JP2022140332A - 放送送出装置及び放送受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ＭＭＴを用いるデジタル放送システムにおいて、部分的にスクランブルされたコンテンツを効率的に伝送可能とする。【解決手段】多重化方式としてＭＭＴを用いるデジタル放送システムのための放送送出装置１００は、映像又は音声の放送コンテンツのストリームから抽出されたサブサンプルにスクランブルの対象であるスクランブル部が含まれる場合、スクランブル部に対してスクランブルを施すスクランブル手段１４０と、スクランブルが施されたスクランブル部とスクランブルが施されていない非スクランブル部とを含むサブサンプルをＭＭＴＰパケットのペイロードに格納する場合、当該スクランブル部及び当該非スクランブル部ののうち、当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のそれぞれの長さ情報を含むスクランブル範囲情報を当該ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置する多重化手段１５０とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、デジタル放送システムのための放送送出装置及び放送受信装置に関する。

従来のデジタル放送では、有料放送において契約者のみに放送を限定して受信させる限定受信方式、及び無料放送用のコンテンツ保護方式が用いられている。中でも多重化方式としてＭＭＴ（ＭＰＥＧ Ｍｅｄｉａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ、ＩＳＯ／ＩＥＣ ２３００８－１）を用いるデジタル放送のアクセス制御方式では、放送コンテンツを伝送するＭＭＴＰパケットにおけるＭＭＴＰペイロードのデータ部分を範囲として、ＭＭＴＰパケット単位でスクランブルが施される（非特許文献１参照）。

ところで、放送コンテンツや通信コンテンツで利用されるＨ．２６４／ＡＶＣやＨ．２６５／ＨＥＶＣなどの映像圧縮方式では、映像ストリームはＮＡＬ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）ユニット形式であり、先頭３２ビットにＮＡＬユニット長が、次の１バイトにはＮＡＬユニットのタイプが記述されている。ＮＡＬユニットのタイプには、ＶＰＳ、ＳＰＳ、ＰＰＳ、ＳＥＩなどの非ＶＣＬ（Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）ＮＡＬユニットや、映像データを含むＶＣＬユニットがある。ＶＰＳ、ＳＰＳ、ＰＰＳ、ＳＥＩは、映像ストリームを復号するために必要な情報である。受信側の映像再生アプリケーションは、この非ＶＣＬ ＮＡＬユニットや、ＶＣＬ ＮＡＬユニットのスライスヘッダーの情報から、映像のサイズ、フレームレートやバッファ量など映像デコーダの動作を管理するための情報を得ている。

そのため、通信コンテンツのスクランブルに用いられるＣＥＮＣ（ＭＰＥＧ Ｃｏｍｍｏｎ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ： ＩＳＯ／ＩＥＣ ２３００１－７）においては、映像再生アプリケーションが、スクランブルされたコンテンツに対してスクランブル復号を施す前であっても、非ＶＣＬ ＮＡＬユニットやＶＣＬ ＮＡＬユニットのスライスヘッダーの情報にアクセスできるように、それらの情報のみをスクランブルせずに伝送する仕様を定めている（非特許文献２参照）。

ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６１ 「デジタル放送におけるアクセス制御方式（第２世代）及びＣＡＳプログラムのダウンロード方式」 第一編 「アクセス制御方式（第２世代）」 ＩＳＯ／ＩＥＣ ２３００１－０７ 「Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ－ＭＰＥＧ ｓｙｓｔｅｍｓ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ－Ｐａｒｔ７：Ｃｏｍｍｏｎ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ ｉｎ ＩＳＯ ｂａｓｅ ｍｅｄｉａ ｆｉｌｅ ｆｏｒｍａｔ ｆｉｌｅｓ」

ＭＭＴを用いるデジタル放送では、前述の通り、ＭＭＴＰパケット化する際に、ペイロードに格納される映像ストリーム全体にスクランブルが施されるため、非スクランブル部及びスクランブル部を一つのペイロードに含むことはできなかった。

ＶＣＬ ＮＡＬユニットのうち、スクランブルをかけないスライスヘッダーのみをスクランブル無しのＭＭＴＰパケットで伝送し、残りのスライスデータをスクランブル有りのＭＭＴＰパケットで伝送するといったように、非スクランブル部及びスクランブル部を別々のＭＭＴＰパケットとして伝送することは可能である。しかし、スライスヘッダーのバイト数が小さいため、多重化効率が低下し得る。

そこで、本発明は、ＭＭＴを用いるデジタル放送システムにおいて、部分的にスクランブルされたコンテンツを効率的に伝送可能とする放送送出装置及び放送受信装置を提供することを目的とする。

第１の態様に係る放送送出装置は、多重化方式としてＭＭＴを用いるデジタル放送システムのための放送送出装置であって、映像又は音声の放送コンテンツのストリームから抽出されたサブサンプルにスクランブルの対象であるスクランブル部が含まれる場合、前記スクランブル部に対してスクランブルを施すスクランブル手段と、前記スクランブルが施された前記スクランブル部とスクランブルが施されていない非スクランブル部とを含む前記サブサンプルをＭＭＴＰパケットのペイロードに格納する場合、当該スクランブル部及び当該非スクランブル部のうち、当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のそれぞれの長さ情報を含むスクランブル範囲情報を当該ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置する多重化手段と、を備えることを要旨とする。

