JP6054324B2 - Ｍｍｔ送信システム、暗号化処理装置 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、ＭＭＴ（MPEG Multimedia Transport, ISO/IEC 23008-1）を利用してデータを送信するＭＭＴ送信システム、及びこのシステムで用いられる暗号化処理装置に関する。

現在の放送システムでは、ＭＰＥＧ−２ ＴＳ（Moving Picture Experts Group-2 Transport Stream）方式、及び、ＲＴＰ（Real-time Transport Stream）方式のメディアトランスポート方式が広く用いられている。これらの方式では、放送と通信とを協調させようとすると、様々な限界がある。そこで、ＭＰＥＧを利用して多様なネットワークを用いることを想定した新たなメディアトランスポート方式であるＭＭＴ（MPEG Media Transport）が提案されている。

ＭＭＴを採用するＭＭＴ送信システムでは、送信するＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットの秘匿性を確保するため、ＭＭＴＰパケットにスクランブルを適用させる。スクランブルの範囲は、ＭＭＴＰパケットの、制御メッセージを除くペイロード部である。

ところで、ＭＭＴ送信システムは、障害等が発生した場合においても機能が維持できるように、冗長構成を組むことがある。ＭＭＴ送信システムに設けられる切替装置は、メンテナンス等、可能な限り主系と冗長系とをシームレスに切り替えることが望まれている。主系と冗長系とをシームレスに切り替える場合、切替装置は、切替点を識別するためにＭＰＵ（Media Processing Unit）境界を識別する必要がある。しかしながら、スクランブルが適用されたＭＭＴＰパケットにおいてＭＰＵ境界を識別するには、ＭＭＴＰパケット内のペイロードを解析する必要がある。そのため、ＭＭＴＰパケットに適用されたスクランブルを解除する必要があるという問題がある。

「放送システム委員会報告（案）に対する意見の募集」、http://www.soumu.go.jp/menu_news/s-news/01ryutsu08_02000093.html 「Study of ISO/IEC CD 23008-1 MPEG Media Transport」、http://mpeg.chiariglione.org/sites/default/files/files/standards/parts/docs/w13089-v2-w13089.zip

以上のように、ＭＭＴ送信システムでは、主系と冗長系とをシームレスに切り替える場合、ＭＭＴＰパケット内のペイロードを解析する必要があるため、スクランブルが適用されたＭＭＴＰパケットに対してスクランブルを解除しなければならないという問題がある。

そこで、目的は、スクランブルを解除してＭＭＴＰパケットを解析しなくても、ＭＭＴＰパケットをシームレスに切り替えることが可能なＭＭＴ送信システム、及びこのシステムで用いられる暗号化処理装置を提供することにある。

実施形態によれば、ＭＭＴ送信システムは、第１及び第２の素材出力装置、第１及び第２の多重化装置、第１及び第２の暗号化処理装置及び切替装置を具備する。第１の素材出力装置は、第１のＭＭＴＰパケットを送信する。第１の多重化装置は、前記第１のＭＭＴＰパケットを多重化し、第１の多重化データとする。第１の暗号化処理装置は、前記第１の多重化データに含まれる前記第１のＭＭＴＰパケットの第１のペイロードを、少なくとも、第１のＭＰＵシーケンス番号を除いて暗号化する。第２の素材出力装置は、第２のＭＭＴＰパケットを送信する。第２の多重化装置は、前記第２のＭＭＴＰパケットを多重化し、第２の多重化データとする。第２の暗号化処理装置は、前記第２の多重化データに含まれる前記第２のＭＭＴＰパケットの第２のペイロードを、少なくとも、第２のＭＰＵシーケンス番号を除いて暗号化する。切替装置は、前記第１及び第２の暗号化処理装置で暗号化された第１及び第２の多重化データを受け取り、前記第１のペイロードに記載される前記第１のＭＰＵシーケンス番号から第１のＭＰＵ境界を取得し、前記第２のペイロードに記載される前記第２のＭＰＵシーケンス番号から第２のＭＰＵ境界を取得し、切替指示に応じ、前記第１のＭＰＵ境界及び第２のＭＰＵ境界で、第１の多重化データから第２の多重化データへ送信を切り替える。

