JP2009016965A - 情報処理装置および映像音声情報保護方法 - Google Patents

Abstract

【課題】暗号化するまでの処理を単純化して、暗号化の処理の負荷を抑制すること。
【解決手段】各種ソフトウェアを実行可能なＣＰＵ１０１と、データが格納されるメモリ１０３と、映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダ７０１であって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダ７０１とを具備する。
【選択図】図６

Description

本発明は、コンテンツを保護するための情報処理装置および映像音声情報保護方法に関する。

日本で放送されている地上デジタル放送をコンピュータというオープンなアーキテクチャの機器上で受信するためには、社団法人 電波産業会（Association of Radio Industries and Business：ＡＲＩＢ）の運用規定を満足するために，著作権保護の仕組みも必要である。

ＡＲＩＢの運用規定では、オープンアーキテクチャであるコンピュータで地上デジタル放送を受信するために、ＰＣＩ Express（Peripheral Component Interconnect Express）や、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とメモリを接続するバス等のユーザがアクセス可能な内部バスをセキュアな環境にしなければならない。

また、ＨＤ ＤＶＤやＢｌｕ−ｒａｙといった次世代ＤＶＤのコンテンツ保護の仕様を規定するＡＡＣＳ ＬＡ（Advanced Access Content System Licensing Association）が、今後ＡＲＩＢと同様に内部バスをセキュアな環境にすることを求めてくる可能性もある。

特許文献１には、符号化されたデジタルデータを解析して、再生順序制御情報を取り出し、その部分を暗号化して保護する方式が開示されている。
特許第３６０３４１５号公報

上述した方式では、暗号化するまでに処理が多く、あらゆる部分で暗号するにはハードウェアのコストが高くなる。

本発明の目的は、暗号化するまでの処理を単純化して、暗号化の処理の負荷を抑制し得る情報処理装置、および映像音声情報保護方法を提供することにある。

本発明の一例に係わる情報処理装置は、ビデオデータとオーディオデータとを含む映像音声情報から映像の表示と音声の出力とを行う情報処理装置であって、各種ソフトウェアを実行可能なプロセッサと、データが格納されるメモリと、映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダであって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダとを具備することを特徴とする。

暗号化するまでの処理を単純化して、暗号化の処理の負荷を抑制することが可能になる。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図１および図２を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ１０として実現されている。

図１はノートブック型パーソナルコンピュータ１０のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ１０は、コンピュータ本体１１と、ディスプレイユニット１２とから構成されている。ディスプレイユニット１２には、ＴＦＴ−ＬＣＤ（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display）１７から構成される表示装置が組み込まれており、そのＬＣＤ１７の表示画面はディスプレイユニット１２のほぼ中央に位置されている。

ディスプレイユニット１２は、コンピュータ本体１１に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体１１は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード１３、本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフするためのパワーボタン１４、入力操作パネル１５、タッチパッド１６、およびスピーカ１８Ａ，１８Ｂなどが配置されている。

入力操作パネル１５は、押されたボタンに対応するイベントを入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれ起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、ＴＶ起動ボタン１５Ａ、ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂも含まれている。ＴＶ起動ボタン１５Ａは、ＴＶ放送番組データの再生及び記録を行うためのＴＶ機能を起動するためのボタンである。ＴＶ起動ボタン１５Ａがユーザによって押下された時、ＴＶ機能を実行するためのＴＶアプリケーションプログラムが起動される。

パワーボタン１４がユーザによって押下された時、オペレーティングシステムが起動される。一方、ＴＶ起動ボタン１５Ａがユーザによって押下された時は、オペレーティングシステムが起動され、そしてＴＶアプリケーションプログラムが自動的に実行される。ユーザは、ＴＶ起動ボタン１５Ａを押すだけで、ＴＶ視聴／録画を即座に行うことが出来る。

