JP4582377B2

JP4582377B2 - Encryption device, encryption method, encryption / decryption device, encryption / decryption method, and encryption system

Info

Publication number: JP4582377B2
Application number: JP2000401376A
Authority: JP
Inventors: 聡高木
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2000-12-27
Filing date: 2000-12-27
Publication date: 2010-11-17
Anticipated expiration: 2020-12-27
Also published as: JP2002204229A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は暗号化装置、暗号化方法、暗号復号化装置、暗号復号化方法及び暗号化システムに関し、例えばディジタルビデオカメラレコーダとディジタルビデオテープレコーダとで構築される暗号化システムに適用して好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディジタルビデオテープレコーダ（以下、これをビデオテープレコーダと呼ぶ）は、撮影者の操作によりディジタルビデオカメラレコーダ（以下、これをビデオカメラと呼ぶ）でビデオカセットの磁気テープに記録された画像データを再生することにより外部モニタに再生映像を表示するようになされている。
【０００３】
しかしながらビデオテープレコーダにおいては、撮影者の意図しない第三者によって再生操作された場合でも、再生映像を外部モニタに表示してしまうので、意図しない第三者に容易に当該再生映像が視認されてしまっていた。
【０００４】
このような問題を解決する１つの方法としては、撮像することにより得られた画像データに対して所定の暗号アルゴリズムに基づく暗号化処理を施した後にビデオカセットの磁気テープに記録するビデオカメラと、そのビデオカセットを再生する際、当該ビデオカメラの場合と同じ暗号アルゴリズムに基づく復号化処理を施すことにより元の画像データを復元するビデオテープレコーダとで暗号化システムを構築することが考えられる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところでかかる暗号化システムにおいては、ビデオカメラによって常時同じ暗号アルゴリズムに基づく暗号化処理を施しているので、その暗号アルゴリズムが意図しない第三者によって解読された場合には、そのビデオカメラで撮像されたビデオカセットの再生映像が全てビデオテープレコーダを介して視認されてしまうという問題がある。
【０００６】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、第三者によって容易に暗号化対象が解読されることを防止し得る暗号化装置、暗号化方法、暗号復号化装置、暗号復号化方法及び暗号化システムを提案しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明は、暗号化装置であって、素材ごとに固有情報を生成する固有情報生成手段と、固有情報を所定の方式に従って変換することにより素材ごとに固有となる暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成手段と、素材ごとに異なる並替パターンを、複数のなかからユーザの選択操作により選択される内容に応じて生成する並替パターン生成手段と、並替パターンを用いて、対応する素材を所定データ単位で並び替える並替部と、素材ごとに、並替パターンを暗号化鍵で暗号化する暗号化手段とを有する。
【０００８】
また各素材毎に対応した所定の情報として、各素材が入力される度にその各素材を所定データ量単位でそれぞれ並び替えるためのデータ並替パターンを暗号化するようにしたことにより、素材そのものを暗号化するよりも一段と少ないデータ量で暗号化することができる。
【０００９】
また本発明は、暗号化方法であって、素材ごとに固有情報を生成する固有情報生成ステップと、固有情報を所定の方式に従って変換することにより素材ごとに固有となる暗号化鍵を生成する暗号化鍵生成ステップと、素材ごとに異なる並替パターンを、複数のなかからユーザの選択操作により選択される内容に応じて生成する並替パターン生成ステップと、並替パターンを用いて、対応する素材を所定データ単位で並び替える並替ステップと、素材ごとに、並替パターンを暗号化鍵で暗号化する暗号化ステップとを有する。
【００１０】
また本発明は、暗号復号化装置であって、素材を特定するための固有情報と、該固有情報から生成される暗号化鍵で暗号化された暗号化データとを暗号化装置から取得する取得手段と、固有情報から、暗号化データを復号化するための復号化鍵を生成する復号化鍵生成手段と、復号化鍵で暗号化データを復号化し、複数のなかからユーザの選択操作により選択される内容に応じて素材ごとに異なるものとして生成された並替パターンを取得する復号化手段と、並替パターンを用いて、復元すべきデータを復元する復元手段とを有する。
【００１１】
また本発明は、暗号復号化方法であって、素材を特定するための固有情報と、該固有情報から生成される暗号化鍵で暗号化された暗号化データとを暗号化装置から取得する取得ステップと、固有情報から、暗号化データを復号化するための復号化鍵を生成する復号化鍵生成ステップと、復号化鍵で暗号化データを復号化し、複数のなかからユーザの選択操作により選択される内容に応じて素材ごとに異なるものとして生成された並替パターンを取得する復号化ステップと、並替パターンを用いて、復元すべきデータを復元する復元ステップとを有する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１３】
（１）ネットワーク対応型暗号化システム
図１において、１は全体として本発明によるネットワーク対応型暗号化システムを示し、ディジタルビデオカメラレコーダ（以下、これをビデオカメラと呼ぶ）２と、ディジタルビデオテープレコーダ（以下、これをビデオテープレコーダと呼ぶ）３とが互いにパーソナルコンピュータ（図示せず）を介してそれぞれインターネット４に接続されており、ディジタルビデオカメラ２とビデオテープレコーダ３との間で各種情報の授受を行い得るようになされている。
【００１４】
このネットワーク対応型暗号化システム１では、ビデオカメラ２において撮像して得られた素材である画像データに所定の処理を施して記録したビデオカセット５がビデオテープレコーダ３に装填されて再生されるようになされている。
【００１５】
（２）ビデオカメラにおける暗号化処理手順
図２に示すような回路構成のビデオカメラ２を用いて本実施の形態における暗号化処理手順を説明する。
【００１６】
このビデオカメラ２は、ＣＰＵ(Central Processing Unit) １０、他の機器（本実施の形態の場合はパーソナルコンピュータ）との間で各種情報の授受を行うＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers) １３９４インターフェイス（Ｉ／Ｆ）１１、メモリ１２、各種操作ボタン（図示せず）等の設けられた入力部１３、液晶ディスプレイでなる表示部１４及び暗号化部２６がそれぞれデータバスＢＵＳを介して互いに接続されており、当該ＣＰＵ１０がメモリ１２から読み出した各種プログラムに従って所定の処理を実行することによりビデオカメラ２を統括的に制御し、記録部２７によりビデオカセット５（図１）の磁気テープ２０に対して記録処理を実行するようになされている。
【００１７】
実際上、図３において、ＣＰＵ１０は、ルーチンＲＴ１に従った暗号化処理手順の開始ステップからステップＳＰ１に移る。
【００１８】
ステップＳＰ１においてＣＰＵ１０は、まず最初にビデオテープレコーダ３からインターネット４（図１）を経由して送信された非対象暗号化方式であるＲＳＡに従った暗号化鍵Ｄ１０をＩＥＥＥ１３９４インターフェイス１１を介して予め取得してメモリ１２に記憶し、次のステップＳＰ２に移る。
【００１９】
ステップＳＰ２においてＣＰＵ１０は、入力部１３の記録ボタンが撮影者によって押下されたか否かを判断する。ここで否定結果が得られると、ＣＰＵ１０は記録ボタンが押下されるまで待ち受ける。これに対して肯定結果が得られると、ＣＰＵ１０は次のステップＳＰ３に移る。
【００２０】
ステップＳＰ３においてＣＰＵ１０は、ＵＭＩＤ生成部２１によって、メモリ１２に記憶されている各種情報やシステムクロック等に基づいて画像データや音声データ等の素材を特定するためのＵＭＩＤ(Unique Material IDentifier)を生成し、当該ＵＭＩＤのうち一部分をＵＭＩＤデータＤ１１として抽出し、これをＵＭＩＤ暗号化部２２及び素材特定暗号化鍵生成部２３に送出し、次のステップＳＰ４に移る。
【００２１】
ここで、ＵＭＩＤのデータ構造について説明する。図４において、ＵＭＩＤは、基本ＵＭＩＤと延長ＵＭＩＤとの 64 [byte]から構成され、基本ＵＭＩＤは当該ＵＭＩＤであること等を表す 12 [byte]のユニバーサルラベル、データの長さを表す 1 [byte] のデータ長、ダビング回数を表す 3 [byte] のインストナンバ及びビデオカメラ２もしくはそのビデオカメラ２内のチップ固有のシリアルナンバに乱数を乗じることにより固有な情報として生成された 16 [byte]のマテリアルナンバを含む全 32 [byte]で構成される。
【００２２】
また延長ＵＭＩＤは、ビデオカメラ２内のシステムクロックに基づく日及び時刻を表す 8 [byte] の日時、ＧＰＳ(Global Positioning System) 機能を有するビデオカメラの場合には、そのビデオカメラの存在位置を表す 12 [byte]の位置情報、国を表す 4 [byte] の国コード、組織を表す 4 [byte] の組織コード及びユーザを表す 4 [byte] のユーザ名を含む全 32 [byte]で構成される。
【００２３】
この実施の形態の場合、ＣＰＵ１０は、かかるＵＭＩＤのうち固有な情報であるマテリアルナンバを含む基本ＵＭＩＤをＵＭＩＤデータＤ１１として抽出するようになされており、当該マテリアルナンバによって素材を特定し得るようになされている。
【００２４】
このようにＣＰＵ１０は、撮影者によって記録ボタンが押下される毎に素材を特定するための新たなＵＭＩＤデータＤ１１を生成するようになされている。
【００２５】
ステップＳＰ４においてＣＰＵ１０は、メモリ１２に記憶しておいた暗号化鍵Ｄ１０をＵＭＩＤ暗号化部２２及び素材特定暗号化鍵生成部２３に送出し、次のステップＳＰ５に移る。
【００２６】
ステップＳＰ５においてＣＰＵ１０は、素材特定暗号化鍵生成部２３によって、素材を特定するためのＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化鍵Ｄ１０に基づく数学的条件に合わせて変換することにより、素材固有の暗号化鍵である素材特定暗号化鍵Ｄ１３を生成する。
【００２７】
またＣＰＵ１０は、ＵＭＩＤ暗号化部２２によって、ビデオテープレコーダ３において素材特定暗号化鍵Ｄ１３を復号化するために必要なＵＭＩＤデータＤ１１に対して、ビデオテープレコーダ３から送信された暗号化鍵Ｄ１０で暗号化処理を施して暗号ＵＭＩＤデータＤ１２を生成することにより、インターネット４を経由してビデオテープレコーダ３に送信する際、第三者によって解読されることを防止し得るようになされている。
【００２８】
そしてＣＰＵ１０は、素材特定暗号化鍵Ｄ１３をテーブル暗号化部２５に送出すると共に、暗号ＵＭＩＤデータＤ１２を一旦メモリ１２に記憶した後、次のステップＳＰ６に移る。
【００２９】
ステップＳＰ６においてＣＰＵ１０は、例えば図５に示すようなパターン決定画面１４Ａを表示部１４に表示し、シャフリング部１６及びインターリーブ部１８においてデータ列の並び替えを行う際のデータ並替パターンの決定を撮影者に対して促す。
【００３０】
そしてＣＰＵ１０は、パターン決定画面１４Ａを介して第１のパターン（シャフリング）項目１４Ｂ及び第２のパターン（インターリーブ）項目１４Ｃからそれぞれ所望のパターン番号が撮影者によって入力部１３から選択操作されると、当該選択された各パターン番号に対応したデータ並替パターンであるシャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５をテーブル生成部２４により例えば 16 Modullo 4 の関数に従って任意に生成し、次のステップＳＰ７に移る。
【００３１】
因みに、ＣＰＵ１０は、記録ボタンが押下される毎に新たに生成するＵＭＩＤデータＤ１１と同様、記録ボタンが押下される毎にデータ並替パターンを撮影者に選択させることにより、素材毎に新たなシャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５を生成するようになされている。
【００３２】
ステップＳＰ７においてＣＰＵ１０は、シャフリングテーブルデータＤ１４をシャフリング部１６に送出し、インターリーブテーブルデータＤ１５をインターリーブ部１８に送出することにより、シャフリング部１６及びインターリーブ部１８に対してそれぞれデータ並替パターンを設定すると共に、当該シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５をテーブル生成部２４からテーブル暗号化部２５に送出し、次のステップＳＰ８に移る。
【００３３】
ステップＳＰ８においてＣＰＵ１０は、テーブル暗号化部２５によって、シャフリング部１６及びインターリーブ部１８でそれぞれ設定したシャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５に対して、素材特定暗号化鍵生成部２３から供給された素材固有の暗号化鍵である素材特定暗号化鍵Ｄ１３で暗号化処理を施すことにより、インターネット４（図１）を経由してビデオテープレコーダ３へ送信する際に第三者に解読されることがないように暗号化データＤ１６及びＤ１７を生成し、これらを一旦メモリ１２に記憶した後、次のステップＳＰ９に移る。
【００３４】
ステップＳＰ９においてＣＰＵ１０は、上述のステップＳＰ２で記録ボタンが押下されたことにより撮像して得られた素材である画像データに対してＭＰＥＧ２(Moving Picture Experts Group-layer 2)方式の圧縮符号化処理が施されたエレメンタルストリームＤ１を入力端１５を介して記録部２７のシャフリング部１６に入力する。
【００３５】
シャフリング部１６は、上述のステップＳＰ７で設定されたシャフリングテーブルデータＤ１４のデータ並替パターンに従って、エレメンタルストリームＤ１の１フレーム分の各マクロブロックを並び替えるシャフリングを施す。
【００３６】
このシャフリングの主たる目的としては、磁気テープ上へのマクロブロックの記録位置を分散させることにより、記録時とは異なるテープ速度で再生する変速再生時において、訂正し得なかったエラーが生じたときに再生映像を極力見易くすることにある。
【００３７】
因みに、マクロブロックとは、ＭＰＥＧ２のデータ構造のうち、１６ライン×１６画素のＹ（輝度）信号ブロック４個と、当該Ｙ信号ブロック４個に対応する１６ライン×１６画素のＣ_r( Ｒ（赤）成分とＹ成分との色差成分）信号及びＣ_b( Ｂ（青）成分とＹ成分との色差成分）信号各１ブロックから構成される単位をいう。このマクロブロックは、可変長符号化されていることにより、各々のデータの長さが不揃いである。
【００３８】
実際上シャフリング部１６で行われるシャフリング処理を図６及び図７において概略的に説明する。但し説明上の簡素化のため、以下、１フレームに９マクロブロックだけが含まれているものと仮定する。
【００３９】
図６において、シャフリング部１６は、走査順に並ぶ各マクロブロックＭＢ１〜ＭＢ９を、テーブル生成部２４から供給されたシャフリングテーブルデータＤ１４に従って、予め指定された内部メモリのメモリマップへランダムに書き込むことによりシャフリングを施す。
【００４０】
このときシャフリング部１６は、図７に示すように、可変長データである各マクロブロックを、磁気テープ２０上に記録する際の単位である固定長枠（以下、これをシンクブロックと呼ぶ）に分割し、当該シンクブロックよりも長い各オーバーフロー部ＭＢ５′、ＭＢ２′及びＭＢ３′を一旦バッファリングし、シンクブロックに満たない（空きのある領域）マクロブロックＭＢ８、ＭＢ１、ＭＢ７及びＭＢ６の後ろに各オーバーフロー部ＭＢ５′、ＭＢ２′及びＭＢ３′を順に詰め込むことにより固定長である各シンクブロックＳＫ１〜ＳＫ９を生成する。
【００４１】
そしてシャフリング部１６は、各シンクブロックＳＫ１〜ＳＫ９を上位又は下位番地から順に読み出し、これをＶＬＣ(Variable Length Code)データＤ２としてＥＣＣ(Error Correctig Code)部１７（図２）に送出する。
【００４２】
ＥＣＣ部１７は、図８に示すように、シャフリング部１６から供給されたＶＬＣデータＤ２のシンクブロックＳＫ１〜ＳＫ９を２次元的に配列し、まず垂直方向に演算してリードソロモン符号（以下、これを外符号データと呼ぶ）ＰＢ１〜ＰＢ３を生成し、次に水平方向に演算してリードソロモン符号（以下、これを内符号データと呼ぶ）ＰＢ４〜ＰＢ７を生成する。
【００４３】
そしてＥＣＣ部１７は、外符号データＰＢ１〜ＰＢ３及び内符号データＰＢ４〜ＰＢ７をＶＬＣデータＤ２に付加することにより誤り訂正符号付加データＤ３を生成し、これをインターリーブ部１８（図２）に送出する。
【００４４】
インターリーブ部１８は、上述のステップＳＰ７で設定されたインターリーブテーブルデータＤ１５のデータ並替パターンに従って、ＥＣＣ部１７から供給された誤り訂正符号付加データＤ３の各シンクブロックＳＫ１〜ＳＫ９、外符号データＰＢ１〜ＰＢ３及び内符号データＰＢ４〜ＰＢ７を予め指定された内部メモリのメモリマップへランダムに書き込むことによりインターリーブを施す。
【００４５】
このインターリーブの主たる目的としては、バースト誤りの影響を分散させ、誤り訂正能力を極力ランダム誤りの訂正能力に近づけることや、訂正不可能となった誤りに対して精度良好な誤り修整（コンシールメント）を行い得るようにすることである。
【００４６】
因みに、バースト誤りはビット毎に独立することなく、集中的に発生する誤りのことであり、ランダム誤りは各ビット毎に不規則に生ずる誤りのことである。
さらに誤り修整（コンシールメント）は、訂正不可能となった誤りによる画面上での視覚的劣化部分近傍の誤りのない画素を用いて、補間処理を施すことである。
【００４７】
インターリーブ部１８は、インターリーブを施した状態において、ランダムに書き込んだ各シンクブロックＳＫ１〜ＳＫ９、外符号データＰＢ１〜ＰＢ３及び内符号データＰＢ４〜ＰＢ７を上位又は下位番地から順に読み出し、これを記録画像データＤ４として磁気ヘッド１９を介して磁気テープ２０に記録する。
【００４８】
このようにしてＣＰＵ１０は、ステップＳＰ９における記録処理を実行し、次のステップＳＰ１０に移る。
【００４９】
ステップＳＰ１０においてＣＰＵ１０は、入力部１３の停止ボタンが押下されたか否かを判断する。ここで否定結果が得られると、ＣＰＵ１０はステップＳＰ９に戻って記録処理を続ける。
【００５０】
これに対して肯定結果が得られると、ＣＰＵ１０は記録処理を停止し、次のステップＳＰ１１に移る。
【００５１】
この場合、磁気テープ２０に記録された記録画像データＤ４をビデオテープレコーダ３が再生するには、記録画像データＤ４を生成する過程で行ったデータ並替パターン（シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５）を認識し、当該データ並替パターンとは逆のデータ並戻パターンを用いてデータの並び戻しを行う必要がある。
【００５２】
従ってＣＰＵ１０は、上述のステップＳＰ５でメモリ１２に一旦記憶した暗号ＵＭＩＤデータＤ１２と、上述のステップＳＰ８でメモリ１２に一旦記憶した暗号化データＤ１６及びＤ１７とをビデオテープレコーダ３に送信しなければならない。
【００５３】
