以下、本発明の好適な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
図1は、本実施の形態におけるデジタルテレビ放送用の視聴制限システム全体の概略構成を表したブロック図である。この視聴制限システムは、デジタル放送視聴用ICカードを用いたデジタルテレビ受信機における非自主放送(一般放送)の視聴制限を行う視聴制限システムである。以下、デジタルテレビ受信機を単にテレビ受信機またはTVと記述する。特定の施設での利用、ここでは病院での利用を例を説明する。
病院内に設置される放送配信システム10は、配信先である各部屋(病室)に設置された放送受信システム20と、同軸ケーブル等の高周波伝送インタフェースを介して接続される。
放送配信システム10は、特定のチャンネルで放送する無料の案内放送等の自主放送コンテンツを送出する自主放送送出装置14、非自主放送の視聴権の購入(対価の支払い)を行うための購入装置18、自主放送送出装置14および購入装置18を制御する制御装置(PC)16、非自主放送コンテンツ源11、この非自主放送コンテンツ源11からのRF信号と自主放送送出装置14からのRF出力とを混合して各放送受信システム20へ送出する混合器12を備えて構成される。非自主放送コンテンツ源11は、ここでは、地上デジタル放送受信アンテナ11aおよび衛星デジタル放送受信アンテナ11b等により構成されている。アンテナによらず外部からケーブル等で非自主放送コンテンツを受信するものであってもよい。
本明細書において、「非自主放送」とは、通常のテレビ受信機で受信できる放送であり、例えば地上デジタルテレビ放送や衛星デジタルテレビ放送である。本発明では、このような非自主放送は放送コンテンツがスクランブル鍵で暗号化(スクランブル)される放送であり、放送コンテンツに、後述するECMと呼ばれるパケットデータが付随するものをいう。これに対して、自主放送とは、例えば、その施設のサービスや利用方法などを案内する案内放送などの、個々の施設で自主的に提供される放送であり、放送コンテンツにECMパケットデータが付随しないものをいう。また、「放送コンテンツ」とは、典型的には、放送波を利用して視聴者へ送出される映像および音声を含む情報であるが、放送波ではなく通信を介して送出されるものであってもよい。また、「限定受信」とは、非自主放送コンテンツの受信者を限定することを意味する。本実施の形態では、既存の視聴制限システムにおいてデジタル放送コンテンツの視聴に必要なデジタル放送視聴用ICカードに対して本発明のカードアダプタを利用し、視聴権の購入を条件として非自主放送の視聴制限を解除する。「視聴権」とは非自主放送の視聴を行う権利をいう。本発明では、視聴権を購入しても、利用者に対しては、PETカードやプリペイドカードが提供されるものではなく、単に、所定の時間、非自主放送を視聴できる旨が記載された受領書(好ましくは領収書を兼ねる)としての印字シートが発行されるだけである。よって、利用者がテレビ受信機に対して特別な操作や指示を行うことは不要である。
自主放送送出装置14は、視聴制限解除対象のテレビ受信機を特定するためのテレビ受信機識別情報を受けて、当該テレビ受信機の当該カードアダプタ宛の視聴許可時間情報等を含むEMM(Entitlement Management Message)とともに、スクランブルされていない自主放送コンテンツを送出するものである。(EMMについては後述する。)そのために、自主放送送出装置14は、地上デジタル放送のSI(Service Information)情報送出機能、映像・音声の圧縮機能、直交周波数分割多重(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調機能、RFアップコンバータ機能を実装している。より具体的には、自主放送送出装置14は、地上デジタルテレビジョン放送に準拠した暗号方式によるスクランブル鍵での暗号化は行わず、独自EMMに上記のような所定の情報を含めて、非暗号化放送コンテンツを送出する。独自EMMとは、自主放送送出装置14に独自のEMMである。放送コンテンツにはデータ放送コンテンツ(BMLデータ)を含めることもできる。地上デジタル放送および衛星デジタル放送の信号はアンテナ11a,11bで受信され、自主放送送出装置14から出力される自主放送チャンネルの信号と混合器12で混合されて、一緒に配信先へ送出される。自主放送送出装置14の詳細な内部構成については後述する。
制御装置16は、自主放送送出装置14および購入装置18を制御するための装置であり、本例ではパーソナルコンピュータ(PC)により構成される。より具体的には、利用者による所定の情報の入力および料金の支払いを受け付けて、レシートを出力する端末装置である。ここでの「所定の情報」とは、視聴制限解除対象のテレビ受信機を特定するテレビ受信機識別情報(TV−ID)であり、例えば、テレビ受信機に一意に割り当てられたテレビ受信機番号である。「所定の情報」には、さらに利用者が視聴制限の解除を希望する時間を表す時間情報を含んでもよい。時間情報は30時間、50時間のような時間数であってもよいし、10日、1週間、1か月などの期間を表す情報であってもよい。時間の指定は数値の入力でもよいし、複数の時間を表すボタンやキーを利用者が選択するものであってもよい。但し、視聴許可時間が一律に定められている場合には、本発明において利用者による時間情報の入力は必須ではない。レシートは、例えば、購入の日付、視聴許可時間、領収額、視聴の手引き説明、等が印字された帳票(用紙)である。