本コンピュータ１０は、地上波デジタルＴＶ放送および地上波アナログＴＶ放送の両方のＴＶ放送を受信、再生することができる。コンピュータ本体１１の右側面には、地上波デジタルＴＶ放送用のアンテナ端子１９、および地上波アナログＴＶ放送用のアンテナ端子２０が設けられている。地上波デジタルＴＶ放送においては、放送番組データのコンテンツはスクランブル（暗号化）されている。このスクランブルされた放送番組データを扱うために、コンピュータ本体１１には、デバイス識別情報が予め格納された記憶部が内蔵されている。この記憶部は、デジタル放送番組データの著作権保護のための専用ＬＳＩ内に含まれている。デバイス識別情報は、スクランブルされた放送番組データをデスクランブルするために必要なデバイス鍵（Ｋｄ）として使用される。デバイス識別情報は、本コンピュータ１０を識別するためのＩＤであり、本コンピュータ１０の機種を識別する情報または本コンピュータ１０の製造メーカを識別する情報から構成されている。具体的には、デバイス識別情報は、本コンピュータ１０の機種を識別する機種ＩＤとその機種ＩＤに対応するデバイス鍵Ｋｄとのペア、または本コンピュータ１０の製造メーカを識別する製造メーカＩＤとその製造メーカＩＤに対応するデバイス鍵Ｋｄとのペアから構成されている。以下では、機種ＩＤ、製造メーカＩＤを、デバイスＩＤと称することとする。

地上波デジタルＴＶ放送においては、複数の放送番組データを多重化したストリームが放送波によって放送される。このストリームは、スクランブル鍵（Ｋｓ）によって暗号化（スクランブル）された番組コンテンツと、Ｋｓをワークキー（Ｋｗ：第２暗号化鍵）によって暗号化することによって得られる共通情報（ＥＣＭ：Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ）と、Ｋｗを正当な個々の受信機に対応するデバイス識別情報（擬態的にはデバイス鍵（Ｋｄ））によって暗号化することによって得られる幾つかの個別情報（ＥＭＭ：Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｍｅｓｓａｇｅ）とを含む。各ＥＭＭには、対応するデバイスＩＤも含まれている。

本コンピュータ１０は、放送番組データに含まれるＥＣＭおよびＥＭＭと、Ｂ−ＣＡＳ（BS Conditional Access Systems Co.,Ltd.）カードに格納されたデバイス鍵（Ｋｄ）とを用いることにより、スクランブルされた番組コンテンツをデスクランブル（復号）するためのスクランブル鍵（Ｋｓ）を生成する。この場合、デバイス鍵（Ｋｄ）は、本コンピュータ１０のデバイスＩＤを含むＥＭＭを復号してＫｗを生成するために用いられる。生成されたＫｗはＥＣＭを復号してＫｓを生成するために用いられる。

ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂは、ＤＶＤまたはＣＤに記録されたビデオコンテンツを再生するためのボタンである。ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂがユーザによって押下された時、ビデオコンテンツを再生するためのビデオ再生アプリケーションプログラムが起動される。ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂがユーザによって押下された時は、オペレーティングシステムが起動され、そしてビデオ再生アプリケーションプログラムが自動的に実行される。

次に、図２を参照して、本コンピュータ１０のシステム構成について説明する。

本コンピュータ１０は、図２に示されているように、ＣＰＵ１０１、ノースブリッジ１０２、主メモリ１０３、サウスブリッジ１０４、グラフィクスコントローラ１０５、サウンドコントローラ１０６、ＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）回路１０７、ビデオプロセッサ１０８、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０９、ＬＡＮコントローラ１１０、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１１、ＤＶＤドライブ１１２、カードコントローラ１１３、無線ＬＡＮコントローラ１１４、IEEE 1394コントローラ１１５、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６、デジタルＴＶ放送受信処理部１１７、およびアナログＴＶ放送受信処理部１１８を備えている。

ＣＰＵ１０１は本コンピュータ１０の動作を制御するプロセッサであり、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）１１１から主メモリ１０３にロードされる、主オペレーティングシステム、およびＴＶアプリケーションプログラムのような各種アプリケーションプログラムを実行する。また、ＣＰＵ１０１は、ＢＩＯＳ−ＲＯＭ１０９に格納されたシステムＢＩＯＳ（Basic Input Output System）も実行する。システムＢＩＯＳはハードウェア制御のためのプログラムである。

ノースブリッジ１１２はＣＰＵ１０１のローカルバスとサウスブリッジ１０４との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ１０２には、主メモリ１０３をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ１０２は、ＡＧＰ（Accelerated Graphics Port）バス、ＰＣＩ ｅｘｐｒｅｓｓ規格のシリアルバスなどを介してグラフィクスコントローラ１０５との通信を実行する機能も有している。