ステップＳＰ１１においてＣＰＵ１０は、メモリ１２に一旦記憶していた暗号ＵＭＩＤデータＤ１２、暗号化データＤ１６及びＤ１７をメモリ１２から読み出し、これらをＩＥＥＥ１３９４インターフェイス１１からパーソナルコンピュータ（図示せず）及びインターネット４（図１）を順次介してビデオテープレコーダ３に送信した後、再度ステップＳＰ２に移って、上述の処理を繰り返す。
【００５４】
このように、ビデオカメラ２は、上述のルーチンＲＴ１の暗号化処理手順を入力部１３の記録ボタンが押下される度に繰り返すことにより、図９に示すように、当該記録ボタンが押下される度に入力された素材毎にそれぞれ異なるデータ並替パターンでデータ列の並び替えを行って生成した記録画像データＤ４（Ｄ４Ａ〜Ｄ４Ｎ）を順次磁気テープ２０に記録するようになされている。
【００５５】
さらにＣＰＵ１０は、記録ボタンが押下される度に入力された素材毎にそれぞれを特定するためのＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化鍵Ｄ１０で暗号化することにより暗号ＵＭＩＤデータＤ１２（Ｄ１２Ａ〜Ｄ１２Ｎ）を生成すると共に、そのＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化鍵Ｄ１０の数学的条件に合わせる変換を行うことにより素材毎に固有な素材特定暗号化鍵Ｄ１３を生成し、当該素材特定暗号化鍵Ｄ１３でそれぞれ対応するデータ並替パターンを暗号化することにより暗号化データＤ１６（Ｄ１６Ａ〜Ｄ１６Ｎ）、Ｄ１７（Ｄ１７Ａ〜Ｄ１７Ｎ）を生成し得るようになされている。
【００５６】
このようにしてＣＰＵ１０は、磁気テープ２０に記録した記録画像データＤ４（Ｄ４Ａ〜Ｄ４Ｎ）をビデオテープレコーダ３で再生するために必要な暗号ＵＭＩＤデータＤ１２（Ｄ１２Ａ〜Ｄ１２Ｎ）及び暗号化データＤ１６（Ｄ１６Ａ〜Ｄ１６Ｎ）、Ｄ１７（Ｄ１７Ａ〜Ｄ１７Ｎ）を当該記録画像データＤ４（Ｄ４Ａ〜Ｄ４Ｎ）に対応させて生成し、これらを一旦メモリ１２に記憶しておき、記録処理が全て終了した後にパーソナルコンピュータ及びインターネット４（図１）を介してビデオテープレコーダ３に送信するようになされている。
【００５７】
かくしてＣＰＵ１０は、記録画像データＤ４（Ｄ４Ａ〜Ｄ４Ｎ）に対応したデータ並替パターン（シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５）を暗号化していることにより、その暗号化前のデータ並替パターンをビデオテープレコーダ３が認識できない限り元の素材に戻すことができず再生できないので、結果として素材毎に暗号化することができる。
【００５８】
（３）ビデオテープレコーダにおける復号化処理手順
図１０に示すような回路構成のビデオテープレコーダ３を用いて本実施の形態における復号化処理手順を説明する。
【００５９】
このビデオテープレコーダ３は、ＣＰＵ３０、他の機器（本実施の形態の場合はパーソナルコンピュータ）との間で各種情報の授受を行うＩＥＥＥ１３９４インターフェイス３１、メモリ３２、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）３３、各種操作ボタン（図示せず）等の設けられた入力部３４、及びビデオカメラ２に送信するための暗号化鍵Ｄ１０やその暗号化鍵Ｄ１０に対応する復号化鍵Ｄ２０を生成する鍵生成部４０がそれぞれデータバスＢＵＳを介して互いに接続されており、当該ＣＰＵ３０がＨＤＤ３３から読み出した各種プログラムに従って所定の処理を実行することによりビデオテープレコーダ３を統括的に制御し、装填されたビデオカセット５を再生部４５を介して再生するようになされている。
【００６０】
因みに鍵生成部４０は、ビデオカメラ２に送信した暗号化鍵Ｄ１０に対応する復号化鍵Ｄ２０を生成し、これを予めＨＤＤ３３に記録しておくようになされている。
【００６１】
実際上、ＣＰＵ３０は、ルーチンＲＴ２に従った復号化処理手順の開始ステップから次のステップＳＰ１２に移る。
【００６２】
ステップＳＰ１２においてＣＰＵ３０は、ビデオカメラ２からインターネット４を経由して送信された暗号ＵＭＩＤデータＤ１２Ａ〜Ｄ１２Ｎ、暗号化データＤ１６Ａ〜Ｄ１６Ｎ及びＤ１７Ａ〜Ｄ１７ＮをＩＥＥＥ１３９４インターフェイス３１を介して取得してＨＤＤ３３に記憶し、次のステップＳＰ１３に移る。
【００６３】
ステップＳＰ１３においてＣＰＵ３０は、入力部３４の再生ボタンが押下されたか否かを判断する。ここで否定結果が得られると、ＣＰＵ３０は再生ボタンが押下されるまで待ち受ける。これに対して肯定結果が得られると、ＣＰＵ３０は次のステップＳＰ１４に移る。
【００６４】
ステップＳＰ１４においてＣＰＵ３０は、ＨＤＤ３３に予め記憶しておいた復号化鍵Ｄ２０をＵＭＩＤ復号化部４１及び素材特定復号化鍵生成部４２に送出する。
【００６５】
そしてＣＰＵ３０は、ＨＤＤ３３に記憶した暗号ＵＭＩＤデータＤ１２Ａ〜Ｄ１２Ｎのうち最初に再生する素材である記録画像データＤ４Ａに対応する暗号ＵＭＩＤデータＤ１２ＡをＵＭＩＤ復号化部４１に送出すると共に、暗号化データＤ１６Ａ及びＤ１７Ａを素材特定復号化鍵生成部４２に送出し、次のステップＳＰ１５に移る。
【００６６】
ステップＳＰ１５においてＣＰＵ３０は、ＵＭＩＤ復号化部４１により暗号ＵＭＩＤデータＤ１２Ａに対してＨＤＤ３３から供給された復号化鍵Ｄ２０で復号化処理を施すことにより、元のＵＭＩＤデータＤ１１を復元し、これを素材特定復号化鍵生成部４２に送出し、次のステップＳＰ１６に移る。
【００６７】
ステップＳＰ１６においてＣＰＵ３０は、素材特定復号化鍵生成部４２によりＵＭＩＤデータＤ１１を復号化鍵Ｄ２０に基づく数学的条件に合わせて変換することにより、ビデオカメラ２において生成された素材特定暗号化鍵Ｄ１３に対応する素材特定復号化鍵Ｄ２１を生成し、これをテーブル復号化部４３に送出し、次のステップＳＰ１７に移る。
【００６８】
ステップＳＰ１７においてＣＰＵ３０は、テーブル復号化部４３により暗号化データＤ１６Ａ及びＤ１７Ａを素材特定復号化鍵生成部４２から供給された素材特定復号化鍵Ｄ２１でそれぞれ復号化処理を施すことにより、元のデータ並替パターンであるシャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５を復元し、次のステップＳＰ１８に移る。
【００６９】
ステップＳＰ１８においてＣＰＵ３０は、シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５にそれぞれ対応したデータ並戻パターンであるデシャフリングテーブルデータＤ２２及びデインターリーブテーブルデータＤ２３をＨＤＤ３３から読み出す。
【００７０】
そしてＣＰＵ３０は、デシャフリングテーブルデータＤ２２をデシャフリング部３６に送出すると共に、デインターリーブテーブルデータＤ２３をデインターリーブ部３８に送出することにより、デシャフリング部３６及びデインターリーブ部３８に対してそれぞれデータ並戻パターンを設定し、ステップＳＰ１９に移る。
【００７１】
ステップＳＰ１９においてＣＰＵ３０は、再生ボタンの押下によりビデオカセット５（図１）の磁気テープ２０から磁気ヘッド３９を介して再生された最初の記録画像データＤ４Ａをデインターリーブ部３８に入力する。
【００７２】
デインターリーブ部３８は、記録画像データＤ４Ａを上述のステップＳＰ１８で設定されたデインターリーブテーブルデータＤ２３に従って、インターリーブとは逆パターンとなるデインターリーブを施すことにより元の誤り訂正符号付加データＤ３を復元し、これをＥＣＣ部３７に送出する。
【００７３】
ＥＣＣ部３７は、デインターリーブ部３８から供給された誤り訂正符号付加データＤ３の内符号データＰＢ４〜ＰＢ７（図８）による誤り訂正処理を施した後、外符号データＰＢ１〜ＰＢ３（図８）による誤り訂正処理をも施すことにより、元のＶＬＣデータＤ２を復元し、これをデシャフリング部３６に送出する。
【００７４】
デシャフリング部３６は、ＥＣＣ部３７から供給されたＶＬＣデータＤ２を上述のステップＳＰ１８で設定されたデシャフリングテーブルデータＤ２２に従って、シャフリングとは逆パターンとなるデシャフリングを施すことにより元のエレメンタルストリームＤ１を復元し、これを外部モニタに出力する。
【００７５】
因みに再生部４５は、データ並替パターンを認識し得ない場合には、記録画像データＤ４を元のエレメンタルストリームＤ１に復元できず、その結果、外部モニタは画質の劣化どころか、再生者が認識し得ない映像を表示してしまうことになる。
【００７６】
このようにしてＣＰＵ３０は、ステップＳＰ１９において最初の素材に対応する記録画像データＤ４Ａに対する再生処理を実行し、次のステップＳＰ２０に移る。
【００７７】
ステップＳＰ２０においてＣＰＵ３０は、ビデオカセット５の磁気テープ２０から再生する記録画像データＤ４Ａが次の新たな素材に対応する記録画像データＤ４Ｂになったか否かを判断する。
【００７８】
ここで肯定結果が得られると、このことは１本のビデオカセット５（図１）の磁気テープ２０に記録された複数の記録画像データＤ４のうち最初の記録画像データＤ４Ａの再生が終了したことを表しており、このときＣＰＵ３０は再度ステップＳＰ１４に戻って、次の新たな記録画像データＤ４Ｂに対応する暗号ＵＭＩＤデータＤ１２Ｂ、暗号化データＤ１６Ｂ及びＤ１７ＢをＵＭＩＤ復号化部４１及び素材特定復号化鍵生成部４２に送出し、上述の処理を繰り返し、新たな素材に対応する記録画像データＤ４Ｂに対する再生処理を実行する。
【００７９】
このようにしてＣＰＵ３０は、各素材に対応する記録画像データＤ４（Ｄ４Ａ〜Ｄ４Ｎ）が順次再生し終わる度に、次の素材に対応する暗号ＵＭＩＤデータＤ１２（Ｄ１２Ａ〜Ｄ１２Ｎ）及び暗号化データＤ１６（Ｄ１６Ａ〜Ｄ１６Ｎ）、暗号化データＤ１７（Ｄ１７Ａ〜Ｄ１７Ｎ）をＵＭＩＤ復号化部４１及び素材特定復号化鍵生成部４２に送出し、上述の処理を繰り返し、記録画像データＤ４（Ｄ４Ａ〜Ｄ４Ｎ）に対する再生処理を実行するようになされている。
【００８０】
これに対して否定結果が得られると、このことは磁気テープ２０に記録された最初の素材に対応する記録画像データＤ４Ａの再生が終了していないことを表しており、このときＣＰＵ３０は次のステップＳＰ２１に移る。
【００８１】
ステップＳＰ２１においてＣＰＵ３０は、ビデオカセット５（図１）の磁気テープ２０を最後まで再生したか否かを判断する。ここで否定結果が得られると、このことは記録画像データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｎ全ての再生が未だ終了しておらず、再生途中であることを表しており、このときＣＰＵ３０は、再度ステップＳＰ１９に戻って再生処理を続ける。
【００８２】
これに対して肯定結果が得られると、このことはビデオカセット５の磁気テープ２０に記録された素材である記録画像データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｎ全ての再生を終了したことを表しており、このときＣＰＵ３０は再生処理を停止し、ステップＳＰ２２に移って復号化処理手順を終了する。
【００８３】
このようにＣＰＵ３０は、各素材に対応する記録映像データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｎを再生するために必要である暗号ＵＭＩＤデータＤ１２Ａ〜Ｄ１２Ｎ及び暗号化データＤ１６Ａ〜Ｄ１６Ｎ、Ｄ１７Ａ〜Ｄ１７ＮをＩＥＥＥ１３９４インターフェイス３１を介して取得し、記録映像データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｎを順次再生する度に、その記録画像データＤ４に対応する暗号ＵＭＩＤデータＤ１２を復号化鍵Ｄ２０で復号化して得られたＵＭＩＤデータ１１に基づく素材特定暗号化鍵Ｄ１３で当該素材に対応する暗号化データＤ１６及びＤ１７を順次復号化することにより元のデータ並替パターンであるシャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５を復元することができる。
【００８４】
その結果ＣＰＵ３０は、シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５に対応するデータ並戻パターンであるデシャフリングテーブルデータＤ２２及びデインターリーブテーブルデータＤ２３を用いて１本のビデオカセット５の磁気テープ２０に記録された記録映像データＤ４Ａ〜Ｄ４Ｎをそれぞれ素材毎に順次再生することができる。
【００８５】
以上の構成において、ネットワーク対応型暗号化システム１におけるビデオカメラ２は、各素材が入力される度にその各素材をそれぞれ特定するためのＵＭＩＤデータＤ１１を生成し、各素材にそれぞれ対応する当該ＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化鍵Ｄ１０の数学的条件に合わせる変換を行うことにより各素材毎に固有な素材特定暗号化鍵Ｄ１３を生成する。
【００８６】
この素材特定暗号化鍵Ｄ１３は、素材毎に類推され難い固有な情報（ＵＭＩＤデータＤ１１に含まれるマテリアルナンバ）を暗号化鍵Ｄ１０の数学的条件に合わせる変換が行われているので、第三者にとっては暗号化鍵Ｄ１０のアルゴリズム、また素材毎に特定されたＵＭＩＤデータＤ１１に基づいて素材特定暗号化鍵Ｄ１３に変換する変換パターン、さらにはＵＭＩＤデータＤ１１に含まれる固有な情報（マテリアルナンバ）の全てが分からなければ到底解読し得ない情報である。
【００８７】
そしてビデオカメラ２は、かかる素材特定暗号化鍵Ｄ１３で各素材毎に対応したそれぞれ異なるデータ並替パターン（シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５）をそれぞれ暗号化することにより、各素材に対応した暗号化データＤ１６及びＤ１７を生成する。
【００８８】
ここで、データ並替パターンは、磁気テープ２０に記録され記録される前の過程で素材を並び替えるものであり、ビデオテープレコーダ３が再生するにはそのデータ並替パターンが分からなければ元の素材に復元できないので、記録画像データＤ４を再生するために必要不可欠な情報である。
【００８９】
従ってビデオカメラ２は、記録画像データＤ４そのものよりも一段と少ないデータ量であるデータ並替パターンを暗号化するだけで、あたかも記録画像データＤ４そのものを暗号化したものと同様の効果を得ることができる。
【００９０】
これに加えてビデオカメラ２は、素材毎に生成したデータ並替パターンに対応する素材特定暗号化鍵Ｄ１３で暗号化しているので、仮に１つの暗号化データが解読された場合においても残り全ての暗号化データ１つ１つを再び解読させるようになされていることにより、結果として残り全ての暗号化データが直ちに解読されることを防止することができる。
【００９１】
一方、ネットワーク対応型暗号化システム１における暗号化鍵Ｄ１０に対応する復号化鍵Ｄ２０を予め内部に記憶しているビデオテープレコーダ３は、各素材であるエレメンタルストリームＤ１が入力される度にその各素材をそれぞれ特定するために生成されたＵＭＩＤデータＤ１１と、当該ＵＭＩＤデータＤ１１に基づく各素材毎に固有な素材特定暗号化鍵Ｄ１３でデータ並替パターンをそれぞれ暗号化することにより生成された暗号化データＤ１６及びＤ１７とを暗号化装置から取得し、各素材にそれぞれ対応するＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化鍵Ｄ１０の数学的条件に合わせる変換を行うことにより素材特定復号化鍵Ｄ２１を生成し、その素材特定復号化鍵Ｄ２１で暗号化データＤ１６及びＤ１７をそれぞれ復号化することにより、暗号化装置で暗号化される前の元のデータ並替パターンを復元することができる。
【００９２】
以上の構成によれば、ネットワーク対応型暗号化システム１におけるビデオカメラ２では、各素材が入力される度にその各素材をそれぞれ特定するためのＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化鍵Ｄ１０の数学的条件に合わせる変換を行うことにより得られた各素材毎に固有な素材特定暗号化鍵Ｄ１３で、データ並替パターン（シャフリングテーブルデータＤ１４及びインターリーブテーブルデータＤ１５）をそれぞれ暗号化するようにしたことにより、第三者にとっては暗号化鍵Ｄ１０のアルゴリズム、また素材毎に特定されたＵＭＩＤデータＤ１１に基づいて素材特定暗号化鍵Ｄ１３に変換する変換パターン、さらにはＵＭＩＤデータＤ１１に含まれる固有な情報（マテリアルナンバ）の全てが分からなければ到底解読し得ない素材特定暗号化鍵Ｄ１３を生成することができ、かくして、第三者によって容易にデータ並替パターンが解読されることを防止することができる。
【００９３】
なお、本実施の形態においては、インターネット４を経由して暗号ＵＭＩＤデータＤ１２、暗号化データＤ１６及びＤ１７をビデオカメラ２からビデオテープレコーダ３に送信する暗号化システムとしてのネットワーク対応型暗号化システム１に適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、インターネット４に代えて、ディジタル衛星放送等の有線及び無線通信媒体を経由しても良く、また図１との対応部分に同一符号を付して示す図１２におけるパッケージメディア対応型暗号化システム５０のように、メモリカード５１を介して暗号ＵＭＩＤデータＤ１２、暗号化データＤ１６及びＤ１７をビデオカメラ２からビデオテープレコーダ３に受け渡すようにしても良い。
【００９４】
この場合ネットワーク対応型暗号化システム１においては、取得手段としてのＣＰＵ３０（図１０）が暗号ＵＭＩＤデータＤ１２、暗号化データＤ１６及びＤ１７をＩＥＥＥ１３９４インターフェイス３１から取得するが、パッケージメディア対応型暗号化システム５０においては、取得手段としてのＣＰＵ３０がＩＥＥＥ１３９４インターフェイス３１に代わる読み出し手段としてのメモリカードインターフェイスを介して取得するようにしても良い。
【００９５】
また上述の実施の形態においては、固有情報生成手段としてのＣＰＵ１０及びＵＭＩＤ生成部２１が固有情報としてのＵＭＩＤを生成し、当該ＵＭＩＤのうちＵＭＩＤデータＤ１１を抽出する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、少なくともシリアルナンバ等の管理情報に乱数を乗じた固有情報を生成する固有情報生成手段であれば良い。このようにすれば、一段と少ないデータ量で素材である画像データを特定することができる。
【００９６】
さらに上述の実施の形態においては、ＣＰＵ１０及び素材特定暗号化鍵生成部２３によって暗号化鍵生成手段を構成し、ＣＰＵ３０及び素材特定復号化鍵生成部４２によって復号化鍵生成手段を構成する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、他の種々の回路構成によって暗号化鍵生成手段及び復号化鍵生成手段を構成するようにしても良い。
【００９７】
さらに上述の実施の形態においては、暗号化手段としてのＣＰＵ１０及びテーブル暗号化部２５が暗号化対象としてのデータ並替パターンを暗号化することにより暗号化データＤ１６及びＤ１７を生成し、暗号復号化手段としてのＣＰＵ３０及びテーブル復号化部４３が当該暗号化データＤ１６及びＤ１７を復号化することにより元のデータ並替パターンを復元する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、暗号化手段が記録ボタンが押下される度に入力した暗号化対象としての素材である画像データそのものを暗号化し、復号化手段素材が暗号化された当該素材である画像データを復号化するようにしても良い。
【００９８】
この場合インターネット４を経由してビデオテープレコーダ３に送信する情報としては、暗号ＵＭＩＤデータＤ１１のみで良い。
【００９９】
さらに上述の実施の形態においては、送信手段としてのＣＰＵ１０及びＩＥＥＥ１３９４インターフェイス１１が固有情報としてのＵＭＩＤデータＤ１１を暗号化することにより生成した暗号ＵＭＩＤデータＤ１２、暗号化データＤ１６及びＤ１７を送信し、受信手段としてのＣＰＵ３０及びＩＥＥＥ１３９４インターフェイス３１が当該暗号ＵＭＩＤデータＤ１２、暗号化データＤ１６及びＤ１７を受信する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、少なくとも固有情報と暗号化データとを送信する送信手段及び受信手段であれば良い。
【０１００】
