JP2007081810A - スクランブル装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＣＡＴＶネットワークにおける映像信号の再送信において、放送局が処理した秘匿性を保ちつつ、ＣＡＴＶ局でのフォーマット変換を実現する。
【解決手段】ＣＡＴＶ局で受信した信号のスクランブルを解除するために用いた復号情報を保持する暗号化情報抽出部を備え、フォーマット変換した後に再度スクランブルを行う際、先に保持した復号情報を用いて暗号化を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、映像配信に用いるスクランブル装置に関するものである。

ＣＡＴＶ事業者等の有線事業者において、衛星放送や地上波放送を受信して自伝送路へ再送信する仕組みが実現されている。衛星放送や、ＣＡＴＶ事業者向けに番組をあらかじめ配信業者側でパッケージングしたＨＩＴＳ（Ｈｅａｄｅｎｄ Ｉｎ Ｔｈｅ Ｓｋｙ）と呼ばれるサービスでは暗号化処理が施されている。ＣＡＴＶ事業者ではサービス形態に応じて、暗号を一旦解除して、新たにＣ−ＣＡＳと呼ばれるＣＡＴＶ用の暗号化処理を施したり、受信機で復号するために必要な情報の多重化を行なったり（例えば特許文献１）することで、ＣＡＴＶ局から受信機までの伝送路での秘匿性を確保している。

図５は、特許文献１に示された従来の暗号化システムに用いられる中継器の構成を示す。図５において、中継器５００は受信復号装置５１０とセキュリティモジュール５２０を備えている。受信復号装置５１０は、デマルチプレクサ５１１、デスクランブラ５１２およびデコーダ５１３を備えており、デマルチプレクサ５１１で分離された映像信号や音声信号は、デスクランブラ５１２でデスクランブル処理された後、デコーダ５１３でデコードされ、モニタ５３０に出力される。一方、セキュリティモジュール５２０は、番組・個別情報解析部５２１および契約情報記憶部５２２を備えている。

中継器５００には、受信復号装置５１０に復調器５１４が設けられている他、ＣＡＴＶ番組制御部５４０、番組情報暗号器５５０、ＣＡＴＶ顧客管理部５６０、個別情報暗号器５７０、多重化器５８０、および変調器５９０が設けられている。
復調器５１４は、衛星放送伝送路５０１を介して送信されてくる衛星放送信号を復調処理し、デジタル信号としてデマルチプレクサ５１１に出力する。

ＣＡＴＶ番組制御部５４０は、ＣＡＴＶ放送の事業者により設定されたＣＡＴＶ放送として放映される番組に対応したＣＡＴＶ番組番号を含むＣＡＴＶ番組情報を生成し、番組情報暗号器５５０に出力する。番組情報暗号器５５０は、番組・個別情報解析部５２１より入力されたスクランブル鍵と、ＣＡＴＶ番組制御部５４０より入力されたＣＡＴＶ番組情報を、個別情報暗号器５７０より入力されたワーク鍵により暗号化し、多重化器５８０に出力する。

ＣＡＴＶ顧客管理部５６０は、ＣＡＴＶ放送の受信契約をしている各顧客（視聴者）が契約している視聴可能チャンネル、有効期限、およびチャージ金額などの契約情報と、各視聴者の持つ全てのＣＡＴＶ放送受信装置（図示せず）に対応する個別鍵を記憶しており、これらを個別情報暗号器５７０に供給する。個別情報暗号器５７０はワーク鍵を生成し、番組情報暗号器５５０に供給すると共に、ワーク鍵とＣＡＴＶ顧客管理部５６０より供給された契約情報からなるＣＡＴＶ個別情報を、各ＣＡＴＶ放送受信装置に対応する個別鍵で暗号化し、多重化器５８０に出力する。

なお、図示しない衛星放送送信装置により生成されるワーク鍵と、個別情報暗号器５７０により生成されるワーク鍵は、同一のものとしても良いし異なるものとしても良い。また、個別鍵も、ワーク鍵と同様に、衛星放送送信装置のスクランブル制御部に記憶している個別鍵と、ＣＡＴＶ顧客管理部５６０に記憶している個別鍵とは、同一のものとしても良いし異なるものとしても良い。

多重化器５８０は、デマルチプレクサ５１１より入力された、スクランブル鍵によりスクランブル処理された映像信号および音声信号、番組情報暗号器５５０より入力されたＣＡＴＶ番組情報、並びに、個別情報暗号器５７０より入力されたＣＡＴＶ個別情報を時分割多重化し、変調器５９０に出力する。

変調器５９０は、多重化器５８０より入力された時分割多重化されたＣＡＴＶ放送信号を変調処理し、ＣＡＴＶ放送伝送路５０２を介して、各ＣＡＴＶ放送受信装置にＣＡＴＶ放送信号として送信する。
特開２００１−３３９３８０号公報

