JP3823634B2

JP3823634B2 - エンコード装置、デコード装置及び通信方法

Info

Publication number: JP3823634B2
Application number: JP26761899A
Authority: JP
Inventors: 美昭田中; 智博毛利
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1998-12-04
Filing date: 1999-09-21
Publication date: 2006-09-20
Anticipated expiration: 2019-09-21
Also published as: JP2000228061A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンテンツデータを記録した記録媒体に関し、特に送信先によって異なる鍵によりスクランブル化されたコンテンツデータを記録した記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、流通の対象となる情報のデジタル化が進んでいる。流通対象となるデジタルデータをデジタルコンテンツという。デジタルコンテンツの代表例は、音楽データであるが、静止画データ、動画データ、文献データ、ゲームのプログラム、アプリケーションソフトウェア等も含まれる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
デジタルデータは正確かつ迅速なコピーが容易に行えるため、不法コピー防止の必要性が高い。また、多量かつ種々のデータが流通の対象となるに従い、迅速なデータ転送及び迅速な再生の必要性が高まってきている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、複数のコンテンツデータに共通する管理情報を記録する共通ヘッダエリアと、前記複数のコンテンツデータを記録するコンテンツエリアとを有し、前記コンテンツエリアは、各コンテンツデータ別の管理情報を記録するコンテンツヘッダエリアと、前記コンテンツデータを記録するコンテンツデータエリアから構成され、各コンテンツに固有のコンテンツ識別コードが前記コンテンツヘッダエリアに記録され、前記コンテンツデータエリアに記録される各コンテンツデータが所定の鍵を用いて暗号化されていることを特徴とするコンテンツデータを記録した記録媒体である。
【０００５】
各コンテンツデータは、そのコンテンツデータを受信する受信手段に固有の暗号鍵により暗号化されている。コンテンツデータを送信する側は、受信手段から受信手段識別コード又はメモリカード識別コードを受け取り、その受信手段識別コード又はメモリカード識別コードを使用して前記暗号鍵を暗号化（スクランブル化）し、このようにスクランブル化した暗号鍵と前記コンテンツデータを送信する。
【０００６】
つまり、受信手段が異なれば、受信する端末ＩＤ又は内部のメモリカードＩＤが異なるため、スクランブル化後の暗号鍵（暗号再生鍵）も異なる。このため、ある受信手段の識別コード又はメモリカード識別コードを用いてスクランブル化された暗号鍵は、他の受信手段ではデスクランブルできない。これにより、コンテンツデータの不法なコピーを防止することができる。
【０００７】
また、前記コンテンツデータを圧縮し、前記コンテンツヘッダエリアに該圧縮の方式を記録することが好ましい。コンテンツデータの種類に応じて圧縮効率が最も高くなる圧縮方式を選択し、その圧縮方式の識別情報を各コンテンツヘッダエリアに記録することにより、選択した圧縮方式に対応した伸長が可能となる。
【０００８】
さらに、前記共通ヘッダエリアおよび／または前記各コンテンツヘッダエリア毎に各コンテンツデータのＴＯＣおよび／または使用エリアを記録することが好ましい。ＴＯＣを記録することにより、各コンテンツの素早い頭出しが可能となる。
【０００９】