購入装置18は、LAN等の通信インタフェースを介して制御装置16に接続される。利用者から入力された視聴制限解除対象のテレビ受信機を特定するテレビ受信機識別情報(および視聴時間情報)は、制御装置16が受信し、自主放送送出装置14へ送信する。このような購入装置18は少なくとも病院内に1台設置されれば足りるが、複数階に病室がある場合には、各階に少なくとも1台設置するようにしてもよい。勿論、購入装置18を各病室に設置するようにしてもよい。
料金の支払いの形態としては、購入装置18に対する現金の投入、電子マネー、クレジットカードの利用等、いずれでもよく、特に限定するものではない。
放送受信システム20は、リモコン(リモートコントローラ)22付のテレビ受信機21と、カードアダプタ24と、ICカード26とを備えて構成される。放送受信システム20は、利用者がテレビ放送を視聴できる部屋毎に少なくとも1台設置される。1室に複数の利用者(またはベッド)が存在する場合には、放送受信システム20が1部屋に複数台設置される場合もありうる。いずれにせよ、病院内の視聴制限が掛かったすべての放送受信システム20のテレビ受信機にはテレビ受信機識別情報として固有のテレビ受信機番号(TV−ID)が割り当てられる。
一般に、ICカード26は、B−CASカードと呼ばれるような既存のデジタル放送視聴用ICカードであり、デジタル放送のテレビ受信機に装着され、暗号化された(スクランブルされた)放送コンテンツを視聴可能にする。B−CASカードは、そのID番号およびマスター鍵が格納された接触型ICカードである。
カードアダプタ24は、そのようなデジタル放送視聴用ICカードとテレビ受信機(テレビ本体)21との間に接続(装着)されるアダプタ装置である。より具体的には、カードアダプタ24は、自身が接続されたテレビ受信機21での非自主放送としての地上デジタル放送や衛星デジタル放送の視聴制限を行い、利用者が視聴権を購入した場合に、その視聴許可時間分だけ当該テレビ受信機の視聴制限を解除(視聴を許可)するものである。そのために、カードアダプタ24は、非自主放送の視聴制限機能、視聴制限を解除する機能、および、利用者による非自主放送の累積した視聴時間を計測し、累積視聴時間が視聴許可時間に達したか否かを判断するタイマー機能を備える。累積視聴時間が視聴許可時間に達したか否か(タイムアウトとなったか否か)は、本実施の形態では、視聴権の購入時に初期設定される視聴許可時間を、非自主放送の視聴時間に応じて減算していき、その残時間が0(ゼロ)になるかどうかを判断する。
本システムの要部の構成および動作、特に、タイマー機能における視聴許可時間の設定、その残時間の更新の動作、および残時間の表示等の動作については後述する。
放送配信システム10から伝送されたRF信号は各配信先にあるテレビ受信機21で受信される。利用者は、リモコン22を使って、通常のテレビ放送である非自主放送のチャンネルを選択することができる。本発明は、テレビ受信機の既存の視聴制限システムを利用して、非自主放送の視聴制限を行っているので、チャンネル選択を行うためのリモコンとしては、テレビ受信機21のリモコン22をそのまま使うことができる。
デジタル放送の放送コンテンツは、MULTI2と呼ばれる暗号方式で暗号化(スクランブル)されている。MULTI2は、日本のデジタル放送用限定受信方式(B−CAS)の標準暗号として採用された暗号方式である。放送コンテンツを復号するためのスクランブル解除キー(スクランブル鍵)はICカード26から取り込むことができるようになっている。本実施の形態において、スクランブル解除キーとしてのスクランブル鍵は、放送コンテンツ内のECMパケットに含まれ、テレビ受信機21を経由して、カードアダプタ24に到達する。
カードアダプタ24は、利用者が非自主放送チャンネルの視聴権を購入したときには、非自主放送コンテンツに係るECMを受信している間、残時間がゼロでなければ、ICカード26からスクランブル鍵がスクランブル解除キーとしてテレビ受信機21へ伝送されるのを許容する。この生成されたスクランブル解除キーがテレビ受信機21に伝送され、これにより非自主放送コンテンツの復号(デスクランブル)が正しく行われ、同コンテンツが再生表示される。あるテレビ受信機21について、視聴権が購入される前、あるいは、残時間がなくなった後は、カードアダプタ24がICカード26からテレビ受信機21へ正規のスクランブル解除キーが伝送されるのを阻害することにより、視聴制限を行う。そのために、カードアダプタ24は、ICカード26からのスクランブル解除キーに代えて無効なスクランブル解除キーを当該テレビ受信機へ送出する。このようにして、カードアダプタ24により非自主放送コンテンツの時限視聴制限を行われる。
図2に、本実施の形態におけるカードアダプタ24の外観構成例を示す。この例におけるカードアダプタ24は、ICカード26を収納するスロット24g、および必要な回路を構成する電子部品を搭載した回路基板(図示せず)を内蔵したアダプタ本体部24aと、テレビ受信機21の同様なスロット21aに接続されるカード状接続部材24dとにより構成される。利用者がICカード26を着脱する必要はないので、ICカード26を収納するICカード用スロット24gはアダプタ本体部24aの内部に閉鎖的に設けられてもよい。
本来であれば、スロット21aにはICカード26が直接実装されるが、本実施の形態ではICカード26はカードアダプタ24を介してテレビ受信機21に実装される。アダプタ本体部24aには、電源コンセントに接続可能なプラグ付き電源ケーブル24fを介して電源が供給される。カード状接続部材24dとアダプタ本体部24aとはケーブル24bで相互に接続される。この例では、ケーブル24bにはコネクタ24cが付属し、このコネクタを介してカード状接続部材24dに接続されるようになっている。但し、コネクタ24cは必須ではなく、ケーブル24bはカード状接続部材24dに直付けされてもよい。カード状接続部材24dには、ICカード26と同じ箇所に同じ電気接点24eが形成されている。アダプタ本体部24aにカード状接続部材24dを直結することによりケーブル24bをなくした構成であってもよい。
