JP4032913B2 - 入出力装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル映像音声信号などのストリームデータを、デジタルインタフェースを介して同時に受信および送信する、記録再生装置、受信装置および入出力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル映像信号処理技術ならびに記録再生技術の発展に伴い、衛星放送やＣＡＴＶを受信するセットトップボックス（ＳＴＢ）あるいはデジタルＴＶ等のデジタル放送受信機、デジタルＶＴＲ、ディスクレコーダ等が一般家庭向けの装置として実現できる様になってきた。これらのデジタルＡＶ装置間において映像音声信号を受け渡しする場合には、信号品質の劣化を防ぐためデジタル信号の形式のままストリームデータとして伝送することが望まれる。こうしたストリームデータの伝送に最も適したデジタルインタフェースとして、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５規格に定められた高速シリアルバス（以下１３９４バスと記す）が有る。１３９４バスでは最大６３台のデバイスがツリー状の結線で自由に接続でき、最高転送速度４００Ｍｂｐｓでかつ映像音声のストリームなどリアルタイムに伝送する必要の有るデータの伝送に適したアイソクロナス転送方式を備えるなど、ＡＶ装置の接続に好適な要件を満たしている。
【０００３】
一方でデジタルＶＴＲなどの記録再生装置は信号の記録再生をデジタル方式で行うため、記録再生の繰り返しに伴う信号品質の変化が本質的に無く、オリジナルと同一のコピーが簡単にしかも何回でも生成可能である。このことは、著作権の留保された映像音声のデータ（コンテンツ）であってもオリジナルと違わぬ多数のコピーを一般家庭での使用範囲を越えて大量に複製される可能性を招きかねない。
【０００４】
このようなコンテンツの不正なコピーを防止するための技術としてＤＴＣＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）方式が１３９４バスでは採用されている。ＤＴＣＰ方式では著作権の留保された映像音声ストリームを取り扱うＡＶ装置、即ち放送受信機、記録再生装置、表示装置など１台１台に認証のためのデータを付与し、互いの認証に成功した装置間においてのみデータの伝送が可能な様に、ストリームの送り出す側の装置（以下ソース装置）からスクランブル処理したストリームを送出し、認証により予めスクランブルを解除するための鍵データを取得しているストリーム受信側の装置（以下シンク装置）でストリームを受信して復元し、これの再生または記録を行う。
【０００５】
映像音声ストリームにはデータのコピーに関する条件を記載したコピー制御情報が付与されており、これによって”copy free”（コピー無制限）、”copy never”（コピー禁止）、”copy one generation”（コピー１回可）の３つのいずれかに区分されている。デジタルＶＴＲなどの記録可能な装置では”copy free”または”copy one generation”のストリームのみを受信して記録することができ、”copy one generation”のストリームを記録した場合にはコピー制御情報を”no more copies”（コピー不可）に変更する。デジタルＴＶなどの映像音声を再生表示する装置においてはコピー制御情報の如何に関わらずストリームを受信して再生することができる。
このような技術としては例えば特開平１１−２０５３１０号公報に記載されているものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２０５３１０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した通り、ＤＴＣＰ方式では、コピー制限がかかるコンテンツ（例えば”copy one generation”のコンテンツ）をコピーする際、必ず、ソース装置とシンク装置の間で認証が行われる。そのため、ソース装置は、その時点で何台のシンク装置から認証されたかを把握することが可能である。しかしながら、コンテンツの入出力を同時に行う装置、例えば、入力したコンテンツを記録しつつ、該コンテンツを出力するような装置を考えた場合、元のソース装置は、実際に該コンテンツを受信しているシンク装置の数を把握することが出来ない。言い換えれば、上記ＤＴＣＰ方式では、コピー制限がかかるコンテンツを受信するシンク装置の数を把握し制限することができない。このことは、コピーの世代制限こそ可能であるが、コピーの延べ数制限は不可能であることを意味する。
【０００８】
そして、コンテンツを同時に入出力する装置としては、必ずしも同種のインタフェースによって、入力と出力が行われるとは限らず、入力は１３９４バスで行い、出力は無線伝送で行うことも考えられる。
本発明の目的は、複数の装置が接続された環境において、コピー制限がかかるコンテンツを送信する装置（ソース装置）が、該コンテンツを受信するシンク装置の数を正しく把握できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、コンテンツを入出力する装置は、コピー制限がかかるコンテンツを入力し、かつ該コンテンツを出力する際、入力の分として元のソース装置と認証するだけでなく、さらに該出力を受信する装置との認証の数だけ、該元のソース装置と認証するようにする。入力の分として元のソース装置と認証するかどうかは、該入力を記録、再生するなどで実際に認証要件に合致する場合だけとする。
こうすることにより、元のソース装置は、自身が出力したコンテンツを受信する、シンク装置の数を把握できるようになる。
また、入力のみを行うシンク装置が同一コンテンツにかかる認証を複数回行う場合と区別するため、シンク装置の数を把握するための認証を行う際には、その旨を識別する情報を付加するようにする。
こうすることにより、同一コンテンツにかかる認証を複数回行う場合があっても、その回数分をシンク装置の数として加算せずに済むようにできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置の一実施例であるハードディスクレコーダを用いて構成されるＡＶシステムの構成を示したものであり、デジタル衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ハードディスクレコーダ１、デジタルビデオテープレコーダ２とにより構成され、これらが互いに１３９４バスにより結合されているものとする。
【００１１】
デジタル衛星放送受信機３はアンテナ３１にて受信した信号をフロントエンド３２で復調し、デマルチプレクサ３３において多重化されたトランスポートストリームから所望の番組データを選択し、インタフェース部３５より端子３６を介してバス上にストリームとして出力する。ＣＰＵ３４は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してデジタル衛星放送受信機３各部の制御を行う。さらにＣＰＵ３４は受信したトランスポートストリームから番組案内情報（ＥＰＧ）を読み取ってこれをユーザに提示するための画面データを含む操作用の画面データを生成してこれを１３９４バスに送信したり、１３９４バスを介して制御コマンドの送受信を行うなどの処理を行う。
【００１２】
デジタルＴＶ４は１３９４バス上を送られてきたストリームを端子４４ａまたは４４ｂを介してインタフェース部４２で受信し、デコーダ４３において映像および音声データに復元し、映像データは信号処理回路４５を経てＣＲＴ４６上に表示する。音声データに関しては図示しない音声信号処理回路を経て、図示しないスピーカから再生される。ＣＰＵ４１は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してデジタルＴＶ４各部の制御を行う。さらにＣＰＵ４１は１３９４バスにより接続される他の装置を制御するための画面データを受信してこれを信号処理回路４５に含まれるメモリに描画して表示させたり、他のデバイスを制御するためのコマンドを送受信したりする。また、特に本発明にかかるものとして、１３９４バス上を送られてきたストリームを端子４４ａを介してインタフェース部４２で受信し、一方では、上述の通り、デコーダ４３、信号処理回路４５を経てＣＲＴ４６上に表示し、また一方では、受信したストリームを端子４４ｂから再び１３９４バス上へ出力する。
【００１３】
ディスクレコーダ１は１３９４バス上を送られてきたストリームを端子１５ａを介してインタフェース部１４で受信し、信号処理回路１３でディスク１１への書き込み用データフォーマットに変換してディスク１１に記録する。また、ディスク１１から読み出した信号を信号処理回路１３で転送用のストリームフォーマットに変換し、インタフェース部１４から端子１５ａおよび１５ｂを介して１３９４バス上にストリームとして送信する。ＣＰＵ１２は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してディスクレコーダ１各部の制御を行う。さらにＣＰＵ１２はディスク装置１の操作内容を示す画面データを作成してこれを１３９４バスに送信したり、１３９４バスを介して制御コマンドの送受信を行うなどの処理をする。また、特に本発明にかかるものとして、１３９４バス上を送られてきたストリームを端子１５ａを介してインタフェース部１４で受信し、一方では、上述の通り、信号処理回路１３を経てディスク１１に記録し、また一方では、受信したストリームを端子１５ｂから再び１３９４バス上へ出力する。