しかし、特許文献１に記載された従来の処理では、ＣＡＴＶ局で帯域確保のために映像信号を再圧縮しようとしても暗号化を解除できないので、再圧縮できないなどの課題を有していた。また、ＨＩＴＳサービスでは暗号を一旦解除するので再圧縮可能であるが、放送系とは異なる暗号化を行なうため、放送局が意図した秘匿性を確実に確保できないなどの課題も有していた。

本発明は前記従来の課題に鑑み、放送系の暗号を解除する際に暗号化情報を抽出し、ＣＡＴＶ局のネットワークに送信する際に抽出した暗号化情報で暗号化を行うことで、ＣＡＴＶ局での信号処理を可能にしつつ放送局側の秘匿性を確保するスクランブル装置を提供することを目的とする。

前記従来の課題を解決するために、本発明のスクランブル装置は、
第１のネットワークから送信される暗号化された信号を受信する受信手段と、前記受信手段で受信した信号の一部あるいは全部を復号する復号化手段と、
前記信号から暗号化のために用いた暗号化情報を抽出する暗号化情報抽出手段と、
前記暗号化情報抽出手段で抽出した暗号化情報を用いて前記復号化手段で復号された信号を暗号化する暗号化手段とを備えたことを特徴とする。
上記構成によって、復号した信号の暗号化情報を抽出し、再度暗号化することが可能になる。

本発明のスクランブル装置において、前記暗号化情報は前記復号化手段で復号するために用いた情報を含むことが好ましい。同様に、前記暗号化手段で行なう暗号化は、第１のネットワークから送信された信号に対して処理された暗号化と同じであることが好ましい。

また本発明のスクランブル装置において、前記復号化手段の出力信号を別のフォーマットに変換し、前記暗号化手段に入力するフォーマット変換手段を備えることが好ましい。同様に、前記フォーマット変換手段でフォーマット変換を行なわない信号を一時格納するバッファ手段を備えることが好ましい。

また本発明のスクランブル装置は、前記フォーマット変換手段の出力と前記バッファ手段の出力を時分割多重化する多重化手段を備えることが好ましく、前記多重化手段は、前記暗号化情報抽出手段で抽出した情報を多重化することが好ましい。

また本発明は、上記スクランブル装置の機能をコンピュータで実行可能なプログラムとしても実現可能である。

本発明のスクランブル装置によれば、放送の再送信時に、ＣＡＴＶ局で帯域確保のために信号の再圧縮を行ないながらも、放送局の意図した秘匿性を確保することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施の形態において、ＣＡＴＶネットワークでのトランスコード処理を行なう再送信システムの構成を示すブロック図である。なお、本実施の形態では、第１のネットワークにデジタル放送を、第２のネットワークにＣＡＴＶネットワークを採用した例について説明するが、ネットワークの形態に関しては特にこれに限定されず、インターネットで構成しても良いことは云うまでもない。

図１において、スクランブル装置１００は、デジタル放送局１１０から地上デジタルネットワーク１２０を介して送られてくる放送波を受信するチューナ部１０１と、チューナ部１０１で誤り訂正処理されたＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｓｔｒｅａｍ）信号を映像信号、音声信号等の種別毎に振り分けるＴＳデコード部１０２と、デジタル放送局１１０においてＭＵＬＴＩ２方式で暗号化された信号を復号するデスクランブル部１０３と、ＴＳデコード部１０２の出力ＴＳ信号のうち、音声やデータなど信号処理を行なわないデータを一時格納するバッファ部１０４と、ＴＳデコード部１０２の出力ＴＳ信号のうち、映像信号をＩＴＵ−Ｔ勧告Ｈ．２６４（以後単にＨ．２６４と称す）等にフォーマット変換するトランスコード部１０５と、ＴＳデコード部１０２の出力ＴＳ信号のうち、暗号に関する情報であるＥＣＭ（Ｅｎｔｉｔｌｅ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ）パケットなどを格納する暗号化情報抽出部１０６と、バッファ部１０４に格納された音声ＴＳやトランスコード部１０５でフォーマット変換された映像ＴＳと暗号化情報抽出部１０６に格納されたＥＣＭパケットなどを時分割多重化する多重化部１０７と、多重化部１０７の出力を暗号化情報抽出部１０６に格納された暗号化情報で暗号化する再スクランブル部１０８と、６４ＱＡＭ変調を行なう変調部１０９で構成され、ＣＡＴＶネットワーク１３０を経由して受信機であるＳＴＢ１４０へ放送を再送信する。