第２の態様に係る放送受信装置は、多重化方式としてＭＭＴを用いるデジタル放送システムのための放送受信装置であって、ヘッダー部にスクランブル範囲情報が配置されたＭＭＴＰパケットを受信した場合、前記スクランブル範囲情報に含まれる長さ情報を用いて、サブサンプルにおける当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のうちスクランブルが施されたスクランブル部と前記サブサンプルにおける当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のうちスクランブルが施されていない非スクランブル部とを前記ＭＭＴＰパケットのペイロードから取得する分離手段と、前記スクランブル部に対してスクランブル復号を施すスクランブル復号手段と、前記非スクランブル部と、前記スクランブル復号が施された前記スクランブル部とに含まれる放送コンテンツを圧縮復号することで再生する再生手段と、を備えることを要旨とする。

本発明によれば、ＭＭＴを用いるデジタル放送システムにおいて、部分的にスクランブルされたコンテンツを効率的に伝送可能とする放送送出装置及び放送受信装置を提供できる。

実施形態に係るデジタル放送システムの構成を示す図である。 実施形態に係る放送送出装置の構成を示す図である。 実施形態に係る放送送出装置の動作を説明するための図である。 実施形態に係るスクランブル部を運ぶＭＭＴＰパケットの構成を示す図である。 実施形態に係るスクランブル関連情報マルチタイプヘッダー拡張の具体例を示す図である。 実施形態に係るスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張の具体例を示す図である。 実施形態に係る放送受信装置の構成を示す図である。 実施形態に係る多重化方法を示すフロー図である（その１）。 実施形態に係る多重化方法を示すフロー図である（その２）。 実施形態に係るデジタル放送システムの変形例を示す図である。 変更例に係るデジタル放送システムにおける多重化方法を説明するための図である。

図面を参照して実施形態について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一又は類似の部分には、同一又は類似の符号を付している。

（デジタル放送システム）
まず、本実施形態に係るデジタル放送システムについて説明する。図１は、本実施形態に係るデジタル放送システム１の構成を示す図である。

図１に示すように、本実施形態に係るデジタル放送システム１は、ＡＲＩＢ規格に基づく放送システムであって、放送送出装置１００と、放送受信装置２００とを有する。

放送送出装置１００は、部分的にスクランブルされた放送コンテンツを送出する装置である。放送コンテンツは、映像・音声などのメディアデータである。放送送出装置１００は、例えば放送局に設けられる。本実施形態において、放送送出装置１００は、部分的にスクランブルされた放送コンテンツを、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０の規格に基づいてＭＭＴＰ化したストリームとして伝送する。

放送受信装置２００は、放送伝送路１０を介して放送コンテンツを受信する装置である。放送伝送路１０は、いずれの放送の伝送路であってもよいが、例えば地上放送、衛星放送、ケーブル放送などの伝送路である。放送受信装置２００は、チューナーなどの放送受信機能を搭載しており、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０の規格に基づいて受信コンテンツに対するスクランブル復号を施し、放送コンテンツを再生する。

（放送送出装置）
次に、本実施形態に係る放送送出装置１００について説明する。図２は、本実施形態に係る放送送出装置１００の構成を示す図である。図３は、本実施形態に係る放送送出装置１００の動作を説明するための図である。

図２に示すように、本実施形態に係る放送送出装置１００は、サンプル化手段１１０と、サブサンプル化手段１２０と、ユニット化手段１３０と、スクランブル手段１４０と、多重化手段１５０とを有する。

サンプル化手段１１０は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、映像又は音声の放送コンテンツのストリームを例えば１フレーム毎のサンプルに分割する。放送コンテンツは、例えば、Ｈ．２６４｜ＭＰＥＧ－４ ＡＶＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）、Ｈ．２６５｜ＭＰＥＧ－Ｈ ＨＥＶＣ（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ）といった映像符号化方式により圧縮符号化されたＮＡＬ（Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｂｓｔｒａｃｔｉｏｎ Ｌａｙｅｒ）構造の映像ストリームや、ＭＰＥＧ－４ ＡＡＣ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ａｕｄｉｏ Ｃｏｄｉｎｇ）等の音声ストリームなどを含むものとする。

サブサンプル化手段１２０は、図３（ｃ）及び（ｄ）に示すように、サンプルを、一対の非スクランブル部・スクランブル部の組み合わせ、或いはいずれか一方のみからなる複数のサブサンプルに分割する。この時、サブサンプル化手段１２０は、ＮＡＬ構造の映像フレームにおいては、例えばＶＣＬ（Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）ＮＡＬユニットの前に配置された複数の非ＶＣＬ（Ｖｉｄｅｏ Ｃｏｄｉｎｇ Ｌａｙｅｒ）ＮＡＬユニットや、ＶＣＬ ＮＡＬユニットスライスヘッダーまでの情報を含む部分を非スクランブル部とし、ＶＣＬ ＮＡＬユニットのスライスデータをスクランブル部とすることができる。図３においては、各サンプルを３つのサブサンプルに分割する一例を示しているが、サブサンプル分割数は、１又は２であってもよいし、４以上であってもよい（ユニットに収まるように分割したサブサンプルの一部を「分割範囲」と呼ぶ）。

但し、サブサンプル化手段１２０は任意の位置を非スクランブル部・スクランブル部に分類してもよいし、非ＶＣＬユニットとＶＣＬユニットを別のサブサンプルとしてもよい。図３（ｄ）において、各サブサンプルが非スクランブル部とスクランブル部とのセットを含む一例を示しているが、非スクランブル部のみで構成されるサブサンプルが存在してもよいし、スクランブル部のみで構成されるサブサンプルが存在してもよい。

