bit pattern as the key bit pattern 50 used to generate the exclusive OR of the raw stream media data 40 by the scrambler 10 and generate the scrambled stream data 61.
[0053]
Upon receiving the input of the scrambled stream data 61 (FIG. 8, step 201), the descrambling device 20 determines whether a key bit pattern serving as a key for descrambling the scrambled stream data 61 exists in the key bit pattern management unit 21. It is confirmed whether or not it is (step 202). If the key bit pattern does not exist, the key bit pattern generation device 30 requests and receives the key bit pattern distribution from the key bit pattern generation device 30 based on the identification information of the key bit pattern embedded in the scrambled stream data 61 (step 203). ). That is, it is checked whether the currently used key bit pattern 80 exists in the key bit pattern management unit 21. The bit pattern management unit 21 holds the key bit pattern currently used for decryption until the key bit pattern is changed.
[0054]
When the key bit pattern 80 is held or when the key bit pattern 80 is acquired, the decryption processing is performed (descrambling) according to the following procedure (steps 204 to 208).
[0055]
First, an exclusive OR of data of 4 bits (“0100” of bit number 1 to bit number 4) from the head of the scrambled stream data 61 and the key bit pattern 80 is obtained (step 205).
[0056]
Until the descrambling of all the scrambled stream data 61 ends (step 206), the generated bit string “1001” is stored as the raw stream media data 91 (step 207).
[0057]
Subsequently, the exclusive OR of the data of the next 4 bits (“0111” of bit number 5 to bit number 8) in the scrambled stream data 61 and the key bit pattern 80 is calculated. The generated bit string “1010” is stored in connection with the continuation of the stored raw stream media data 91. This procedure is repeated, and after the process of taking the exclusive OR of all the bits in the scrambled stream data 61 with the key bit pattern 80 is completed, the raw stream media data 91 finally generated and stored is generated. It is output as stream media data (step 208).
[0058]
Between the scrambler 10 and the descrambler 20, it is prearranged to change the key bit pattern for each predetermined unit of data amount of stream media data. At predetermined time intervals, a new key bit pattern is obtained from the key bit pattern generation device 30 and subjected to encoding processing, and the descrambling device 20 embeds it in scrambled stream data for each predetermined unit data amount. If a new key bit pattern is acquired from the key bit pattern generation device 30 based on the identification information and the decoding process is performed, the encoding and the decoding can be synchronized.
[0059]
Next, another embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0060]
In the examples of FIGS. 3 to 6, encoding and decoding are performed on a certain amount of certain stream media data using one type of key bit pattern.
[0061]
However, a plurality of key bit patterns obtained from a plurality of key bit pattern generation devices 20 are used at the same time, a plurality of key bit patterns obtained at different timings are used at the same time, or one type of key bit pattern is generated by inversion. By using a plurality of key bit patterns at the same time, or by combining these methods, it is possible to perform encoding and decoding using a plurality of key bit patterns.
[0062]
By using the above method, the scrambling strength (confidentiality) can be increased as compared with the case where one type of key bit pattern is used. As a result, the present invention can be applied to more types of stream media data.
[0063]
FIG. 9 shows an example in which scrambling is performed using two key bit patterns. In this example, the key bit pattern 55 is generated by inverting the key bit pattern 50. This inversion of the key bit pattern is performed in the scrambler 10 and the descrambler 20. Thus, the scrambling device 10 and the descrambling device 20 can effectively perform the encoding process and the decoding process using two key bit patterns only by sharing one key bit pattern.
[0064]
In FIG. 9, scrambled stream data 303 is generated by performing an exclusive OR operation on the input raw stream media data 40 using key bit patterns 50 and 55 and encoding the resulting data. The key bit patterns 50 and 55 are applied in this order to the data after the bit number 9 of the raw stream media data 300 to obtain an exclusive OR, and finally the scrambled media data 303 that can be distributed on the network Generate
[0065]
FIG. 10 shows an example of descrambling using two key bit patterns 90 and 95. The key bit patterns 90 and 95 are the same key bit patterns as the key bit patterns 50 and 55 used for scrambling in FIG. 9, respectively. The raw stream media data 401 is generated by performing an exclusive OR operation on the scrambled stream data 303 using the key bit patterns 90 and 95 and decoding. The key bit patterns 90 and 95 are applied in this order to the data after the bit number 9 of the scrambled stream data 303 to obtain an exclusive OR, and the raw stream media data 401 is regenerated.
[0066]