さらに上述の実施の形態においては、非対象暗号化方式のＲＳＡに従った暗号化鍵Ｄ１０及び復号化鍵Ｄ２０を用いる場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば対象暗号化方式のＤＥＳ(Data Encryption Standard)に従った暗号化鍵及び復号化鍵を用いる等、他の種々の暗号アルゴリズムに従った暗号化鍵及び復号化鍵を用いるようにしても良い。このようにすれば、インターネット対応型暗号化システム１を構築する状況に応じて、各種暗号アルゴリズムの特徴を効率よく選択することができる。
【０１０１】
さらに上述の実施の形態においては、素材として画像データを適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば音声データ等、他の種々のデー０を素材として適用することができる。
【０１０２】
さらに上述の実施の形態においては、暗号化装置としてのビデオカメラ２及び復号化装置としてのビデオテープレコーダ３を適用する場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例えば画像データや音声データ等の素材を編集するための編集装置、ＣＤ(Compact Disk)プレーヤやパーソナルコンピュータ等、他の種々の暗号化装置及び復号化装置に幅広く適用することができる。
【０１０３】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、類推し難い固有情報の全てが分からなければ第三者にとっては到底解読し得ない固有な素材ごとの暗号鍵を生成することができ、第三者によって容易に暗号化対象が解読されることを防止することができる。
【０１０４】
また各素材毎に対応した所定の情報として、各素材が入力される度にその各素材を所定データ量単位でそれぞれ並び替えるためのデータ並替パターンを暗号化するようにしたことにより、素材そのものを暗号化するよりも一段と少ないデータ量で暗号化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるネットワーク対応型暗号化システムの構成を示す略線図である。
【図２】ディジタルビデオカメラレコーダの構成を示すブロック図である。
【図３】暗号化処理手順を示すフローチャートである。
【図４】ＵＭＩＤのデータ構造を示す略線図である。
【図５】データ並替パターン決定画面を示す略線図である。
【図６】シャフリング処理の説明に供する略線図である。
【図７】シャフリング処理の説明に供する略線図である。
【図８】リードソロモン符号生成の際の説明に供する略線図である。
【図９】素材毎に記録された記録画像データと、暗号ＵＭＩＤデータ及び暗号化データとの対応関係を示す略線図である。
【図１０】ディジタルビデオテープレコーダの構成を示すブロック図である。
【図１１】復号化処理手順を示すフローチャートである。
【図１２】他の実施の形態におけるパッケージメディア対応型暗号化システムの構成を示す略線図である。
【符号の説明】
１、５０……ネットワーク対応型暗号化システム、２……ビデオカメラ、３……ビデオテープレコーダ、４……インターネット、５……ビデオカセット、１０、３０……ＣＰＵ、１１、３１……ＩＥＥＥ１３９４インターフェイス、１２、３２……メモリ、１３、３４……入力部、１４……表示部、１６……シャフリング部、１７、３７……ＥＣＣ部、１８……インターリーブ部、１９、３９……磁気ヘッド、２０……磁気テープ、２１……ＵＭＩＤ生成部、２２……ＵＭＩＤ暗号化部、２３……素材特定暗号化鍵生成部、２４……テーブル生成部、２５……テーブル暗号化部、２７……記録部、３３……ＨＤＤ、３６……デシャフリング部、３７……デインターリーブ部、４０……鍵生成部、４１……ＵＭＩＤ復号化部、４２……素材特定復号化鍵生成部、４３……テーブル復号化部、４５……再生部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an encryption device, an encryption method, an encryption / decryption device, an encryption / decryption method, and an encryption system, and is suitable for application to an encryption system constructed by, for example, a digital video camera recorder and a digital video tape recorder. Is.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a digital video tape recorder (hereinafter referred to as a video tape recorder) is image data recorded on a magnetic tape of a video cassette by a digital video camera recorder (hereinafter referred to as a video camera) by a photographer's operation. By playing the video, the playback video is displayed on the external monitor.
[0003]
However, in a video tape recorder, even if a playback operation is performed by a third party unintended by the photographer, the playback video is displayed on the external monitor, so that the playback video is easily viewed by an unintended third party. I was sorry.
[0004]
As one method for solving such a problem, a video camera that records on a magnetic tape of a video cassette after performing encryption processing based on a predetermined encryption algorithm for image data obtained by imaging, When reproducing the video cassette, it is conceivable to construct an encryption system with a video tape recorder that restores the original image data by performing a decryption process based on the same encryption algorithm as that of the video camera.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in such an encryption system, since the encryption process based on the same encryption algorithm is always performed by the video camera, when the encryption algorithm is decrypted by an unintended third party, the image is captured by the video camera. There is a problem that all the reproduced images of the video cassette are visually recognized through the video tape recorder.
[0006]
The present invention has been made in consideration of the above points, and an encryption device, an encryption method, an encryption / decryption device, and an encryption / decryption method that can prevent an encryption target from being easily decrypted by a third party. And an encryption system.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  To resolve this issueAkira is an encryption device,MaterialEveryUnique information generating means for generating unique information and material by converting the unique information according to a predetermined methodUnique to eachAn encryption key generating means for generating an encryption key;A rearrangement pattern generating unit that generates different rearrangement patterns for each material according to the content selected by a user's selection operation from a plurality of materials, and the corresponding materials are arranged in predetermined data units using the rearrangement patterns. The rearrangement part to change and the rearrangement pattern for each materialEncryption keyIn the darkEncryption means for encoding.
[0008]
In addition, as the predetermined information corresponding to each material, each time the material is input, the data rearrangement pattern for rearranging each material in a predetermined data amount unit is encrypted, so that the material itself The data can be encrypted with a much smaller amount of data than the encryption.
[0009]
  Also this departureAkira is an encryption method,MaterialEveryA unique information generation step for generating unique information and a material by converting the unique information according to a predetermined methodUnique to eachAn encryption key generation step for generating an encryption key;A rearrangement pattern generating step for generating different rearrangement patterns for each material according to the content selected by the user's selection operation from a plurality of materials, and using the rearrangement patterns, the corresponding materials are arranged in predetermined data units. Sorting patterns to be sorted and sorting patterns for each materialEncryption keyIn the darkEncryption step for encoding.
[0010]
  MaBookInventionAn encryption / decryption device,,ElementaryTo identify the materialofSpecific information andTheSpecific informationGenerated fromEncryption keysoCipherTurned intoEncrypted dataDarkAcquisition means to acquire from the encoding device and unique informationFromEncryption dataTDecryption key generation means for generating a decryption key for decryption, and decryption of encrypted data with the decryption keyThen, a rearrangement pattern generated as different for each material according to the content selected by the user's selection operation from a plurality of items is acquired.Decryption means andAnd a restoring means for restoring the data to be restored using the rearrangement pattern.
[0011]
  MaBookInventionAnd encryption / decryption method,ElementaryTo identify the materialofSpecific information andTheSpecific informationGenerated fromEncryption keysoCipherTurned intoEncrypted dataDarkAcquisition step acquired from the encoding device and unique informationFromEncryption dataTA decryption key generation step for generating a decryption key for decryption, and decryption of the encrypted data with the decryption keyThen, a rearrangement pattern generated as different for each material according to the content selected by the user's selection operation from a plurality of items is acquired.Decryption step andAnd a restoration step of restoring the data to be restored using the rearrangement pattern.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0013]
(1) Network compatible encryption system
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a network compatible encryption system according to the present invention as a whole, which includes a digital video camera recorder (hereinafter referred to as a video camera) 2 and a digital video tape recorder (hereinafter referred to as a video tape recorder). 3) are connected to the Internet 4 through personal computers (not shown), respectively, so that various information can be exchanged between the digital video camera 2 and the video tape recorder 3. .
[0014]
In this network-compatible encryption system 1, a video cassette 5 recorded by performing predetermined processing on image data, which is material obtained by imaging with a video camera 2, is loaded into the video tape recorder 3 and played back. Has been made.
[0015]
(2) Encryption processing procedure in video camera
An encryption processing procedure in the present embodiment will be described using a video camera 2 having a circuit configuration as shown in FIG.
[0016]
This video camera 2 has an IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1394 interface that exchanges various information with a CPU (Central Processing Unit) 10 and other devices (in the present embodiment, a personal computer). I / F) 11, a memory 12, an input unit 13 provided with various operation buttons (not shown), a display unit 14 formed of a liquid crystal display, and an encryption unit 26 are connected to each other via a data bus BUS. The CPU 10 executes predetermined processing in accordance with various programs read from the memory 12 to control the video camera 2 overall, and the recording unit 27 performs recording on the magnetic tape 20 of the video cassette 5 (FIG. 1). It is designed to execute processing.