ユニット化手段１３０は、図３（ｅ）に示すように、各サブサンプルを、予め設定したＭＭＴＰパケットのサイズ（例えば１４００バイト）を超えないように分割したり、ＭＭＴＰパケットサイズよりも小さい連続する複数のサブサンプルをＭＭＴＰパケットのサイズを超えないように纏めることによりユニット化する。図３（ｅ）においては、１つのサブサンプルを２つのユニットに分割する一例と、２つのサブサンプルを１つのユニットに纏める一例を示している。

スクランブル手段１４０は、別途設定する暗号鍵を用いて、例えばＡＥＳ １２８ビットＣＴＲモードにより、各ユニットのスクランブル部に順次スクランブルを施す。スクランブルに関しては、ユニットの先頭から順次スクランブル部を１６バイト毎のブロックに分割し（ユニットの最後もしくはサブサンプルの最後のブロックは１６バイト未満となる場合もある）、ブロック毎に暗号鍵と、ＭＭＴスクランブル初期値にカウンタ値を加算した値とを用いてスクランブルを施す。カウンタ値は、ユニットの最初のブロックでは０であり、ユニット内の全てのブロックのスクランブルが終わるまで継続してブロック毎に１ずつインクリメントされる。

多重化手段１５０は、ＭＭＴに基づく多重化を行う。多重化手段１５０は、図３（ｅ）及び（ｆ）に示すように、１つのユニットをペイロードに含むＭＭＴＰパケットを順次生成し、これらのＭＭＴＰパケットを１本のストリームに多重化して送出する。なお、図３（ｆ）に示すように、ＭＭＴＰパケットのヘッダー部には、ＭＭＴ方式のヘッダー拡張による拡張ヘッダー領域を設けることができる。特に、ＡＲＩＢ規格では、ヘッダー拡張のＡＲＩＢ固有の仕様としてマルチタイプヘッダー拡張が規定されている。

図４は、本実施形態に係るスクランブル部を運ぶＭＭＴＰパケットの構成を示す図である。図４（ａ）はペイロードに格納されるユニットがスクランブル部のみで構成されるスクランブルＭＭＴＰパケットを示し、図４（ｂ）はペイロードに格納されるユニットが非スクランブル部及びスクランブル部で構成される部分的スクランブルＭＭＴＰパケットを示す。

図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、多重化手段１５０は、スクランブル部を運ぶＭＭＴＰパケットのヘッダー部に、スクランブルに関する情報を含むスクランブル関連情報マルチタイプヘッダー拡張を配置する。多重化手段１５０は、スクランブル部を運ばないＭＭＴＰパケット（非スクランブルＭＭＴＰパケット）のヘッダー部には、スクランブル関連情報マルチタイプヘッダー拡張を配置しなくてもよい。

図４（ｂ）に示すように、多重化手段１５０は、スクランブルが施されたスクランブル部と非スクランブル部とを含むサブサンプルあるいはその分割範囲をＭＭＴＰパケットのペイロードに格納する場合、当該スクランブル部及び当該非スクランブル部のそれぞれの長さ情報を含むスクランブル範囲情報を当該ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置する。本実施形態において、多重化手段１５０は、スクランブル範囲情報を、マルチタイプヘッダー拡張を用いてヘッダー部の拡張領域（拡張ヘッダー領域）に配置するものとする。このようなマルチタイプヘッダー拡張を「スクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張」と呼ぶこととする。

図４（ｂ）に示す例において、非スクランブル部の長さがａバイトであって、スクランブル部の長さがｂバイトである。この場合、多重化手段１５０は、非スクランブル部の長さがａバイトであって、スクランブル部の長さがｂバイトである旨の長さ情報をスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張に含める。１つのＭＭＴＰパケットのペイロードが複数のサブサンプルを含み、いずれかのサブサンプルが非スクランブル部を含み、かついずれかのサブサンプルがスクランブル部を含む場合、多重化手段１５０は、当該複数のサブサンプルと同数のスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張を当該ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に設ける。スクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張の具体例については後述する。

図５は、本実施形態に係るスクランブル関連情報マルチタイプヘッダー拡張の具体例を示す図である。なお、図５の一部は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６１ ２．３版 第一編 第 １ 部 図３－１を引用している。

図５に示すように、ＡＲＩＢ Ｂ６１に基づき、マルチ拡張ヘッダータイプを０ｘ０００１としている。ユニットがサブサンプルもしくはその分割範囲の非スクランブル部のみで構成される場合、多重化手段１５０は、マルチタイプヘッダー拡張のＭＭＴＰスクランブル制御ビットを０ｘ００とするか、又はマルチタイプヘッダー拡張を利用しないことで、当該ＭＭＴＰパケットにスクランブルを施されていないことを示す。

一方、ユニットがスクランブル部を含む一つ或いは複数のサブサンプルで構成される場合、多重化手段１５０は、マルチタイプヘッダー拡張のＭＭＴＰスクランブル制御ビットを０ｘ１０（スクランブル有り・偶数鍵）又は０ｘ１１（スクランブル有り・奇数鍵）とすることでスクランブルが施されていることを示す。