また、請求項６の発明は、コンテンツデータをエンコードするためのエンコード装置であって、少なくとも信号圧縮手段と、識別信号生成手段と、フォーマット手段と、スクランブル手段と、を有し、前記信号圧縮手段が、前記コンテンツデータを圧縮し、前記識別信号生成手段が、前記コンテンツデータに共通する共通管理情報と、各コンテンツデータ別の個別管理情報とを生成し、前記フォーマット手段が、共通管理情報を共通ヘッダエリアに、各個別管理情報を各コンテンツヘッダエリアに、前記各コンテンツデータを各コンテンツデータエリアにそれぞれ記録し、前記スクランブル手段が、所定の鍵により前記コンテンツデータをスクランブルすることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項７の発明は、請求項６に記載のエンコード装置でエンコードされたコンテンツデータをデコードするためのデコード装置であって、少なくともデスクランブル手段と、デフォーマット手段と、信号伸長手段と、を有し、前記デスクランブル手段が、前記所定の鍵を用いて前記コンテンツデータをデスクランブルし、前記デフォーマット手段が、デスクランブルされたコンテンツデータを共通管理情報から分離し、前記信号伸長手段が、分離されたコンテンツデータを伸長することを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明をする。図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明のデータ構造を有するデータの送受信を行うシステム全体を観念的に示すブロック図である。この実施の形態のシステムは、ユーザ携帯端末（送信側）４０、販売店設置端末４１、課金センター４２、コンテンツセンター４３、通信回線４４、通信衛星４５、ユーザ携帯端末（受信側）４６により構成される。
【００１２】
各携帯端末４０、４６は、それぞれ固有の識別コード（以下、プレイヤーＩＤとする。）を有する。また、各コンテンツもそれぞれ固有の識別コード（以下、コンテンツＩＤとする。）を有する。携帯端末４０は、販売店設置端末４１にコンテンツデータの送信を要求する。その際、携帯端末４０は、コンテンツＩＤとプレイヤーＩＤを送信する。
【００１３】
各販売店設置端末４１も、それぞれ固有の識別コード（以下、事業者ＩＤとする。）を有する。コンテンツデータの送信を要求された設置端末４１は、携帯端末４０からコンテンツデータの送信要求があった旨を課金センター４２及びコンテンツセンター４３へ通知する。
【００１４】
課金センター４２へコンテンツＩＤ、プレイヤーＩＤ及び事業者ＩＤが通知される。課金センター４２は、予め作成してある料金表を参照してコンテンツＩＤに対応するコンテンツデータ料の送付要求を通信回線４４、設置端末４１を経由して携帯端末４０に送る。
【００１５】
コンテンツデータ料の送付を要求された携帯端末４０は、コンテンツ料として電子マネーを設置端末４１、通信回線４４を経由して課金センター４２へ送る。電子マネーとしては、ＩＣチップに貨幣金額を記憶しておきＩＣカードリーダーを通じて支払いを行うＩＣカード型電子マネー（例えば、モンデックス、ＶＩＳＡキャッシュ）または電子財布（例えば、ＮＴＴフレキシブル電子チケット）等が使用できる。
【００１６】
課金センター４２は、所定の電子マネーを受領したらその旨をコンテンツセンター４３へ通知する。コンテンツセンター４３は、課金センター４２から電子マネー受領通知を受け取ったら、通信衛星４５、設置端末４１を経由して携帯端末４０へコンテンツデータを送る。
【００１７】
設置端末４１を経由して携帯端末４０がコンテンツデータを受信した後は、携帯端末４０を設置端末４１から取り外して自由に持ち運び可能であり、いつでもどこでも受信したコンテンツデータ（例えば、音楽データ）を再生して楽しむことができる。
【００１８】