グラフィクスコントローラ１０５は本コンピュータ１０のディスプレイモニタとして使用されるＬＣＤ１７を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ１０５によって生成される映像データはＴＭＤＳ回路１０７を介してビデオプロセッサ１０８に送られる。ビデオプロセッサ１０８は、グラフィクスコントローラ１０５からの映像データを高画質化するための映像処理（画質調整処理）を実行する。ビデオプロセッサ１０８によって高画質化された映像データはＬＣＤ１７に送られる。また、ビデオプロセッサ１０８によって高画質化された映像データを、コンピュータ本体１１に設けられたインタフェース３、４をそれぞれ介して外部のＴＶ１、外部のＨＤＭＩモニタに送出することもできる。

サウスブリッジ１０４は、ＬＰＣ（Low Pin Count）バス上の各デバイス、およびＰＣＩ（Peripheral Component Interconnect）バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ１０４は、ＨＤＤ１１１、ＤＶＤドライブ１１２を制御するためのＩＤＥ（Integrated Drive Electronics）コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ１０４は、サウンドコントローラ１０６との通信を実行する機能も有している。

サウンドコントローラ１０６は音源デバイスであり、再生対象のオーディオデータをスピーカ１８Ａ，１８Ｂ、または外部の５．１チャンネルスピーカシステムに出力する。

カードコントローラ１１３は、ＰＣカード、ＳＤ（Ｓｅｃｕｒｅ Ｄｉｇｉｔａｌ）カードのようなカードを制御する。無線ＬＡＮコントローラ１１４は、たとえばIEEE 802.11規格の無線通信を実行する無線通信デバイスである。IEEE 1394コントローラ１１５は、IEEE 1394規格のシリアルバスを介して外部機器との通信を実行する。エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード（ＫＢ）１３およびタッチパッド１６を制御するためのキーボードコントローラとが集積された１チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６は、ユーザによるパワーボタン１４の操作に応じて本コンピュータ１０をパワーオン／パワーオフする機能を有している。さらに、エンベデッドコントローラ／キーボードコントローラＩＣ（ＥＣ／ＫＢＣ）１１６は、ユーザによるＴＶ起動ボタン１５Ａ、ＤＶＤ／ＣＤ起動ボタン１５Ｂの操作に応じて、本コンピュータ１０をパワーオンすることもできる。

デジタルＴＶ放送受信処理部１１７は地上波デジタルＴＶ放送のようなデジタル放送番組を受信する装置であり、アンテナ端子１９に接続されている。このデジタルＴＶ放送受信処理部１１７は、図示のように、デジタルＴＶチューナ２０１、ＯＦＤＭ（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）復調器２０２、および著作権保護ＬＳＩ２０３を備えている。デジタルＴＶチューナ２０１およびＯＦＤＭ復調器２０２は、地上波デジタルＴＶ放送の放送番組データを受信するチューナモジュールとして機能する。地上波デジタルＴＶ放送においては、各放送番組データ（ビデオ、オーディオ）に対する圧縮符号化方式としてＭＰＥＧ２が利用されている。また、映像フォーマットとしては、標準解像度のＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）と高解像度のＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）を使用することができる。

デジタルＴＶチューナ２０１およびＯＦＤＭ２０２から構成されるチューナモジュールは、アンテナ端子１９から入力されるＴＶ放送信号の中から特定チャネルの放送信号を受信し、その受信したＴＶ放送信号からトランスポートストリーム（ＴＳ）を取り出す。トランスポートストリームは、圧縮符号化された複数の放送番組データを多重化したストリームである。地上波デジタルＴＶ放送においては、チャネル（物理チャネル）毎に複数の番組が多重化されている。

トランスポートストリームには、スクランブル鍵（Ｋｓ）によってスクランブルされた放送コンテンツの他、ＥＭＭ、ＥＣＭ等が含まれている。トランスポートストリームは、連続する複数のＴＳパケット群から構成されている。各ＴＳパケットは、図３に示すように、１８８バイトの固定長パケットである。ＴＳパケットは、ヘッダとペイロードから構成される。ヘッダのサイズは４バイトの固定長である。ヘッダには、１３ビット長のパケットＩＤ（ＰＩＤ）が含まれている。ＰＩＤは、対応するＴＳパケットを識別するためのパケット識別子である。このＰＩＤは、対応するＴＳパケットのペイロードに含まれる情報を識別するために用いられる。具体的には、番組の識別、コンテンツタイプ（オーディオ／ビデオ）の識別、ＥＭＭ／ＥＣＭの識別、番組表のような制御情報の識別のために用いられる。同一放送番組に属するＴＳパケット群それぞれは、その放送番組に対するＰＩＤテーブルによって指定されるＰＩＤを有する。