[0017]
In practice, in FIG. 3, the CPU 10 proceeds from the start step of the encryption processing procedure according to the routine RT1 to step SP1.
[0018]
In step SP1, the CPU 10 first sends an encryption key D10 according to RSA, which is a non-target encryption method, transmitted from the video tape recorder 3 via the Internet 4 (FIG. 1) in advance via the IEEE 1394 interface 11 in advance. Acquired and stored in the memory 12, and proceeds to the next step SP2.
[0019]
In step SP2, the CPU 10 determines whether or not the recording button of the input unit 13 has been pressed by the photographer. If a negative result is obtained here, the CPU 10 waits until the recording button is pressed. On the other hand, if a positive result is obtained, the CPU 10 proceeds to the next step SP3.
[0020]
In step SP3, the CPU 10 causes the UMID generating unit 21 to generate a UMID (Unique Material IDentifier) for specifying a material such as image data or audio data based on various information stored in the memory 12, a system clock, or the like. Then, a part of the UMID is extracted as UMID data D11, which is sent to the UMID encryption unit 22 and the material specific encryption key generation unit 23, and the process proceeds to the next step SP4.
[0021]
Here, the data structure of UMID will be described. In FIG. 4, the UMID is composed of 64 [bytes] of a basic UMID and an extended UMID, the basic UMID is a universal label of 12 [bytes] indicating the UMID, etc., and 1 [byte] indicating the data length. ] The data length of 3 [bytes] representing the data length and dubbing frequency of 16 [bytes] generated as unique information by multiplying the video camera 2 or the serial number specific to the chip in the video camera 2 by a random number It consists of 32 [bytes] including the material number.
[0022]
The extended UMID indicates the date and time of 8 [bytes] indicating the date and time based on the system clock in the video camera 2, and in the case of a video camera having a GPS (Global Positioning System) function, the extension UMID indicates the location of the video camera. It consists of 32 [bytes] including location information of 12 [bytes], country code of 4 [bytes] representing country, organization code of 4 [bytes] representing organization, and user name of 4 [bytes] representing user. The
[0023]
In the case of this embodiment, the CPU 10 extracts the basic UMID including the material number that is unique information from the UMID as the UMID data D11, and can specify the material by the material number. ing.
[0024]
As described above, the CPU 10 generates new UMID data D11 for specifying a material each time the recording button is pressed by the photographer.
[0025]
In step SP4, the CPU 10 sends the encryption key D10 stored in the memory 12 to the UMID encryption unit 22 and the material specific encryption key generation unit 23, and proceeds to the next step SP5.
[0026]
In step SP5, the CPU 10 converts the UMID data D11 for specifying the material according to the mathematical condition based on the encryption key D10 by the material specifying encryption key generation unit 23, thereby using the encryption key unique to the material. A material specific encryption key D13 is generated.
[0027]
Further, the CPU 10 uses the encryption key D10 transmitted from the video tape recorder 3 to the UMID data D11 necessary for the video tape recorder 3 to decrypt the material specific encryption key D13 by the UMID encryption unit 22. By performing encryption processing and generating encrypted UMID data D12, it is possible to prevent a third party from decrypting the data when transmitting it to the video tape recorder 3 via the Internet 4.
[0028]
Then, the CPU 10 sends the material specifying encryption key D13 to the table encryption unit 25 and temporarily stores the encrypted UMID data D12 in the memory 12, and then proceeds to the next step SP6.
[0029]
In step SP6, for example, the CPU 10 displays a pattern determination screen 14A as shown in FIG. 5 on the display unit 14, and determines the data rearrangement pattern when rearranging the data strings in the shuffling unit 16 and the interleave unit 18. Encourage the photographer.
[0030]
When the photographer selects and operates the desired pattern number from the first pattern (shuffling) item 14B and the second pattern (interleave) item 14C from the input unit 13 via the pattern determination screen 14A. Then, the shuffling table data D14 and the interleave table data D15, which are data rearrangement patterns corresponding to the selected pattern numbers, are arbitrarily generated by the table generation unit 24 according to, for example, a function of 16 Modullo 4 and the next step SP7 Move.
[0031]
Incidentally, the CPU 10 causes the photographer to select a data rearrangement pattern each time the recording button is pressed, similarly to the UMID data D11 that is newly generated every time the recording button is pressed. Ring table data D14 and interleave table data D15 are generated.
[0032]
In step SP7, the CPU 10 sends the shuffling table data D14 to the shuffling unit 16 and sends the interleaving table data D15 to the interleaving unit 18, whereby the data rearrangement patterns are respectively sent to the shuffling unit 16 and the interleaving unit 18. And the shuffling table data D14 and interleave table data D15 are sent from the table generation unit 24 to the table encryption unit 25, and the process proceeds to the next step SP8.
[0033]
In step SP8, the CPU 10 supplies the shuffling table data D14 and the interleave table data D15 set by the shuffling unit 16 and the interleave unit 18 from the material specifying encryption key generation unit 23 by the table encryption unit 25, respectively. By performing encryption processing using the material specific encryption key D13 which is an encryption key unique to the material, it is decrypted by a third party when transmitted to the video tape recorder 3 via the Internet 4 (FIG. 1). Encrypted data D16 and D17 are generated so as not to occur, and after these are temporarily stored in the memory 12, the process proceeds to the next step SP9.
[0034]
In step SP9, the CPU 10 performs MPEG2 (Moving Picture Experts Group-layer 2) compression encoding processing on the image data, which is the material obtained when the recording button is pressed in step SP2. The applied elementary stream D1 is input to the shuffling unit 16 of the recording unit 27 via the input end 15.
[0035]
The shuffling unit 16 performs shuffling for rearranging the macroblocks for one frame of the elementary stream D1 according to the data rearrangement pattern of the shuffling table data D14 set in step SP7.
[0036]
The main purpose of this shuffling is when an error that cannot be corrected occurs during variable speed playback that plays back at a tape speed different from that at the time of recording by distributing the macroblock recording positions on the magnetic tape. The purpose is to make the reproduced video as easy to see as possible.
[0037]
Incidentally, the macroblock is a 16-line × 16-pixel Y (luminance) signal block in the MPEG2 data structure and a 16-line × 16-pixel C corresponding to the four Y-signal blocks._r(Color difference component between R (red) component and Y component) signal and C_b(Color difference component between B (blue) component and Y component) A unit composed of one block of each signal. Since the macroblock is variable-length encoded, the length of each data is not uniform.
[0038]
The shuffling process actually performed by the shuffling unit 16 will be schematically described with reference to FIGS. However, for simplicity of explanation, it is assumed below that only 9 macroblocks are included in one frame.
[0039]
In FIG. 6, the shuffling unit 16 randomly writes each of the macro blocks MB1 to MB9 arranged in the scanning order into the memory map of the internal memory designated in advance according to the shuffling table data D14 supplied from the table generating unit 24. Apply shuffling.
[0040]
At this time, as shown in FIG. 7, the shuffling unit 16 has a fixed length frame (hereinafter referred to as a sync block) which is a unit for recording each macro block which is variable length data on the magnetic tape 20. And each overflow section MB5 ', MB2' and MB3 'longer than the sync block is temporarily buffered, and after the macroblocks MB8, MB1, MB7 and MB6 which are less than the sync block (an empty area) Each overflow block MB5 ', MB2' and MB3 'is sequentially packed to generate each sync block SK1 to SK9 having a fixed length.
[0041]
Then, the shuffling unit 16 sequentially reads the sync blocks SK1 to SK9 from the upper or lower address, and sends them to the ECC (Error Correctig Code) unit 17 (FIG. 2) as VLC (Variable Length Code) data D2.
[0042]