図3は、自主放送送出装置14の内部構成を表したブロック図である。この自主放送送出装置14は、主として、視聴許可時間情報等を付加された独自EMMパケットの生成、および、この独自EMMパケットを含む自主放送の映像・音声ストリームの送出という機能を有している。より具体的には、自主放送送出装置14は、地上デジタル放送SI情報生成部140、映像・音声エンコーダ142、EMM共通メッセージ記憶部143、対応テーブル144、OFDM変調器148、RFアップコンバータ149、および独自EMMパケット生成部150を備える。自主放送送出装置14は、少なくとも視聴制限解除対象のテレビ受信機を特定するためのTV−ID情報を受けて、TV−ID情報で特定されるテレビ受信機のカードアダプタ24宛の視聴許可時間情報等を含む独自EMMを、スクランブルされていない自主放送コンテンツとともに送出する。但し、自主放送送出装置14は、自主放送コンテンツに対するECMの付加を省略する。好ましくは、視聴許可時間情報を含むEMMには、当該視聴権が購入された日付(購入日)の情報も付加する。独自EMMの送出周期は、購入日の新旧に応じて、変化させてもよい。例えば、購入日の新しいものの送出周期をより短く設定することができる。
地上デジタル放送SI情報生成部140は、地上デジタル放送に必要なPAT,PMT,SDT,BIT、TOT,NITなどのSI情報(付帯情報)を生成する回路である。このようなSI情報は制御装置16から設定することができる。SI情報は、地上デジタル放送SI情報生成部140からARIB(Association of Radio Industries and Business:非特許文献1参照)に準拠したタイミングでTSパケットとして送出される。一般に、TS(Transport Stream)は放送や通信で使用することを目的として標準化された188バイト単位の固定長パケットデータであり、通常、映像、音声、データを含む。
自主放送の映像・音声(放送コンテンツ)は、DVDプレーヤ等、任意の映像・音声源から得られるものであり、映像・音声エンコーダ142で圧縮され、TSストリームに変換される。このようなコンテンツ源の配置位置は自主放送送出装置14の内外を問わない。
一般に、非自主放送の映像・音声ストリームは暗号化(スクランブル)され、テレビ受信機側では、その映像・音声ストリームを復号(デスクランブル)するために、ECMが必要となる。しかし、本発明において、自主放送の視聴は無料であり、無料放送の映像・音声ストリームは暗号化(スクランブル)しない。したがって、テレビ受信機側では、自主放送の映像・音声ストリームについては復号(デスクランブル)する必要が無く、ECMパケットも不要となる。
EMM共通メッセージは、本実施の形態において視聴許可時間の残時間表示のためのメッセージである。EMM共通メッセージは、全てのテレビ受信機のカードアダプタ24にブロードキャストされる。
対応テーブル144には、テレビ受信機識別情報(TV−ID)とカード識別情報(カードID)とを対応付けるもので、本システムの初期設定時にEMM共通メッセージとともに不揮発性メモリに保存される。この対応テーブル144を作成するために、初期設定時にデータ放送を利用して、各テレビ受信機に対応するICカード識別情報(例えばBCASカード番号)をテレビ画面に表示する機能を実装するようにしてもよい。この表示に基づいて、各テレビ受信機ごとにテレビ受信機識別情報とIDカード識別情報(カードID)を対応付けるデータベースをテキストベースで生成し、自主放送送出装置14内の不揮発性メモリに対応テーブル144として格納しておくことができる。
ここで、一般の限定受信システム(CAS)について簡単に説明する。CASでは、暗号化された放送コンテンツを視聴する際に、マスター鍵(Km)と、ワーク鍵(Kw)と、スクランブル鍵(Ks)の3つの鍵が用いられる。マスター鍵は利用者毎に配布される鍵であり、デジタル放送視聴用ICカードなどの情報媒体を用いて利用者に配布される。放送波にはEMM(Entitlement Management Message)と呼ばれる情報が定期的に出力される。EMMには、契約者としての利用者毎の契約情報(契約登録コード)、ワーク鍵等が含まれている。EMM内の利用者毎の個別情報は暗号化され、マスター鍵で復号される。また、放送コンテンツは、ECM(Entitlement Control Message)と呼ばれる共通情報とともに送信される。ECMには、番組に関する情報やスクランブル鍵等が含まれている。ECMも所定の暗号方式で暗号化されており、ワーク鍵で復号することができる。ICカード26側では、ECMをワーク鍵で復号し、EMMに含まれる契約情報とECM内の情報とを照合し、視聴可能であればECM内のスクランブル鍵をスクランブル解除キーとして用いて、テレビ受信機21にてコンテンツが復号(デスクランブル)される。
各部で生成されたTSストリームはマルチプレクサ146で多重化される。TSストリームはOFDM変調器148で地上デジタル放送信号として変調され、RFアップコンバータ149によりUHF信号に変換され、RF出力される。このRF出力するチャンネルとしては、地上デジタル放送の空きチャンネルを選択する。