著作権保護ＬＳＩ２０３は放送コンテンツの著作権保護（ＲＭＰ：Ｒｉｇｈｔｓ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ ａｎｄ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）を実現するための専用ＬＳＩである。著作権保護ＬＳＩ２０３には、本コンピュータ１０に対応するデバイスＩＤおよびデバイス鍵Ｋｄが予め記憶されている。著作権保護ＬＳＩ２０３は、トランスポートストリームに含まれるＥＣＭおよびＥＭＭと、デバイス鍵（Ｋｄ）とを用いて、スクランブル鍵（Ｋｓ）を生成する。そして、著作権保護ＬＳＩ２０３は、スクランブル鍵（Ｋｓ）によって放送コンテンツをデスクランブル（復号）して、放送コンテンツの暗号化を解除する。

また、著作権保護ＬＳＩ２０３は、デスクランブルされたトランスポートストリームから目的の放送番組に対応するＰＩＤを含むＴＳパケット群を抽出するＰＩＤフィルタリング機能を有している。このＰＩＤフィルタリング機能により、視聴／記録対象の放送番組に対応するＴＳパケット群のみをＴＶアプリケーションプログラムに送ることができる。これにより、ＴＶアプリケーションプログラム側ではＰＩＤフィルタリング処理を行う必要が無くなるので、ＴＶアプリケーションプログラムの負荷を低減することができる。また、ＰＩＤフィルタリング処理を著作権保護ＬＳＩ２０３によって行うことにより、ＰＣＩバスに流れるデータ量を大幅に削減することもできる。

また、著作権保護ＬＳＩ２０３は、ＰＩＤフィルタリング機能によって抽出されたＴＳパケット群を再度暗号化する機能を有している。この暗号化は、著作権保護ＬＳＩ２０３およびＴＶアプリケーションプログラムが共通鍵としてそれぞれ保有している暗号鍵を用いて実行される。この暗号鍵は、スクランブル鍵とは異なる鍵である。この暗号化により、暗号化された番組コンテンツをＰＣＩバスを介して主メモリ１０３に転送することができる。よって、たとえＰＣＩバス経由で番組コンテンツが不正に取り出されても、その取り出された番組コンテンツが再生されることを防止することができる。

アナログＴＶ放送受信処理部１１８は地上波アナログＴＶ放送のようなアナログ放送番組を受信する装置であり、アンテナ端子２０に接続されている。このアナログＴＶ放送受信処理部１１８は、図示のように、アナログＴＶチューナ３０１およびＭＰＥＧ２エンコーダ３０２を含んでいる。アナログＴＶチューナ３０１はアナログ放送番組を受信するチューナモジュールであり、アンテナ端子２０から入力されるＴＶ放送信号の中から特定チャネルの放送信号を受信する。アナログＴＶチューナ３０１によって受信された放送番組データはＭＰＥＧ２エンコーダ３０２に送られる。ＭＰＥＧ２エンコーダ３０２は、放送番組データをＭＰＥＧ２規格の符号化方式で圧縮符号化して、圧縮符号化されたビデオデータおよび圧縮符号化されたオーディオが多重化されたプログラムストリーム（ＰＳ）を生成する。

次に、図４を参照して、放送コンテンツのスクランブル／デスクランブルの仕組みについて説明する。

放送局においては、スクランブル処理部４０１、暗号化部４０２，４０３が設けられている。また、放送局においては、正当な受信機の機種または製造メーカ毎に、デバイスＩＤとデバイス鍵Ｋｄとが管理されている。スクランブル処理部４０１は、放送番組データ（番組コンテンツ）をスクランブル鍵Ｋｓによって暗号化（スクランブル）する。暗号化部４０２は、スクランブル鍵Ｋｓをワーク鍵Ｋｗによって暗号化して、暗号化されたスクランブル鍵Ｋｓを含むＥＣＭを生成する。暗号化部４０３は、ワーク鍵Ｋｗを複数のデバイスＩＤそれぞれに対応する複数のデバイス鍵Ｋｄによってそれぞれ暗号化して、暗号化された複数のワーク鍵Ｋｗをそれぞれ含む複数のＥＭＭを生成する。この場合、各ＥＭＭには、対応するデバイスＩＤが付加される。スクランブル鍵Ｋｓの暗号化およびワーク鍵Ｋｗの暗号化は、例えばＡＥＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ）を用いて実行される。