【００１４】
デジタルＶＴＲ２は１３９４バス上に送られたストリームを端子２６を介してインタフェース部２２で受信し、信号処理回路２３でテープ媒体への記録フォーマットに変換して図示しない回転ドラムに取りつけられたヘッド２４からテープ２５に記録される。また逆にテープ２５からヘッド２４によって読み取ったデータを信号処理回路２３において転送用のストリームフォーマットに変換し、インタフェース部２２から端子２６を介して１３９４バス上に送り出す。ＣＰＵ２１は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してデジタルＶＴＲ２各部の制御を行うとともに、デジタルＶＴＲ２の操作内容を示す画面データを作成してこれを１３９４バスに送信したり、１３９４バスを介して制御のためのコマンドの送受信を行うなどの処理を行う。
【００１５】
図２は各装置共通の構成によって実現されるインタフェース部１４、２２、３５、４２のより詳細な構成を示したものである。１３９４バスコネクタに至る物理層処理部（ＰＨＹ）５４、リンク層処理部（ＬＩＮＫ）５３はそれぞれＩＥＥＥ１３９４規格により規定される物理層およびリンク層の処理を実行し、リンク層処理部５３の入出力はアイソクロナス転送モードによって１３９４バス上を転送されるデータを蓄積するためのアイソクロナス転送ＦＩＦＯ５２、およびアシンクロナス転送モードにより１３９４バス上を転送されるデータを蓄積するアシンクロナス転送ＦＩＦＯ５５に接続され、アイソクロナス転送ＦＩＦＯの入出力はデータ暗号化／復号化部５１により必要に応じてスクランブル処理またはデスクランブル処理が施されて装置内部の信号処理部などに接続される。アイソクロナス転送ＦＩＦＯ５５の入出力はホストインタフェース５６を介して装置内部のＣＰＵに接続される。ＣＰＵでは１３９４バス上にアシンクロナス転送モードを用いて送受信される制御コマンドの送受信を行うほかホストインタフェース５６を介してインタフェース部各部の制御を行う。
【００１６】
次に図１に示したＡＶシステムの動作について説明する。まずデジタル衛星放送によって放送される番組をデジタル衛星放送受信機３で受信してデジタルＴＶ４により視聴する場合には、デジタル衛星放送受信機３において所望の番組を選択し、これを１３９４インタフェース上にストリームとして送り出し、これをデジタルＴＶ４で受信して再生表示する。１３９４バスではアイソクロナス転送とアシンクロナス転送の２つのモードが規定されており、放送番組のストリームをリアルタイムに転送する場合には通常アイソクロナス転送モードを使用する。ストリームデータの伝送フォーマットとストリーム送受信の制御にはＩＥＣ６１８８３規格に規定される方式を使えば良い。
【００１７】
図３はＩＥＣ６１８８３規格に定められるストリームデータの伝送制御方式に従ってデジタル衛星放送受信機からデジタルＴＶにストリームデータを伝送する場合の論理的な接続形態を示したものである。ＩＥＣ６１８８３規格では“プラグ”と呼ぶ仮想的なストリームデータの入出力部を設け、プラグ間に論理的な接続である“コネクション”を設定することによって、ストリームデータの送信装置と受信装置を規定する。図３の例ではデジタル衛星放送受信機３の出力プラグ３０１とデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１とを１３９４バス上のアイソクロナスデータチャンネルＸを用いて接続し、このチャンネルＸを使ってストリームデータを伝送することを示している。ストリームデータ送受信の制御は１３９４バスに接続される各装置のバスアドレス空間内に設けられたプラグコントロールレジスタへの書きこみを行うことによって実行され、たとえばデジタルＴＶ４からデジタル衛星放送受信装置３の出力プラグレジスタに送信チャンネルＸを設定値として書込むとともにデジタルＴＶが自分自身の入力プラグレジスタをチャンネルＸの受信に設定することによってコネクションが確立し、衛星放送受信機３はチャンネルＸ使ってデジタルＴＶ４にストリームを送信することができるようになる。
【００１８】
コネクションの設立は上記した様にデジタルＴＶ４側、即ちシンク側から行うほか、衛星放送受信機即ちソース側から行うことも可能であり、更にはソース側からシンク側に対しコネクション設立を指令するコマンドを送ってコネクションを設立させるようなことも可能である。ストリームデータの伝送を終了する場合には、各装置の入力プラグレジスタおよび出力プラグレジスタにチャンネルＸを用いたコネクションを解除するようにデータを書き込むことにより、設立されたコネクションを破棄する。なお、ＩＥＣ６１８８３規格では入力プラグと出力プラグの間を接続するポイント−トゥ−ポイントコネクションと入力プラグもしくは出力プラグとアイソクロナスデータチャンネル間を接続するブロードキャストコネクションとが定義されているが、上記および以後特に断りのない限りポイント−トゥ−ポイントコネクションを単にコネクションと表記するものとする。
【００１９】
次に衛星放送番組をディスクレコーダ１によって記録する場合の動作について説明する。この場合には図４に示す様に、衛星放送受信機３の出力プラグ３０１とディスクレコーダ１の入力プラグ１０１の間にコネクションを設立して番組のストリームを伝送し、ディスクレコーダ１においてディスクに記録する。この際にデジタルＴＶ４で同じチャンネルＸのストリームを受信することによりディスクレコーダで記録しているストリームの映像をデコードして表示する、いわゆる記録モニタを行うことができる。ＩＥＣ６１８８３では予め設立されているコネクションに対し、同じチャンネルのストリームを他の装置にも使用できる様にコネクションを追加することができるようになっており、後からコネクションを追加ことを“オーバレイ”と呼ぶ。
【００２０】
図４に示すようにデジタル衛星放送受信機３の出力プラグとデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１との間にコネクションを設立する。この場合、最初にデジタル衛星放送受信機３からデジタルＴＶ４にストリームを送信して視聴するために設立したコネクションの上にディスクレコーダ１の入力プラグ１０１へのコネクションをオーバレイすることも可能であるし、あるいはデジタル衛星放送受信機３からディスクレコーダ１へのコネクションにデジタルＴＶ４への入力のコネクションをオーバレイすることも可能である。コネクションを設立する場合には視聴の場合と同様に、衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ディスクレコーダ１のいずれの装置の側から行っても良いし、あるいはコマンドを送って相手方の機器からこれを実行させても良い。
【００２１】
記録動作を行う場合の使用者の操作については種々の形態が考えられ、デジタルＴＶ４上に表示されるＧＵＩ画面を見ながらリモコン等の操作により入力した指令を、ＴＶからコマンドとして１３９４バス経由でデジタル衛星放送受信機３ならびにディスクレコーダ１に送る様にしても良いし、あるいはデジタル衛星放送受信機３またはディスクレコーダ１の生成するＧＵＩ画面をデジタルＴＶ４に送って表示し、デジタル衛星放送受信機３またはディスクレコーダ４側のリモコンもしくはパネルの操作によって操作を行うことにより記録を行わせるなどの方法でも実現可能である。
【００２２】
デジタルＴＶ４からデジタル衛星放送受信機３あるいはディスクレコーダ１を操作したり相手方の装置にコネクションを設立させるためのコマンドは、ＩＥＣ６１８８３規格に定めているコマンド転送プロトコルに従って、ＡＶ装置の制御を行うためのコマンド仕様として１３９４Ｔｒａｄｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより定められたＡＶ／Ｃコマンドセットを用いるようにすればよい。また、ＧＵＩ画面を他の機器に伝送する方法としては、ＥＩＡ７７５Ａ規格に定められている方法や、上記したＡＶ／Ｃコマンドセット仕様により示されるパネルサブユニットを用いる方法、ＡＶ装置のネットワーク制御仕様を定めるＨＡＶｉ（Ｈｏｍｅ Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）仕様に定められたＧＵＩの実現方法などを用いることができる。
【００２３】
次にディスクレコーダ１に記録されている放送番組を再生してデジタルＴＶ４で表示する場合について説明する。図５はディスクレコーダ１からストリームを送信してデジタルＴＶ４で表示する場合のストリームの伝送状態を示したものである。この場合にはディスクレコーダ１の出力プラグ１０２からデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１にコネクションを設定して、ストリームを伝送する様にして、デジタルＴＶ４で受信したストリームをデコードして表示する。視聴や記録の場合と同様にコネクションを設立する機器や、使用者の操作の方法には種々の形態が考えられる。
デジタルＶＴＲ２でストリームの記録あるいは再生を行う場合にも図６に示す様にディスクレコーダの場合と同様にデジタルＶＴＲ２の入力プラグ２０１または出力プラグ２０２とデジタル衛星放送受信機３の出力プラグ３０１またはデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１との間にそれぞれコネクションを設立してストリームの伝送を行えば良い。
