JP2006279804A - Scrambling device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To increase the number of scramble-processable services by reducing load on a CPU. <P>SOLUTION: The scrambling device is provided with a PID-searching section 1 for using a PID of an input TS packet to search a service to which an input TS packet belongs to, and adding the service ID, corresponding to the searched service to the input TS packet and outputting the packet; a CPU 3 for determining the service, to which the TS packet belongs, on the basis of the service ID of the TS packet added with the service ID, and outputting an instruction signal for instructing the propriety of encryption and allocation of encryption keys different for each of services, on the basis of a result of determination; and a TS packet scrambler 6 for performing encryption processing to the TS packet, in accordance with the instruction signal from the CPU 3. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

この発明は、デジタル放送において、契約した特定の視聴者にのみ特定チャンネル、特定番組などで構成されるサービスの視聴を許可する限定受信システムに用いられるスクランブル装置に関し、特に入力されたトランスポートストリームパケット(以下TSパケットという)のうちの所要のサービスに属するTSパケットに対しスクランブルをかけて送信するスクランブル装置に関するものである。   The present invention relates to a scrambler used in a conditional access system that permits viewing of a service composed of a specific channel, a specific program, etc. only for a specific viewer who has contracted in digital broadcasting, and in particular, an input transport stream packet The present invention relates to a scramble apparatus that scrambles and transmits TS packets belonging to a required service (hereinafter referred to as TS packets).

ケーブルテレビ、衛星放送、地上放送などにおけるデジタル放送の限定受信(CA:Conditional access)システムにおいては、有料の放送に対して、契約視聴者のみが限定受信できるように、送信側では放送するサービス(チャンネルまたはプログラムなど)毎に異なる鍵で暗号をかけて送信し、受信側では、契約により暗号を解除するための鍵情報を得ている受信装置のみが暗号を解除して各サービスを視聴することができるようになっている。したがって、この種の放送局で用いられるスクランブル装置においては、入力されるTSパケットがどのサービスに属するかを識別し、この識別結果に基づいてスクランブル処理を行うようにしている。   In a conditional access (CA) system for digital broadcasting in cable television, satellite broadcasting, terrestrial broadcasting, etc., a service that broadcasts on the transmission side so that only contract viewers can receive limited broadcasting for paid broadcasting (CA) (Encrypted with a different key for each channel or program), and on the receiving side, only the receiving device that obtains the key information for releasing the encryption by contract must release the encryption and view each service Can be done. Therefore, in a scrambler used in this type of broadcasting station, the service to which the input TS packet belongs is identified, and the scramble process is performed based on the identification result.

デジタル放送では、パケット多重の方式としてMPEG−2システム規格が標準として採用されている。MPEG−2システム規格によりデジタル符号化された映像、音声などの各サービスに含まれるコンポーネントはパケット化されて送信される。このパケットストリームをトランスポートストリーム(TS)といい、個々のパケットをTSパケットという。各TSパケットにはパケット識別子(以下、PIDと記す)が含まれている。TSには、画像、音声などのエレメンタリストリーム(ES)、時刻情報としてのプログラムクロックリファレンス(PCR)などの各サービスに含まれるコンポーネントの他に、伝送制御情報が含まれる。伝送制御情報には、番組配列情報(SI:Service Information)が含まれ、SI中のMPEG−2システム規格で定義された情報を、番組仕様情報(PSI:Program Specification Information)と呼ぶ。   In digital broadcasting, the MPEG-2 system standard is adopted as a standard as a packet multiplexing method. Components included in services such as video and audio digitally encoded according to the MPEG-2 system standard are packetized and transmitted. This packet stream is called a transport stream (TS), and each packet is called a TS packet. Each TS packet includes a packet identifier (hereinafter referred to as PID). The TS includes transmission control information in addition to components included in each service such as an elementary stream (ES) such as an image and sound and a program clock reference (PCR) as time information. The transmission control information includes program arrangement information (SI: Service Information), and information defined in the MPEG-2 system standard in SI is referred to as program specification information (PSI: Program Specification Information).

PSIは、プログラムアソシエーションテーブル(PAT)、プログラムマップテーブル(PMT)、限定受信テーブル(CAT)、ネットワーク情報テーブル(NIT)からなる。PMTには、サービスに含まれる映像、音声などのESを伝送するTSパケットのPIDが格納されるとともに、サービスを受信機にて再生する際に必要となる時刻情報であるPCRを伝送するTSパケットのPIDが記載される。PATはPIDが16進で“0000”であるTSパケットで伝送され、TSに含まれるサービス一覧(各サービスとPMTのPIDとの対応一覧)が記載される。   The PSI includes a program association table (PAT), a program map table (PMT), a conditional access table (CAT), and a network information table (NIT). The PMT stores the PID of a TS packet that transmits ES such as video and audio included in the service, and also transmits a TS packet that is time information necessary for reproducing the service by the receiver. The PID is described. The PAT is transmitted in a TS packet with a PID of “0000” in hexadecimal, and a list of services included in the TS (a list of correspondence between each service and the PMT PID) is described.