第１の実施形態に係るＭＭＴ送信システムの機能構成の例を示すブロック図である。 ＭＭＴＰパケットの構造を示すブロック図である。 図２に示すＭＭＴＰパケットのペイロード部の構造を示すブロック図である。 図１に示すスクランブラの機能構成を示すブロック図である。 図１に示す切替装置の機能構成を示すブロック図である。 図５に示す切替装置による切替処理を示す図である。 第１の実施形態に係る受信装置の機能構成を示すブロック図である。 図７に示すデスクランブラの機能構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係るＭＭＴ送信システムの機能構成を示すブロック図である。 第２の実施形態に係る受信装置の機能構成を示すブロック図である。 スクランブラの機能構成のその他の例を示すブロック図である。 デスクランブラの機能構成のその他の例を示すブロック図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。

（第１の実施形態）
図１は、第１の実施形態に係るＭＭＴ（MPEG Media Transport）送信システムの機能構成の例を示すブロック図である。図１に示すＭＭＴ送信システムは、素材出力装置１０−１，１０−２、多重化装置２０−１，２０−２、スクランブラ３０−１，３０−２及び切替装置４０を具備する。

素材出力装置１０−１は、例えば、ビデオエンコーダ１１、オーディオエンコーダ１２及び字幕エンコーダ１３を備える。ビデオエンコーダ１１は、映像データを符号化し、映像のＭＭＴＰ（MPEG Media Transport Protocol）パケットとする。オーディオエンコーダ１２は、音声データを符号化し、音声のＭＭＴＰパケットとする。字幕エンコーダ１３は、字幕データを符号化し、字幕のＭＭＴＰパケットとする。素材出力装置１０−１は、映像、音声及び字幕についての複数の種類のＭＭＴＰパケットを多重化装置２０−１へ出力する。

ＭＭＴＰパケットは、例えば、図２に示す構造をとる。すなわち、図２に示すＭＭＴＰパケットは、ＭＭＴＰパケットについてのパケット情報が含まれるヘッダ部と、実データが含まれるペイロード部とを有する。

図３は、ペイロード部の構造を示す模式図である。図３に示すペイロードは、ペイロード部についてのペイロード情報が含まれるヘッダ部と、ＭＦＵデータが含まれるデータ部とを備える。

なお、素材出力装置１０−２は、素材出力装置１０−１と同様の構成をとる。素材出力装置１０−２は、映像、音声及び字幕についての複数の種類のＭＭＴＰパケットを多重化装置２０−２へ出力する。

多重化装置２０−１は、素材出力装置１０−１から出力されるＭＭＴＰパケットを多重化して、第１の多重化データとする。多重化装置２０−１は、第１の多重化データをスクランブラ３０−１へ出力する。また、多重化装置２０−１は、スクランブラ３０−１から出力される第１の多重化データを切替装置４０へ出力する。

多重化装置２０−２は、素材出力装置１０−２から出力されるＭＭＴＰパケットを多重化して、第２の多重化データとする。多重化装置２０−２は、第２の多重化データをスクランブラ３０−２へ出力する。また、多重化装置２０−２は、スクランブラ３０−２から出力される第２の多重化データを切替装置４０へ出力する。

図４は、図１に示すスクランブラ３０−１の機能構成の例を示すブロック図である。図４に示すスクランブラ３０−１は、パケットヘッダ解析部３１、ペイロード解析部３２、スクランブル処理部３３、切替部３４及び制御部３５を備える。

パケットヘッダ解析部３１は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを受信する。パケットヘッダ解析部３１は、受信した第１の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケットのヘッダ部を解析し、ＭＭＴＰパケットについてのパケット情報を取得する。パケットヘッダ解析部３１は、ＭＭＴＰパケットのヘッダ部についての解析が終了すると、解析終了を制御部３５へ通知すると共に、取得したパケット情報を制御部３５へ出力する。

ペイロード解析部３２は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを受信する。ペイロード解析部３２は、制御部３５からの制御に応じ、受信した第１の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケットのペイロード部を解析する。ペイロード解析部３２は、予め設定されるバイト数、例えば、８バイト分のデータを読み込むと、その旨を制御部３５へ通知する。ここで、８バイト分のデータとは、図３に示すＭＰＵシーケンス番号までである。ペイロード解析部３２は、８バイト分のペイロード部を読み込んだ旨を制御部３５へ通知すると、スクランブル処理部３３に対し、９バイト以降のデータにスクランブルを適用させるように指示を出す。ペイロード解析部３２は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部についての解析が終了すると、解析終了を制御部３５へ通知する。