【００２４】
以上の説明では衛星放送から受信した番組にコピー制限が行われている場合については考慮せずに説明した。衛星放送などから受信してディスクレコーダに記録した番組をバス上にストリームとして送信し、これを他のディスクレコーダあるいはデジタルＶＴＲで受信すればコピーすることが可能である。ＩＥＥＥ１３９４およびＩＥＣ６１８８３の各規格ではストリームの送受信を行うことのできる機器については特に制限が設けられることはなく、上述した様にコネクションをオーバレイすることによって、バス上に流れているストリームを他のどの機器でも受信して利用することが基本的に可能であり、一つのストリームを同時に複数の機器で記録してコピーを多数作ることも可能であった。
【００２５】
そこで放送番組などのうち著作権が留保されており、著作権者の権利を保護するためにコピーの作製に制限を加える必要の有る、例えば映画などのコンテンツを１３９４バス上で伝送する場合には、このようなコンテンツが無制限にコピーされることを防ぐのを目的として、１３９４バス上での著作権保護仕様を定めたＤＴＣＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）方式を用いる。
ＤＴＣＰ方式によれば著作権が留保されコピーに制限が設けられたコンテンツを１３９４バス上にストリームとして伝送しようとする際には、予め機器に組み込まれた認証用の情報を用いて互いに相手の機器の認証を行い、認証に成功した場合に限りコンテンツをスクランブルして伝送するための鍵データを互いに共有して、ソース機器側から暗号化されたコンテンツのストリームを１３９４バス上に送信して、シンク側で受信したストリームを共有された鍵を用いて復元することにより、認証用の情報を持つ機器同士においてのみコンテンツの送受信が可能となる。
【００２６】
図７は、図１に示すＡＶシステムにおいてデジタル衛星放送受信機３からディスクレコーダ１にコピー制限のあるコンテンツを伝送する際の伝送手順を示したものである。図７において衛星放送受信機３からディスクレコーダ１にストリームを伝送しようとする場合には、先に述べた様にまず、衛星放送受信機３の出力プラグとディスクレコーダ１の入力プラグの間にコネクションを設立し（手順１００１）、ソース側である衛星放送受信機３でコンテンツを暗号化するための鍵データを生成して（手順１００２）、この鍵データによってスクランブル処理を行ったストリームをバス上に送信開始する（手順１００３）。シンク側であるディスクレコーダ１はスクランブル処理されたストリームを受信すると、ソース側に対して認証の要求を行い（手順１００４）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１００５）。そして認証に成功するとシンク側でコンテンツ暗号化の鍵データを計算することが可能になり、この値を計算して（手順１００６）、ソース側から送られるストリームを復号して受信することができる（手順１００７）。
【００２７】
ストリームの伝送を終了する時には、ソース側からのストリームを止め（手順１００８）、ソースとシンク間のコネクションを破棄し（手順１００９）、ソース側シンク側それぞれの鍵データを破棄する（手順１０１０、１０１１）。
コンテンツのコピー制限は”copy free”、”copy never”、”copy one generation”および” no more copies”の４つのレベルが設けられたコピー制御情報を用いて識別する。図８は１３９４バス上にストリームデータを伝送するために使われるアイソクロナス転送モードのデータパケットの形式を示している。パケットは３２ビットのヘッダ情報とヘッダのＣＲＣ、データフィールドとデータＣＲＣから構成される。ヘッダ情報はパケットの長さを示す１６ビットのＤａｔａＬｅｎｇｔｈフィールド、パケットのデータフォーマットの識別に用いられるＴａｇフィールド、パケットが伝送されるのに用いるアイソクロナスチャンネル番号を示すＣｈａｎｎｅｌフィールド、パケットのトランザクションの種類を示すＴｃｏｄｅ、データの同期に用いられるＳｙのフィールドを有する。このうちのＳｙフィールドの上位２ビットを用いて前述した４つのレベルを表す値をそれぞれ付与することにより、ストリームにより伝送されるコンテンツのコピー制御情報を識別する。
【００２８】
“copy free”のコンテンツはコピーに制限が設けられておらず、どの機器でも自由に送受信可能であり、バスへの送受信に際してスクランブルを行う必要はない。その他の３つのレベル”copy never”、”copy one generation”および”no more copies”のコンテンツはコピーに制限が設けられており、バス上の伝送に際してスクランブルが必要となる。”copy never”のコンテンツはディスクレコーダやＶＴＲの様な記録装置で受信して媒体に蓄積することはできず、例えば衛星放送受信機からデジタルＴＶに送信して視聴する場合のように記録動作を行わない場合にのみ伝送されたストリームを受信することができる。”copy one generation”のコンテンツは記録装置において記録することは可能であるが、一端記録した後にその記録装置から再生して送信する場合にはコピー制御情報を”no more copies”に変えて送信しなければなならない。” no more copies”のコンテンツは”copy never”と同様に生成したデータの表示のみが許される。
【００２９】
認証のための情報を持つ機器では必ず上記したコピー制御情報に従ったコンテンツの処理を正しく実施することにより、ＤＴＣＰ方式ではコピー制限されたコンテンツが不正にコピーされることを防止している。
次に本発明の一実施例である、デジタルＴＶ４が、１３９４バス上を送られてきたストリームを端子４４ａを介してインタフェース部４２で受信し、一方では、上述の通り、デコーダ４３、信号処理回路４５を経てＣＲＴ４６上に表示し、また一方では、受信したストリームを端子４４ｂから再び１３９４バス上へ出力する、場合の動作について説明する。本例ではデジタルＴＶ４は、１３９４バスを介して、デジタル衛星放送受信機３からコピー制限がかかるストリームを受信し、それをハードディスクレコーダ１へ出力するものとする。図９にその手順を示す。
【００３０】
図９において、デジタル衛星放送受信機３からコピー制限がかかるストリームを受信する場合には、先に述べた様にまず、衛星放送受信機３の出力プラグとデジタルＴＶ４の入力プラグの間にコネクションを設立し（手順１１０１）、ソース側である衛星放送受信機３でコンテンツを暗号化するための鍵データを生成して（手順１１０２）、この鍵データによってスクランブル処理を行ったストリームをバス上に送信開始する（手順１１０３）。シンク側であるデジタルＴＶ４はスクランブル処理されたストリームを受信すると、ソース側に対して認証の要求を行い（手順１１０４）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１１０６）。そして認証に成功するとシンク側でコンテンツ暗号化の鍵データを計算することが可能になり、この値を計算して（手順１１０７）、ソース側から送られるストリームを復号して受信することができる（手順１１０８）。この１１０４、１１０６の処理により認証が成功した場合には、ソース機器すなわちこの場合デジタル衛星放送受信機３は、自身が出力しているストリームを受信しているシンク機器の数を１インクリメントする（手順１１０５）。ただし、これは既に有効な認証処理が確定しているシンク機器に対する場合については、適用されない。
【００３１】
さて、今度はハードディスクレコーダ１が、上述したストリーム（元はデジタル衛星放送受信機３が出力）をデジタルＴＶ４から受信する場合であるが、まず、デジタルＴＶ４の出力プラグとハードディスクレコーダ１の入力プラグの間にコネクションを設立し（手順１２０１）、ソース側であるデジタルＴＶ４でコンテンツを暗号化するための鍵データを生成して（手順１２０２）、この鍵データによってスクランブル処理を行ったストリームをバス上に送信開始する（手順１２０３）。（第２の）シンク側であるハードディスクレコーダ１はスクランブル処理されたストリームを受信すると、ソース側（デジタルＴＶ４）に対して認証の要求を行う（手順１２０４）。この時、本発明にかかるデジタルＴＶ４は、ハードディスクレコーダ１からの認証要求を一時的に拒否する（手順１２０５）。そしてこの間に、デジタルＴＶ４は（元の）ソース機器であるデジタル衛星放送受信機３に対して認証の要求を行い（手順１２０６）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１２０８）。この手順１２０６による認証要求を行う際は、既に有効な認証処理が確定しているシンク機器に対する場合であっても、シンク機器の数をインクリメントする必要があることを示す情報を付加して要求する。そしてこれを受けたソース側（デジタル衛星放送受信機３）は、自身が出力しているストリームを受信しているシンク機器の数を１インクリメントする（手順１２０７）。元のソース機器との認証が成功したならば、デジタルＴＶ４は改めてハードディスクレコーダ１に対して認証の要求を行い（手順１２０９）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１２１１）。そして認証に成功すると（第２の）シンク側でコンテンツ暗号化の鍵データを計算することが可能になり、この値を計算して（手順１２１２）、ソース側から送られるストリームを復号して受信することができる（手順１２１３）。この１２０９、１２１１の処理により認証が成功した場合には、ソース機器すなわちこの場合デジタルＴＶ４は、自身が出力しているストリームを受信しているシンク機器の数を１インクリメントする（手順１２１０）。