図4に、ARIBに規定されたECMセクションの構造を示す。ECMセクションは、1つのTSパケットに1つ含まれ、ECMセクションヘッダと、ECM本体と、セクションCRCからなる。ECM本体は、固定部と可変部と、改ざん検出部からなる。固定部には、プロトコル番号、事業者識別情報、ワーク鍵識別情報、スクランブル鍵(ODD)、スクランブル鍵(EVEN)、判定タイプ、日時、録画制御情報が含まれる。プロトコル番号は、共通情報を処理するプロトコル番号である。事業者識別情報は、限定受信方式運用上の事業体を識別するコードであり、ワーク鍵識別情報と併せて、参照する個別情報を指定する情報である。ワーク鍵識別情報は、共通情報を復号するためのワーク鍵を指定する情報である。スクランブル鍵(ODD)、スクランブル鍵(EVEN)は、ペアで送出される現在と次の2つのスクランブル鍵である。判定タイプは、無料、ディア、PPVなどの視聴判定のタイプを示す。日時は、視聴判定に使用する現在の年月日時分を示す。録画制御情報は、この番組の録画条件(録画可、不可、購入者のみ録画可)を示す情報である。ECMの可変部には、その共通情報の送信目的に応じた必要な機能情報が含まれる。
図5に、ARIBに規定されたEMMセクションの構造を示す。EMMセクションは、EMMセクションヘッダと、複数のEMM本体と、セクションCRCからなる。EMM本体は、固定部と可変部と改ざん検出部からなる。「カードID」はICカードを一意に特定するためのカード識別情報である。「関連情報バイト長」は、プロトコル番号から改ざん検出部までのバイト長を表す。「プロトコル番号」は、ICカード内処理機能および暗号アルゴリズム等を識別するコードである。「事業体識別」は限定受信方式運用上の事業体を識別するコードである。「更新番号」は、個別情報が更新する時に増加する番号である。「有効期限」は個別情報の有効期限を表す。可変部には各種の機能情報が配置可能となっている。
独自EMMパケット生成部150は、独自EMMパケットを生成し、所定時点でマルチプレクサ146へ出力される。購入装置18からテレビ受信機識別情報(TV−ID)と視聴時間情報が送られてくるので、対応テーブル144を参照して、テレビ受信機識別情報に対応するカード識別情報(カードID)を確認することができる。本実施の形態では、ICカード識別情報はカードアダプタを一意に特定する識別情報でもある。このICカード識別情報は、独自EMMの固定部の「カードID」に設定する。また、独自EMMの可変部もしくは有効期限に、視聴許可時間および購入日の情報を設定する。視聴許可時間が予め定められた一律の時間である場合には、独自EMMパケット生成部150が当該一律の時間を視聴許可時間として設定するようにしてもよい。購入日の情報は、購入装置18が生成してもよいし、自主放送送出装置14が購入装置18からテレビ受信機識別情報(TV−ID)と視聴時間情報を受信した日を購入日として独自EMMパケット生成部150が設定してもよい。
図6は、図1の放送受信システム20に対応し、本実施の形態におけるテレビ受信機21とカードアダプタ24の内部構成例を示す図である。
テレビ受信機21は、チューナ部211、デスクランブラ212、デマルチプレクサ213、映像・音声デコーダ214、入出力(I/O)部215、制御部216、CAS処理部217、表示処理部218、赤外線(Ir)受信部219、表示制御部220、表示部221、音声処理部222、およびスピーカ223を備えて構成される。
チューナ部211は、テレビ受信機21が受信したRF信号の中から選択したチャンネルの放送コンテンツを抽出する部位である。デスクランブラ212は、MULTI2暗号方式による暗号化(スクランブル)された放送コンテンツを復号(デスクランブル)する部位である。この復号のための鍵(スクランブル解除キー)は、ICカード26またはカードアダプタ24から、後述するCAS処理部217経由で与えられる。
デマルチプレクサ213は、多重化されたストリームを分離し、復号された放送コンテンツの中の映像・音声と、データ放送コンテンツ(存在すれば)とを抽出する部位である。映像・音声デコーダ214は、分離された映像および音声をデコードして復元するMPEG2デコーダ等のデコーダである。デマルチプレクサ213で抽出されたSI情報は制御部216に送出される。次に、SI情報のうち、EMMとECMパケットなどがCAS処理部217に送出される。ECMパケットはSI情報の1パケットである。制御部216からCAS処理部217へは、図4に示したECMパケットの本体部のみが送出される。
CAS処理部217は、カードアダプタ24およびICカード26との間でコマンドおよびレスポンスの処理を入出力(I/O)部215を介して行うとともに、デスクランブラ212に与えるスクランブル解除キーとしてのスクランブル鍵の抽出処理を行う部位である。
制御部216は、デマルチプレクサ213から抽出したセクション情報とBMLデータの取り込み、ならびに テレビ受信機21の各部の制御および必要な処理を実行する部位であり、周辺回路を内蔵したCPUおよびメモリ等により構成される。
表示処理部218は、制御部216の制御下で、デマルチプレクサ213で分離されたBMLデータストリームに基づくデータ放送表示画面および映像・音声デコーダ214から得られた映像信号を合成して表示する処理を行う部位である。表示処理部218は、より具体的には残時間の表示、BMLデータの表示、EPG表示、チャンネル、音量などを含むメニュー表示を行う。
表示制御部220は、映像・音声デコーダ214からの映像信号に基づく映像および表示処理部218からの表示信号に基づく画像の表示を行うよう表示部221を制御する部位である。表示部221は液晶、有機EL、プラズマ等の任意の表示デバイスである。