The stream media data scramble broadcasting method of the present invention not only realizes the functions of each device as a constituent element in hardware but also executes the functions of each device described above and performs scrambling of the stream media data and scrambling of the scramble. This can be realized by loading a scramble processing program (application) for canceling into a memory of a computer processing unit (CPU) of a server of a broadcast service provider and a client terminal of a user and executing the program. That is, the functions of the scramble processing device and the descrambling device can be realized by software. The scramble processing program is stored in a magnetic disk, a semiconductor memory, or another recording medium, loaded from the recording medium into a computer processing unit, and controls the operation of the computer processing unit to realize the above-described functions.
[0067]
Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments and examples, the present invention is not necessarily limited to the above embodiments and examples, and various modifications may be made within the scope of the technical idea. Can be implemented.
[0068]
In the above embodiment, a case has been described where the descrambling device requests the key bit pattern generation device to generate a key bit pattern based on the identification information of the key bit pattern embedded in the stream data. However, instead of embedding the identification information of the key bit pattern in the stream data, the descrambling device may make the scramble device inquire of the identification information of the key bit pattern.
[0069]
【The invention's effect】
As described above, according to the stream media data scramble broadcasting method of the present invention, the following excellent effects can be obtained.
[0070]
High-speed encoding and decoding are performed on stream media data, and scramble broadcasting can be performed simply. Also, there is no need for special hardware for encoding and decoding, and broadcasting and reception of stream media data using encoding and decoding can be performed by a small device such as a mobile terminal or a home gateway in a home. Can be easily performed. Therefore, the cost of the scrambler and the descrambler can be reduced as compared with the conventional case, and the device can be widely spread. This makes it possible to start a full-scale broadcast service using packet communication.
[0071]
The reason is that the processing of the exclusive OR using the key bit pattern used for encoding and decoding in the present invention is implemented as a machine language level instruction in many CPUs, so that the processing by software is performed. But it can be done at high speed.
[0072]
The key strength in scrambling can be raised to a practical level by limiting the effective time of the key bit pattern and appropriately changing the pattern for the following reason.
[0073]
First, since it is more difficult to infer the original (raw) data in stream media data than character data, a method of simply applying a key from the head of the key space and checking whether or not the decryption has succeeded (A technique used for DES decryption) or a technique of collecting a large amount of encoded data and then examining the tendency (general decryption technique) to make it difficult to decrypt. In other words, practical key strength can be provided by encoding and decoding using exclusive OR processing using a key bit pattern.
[0074]
Second, in the case where the stream media data itself has a value correlated with time (for example, news distribution, etc.), data that has passed from the time of distribution loses its value as information, so that it is not possible to spend time for decoding. Therefore, in the case of stream media data such as news, even if the number of bits of the key bit pattern is small, practical key strength can be provided.
[0075]
Third, since the processing of the exclusive OR can be easily performed, even if the size of the key (bit pattern) is increased to a necessary and sufficient strength, the processing of the encoding and the decoding is not significantly affected. Therefore, sufficient key strength can be provided by increasing the number of bits of the key bit pattern.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a stream media data scramble broadcasting system according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an overall configuration of a stream media data scramble broadcasting system according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram illustrating an algorithm when encoding using a key bit pattern according to the present invention.
FIG. 4 is a diagram illustrating an algorithm when encoding using a key bit pattern according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an algorithm when decoding is performed using a key bit pattern according to the present invention.
FIG. 6 is a diagram illustrating an algorithm when decoding is performed using the key bit pattern according to the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a scrambler that performs encoding using a key bit pattern.
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of a descrambling device that performs decryption using a key bit pattern.
FIG. 9 is a diagram illustrating an algorithm when encoding is performed using two key bit patterns.
FIG. 10 is a diagram illustrating an algorithm when decryption is performed using two key bit patterns.
[Explanation of symbols]
10 Scrambler
11 Key bit pattern management unit
12 Stream encoding unit
20 Descrambler
21 Key bit pattern management unit
22 Stream Decoding Unit
30 Key bit pattern generation device
40 raw stream media data
50 key bit pattern
61 Scramble stream data
80 key bit pattern
91 Raw stream media data