本コンピュータ１０の著作権保護ＬＳＩ２０３は、ＥＭＭ復号部４１１、ＥＣＭ復号部４１２、およびデスクランブル部４１３を含む。ＥＭＭ復号部４１１は、著作権保護ＬＳＩ２０３内に格納されたデバイス鍵ＫｄによってＥＭＭを復号して、ワーク鍵Ｋｗを生成する。この場合、ＥＭＭ復号部４１１は、複数のＥＭＭの中から本コンピュータ１０のデバイスＩＤに対応するＥＭＭを識別し、その識別されたＥＭＭをデバイス鍵Ｋｄによって復号する。ＥＣＭ復号部４１２は、生成されたワーク鍵ＫｗによってＥＣＭを復号して、スクランブル鍵Ｋｓを生成する。デスクランブル部４１３は、生成されたスクランブル鍵Ｋｓによって番組コンテンツを復号（デスクランブル）する。

次に、図５を参照して、著作権保護ＬＳＩ２０３の具体的な構成の例を説明する。

著作権保護ＬＳＩ２０３は、図示のように、ＲＭＰコントローラ５０１、フラッシュＥＥＰＲＯＭ５０２、ＲＡＭ５０３、デスクランブラ５０４、タイムスタンプ付加部５０５、ＰＩＤフィルタ部５０６、暗号化部５０７、およびＰＣＩインタフェース部５０８から構成されている。

ＲＭＰコントローラ５０１は著作権保護ＬＳＩ２０３の動作を制御するマイクロコンピュータであり、スクランブル鍵Ｋｓを生成するための処理を実行する。フラッシュＥＥＰＲＯＭ５０２は、デバイス鍵ＫｄをデバイスＩＤと一緒に格納した不揮発性メモリである。ＲＡＭ５０３は、ＲＭＰコントローラ５０１の作業メモリとして用いられる。

デスクランブラ５０４は、スクランブルされた各トランスポートストリーム（ＴＳ）パケットをＲＭＰコントローラ５０１によって生成されたスクランブル鍵Ｋｓによってデスクランブルする。デスクランブルされたＴＳパケットはタイムスタンプ付加部５０５に送られる。タイムスタンプ付加部５０５は、デスクランブルされた１８８バイト長のＴＳパケットの先頭に４バイト長のタイムスタンプを付加して、１９２バイト長のパケットを生成する。タイムスタンプは、ＴＳパケット間の時間的な順番を示す。タイムスタンプ付加部５０５によってＴＳパケットをタイムスタンプ付きの１９２バイト長のパケットに変換することにより、後述する暗号化部５０７による暗号化処理を効率よく実行することが可能となる。

ＰＩＤフィルタ部５０６は、ＴＳパケットのＰＩＤを監視することによって、視聴対象の番組の再生に必要なＴＳパケット群のみを抽出するフィルタ回路である。すなわち、ＰＩＤフィルタ部５０６は、デスクランブルされたトランスポートストリームに含まれるＴＳパケット群それぞれのＰＩＤに基づいて、トランスポートストリームに含まれるＴＳパケット群の中から視聴対象の放送番組データに対応するＴＳパケット群を抽出する。視聴対象の番組はＣＰＵ１０１によって指示される。ＰＩＤフィルタ部５０６によって抽出された各パケットは暗号化部５０７に送られる。

暗号化部５０７は１９２バイト長のパケット毎に暗号化処理を実行する。この暗号化は、ＥＣＭ，ＥＭＭの暗号化と同じＡＥＳ方式を用いて実行される。暗号化部５０７は、ブロックサイズ１２８ｂｉｔの暗号鍵を用いて、１２８ｂｉｔ長のブロック毎に１９２バイト長のパケットを暗号化する。すなわち、１９２バイト長のパケットは、各々が１２８ｂｉｔ長の１２個のブロックに分割され、それらブロック毎に暗号化される。暗号化された各タイムスタンプ付きＴＳパケットは、ＰＣＩインタフェース部５０８に送られる。