スクランブル処理部３３は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを受信する。スクランブル処理部３３は、ペイロード解析部３２からスクランブル開始の指示を受けると、受信した第１の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケット内の該当データに対し、予め設定される暗号アルゴリズムを用いたスクランブルを適用する。スクランブル処理部３３は、スクランブルを適用させたデータを切替部３４へ出力する。なお、スクランブル処理部３３がスクランブル処理に用いる暗号化鍵は、予め設定されたもの、外部から設定されたもの、ＭＭＴＰパケットヘッダ内に含まれる情報や、これらの組み合わせであっても良い。

切替部３４は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データ、及び、スクランブル処理部３３から出力されるデータを受信する。切替部３４は、制御部３５からの制御に応じ、受信するデータのいずれかを切り替えて多重化装置２０−１へ出力する。

具体的には、切替部３４は、先頭の８バイトについては、スクランブルが適用されていないデータを多重化装置２０−１へ出力する。一方、先頭の８バイトより後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号より後については、切替部３４は、スクランブル処理部３３から出力されるデータを多重化装置２０−１へ出力する。

制御部３５は、パケットヘッダ解析部３１から解析終了の通知、及び、パケット情報を受信すると、ペイロード解析部３２に対し、パケット情報に基づいてペイロード部の解析を開始するように制御する。

制御部３５は、ペイロード解析部３２からの通知に従い、切替部３４を制御する。すなわち、制御部３５は、ペイロード解析部３２から８バイト分のデータを読み込んだ旨の通知を受ける前については、スクランブルを適用していないデータを切替部３４に出力させる。８バイト分のデータを読み込んだ旨の通知を受けた場合、制御部３５は、スクランブルを適用させたデータを出力するように切替部３４を切り替える。

制御部３５は、ペイロード解析部３２から解析終了の通知を受信した場合、次のＭＭＴＰパケットの入力を待つように、パケットヘッダ解析部３１に指示を出す。

スクランブラ３０−２は、スクランブラ３０−１と同様の構成をとる。スクランブラ３０−２は、スクランブルを適用させた第２の多重化データを多重化装置２０−２へ出力する。

図５は、図１に示す切替装置４０の機能構成の例を示すブロック図である。図５に示す切替装置は、第１のパケットヘッダ解析部４１、第１のペイロード解析部４２、第２のパケットヘッダ解析部４３、第２のペイロード解析部４４、切替部４５及び制御部４６を備える。

第１のパケットヘッダ解析部４１は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを受信する。第１のパケットヘッダ解析部４１は、受信した第１の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケットのヘッダ部を解析し、ＭＭＴＰパケットについてのパケット情報を取得する。第１のパケットヘッダ解析部４１は、ＭＭＴＰパケットのヘッダ部についての解析が終了すると、解析終了を制御部４６へ通知すると共に、取得したパケット情報を制御部４６へ出力する。

第１のペイロード解析部４２は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを受信する。第１のペイロード解析部４２は、制御部４６からの制御に応じ、受信した第１の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケットのペイロード部を解析する。第１のペイロード解析部４２は、予め設定されるバイト数、例えば、８バイト分のデータを読み込むと、読み込んだ情報を第１のペイロード情報として制御部４６へ出力する。ここで、第１のペイロード情報には、図３に示すペイロード長からＭＰＵシーケンス番号までの情報が含まれる。第１のペイロード解析部４２は、第１のペイロード情報を制御部４６へ出力すると、解析終了を制御部４６へ通知する。

第２のパケットヘッダ解析部４３は、多重化装置２０−２から出力される第２の多重化データを受信する。第２のパケットヘッダ解析部４３は、受信した第２の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケットのヘッダ部を解析し、ＭＭＴＰパケットについてのパケット情報を取得する。第２のパケットヘッダ解析部４３は、ＭＭＴＰパケットのヘッダ部についての解析が終了すると、解析終了を制御部４６へ通知すると共に、取得したパケット情報を制御部４６へ出力する。