As shown in FIG. 8, the ECC unit 17 two-dimensionally arranges the sync blocks SK1 to SK9 of the VLC data D2 supplied from the shuffling unit 16, and first calculates in the vertical direction to perform a Reed-Solomon code (hereinafter, PB1 to PB3 (which are referred to as outer code data) are generated, and then are calculated in the horizontal direction to generate Reed-Solomon codes (hereinafter referred to as inner code data) PB4 to PB7.
[0043]
Then, the ECC unit 17 generates the error correction code additional data D3 by adding the outer code data PB1 to PB3 and the inner code data PB4 to PB7 to the VLC data D2, and sends this to the interleave unit 18 (FIG. 2). .
[0044]
The interleaving unit 18 follows the sync blocks SK1 to SK9 and the outer code data PB1 to the error correction code additional data D3 supplied from the ECC unit 17 in accordance with the data rearrangement pattern of the interleave table data D15 set in step SP7. Interleaving is performed by randomly writing PB3 and inner code data PB4 to PB7 into a memory map of a predetermined internal memory.
[0045]
The main purpose of this interleaving is to disperse the effects of burst errors and bring the error correction capability as close as possible to the correction capability of random errors, and to correct errors that can not be corrected (concealment). Is to be able to do that.
[0046]
Incidentally, burst errors are errors that occur intensively without being independent for each bit, and random errors are errors that occur irregularly for each bit.
Further, error correction (concealment) is to perform an interpolation process using pixels having no error in the vicinity of a visually deteriorated portion on the screen due to an error that cannot be corrected.
[0047]
The interleave unit 18 reads the sync blocks SK1 to SK9, the outer code data PB1 to PB3, and the inner code data PB4 to PB7 that are randomly written in the interleaved state in order from the upper or lower address, and records the image data. D4 is recorded on the magnetic tape 20 via the magnetic head 19.
[0048]
In this way, the CPU 10 executes the recording process in step SP9, and proceeds to the next step SP10.
[0049]
In step SP10, the CPU 10 determines whether or not the stop button of the input unit 13 has been pressed. If a negative result is obtained here, the CPU 10 returns to step SP9 and continues the recording process.
[0050]
On the other hand, if a positive result is obtained, the CPU 10 stops the recording process and proceeds to the next step SP11.
[0051]
In this case, in order for the video tape recorder 3 to reproduce the recorded image data D4 recorded on the magnetic tape 20, the data rearrangement pattern (shuffling table data D14 and interleave table data) performed in the process of generating the recorded image data D4 is used. D15) is recognized, and it is necessary to perform data rearrangement using a data rearrangement pattern opposite to the data rearrangement pattern.
[0052]
Therefore, the CPU 10 must transmit to the video tape recorder 3 the encrypted UMID data D12 temporarily stored in the memory 12 in step SP5 and the encrypted data D16 and D17 temporarily stored in the memory 12 in step SP8. .
[0053]
In step SP11, the CPU 10 reads the encrypted UMID data D12 and the encrypted data D16 and D17 once stored in the memory 12 from the memory 12, and these are read from the IEEE 1394 interface 11 to a personal computer (not shown) and the Internet 4 (FIG. 1). ) Are sequentially transmitted to the video tape recorder 3, and then the process proceeds to step SP2 again to repeat the above-described processing.
[0054]
As described above, the video camera 2 repeats the encryption processing procedure of the above-described routine RT1 each time the recording button of the input unit 13 is pressed, so that each time the recording button is pressed as shown in FIG. The recorded image data D4 (D4A to D4N) generated by rearranging the data strings with different data rearrangement patterns for each material input to the recording medium are sequentially recorded on the magnetic tape 20.
[0055]
Further, the CPU 10 generates encrypted UMID data D12 (D12A to D12N) by encrypting the UMID data D11 for specifying each input material with the encryption key D10 every time the recording button is pressed. At the same time, by converting the UMID data D11 according to the mathematical condition of the encryption key D10, a material-specific encryption key D13 unique to each material is generated, and the corresponding data in the corresponding material-specific encryption key D13 is generated. Encrypted data D16 (D16A to D16N) and D17 (D17A to D17N) can be generated by encrypting the replacement pattern.
[0056]
In this manner, the CPU 10 uses the encrypted UMID data D12 (D12A to D12N) and the encrypted data D16 (D16A) necessary for reproducing the recorded image data D4 (D4A to D4N) recorded on the magnetic tape 20 by the video tape recorder 3. To D16N) and D17 (D17A to D17N) are generated in correspondence with the recorded image data D4 (D4A to D4N), temporarily stored in the memory 12, and after all the recording processing is completed, the personal computer and the Internet 4 (FIG. 1) is transmitted to the video tape recorder 3.
[0057]
Thus, the CPU 10 encrypts the data rearrangement pattern (shuffling table data D14 and interleave table data D15) corresponding to the recorded image data D4 (D4A to D4N), so that the data rearrangement pattern before the encryption is obtained. Unless the video tape recorder 3 can recognize the original material, it cannot be restored and cannot be reproduced. As a result, it is possible to encrypt each material.
[0058]
(3) Decoding processing procedure in video tape recorder
The decoding processing procedure in the present embodiment will be described using the video tape recorder 3 having a circuit configuration as shown in FIG.
[0059]
The video tape recorder 3 includes an IEEE 1394 interface 31, a memory 32, an HDD (hard disk drive) 33, and various operation buttons for exchanging various information with the CPU 30 and other devices (in this embodiment, a personal computer). An input unit 34 (not shown) and the like, and a key generation unit 40 that generates an encryption key D10 for transmission to the video camera 2 and a decryption key D20 corresponding to the encryption key D10 are respectively data. The CPU 30 is connected to each other via a bus BUS, and the CPU 30 executes predetermined processing according to various programs read from the HDD 33 to control the video tape recorder 3 in an integrated manner. Has been made to play through.
[0060]
Incidentally, the key generation unit 40 generates a decryption key D20 corresponding to the encryption key D10 transmitted to the video camera 2, and records this in the HDD 33 in advance.
[0061]
In practice, the CPU 30 proceeds from the start step of the decoding processing procedure according to the routine RT2 to the next step SP12.
[0062]
In step SP12, the CPU 30 acquires the encrypted UMID data D12A to D12N, the encrypted data D16A to D16N, and D17A to D17N transmitted from the video camera 2 via the Internet 4 through the IEEE 1394 interface 31, and stores them in the HDD 33. Then, the process proceeds to the next step SP13.
[0063]
In step SP13, the CPU 30 determines whether or not the playback button of the input unit 34 has been pressed. If a negative result is obtained here, the CPU 30 waits until the play button is pressed. On the other hand, if a positive result is obtained, the CPU 30 proceeds to the next step SP14.
[0064]
In step SP14, the CPU 30 sends the decryption key D20 stored in advance in the HDD 33 to the UMID decryption unit 41 and the material specific decryption key generation unit.
[0065]
Then, the CPU 30 sends the encrypted UMID data D12A corresponding to the recorded image data D4A, which is the material to be reproduced first among the encrypted UMID data D12A to D12N stored in the HDD 33, to the UMID decryption unit 41, and also the encrypted data D16A and D17A is sent to the material-specific decryption key generation unit 42, and the process proceeds to the next step SP15.
[0066]
In step SP15, the CPU 30 restores the original UMID data D11 by performing decryption processing with the decryption key D20 supplied from the HDD 33 to the encrypted UMID data D12A by the UMID decryption unit 41, and specifies the material. The data is sent to the decryption key generation unit 42, and the process proceeds to the next step SP16.
[0067]
In step SP16, the CPU 30 converts the UMID data D11 according to the mathematical condition based on the decryption key D20 by the material specific decryption key generation unit 42 into the material specific encryption key D13 generated in the video camera 2. A corresponding material specifying decryption key D21 is generated and sent to the table decryption unit 43, and the process proceeds to the next step SP17.
[0068]
In step SP17, the CPU 30 decrypts the encrypted data D16A and D17A with the material-specific decryption key D21 supplied from the material-specific decryption key generation unit 42 by the table decryption unit 43, thereby obtaining the original data. The shuffling table data D14 and the interleave table data D15, which are rearrangement patterns, are restored, and the process proceeds to the next step SP18.