赤外線受信部219は、リモコン22からの赤外線コマンドを受信して制御部216へ送る部位である。
音声処理部222は、映像・音声デコーダ214から得られた音声信号に基づいてスピーカ223を駆動する部位である。
なお、このようなテレビ受信機21の構成は既知のものである。
カードアダプタ24は、アナログスイッチ241、アナログスイッチ242、およびアダプタ制御部(アダプタ制御手段)243を備えて構成される。カードアダプタ24には、特許文献1に記載の端末装置のようなLANへの接続機能は不要である。また、プリペイドカードを読み取るためのカードリーダのような装置も不要である。
アナログスイッチ241は、テレビ受信機21のI/O部215とICカード26との間の通信経路を選択的に導通/遮断するよう接続/切断される第1のスイッチである。アナログスイッチ242は、アナログスイッチ241と相補的に通信経路を導通/遮断するよう接続/切断される第2のスイッチである。アダプタ制御部243は、ICカード26とテレビ受信機21のI/O部215との間の通信経路、より具体的にはアナログスイッチ241とICカード26の間の通信経路に接続される。通常、アナログスイッチ241が導通、アナログスイッチ242が遮断の状態にあり、必要時にアナログスイッチ241が遮断、アナログスイッチ242が導通の状態に切り替わるよう制御される。例えば、デジタル放送(非自主放送)の視聴が制限されている状態では、アナログスイッチ241が切断状態でアナログスイッチ242は導通状態にあり、テレビ受信機21とICカード26との間は遮断される。
アダプタ制御部243は、プロセッサ(&メモリ)244を内蔵し、上述したように、テレビ受信機21から受信したECMの検出、および独自EMMの解析、視聴時間に関するタイマー処理を実現するものである。その具体的な処理については後述する。メモリには、EEPROM等の不揮発性メモリ、およびRAM等の揮発性メモリを含む。プロセッサ244は、常時、テレビ受信機21とICカード26の間で授受される信号を監視し、ICカード26へ出力されるEMMおよびECMを傍受し、必要な処理を実行する。プロセッサ244は例えば8ビットマイコンで比較的簡素かつ安価に実現することができる。
通常のデジタル放送で使われるECMパケットは、B−CAS標準規格における所定の暗号方式で暗号化されているので、アダプタ制御部243のプロセッサ244は理解できない。ここに、理解できないとは、ECMパケットの暗号をカードアダプタ24の独自の暗号で解こうとするが、改ざん検出用CRC32(図4のECM本体の「改ざん検出」)の判定値が非改ざんを示す所定値(例えば0)と一致しないため、自身が処理するECMパケットではないと判断するということである。しかし、ECMパケット自体は検出することができる。本発明ではこのECMを検出することにより、利用者が現在、非自主放送コンテンツを視聴していると判断する。
図7により、本実施の形態におけるカードアダプタ24の主要な機能について説明する。この図は各部の機能をブロックで表したものである。図7に示した各部の機能の実現はハードウェア、ソフトウェアを問わない。
カードアダプタ24内のアダプタ制御部243(図6)は、非自主放送コンテンツに係るECMの受信に応じて、残時間がゼロでなければICカード26から当該テレビ受信機21へ前記ECMに基づくスクランブル解除キーが伝送されることを許容し、残時間がゼロになった後はICカード26からのスクランブル解除キーに代えて無効なスクランブル解除キーを当該テレビ受信機21へ送出するよう機能する。その前提として、EMM検出部244bにより、EMMパケットを検出した場合、そのEMMに自身宛のEMM個別メッセージが含まれ、かつ、そのEMM個別メッセージに、視聴制限解除に係る視聴許可時間情報が含まれている場合、その視聴許可時間および購入日の情報をメモリ244dに保存する。(カードアダプタ24は、予め、自身の識別情報を記憶している。)その後、ECM検出部244aがECMを検出し続けている間は非自主放送が視聴されていると判断し、単位時間ごとに経過時間分だけ視聴許可時間を逐次減算して、視聴許可時間の残時間情報をメモリ244dに保存して管理する。ここにメモリ244dは上述したアダプタ制御部243内の不揮発性メモリおよび/または揮発性メモリである。アダプタ制御部243は、また、減算の結果としての残時間情報として不揮発的に保存し、所定の時点、例えば、非自主放送コンテンツに係る自身宛のEMMの受信時に、現時点での残時間情報をテレビ受信機21に送出する機能を有する。これは、テレビ受信機21に残時間を表示させて、利用者に現在の残時間を知らしめるための機能である。
第2のスイッチであるアナログスイッチ242は導通状態とするとともに、第1のスイッチであるアナログスイッチ241は切断状態とすることにより、無効なスクランブル解除キー(ODD,EVENキー)としてのゼロ("0")データをテレビ受信機のデスクランブラ212へ送出することができる。その結果、非自主放送の視聴制限状態が実現される。
視聴権の購入が行われた後、カードアダプタ24は、視聴許可時間の残時間が存在する間(ゼロでない間)は、第1のスイッチであるアナログスイッチ241を介してICカード26からテレビ受信機21に対して送出されるスクランブル解除キーとしてのスクランブル鍵(Ks)を導通させる。このとき第2のスイッチであるアナログスイッチ242は遮断状態とする。