第２のペイロード解析部４４は、多重化装置２０−２から出力される第２の多重化データを受信する。第２のペイロード解析部４４は、制御部４６からの制御に応じ、受信した第２の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケットのペイロード部を解析する。第２のペイロード解析部４４は、予め設定されるバイト数、例えば、８バイト分のデータを読み込むと、読み込んだ情報を第２のペイロード情報として制御部４６へ出力する。ここで、第２のペイロード情報には、図３に示すペイロード長からＭＰＵシーケンス番号までの情報が含まれる。第２のペイロード解析部４４は、第２のペイロード情報を制御部４６へ出力すると、解析終了を制御部４６へ通知する。

切替部４５は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データ、及び、多重化装置２０−２から出力される多重化データを受信する。切替部４５は、制御部４６からの制御に応じ、第１の多重化データを第２の多重化データへ、又は、第２の多重化データを第１の多重化データへ切り替える。切替部４５は、切り替え後の信号を後段へ出力する。切替部４５から出力される信号は、送信装置（図示せず）から送信される。

制御部４６は、第１のパケットヘッダ解析部４１から解析終了の通知を受信すると、第１のペイロード解析部４２に対し、パケット情報に基づいてペイロード部の解析を開始するように制御する。制御部４６は、第２のパケットヘッダ解析部４３から解析終了の通知を受信すると、第２のペイロード解析部４４に対し、パケット情報に基づいてペイロード部の解析を開始するように制御する。

制御部４６は、出力を切り替える旨の指示が入力されると、第１のペイロード解析部４２からの第１のペイロード情報、及び、第２のペイロード解析部４４からの第２のペイロード情報に基づき、切替部４５を制御する。

制御部４６による切替部４５の切替制御を、図６を参照して具体的に説明する。なお、図６では、第１の多重化データ及び第２の多重化データには、映像のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ＿Ｖ）と、音声のＭＭＴＰパケット（ＭＭＴＰ＿Ａ）とが含まれるものとする。第１の多重化データのパケット配列と第２の多重化データのパケット配列とは同一である場合が多いが、素材出力装置１０−１，１０−２での何らかの要因により、パケット配列が異なるものとなる場合がある。図６では、第１の多重化データのパケット配列と第２の多重化データのパケット配列とが異なる場合を例に説明する。また、図６では、第１の多重化データから、第２の多重化データへ出力を切り替えるものとする。

図６において、（ａ）は多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを示し、（ｂ）は多重化装置２０−２から出力される第２の多重化データを示す。

図６において、まずＭＭＴＰ＿Ｖ１１と、ＭＭＴＰ＿Ｖ２１とが切替装置４０に入力される。第１のパケットヘッダ解析部４１は、ＭＭＴＰ＿Ｖ１１のヘッダ部を解析し、パケット情報を取得する。第１のペイロード解析部４２は、ＭＭＴＰ＿Ｖ１１のペイロード部からペイロード長及びＭＰＵシーケンス番号を取得する。図６によれば、ＭＭＴＰ＿Ｖ１１のＭＰＵシーケンス番号は、「Ｍ」である。

ＭＭＴＰ＿Ｖ１１に続き、ＭＭＴＰ＿Ｖ１２、ＭＭＴＰ＿Ｖ１３、ＭＭＴＰ＿Ｖ１４、ＭＭＴＰ＿Ａ１１、ＭＭＴＰ＿Ｖ１５、ＭＭＴＰ＿Ｖ１６、ＭＭＴＰ＿Ａ１２、ＭＭＴＰ＿Ａ１３、ＭＭＴＰ＿Ｖ１７及びＭＭＴＰ＿Ｖ１８が順次入力される。第１のパケットヘッダ解析部４１は、ＭＭＴＰパケットが入力される毎にヘッダ部を解析し、パケット情報を取得する。第１のペイロード解析部４２は、ＭＭＴＰパケットが入力される度にペイロード部からペイロード長及びＭＰＵシーケンス番号を取得する。図６によれば、ＭＭＴＰ＿Ｖ１２〜１３のＭＰＵシーケンス番号は「Ｍ」であり、ＭＭＴＰ＿Ｖ１４〜１８のＭＰＵシーケンス番号は「Ｍ＋１」であり、ＭＭＴＰ＿Ａ１１のＭＰＵシーケンス番号は「Ｎ」であり、ＭＭＴＰ＿Ａ１２，１３のＭＰＵシーケンス番号は「Ｎ＋１」である。