図1は、この種のスクランブル装置の従来の構成を示すものである。図1において、複数のサービスが多重されたTSパケットは、入力バッファ101を介して、CPU102に入力される。PIDテーブル103には、図2に示すように、各サービスのPMTのPID値と、各サービスに属する映像、音声などのES(VESが映像、AESが音声)を伝送するTSパケットのPID値が格納されており、この場合、12個のサービスに所属する各PID値が定義可能であり、また各サービスに4つずつのVES,AESが定義可能になっている。   FIG. 1 shows a conventional configuration of this type of scrambler. In FIG. 1, a TS packet in which a plurality of services are multiplexed is input to the CPU 102 via the input buffer 101. In the PID table 103, as shown in FIG. 2, the PID value of the PMT of each service and the PID value of the TS packet that transmits ES (VES is video, AES is audio) such as video and audio belonging to each service. In this case, each PID value belonging to 12 services can be defined, and four VESs and AESs can be defined for each service.

CPU102では、他の構成要素を制御する各種の処理の他に、以下の2つの処理を実行する。
(a)入力されたTSパケットのPIDがPAT、PMTであれば、そのバージョンを確認して更新の有無を判別し、更新されている場合は、解析結果をPIDテーブル103に反映する。
(b)図2に示すように、入力されたTSパケットのPID値に基づきPIDテーブル103を検索することにより、入力されたTSパケットがどのサービスに属するかを識別し、サービス毎に異なるスクランブル鍵でスクランブルを掛けるための処理を実行する。また、スクランブルを掛けることを指示されていないサービスについては、スクランブルを掛けないで送信させる。
The CPU 102 executes the following two processes in addition to various processes for controlling other components.
(A) If the PID of the input TS packet is PAT or PMT, the version is confirmed to determine whether or not there is an update, and if it is updated, the analysis result is reflected in the PID table 103.
(B) As shown in FIG. 2, by searching the PID table 103 based on the PID value of the input TS packet, it is identified which service the input TS packet belongs to, and a scramble key different for each service Execute the process to scramble with. In addition, a service that is not instructed to be scrambled is transmitted without being scrambled.

CPU102は、上記(b)の検索結果に応じたスクランブル指示信号をTSパケットに付加して、出力バッファ104に出力する。TSパケットスクランブラ105は、出力バッファ104からスクランブル指示信号が付加されたTSパケットを読み出し、スクランブル指示信号に応じてTSパケットにスクランブルを掛けて送出する。   The CPU 102 adds a scramble instruction signal corresponding to the search result of (b) to the TS packet and outputs it to the output buffer 104. The TS packet scrambler 105 reads the TS packet to which the scramble instruction signal is added from the output buffer 104, scrambles the TS packet in accordance with the scramble instruction signal, and sends it out.

一方、特許文献1には、番組パケットのPIDを、サービスID−PIDマッピングテーブルで、サービスIDに変換し、該変換したサービスIDを、サービスID−スクランブル鍵マッピングテーブルで、スクランブル鍵に変換し、変換したスクランブル鍵を用いて番組パケットをスクランブル出力することが示されている。   On the other hand, in Patent Document 1, a PID of a program packet is converted into a service ID using a service ID-PID mapping table, and the converted service ID is converted into a scramble key using a service ID-scramble key mapping table. It is shown that a program packet is scrambled and output using the converted scramble key.

特開2004−363976号公報JP 2004-363976 A

ところで、入力される1つのTSパケットの処理は、PIDテーブル検索処理も含め、規定されている1つのTSパケットの伝送時間内に収める必要がある。しかしながら、図1に示す従来技術では、CPU102で、PIDテーブルの検索処理を含めて各種の処理を実行するように構成されているので、CPU102の処理能力限界により、1スクランブル装置あたり10個程度のサービスしか処理することができないという問題が一例としてある。ボトルネックとなっているのは、PID検索処理であり、サービス数が多くなるほどPIDテーブルも大きくなり、検索時間が長くなる。そして、検索時間が長くなると、1つのTSパケットの伝送時間内に1つのTSパケットの処理が完了できなくなる。ケーブルテレビのデジタル放送においては、現状は、64QAM一波で伝送可能なTVサービス数は、実運用上12サービス以下であるが、将来的には更に高圧縮な映像圧縮方式が用いられると想定され、その場合は12サービスよりも多くのサービスをスクランブル処理することが求められる。   By the way, the process of one input TS packet needs to be included within the prescribed transmission time of one TS packet including the PID table search process. However, in the prior art shown in FIG. 1, since the CPU 102 is configured to execute various processes including the PID table search process, the CPU 102 has a processing capacity limit of about 10 per scrambler. One problem is that only services can be processed. The bottleneck is the PID search process. The larger the number of services, the larger the PID table, and the longer the search time. If the search time becomes longer, processing of one TS packet cannot be completed within the transmission time of one TS packet. In cable television digital broadcasting, currently, the number of TV services that can be transmitted with one 64QAM wave is 12 or less in actual operation, but it is assumed that a higher compression video compression method will be used in the future. In this case, it is required to scramble more services than 12 services.

特許文献1には、図1に示した従来技術と同様、サービスID−PIDマッピングテーブルを検索することによりPID−サービスID変換を行い、さらにサービスID−スクランブル鍵マッピングテーブルを検索することによりサービスID−スクランブル鍵変換を行うことが開示されているに過ぎず、これらの変換処理を1つのCPUで処理させた場合の上述した問題についての開示はない。   In Patent Document 1, as in the prior art shown in FIG. 1, PID-service ID conversion is performed by searching a service ID-PID mapping table, and service ID-scramble key mapping table is further searched for service ID. -It is only disclosed that scramble key conversion is performed, and there is no disclosure about the above-described problem when these conversion processes are processed by one CPU.

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、CPUの負荷分散を行うことにより、CPUの負担を軽減し、スクランブル処理可能なサービス数を増加させることが可能なスクランブル装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above, and provides a scramble apparatus capable of reducing the load on the CPU and increasing the number of services that can be scrambled by distributing the load on the CPU. With the goal.