また、多重化手段１５０は、スクランブルの初期値情報であるＭＭＴスクランブル初期値については、ＭＭＴスクランブル初期値制御ビットを０ｘ００とし、ＡＲＩＢ ＴＲ－Ｂ３９第５編第４章４．５節に記載の初期カウンタ値生成方法に基づいてＭＭＴスクランブル初期値を決定してもよい。或いは、多重化手段１５０は、ＭＭＴスクランブル初期値制御ビットを０ｘ０１としたうえで、ＭＭＴスクランブル初期値情報として、別途決定した当該ユニットのスクランブル初期値のデータを記述してもよい。なお、現在使用している暗号鍵が奇数鍵か偶数鍵であるかは、ＥＣＭ（Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｍｅｓｓａｇｅ）等により別途識別するものとする。ＥＣＭについては、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６１に詳しい。

図６は、本実施形態に係るスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張の具体例を示す図である。スクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張には、各サブサンプルあるいはその分割範囲の非スクランブル部及びスクランブル部のそれぞれのバイト数が記述される。スクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張には、一例としてＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６０に記載のマルチタイプヘッダー拡張を用いることができる。図６において、１つのサブサンプルあるいはその分割範囲の非スクランブル部・スクランブル部の組み合わせの情報を含むスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張のデータ構造の一例を示している。

図６に示すように、スクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張（Ｈｅａｄｅｒ＿ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ＿ｂｙｔｅ＿ｆｏｒ＿ｓｃｒａｍｂｌｅ＿ｒａｎｇｅ＿ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）は、ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｅｎｄ＿ｆｌａｇと、ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｔｙｐｅと、ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｌｅｎｇｔｈと、ｂｙｔｅｓ＿ｏｆ＿ｃｌｅａｒ＿ｄａｔａと、ｂｙｔｅｓ＿ｏｆ＿ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ＿ｄａｔａとを有する。

ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｅｎｄ＿ｆｌａｇは、当該ＭＭＴＰパケット内に、本マルチタイプヘッダー拡張に続く他のマルチタイプヘッダー拡張が存在するか否かを示すフラグである。例えば、後続のマルチタイプヘッダー拡張が存在する場合は１、存在しない場合は０とする。

ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｔｙｐｅは、マルチタイプヘッダー拡張のタイプを示す値である。サブサンプル関連情報マルチタイプヘッダー拡張のタイプを示す値は、例えば０ｘ０００４と定義するものとする。

ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｌｅｎｇｔｈは、本マルチタイプヘッダー拡張における、本フィールドに後続するデータの長さを示す。

ｂｙｔｅｓ＿ｏｆ＿ｃｌｅａｒ＿ｄａｔａは、当該サブサンプルあるいはその分割範囲の非スクランブル部のバイト数を示し、ｂｙｔｅｓ＿ｏｆ＿ｐｒｏｔｅｃｔｅｄ＿ｄａｔａは、当該サブサンプルあるいはその分割範囲のスクランブル部のバイト数を示す。

サブサンプルが複数存在する場合、ｈｄｒ＿ｅｘｔ＿ｅｎｄ＿ｆｌａｇを０（他のマルチタイプヘッダーが存在することを示す）とし、それぞれのサブサンプルのスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張を順次追記することで記述可能である。

（放送受信装置）
次に、本実施形態に係る放送受信装置２００について説明する。図７は、本実施形態に係る放送受信装置２００の構成を示す図である。

図７に示すように、放送受信装置２００は、分離手段２１０と、スクランブル復号手段２２０と、再生手段２３０とを有する。

分離手段２１０は、ＭＭＴに基づく多重分離を行う。受信ストリームからスクランブルコンテンツを抽出する。分離手段２１０は、ヘッダー部にスクランブル範囲情報が配置されたＭＭＴＰパケットを受信した場合、スクランブル範囲情報に含まれる長さ情報を用いて、ユニットに含まれるサブサンプルもしくはその分割範囲のうちスクランブルが施されたスクランブル部とユニットに含まれるサブサンプルもしくはその分割範囲のうちスクランブルが施されていない非スクランブル部とをＭＭＴＰパケットのペイロードから取得する。また、分離手段２１０は、ヘッダー部に複数のスクランブル範囲情報が配置されたＭＭＴＰパケットを受信した場合、当該複数のスクランブル範囲情報のそれぞれに含まれる長さ情報を用いて、スクランブル部と非スクランブル部との複数のセットをペイロードから取得する。

スクランブル復号手段２２０は、取得されたスクランブル部に対してスクランブル復号を施す。具体的には、スクランブル復号手段２２０は、スクランブル関連情報マルチタイプヘッダー拡張及びスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張の情報に従って、スクランブル復号を行う。

再生手段２３０は、取得された非スクランブル部とスクランブル復号が施されたスクランブル部とに含まれる放送コンテンツを圧縮復号することで再生する。放送コンテンツが圧縮符号化された映像データであって、再生手段２３０が映像デコーダを含んでもよい。

（多重化方法）
次に、本実施形態に係る多重化方法について説明する。図８及び図９は、本実施形態に係る多重化方法を示すフロー図である。本フロー図では、１つのサンプルにおける１つのユニットの多重化について示す。また、暗号鍵は別途設定されており、本フロー図では偶数鍵であるとする。

ステップＳ１において、サンプル化手段１１０は、入力ストリームからサンプルを分離する。

ステップＳ２において、サブサンプル化手段１２０は、当該サンプルを、スクランブルをかけない部分である非スクランブル部とそれに続くスクランブルをかける部分であるスクランブル部、或いはいずれか一方を含む、複数のサブサンプルに分割する。