また、ＡＥＳ方式に対応する暗号化部５０７の演算回路は、ＥＣＭ，ＥＭＭの復号のための演算にも利用される。すなわち、ＲＭＰコントローラ５０１は、ＰＩＤフィルタ部５０６からＥＭＭを受け取る。そして、ＲＭＰコントローラ５０１は、ＥＭＭとデバイス鍵Ｋｄとを暗号化部５０７に入力して、暗号化部５０７にＥＭＭの復号処理を実行させる。これにより、ＲＭＰコントローラ５０１は、ワーク鍵Ｋｗを暗号化部５０７から取得することができる。また、ＲＭＰコントローラ５０１は、ＰＩＤフィルタ部５０６からＥＣＭを受け取る。そして、ＲＭＰコントローラ５０１は、ＥＣＭとワーク鍵Ｋｗとを暗号化部５０７に入力して、暗号化部５０７にＥＣＭの復号処理を実行させる。これにより、ＲＭＰコントローラ５０１は、スクランブル鍵Ｋｓを暗号化部５０７から取得することができる。

このように、ＲＭＰコントローラ５０１は、ＥＭＭ、ＥＣＭを復号するための処理を暗号化部５０７を用いて実行する。これにより、ＲＭＰコントローラ５０１内にＡＥＳ暗号のための演算回路を実装する必要がなくなり、回路を簡素化することができる。

次に、図６を参照して、地上波デジタルＴＶ放送の受信から再生までの一連の処理の手順を説明する。

デジタルＴＶチューナ２０１およびＯＦＤＭ復調器２０２から構成されるチューナモジュールは、地上波デジタルＴＶ放送の放送番組データを受信する。受信された放送番組データは、上述したように、スクランブルされたトランスポートストームから構成されている。このトランスポートストームは著作権保護ＬＳＩ２０３に送られる。

著作権保護ＬＳＩ２０３においては、トランスポートストームはデスクランブラ５０４によってデスクランブルされる。このデスクランブルは、上述したように、ＥＣＭ、ＥＭＭ、およびデバイス鍵Ｋｄから生成されるスクランブル鍵Ｋｓを用いて実行される。デスクランブルされた各ＴＳパケットはＰＩＤフィルタ部５０６に送られる。ＰＩＤフィルタ部５０６は４８個のエントリを持つＰＩＤテーブルを有しており、このＰＩＤテーブルを参照して、デスクランブラ５０４からの各ＴＳパケット毎に抽出すべきＴＳパケットであるか否かを判別する。

ＰＩＤテーブルは、複数の規定ＰＩＤ値を保持するＰＩＤテーブル６０１Ａと、複数の指定ＰＩＤ値を保持するＰＩＤテーブル６０１Ｂとから構成されている。規定ＰＩＤ値は、地上波デジタルＴＶ放送の規格で定められた各種制御情報を含むＴＳパケットを識別するＰＩＤ値である。ＰＩＤテーブル６０１Ａには、１６個の規定ＰＩＤ値が保持されている。指定ＰＩＤ値は視聴対象の放送番組に関するＴＳパケットを識別するＰＩＤ値であり、ＲＭＰコントローラ５０１によってＰＩＤテーブル６０１Ｂに設定される。

ＰＩＤフィルタ部５０６は、ＰＩＤテーブル６０１Ａ，６０１Ｂを参照して、デスクランブルされたＴＳパケット群の中からＰＩＤテーブル６０１Ａ，６０１Ｂに設定されたＰＩＤ値群のいずれかと一致するＰＩＤ値を含むＴＳパケット群を抽出する。すなわち、ＰＩＤフィルタ部５０６は、デスクランブルされたＴＳパケットに含まれるＰＩＤ値とＰＩＤテーブル６０１Ａ，６０１Ｂに設定された各ＰＩＤ値とを比較し、デスクランブルされたＴＳパケットに含まれるＰＩＤ値がＰＩＤテーブル６０１Ａ，６０１Ｂに設定されたＰＩＤ値のいずれかに一致するか否かを判別する。一致した場合、ＰＩＤフィルタ部５０６は、デスクランブルされたＴＳパケットを暗号化部５０７に送出する。

このように、ＰＩＤ値が設定されたＰＩＤテーブル６０１Ａ，６０１Ｂを参照してＰＩＤフィルタリング処理を行うことにより、ＰＩＤフィルタリング処理を高速に実行することが可能となる。

暗号化部５０７は、ＰＩＤフィルタ部５０６から送出される各ＴＳパケットを暗号化してＰＣＩバス上に出力する。これにより、視聴対象の放送番組に関する暗号化されたＴＳパケット群のみを含むパーシャルトランスポートストリームがＰＣＩバスを介して主メモリ１０３に転送される。