【００３２】
以上の例において、デジタル衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ハードディスクレコーダ１以外の機器との間ではストリームの入出力が行われていないと仮定すると、手順１２１３の時点で、デジタル衛星放送受信機３が管理する認証済シンク機器数は２となり、一方でデジタルＴＶ４が管理する認証済シンク機器数は１となる。
さて、図９においては、シンク機器数をインクリメントしていく場合について説明してきたが、今度は逆にデクリメントしていく場合について図１０を用いて説明する。この例では、（第２の）シンク機器であるハードディスクレコーダ１がストリームの受信を停止した場合について説明する。
【００３３】
図１０において、手順１３０１がその始まりであり、まず、ストリームを受信していたハードディスクレコーダ１は、ストリーム送受信のために設立していたコネクションの破棄を行う。その後、ソース側シンク側それぞれの鍵データを破棄する（手順１３０２、１３０３）。シンク側（ハードディスクレコーダ１）とのコネクションを破棄したデジタルＴＶ４は、自身が管理していたシンク機器の数を、そのコネクションでのシンク数分、デクリメントする（手順１３０４）。そして、さらに元のソース機器であるデジタル衛星放送受信機３に対して、シンク機器が減った旨の通知を行う（手順１３０５）。この通知には、減ったシンク機器数の情報が付加される。該通知を受けたデジタル衛星放送受信機３は、減ったシンク機器数分、自身が管理していたシンク機器の数をデクリメントする（手順１３０６）。
【００３４】
以上の例において、デジタル衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ハードディスクレコーダ１以外の機器との間ではストリームの入出力が行われていないと仮定すると、手順１３０６の時点で、デジタル衛星放送受信機３が管理する認証済シンク機器数は１となり、一方でデジタルＴＶ４が管理する認証済シンク機器数は０となる。
また、手順１３０４の説明を補足するならば、もし、図９手順１２１０の後の状態において、デジタルＴＶ４がデジタル衛星放送受信機３とのコネクションを破棄した場合は、デジタル衛星放送受信機３は、自身が管理していたシンク機器の数を、そのコネクションでのシンク数分すなわち２デクリメントすることになる。結果としてシンク機器の数は０となる。
【００３５】
以上述べた様にすれば、コンテンツの入出力を同時に行う装置、例えば、入力したコンテンツを再生しつつ、該コンテンツを出力するような装置が接続された環境においても、コピー制限がかかるコンテンツを送信する装置（ソース装置）は、該コンテンツを受信するシンク装置の数を正しく把握できるようになる。そして、その数を把握できるようになることによって、例えばコピー数の制限などを行うといったことが可能になってくる。
以上では、コンテンツの入出力を同時に行う例として、入力、出力、何れも１３９４バスを使用するデジタルＴＶ４を例に説明した。しかしながら、本発明は、入力と出力は必ずしも同一の伝送方式を使用している必要は無く、図１１に示すハードディスクレコーダ１ｒのような、入力は１３９４バスで、出力は無線伝送にて行うような装置でも適用可能である。
さらに、以上では、コンテンツの入出力を同時に行う装置として、デジタルＴＶ４やハードディスクレコーダ１のように、それ自身が、再生あるいは記録などにより、入力したストリームを直接的に使用している場合を例に説明した。しかしながら、上記したような入力は１３９４バスで、出力は無線伝送でというように、単にストリームを中継するような装置であっても、本発明は適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の装置が接続された環境において、コピー制限がかかるコンテンツを送信する装置（ソース装置）は、該コンテンツを受信するシンク装置の数を正しく把握できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置を含むＡＶシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の一実施例によるストリーム入出力装置のインタフェース手段の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】 デジタル衛星放送受信装置とデジタルＴＶの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図４】 ハードディスクレコーダとデジタル衛星放送受信装置およびデジタルＴＶとの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図５】 ハードディスクレコーダとデジタル衛星放送受信装置およびデジタルＴＶとの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図６】 デジタルＶＴＲとデジタル衛星放送受信装置およびデジタルＴＶとの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図７】 ストリームデータ記録再生装置とデジタル衛星放送受信装置との間のデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図８】 ストリームデータの伝送パケット形式を示す図である。
【図９】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置と他の装置との間のデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１０】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置と他の装置との間のデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１１】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、１ｒ…ディスクレコーダ
２、２ｒ…デジタルＶＴＲ
３…衛星放送受信機
４…デジタルＴＶ
１１…ハードディスク
１２、２１、３４、４１…ＣＰＵ
１３、２３、４５…信号処理回路
１４、２２、３５、４２、１４ｒ、２２ｒ…インタフェース手段
１５ａ、１５ｂ、２６、３６、４４ａ、４４ｂ、１５ｒ、２６ｒ…端子
２４…ヘッド
２５…テープ
３１…アンテナ
３２…フロントエンド
３３…デマルチプレクサ
４３…デコーダ
４６…ＣＲＴ
５１…暗号化／復号化手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル映像音声信号などのストリームデータを、デジタルインタフェースを介して同時に受信および送信する、記録再生装置、受信装置および入出力装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
デジタル映像信号処理技術ならびに記録再生技術の発展に伴い、衛星放送やＣＡＴＶを受信するセットトップボックス（ＳＴＢ）あるいはデジタルＴＶ等のデジタル放送受信機、デジタルＶＴＲ、ディスクレコーダ等が一般家庭向けの装置として実現できる様になってきた。これらのデジタルＡＶ装置間において映像音声信号を受け渡しする場合には、信号品質の劣化を防ぐためデジタル信号の形式のままストリームデータとして伝送することが望まれる。こうしたストリームデータの伝送に最も適したデジタルインタフェースとして、ＩＥＥＥ１３９４−１９９５規格に定められた高速シリアルバス（以下１３９４バスと記す）が有る。１３９４バスでは最大６３台のデバイスがツリー状の結線で自由に接続でき、最高転送速度４００Ｍｂｐｓでかつ映像音声のストリームなどリアルタイムに伝送する必要の有るデータの伝送に適したアイソクロナス転送方式を備えるなど、ＡＶ装置の接続に好適な要件を満たしている。
【０００３】
一方でデジタルＶＴＲなどの記録再生装置は信号の記録再生をデジタル方式で行うため、記録再生の繰り返しに伴う信号品質の変化が本質的に無く、オリジナルと同一のコピーが簡単にしかも何回でも生成可能である。このことは、著作権の留保された映像音声のデータ（コンテンツ）であってもオリジナルと違わぬ多数のコピーを一般家庭での使用範囲を越えて大量に複製される可能性を招きかねない。
【０００４】
このようなコンテンツの不正なコピーを防止するための技術としてＤＴＣＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔｓ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）方式が１３９４バスでは採用されている。ＤＴＣＰ方式では著作権の留保された映像音声ストリームを取り扱うＡＶ装置、即ち放送受信機、記録再生装置、表示装置など１台１台に認証のためのデータを付与し、互いの認証に成功した装置間においてのみデータの伝送が可能な様に、ストリームの送り出す側の装置（以下ソース装置）からスクランブル処理したストリームを送出し、認証により予めスクランブルを解除するための鍵データを取得しているストリーム受信側の装置（以下シンク装置）でストリームを受信して復元し、これの再生または記録を行う。