請求項1に記載の発明は、入力TSパケットのパケット識別子を用いて入力TSパケットが属するサービスを検索し、検索したサービスに対応するサービス識別子を入力TSパケットに付加して出力するパケット識別子検索部と、前記サービス識別子が付加されたTSパケットのサービス識別子に基づいて当該TSパケットが属するサービスを判別し、この判別結果に応じて暗号化の可否およびサービス毎の異なる暗号鍵の割り当てを指示する指示信号を出力する全体制御部と、全体制御部からの指示信号に従って、TSパケットに対する暗号化処理を行うスクランブル部とを備えることを特徴とする。   The invention according to claim 1 searches for a service to which an input TS packet belongs using the packet identifier of the input TS packet, adds a service identifier corresponding to the searched service to the input TS packet, and outputs the packet identifier search unit And an instruction instructing whether the TS packet belongs based on the service identifier of the TS packet to which the service identifier is added, and assigning different encryption keys for each service according to the determination result And a scramble unit that performs encryption processing on the TS packet in accordance with an instruction signal from the overall control unit.

以下に添付図面を参照して、本発明にかかるスクランブル装置の好適な実施の形態および実施例を詳細に説明する。   Exemplary embodiments and examples of a scrambler according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

[実施の形態]
本スクランブル装置においては、全体制御部としてのCPUの前段側に設けたパケット識別子検索部(PID検索部)で、入力されたTSパケットがどのサービスに属するかを識別する、いわゆるPID検索処理を実行させる。
[Embodiment]
In this scrambler, a so-called PID search process is performed in which a packet identifier search unit (PID search unit) provided on the front side of the CPU as the overall control unit identifies to which service the input TS packet belongs. Let

PID検索部では、例えば、複数のサービス識別子(サービスID)と、各サービスに属するコンポーネントのパケット識別子(PID)との対応が登録されたパケット識別子テーブル(PIDテーブル)を有し、入力TSパケットのPIDを用いてPIDテーブルを検索することにより、入力TSパケットが属するサービスのサービスIDを選択する。そして、PID検索部では、選択したサービスIDを入力TSパケットに付加して出力する。   The PID search unit has, for example, a packet identifier table (PID table) in which correspondences between a plurality of service identifiers (service IDs) and packet identifiers (PIDs) of components belonging to each service are registered. By searching the PID table using the PID, the service ID of the service to which the input TS packet belongs is selected. The PID search unit adds the selected service ID to the input TS packet and outputs it.

CPUでは、サービスIDが付加されたTSパケットからサービスIDを取り出し、このサービスIDに基づいて当該TSパケットが属するサービスを判別し、この判別結果に応じて暗号化の可否およびサービス毎の異なる暗号鍵の割り当てを決定する。そして、CPUでは、暗号化の可否およびサービス毎の異なる暗号鍵を示すスクランブル指示信号をスクランブル部に出力する。スクランブル部では、CPUからのスクランブル指示信号に従ってTSパケットに対する暗号化処理を行う。   The CPU extracts the service ID from the TS packet to which the service ID is added, determines the service to which the TS packet belongs based on the service ID, and determines whether encryption is possible and different encryption keys for each service according to the determination result. Determine the assignment. Then, the CPU outputs a scramble instruction signal indicating whether encryption is possible and a different encryption key for each service to the scramble unit. The scrambler performs encryption processing on the TS packet in accordance with a scramble instruction signal from the CPU.

このようにこの実施の形態によれば、従来CPUで行っていたPID検索処理を、CPUの前段側に設けたPID検索部で実行させ、CPUではPID検索部でのPID検索処理の検索結果に基づいて暗号化の可否およびサービス毎の異なる暗号鍵の割り当てを決定すればよいので、CPUでPID検索処理を行う必要がなくなり、CPUの負荷を軽減することができる。したがって、スクランブル処理可能なサービス数を増加させることが可能となる。   As described above, according to this embodiment, the PID search process that is conventionally performed by the CPU is executed by the PID search unit provided on the front stage side of the CPU, and the CPU displays the search result of the PID search process by the PID search unit. Since it is only necessary to determine whether or not encryption is possible and to assign different encryption keys for each service, it is not necessary for the CPU to perform PID search processing, and the load on the CPU can be reduced. Therefore, the number of services that can be scrambled can be increased.

つぎに、図3〜図5を用いてこの発明にかかるスクランブル装置の実施例1を説明する。図3は、実施例1のスクランブル装置の構成を示すものである。このスクランブル装置は、PID検索部1と、入力バッファとしての入力FIFOと、CPU3と、メモリ4と、出力バッファとしての出力FIFOと、TSパケットスクランブラ6と、乱数発生器7と、ECM(Entitlement Control Message)生成部8とを備えている。   Next, a first embodiment of the scrambler according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the configuration of the scrambler according to the first embodiment. This scrambler includes a PID search unit 1, an input FIFO as an input buffer, a CPU 3, a memory 4, an output FIFO as an output buffer, a TS packet scrambler 6, a random number generator 7, and an ECM (Entitlement). Control Message) generation unit 8.

PID検索部1には、複数のサービスが多重されたTS信号が入力される。PID検索部1は、PIDテーブル1aを有している。このPIDテーブル1aには、サービス識別子(サービスID)と、各サービスに属するコンポーネントのPIDとの対応が少なくとも登録されている。   A TS signal in which a plurality of services are multiplexed is input to the PID search unit 1. The PID search unit 1 has a PID table 1a. In this PID table 1a, at least a correspondence between a service identifier (service ID) and a PID of a component belonging to each service is registered.