ICカード26側では、従来のとおり、復号処理部262によりEMMをマスター鍵(Km)で復号してワーク鍵(Kw)と契約情報とを出力する。また、復号処理部261によりECMをワーク鍵(Kw)で復号してスクランブル鍵(Ks)と番組属性情報を出力する。視聴条件判定処理部263により、EMMに含まれていた契約情報とECM内の番組属性情報とを照合し、照合の結果、視聴可能と判定されればスイッチ264を閉じて、ECMから得られたスクランブル鍵(Ks)をスクランブル解除キーとしてデスクランブラ212へ出力する。
以下、本実施の形態における一連の動作について説明する。
まず、図8により、視聴権を購入した利用者のテレビ受信機21で自主放送を視聴したときに、カードアダプタ24に視聴許可時間等(の情報)が保存される際の動作およびその仕組みを説明する。
上述したように、対応テーブル144には、テレビ受信機識別情報(TV−ID)とカード識別情報(カードID)とが対応付けて保存されている。購入装置18から制御装置16を経由して送られてきたテレビ受信機識別情報である「テレビ受信機番号」から、これに対応するカード識別情報である「カード番号」が特定される。EMMパケット生成部150はこのカード番号を受ける。EMMパケット生成部150には、これに伴って視聴許可時間および購入日の情報も制御装置16から送られてくる。独自EMMパケット生成部150は、これらのカード番号および視聴許可時間および購入日に加えて、EMM共通メッセージ記憶部143から残時間表示のためのEMM共通メッセージを受けて、これらの情報を組み込んだEMMパケットを生成する。このEMMパケットは、エンコーダ142等により、例えば案内映像および音声からなる自主放送コンテンツとともに多重化され、RF信号として混合器12へ送られる。
混合器12では、地上デジタル放送や衛星デジタル放送のRF信号とともに混合され、各放送受信システム20へ送出される。
放送配信システム10から送出される案内放送を受信した複数の放送受信システム20のうち、利用者が視聴権の購入を行ったことに起因して、EMMに含まれるカード識別情報で指定された放送受信システム20について、そのカードアダプタ24は、受信した視聴許可時間および購入日の情報を不揮発的に保存する。すなわち、カードアダプタ24は、自主放送コンテンツに付随した自身宛のEMMに視聴許可時間情報が含まれていることを新たに検出した場合、その視聴許可時間情報および購入日を不揮発的に記憶する。「新たに」検出した場合とは、一度処理したEMMについて以降に受信した同じEMMは無視することを意味する。
以後、この放送受信システム20のテレビ受信機21は、そのカードアダプタ24により、非自主放送については視聴許可時間分だけ、ICカード26が有効化されて(すなわち、ICカード26から出力される正規のスクランブル解除キーが利用されて)、当該非自主放送の視聴が許可される。この非自主放送の視聴中、その視聴時間だけ視聴許可時間が更新され(減じられ)、残時間が管理される。カードアダプタ24は、視聴許可時間の残時間がゼロになった時点で、ICカード26とテレビ受信機21の間の通信を遮断することにより、以後の非自主放送の視聴を制限する。
図9に、テレビ受信機21とこれに接続されるカードアダプタ24とICカード26の相互の間の信号の授受の一例を表したシーケンス図を示す。本実施の形態では、視聴権の購入後、初めて自主放送が視聴されたときにカードアダプタ24に視聴許可時間および購入日(の情報)が保存される。したがって、この視聴制限システムにおけるテレビ受信機21は、電源投入時は、特定のチャンネル(本例では案内用の非自主放送チャンネル)が自動的に選択されるように構成されているものとする。但し、このことは必須ではない。この構成がなくても、利用者が非自主放送チャンネルを手動で選択すれば足りる。
テレビ受信機21は、電源投入後、ICカード26が装着されていることを検出すると(S11)、ICカード26に電源を供給する(S12)。同時に、所定の周波数(例えば4MHz)のクロックを供給し(S13)、ICカード26の回路が安定化するための時間(安定時間)の経過後に、ICカード26の初期的なリセット状態を解除する(S14)。
ICカード26は、リセット解除後、ATR(Answer To Reset)として、ボードレート、クロック周波数、タイムアウトなどの基本通信情報をテレビ受信機に返答する(S31)。テレビ受信機21は、ATRの応答を受信し(S15)、それに基づいたフォーマットでシリアルデータのやり取りを開始する。B−CASの場合は、最初にバッファーサイズの設定変更をする。
その後、テレビ受信機21は、初期設定コマンドを発行する(S16)。これに対して、ICカード26は、自身のカードID、および、MULTI2暗号に使うシステムキーやイニシャルデータを返信する(S32)。
テレビ受信機21は、自主放送のチャンネルに同調した後(S17)、EMMパケットを受信し、カードアダプタ24に対して、ICカード26に対してEMMコマンド(EMMパケット)を発行する(S18)。ICカード26はこのEMMパケットを受信しても、これを正しく処理することができない(S33)。これに対して、EMMで指定されたカードIDと一致したカードIDを有するカードアダプタ24はEMMパケットを正常に復号して、以下のような所期の処理を実行することができる(S21)。
カードアダプタ24は、EMMパケットから視聴許可時間および購入日の情報を抽出する(S22)。また、視聴許可時間を残時間として不揮発的に保存する(S23)。さらに、この残時間(情報)をテレビ受信機21へ返送する(S24)。これに応じてテレビ受信機21は、自主放送の映像画面に残時間を重ねて表示する(S19)。
なお、テレビ受信機21の電源オフや、自主放送チャンネルへの切替により、残時間が非ゼロの状態で非自主放送の視聴が途切れた場合、残時間は不揮発的に保存されているので、変わらずに維持される。