同図（ｂ）に示すように、コンテンツデータ受領後、携帯端末（送信側）４０を設置端末４１から取り外し、自由に持ち運ぶことができ、かつ携帯端末（送信側）４０に記憶されたコンテンツデータは、携帯端末（受信側）４６にコピー（転送）することができる。かかるコピーには設置端末４１は関与しない。つまり、設置端末４１が無い所で、携帯端末（送信側）４０と携帯端末（受信側）４６との間でコンテンツデータをコピーすることができる。携帯端末間でのコンテンツデータのコピーに対しても課金がなされ、携帯端末（受信側）４６から携帯端末（送信側）４０へコンテンツデータ料に相当する電子マネーが送られる。また、携帯端末間でコンテンツデータのコピーが行われると、携帯端末（受信側）４６の携帯端末ＩＤ及びコピーされたコンテンツデータのコンテンツＩＤが転送履歴として、携帯端末（送信側）４０に記憶される。この転送履歴は、携帯端末（送信側）４０を後日、販売店設置端末４１に接続したときに、前記電子マネーと共に、販売店設置端末４１に吸い上げられ、課金センター４２へ転送される。これにより、どのコンテンツをどの携帯端末が入手したのかという情報、及び電子マネーが課金センター４２に集められる。
【００１９】
なお、携帯端末（送信側）４０と携帯端末（受信側）４６は、便宜上「送信側」、「受信側」として区別するが、いずれも送受信の両機能を有し、装置としては同じ物である。そして、「送信側」とは、携帯端末間でデータを転送するときに「送信側」となることを意味し、「受信側」とは、携帯端末間でデータを転送するときに「受信側」となることを意味する。
【００２０】
図２は、送信側のエンコード装置の構成を示すブロック図である。エンコード装置１０２は、コンテンツセンター４３（図１）に設置され、送信データを所定フォーマットにエンコードするために使用される。このエンコード装置１０２は、入力端子１０５、Ａ／Ｄコンバータ１１０、信号処理回路１２０、メモリ１３０、フォーマット回路１４０、識別信号生成回路１５０、スクランブル回路１６０、メモリ１７０、出力端子１９１〜１９３により構成される。
【００２１】
複数のチャネルの音楽信号は、入力端子１０５からＡ／Ｄコンバータ１１０に供給され、所定のサンプリング周波数と量子化数（例えば、サンプリング周波数４４．１ｋＨｚと２０ビットの量子化数）のデジタル信号に変換される。
【００２２】
Ａ／Ｄコンバータ１１０から出力されるデジタル信号は、信号処理回路１２０に入力される。信号処理回路１２０では、バッファ用兼信号処理パラメータ用メモリ１３０とともにミキシング（チャネル数の調整）及び圧縮等の信号処理を行う。
【００２３】
信号処理パラメータとは、具体的にはコンプレッサ／リミッタの信号処理におけるアタック時間、リリース時間、コンプレス比の各パラメータであり、あるいは具体的にはパラメトリック・イコライザーの信号処理における各イコライザーの中心周波数、レベル、Ｑの各パラメータであり、あるいは具体的には各チャネルのアッテネータにおけるアッテネート・レベルである。コンプレッサ／リミッタは、音楽信号のダイナミックレンジを適切な範囲に調整するものであり、オーバーフローを防止できる。パラメトリック・イコライザーは、音楽信号の周波数帯の振幅をブースト、カットして周波数特性を調整するものであり、低域などの特定の帯域を強調あるいは減衰できる。チャネル数の調整とは、具体的には２４ｃｈや４８ｃｈのマルチチャネルから２チャネルに落とすためのミキシングをいう。
【００２４】
データ圧縮方式としては、ＴｗｉｎＶＱ（商標）、ＡＡＣ（ＡｄｖａｎｃｅｄＡｕｄｉｏＣｏｄｉｎｇ）、ＭＰＥＧ（ＭｏｔｉｏｎＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐ）Ｌａｙｅｒ１、ＭＰＥＧＬａｙｅｒ３、ＡＴＲＡＣ（ＡｄａｐｔｉｖｅＴｒａｎｓｆｏｒｍＡｃｏｕｓｔｉｃＣｏｄｉｎｇ）等が使用できる。処理後の信号は、フォーマット回路１４０に供給される。
【００２５】
フォーマット回路１４０では、識別信号生成回路１５０からの識別信号と共に所定の記録フォーマットに基づいて音声データ等が配列される。識別信号とは、コンテンツＩＤ、事業者ＩＤ、タイトル情報、転送レベルフラグ、付加情報などのコンテンツヘッダエリア２６０（図３（ｂ））に収納される情報信号、およびコンテンツ数などの共通ヘッダエリア２００（図３（ａ））に収納される情報信号である。
【００２６】