【０００５】
映像音声ストリームにはデータのコピーに関する条件を記載したコピー制御情報が付与されており、これによって”copy free”（コピー無制限）、”copy never”（コピー禁止）、”copy one generation”（コピー１回可）の３つのいずれかに区分されている。デジタルＶＴＲなどの記録可能な装置では”copy free”または”copy one generation”のストリームのみを受信して記録することができ、”copy one generation”のストリームを記録した場合にはコピー制御情報を”no more copies”（コピー不可）に変更する。デジタルＴＶなどの映像音声を再生表示する装置においてはコピー制御情報の如何に関わらずストリームを受信して再生することができる。
このような技術としては例えば特開平１１−２０５３１０号公報に記載されているものがある。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１１−２０５３１０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した通り、ＤＴＣＰ方式では、コピー制限がかかるコンテンツ（例えば”copy one generation”のコンテンツ）をコピーする際、必ず、ソース装置とシンク装置の間で認証が行われる。そのため、ソース装置は、その時点で何台のシンク装置から認証されたかを把握することが可能である。しかしながら、コンテンツの入出力を同時に行う装置、例えば、入力したコンテンツを記録しつつ、該コンテンツを出力するような装置を考えた場合、元のソース装置は、実際に該コンテンツを受信しているシンク装置の数を把握することが出来ない。言い換えれば、上記ＤＴＣＰ方式では、コピー制限がかかるコンテンツを受信するシンク装置の数を把握し制限することができない。このことは、コピーの世代制限こそ可能であるが、コピーの延べ数制限は不可能であることを意味する。
【０００８】
そして、コンテンツを同時に入出力する装置としては、必ずしも同種のインタフェースによって、入力と出力が行われるとは限らず、入力は１３９４バスで行い、出力は無線伝送で行うことも考えられる。
本発明の目的は、複数の装置が接続された環境において、コピー制限がかかるコンテンツを送信する装置（ソース装置）が、該コンテンツを受信するシンク装置の数を正しく把握できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明では、コンテンツを入出力する装置は、コピー制限がかかるコンテンツを入力し、かつ該コンテンツを出力する際、入力の分として元のソース装置と認証するだけでなく、さらに該出力を受信する装置との認証の数だけ、該元のソース装置と認証するようにする。入力の分として元のソース装置と認証するかどうかは、該入力を記録、再生するなどで実際に認証要件に合致する場合だけとする。
こうすることにより、元のソース装置は、自身が出力したコンテンツを受信する、シンク装置の数を把握できるようになる。
また、入力のみを行うシンク装置が同一コンテンツにかかる認証を複数回行う場合と区別するため、シンク装置の数を把握するための認証を行う際には、その旨を識別する情報を付加するようにする。
こうすることにより、同一コンテンツにかかる認証を複数回行う場合があっても、その回数分をシンク装置の数として加算せずに済むようにできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を用いて説明する。
図１は本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置の一実施例であるハードディスクレコーダを用いて構成されるＡＶシステムの構成を示したものであり、デジタル衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ハードディスクレコーダ１、デジタルビデオテープレコーダ２とにより構成され、これらが互いに１３９４バスにより結合されているものとする。
【００１１】
デジタル衛星放送受信機３はアンテナ３１にて受信した信号をフロントエンド３２で復調し、デマルチプレクサ３３において多重化されたトランスポートストリームから所望の番組データを選択し、インタフェース部３５より端子３６を介してバス上にストリームとして出力する。ＣＰＵ３４は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してデジタル衛星放送受信機３各部の制御を行う。さらにＣＰＵ３４は受信したトランスポートストリームから番組案内情報（ＥＰＧ）を読み取ってこれをユーザに提示するための画面データを含む操作用の画面データを生成してこれを１３９４バスに送信したり、１３９４バスを介して制御コマンドの送受信を行うなどの処理を行う。
【００１２】
デジタルＴＶ４は１３９４バス上を送られてきたストリームを端子４４ａまたは４４ｂを介してインタフェース部４２で受信し、デコーダ４３において映像および音声データに復元し、映像データは信号処理回路４５を経てＣＲＴ４６上に表示する。音声データに関しては図示しない音声信号処理回路を経て、図示しないスピーカから再生される。ＣＰＵ４１は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してデジタルＴＶ４各部の制御を行う。さらにＣＰＵ４１は１３９４バスにより接続される他の装置を制御するための画面データを受信してこれを信号処理回路４５に含まれるメモリに描画して表示させたり、他のデバイスを制御するためのコマンドを送受信したりする。また、特に本発明にかかるものとして、１３９４バス上を送られてきたストリームを端子４４ａを介してインタフェース部４２で受信し、一方では、上述の通り、デコーダ４３、信号処理回路４５を経てＣＲＴ４６上に表示し、また一方では、受信したストリームを端子４４ｂから再び１３９４バス上へ出力する。
【００１３】
ディスクレコーダ１は１３９４バス上を送られてきたストリームを端子１５ａを介してインタフェース部１４で受信し、信号処理回路１３でディスク１１への書き込み用データフォーマットに変換してディスク１１に記録する。また、ディスク１１から読み出した信号を信号処理回路１３で転送用のストリームフォーマットに変換し、インタフェース部１４から端子１５ａおよび１５ｂを介して１３９４バス上にストリームとして送信する。ＣＰＵ１２は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してディスクレコーダ１各部の制御を行う。さらにＣＰＵ１２はディスク装置１の操作内容を示す画面データを作成してこれを１３９４バスに送信したり、１３９４バスを介して制御コマンドの送受信を行うなどの処理をする。また、特に本発明にかかるものとして、１３９４バス上を送られてきたストリームを端子１５ａを介してインタフェース部１４で受信し、一方では、上述の通り、信号処理回路１３を経てディスク１１に記録し、また一方では、受信したストリームを端子１５ｂから再び１３９４バス上へ出力する。
【００１４】
デジタルＶＴＲ２は１３９４バス上に送られたストリームを端子２６を介してインタフェース部２２で受信し、信号処理回路２３でテープ媒体への記録フォーマットに変換して図示しない回転ドラムに取りつけられたヘッド２４からテープ２５に記録される。また逆にテープ２５からヘッド２４によって読み取ったデータを信号処理回路２３において転送用のストリームフォーマットに変換し、インタフェース部２２から端子２６を介して１３９４バス上に送り出す。ＣＰＵ２１は内蔵するメモリもしくは図示しないメモリに蓄積されたプログラムを実行してデジタルＶＴＲ２各部の制御を行うとともに、デジタルＶＴＲ２の操作内容を示す画面データを作成してこれを１３９４バスに送信したり、１３９４バスを介して制御のためのコマンドの送受信を行うなどの処理を行う。
【００１５】
図２は各装置共通の構成によって実現されるインタフェース部１４、２２、３５、４２のより詳細な構成を示したものである。１３９４バスコネクタに至る物理層処理部（ＰＨＹ）５４、リンク層処理部（ＬＩＮＫ）５３はそれぞれＩＥＥＥ１３９４規格により規定される物理層およびリンク層の処理を実行し、リンク層処理部５３の入出力はアイソクロナス転送モードによって１３９４バス上を転送されるデータを蓄積するためのアイソクロナス転送ＦＩＦＯ５２、およびアシンクロナス転送モードにより１３９４バス上を転送されるデータを蓄積するアシンクロナス転送ＦＩＦＯ５５に接続され、アイソクロナス転送ＦＩＦＯの入出力はデータ暗号化／復号化部５１により必要に応じてスクランブル処理またはデスクランブル処理が施されて装置内部の信号処理部などに接続される。アイソクロナス転送ＦＩＦＯ５５の入出力はホストインタフェース５６を介して装置内部のＣＰＵに接続される。ＣＰＵでは１３９４バス上にアシンクロナス転送モードを用いて送受信される制御コマンドの送受信を行うほかホストインタフェース５６を介してインタフェース部各部の制御を行う。
【００１６】