図4は、PIDテーブル1aの概念的な構成の一例を示すものである。この場合、PIDテーブル1aは、25個のカラム(column)と24個のロウ(row)から構成されている。各カラムには、バージョン情報も登録されている。カラム“0”には、PATの解析結果である24個のサービスに対応するPMTのPIDと、そのバージョン情報が登録されている。カラム“1”には、サービス1のPMTの解析結果である、サービス1に所属する12個のコンポーネント(映像、音声などのESおよび時刻情報としてのPCR)のPIDと、そのバージョン情報が登録されている。カラム“2”には、サービス2のPMTの解析結果である、サービス2に所属する12個のコンポーネントのPIDと、そのバージョン情報が登録されている。以下、同様に、カラム“24”には、サービス24のPMTの解析結果である、サービス24に所属する12個のコンポーネントのPIDと、そのバージョン情報が登録されている。   FIG. 4 shows an example of a conceptual configuration of the PID table 1a. In this case, the PID table 1a is composed of 25 columns and 24 rows. Version information is also registered in each column. In column “0”, PIDs of PMTs corresponding to 24 services, which are PAT analysis results, and version information thereof are registered. In the column “1”, PIDs of 12 components (ESs such as video and audio and PCRs as time information) belonging to the service 1 and version information thereof, which are the analysis results of the PMT of the service 1, are registered. ing. In the column “2”, PIDs of twelve components belonging to the service 2 and version information thereof, which are PMT analysis results of the service 2, are registered. Similarly, in the column “24”, PIDs of 12 components belonging to the service 24 and version information thereof, which are PMT analysis results of the service 24, are registered.

このPIDテーブル1aの登録データは、CPU3がPAT、PMTを解析した結果から得られる。すなわち、CPU3は、バージョンが更新される度に、PAT、PMTの解析を行い、その解析結果をPID検索部1に入力する。PID検索部1では、CPU3からPAT、PMTの解析結果が入力されると、その解析結果をPIDテーブル1aへ登録する。   The registration data of the PID table 1a is obtained from the result of the CPU 3 analyzing the PAT and PMT. That is, every time the version is updated, the CPU 3 analyzes the PAT and PMT and inputs the analysis result to the PID search unit 1. When the PAT and PMT analysis results are input from the CPU 3, the PID search unit 1 registers the analysis results in the PID table 1a.

PID検索部1では、入力されたTS信号のTSパケットからPIDを抽出し、抽出したPIDを用いてPIDテーブル1aを検索することにより抽出したPIDに一致するPIDを選択し、この一致したPIDに対応するカラム番号、ロウ番号およびバージョン情報を取り出す。これらカラム番号、ロウ番号およびバージョン情報を含めてスクランブル管理情報ということにする。   The PID search unit 1 extracts a PID from the TS packet of the input TS signal, selects a PID that matches the extracted PID by searching the PID table 1a using the extracted PID, and selects the PID that matches the PID. Extract the corresponding column number, row number, and version information. The column number, row number, and version information are included in the scramble management information.

スクランブル管理情報のカラム番号は、この場合は、PMTであるか、サービス1〜24のどれかであるかを識別する情報を含んでいる。すなわち、カラム番号“0”であれば、PMTのTSパケットであると識別することができ、カラム番号“1”であればサービス1のTSパケットであると識別することができ、カラム番号“2”であればサービス2のTSパケットであると識別することができ、…、カラム番号“24”であればサービス24のTSパケットであると識別することができる。したがって、カラム番号には、サービスを識別するためのサービスIDが含まれていると云うことができる。   In this case, the column number of the scramble management information includes information for identifying whether it is a PMT or one of the services 1 to 24. That is, if the column number is “0”, it can be identified as a PMT TS packet, and if the column number is “1”, it can be identified as a TS packet of service 1, and the column number “2” can be identified. "Can be identified as a TS packet of service 2, ..., and column number" 24 "can be identified as a TS packet of service 24. Therefore, it can be said that the column number includes a service ID for identifying the service.

スクランブル管理情報のロウ番号は、この場合は、どのサービスのPMTであるかを識別する情報と、映像か画像であるかを識別する情報を含んでいる。すなわち、カラム番号“0”の場合は、ロウ番号を識別することでどのサービスのPMTであるかを識別することができる。また、カラム番号“1”〜“24”の場合は、ロウ番号に応じて映像か音声か時刻情報であるかを予め決めておけば、ロウ番号を識別することで映像か画像かあるいは時刻情報であるかを識別することができる。   In this case, the row number of the scramble management information includes information identifying which service the PMT is and information identifying whether the service is a video or an image. That is, in the case of the column number “0”, it is possible to identify which service the PMT is by identifying the row number. In the case of the column numbers “1” to “24”, if the video, audio, or time information is determined in advance according to the row number, it is possible to identify video or image or time information by identifying the row number. Can be identified.

PID検索部1では、前述したPIDテーブル1aの検索により得られたカラム番号、ロウ番号およびバージョン情報から成るスクランブル管理情報を、図5に示すように、当該TSパケットに付加して入力FIFO2に出力する。   In the PID search unit 1, the scramble management information including the column number, row number, and version information obtained by the above-described search of the PID table 1a is added to the TS packet and output to the input FIFO 2 as shown in FIG. To do.