図10に自主放送の映像画面50に残時間を表すメッセージ52を重ねて表示した表示画面例を示す。メッセージ52は固定の共通メッセージ部分と可変の個別メッセージ部分を含む。この例では、「残り視聴時間は 分です。」という定型文が共通メッセージ部分であり、「XX」が個別メッセージ部分である。XXには任意の数値が挿入される。共通メッセージ部分は予め用意された固定の文字列であるが、予め複数の定型文を用意しておき、いずれかを選択して利用することも可能である。
図11は、その後にテレビ受信機21が、利用者の指示に応じて、自主放送チャンネルから非自主放送チャンネルに切り替えられた場合のシーケンス図を示している。
テレビ受信機21が、利用者の指示に応じて、非自主放送チャンネルに切り替わる(S41)。その後、テレビ受信機21は当該非自主放送チャンネルの放送コンテンツのEMMパケットを受信し、ICカード26に対してEMMコマンド(EMMパケット)を発行する(S42)。また、テレビ受信機21は、非自主放送チャンネルの同調後に、周期的にECMコマンド(ECMパケット)を発行する(S43)。このECMコマンドは、当該ECMの復号により抽出されたスクランブル鍵をスクランブル解除キーとして返送することを要求するコマンドである。
EMMで指定されたカードIDと一致したカードIDを有するICカード26は、EMMパケットを受信して、これを正しく復号することができる(S61)。
これに対して、カードアダプタ24は、暗号化されたEMMパケットを検出しても正常に復号することができない(S51)。但し、本実施の形態においてカードアダプタ24が非自主放送の放送コンテンツのEMMを復号できるか否かは問題とならない。
カードアダプタ24は、ECMパケットを受信したとき、視聴許可時間の残時間がゼロでなければ、残時間を更新する(S52)。すなわち、単位時間毎に経過時間分、残時間を減算する。ついで、この更新後の残時間がゼロとなったかどうかを判定する(S53)。続くスイッチ制御ステップS54では、ICカード26からのスクランブル解除キーをテレビ受信機へ導通させるようスイッチ241,242が制御される。この例ではこの時点で残時間がゼロにならなかった場合を想定する。この場合、ICカード26はECMパケットを正しく復号することができ(S62)、その結果、当該ECMパケットからスクランブル鍵を抽出してスクランブル解除キーとしてテレビ受信機21へ返送する。このとき、残時間が存在するので、スクランブル解除キーはカードアダプタ24に阻害されることなく、テレビ受信機21へ到達する。よって、テレビ受信機21はスクランブルされた非自主放送コンテンツをスクランブル解除キーでデスクランブルして再生し、表示する(S44)。
テレビ受信機21による、次のECMコマンドの発行(S45)の際、カードアダプタ24はこれに応じて視聴許可時間の残時間を更新する(S55)。ここで、残時間がゼロになったとする(S56)。これにより、カードアダプタ24はアナログスイッチ241,242の切替を行う(S57)。すなわち、アナログスイッチ241を遮断し、アナログスイッチ242を導通させるよう、スイッチの切替を行う。一方、ICカード26はECMパケットを正しく復号し(S64)、スクランブル鍵(スクランブル解除キー)の応答を行う(S65)。
しかし、この時点で視聴許可時間の残時間がゼロとなり、アナログスイッチ241,242が切り替わっているため、ICカード26からテレビ受信機21へ出力されたスクランブル鍵(スクランブル解除キー)がカードアダプタ24で遮断される。代わりに、テレビ受信機21に対してカードアダプタ24から無効なスクランブル鍵(スクランブル解除キー)としてゼロ出力が行われる(S58)。その結果、テレビ受信機21はこの非自主放送コンテンツのデスクランブルに失敗し、視聴ができない状態となる。この状態は、非ゼロの視聴許可時間が再設定されるまで継続する。
図12は、カードアダプタ24の概略の処理を表したフローチャートである。この処理は、カードアダプタ24のプロセッサ244が実行する。
カードアダプタ24は、テレビ受信機21から自身宛のEMMパケットを受信したとき、EMM個別メッセージを含んでいるかどうかを確認する(S101)。含んでいれば、現在の残時間がゼロであることを条件として、この視聴許可時間および購入日の情報を不揮発性メモリに保存する(S102)。残時間がゼロでなければ、現時点で、このEMM個別メッセージは無視する。残時間がゼロでなくとも、自身宛のEMMに新たな視聴許可時間情報が含まれていることを検出した場合、この新たな視聴許可時間情報を別途保存しておき、残時間がゼロになった後に利用するようにしてもよい。あるいは、新たな視聴許可時間を現在の残時間に加算して利用するようにしてもよい。
カードアダプタ24は、テレビ受信機21から自主放送コンテンツについてEMM共通メッセージを受信したとき(S103)、現在の残時間を確認し、アナログスイッチ242を経由してそのEMM共通メッセージに現在の残時間を付加して返信する(S104)。
また、カードアダプタ24は常時、視聴制限処理を実行する(S105)。視聴制限処理の詳細な具体的な処理ステップについては後述する。
図13により、テレビ受信機21における残時間の表示に関する具体的な自動表示メッセージ表示処理の一例を説明する。残時間の表示には、ARIB 2-STD-B25の3.14 EMMメッセージ制御における自動表示メッセージという機能を利用することができる。これは、予め用意された表示メッセージを、番組視聴中に画面にスーパーインポーズ表示するものである。本実施の形態では、この機能を自主放送チャンネルの表示の際に利用する。