[0069]
In step SP18, the CPU 30 reads from the HDD 33 deshuffling table data D22 and deinterleave table data D23, which are data rearrangement patterns respectively corresponding to the shuffling table data D14 and interleave table data D15.
[0070]
Then, the CPU 30 sends the deshuffling table data D22 to the deshuffling unit 36, and sends the deinterleaving table data D23 to the deinterleaving unit 38, whereby the data is returned to the deshuffling unit 36 and the deinterleaving unit 38, respectively. A pattern is set, and the process proceeds to step SP19.
[0071]
In step SP19, the CPU 30 inputs the first recorded image data D4A reproduced from the magnetic tape 20 of the video cassette 5 (FIG. 1) through the magnetic head 39 to the deinterleave unit 38 by pressing the reproduction button.
[0072]
The deinterleave unit 38 restores the original error correction code-added data D3 by deinterleaving the recorded image data D4A according to the deinterleave table data D23 set in step SP18 described above, which is a reverse pattern to the interleave. This is sent to the ECC unit 37.
[0073]
The ECC unit 37 performs error correction processing using the inner code data PB4 to PB7 (FIG. 8) of the error correction code additional data D3 supplied from the deinterleave unit 38, and then uses the outer code data PB1 to PB3 (FIG. 8). By performing error correction processing as well, the original VLC data D2 is restored and sent to the deshuffling unit 36.
[0074]
The deshuffling unit 36 performs the deshuffling which is the reverse pattern to the shuffling on the VLC data D2 supplied from the ECC unit 37 in accordance with the deshuffling table data D22 set in step SP18 described above, thereby performing the original elementary stream D1. Is restored and output to an external monitor.
[0075]
Incidentally, if the playback unit 45 cannot recognize the data rearrangement pattern, the playback image 45 cannot restore the recorded image data D4 to the original elementary stream D1, and as a result, the player recognizes the external monitor as well as the image quality deterioration. The video that cannot be obtained will be displayed.
[0076]
In this way, the CPU 30 executes the reproduction process for the recorded image data D4A corresponding to the first material in step SP19, and proceeds to the next step SP20.
[0077]
In step SP20, the CPU 30 determines whether or not the recorded image data D4A reproduced from the magnetic tape 20 of the video cassette 5 has become the recorded image data D4B corresponding to the next new material.
[0078]
If a positive result is obtained here, this means that the reproduction of the first recorded image data D4A among the plurality of recorded image data D4 recorded on the magnetic tape 20 of one video cassette 5 (FIG. 1) has been completed. At this time, the CPU 30 returns to step SP14 again to convert the encrypted UMID data D12B, encrypted data D16B, and D17B corresponding to the next new recorded image data D4B to the UMID decryption unit 41 and the material specific decryption key. The data is sent to the generation unit 42, and the above-described process is repeated to execute a reproduction process for the recorded image data D4B corresponding to the new material.
[0079]
In this way, each time the recorded image data D4 (D4A to D4N) corresponding to each material is sequentially reproduced, the CPU 30 performs encryption UMID data D12 (D12A to D12N) and encrypted data D16 ( D16A to D16N) and the encrypted data D17 (D17A to D17N) are sent to the UMID decryption unit 41 and the material specific decryption key generation unit 42, and the above processing is repeated to reproduce the recorded image data D4 (D4A to D4N). It is designed to execute processing.
[0080]
On the other hand, if a negative result is obtained, this indicates that the reproduction of the recorded image data D4A corresponding to the first material recorded on the magnetic tape 20 has not been completed. Control goes to step SP21.
[0081]
In step SP21, the CPU 30 determines whether or not the magnetic tape 20 of the video cassette 5 (FIG. 1) has been reproduced to the end. If a negative result is obtained here, this means that the reproduction of all the recorded image data D4A to D4N has not yet been completed and is in the middle of reproduction. At this time, the CPU 30 returns to step SP19 again. Continue the playback process.
[0082]
If an affirmative result is obtained, this means that the reproduction of all the recorded image data D4A to D4N, which is the material recorded on the magnetic tape 20 of the video cassette 5, has been completed. The reproduction process is stopped, and the process proceeds to step SP22 to complete the decoding process procedure.
[0083]
As described above, the CPU 30 acquires the encrypted UMID data D12A to D12N and the encrypted data D16A to D16N and D17A to D17N necessary for reproducing the recorded video data D4A to D4N corresponding to each material via the IEEE 1394 interface 31. Each time the recorded video data D4A to D4N are sequentially reproduced, the material specific encryption key D13 based on the UMID data 11 obtained by decrypting the encrypted UMID data D12 corresponding to the recorded image data D4 with the decryption key D20. Thus, the original data rearrangement pattern shuffling table data D14 and interleave table data D15 can be restored by sequentially decrypting the encrypted data D16 and D17 corresponding to the material.
[0084]
As a result, the CPU 30 uses the deshuffling table data D22 and deinterleave table data D23, which are data rearrangement patterns corresponding to the shuffling table data D14 and the interleave table data D15, to the magnetic tape 20 of one video cassette 5. The recorded video data D4A to D4N recorded can be sequentially reproduced for each material.
[0085]
In the above configuration, the video camera 2 in the network compatible encryption system 1 generates UMID data D11 for specifying each material each time each material is input, and the UMID corresponding to each material. A material-specific encryption key D13 unique to each material is generated by performing conversion that matches the data D11 with the mathematical condition of the encryption key D10.
[0086]
This material-specific encryption key D13 is converted so that unique information (material number included in the UMID data D11) that is difficult to guess for each material is matched with the mathematical conditions of the encryption key D10. For the encryption key D10, the conversion pattern to be converted into the material specific encryption key D13 based on the UMID data D11 specified for each material, and the unique information (material number) included in the UMID data D11 It is information that cannot be deciphered without knowing everything.
[0087]
Then, the video camera 2 supports each material by encrypting different data rearrangement patterns (shuffling table data D14 and interleave table data D15) corresponding to each material with the material specific encryption key D13. Encrypted data D16 and D17 are generated.
[0088]
Here, the data rearrangement pattern is for rearranging the material in the process before being recorded and recorded on the magnetic tape 20, and if the data rearrangement pattern is not known for reproduction by the video tape recorder 3, the original data rearrangement pattern is reproduced. Since it cannot be restored to the material, it is indispensable information for reproducing the recorded image data D4.
[0089]
Therefore, the video camera 2 can obtain the same effect as if the recorded image data D4 itself was encrypted only by encrypting the data rearrangement pattern having a data amount much smaller than the recorded image data D4 itself. .
[0090]
In addition to this, since the video camera 2 encrypts with the material specific encryption key D13 corresponding to the data rearrangement pattern generated for each material, even if one encrypted data is decrypted, all of the remaining data are encrypted. By making the encrypted data one by one again, it is possible to prevent all remaining encrypted data from being immediately decrypted as a result.
[0091]
On the other hand, the video tape recorder 3 that stores in advance the decryption key D20 corresponding to the encryption key D10 in the network-compatible encryption system 1 each time the elementary stream D1 that is each material is input. Encryption generated by encrypting the data rearrangement pattern with the UMID data D11 generated for specifying each material and the material specifying encryption key D13 unique to each material based on the UMID data D11 The data D16 and D17 are acquired from the encryption device, and the material specific decryption key D21 is generated by performing conversion in which the UMID data D11 corresponding to each material is matched with the mathematical condition of the encryption key D10, and the material By decrypting the encrypted data D16 and D17 with the specific decryption key D21, respectively, It is possible to restore the original data shuffle play pattern before being encrypted with apparatus.