入力FIFO2は、複数のスクランブル管理情報付きTSパケットを一時記憶可能なバッファであり、1つのスクランブル管理情報付きTSパケットを構成する全てのデータが入力されると、CPU3に対し割り込みを発生させる。   The input FIFO 2 is a buffer capable of temporarily storing a plurality of TS packets with scramble management information. When all data constituting one TS packet with scramble management information is input, the CPU 3 generates an interrupt.

CPU3は入力FIFO2からの割り込み要求を受けると、入力FIFO2からスクランブル管理情報付きTSパケットを読み込む。CPU3は、読み込んだスクランブル管理情報付きTSパケットのスクランブル管理情報を解析するのみで、従来のように、PIDテーブル検索を行うことなく、入力されたTSパケットがどのサービスに属するどのような種別(PMTか映像か画像か時刻情報であるか)のTSパケットであるかを判断することができる。すなわち、CPU3には、カラム番号およびロウ番号と、サービスID(サービス番号)などの対応関係が予め登録されており、例えば、カラム番号が“1”で、ロウ番号が“2”の場合は、サービス1のコンポーネントであることを識別することができ、カラム番号が“0”で、ロウ番号が“2”の場合は、サービス2のPMTであることを識別することができる。このようにして、CPU3は入力されたTSパケットがどのサービスに属するかを判別すると、この判別結果に応じて、当該TSパケットについてのスクランブル処理を行うか否かを示す情報とスクランブルに使用するスクランブル鍵番号を示す情報とからなるスクランブル指示信号を当該TSパケットに付加して出力FIFO5に書き込む。スクランブル鍵番号は、サービスIDと等価であり、サービス3に所属するTSパケットの場合、スクランブル鍵番号は「3」となる。また、スクランブルを行うサービスであるか否かは、上位装置によりCPU3に予め設定されている。   When the CPU 3 receives an interrupt request from the input FIFO 2, it reads a TS packet with scramble management information from the input FIFO 2. The CPU 3 only analyzes the scramble management information of the read TS packet with the scramble management information and does not perform a PID table search as in the conventional case, and what type (PMT) the input TS packet belongs to which service. It is possible to determine whether it is a TS packet of whether it is video, image or time information. That is, the correspondence relationship between the column number and row number and the service ID (service number) is registered in the CPU 3 in advance. For example, when the column number is “1” and the row number is “2”, It can be identified as a component of service 1, and when the column number is “0” and the row number is “2”, it can be identified as a PMT of service 2. In this way, when the CPU 3 determines which service the input TS packet belongs to, according to the determination result, information indicating whether or not to perform the scramble processing for the TS packet and the scramble used for the scramble A scramble instruction signal including information indicating the key number is added to the TS packet and written to the output FIFO 5. The scramble key number is equivalent to the service ID, and in the case of a TS packet belonging to the service 3, the scramble key number is “3”. Whether or not the service is a service for scrambling is preset in the CPU 3 by the host device.

CPU3では、上記処理の他に、入力されたTSパケットがPATあるいはPMTであると判断すると、そのバージョン情報を確認して更新されているかどうか確認し、更新されている場合は、その解析結果をメモリ4に記憶されているPIDテーブルに反映する、更新した解析結果を前述したようにPID検索部1に出力する、他の構成要素を統括制御するなどの処理を実行する。なお、入力されたTSパケットがPMTであることを判断す際、あるいは入力されたPATあるいはPMTのバージョン確認の際には、PID検索部1で付加された前述のスクランブル管理情報を用いるようにしている。   In addition to the above processing, when the CPU 3 determines that the input TS packet is PAT or PMT, the CPU 3 checks the version information to check whether it has been updated. A process of reflecting the updated analysis result reflected in the PID table stored in the memory 4 to the PID search unit 1 as described above, and performing overall control of other components is executed. When it is determined that the input TS packet is a PMT, or when the input PAT or PMT version is confirmed, the scramble management information added by the PID search unit 1 is used. Yes.

出力FIFO5は、複数のスクランブル指令信号付きTSパケットを一時記憶可能なバッファであり、一時記憶したスクランブル指令信号付きTSパケットをTSパケットスクランブラ6に出力する。   The output FIFO 5 is a buffer capable of temporarily storing a plurality of TS packets with a scramble command signal, and outputs the temporarily stored TS packets with a scramble command signal to the TS packet scrambler 6.

TSパケットスクランブラ6は、出力FIFO5からスクランブル指令付きTSパケットを読み出し、付加されているスクランブル指令信号の内容に応じてTSパケットのスクランブル処理を行い、スクランブルしたTSパケットを多重化してTS信号として出力する。スクランブル鍵はセキュリティを高める為、サービス単位で異なる値のものを使用しており、TSパケットスクランブラ6内には、スクランブル鍵番号(サービスID)とスクランブル鍵の対応関係が設定されたスクランブル鍵テーブルが備えられている。この場合、図4に示したように、サービス数は24個であるので、スクランブル鍵テーブルには、24個分のスクランブル鍵番号とスクランブル鍵の対応関係が設定されている。したがって、TSパケットスクランブラ6では、スクランブル指令信号内のスクランブル処理を行うか否かを示す情報に基づき当該パケットについてスクランブルを行うか否かを決定するとともに、スクランブルを行う際には、スクランブル指令信号内のスクランブル鍵番号を示す情報を用いてスクランブル鍵テーブルから所要のスクランブル鍵を取り出し、取り出したスクランブル鍵を用いてTSパケットのスクランブル処理を行い、スクランブルしたTSパケットを多重化してTS信号として出力する。   The TS packet scrambler 6 reads a TS packet with a scramble command from the output FIFO 5, performs a scramble process of the TS packet according to the content of the added scramble command signal, multiplexes the scrambled TS packet and outputs it as a TS signal To do. The scramble key has a different value for each service in order to enhance security. In the TS packet scrambler 6, a scramble key table in which the correspondence between the scramble key number (service ID) and the scramble key is set. Is provided. In this case, as shown in FIG. 4, since the number of services is 24, correspondence relations of 24 scramble key numbers and scramble keys are set in the scramble key table. Therefore, the TS packet scrambler 6 determines whether or not to scramble the packet based on information indicating whether or not to perform the scramble process in the scramble command signal, and when performing the scramble, The required scramble key is extracted from the scramble key table using the information indicating the scramble key number, and the TS packet is scrambled using the extracted scramble key, and the scrambled TS packet is multiplexed and output as a TS signal. .