次に、スクランブル装置１００の動作について説明する。チューナ部１０１は放送番組を受信すると、復調および誤り訂正処理などを行ない、ＴＳパケットを復元する。ＴＳデコーダ部１０２はチューナ部１０１で復元されたＴＳパケットからＭＰＥＧ２−ＳＹＳＴＥＭＳで規定されている番組情報パケットであるＰＡＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ Ｔａｂｌｅ）およびＰＭＴ（Ｐｒｏｇｒａｍ Ｍａｐ Ｔａｂｌｅ）パケットを抽出する。抽出したＰＭＴに記載されているＰＩＤやディスクリプタを基に、映像や音声やデータおよび暗号化情報であるＥＣＭパケットに振り分けてデスクランブル部１０３に送る。

図２にＰＭＴのデータ構造を示す。ＥＣＭのＰＩＤはＡＲＩＢ（電波産業会）ＴＲ−Ｂ１０で規定されているｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ２０３に記載されている。ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ２０３に記載されているＰＩＤを持つＥＣＭはスクランブルを対象ＰＩＤ全てに対して有効である。サービス毎にＥＣＭを変更する場合はｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ２０４にＥＣＭが記載される。いずれの場合もｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ ｔａｇはＣＡ＿ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒを示す０９である。ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ２０３に記載されたＥＣＭのＰＩＤを基に、デスクランブル部１０３ではＥＣＭを識別する。

デスクランブル部１０３では、図示しない通信線や外部装置から入力されたＥＣＭの暗号化を解くための情報であるワーク鍵のＫｗを保持しており、このワーク鍵ＫｗでＥＣＭの暗号化を解除する。ＥＣＭには映像や音声ＴＳに施された暗号を解除するための番組鍵（スクランブル鍵）であるＫｓが格納されている。

ＥＣＭはセクション形式で構成される。ＥＣＭセクションのデータ構造を図３に示す。スクランブル鍵Ｋｓにはｏｄｄとｅｖｅｎの２種類があり、一方が現在の放送に対してスクランブルを施している鍵、もう一方が次に使用するスクランブル鍵である。いずれの鍵を用いてスクランブルされているかはトンラスポートストリームパケットのヘッダにある、ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ＿ｃｏｎｔｒｏｌフィールドの値で確認可能である。ｔｒａｎｓｐｏｒｔ＿ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ＿ｃｏｎｔｒｏｌフィールドで示されたｏｄｄあるいはｅｖｅｎのＫｓを用いて放送局が施した暗号を復号する。なお、ワーク鍵ＫｗはＥＣＭと同じ放送波で送られてきてもよい。

デスクランブル部１０３は、暗号を解除したらＰＭＴから得た信号種別情報を基にＴＳパケットのＩＤあるＰＩＤ別にＴＳパケットを振り分ける。映像や音声などは図２のｓｔｒｅａｍ ｔｙｐｅ２０１が個別に割り当てられており、該当する種別のＰＩＤ２０２とセットになってＰＭＴに記載されている。音声情報やデータ情報などＴＳパケットに手を加えない情報はバッファ部１０４に、暗号化されたままのＥＣＭおよび番組鍵であるｏｄｄおよびｅｖｅｎのＫｓと対象ＰＩＤは暗号化情報抽出部１０６に格納される。

暗号化情報抽出部１０６に格納されるデータ構成の一例を図４に示す。ＥＣＭ４０１とＫｓのｏｄｄ４０２、Ｋｓのｅｖｅｎ４０３およびスクランブル対象ＰＩＤ４０４が１つのグループとして格納されている。

映像ＴＳはトランスコード部１０５に送られ、ＭＰＥＧ２からＨ．２６４に変換される。トランスコード部１０５には入力ＴＳと同じＰＩＤでＴＳが出力されるように設定されている。多重化部１０７ではＨ．２６４に変換された映像ＴＳとバッファ部１０４に格納された音声ＴＳやデータＴＳを時分割多重化する。このとき、映像と音声の同期を取るためトランスコード部１０５での処理時間を考慮してバッファ部１０４からの読出しを遅らせた後、ＭＰＥＧ２−ＳＹＳＴＥＭＳで規定されている、ＰＴＳ（Ｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）やＤＴＳ（Ｄｅｃｏｄｉｎｇ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓｔａｍｐ）およびＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ＿Ｃｌｏｃｋ＿Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）などの時刻情報を補正する。

また、多重化部１０７では暗号化されたままのＥＣＭも多重化する。再スクランブル部１０８では、暗号化情報抽出部１０６に格納されているＫｓを用いて指定された映像や音声ＴＳのＰＩＤをもつＴＳパケットに対してＭＵＬＴＩ２方式の暗号化処理を行なう。