Claims (12)

配信側がストリームメディアデータを暗号鍵によって符号化して通信回線を介して配信し、受信側が配信されたストリームメディアデータを暗号鍵によって復号化するストリームメディアデータのスクランブル放送システムにおいて、
前記暗号鍵としての所定ビット数の鍵ビットパターンを生成する鍵ビットパターン生成装置を備え、
前記配信側は、所定の時間的間隔で、前記鍵ビットパターン生成装置から生成される異なる前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行い、
前記受信側は、前記配信側と同じ前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行うことを特徴とするストリームメディアデータのスクランブル放送システム。
In a stream media data scramble broadcasting system in which a distribution side encodes stream media data with an encryption key and distributes the stream media data via a communication line, and a reception side decodes the distributed stream media data with an encryption key,
A key bit pattern generation device that generates a key bit pattern of a predetermined number of bits as the encryption key,
The distribution side, at predetermined time intervals, performs decoding of the stream media data using a different key bit pattern generated from the key bit pattern generation device,
The scramble broadcasting system for stream media data, wherein the receiving side decodes the stream media data using the same key bit pattern as the distribution side.
ストリームメディアデータの一定のデータ量毎に、前記鍵ビットパターンを変更することにより、前記配信側と前記受信側が、前記一定のデータ量に基づいて符号化と復号化に使用する前記鍵ビットパターンを変更することを特徴とする請求項1に記載のストリームメディアデータのスクランブル放送システム。By changing the key bit pattern for each fixed data amount of stream media data, the distribution side and the reception side can set the key bit pattern used for encoding and decoding based on the fixed data amount. 2. The stream media data scramble broadcast system according to claim 1, wherein the stream media data is changed. 入力されたストリームメディアデータに対して、前記鍵ビットパターンを用いて排他的論理和をとることにより、前記符号化と復号化を行うことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のストリームメディアデータのスクランブル放送システム。The stream according to claim 1, wherein the encoding and decoding are performed by performing an exclusive OR operation on the input stream media data using the key bit pattern. Media data scramble broadcasting system. 前記ストリームメディアデータの種類に応じて、前記鍵ビットパターンのビット数を増減することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載のストリームメディアデータのスクランブル放送システム。The stream media data scramble broadcasting system according to any one of claims 1 to 3, wherein the number of bits of the key bit pattern is increased or decreased according to the type of the stream media data. 前記鍵ビットパターン生成装置によって生成された前記鍵ビットパターンと、当該鍵ビットパターンを反転させたビットパターンの2つのビットパターンを用いて、前記符号化と復号化を行うことを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載のストリームメディアデータのスクランブル放送システム。The encoding and decoding are performed using two bit patterns of the key bit pattern generated by the key bit pattern generation device and a bit pattern obtained by inverting the key bit pattern. The stream media data scramble broadcasting system according to any one of claims 1 to 4. 前記ストリームメディアデータを符号化する際に、前記鍵ビットパターンを一意に識別する情報を、ストリームメディアデータに埋め込むと共に、前記ストリームメディアデータの復号化の際に、前記埋め込まれた前記鍵ビットパターンの情報によって復号化に用いる前記鍵ビットパターンを前記鍵ビットパターン生成装置から取得することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載のストリームメディアデータのスクランブル放送システム。At the time of encoding the stream media data, information for uniquely identifying the key bit pattern is embedded in the stream media data, and at the time of decoding the stream media data, the information of the embedded key bit pattern is embedded. The stream media data scramble broadcasting system according to any one of claims 1 to 5, wherein the key bit pattern used for decryption is obtained from the key bit pattern generation device based on information. 配信側がストリームメディアデータを暗号鍵によって符号化して通信回線を介して配信し、受信側が配信されたストリームメディアデータを暗号鍵によって復号化するストリームメディアデータのスクランブル放送システムにおいて前記ストリームメディアデータの符号化と復号化を実行するスクランブル処理プログラムであって、
前記暗号鍵としての所定ビット数の鍵ビットパターンを生成する鍵ビットパターン生成装置を備え、
前記配信側で、所定の時間的間隔で、前記暗号鍵としての所定ビット数の鍵ビットパターンを生成する鍵ビットパターン生成装置から生成される異なる前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行う機能を実行し、