ここで、スクランブル鍵テーブルに登録されている各スクランブル鍵は、乱数発生器7により生成されてスクランブル鍵テーブルに登録される。乱数発生器7からは、一定時間毎に異なる値のスクランブル鍵が発生されており、これに対応してTSパケットスクランブラ6内のスクランブル鍵テーブルも一定時間毎に更新される。   Here, each scramble key registered in the scramble key table is generated by the random number generator 7 and registered in the scramble key table. From the random number generator 7, scramble keys having different values are generated at regular time intervals, and the scramble key table in the TS packet scrambler 6 is also updated at regular time intervals.

また、乱数発生器7で生成されたスクランブル鍵は、ECM生成部8に入力される。ECM生成部8は、本スクランブル装置の上位装置から指定されたワーク鍵を用いてスクランブル鍵を暗号化して、TSパケットスクランブラ6に出力する。TSパケットスクランブラ6では、ワーク鍵で暗号化されたスクランブル鍵をECMとして出力するTS信号内のヌルパケットと置き換える。ここでヌルパケットとは、16進で“1FFF”のPID値のTSパケットであり、TSの伝送速度の調整などに使用されるTSパケットである。   The scramble key generated by the random number generator 7 is input to the ECM generation unit 8. The ECM generation unit 8 encrypts the scramble key using the work key designated by the host device of the scramble device, and outputs it to the TS packet scrambler 6. The TS packet scrambler 6 replaces the scramble key encrypted with the work key with a null packet in the TS signal output as an ECM. Here, the null packet is a TS packet having a PID value of “1FFF” in hexadecimal, and is a TS packet used for adjusting the transmission rate of the TS.

このようにして、TSパケットスクランブラ6からは、スクランブル鍵で暗号化されたコンポーネント(映像、音声、時刻情報など)と、ワーク鍵で暗号化されたスクランブル鍵が多重化されたTS信号が出力される。なお、ワーク鍵は、番組の送出とは別に、マスタ鍵で暗号化されてEMMというTSパケットで送出される。   In this way, the TS packet scrambler 6 outputs a TS signal in which a component (video, audio, time information, etc.) encrypted with a scramble key and a scramble key encrypted with a work key are multiplexed. Is done. Note that the work key is encrypted with the master key and sent in a TS packet called EMM separately from the sending of the program.

因みに、受信装置側では、マスタ鍵で暗号化されたワーク鍵を受信すると、受信装置内に登録されているマスタ鍵を用いてマスタ鍵で暗号化されたワーク鍵を復号し、これを保持しておく。受信装置は、コンポーネント、ワーク鍵で暗号化されたスクランブル鍵が多重化されたTS信号を受信すると、保持しておいたワーク鍵を用いてワーク鍵で暗号化されたスクランブル鍵を復号し、さらに復号したスクランブル鍵を用いてコンポーネントを復号する。   Incidentally, when the receiving device receives the work key encrypted with the master key, the receiving device decrypts the work key encrypted with the master key using the master key registered in the receiving device, and holds this. Keep it. When receiving a TS signal in which a scramble key encrypted with a component and a work key is received, the receiving device decrypts the scramble key encrypted with the work key using the held work key, and The component is decrypted using the decrypted scramble key.

なお、上記では、図4に示したように、PIDテーブル1aにPATの解析結果も登録するようにしたが、PIDテーブル1aから、PATの解析結果さらにはバージョン情報を削除するようにしてもよい。   In the above description, as shown in FIG. 4, the PAT analysis result is also registered in the PID table 1a. However, the PAT analysis result and the version information may be deleted from the PID table 1a. .

このように実施例1においては、CPU3の前段側に設けたPID検索部1がPID検索処理を行って、当該TSパケットが所属するサービスを識別し、識別したサービスIDを含むスクランブル管理情報が付加されたTSパケットをCPU3に出力するようにしたので、CPU3では、このスクランブル管理情報を用いてスクランブルの可否およびサービス毎の異なるスクランブル鍵の割り当てを決定すればよいので、CPU3でPID検索処理を行う必要がなくなり、CPUの負荷を軽減することができる。したがって、スクランブル処理可能なサービス数を増加させることが可能となる。   As described above, in the first embodiment, the PID search unit 1 provided on the front side of the CPU 3 performs PID search processing to identify the service to which the TS packet belongs, and scramble management information including the identified service ID is added. Since the processed TS packet is output to the CPU 3, the CPU 3 only has to determine whether or not to scramble and assign different scramble keys for each service using the scramble management information, so the CPU 3 performs PID search processing. This eliminates the need for the CPU load. Therefore, the number of services that can be scrambled can be increased.