また、第２のパケットヘッダ解析部４３は、ＭＭＴＰ＿Ｖ２１のヘッダ部を解析し、パケット情報を取得する。第２のペイロード解析部４４は、ＭＭＴＰ＿Ｖ２１のペイロード部からペイロード長及びＭＰＵシーケンス番号を取得する。図６によれば、ＭＭＴＰ＿Ｖ２１のＭＰＵシーケンス番号は、「Ｐ」である。

ＭＭＴＰ＿Ｖ２１に続き、ＭＭＴＰ＿Ｖ２２、ＭＭＴＰ＿Ａ２１、ＭＭＴＰ＿Ｖ２３、ＭＭＴＰ＿Ａ２２、ＭＭＴＰ＿Ｖ２４、ＭＭＴＰ＿Ｖ２５、ＭＭＴＰ＿Ａ２３、ＭＭＴＰ＿Ｖ２６、ＭＭＴＰ＿Ａ２４及びＭＭＴＰ＿Ｖ２７が順次入力される。第２のパケットヘッダ解析部４３は、ＭＭＴＰパケットが入力される毎にヘッダ部を解析し、パケット情報を取得する。第２のペイロード解析部４４は、ＭＭＴＰパケットが入力される度にペイロード部からペイロード長及びＭＰＵシーケンス番号を取得する。図６によれば、ＭＭＴＰ＿Ｖ２２〜２４のＭＰＵシーケンス番号は「Ｐ」であり、ＭＭＴＰ＿Ｖ２５〜２７のＭＰＵシーケンス番号は「Ｐ＋１」であり、ＭＭＴＰ＿Ａ２１〜２３のＭＰＵシーケンス番号は「Ｑ」であり、ＭＭＴＰ＿Ａ２４のＭＰＵシーケンス番号は「Ｑ＋１」である。

制御部４６は、ＭＭＴＰ＿Ｖ１３まで「Ｍ」だったＭＰＵシーケンス番号が、ＭＭＴＰ＿Ｖ１４で「Ｍ＋１」に変わった場合、ＭＭＴＰ＿Ｖ１３とＭＭＴＰ＿Ｖ１４との間にビデオＭＰＵの境界があると判断する。

一方、制御部４６は、ＭＭＴＰ＿Ｖ２４まで「Ｐ」だったＭＰＵシーケンス番号が、ＭＭＴＰ＿Ｖ２５で「Ｐ＋１」に変わった場合、ＭＭＴＰ＿Ｖ２４とＭＭＴＰ＿Ｖ２５との間にビデオＭＰＵの境界があると判断する。制御部４６は、第１及び第２の多重化データにおいてビデオＭＰＵ境界を検知すると、ＭＭＴＰ＿Ｖ１３の次のＭＭＴＰパケットが、ＭＭＴＰ＿Ｖ２５となるように、切替部４５を切り替える。制御部４６は、ＭＭＴＰパケットを切り替えると、ＭＭＴＰ＿Ｖ２５以降のＭＭＴＰパケットのヘッダに含まれるパケットシーケンス番号及びパケットカウンターを更新する。

また、制御部４６は、ＭＭＴＰ＿Ａ１１まで「Ｎ」だったＭＰＵシーケンス番号が、ＭＭＴＰ＿Ａ１２で「Ｎ＋１」に変わった場合、ＭＭＴＰ＿Ａ１１とＭＭＴＰ＿Ａ１２との間にオーディオＭＰＵの境界があると判断する。

一方、制御部４６は、ＭＭＴＰ＿Ａ２３まで「Ｑ」だったＭＰＵシーケンス番号が、ＭＭＴＰ＿Ａ２４で「Ｑ＋１」に変わった場合、ＭＭＴＰ＿Ａ２３とＭＭＴＰ＿Ａ２４との間にオーディオＭＰＵの境界があると判断する。制御部４６は、第１及び第２の多重化データにおいてオーディオＭＰＵ境界を検知すると、ＭＭＴＰ＿Ａ１１の次のＭＭＴＰパケットが、ＭＭＴＰ＿Ａ２４となるように、切替部４５を切り替える。制御部４６は、ＭＭＴＰパケットを切り替えると、ＭＭＴＰ＿Ａ２４以降のＭＭＴＰパケットのヘッダに含まれるパケットシーケンス番号及びパケットカウンターを連続性が保たれるよう更新する。更に、ＭＭＴＰパケットのペイロードに含まれるＭＰＵシーケンス番号についても連続性が保たれるよう更新しても良い。