スクランブル鍵Ｋｓでの暗号化処理に先立って、多重化部１０７では暗号化に用いるＫｓを格納したＥＣＭを暗号化情報抽出部１０６から受け取り多重化しておき、変調器１０９で６４ＱＡＭ変調したあとＣＡＴＶネットワーク１３０を経由してＳＴＢ１４０に送信する。

本構成ではＥＣＭを一旦抽出し、暗号化情報抽出部１０６に格納した後、多重化部１０７ではＥＣＭをＡＲＩＢで規定された周期で多重化するが、デジタル放送局１１０から新たなＥＣＭが送信された場合は、新たなＥＣＭの多重化タイミングを後段の再スクランブル部１０８におけるＫｓの更新タイミングにあわせることで、鍵更新のタイミングを調整することが可能になる。これにより、ＳＴＢ１４０ではＫｓで暗号化された信号も復号することが可能となる。

なお、復号後の処理に関してトランスコードを例に説明したが、同一フォーマットで符号レートを変換するトランスレートなどでもよく、特に限定しない。データの置換など、全体のデータ量に変更がなくデータの並びも変更がない場合には多重化部１０７での時刻情報の補正は不要である。

また、暗号化についてもＭＵＬＴＩ２方式を例に説明したが、特に限定しない。また、暗号化情報抽出部１０６に格納されるＥＣＭは暗号が解除されたままでもよい。この場合、多重化部１０７で多重化する前にＫｗで再度暗号化する必要がある。

本発明にかかるスクランブル装置は、放送波の秘匿性を確保しつつ、信号のフォーマット変換などが可能となり、放送波の通信ネットワークへの再送信等に有用である。

本発明の実施の形態における再送信システムの構成を示すブロック図 同実施の形態におけるＰＭＴのデータ構造を示す図 同実施の形態におけるＥＣＭのデータ構造を示す図 同実施の形態における暗号化情報抽出部のデータ構成の一例を示す図 従来の暗号化システムに用いられる中継器の構成を示すブロック図

符号の説明

１００ スクランブル装置
１１０ 放送局
１２０ 放送ネットワーク
１０１ チューナ部
１０２ ＴＳデコード部
１０３ デスクランブル部
１０４ バッファ部
１０５ トランスコード部
１０６ 暗号化情報抽出部
１０７ 多重化部
１０８ 再スクランブル部
１０９ 変調部
１３０ ＣＡＴＶネットワーク
１４０ ＳＴＢ
２０１ ｓｔｒｅａｍ ｔｙｐｅ
２０２ ＰＩＤ
２０３、２０４ ｄｅｓｃｒｉｐｔｏｒ
４０１ ＥＣＭ
４０２ スクランブル鍵Ｋｓ（ｏｄｄ）
４０３ スクランブル鍵Ｋｓ（ｅｖｅｎ）
４０４ ＰＩＤ群

Claims (8)

1. 第１のネットワークから送信される暗号化された信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段で受信した信号の一部あるいは全部を復号する復号化手段と、
   前記信号から暗号化のために用いた暗号化情報を抽出する暗号化情報抽出手段と、
   前記暗号化情報抽出手段で抽出した暗号化情報を用いて前記復号化手段で復号された信号を暗号化する暗号化手段とを備えたことを特徴とするスクランブル装置。
2. 前記暗号化情報は前記復号化手段で復号するために用いた情報を含むことを特徴とする請求項１に記載のスクランブル装置。
3. 前記暗号化手段で行なう暗号化処理は、前記第1のネットワークから送信された信号に対する暗号化処理と同じであることを特徴とする請求項１又は２に記載のスクランブル装置。
4. 前記復号化手段の出力信号を別のフォーマットに変換し、前記暗号化手段に入力するフォーマット変換手段を備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスクランブル装置。
5. 前記フォーマット変換手段でフォーマット変換を行なわない信号を一時格納するバッファ手段を備えたことを特徴とする請求項４に記載のスクランブル装置。
6. 前記フォーマット変換手段の出力と前記バッファ手段の出力を時分割多重化する多重化手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載のスクランブル装置。
7. 前記多重化手段は前記暗号化情報抽出手段で抽出した情報を多重化することを特徴とする請求項６に記載のスクランブル装置。
8. 受信した信号を暗号化するスクランブル装置としてコンピュータを機能させるためのコンピュータプログラムであって、当該コンピュータを、
   第１のネットワークから送信される暗号化された信号を受信する受信手段、
   前記受信手段で受信した信号の一部あるいは全部を復号する復号化手段、
   前記信号から暗号化のために用いた暗号化情報を抽出する暗号化情報抽出手段、および前記暗号化情報抽出手段で抽出した暗号化情報を用いて前記復号化手段で復号された信号を暗号化する暗号化手段として機能させるためのコンピュータプログラム。
   
   
   

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