表示メッセージは、全てのテレビ受信機21に予め共通に用意された共通メッセージに、個々のテレビ受信機21に固有の個別メッセージを組み合わせて構成することができる。共通メッセージとして複数の定型文が用意されている場合、ICカード側からは、個別メッセージと、これに組み合わせるべき定型文を指定するポインタとをテレビ受信機21へ返送することができる。
本実施の形態では共通メッセージは、図8で説明したように、自主放送送出装置14に用意されたEMM共通メッセージである。また、個別メッセージは個々のカードアダプタ24内で逐次更新される視聴許可時間の残時間(情報)である。
自主放送送出装置14は、また、自主放送チャンネルのEMM個別メッセージに、視聴制限解除対象のテレビ受信機21のカードIDと視聴許可時間(情報)と、定型文を示すポインタと、差分情報(初期値ゼロ)を含めて送出する。
自主放送チャンネルに同調したテレビ受信機21は、EMM個別メッセージを受信したとき(S131)、それが以前に受信したものと同一であれば(S132,Yes)、何もしない。すなわち、EMM個別メッセージは一度受け取ると記憶して、同一のメッセージはそれ以降は受け付けない。以前に受信したものと同一でなければ、受信した定型文ポインタおよび差分情報を不揮発的に保存する(S133)。
テレビ受信機21がデジタル放送チャンネルに同調するとCAT(Conditional Access Table)を受信する。自主放送チャンネルのCAT内にサービス記述子が存在する場合(S134,Yes)、テレビ受信機21は、自動表示メッセージサービスを起動し、自動表示メッセージ表示情報取コマンドをICカード26へ出力する(S135)。カードアダプタ24は、このコマンドを検出したとき、そのレスポンスとして、ICカード26に代わって、定型文ポインタと差分情報を返送する。この差分情報はその時点での視聴許可時間の残時間を含む。テレビ受信機21は、カードアダプタ24から定型文ポインタと差分情報を取得する(S136)。
その後、テレビ受信機21は、当該定型文ポインタが指定するEMM共通メッセージを受信したら(または、すでに受信して保存済みのEMM共通メッセージがあれば)(S137)、受信したEMM共通メッセージ情報にEMM個別メッセージ情報内の差分情報を付加して、スーパーインポーズ(合成)表示を行う(S138)。
図14は、図12に示したカードアダプタ24の視聴制限処理S105の具体的な処理例を表したフローチャートである。
カードアダプタ24は、現在の残時間を確認する(S111)。残時間があれば、ECMパケットの検出時に(S112、Yes)、ICカード26が当該ECMパケットに基づくスクランブル鍵(スクランブル解除キー)をテレビ受信機21へ返送することを許容するよう、スイッチ241,242を制御する(S113)。上述のように、このECMパケットの検出は、現在、利用者がそのテレビ受信機21で非自主放送であるデジタル放送を視聴していることを意味する。ステップS111で残時間がなければ(ゼロであれば)、ECMパケットを検出したとき(S122)、無効なスクランブル鍵(スクランブル解除キー)としてゼロキーをテレビ受信機21へ返送する(S123)。
ステップS133に続いて、視聴許可時間の消費を監視するタイマー管理処理へ移行する。まず、タイムアウト設定を行う(S114)。このタイムアウト設定は、ECMパケットの不検出状態が所定の時間(例えば3秒)継続したかどうかを監視するためのタイマーの初期設定を行うものである。このタイマーは、視聴許可時間の残時間を管理するタイマーとは別のものである。
以後、単位時間(ここでは1秒)経過するごとに(S115、Yes)、視聴許可時間を当該単位時間だけ残算する(S116)。すなわち、直前の残時間を単位時間だけ減ずる。その結果、残時間がゼロとなったとき(S117,No)、不揮発性メモリに保存されている残時間を上書きして更新する(S121)。その後、元の処理へ戻る。
当該所定の時間が経過する前にECMパケットが検出されたとき(S118、Yes)、ICカード26が当該ECMパケットに基づくスクランブル鍵(スクランブル解除キー)をテレビ受信機21へ返送することを許容するよう、スイッチ241,242を制御する(S120)。
ステップS118でECMパケットが検出されなくても前記所定の時間が経過するまではステップS115へ戻って、上記の処理を繰り返す。
ECMパケットが検出されることなく当該所定の時間が経過したときには(S119、Yes)、タイムアウトと判断し、ステップS121を経由して、元の処理へ戻る。ステップS121では、このときの最新の残時間で、不揮発性メモリに保存されている残時間を上書きして更新する。
なお、視聴許可時間の残時間を保存する不揮発性メモリの更新はステップS116の単位時間の減算毎に実行してもよい。ただし、ステップS116の減算結果の保持は揮発性メモリで行い、タイムアウト時および残時間が無くなったときに不揮発性メモリの更新を行う構成によれば、処理負荷の軽減、処理時間の短縮および不揮発性メモリの寿命伸長の効果が得られる。
その後、新たな視聴許可時間が設定されるまで、カードアダプタ24はステップS122,S123を繰り返して実行し続けることにより、非自主放送の視聴制限状態を維持する。
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、上記で言及した以外にも、種々の変形、変更を行うことが可能である。
例えば、タイマーの更新は、視聴許可時間から視聴時間分を減算していく構成を示したが、視聴時間を累積していき、当初の視聴許可時間から累積視聴時間を減算して残時間を算出するようにしてもよい。