次に図１に示したＡＶシステムの動作について説明する。まずデジタル衛星放送によって放送される番組をデジタル衛星放送受信機３で受信してデジタルＴＶ４により視聴する場合には、デジタル衛星放送受信機３において所望の番組を選択し、これを１３９４インタフェース上にストリームとして送り出し、これをデジタルＴＶ４で受信して再生表示する。１３９４バスではアイソクロナス転送とアシンクロナス転送の２つのモードが規定されており、放送番組のストリームをリアルタイムに転送する場合には通常アイソクロナス転送モードを使用する。ストリームデータの伝送フォーマットとストリーム送受信の制御にはＩＥＣ６１８８３規格に規定される方式を使えば良い。
【００１７】
図３はＩＥＣ６１８８３規格に定められるストリームデータの伝送制御方式に従ってデジタル衛星放送受信機からデジタルＴＶにストリームデータを伝送する場合の論理的な接続形態を示したものである。ＩＥＣ６１８８３規格では“プラグ”と呼ぶ仮想的なストリームデータの入出力部を設け、プラグ間に論理的な接続である“コネクション”を設定することによって、ストリームデータの送信装置と受信装置を規定する。図３の例ではデジタル衛星放送受信機３の出力プラグ３０１とデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１とを１３９４バス上のアイソクロナスデータチャンネルＸを用いて接続し、このチャンネルＸを使ってストリームデータを伝送することを示している。ストリームデータ送受信の制御は１３９４バスに接続される各装置のバスアドレス空間内に設けられたプラグコントロールレジスタへの書きこみを行うことによって実行され、たとえばデジタルＴＶ４からデジタル衛星放送受信装置３の出力プラグレジスタに送信チャンネルＸを設定値として書込むとともにデジタルＴＶが自分自身の入力プラグレジスタをチャンネルＸの受信に設定することによってコネクションが確立し、衛星放送受信機３はチャンネルＸ使ってデジタルＴＶ４にストリームを送信することができるようになる。
【００１８】
コネクションの設立は上記した様にデジタルＴＶ４側、即ちシンク側から行うほか、衛星放送受信機即ちソース側から行うことも可能であり、更にはソース側からシンク側に対しコネクション設立を指令するコマンドを送ってコネクションを設立させるようなことも可能である。ストリームデータの伝送を終了する場合には、各装置の入力プラグレジスタおよび出力プラグレジスタにチャンネルＸを用いたコネクションを解除するようにデータを書き込むことにより、設立されたコネクションを破棄する。なお、ＩＥＣ６１８８３規格では入力プラグと出力プラグの間を接続するポイント−トゥ−ポイントコネクションと入力プラグもしくは出力プラグとアイソクロナスデータチャンネル間を接続するブロードキャストコネクションとが定義されているが、上記および以後特に断りのない限りポイント−トゥ−ポイントコネクションを単にコネクションと表記するものとする。
【００１９】
次に衛星放送番組をディスクレコーダ１によって記録する場合の動作について説明する。この場合には図４に示す様に、衛星放送受信機３の出力プラグ３０１とディスクレコーダ１の入力プラグ１０１の間にコネクションを設立して番組のストリームを伝送し、ディスクレコーダ１においてディスクに記録する。この際にデジタルＴＶ４で同じチャンネルＸのストリームを受信することによりディスクレコーダで記録しているストリームの映像をデコードして表示する、いわゆる記録モニタを行うことができる。ＩＥＣ６１８８３では予め設立されているコネクションに対し、同じチャンネルのストリームを他の装置にも使用できる様にコネクションを追加することができるようになっており、後からコネクションを追加ことを“オーバレイ”と呼ぶ。
【００２０】
図４に示すようにデジタル衛星放送受信機３の出力プラグとデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１との間にコネクションを設立する。この場合、最初にデジタル衛星放送受信機３からデジタルＴＶ４にストリームを送信して視聴するために設立したコネクションの上にディスクレコーダ１の入力プラグ１０１へのコネクションをオーバレイすることも可能であるし、あるいはデジタル衛星放送受信機３からディスクレコーダ１へのコネクションにデジタルＴＶ４への入力のコネクションをオーバレイすることも可能である。コネクションを設立する場合には視聴の場合と同様に、衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ディスクレコーダ１のいずれの装置の側から行っても良いし、あるいはコマンドを送って相手方の機器からこれを実行させても良い。
【００２１】
記録動作を行う場合の使用者の操作については種々の形態が考えられ、デジタルＴＶ４上に表示されるＧＵＩ画面を見ながらリモコン等の操作により入力した指令を、ＴＶからコマンドとして１３９４バス経由でデジタル衛星放送受信機３ならびにディスクレコーダ１に送る様にしても良いし、あるいはデジタル衛星放送受信機３またはディスクレコーダ１の生成するＧＵＩ画面をデジタルＴＶ４に送って表示し、デジタル衛星放送受信機３またはディスクレコーダ４側のリモコンもしくはパネルの操作によって操作を行うことにより記録を行わせるなどの方法でも実現可能である。
【００２２】
デジタルＴＶ４からデジタル衛星放送受信機３あるいはディスクレコーダ１を操作したり相手方の装置にコネクションを設立させるためのコマンドは、ＩＥＣ６１８８３規格に定めているコマンド転送プロトコルに従って、ＡＶ装置の制御を行うためのコマンド仕様として１３９４Ｔｒａｄｅ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎにより定められたＡＶ／Ｃコマンドセットを用いるようにすればよい。また、ＧＵＩ画面を他の機器に伝送する方法としては、ＥＩＡ７７５Ａ規格に定められている方法や、上記したＡＶ／Ｃコマンドセット仕様により示されるパネルサブユニットを用いる方法、ＡＶ装置のネットワーク制御仕様を定めるＨＡＶｉ（Ｈｏｍｅ Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）仕様に定められたＧＵＩの実現方法などを用いることができる。
【００２３】
次にディスクレコーダ１に記録されている放送番組を再生してデジタルＴＶ４で表示する場合について説明する。図５はディスクレコーダ１からストリームを送信してデジタルＴＶ４で表示する場合のストリームの伝送状態を示したものである。この場合にはディスクレコーダ１の出力プラグ１０２からデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１にコネクションを設定して、ストリームを伝送する様にして、デジタルＴＶ４で受信したストリームをデコードして表示する。視聴や記録の場合と同様にコネクションを設立する機器や、使用者の操作の方法には種々の形態が考えられる。
デジタルＶＴＲ２でストリームの記録あるいは再生を行う場合にも図６に示す様にディスクレコーダの場合と同様にデジタルＶＴＲ２の入力プラグ２０１または出力プラグ２０２とデジタル衛星放送受信機３の出力プラグ３０１またはデジタルＴＶ４の入力プラグ４０１との間にそれぞれコネクションを設立してストリームの伝送を行えば良い。
【００２４】
以上の説明では衛星放送から受信した番組にコピー制限が行われている場合については考慮せずに説明した。衛星放送などから受信してディスクレコーダに記録した番組をバス上にストリームとして送信し、これを他のディスクレコーダあるいはデジタルＶＴＲで受信すればコピーすることが可能である。ＩＥＥＥ１３９４およびＩＥＣ６１８８３の各規格ではストリームの送受信を行うことのできる機器については特に制限が設けられることはなく、上述した様にコネクションをオーバレイすることによって、バス上に流れているストリームを他のどの機器でも受信して利用することが基本的に可能であり、一つのストリームを同時に複数の機器で記録してコピーを多数作ることも可能であった。
【００２５】
そこで放送番組などのうち著作権が留保されており、著作権者の権利を保護するためにコピーの作製に制限を加える必要の有る、例えば映画などのコンテンツを１３９４バス上で伝送する場合には、このようなコンテンツが無制限にコピーされることを防ぐのを目的として、１３９４バス上での著作権保護仕様を定めたＤＴＣＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ Ｃｏｎｔｅｎｔ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）方式を用いる。
ＤＴＣＰ方式によれば著作権が留保されコピーに制限が設けられたコンテンツを１３９４バス上にストリームとして伝送しようとする際には、予め機器に組み込まれた認証用の情報を用いて互いに相手の機器の認証を行い、認証に成功した場合に限りコンテンツをスクランブルして伝送するための鍵データを互いに共有して、ソース機器側から暗号化されたコンテンツのストリームを１３９４バス上に送信して、シンク側で受信したストリームを共有された鍵を用いて復元することにより、認証用の情報を持つ機器同士においてのみコンテンツの送受信が可能となる。
【００２６】