所定の記録フォーマットとは、図３に示すデータ形式を意味する。所定のフォーマットに配列された音声データ等は、直接モニター出力端子１９１に供給され、モニター（不図示）へ出力され、モニタリングされる。また、所定のフォーマットに配列された音声データは、保存用メモリ１７０にも一旦記憶される。メモリ１７０に記憶されたデータは、スクランブル回路１６０でスクランブルされた後、出力端子１９２に供給され、衛星放送の送信機（不図示）に送られる。
【００２７】
また、スクランブル回路１６０でスクランブルされたデータは、出力端子１９３に供給され、インターネットに送られる。インターネットを用いて配信されるデータに対するデスクランブル処理の困難性を高めるために、スクランブル回路１６０と出力端子１９３の間に第２のスクランブル回路（不図示）を設けて、二重にスクランブル処理を施しても良い。なお、スクランブル処理とは、６４ビット等のブロックを処理単位として平文をかくはんするブロック暗号を一例とする秘密鍵暗号の処理、あるいは、暗号鍵によるエクスクルーシブオア（ＥＸ−ＯＲ）の処理をいう。
【００２８】
図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係るデータ構造を示す。同図（ａ）に示すように、同データは、共通ヘッダエリア２００とコンテンツエリア２５０から構成される。
【００２９】
共通ヘッダエリア２００は、プレイヤーＩＤエリア、スクランブルＩＤエリア、コンテンツ数エリア、使用エリア情報エリア、転送用プリペイドエリア、転送履歴エリアから構成される。
【００３０】
プレイヤーＩＤエリアは、暗号処理において使用されるプレイヤーＩＤを格納するためのエリアである。プレイヤーＩＤは、まずデータ転送先からデータ転送元へ送られる。つまり、携帯端末４０が設置端末４１からデータを受け取る場合は、携帯端末４０のプレイヤーＩＤが携帯端末４０から設置端末４１へ送られる。また、携帯端末４６が携帯端末４０からデータを受け取る場合は、携帯端末４６のプレイヤーＩＤが携帯端末４６から携帯端末４０へ送られる。
【００３１】
スクランブルＩＤエリアは、暗号処理において使用される秘密鍵等を暗号化したスクランブルＩＤを格納するためのエリアである。スクランブルＩＤはプレイヤーＩＤで暗号化された暗号再生鍵である。暗号前の鍵はエンコーダ時にコンテンツ業者が発行する。
【００３２】
コンテンツ数エリアには、コンテンツエリアに格納されているコンテンツの総数が格納される。使用エリア情報エリアには、全国を複数に分けたエリア名が格納される。日本の場合には、関東、関西、九州、北海道などであり、世界の場合には、国名を使用する。転送用プリペイドエリアには、コンテンツの販売情報（対価）が格納される。
【００３３】
転送履歴エリアは、コンテンツＩＤ（以下、ＣＩＤとする。）エリア、転送回数エリア、転送日時エリアから構成される。転送回数とは、送信側となる携帯端末４０から受信側となる携帯端末４６へデータを転送した回数をいい、転送日時とはこの転送を行った日時を指す。あるいは、使用エリアが格納される。
【００３４】
図３（ｂ）はコンテンツエリア２５０の詳細なデータ構造を示す。同図に示すように、コンテンツエリア２５０は、コンテンツヘッダエリア２６０とコンテンツデータエリア２８０から構成される。
【００３５】
コンテンツヘッダエリア２６０は、コンテンツＩＤエリア、事業者ＩＤエリア、タイトル情報エリア、プレイヤーＩＤエリア、転送レベルフラグエリア、付加情報エリアから構成される。
【００３６】
事業者ＩＤエリアには、配信データを受信する各設置端末に割り当てられた識別コードである事業者ＩＤが格納される。タイトル情報エリアには、曲名の著作権識別コード（ＩＳＲＣ）であるタイトル情報が格納される。転送レベルフラグエリアには、転送レートの種類である転送レベルフラグが格納される。付加情報エリアには、ＴＯＣ（ＴｏｔａｌＯｆＣｏｎｔｅｎｔｓ）等の付加情報が格納される。ＴＯＣは、いわゆる曲の頭出しのためのアドレス情報と演奏時間等を記録した目次である。ＴＯＣは共通ヘッダ２００に、あるいは共通ヘッダ２００とコンテンツヘッダ２６０の両方に格納するようにしてもよい。