ＴＶアプリケーションプログラムはソフトウェアデコーダ７０１を備えている。ソフトウェアデコーダ７０１は、ＣＰＵ１０１に著作権保護ＬＳＩ２０３からのパーシャルトランスポートストリームの受信および再生を実行させるプログラムである。ソフトウェアデコーダ７０１は、その機能モジュールとして、復号部７１１、デマルチプレクサ７１２、ビデオデコーダ７１３、およびオーディオデコーダ７１４を備えている。

復号部７１１は、パーシャルトランスポートストリームに含まれる各ＴＳパケットを著作権保護ＬＳＩ２０３と共有している暗号鍵を用いて復号する。復号されたパーシャルトランスポートストリームはデマルチプレクサ７１２に送られる。デマルチプレクサ７１２は、復号されたパーシャルトランスポートストリームをビデオデータを含むＴＳパケットとオーディオデータを含むＴＳパケットとに分離する。ビデオデータを含むＴＳパケットの各々はビデオデコーダ７１３に送られ、オーディオデータを含むＴＳパケットの各々はオーディオデコーダ７１４に送られる。ビデオデコーダ７１３は、ビデオデータをデコード（伸張）する。デコードされたビデオデータは、ＬＣＤ１７に表示される。オーディオデコーダ７１４は、オーディオデータをデコード（伸張）する。デコードされたオーディオデータはスピーカ１８Ａ，１８Ｂから出力される。

上述したように、ソフトウェアデコーダ７０１は、デジタル放送データを一括で処理することはできず、段階を経て処理しなければならない。したがって、各モジュールで処理したデータは、主メモリ１０３に一旦格納した後に次段のモジュールにデータを渡す必要がある。このデータの引渡し時にオープンなシステム上では内容を読み取られたり、キャプチャされることがあるため、暗号化することが必要である。

そこで、各モジュール７１１、７１２の出力部分にデータを部分的に暗号化する部分暗号部７１１Ａ、７１２Ｂを設けると共に、各モジュール７１２、７１３、７１４の入力部分に部分復号部７１２Ａ、７１３Ａ、７１４Ａを設ける。

部分暗号／復号部を、各モジュールの出力部分と入力部分に入れることにより、モジュール間のデータがキャプチャされても、部分的に暗号化されているため図７に示すように再生することができない。なお、図７（Ａ）はＬＣＤ１７に表示される映像であり、図７(Ｂ）はキャプチャされたデータに基づいて再生した映像である。

また、暗号するデータ量は、ストリームの全体を暗号化する場合の５％以下であるため、ＣＰＵの処理量が非常に少なく、性能劣化の影響が少ない。

データを部分暗号化する場合は、図８に示すように、ＣＰＵ１０１内のバッファの全体サイズＡからサンプル数Ｃを取り出す。この場合、Ａ／Ｃ＝Ｂのオフセット毎にＤサイズ分を暗号前のバッファへコピーする。すべてのＣ個のサンプルをコピーした後、ＡＥＳなどの暗号化方式で暗号前の平文バッファ全体を一度に暗号化する。暗号された結果は暗号後のバッファに出力されるので、元のバッファにＡ／Ｃ＝Ｂのオフセット毎にコピーバックする。Ｃ個コピーした後、そのバッファを次段のモジュールに送る。サンプルの取り出し方は、上記のように同じ間隔毎に取り出したり、またはハッシュなどの同じシーケンスのオフセット間隔で取り出してもよい。

部分復号部７１２Ａ、７１３Ａ、７１４Ａによる復号化は、図９に示すように逆の手順で行う。後段のモジュールが受信したバッファのサイズＡは暗号化時と同じであるため復号すべきサンプルがある位置は同じである。したがって、Ａ／Ｃ＝Ｂオフセット毎に暗号ブロックのバッファにコピーし、Ｃ個コピーした後、ＡＥＳで同じ暗号時の鍵で復号する。復号後のバッファから同じＢのオフセット毎にＴＳのバッファにコピーバックして戻すことで完了する。復号後、次段のモジュールに送る。サンプルの取り出し方は、上記のように同じ間隔毎に取り出したり、またはハッシュなどの同じシーケンスのオフセット間隔で取り出してもよい。

上述した実施例は、デジタル放送受信装置やデジタル放送を受信するコンピュータの場合、ＣＰＵを使って放送コンテンツの復号化をおこなう場合もあるが、チューナ部のハードウェアで復号する場合には、復号データをＰＣＩバスなどの汎用バスを経由してメモリに転送される。この転送中のデータをキャプチャされるのを防ぐため、上述した部分暗号化の方式を使用できる。暗号時のハードウェア処理も、転送後のソフトウェアによる復号も全暗号かけるよりも処理量が少ないので、ハードウェアのコスト、ＣＰＵの使用率を下げることができる。