ステップＳ３において、ユニット化手段１３０は、サブサンプルを所定のサイズ（例えば１４００バイト）以下になるように分割するか、所定サイズ以下の連続する複数のサブサンプルを纏めて、所定サイズ以下のユニットを生成する。

ステップＳ４において、多重化手段１５０は、当該ユニットが非スクランブル部のサブサンプルのみであるか否かを判定する。当該ユニットが非スクランブル部のみである場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５において、多重化手段１５０は、スクランブル無しのＭＭＴＰパケットとして送出し、当該ユニットについての処理を終了する。

一方、当該ユニットが非スクランブル部以外も含む場合（ステップＳ４：ＮＯ）、ステップＳ６において、スクランブル手段１４０は、当該ユニットのスクランブルの初期化情報であるＭＭＴスクランブル初期値ＩＶを決定し、カウンタＣを０にセットする。

ステップＳ７において、多重化手段１５０は、当該ユニットがスクランブル部のサブサンプルのみであるか否かを判定する。当該ユニットがスクランブル部のサブサンプルのみである場合（ステップＳ７：ＹＥＳ）、ステップＳ８において、多重化手段１５０は、マルチタイプヘッダー拡張終了フラグを１として、スクランブル関連情報マルチタイプヘッダー拡張を生成する。そして、ステップＳ９において、多重化手段１５０は、サブサンプル数Ｎを１として、ステップＳ１７の処理に移る。

一方、当該ユニットがスクランブル部以外も含む場合（ステップＳ７：ＮＯ）、ステップＳ１０において、多重化手段１５０は、マルチタイプヘッダー拡張終了フラグを０（後続するマルチタイプ拡張ヘッダーがあることを示す。）として、スクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張を生成する。そして、ステップＳ１１において、多重化手段１５０は、ループカウンタｉを０、サブサンプル数をＮとして、ループ処理（ステップＳ１２乃至Ｓ１６）を開始する。

ステップＳ１２において、多重化手段１５０は、サブサンプル（ｉ）が当該ユニットの最後のサブサンプル（ｉ＝Ｎ－１）であるか否かを判定する。

最後のサブサンプルでない場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、ステップＳ１３において、多重化手段１５０は、マルチタイプヘッダー拡張終了フラグを０として、サブサンプル（ｉ）の非スクランブル部のバイト数及びスクランブル部のバイト数を含むスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張を生成する。

一方、最後のサブサンプルである場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、ステップＳ１４において、多重化手段１５０は、マルチタイプヘッダー拡張終了フラグを１として、サブサンプル（ｉ）の非スクランブル部のバイト数及びスクランブル部のバイト数を含むスクランブル範囲情報マルチタイプヘッダー拡張を生成する。

ステップＳ１５において、多重化手段１５０は、ループカウンタｉをインクリメントする。

ステップＳ１６において、多重化手段１５０は、ループカウンタｉがＮよりも小さいか否かを判定する。ループカウンタｉがＮよりも小さい場合（ステップＳ１６：ＹＥＳ）、Ｓ１２に戻り、ループ処理を継続する。

一方、すべてのサブサンプルの処理が終了（ｉ＝Ｎ）した場合（ステップＳ１６：ＮＯ）、ステップＳ１７において、多重化手段１５０は、ループカウンタｉを０にリセットし、サブサンプルのスクランブルの処理に移す。

ステップＳ１８において、スクランブル手段１４０は、サブサンプル（ｉ）のスクランブル部を１６バイト毎のブロックに分割する（サブサンプルの最後のブロックは16バイト未満の場合もある。）。

ステップＳ１９において、スクランブル手段１４０は、ブロックのループカウンタｋを０、ブロック数をＭとして、ブロックに対するループ処理（ステップＳ２０乃至Ｓ２２）を開始する。

ステップＳ２０において、スクランブル手段１４０は、暗号鍵と、ＭＭＴスクランブル初期値ＩＶ及びカウンタＣを加算した値とを用いて、ＡＥＳ１２８ビットによりブロック（ｋ）にスクランブルを施す。

ステップＳ２１において、スクランブル手段１４０は、カウンタＣ及びループカウンタｋのそれぞれをインクリメントする。

ステップＳ２２において、スクランブル手段１４０は、ループカウンタｋがＭよりも小さいか否かを判定する。ループカウンタｋがＭよりも小さい場合（ステップＳ２２：ＹＥＳ）、Ｓ２０に戻り、次のブロックの処理に移る。

すべてのブロックの処理が終了（ｋ＝Ｍ）した場合（ステップＳ２２：ＮＯ）、ステップＳ２３において、多重化手段１５０は、ループカウンタｉをインクリメントする。

ステップＳ２４において、多重化手段１５０は、ループカウンタｉがＮよりも小さいか否かを判定する。ループカウンタｉがＮよりも小さい場合（ステップＳ２４：ＹＥＳ）、ステップＳ１８に戻って次のサブサンプルの処理に移る。

一方、すべてのサブサンプルの処理が終了（ｉ＝Ｎ）した場合（ステップＳ２４：ＮＯ）、ステップＳ２５において、多重化手段１５０は、これらのサブサンプルを含むスクランブル有りのＭＭＴパケットとして送出して、処理を終了する。