前記受信側で、前記配信側と同じ前記鍵ビットパターンを用いて前記ストリームメディアデータの復号化を行う機能を実行することを特徴とするスクランブル処理プログラム。
In the stream media data scrambling broadcast system, the distribution side encodes the stream media data with an encryption key and distributes the stream media data via a communication line, and the reception side decodes the distributed stream media data with the encryption key. And a scramble processing program for performing decryption,
A key bit pattern generation device that generates a key bit pattern of a predetermined number of bits as the encryption key,
On the distribution side, at predetermined time intervals, decryption of the stream media data using different key bit patterns generated from a key bit pattern generation device that generates a key bit pattern of a predetermined number of bits as the encryption key Execute the function to perform
A scramble processing program, wherein the receiving side executes a function of decoding the stream media data using the same key bit pattern as that of the distribution side.
ストリームメディアデータの一定のデータ量毎に、前記鍵ビットパターンを変更することにより、前記配信側と前記受信側が、前記一定のデータ量に基づいて符号化と復号化に使用する前記鍵ビットパターンを変更する機能を有することを特徴とする請求項7に記載のスクランブル処理プログラム。By changing the key bit pattern for each fixed data amount of stream media data, the distribution side and the reception side can set the key bit pattern used for encoding and decoding based on the fixed data amount. 8. The non-transitory computer-readable storage medium according to claim 7, further comprising a changing function. 入力されたストリームメディアデータに対して、前記鍵ビットパターンを用いて排他的論理和をとることにより、前記符号化と復号化を行う機能を有することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載のスクランブル処理プログラム。9. The apparatus according to claim 7, further comprising a function of performing the encoding and decoding by performing an exclusive OR operation on the input stream media data using the key bit pattern. The scramble processing program described. 前記ストリームメディアデータの種類に応じて、前記鍵ビットパターンのビット数を増減する機能を有することを特徴とする請求項7から請求項9の何れか1項に記載のスクランブル処理プログラム。The storage medium according to any one of claims 7 to 9, further comprising a function of increasing or decreasing the number of bits of the key bit pattern according to the type of the stream media data. 前記鍵ビットパターン生成装置によって生成された前記鍵ビットパターンと、当該鍵ビットパターンを反転させたビットパターンの2つのビットパターンを用いて、前記符号化と復号化を行うことを特徴とする請求項7から請求項10の何れか1項に記載のスクランブル処理プログラム。The encoding and decoding are performed using two bit patterns of the key bit pattern generated by the key bit pattern generation device and a bit pattern obtained by inverting the key bit pattern. The scramble processing program according to any one of claims 7 to 10. 前記ストリームメディアデータを符号化する際に、前記鍵ビットパターンを一意に識別する情報を、ストリームメディアデータに埋め込む機能を有し、前記ストリームメディアデータの復号化の際に、前記埋め込まれた前記鍵ビットパターンの情報によって復号化に用いる前記鍵ビットパターンを前記鍵ビットパターン生成装置から取得する機能を有することを特徴とする請求項7から請求項11の何れか1項に記載のスクランブル処理プログラム。When encoding the stream media data, it has a function of embedding information for uniquely identifying the key bit pattern in the stream media data, and when decoding the stream media data, the embedded key The scramble processing program according to any one of claims 7 to 11, further comprising a function of acquiring the key bit pattern used for decryption from the key bit pattern generation device based on bit pattern information.
JP2002335401A 2002-11-15 2002-11-19 Scramble broadcasting system for streamed-media data Pending JP2004172870A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002335401A JP2004172870A (en) 2002-11-19 2002-11-19 Scramble broadcasting system for streamed-media data
US10/713,455 US7702904B2 (en) 2002-11-15 2003-11-17 Key management system and multicast delivery system using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2002335401A JP2004172870A (en) 2002-11-19 2002-11-19 Scramble broadcasting system for streamed-media data