図７は、図１に示すＡＶシステムにおいてデジタル衛星放送受信機３からディスクレコーダ１にコピー制限のあるコンテンツを伝送する際の伝送手順を示したものである。図７において衛星放送受信機３からディスクレコーダ１にストリームを伝送しようとする場合には、先に述べた様にまず、衛星放送受信機３の出力プラグとディスクレコーダ１の入力プラグの間にコネクションを設立し（手順１００１）、ソース側である衛星放送受信機３でコンテンツを暗号化するための鍵データを生成して（手順１００２）、この鍵データによってスクランブル処理を行ったストリームをバス上に送信開始する（手順１００３）。シンク側であるディスクレコーダ１はスクランブル処理されたストリームを受信すると、ソース側に対して認証の要求を行い（手順１００４）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１００５）。そして認証に成功するとシンク側でコンテンツ暗号化の鍵データを計算することが可能になり、この値を計算して（手順１００６）、ソース側から送られるストリームを復号して受信することができる（手順１００７）。
【００２７】
ストリームの伝送を終了する時には、ソース側からのストリームを止め（手順１００８）、ソースとシンク間のコネクションを破棄し（手順１００９）、ソース側シンク側それぞれの鍵データを破棄する（手順１０１０、１０１１）。
コンテンツのコピー制限は”copy free”、”copy never”、”copy one generation”および” no more copies”の４つのレベルが設けられたコピー制御情報を用いて識別する。図８は１３９４バス上にストリームデータを伝送するために使われるアイソクロナス転送モードのデータパケットの形式を示している。パケットは３２ビットのヘッダ情報とヘッダのＣＲＣ、データフィールドとデータＣＲＣから構成される。ヘッダ情報はパケットの長さを示す１６ビットのＤａｔａＬｅｎｇｔｈフィールド、パケットのデータフォーマットの識別に用いられるＴａｇフィールド、パケットが伝送されるのに用いるアイソクロナスチャンネル番号を示すＣｈａｎｎｅｌフィールド、パケットのトランザクションの種類を示すＴｃｏｄｅ、データの同期に用いられるＳｙのフィールドを有する。このうちのＳｙフィールドの上位２ビットを用いて前述した４つのレベルを表す値をそれぞれ付与することにより、ストリームにより伝送されるコンテンツのコピー制御情報を識別する。
【００２８】
“copy free”のコンテンツはコピーに制限が設けられておらず、どの機器でも自由に送受信可能であり、バスへの送受信に際してスクランブルを行う必要はない。その他の３つのレベル”copy never”、”copy one generation”および”no more copies”のコンテンツはコピーに制限が設けられており、バス上の伝送に際してスクランブルが必要となる。”copy never”のコンテンツはディスクレコーダやＶＴＲの様な記録装置で受信して媒体に蓄積することはできず、例えば衛星放送受信機からデジタルＴＶに送信して視聴する場合のように記録動作を行わない場合にのみ伝送されたストリームを受信することができる。”copy one generation”のコンテンツは記録装置において記録することは可能であるが、一端記録した後にその記録装置から再生して送信する場合にはコピー制御情報を”no more copies”に変えて送信しなければなならない。” no more copies”のコンテンツは”copy never”と同様に生成したデータの表示のみが許される。
【００２９】
認証のための情報を持つ機器では必ず上記したコピー制御情報に従ったコンテンツの処理を正しく実施することにより、ＤＴＣＰ方式ではコピー制限されたコンテンツが不正にコピーされることを防止している。
次に本発明の一実施例である、デジタルＴＶ４が、１３９４バス上を送られてきたストリームを端子４４ａを介してインタフェース部４２で受信し、一方では、上述の通り、デコーダ４３、信号処理回路４５を経てＣＲＴ４６上に表示し、また一方では、受信したストリームを端子４４ｂから再び１３９４バス上へ出力する、場合の動作について説明する。本例ではデジタルＴＶ４は、１３９４バスを介して、デジタル衛星放送受信機３からコピー制限がかかるストリームを受信し、それをハードディスクレコーダ１へ出力するものとする。図９にその手順を示す。
【００３０】
図９において、デジタル衛星放送受信機３からコピー制限がかかるストリームを受信する場合には、先に述べた様にまず、衛星放送受信機３の出力プラグとデジタルＴＶ４の入力プラグの間にコネクションを設立し（手順１１０１）、ソース側である衛星放送受信機３でコンテンツを暗号化するための鍵データを生成して（手順１１０２）、この鍵データによってスクランブル処理を行ったストリームをバス上に送信開始する（手順１１０３）。シンク側であるデジタルＴＶ４はスクランブル処理されたストリームを受信すると、ソース側に対して認証の要求を行い（手順１１０４）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１１０６）。そして認証に成功するとシンク側でコンテンツ暗号化の鍵データを計算することが可能になり、この値を計算して（手順１１０７）、ソース側から送られるストリームを復号して受信することができる（手順１１０８）。この１１０４、１１０６の処理により認証が成功した場合には、ソース機器すなわちこの場合デジタル衛星放送受信機３は、自身が出力しているストリームを受信しているシンク機器の数を１インクリメントする（手順１１０５）。ただし、これは既に有効な認証処理が確定しているシンク機器に対する場合については、適用されない。
【００３１】
さて、今度はハードディスクレコーダ１が、上述したストリーム（元はデジタル衛星放送受信機３が出力）をデジタルＴＶ４から受信する場合であるが、まず、デジタルＴＶ４の出力プラグとハードディスクレコーダ１の入力プラグの間にコネクションを設立し（手順１２０１）、ソース側であるデジタルＴＶ４でコンテンツを暗号化するための鍵データを生成して（手順１２０２）、この鍵データによってスクランブル処理を行ったストリームをバス上に送信開始する（手順１２０３）。（第２の）シンク側であるハードディスクレコーダ１はスクランブル処理されたストリームを受信すると、ソース側（デジタルＴＶ４）に対して認証の要求を行う（手順１２０４）。この時、本発明にかかるデジタルＴＶ４は、ハードディスクレコーダ１からの認証要求を一時的に拒否する（手順１２０５）。そしてこの間に、デジタルＴＶ４は（元の）ソース機器であるデジタル衛星放送受信機３に対して認証の要求を行い（手順１２０６）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１２０８）。この手順１２０６による認証要求を行う際は、既に有効な認証処理が確定しているシンク機器に対する場合であっても、シンク機器の数をインクリメントする必要があることを示す情報を付加して要求する。そしてこれを受けたソース側（デジタル衛星放送受信機３）は、自身が出力しているストリームを受信しているシンク機器の数を１インクリメントする（手順１２０７）。元のソース機器との認証が成功したならば、デジタルＴＶ４は改めてハードディスクレコーダ１に対して認証の要求を行い（手順１２０９）ソース−シンク間で互いに相手の認証を行い、鍵データの交換が行われる（手順１２１１）。そして認証に成功すると（第２の）シンク側でコンテンツ暗号化の鍵データを計算することが可能になり、この値を計算して（手順１２１２）、ソース側から送られるストリームを復号して受信することができる（手順１２１３）。この１２０９、１２１１の処理により認証が成功した場合には、ソース機器すなわちこの場合デジタルＴＶ４は、自身が出力しているストリームを受信しているシンク機器の数を１インクリメントする（手順１２１０）。
【００３２】
以上の例において、デジタル衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ハードディスクレコーダ１以外の機器との間ではストリームの入出力が行われていないと仮定すると、手順１２１３の時点で、デジタル衛星放送受信機３が管理する認証済シンク機器数は２となり、一方でデジタルＴＶ４が管理する認証済シンク機器数は１となる。
さて、図９においては、シンク機器数をインクリメントしていく場合について説明してきたが、今度は逆にデクリメントしていく場合について図１０を用いて説明する。この例では、（第２の）シンク機器であるハードディスクレコーダ１がストリームの受信を停止した場合について説明する。
【００３３】
図１０において、手順１３０１がその始まりであり、まず、ストリームを受信していたハードディスクレコーダ１は、ストリーム送受信のために設立していたコネクションの破棄を行う。その後、ソース側シンク側それぞれの鍵データを破棄する（手順１３０２、１３０３）。シンク側（ハードディスクレコーダ１）とのコネクションを破棄したデジタルＴＶ４は、自身が管理していたシンク機器の数を、そのコネクションでのシンク数分、デクリメントする（手順１３０４）。そして、さらに元のソース機器であるデジタル衛星放送受信機３に対して、シンク機器が減った旨の通知を行う（手順１３０５）。この通知には、減ったシンク機器数の情報が付加される。該通知を受けたデジタル衛星放送受信機３は、減ったシンク機器数分、自身が管理していたシンク機器の数をデクリメントする（手順１３０６）。
【００３４】
以上の例において、デジタル衛星放送受信機３、デジタルＴＶ４、ハードディスクレコーダ１以外の機器との間ではストリームの入出力が行われていないと仮定すると、手順１３０６の時点で、デジタル衛星放送受信機３が管理する認証済シンク機器数は１となり、一方でデジタルＴＶ４が管理する認証済シンク機器数は０となる。