（実施形態のまとめ）
以上説明したように、多重化方式としてＭＭＴを用いるデジタル放送システム１のための放送送出装置１００は、映像又は音声の放送コンテンツのストリームから抽出されたサブサンプルにスクランブルの対象であるスクランブル部が含まれる場合、スクランブル部に対してスクランブルを施すスクランブル手段１４０と、スクランブルが施されたスクランブル部とスクランブルが施されていない非スクランブル部とを含むサブサンプルをＭＭＴＰパケットのペイロードに格納する場合、当該スクランブル部及び当該非スクランブル部のうち、当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のそれぞれの長さ情報を含むスクランブル範囲情報を当該ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置する多重化手段１５０と、を有する。

また、放送受信装置２００は、ヘッダー部にスクランブル範囲情報が配置されたＭＭＴＰパケットを受信した場合、スクランブル範囲情報に含まれる長さ情報を用いて、サブサンプルにおける当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のうちスクランブルが施されたスクランブル部とサブサンプルにおける当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のうちスクランブルが施されていない非スクランブル部とをＭＭＴＰパケットのペイロードから取得する分離手段２１０と、スクランブル部に対してスクランブル復号を施すスクランブル復号手段２２０と、非スクランブル部と、スクランブル復号が施されたスクランブル部とに含まれる放送コンテンツを圧縮復号することで再生する再生手段２３０と、を有する。

これにより、ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納するサブサンプルが部分的にスクランブルされる場合であっても、ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置されたスクランブル範囲情報によって、放送受信装置２００がＭＭＴＰパケットのペイロード内の非スクランブル部及びスクランブル部のそれぞれを特定可能になるため、非スクランブル部及びスクランブル部を１つのＭＭＴＰパケットのペイロードに含めることが可能である。よって、ＭＭＴを用いるデジタル放送システム１において、部分的にスクランブルされたコンテンツを効率的に伝送可能になる。

特に、非ＶＣＬ ＮＡＬユニットやＶＣＬ ＮＡＬユニットのスライスヘッダー等の映像デコーダの動作を管理するための情報などを非スクランブル部とすることにより、放送受信装置２００の再生手段２３０（映像デコーダを含む）は、スクランブル復号を行う前に、映像デコーダの動作を管理するための情報を得ることができるため、速やかな映像再生が可能になる。

なお、スクランブル部のみで構成されるサブサンプルをＭＭＴＰパケットのペイロードに格納する場合、多重化手段１５０は、スクランブル範囲情報をＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置せずに、当該サブサンプルをペイロードに含むスクランブル有りのＭＭＴＰパケットを生成する。非スクランブル部のみで構成されるサブサンプルをペイロードに格納する場合、多重化手段１５０は、スクランブル範囲情報をＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置せずに、当該サブサンプルをＭＭＴＰパケットのペイロードに含むスクランブル無しのＭＭＴＰパケットを生成する。これにより、必要な場合に限りスクランブル範囲情報を配置することができるため、オーバーヘッドの増大を抑制できる。

本実施形態において、放送送出装置１００の多重化手段１５０は、スクランブル範囲情報を、ＭＭＴ方式のマルチタイプヘッダー拡張を用いてヘッダー部の拡張領域に配置する。これにより、既存のＡＲＩＢ規格を大幅に変更することなく、ＭＭＴＰパケット単位でスクランブル範囲情報を伝送可能である。

本実施形態において、放送送出装置１００の多重化手段１５０は、複数のサブサンプルをペイロードに格納する場合であって、且つ、当該複数のサブサンプルのいずれかがスクランブル部及を含み、かついずれかが非スクランブル部を含む場合、当該複数のサブサンプルに対応する複数のスクランブル範囲情報をヘッダー部に配置する。これにより、スクランブル部及び非スクランブル部を含む複数のサブサンプルを１つのＭＭＴＰパケットで纏めて効率的に伝送できる。

（デジタル放送システムの変形例）
次に、上述のデジタル放送システム１の変形例について説明する。図１０は、デジタル放送システム１の変形例を示す図である。

図１０に示すように、本変形例に係るデジタル放送システム１は、中継装置３００及び通信端末４００をさらに有する。

中継装置３００は、放送伝送路１０を介してスクランブルコンテンツを受信する。中継装置３００は、チューナーなどの放送受信機能を搭載した中継装置であり、デジタル放送で伝送されたスクランブルコンテンツを受信し、スクランブル復号を施すことなく、通信ネットワーク２０を介してスクランブルコンテンツを通信端末４００に中継する。通信ネットワーク２０は、例えば宅内に設けられるＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）である。ＬＡＮは、無線ＬＡＮであってもよい。

通信端末４００は、放送受信機能を搭載していない端末である。通信端末４００は、例えば、ＰＣ（Ｐｅｒｏｓｏｎａｌ Ｃｏｍｐｕｔｅｒ）、スマートフォン、又はタブレット端末などである。通信端末４００は、中継装置３００により中継されたスクランブルコンテンツを通信ネットワーク２０経由で受信し、受信したスクランブルコンテンツに対してスクランブル復号を施し、放送コンテンツを再生する。通信端末４００は、通信コンテンツ向けのスクランブル方式であるＣＥＮＣ方式に従ってスクランブル復号を行う。

なお、放送受信装置２００は、ＡＲＩＢ ＳＴＤ－Ｂ６１で規定されるデジタル放送のアクセス制御方式（以下、「ＡＲＩＢ方式」と呼ぶ）に従ってスクランブル復号（以下、「放送スクランブル復号」と呼ぶ）を行う。