[0092]
According to the above configuration, in the video camera 2 in the network compatible encryption system 1, each time each material is input, the UMID data D11 for specifying each material is used as the mathematical condition of the encryption key D10. By encrypting the data rearrangement patterns (shuffling table data D14 and interleave table data D15) with the material specific encryption key D13 unique to each material obtained by performing the conversion to be combined, For a third party, the algorithm of the encryption key D10, the conversion pattern for conversion to the material specific encryption key D13 based on the UMID data D11 specified for each material, and the unique information (material) included in the UMID data D11 Material-specific encryption key that cannot be deciphered without knowing everything 13 can be generated, thus, it is possible to prevent the data easily shuffle play pattern by a third party and decrypted.
[0093]
In the present embodiment, the network-compatible encryption system 1 as an encryption system that transmits the encrypted UMID data D12 and the encrypted data D16 and D17 from the video camera 2 to the video tape recorder 3 via the Internet 4. Although the present invention is not limited to this, the present invention is not limited to this. Instead of the Internet 4, the present invention may be routed through wired and wireless communication media such as digital satellite broadcasting, and the same reference numerals are used for corresponding parts in FIG. As shown in FIG. 12, the encrypted UMID data D12 and the encrypted data D16 and D17 are transferred from the video camera 2 to the video tape recorder 3 via the memory card 51. Anyway.
[0094]
In this case, in the network compatible encryption system 1, the CPU 30 (FIG. 10) as the acquisition means acquires the encrypted UMID data D12 and the encrypted data D16 and D17 from the IEEE 1394 interface 31, but the package media compatible encryption system 50. In this case, the CPU 30 as an acquisition unit may acquire the information via a memory card interface as a reading unit instead of the IEEE 1394 interface 31.
[0095]
In the above-described embodiment, the case where the CPU 10 and the UMID generation unit 21 as the specific information generation unit generate UMID as the specific information and extracts the UMID data D11 from the UMID has been described. However, the present invention is not limited to this, and any unique information generating unit that generates unique information obtained by multiplying at least management information such as a serial number by a random number may be used. In this way, it is possible to specify image data that is a material with a much smaller amount of data.
[0096]
Further, in the above embodiment, the CPU 10 and the material specific encryption key generation unit 23 constitute an encryption key generation unit, and the CPU 30 and the material specific decryption key generation unit 42 constitute a decryption key generation unit. As described above, the present invention is not limited to this, and the encryption key generation means and the decryption key generation means may be configured by other various circuit configurations.
[0097]
Further, in the above-described embodiment, the CPU 10 as the encryption means and the table encryption unit 25 generate the encrypted data D16 and D17 by encrypting the data rearrangement pattern as the encryption target, and the decryption The case where the CPU 30 and the table decryption unit 43 as means restore the original data rearrangement pattern by decrypting the encrypted data D16 and D17 has been described, but the present invention is not limited to this, and the encryption means Each time the recording button is pressed, the image data itself that is the material to be encrypted that is input may be encrypted, and the image data that is the material encrypted by the decrypting means material may be decrypted. .
[0098]
In this case, only the encrypted UMID data D11 may be used as information to be transmitted to the video tape recorder 3 via the Internet 4.
[0099]
Further, in the above-described embodiment, the CPU 10 and the IEEE 1394 interface 11 as the transmission means transmit the encrypted UMID data D12 and the encrypted data D16 and D17 generated by encrypting the UMID data D11 as the unique information, and receive it. The case where the CPU 30 and the IEEE 1394 interface 31 as means receive the encrypted UMID data D12 and the encrypted data D16 and D17 has been described. However, the present invention is not limited to this, and at least the unique information and the encrypted data are transmitted. Any means and receiving means may be used.
[0100]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the encryption key D10 and the decryption key D20 according to the RSA of the non-target encryption method are used has been described. However, the present invention is not limited to this, for example, the target encryption method You may make it use the encryption key and decryption key according to other various encryption algorithms, such as using the encryption key and decryption key according to DES (Data Encryption Standard). In this way, the characteristics of various cryptographic algorithms can be efficiently selected according to the situation in which the Internet-compatible encryption system 1 is constructed.
[0101]
Further, in the above-described embodiment, the case where image data is applied as a material has been described. However, the present invention is not limited to this, and other various data 0 such as audio data can be applied as a material.
[0102]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the video camera 2 as an encryption device and the video tape recorder 3 as a decryption device are applied has been described. However, the present invention is not limited to this, and for example, image data or audio data The present invention can be widely applied to various other encryption devices and decryption devices such as an editing device for editing materials such as a CD (Compact Disk) player and a personal computer.
[0103]
【The invention's effect】
  As mentioned above, according to the present invention, KindIt is possible to generate an encryption key for each unique material that cannot be deciphered by a third party unless all the unique information that is difficult to guess is known, preventing the third party from easily deciphering the encryption target. can do.
[0104]
In addition, as the predetermined information corresponding to each material, each time the material is input, the data rearrangement pattern for rearranging each material in a predetermined data amount unit is encrypted, so that the material itself The data can be encrypted with a much smaller amount of data than the encryption.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of a network-compatible encryption system according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of a digital video camera recorder.
FIG. 3 is a flowchart showing an encryption processing procedure.
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a data structure of UMID.
FIG. 5 is a schematic diagram showing a data rearrangement pattern determination screen.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining a shuffling process;
FIG. 7 is a schematic diagram for explaining a shuffling process;
FIG. 8 is a schematic diagram for explanation when a Reed-Solomon code is generated.
FIG. 9 is a schematic diagram illustrating a correspondence relationship between recorded image data recorded for each material, encrypted UMID data, and encrypted data.
FIG. 10 is a block diagram showing a configuration of a digital video tape recorder.
FIG. 11 is a flowchart showing a decoding processing procedure.
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating a configuration of a package media-compatible encryption system according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 50 ... Network-compatible encryption system, 2 ... Video camera, 3 ... Video tape recorder, 4 ... Internet, 5 ... Video cassette, 10, 30 ... CPU, 11, 31 ... IEEE1394 interface 12, 32 ... Memory, 13, 34 ... Input unit, 14 ... Display unit, 16 ... Shuffling unit, 17, 37 ... ECC unit, 18 ... Interleave unit, 19, 39 ... Magnetic head , 20... Magnetic tape, 21... UMID generation unit, 22... UMID encryption unit, 23... Material specific encryption key generation unit, 24 ... Table generation unit, 25. ... Recording unit, 33 ... HDD, 36 ... Deshuffling unit, 37 ... Deinterleaving unit, 40 ... Key generation unit, 41 ... UMID decryption unit, 42 ... Material identification No. of key generation unit, 43 ...... table decoding unit, 45 ...... playback unit.