図７は、第１の実施形態に係る受信装置５０の機能構成を示すブロック図である。図７に示す受信装置５０は、受信処理部５１、分離装置５２、デスクランブラ５３、ビデオデコーダ５４、オーディオデコーダ５５及び字幕デコーダ５６を具備する。

受信処理部５１は、ＭＭＴ送信システムから送信される信号を受信する。受信処理部５１は、受信した信号に対し、周波数変換処理及び増幅処理を施す。受信処理部５１は、処理後の信号を分離装置５２へ出力する。

分離装置５２は、受信処理部５１から出力される信号に多重されている映像、音声及び字幕についてのＭＭＴＰパケットを分離させる。分離装置５２は、分離したＭＭＴＰパケットを、デスクランブラ５３へ出力する。また、分離装置５２は、スクランブルが解かれたＭＭＴＰパケットをデスクランブラ５３から受信する。分離装置５２は、デスクランブラ５３から出力される映像についてのＭＭＴＰパケットを、ビデオデコーダ５４へ出力する。分離装置５２は、デスクランブラ５３から出力される音声についてのＭＭＴＰパケットを、オーディオデコーダ５５へ出力する。 分離装置５２は、デスクランブラ５３から出力される字幕についてのＭＭＴＰパケットを、字幕デコーダ５６へ出力する。

図８は、図７に示すデスクランブラ５３の機能構成の例を示すブロック図である。図８に示すデスクランブラ５３は、パケットヘッダ解析部５３１、ペイロード解析部５３２、デスクランブル処理部５３３、切替部５３４及び制御部５３５を備える。

パケットヘッダ解析部５３１は、分離装置５２から出力されるＭＭＴＰパケットを受信する。パケットヘッダ解析部５３１は、受信したＭＭＴＰパケットのヘッダ部を解析し、ＭＭＴＰパケットについてのパケット情報を取得する。パケットヘッダ解析部５３１は、ＭＭＴＰパケットのヘッダ部についての解析が終了すると、解析終了を制御部５３５へ通知すると共に、取得したパケット情報を制御部５３５へ出力する。

ペイロード解析部５３２は、分離装置５２から出力されるＭＭＴＰパケットを受信する。ペイロード解析部５３２は、制御部５３５からの制御に応じ、受信したＭＭＴＰパケットのペイロード部を解析する。ペイロード解析部５３２は、予め設定されるバイト数、例えば、８バイト分のデータを読み込むと、その旨を制御部５３５へ通知する。ペイロード解析部５３２は、８バイト分のペイロード部を読み込んだ旨を制御部５３５へ通知すると、デスクランブル処理部５３３に対し、９バイト以降のデータのスクランブルを解除するように指示を出す。ペイロード解析部５３２は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部についての解析が終了すると、解析終了を制御部５３５へ通知する。

デスクランブル処理部５３３は、部売り装置５２から出力されるＭＭＴＰパケットを受信する。デスクランブル処理部５３３は、ペイロード解析部５３２からスクランブル解除の指示を受けると、受信したＭＭＴＰパケット内の該当データに適用されているスクランブルを解除する。デスクランブル処理部５３３は、スクランブルを解除したデータを切替部５３４へ出力する。なお、デスクランブル処理部５３３がスクランブル解除に用いる暗号化鍵は、予め設定されたもの、外部から設定されたもの、ＭＭＴＰパケットヘッダ内に含まれる情報や、これらの組み合わせであっても良い。

切替部５３４は、分離装置５２から出力されるデータ、及び、デスクランブル処理部５３３から出力されるデータを受信する。切替部５３４は、制御部５３５からの制御に応じ、受信するデータのいずれかを切り替えて分離装置５２へ出力する。

具体的には、切替部５３４は、ＭＭＴＰパケットにおける先頭の８バイトについては、分離装置５２から出力されるデータを分離装置５２へ出力する。一方、先頭の８バイトより後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号より後については、切替部５３４は、デスクランブル処理部５３３から出力されるデータを分離装置５２へ出力する。