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006028961A Division JP2006129535A (en) 2006-02-06 2006-02-06 Scramble broadcasting system of stream media data

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004172870A true JP2004172870A (en) 2004-06-17

Family

ID=32699542

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2002335401A Pending JP2004172870A (en) 2002-11-15 2002-11-19 Scramble broadcasting system for streamed-media data

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004172870A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010187367A (en) * 2009-01-15 2010-08-26 Panasonic Corp Content protection system, mobile terminal, and wireless apparatus
US8306226B2 (en) 2007-08-31 2012-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Transmitting apparatus, receiving apparatus, and content transmitting method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8306226B2 (en) 2007-08-31 2012-11-06 Kabushiki Kaisha Toshiba Transmitting apparatus, receiving apparatus, and content transmitting method
JP2010187367A (en) * 2009-01-15 2010-08-26 Panasonic Corp Content protection system, mobile terminal, and wireless apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101345569B1 (en) Methods of scrambling and descrambling units of data
KR100957121B1 (en) Key distribution method and authentication server
KR101026609B1 (en) Scalable, error resilient drm for scalable media
JP4818559B2 (en) How to operate a conditional access system to the broadcasting sector
CN1146185C (en) Protecting information in system
US20040199771A1 (en) Method for tracing a security breach in highly distributed content
TWI376131B (en) Methods of broadcasting and receiving a scrambled multimedia programme, content,headend, terminal, receiver and security rpocessor for such methods
US20080137850A1 (en) Method and system for a generic key packet for mpeg-2 transport scrambling
US20060101524A1 (en) Hierarchical encryption key system for securing digital media
US20060190403A1 (en) Method and Apparatus for Content Protection and Copyright Management in Digital Video Distribution
US20080063195A1 (en) Method and system for encrypting or decrypting wmv streaming media
JP2005287039A (en) Common scramble processing
WO1999019822A2 (en) System and method for discovering compromised security devices
JPH10271105A (en) Method for protecting information item transmitted from security element to decoder and protection system using such method
JP2004048676A (en) Method, system and program for attaching title key to encrypted content for synchronized transmission to recipient
KR20070073622A (en) Method of descrambling a scrambled content data object
KR20010027550A (en) A copy protection apparatus and method of a broadcast receiving system having a hdd
JP4666015B2 (en) Content distribution system, content receiving terminal, and content distribution method
JP3914187B2 (en) Methods for preventing duplication of digital signals
WO2011120901A1 (en) Secure descrambling of an audio / video data stream
TWI313132B (en) Method and system for protecting video data
JP2000092045A (en) Data communication system
US20070203843A1 (en) System and method for efficient encryption and decryption of drm rights objects
KR20050009227A (en) Individual video encryption system and method
KR101005844B1 (en) Conditional access system for ts packet processing based on memory card

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20050323

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050405

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050606

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20050713

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20050912

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20051007

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20051102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20051102

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20051206

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20060106

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060206

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20060419

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20060728

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090306