つぎに、図6にしたがってこの発明の実施例2について説明する。この実施例2は、PID検索部1の具体的な構成例を示すものである。実施例2のPID検索部1は、PID抽出部10と、複数のPID比較部11−1〜11−nと、スクランブル管理情報選択部12と、PIDテーブル1aと、スクランブル管理情報付加部14とを備えている。   Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The second embodiment shows a specific configuration example of the PID search unit 1. The PID search unit 1 according to the second embodiment includes a PID extraction unit 10, a plurality of PID comparison units 11-1 to 11-n, a scramble management information selection unit 12, a PID table 1a, and a scramble management information addition unit 14. It has.

PIDテーブル1aには、図4に示したPMTの解析結果が少なくとも登録されている。PID抽出部10は入力TSパケットからPID値を抽出し、抽出したPID値を全てのPID比較部11−1〜11−nに入力する。PID比較部11−1〜11−nには、PIDテーブル1aに登録された複数の異なるPID値が夫々予め設定されている。各比較部11−1〜11−nでは、設定されたPID値と、PID抽出部10から入力されたPID値とを同時比較し、一致した場合に一致信号をスクランブル管理情報選択部12に出力する。   In the PID table 1a, at least the analysis result of the PMT shown in FIG. 4 is registered. The PID extraction unit 10 extracts a PID value from the input TS packet, and inputs the extracted PID value to all the PID comparison units 11-1 to 11-n. A plurality of different PID values registered in the PID table 1a are preset in the PID comparison units 11-1 to 11-n. Each of the comparison units 11-1 to 11-n simultaneously compares the set PID value with the PID value input from the PID extraction unit 10, and outputs a match signal to the scramble management information selection unit 12 if they match. To do.

スクランブル管理情報選択部12は、入力された一致信号に基づき、その一致したPID値に対応するスクランブル管理情報をPIDテーブル1aから選択し、選択したスクランブル管理情報をスクランブル管理情報付加部14に出力する。スクランブル管理情報付加部14では、図5に示したように、入力された当該TSパケットにスクランブル管理情報を付加して出力する。   The scramble management information selection unit 12 selects scramble management information corresponding to the matched PID value from the PID table 1 a based on the input match signal, and outputs the selected scramble management information to the scramble management information addition unit 14. . As shown in FIG. 5, the scramble management information adding unit 14 adds the scramble management information to the input TS packet and outputs it.

つぎに、図7,図8にしたがってこの発明の実施例3について説明する。この実施例3は、PID検索部1の他の具体的な構成例を示すものである。実施例2のPID検索部1は、PID抽出部10と、スクランブル管理情報選択部20と、PIDテーブル1aと、スクランブル管理情報付加部14とを備えている。   Next, Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to FIGS. The third embodiment shows another specific configuration example of the PID search unit 1. The PID search unit 1 according to the second embodiment includes a PID extraction unit 10, a scramble management information selection unit 20, a PID table 1a, and a scramble management information addition unit 14.

この場合、PIDテーブル1aは、図8に示すように、PIDが取りえる値の範囲である16進で“0000”から“1FFF”までの2バイトをアドレスとするメモリを用いる。すなわち、PID値と1対1に対応するメモリ領域を用意し、PID値に相当するアドレスのメモリ領域にそのPID値のスクランブル管理情報を格納する構成とする。   In this case, as shown in FIG. 8, the PID table 1a uses a memory whose address is 2 bytes from “0000” to “1FFF” in hexadecimal which is a range of values that the PID can take. That is, a memory area corresponding to the PID value is prepared one by one, and the scramble management information of the PID value is stored in the memory area of the address corresponding to the PID value.

PID抽出部10は入力TSパケットからPID値を抽出し、抽出したPID値をスクランブル管理情報選択部12に出力する。スクランブル管理情報選択部12は、入力されたPID値をアドレス信号として用いてPIDテーブルに読み出し動作を実行する。これにより、アクセスされたアドレスに対応するメモリ領域からPID値に対応するスクランブル管理情報が読み出される。図8の場合は、PIDテーブル1aのアドレス“0100”(16進)には、サービス1のPMTのスクランブル管理情報が格納されており、このアドレス“0100”に対し、入力TSパケットのPID値“0100”(16進)を用いて読み出しアクセスが行われる様子を示している。   The PID extraction unit 10 extracts a PID value from the input TS packet and outputs the extracted PID value to the scramble management information selection unit 12. The scramble management information selection unit 12 performs a read operation on the PID table using the input PID value as an address signal. As a result, the scramble management information corresponding to the PID value is read from the memory area corresponding to the accessed address. In the case of FIG. 8, the PMT table 1a address “0100” (hexadecimal) stores the scramble management information of the service 1 PMT. The PTS value “0100” of the input TS packet is “PID value“ 0100 ”. A state in which read access is performed using 0100 "(hexadecimal) is shown.

スクランブル管理情報選択部12は、読み出されたスクランブル管理情報をスクランブル管理情報付加部14に出力する。スクランブル管理情報付加部14では、図5に示したように、入力された当該TSパケットにスクランブル管理情報を付加して出力する。このように、実施例3では、TSパケットのPID値を抽出し、そのPID値に相当するアドレスのメモリ領域を読み出すのみでスクランブル管理情報を得ることができる。   The scramble management information selecting unit 12 outputs the read scramble management information to the scramble management information adding unit 14. As shown in FIG. 5, the scramble management information adding unit 14 adds the scramble management information to the input TS packet and outputs it. As described above, in the third embodiment, the scramble management information can be obtained only by extracting the PID value of the TS packet and reading the memory area at the address corresponding to the PID value.