また、コピー制限等の保護が必要な映像、音声コンテンツを扱う機器すべてに本発明は使用できる。

例えば、ＨＤ ＤＶＤ等の記録メディアから映像コンテンツを取り出し、内部で復号化して表示部で映像を表示させるが、映像をデコードするには各段階のソフトウェア、ハードウェアの処理モジュールが必要であり、その間のメモリ内の暗号化が必要である場合に、本発明を適用できる。

また、ＨＤＤやＤＶＤ等に記録する際に、全暗号かけずに部分暗号化方式で記録することが可能である。

また、ネットワークを経由して、デジタルコンテンツを配信する際に、ネットワークへ送信する機器、受信側のセットトップボックスに使用することも考えられる。

また、デジタルデータの一部分のみ暗号化かけることにより、制限されたシーンの内容の表示再生は可能だが、それ以外は視聴できないようにしても良い。

なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。

本発明の一実施形態に係るコンピュータの概観を示す斜視図。 図１のコンピュータのシステム構成を示すブロック図。 図１のコンピュータによって受信される放送番組データを構成するＴＳパケットの構造を示す図。 図１のコンピュータにおいて実行される放送コンテンツのデスクランブル処理を説明するための図。 図１のコンピュータに設けられた著作権保護ＬＳＩの構成を示すブロック図。 図１のコンピュータによって実行される、地上波デジタルＴＶ放送の受信から再生までの一連の処理の手順を説明するための図。 図７（Ａ）はＬＣＤに表示される画像を示す図、図７（Ｂ）はキャプチャされたデータに基づいて表示される画像を示す図。 データを部分暗号化する処理を説明するための図。 データを復号する処理を説明するための図。

符号の説明

１０…ノートブック型パーソナルコンピュータ，１７…ＬＣＤ，１８Ａ．１８Ｂ…スピーカ，１０１…ＣＰＵ，１０３…主メモリ，７０１…ソフトウェアデコーダ，７１１…復号部，７１１Ａ．７１２Ｂ…部分暗号部，７１２…デマルチプレクサ，７１２Ｂ．７１３Ａ…部分復号部，７１３…ビデオデコーダ，７１４…オーディオデコーダ。

Claims (8)

1. ビデオデータとオーディオデータとを含む映像音声情報から映像の表示と音声の出力とを行う情報処理装置であって、
   各種ソフトウェアを実行可能なプロセッサと、
   データが格納されるメモリと、
   映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダであって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダとを具備することを特徴とする情報処理装置。
2. 前記データを部分的に暗号化する処理において、前記プロセッサは、前記データから一部のデータを複数抜き取る処理と、抜き取られた複数のデータを一つのブロックとして暗号化する処理と、暗号化されたブロックを分割して抜き取った部分と差し替える処理とを実行し、
   前記部分的に暗号化された生成データを復号する処理において、前記プロセッサは、他のモジュールから転送されたデータから、差し替えられた部分を取り出して一つのブロックに戻す処理と、前記部録を復号化する処理と、復号化されたデータを前記分割して抜き取った部分と差し替える処理とを実行することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
3. 前記データから一部のデータを複数抜き取る処理時、抜き取り方法をある一定のルールで変化させることを特徴とする請求項２記載の情報処理装置。
4. デジタル放送を受信し、前記映像音声情報を出力するチューナを更に具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
5. 前記映像音声情報が記録された光ディスクを再生するための光ディスク装置を更に具備することを特徴とする請求項１記載の情報処理装置。
6. ビデオデータとオーディオデータとを含み、コンテンツ保護を要する映像音声情報を通信ネットワークのストリームで転送する場合に、前記映像音声情報に対して部分的に暗号化を施こすことを特徴とする映像音声情報保護方法。
7. 前記データを部分的に暗号化する処理において、前記映像音声情報から一部のデータを複数抜き取る処理と、抜き取られた複数のデータを一つのブロックとして暗号化し、暗号化されたブロックを分割して抜き取った部分と差し替えることを特徴とする請求項６記載の映像音声情報保護方法。
8. 前記データから一部のデータを複数抜き取る時、抜き取り方法をある一定のルールで変化させることを特徴とする請求項７記載の映像音声情報保護方法。

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