このように、中継装置３００によりスクランブルコンテンツを通信端末４００に中継することにより、放送受信機能を搭載していない通信端末４００であっても放送コンテンツを再生可能である。ここで、通信ネットワーク２０上ではスクランブルが施された状態で伝送されるため、コンテンツ保護も担保できる。しかしながら、スクランブルの方式に関し、ＡＲＩＢ方式はＣＥＮＣ方式と互換性がないため、通信端末４００がＡＲＩＢ方式でスクランブルされた放送コンテンツに対して通信スクランブル復号を行うことは困難である。

そこで、本変更例において、放送送出装置１００は、ＡＲＩＢ方式に準拠しつつ、ＣＥＮＣ方式と互換性があるかたちで放送コンテンツのスクランブル及び多重化を行ってスクランブルコンテンツを伝送することにより、通信端末４００がスクランブルコンテンツに対して通信スクランブル復号を行うことを可能とする。

図１１は、本変更例に係るデジタル放送システム１における多重化方法を説明するための図である。図１１（ａ）はＡＲＩＢ方式及びＣＥＮＣ方式を比較して示し、図１１（ｂ）は本変更例に係る多重化方法を示す。

図１１（ａ）に示すように、ＡＲＩＢ方式は、ＭＭＴＰパケットにおけるＭＭＴＰペイロードのデータ部分をスクランブル範囲として、ＭＭＴＰパケット単位でスクランブルを施す。スクランブルに用いるスクランブル初期値（ＩＶ：Ｉｎｉｔｉａｌｉｚａｔｉｏｎ Ｖｅｃｔｏｒ）はＭＭＴＰパケット単位で設定される。

一方、ＣＥＮＣ方式のＳｕｂｓａｍｐｌｅ ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎは、サンプル（例えば映像・音声の１フレーム）を分割して得たサブサンプル単位でスクランブルを施す。但し、コンテンツのヘッダー情報（非スクランブル部）をスクランブルせずに、スクランブル部のみをスクランブルする。スクランブルに用いるスクランブル初期値（ＩＶ）は、サンプル単位で設定される。

図１１（ｂ）に示すように、本変更例に係る多重化方法は、サンプルが複数のサブサンプルで構成されている場合、当該サンプルの最後を除くサブサンプルのスクランブル部の長さを０もしくはスクランブルに用いる暗号鍵長の整数倍とし、サブサンプルをＭＭＴＰパケットに収まるサイズにユニット化した際に、ユニットがスクランブル部を含み、且つ当該分割範囲が当該サンプルの最後のサブサンプルの最終バイトを含まない場合、ユニットのスクランブル部の長さが暗号鍵長の整数倍となるようにサブサンプル化及びユニット化することにより、ＭＭＴＰパケット単位でスクランブルを完結させる。これにより、ＡＲＩＢ方式及びＣＥＮＣ方式の両方式のスクランブル単位に関する制約を満たすことができる。

また、本変更例に係る多重化方法は、上述のように、非スクランブル部及びスクランブル部を示すスクランブル範囲情報のマルチタイプヘッダー拡張を新たに定義し、ペイロードのスクランブル部だけをスクランブル範囲とする。このようなマルチタイプヘッダー拡張により、部分的なスクランブルを可能としつつ、ＡＲＩＢ方式及びＣＥＮＣ方式の両方式のスクランブル範囲に関する制約を満たすことができる。

さらに、本変更例に係る多重化方法は、サンプルの先頭となるスクランブル部を含むサブサンプルの先頭のスクランブル部を含むユニットのＩＶはサンプルのＩＶと共通とし、２つ目以降の各ユニットに対するＩＶは直前のユニットのＩＶに基づきユニットごと（すなわち、ＭＭＴＰパケットごと）に設定する。これにより、ＡＲＩＢ方式及びＣＥＮＣ方式の両方式のスクランブル初期値に関する制約を満たすことができる。

なお、本変更例に係る多重化方法は、スクランブルに用いる暗号アルゴリズムとして、ＡＲＩＢ方式及びＣＥＮＣ方式の両方式で利用可能な暗号アルゴリズムを採用する。このような暗号アルゴリズムは、ＡＥＳ ＣＴＲモードである。

このような多重化方法を用いることにより、ＡＲＩＢ方式に準拠しつつ、ＣＥＮＣ方式と互換性があるかたちで放送コンテンツのスクランブル及び多重化を行うことができるため、放送受信装置２００及び通信端末４００のいずれも同一のスクランブルコンテンツに対してスクランブル復号を行うことが可能である。よって、デジタル放送で伝送されたスクランブルコンテンツを多様な端末で再生できるようになる。

なお、ＡＥＳ ＣＴＲモードを暗号アルゴリズムとして用いる一例について説明したが、ＡＲＩＢ方式及びＣＥＮＣ方式で共通する暗号アルゴリズムであればよく、そのような共通の暗号アルゴリズムが新たに導入された場合にはＡＥＳ ＣＴＲモードに代えて当該新たな暗号アルゴリズムを採用してもよい。

（その他の実施形態）
上述の各装置（放送送出装置１００、放送受信装置２００、中継装置３００、通信端末４００）が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ－ＲＯＭやＤＶＤ－ＲＯＭなどの記録媒体であってもよい。また、上述の各装置（放送送出装置１００、放送受信装置２００、中継装置３００、通信端末４００）が行う各処理を実行する回路を集積化し、当該装置を半導体集積回路（チップセット、ＳｏＣ）により構成してもよい。