従来のスクランブル装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional scramble apparatus. 従来のPID検索処理を説明する概念図である。It is a conceptual diagram explaining the conventional PID search process. 実施例1のスクランブル装置の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the scramble apparatus of Example 1. FIG. PIDテーブルの記憶内容を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the memory content of a PID table. スクランブル管理情報が付加されたTSパケットを示す図である。It is a figure which shows TS packet to which scramble management information was added. PID検索部の内部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the example of an internal structure of a PID search part. PID検索部の他の内部構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other internal structural example of a PID search part. 図7に示したPID検索部におけるPIDテーブルの記憶内容を概念的に示す図である。It is a figure which shows notionally the memory content of the PID table in the PID search part shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 PID検索部
1a PID テーブル
2 入力FIFO
3 CPU(全体制御部)
4 メモリ
5 出力FIFO
6 TSパケットスクランブラ
7 乱数発生器
8 ECM生成部
10 PID抽出部
11 比較部
12 スクランブル管理情報選択部
14 スクランブル管理情報付加部
20 スクランブル管理情報選択部
1 PID search part 1a PID table 2 Input FIFO
3 CPU (overall control unit)
4 memory 5 output FIFO
6 TS packet scrambler 7 Random number generator 8 ECM generation unit 10 PID extraction unit 11 Comparison unit 12 Scramble management information selection unit 14 Scramble management information addition unit 20 Scramble management information selection unit

Claims (5)

入力TSパケットのパケット識別子を用いて入力TSパケットが属するサービスを検索し、検索したサービスに対応するサービス識別子を入力TSパケットに付加して出力するパケット識別子検索部と、
前記サービス識別子が付加されたTSパケットのサービス識別子に基づいて当該TSパケットが属するサービスを判別し、この判別結果に応じて暗号化の可否およびサービス毎の異なる暗号鍵の割り当てを指示する指示信号を出力する全体制御部と、
全体制御部からの指示信号に従って、TSパケットに対する暗号化処理を行うスクランブル部と、
を備えることを特徴とするスクランブル装置。
A packet identifier search unit that searches for a service to which the input TS packet belongs using the packet identifier of the input TS packet, adds a service identifier corresponding to the searched service to the input TS packet, and outputs the service identifier;
Based on the service identifier of the TS packet to which the service identifier is added, a service to which the TS packet belongs is determined, and an instruction signal for instructing whether encryption is possible and assigning a different encryption key for each service according to the determination result An overall control unit to output,
A scrambler that performs encryption processing on the TS packet in accordance with an instruction signal from the overall controller,
A scramble device comprising:
前記パケット識別子検索部は、
複数のサービス識別子と、各サービスに属するコンポーネントのパケット識別子との対応が登録されたパケット識別子テーブルを有し、
入力TSパケットのパケット識別子を用いて前記パケット識別子テーブルを検索することにより、入力TSパケットが属するサービスを判別することを特徴とする請求項1に記載のスクランブル装置。
The packet identifier search unit
A packet identifier table in which correspondence between a plurality of service identifiers and packet identifiers of components belonging to each service is registered;
The scrambler according to claim 1, wherein a service to which the input TS packet belongs is determined by searching the packet identifier table using a packet identifier of the input TS packet.
前記コンポーネントは、映像、音声及び時刻情報を含むことを特徴とする請求項1または2に記載のスクランブル装置。   The scramble apparatus according to claim 1 or 2, wherein the component includes video, audio, and time information. 前記パケット識別子検索部は、
入力TSパケットのパケット識別子と、前記パケット識別子テーブルに登録された各サービスの各コンポーネントのパケット識別子とを同時比較する複数の比較部と、
これら複数の比較部による比較の結果、一致信号を出力した比較部での比較対象としてのパケット識別子に対応するサービス識別子を入力TSパケットに付加して出力するサービス識別子付加部と、
をさらに備えることを特徴とする請求項2または3に記載のスクランブル装置。
The packet identifier search unit
A plurality of comparison units for simultaneously comparing a packet identifier of the input TS packet and a packet identifier of each component of each service registered in the packet identifier table;
As a result of comparison by the plurality of comparison units, a service identifier adding unit that adds a service identifier corresponding to a packet identifier as a comparison target in the comparison unit that outputs a match signal to the input TS packet and outputs the service identifier,
The scramble apparatus according to claim 2, further comprising:
前記パケット識別子テーブルは、各サービスに属するコンポーネントのパケット識別子に相当するアドレスのメモリ領域に、前記パケット識別子に対応するサービス識別子が夫々記憶され、
入力TSパケットのパケット識別子に相当するアドレスのメモリ領域から入力TSパケットのパケット識別子に対応するサービス識別子を取得し、該取得したサービス識別子を入力TSパケットに付加して出力するサービス識別子付加部を備えることを特徴とする請求項2または3に記載のスクランブル装置。

The packet identifier table stores service identifiers corresponding to the packet identifiers in memory areas of addresses corresponding to the packet identifiers of components belonging to each service,
A service identifier adding unit for acquiring a service identifier corresponding to the packet identifier of the input TS packet from a memory area of an address corresponding to the packet identifier of the input TS packet, and adding the acquired service identifier to the input TS packet and outputting the same; The scrambler according to claim 2 or 3, wherein

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