【００３７】
コンテンツデータエリア２８０には、プレイヤーＩＤを用いてスクランブル化されたコンテンツデータが格納される。コンテンツデータエリア２８０は、複数のパック２８１から構成される。各パック２８１は、パックヘッダ２８３とパケット２８２から構成される。各パケット２８２は、パケットヘッダ２８４、プライベートヘッダ２８５およびユーザデータで構成される。ユーザデータは、サブパケット２８６ａ、圧縮同期信号２８７ａ、サブパケット２８６ｂ、圧縮同期信号２８７ｂ、・・・、サブパケット２８６ｍからなり、圧縮同期信号は後続のサブパケットの同期をとるために設けられる。なお、プレーヤＩＤの代わりにメモりＩＤを用いるようにしても良い。
【００３８】
図４は、携帯端末内のデータ再生手段を示すブロック図である。３０２は携帯端末を示す。設置端末４１等から受け取ったデータはメモリ３１０に記録され、デスクランブル回路３１１においてデスクランブルされる。暗号化処理回路３１３は、デスクランブルに必要な鍵を生成し、デスクランブル回路３１１に供給する。メモリ３１０にはメモリカードＩＤが記録されている。このメモリカードＩＤは書き換えすることができない。
【００３９】
デスクランブルされたデータは、デフォーマット回路３１２へ供給され、デフォーマットされる。デフォーマット回路３１２への供給は、システムクロックレファランス（以下、ＳＣＲとする。）毎に行われる。ＳＣＲ（６バイト）は、パックヘッダ２８３（１４バイト）の５バイト目に格納されている。デフォーマットとは、各コンテンツデータが、共通ヘッダから分離されること等をいう。受信したコンテンツデータのコンテンツ料に相当する電子マネーが、電子財布３２０から支払われる。
【００４０】
図５に示すように、デフォーマットされたデータは、ＳＣＲ毎にバッファ回路３１４へ送られる。バッファ回路３１４へ転送されたデータは、パケットヘッダ２８４に記録されるデコーディングタイムスタンプ（以下、ＤＴＳとする。）毎に読み出され、信号処理回路３１５へ転送される。ただし、先頭アクセスユニットのみに関してＤＴＳは記述されているため、パックの２番目以降のアクセスユニットについては、信号処理回路３１５内の情報に従って、バッファ回路３１４から信号処理回路３１５へ転送される。信号処理回路３１５により圧縮されていたデータが伸長される。その際、プライベートヘッダ２８５および圧縮同期信号２８７に記録されている圧縮方式に関する詳しい情報が参照され、個々の圧縮方式に応じた伸長処理が実施される。伸長されたデータは、パケットヘッダ２８４に記録される再生時間刻印（ＰｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎＴｉｍｅＳｔａｍｐ、以下ＰＴＳとする。）で一定速度のサンプリング周波数となるように取り出され、Ｄ／Ａ変換機３１６に入力される。Ｄ／Ａ変換機３１６に入力されたデータは、アナログ信号に変換されて外部に出力される。
【００４１】
ＴＯＣをＴＯＣメモリ３１９に記録しておくと高速なコンテンツのサーチが行える。ＴＯＣは、第１のコンテンツ、第２のコンテンツ、・・・、第Ｎのコンテンツをユーザが指定した場合、ＴＯＣの対応箇所を参照し、そのアドレス、サンプリング周波数、チャンネル数、再生時間を読み、アクセスを開始すると共にサンプリング周波数、チャンネル数の設定、再生時間の表示等を行うためのものである。コンテンツのヘッダをスキャンする必要がないので、いわゆる待ち時間がなく、アクセスしやすいので、高速スキャン（イントロスキャン）にも有効に使うことができる。
【００４２】
なお、上述したエンコード装置では、コンテンツデータをプレーヤＩＤ又はメモリカードＩＤで暗号化するようにしているが、これに限らず、エンコード装置に共通鍵を持たせておき、予めエンコード装置で共通鍵によりコンテンツデータを暗号化し、共通鍵の方をプレーヤＩＤ又はメモリカードＩＤで暗号化するようにしても良い。
【００４３】