また、手順１３０４の説明を補足するならば、もし、図９手順１２１０の後の状態において、デジタルＴＶ４がデジタル衛星放送受信機３とのコネクションを破棄した場合は、デジタル衛星放送受信機３は、自身が管理していたシンク機器の数を、そのコネクションでのシンク数分すなわち２デクリメントすることになる。結果としてシンク機器の数は０となる。
【００３５】
以上述べた様にすれば、コンテンツの入出力を同時に行う装置、例えば、入力したコンテンツを再生しつつ、該コンテンツを出力するような装置が接続された環境においても、コピー制限がかかるコンテンツを送信する装置（ソース装置）は、該コンテンツを受信するシンク装置の数を正しく把握できるようになる。そして、その数を把握できるようになることによって、例えばコピー数の制限などを行うといったことが可能になってくる。
以上では、コンテンツの入出力を同時に行う例として、入力、出力、何れも１３９４バスを使用するデジタルＴＶ４を例に説明した。しかしながら、本発明は、入力と出力は必ずしも同一の伝送方式を使用している必要は無く、図１１に示すハードディスクレコーダ１ｒのような、入力は１３９４バスで、出力は無線伝送にて行うような装置でも適用可能である。
さらに、以上では、コンテンツの入出力を同時に行う装置として、デジタルＴＶ４やハードディスクレコーダ１のように、それ自身が、再生あるいは記録などにより、入力したストリームを直接的に使用している場合を例に説明した。しかしながら、上記したような入力は１３９４バスで、出力は無線伝送でというように、単にストリームを中継するような装置であっても、本発明は適用可能である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の装置が接続された環境において、コピー制限がかかるコンテンツを送信する装置（ソース装置）は、該コンテンツを受信するシンク装置の数を正しく把握できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置を含むＡＶシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】 本発明の一実施例によるストリーム入出力装置のインタフェース手段の詳細構成を示すブロック図である。
【図３】 デジタル衛星放送受信装置とデジタルＴＶの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図４】 ハードディスクレコーダとデジタル衛星放送受信装置およびデジタルＴＶとの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図５】 ハードディスクレコーダとデジタル衛星放送受信装置およびデジタルＴＶとの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図６】 デジタルＶＴＲとデジタル衛星放送受信装置およびデジタルＴＶとの間のデータ伝送方法を示す図である。
【図７】 ストリームデータ記録再生装置とデジタル衛星放送受信装置との間のデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図８】 ストリームデータの伝送パケット形式を示す図である。
【図９】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置と他の装置との間のデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１０】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置と他の装置との間のデータ伝送手順を示すシーケンス図である。
【図１１】 本発明の一実施例によるストリームデータ入出力装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１、１ｒ…ディスクレコーダ
２、２ｒ…デジタルＶＴＲ
３…衛星放送受信機
４…デジタルＴＶ
１１…ハードディスク
１２、２１、３４、４１…ＣＰＵ
１３、２３、４５…信号処理回路
１４、２２、３５、４２、１４ｒ、２２ｒ…インタフェース手段
１５ａ、１５ｂ、２６、３６、４４ａ、４４ｂ、１５ｒ、２６ｒ…端子
２４…ヘッド
２５…テープ
３１…アンテナ
３２…フロントエンド
３３…デマルチプレクサ
４３…デコーダ
４６…ＣＲＴ
５１…暗号化／復号化手段
Claims (7)
- 暗号化されたストリームデータを送受信するインタフェース手段と、
前記インタフェース手段により受信したストリームデータをデスクランブル処理する復号化手段と、
前記インタフェース手段により送信するストリームデータをスクランブル処理する暗号化手段と、
前記インタフェース手段を介して受信したストリームデータを表示または記録するためのデータ処理手段とを有する入出力装置において、
前記入出力装置は、前記インタフェース手段を介して受信するストリームデータの送信を行う第一の他の装置との間で第一の認証を行って、前記復号化手段におけるデスクランブル処理に用いる鍵情報を交換し、
前記インタフェース手段により受信され、前記復号化手段によりデスクランブル処理されたストリームデータを、前記暗号化手段によってスクランブル処理を行い、前記インタフェース手段を介して前記第一の他の装置とは異なる第二の他の装置に送信する際には、
前記第二の他の装置との間で第二の認証を行う前に、前記第一の他の装置に対して既に有効な認証処理が確定している機器であっても認証数を増やすことを示す情報を付加した認証要求を送信して該第一の他の装置との間で第三の認証を行い、該第三の認証が成功した場合に前記第二の認証を行う、ことを特徴とする入出力装置。 - 請求項１記載の入出力装置において、
前記インタフェース手段を介して送信するストリームデータの送信が終了した場合に、前記インタフェース手段を介して前記第一の他の装置に通知する、ことを特徴とする入出力装置。 - 請求項１または２に記載の入出力装置において、
前記インタフェース手段を介して受信したデータを記録する内蔵もしくは脱着可能な記録媒体を有することを特徴とする入出力装置。 - 請求項１または２に記載の入出力装置において、
前記インタフェース手段を介して受信したデータを表示する表示手段を有することを特徴とする入出力装置。 - 暗号化されたストリームデータを送受信するインタフェース手段と、
前記インタフェース手段により受信したストリームデータをデスクランブル処理する復号化手段と、
前記インタフェース手段により送信するストリームデータをスクランブル処理する暗号化手段と、
前記インタフェース手段を介して受信したストリームデータを表示または記録するデータ処理手段とを有する入出力装置において、
前記入出力装置は、前記インタフェース手段を介して受信するストリームデータの送信を行う第一の他の装置との間で、ストリームデータを伝送するための第一のチャネルを設定し、
前記第一の他の装置との間で第一の認証を行って、前記復号化手段におけるデスクランブル処理に用いる鍵情報を交換し、
前記インタフェース手段により前記第一のチャネルで受信され、前記復号化手段によりデスクランブル処理されたストリームデータを、前記暗号化手段によってスクランブル処理を行い、前記インタフェース手段を介して前記第一の他の装置とは異なる第二の他の装置に送信する際には、
前記第二の他の装置との間で、ストリームデータを伝送するための第二のチャネルを設定し、
前記第二の装置との間で第二の認証を行う前に、前記第一の他の装置に対して既に有効な認証処理が確定している機器であっても認証数を増やすことを示す情報を付加した認証要求を送信して該第一の他の装置との間で第三の認証を行い、該第三の認証が成功した場合に前記第二の認証を行う、ことを特徴とする入出力装置。 - 請求項５記載の入出力装置において、
前記第二のチャネルの設定が解除された場合に、前記インタフェース手段を介して前記第一の他の装置に通知する、ことを特徴とする入出力装置。 - 暗号化されたストリームデータを受信する第一のインタフェース手段と、
暗号化されたストリームデータを送信する第二のインタフェース手段と、
前記第一のインタフェース手段により受信するストリームデータをデスクランブル処理する復号化手段と、
前記第二のインタフェース手段により送信するストリームデータをスクランブル処理する暗号化手段と、
前記インタフェース手段を介して受信したストリームデータを表示または記録するデータ処理手段とを有する入出力装置において、
前記第一のインタフェース手段を介して受信するストリームデータの送信を行う第一の他の装置との間で認証を行って、前記復号化手段におけるデスクランブル処理に用いる鍵情報を交換し、
前記第一のインタフェース手段により受信され、前記復号化手段によりデスクランブル処理されたストリームデータを、前記暗号化手段によってスクランブル処理を行い、前記第二のインタフェース手段を介して前記第一の他の装置とは異なる第二の他の装置に送信する際には、
前記第二の他の装置との間で認証を行う前に、前記第一の他の装置に対して既に有効な認証処理が確定している機器であっても認証数を増やすことを示す情報を付加した認証要求を送信して該第一の他の装置との間で第三の認証を行い、該第三の認証が成功した場合に前記第二の他の装置との認証を行う、ことを特徴とする入出力装置。
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