Claims

Unique information generating means for generating unique information for each material;
An encryption key generating means for generating an encryption key that is unique for each material by converting the unique information according to a predetermined method;
A rearrangement pattern generating means for generating a different rearrangement pattern for each material according to the content selected by a user's selection operation from a plurality of materials,
Using the rearrangement pattern, a rearrangement unit that rearranges corresponding materials in predetermined data units, and
For each of the materials, the encryption device for chromatic and encryption means for encryption the rearrangement pattern in the encryption key.

The rearrangement pattern generation unit generates a first rearrangement pattern and a second rearrangement pattern that are different for each material,
The rearrangement part is
Using the first rearrangement pattern, a first rearrangement unit that rearranges the frame data input as the material into a plurality of constant data amount areas in units of blocks;
The second rearrangement pattern is used to rearrange the data to be rearranged in each of the plurality of constant data amount areas and the vertical and horizontal error correction codes when the data are two-dimensionally arranged. 2 reordering sections
Encryption device according to claim 1 having a.

The specific information generating means includes
Generating the unique information by multiplying a random number in the management information for managing the above SL encryptor
Encryption device according to 請 Motomeko 1.

A unique information generation step for generating unique information for each material;
An encryption key generation step for generating an encryption key that is unique for each material by converting the unique information according to a predetermined method;
A rearrangement pattern generation step for generating a different rearrangement pattern for each material according to the content selected by a user's selection operation from a plurality of materials,
Using the above rearrangement pattern, a rearrangement step of rearranging corresponding materials in predetermined data units,
For each of the materials, the encryption method for chromatic and encrypting step of encryption the rearrangement pattern in the encryption key.

The rearrangement pattern generation step generates a first rearrangement pattern and a second rearrangement pattern that are different for each material.
The reordering step is
A first rearrangement step of rearranging the frame data input as the material into a plurality of constant data amount areas using the first rearrangement pattern;
The second rearrangement pattern is used to rearrange the data to be rearranged in each of the plurality of constant data amount areas and the vertical and horizontal error correction codes when the data are two-dimensionally arranged. 2 rearrangement steps and
Encryption method according to 請 Motomeko 4 with.

The specific information generation step includes
Generating the unique information by multiplying a random number in the management information for managing the encryption device
Encryption method according to 請 Motomeko 4.

And specific information for specifying the Material, acquisition means for acquiring an encryption ized encrypted data with the encryption key generated from the unique information from the encryption device,
From top SL-specific information, the decryption key generating means for generating a decryption key for decrypting the encrypted data,
Decrypting the encrypted data on SL decryption key, decryption means for obtaining a sorting patterns generated as different for each of the materials according to the content selected by the selecting operation of the user from the plurality and,
Using the above rearrangement pattern, the cryptogram decoder for chromatic and restoring means for restoring the to be restored data.

And specific information for specifying the Material, an acquisition step of acquiring the encrypted data ized encryption with the encryption key generated from the unique information from the encryption device,
From top SL-specific information, the decryption key generating step of generating a decryption key for decrypting the encrypted data,
Decrypting the encrypted data on SL decryption key, decoding step of obtaining the sorting patterns generated as different for each of the materials according to the content selected by the selecting operation of the user from the plurality and,
Using the above rearrangement pattern, encryption decoding method for chromatic and restoration step for restoring the to be restored data.

In an encryption system constructed by an encryption device and an encryption / decryption device,
The encryption device is
Unique information generating means for generating unique information for each material;
An encryption key generating means for generating an encryption key that is unique for each material by converting the unique information according to a predetermined method;
A rearrangement pattern generating means for generating a different rearrangement pattern for each material according to the content selected by a user's selection operation from a plurality of materials,
Using the rearrangement pattern, a rearrangement unit that rearranges corresponding materials in predetermined data units, and
For each of the materials, the rearrangement pattern and an encryption means for encryption by the encryption key,
The encryption / decryption device is
Receiving means for receiving the unique information and encrypted data encrypted by the encrypting means;
From the unique information, the decryption key generating means for generating a decryption key for decrypting the encrypted data,
The encrypted data is decrypted on SL decryption key, and decryption means for obtaining the rearrangement pattern,
Encryption system for chromatic and restoring means for using the rearrangement pattern, to restore to be restored data.

The rearrangement pattern generation unit generates a first rearrangement pattern and a second rearrangement pattern that are different for each material,
The rearrangement part is
Using the first rearrangement pattern, a first rearrangement unit that rearranges the frame data input as the material into a plurality of constant data amount areas in units of blocks;
The second rearrangement pattern is used to rearrange the data to be rearranged in each of the plurality of constant data amount areas and the vertical and horizontal error correction codes when the data are two-dimensionally arranged. 2 reordering sections
Encryption system according to 請 Motomeko 9 having a.

The specific information generating means includes
Generating the unique information by multiplying a random number in the management information for managing the above SL encryptor
Encryption system according to 請 Motomeko 9.