以上、図面を参照して実施形態について詳しく説明したが、具体的な構成は上述のものに限られることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において様々な設計変更などをすることが可能である。

１ ：デジタル放送システム
１０ ：放送伝送路
２０ ：通信ネットワーク
１００ ：放送送出装置
１１０ ：サンプル化手段
１２０ ：サブサンプル化手段
１３０ ：ユニット化手段
１４０ ：スクランブル手段
１５０ ：多重化手段
２００ ：放送受信装置
２１０ ：分離手段
２２０ ：スクランブル復号手段
２３０ ：再生手段
３００ ：中継装置
４００ ：通信端末

Claims (10)

1. 多重化方式としてＭＭＴを用いるデジタル放送システムのための放送送出装置であって、
   映像又は音声の放送コンテンツのストリームから抽出されたサブサンプルにスクランブルの対象であるスクランブル部が含まれる場合、前記スクランブル部に対してスクランブルを施すスクランブル手段と、
   前記スクランブルが施された前記スクランブル部とスクランブルが施されていない非スクランブル部とを含む前記サブサンプルをＭＭＴＰパケットのペイロードに格納する場合、当該スクランブル部及び当該非スクランブル部のうち、当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のそれぞれの長さ情報を含むスクランブル範囲情報を当該ＭＭＴＰパケットのヘッダー部に配置する多重化手段と、
   を備えることを特徴とする放送送出装置。
2. 前記多重化手段は、前記スクランブル範囲情報を、ＭＭＴ方式のヘッダー拡張を用いて前記ヘッダー部の拡張領域に配置する
   ことを特徴とする請求項１に記載の放送送出装置。
3. 前記サブサンプルのうち前記スクランブル部のみで構成される分割範囲を前記ペイロードに格納する場合、前記多重化手段は、前記スクランブル範囲情報を前記ヘッダー部に配置せずに、当該分割範囲を前記ペイロードに含むスクランブル有りのＭＭＴＰパケットを生成し、
   前記サブサンプルのうち非スクランブル部のみで構成される分割範囲を前記ペイロードに格納する場合、前記多重化手段は、前記スクランブル範囲情報を前記ヘッダー部に配置せずに、当該分割範囲を前記ペイロードに含むスクランブル無しのＭＭＴＰパケットを生成する
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の放送送出装置。
4. 複数の前記サブサンプル、あるいは、サブサンプルのうちＭＭＴＰパケットに格納される分割範囲を前記ペイロードに格納する場合であって、且つ、当該複数のサブサンプルのいずれかが前記スクランブル部を含み、当該複数のサブサンプルのいずれかが前記非スクランブル部を含む場合、前記多重化手段は、当該複数のサブサンプルに対応する複数の前記スクランブル範囲情報を前記ヘッダー部に配置する
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の放送送出装置。
5. 前記放送コンテンツは、圧縮符号化された映像データを含み、
   前記非スクランブル部は、前記圧縮符号化された映像データに含まれる情報であって、受信側の映像デコーダの動作を管理するための情報を含む
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放送送出装置。
6. 前記放送コンテンツのストリームから抽出されたサンプルが複数のサブサンプルで構成されている場合、当該サンプルの最後を除くサブサンプルのスクランブル部の長さを０もしくはスクランブルに用いる暗号鍵長の整数倍とし、当該サブサンプルのＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲がスクランブル部を含み、且つ当該分割範囲が当該サンプルの最後のサブサンプルの最終バイトを含まない場合、当該スクランブル部の長さが暗号鍵長の整数倍である
   ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の放送送出装置。
7. 多重化方式としてＭＭＴを用いるデジタル放送システムのための放送受信装置であって、
   ヘッダー部にスクランブル範囲情報が配置されたＭＭＴＰパケットを受信した場合、前記スクランブル範囲情報に含まれる長さ情報を用いて、サブサンプルにおける当該ＭＭＴＰパケットのペイロードに格納される分割範囲のうちスクランブルが施されたスクランブル部と前記分割範囲のうちスクランブルが施されていない非スクランブル部とを前記ＭＭＴＰパケットのペイロードから取得する分離手段と、
   前記スクランブル部に対してスクランブル復号を施すスクランブル復号手段と、
   前記非スクランブル部と、前記スクランブル復号が施された前記スクランブル部とに含まれる放送コンテンツを圧縮復号することで再生する再生手段と、
   を備えることを特徴とする放送受信装置。
8. 前記スクランブル範囲情報は、ＭＭＴ方式のヘッダー拡張を用いて前記ヘッダー部の拡張領域に配置されている
   ことを特徴とする請求項７に記載の放送受信装置。
9. 前記分離手段は、前記ヘッダー部に複数の前記スクランブル範囲情報が配置された前記ＭＭＴＰパケットを受信した場合、当該複数のスクランブル範囲情報のそれぞれに含まれる前記長さ情報を用いて、前記スクランブル部と前記非スクランブル部との複数のセットを前記ペイロードから取得する
   ことを特徴とする請求項７又は８に記載の放送受信装置。
10. 前記放送コンテンツは、圧縮符号化された映像データであり、
    前記再生手段は、映像デコーダを含み、
    前記非スクランブル部は、前記映像デコーダの動作を管理するための情報を含む
    ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれか１項に記載の放送受信装置。

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