また、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、携帯端末の使用例としては、その出力をスピーカ付きのオーディオ装置の外部入力から供給して、その装置と組み合わせて用いることもできる。
【００４４】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、コンテンツデータを暗号鍵を使用してスクランブル化し、また、各受信手段別の識別コードを使用して暗号鍵をスクランブル化して伝送することにより、同一コンテンツデータを各受信手段別に異なる暗号再生鍵を付与されて配信することができる。このため、正当な受信手段以外の受信手段がこのスクランブル化データを仮に入手しても、データを再生することができない。
【００４５】
また、コンテンツデータを複数の圧縮方式のいずれかで圧縮し、そこで採用された圧縮方式の識別情報がコンテンツヘッダエリアに記録される。データの性質に応じて圧縮方式を適宜選択することにより圧縮効率、伝送効率を向上させることができる。さらに、使用エリアを記録することにより、使用エリアを限定することができる
【００４６】
さらに、ＴＯＣを共通ヘッダやコンテンツヘッダに配置することにより、複数のトラックからなるコンテンツに対して各トラックを再生時に容易に頭出しすることが可能となる。さらに、転送履歴を記録することにより、回収して著作権を管理できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のデータ構造を有するデータの送受信を行うシステム全体を観念的に示すブロック図。
【図２】送信側のエンコード装置の内容を示すブロック図。
【図３】本発明の実施形態に係るデータ構造を示す図。
【図４】携帯端末内のデータ再生手段を示すブロック図。
【図５】図４のバッファ回路から信号処理回路へデータが転送されるタイミングを示す図。
【符号の説明】
２００共通ヘッダエリア
２５０コンテンツエリア
２６０コンテンツヘッダエリア
２８０コンテンツデータエリア

Claims

コンテンツデータをエンコードするためのエンコード装置であって、少なくとも信号圧縮手段と、識別信号生成手段と、フォーマット手段と、スクランブル手段と、を有し、
前記信号圧縮手段が、前記コンテンツデータを圧縮し、
前記識別信号生成手段が、前記コンテンツデータに共通する共通管理情報と、各コンテンツデータ別の個別管理情報とを生成し、
前記フォーマット手段が、前記共通管理情報を共通ヘッダエリアに、前記した各個別管理情報を各コンテンツヘッダエリアに、前記各コンテンツデータを各コンテンツデータエリアにそれぞれ記録し、
前記スクランブル手段が、前記コンテンツデータエリアに記録される各コンテンツデータを所定の共通鍵であって本エンコード装置と受信手段で共通に使用され、さらに前記受信手段から他の受信手段に前記各コンテンツデータが送信された場合に、受信手段間で共通に使用される共通鍵を使用してスクランブルし、
前記コンテンツデータを受信する受信手段から受け取った前記受信手段に固有の受信手段識別コードを前記共通ヘッダエリアに記録し、
前記共通鍵を前記コンテンツデータを受信する受信手段から受け取った前記受信手段に固有の受信手段識別コード又はメモリカード識別コードを用いて暗号化して前記共通ヘッダエリアに記録する、
ことを特徴とするエンコード装置。
請求項１に記載のエンコード装置でエンコードされたコンテンツデータをデコードするためのデコード装置であって、
前記エンコード装置で生成された共通ヘッダエリアに記録されている暗号化された共通鍵を前記デコード装置に関する受信手段識別コード又はメモリカード識別コードを用いて復号し、前記復号した鍵を用いて前記コンテンツデータをデスクランブルする手段を、
有するデコード装置。
請求項１に記載のエンコード装置でエンコードされたコンテンツデータを伝送路を介して前記受信手段に送信することを特徴とするコンテンツデータ用の通信方法。
請求項１に記載のエンコード装置でエンコードされたコンテンツデータを伝送路を介して前記受信手段が受信することを特徴とするコンテンツデータ用の通信方法。