制御部５３５は、パケットヘッダ解析部５３１から解析終了の通知、及び、パケット情報を受信すると、ペイロード解析部５３２に対し、パケット情報に基づいてペイロード部の解析を開始するように制御する。

制御部５３５は、ペイロード解析部５３２からの通知に従い、切替部５３４を制御する。すなわち、制御部５３５は、ペイロード解析部５３２から８バイト分のデータを読み込んだ旨の通知を受ける前については、分離装置５２から出力されるデータを切替部５３４に出力させる。８バイト分のデータを読み込んだ旨の通知を受けた場合、制御部５３５は、スクランブルを解除したデータを出力するように切替部５３４を切り替える。

制御部５３５は、ペイロード解析部５３２から解析終了の通知を受信した場合、次のＭＭＴＰパケットの入力を待つように、パケットヘッダ解析部５３１に指示を出す。

ビデオデコーダ５４は、分離装置５２から出力されるＭＭＴＰパケットをデコードし、表示部を含む後段の装置へ出力する。オーディオデコーダ５５は、分離装置５２から出力されるＭＭＴＰパケットをデコードし、表示部を含む後段の装置へ出力する。字幕デコーダ５６は、分離装置５２から出力されるＭＭＴＰパケットをデコードし、表示部を含む後段の装置へ出力する。

以上のように、第１の実施形態に係るＭＭＴ送信システムは、スクランブラ３０−１，３０−２により、ＭＭＴＰパケットに対してスクランブルを適用させる。この際、スクランブラ３０−１，３０−２は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、８バイトよりも後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号よりも後のデータに対してスクランブルを適用させるようにしている。これにより、切替装置４０は、受信したＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくても、ＭＰＵシーケンス番号を読み込むことが可能となる。すなわち、切替装置４０は、受信したＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくても、ＭＰＵ境界を識別することが可能となる。

したがって、第１の実施形態に係るＭＭＴ送信システムによれば、スクランブルを解除してＭＭＴＰパケットを解析しなくても、ＭＭＴＰパケットをシームレスに切り替えることができる。また、第１の実施形態に係るスクランブラ３０−１，３０−２によれば、切替装置４０は、スクランブルを解除してＭＭＴＰパケットを解析しなくても、ＭＭＴＰパケットをシームレスに切り替えることができる。

また、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、ペイロート長は、スクランブルを適用させない８バイト内に含まれる。これにより、切替装置４０は、受信したＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくても、パケット長を読み込むことが可能となる。

また、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、ペイロード部の特徴を示す情報は、スクランブルを適用させない８バイト内に含まれる。これにより、ＭＭＴＰパケットに異常が発生した場合、切替装置４０は、受信したＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくても、異常が発生したＭＭＴＰパケットを特定することが可能となり、結果として、異常の原因特定を容易にすることが可能となる。

また、第１の実施形態に係る受信装置５０によれば、デスクランブラ５３により、ＭＭＴＰパケットに対してスクランブルを解除する。この際、デスクランブラ５３は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、８バイトよりも後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号よりも後のデータに対してスクランブルを解除するようにしている。これにより、受信装置５０は、ＭＭＴ送信システムから送信されるデータを処理することが可能となる。

（第２の実施形態）
第１の実施形態では、ＭＭＴ送信システムが図１に示す機能構成を有する場合を例に説明した。しかしながら、ＭＭＴ送信システムの機能構成は、図１に限定される訳ではない。例えば、ＭＭＴ送信システムは、図９に示す機能構成を有する場合であっても構わない。図９に示すＭＭＴ送信システムは、素材出力装置１０−１，１０−２、多重化装置６０−１，６０−２、スクランブラ７０−１，７０−２及び切替装置４０を具備する。

多重化装置６０−１は、素材出力装置１０−１から出力されるＭＭＴＰパケットを多重化して、第１の多重化データとする。多重化装置６０−１は、第１の多重化データをスクランブラ７０−１へ出力する。

多重化装置６０−２は、素材出力装置１０−２から出力されるＭＭＴＰパケットを多重化して、第２の多重化データとする。多重化装置６０−２は、第２の多重化データをスクランブラ７０−２へ出力する。

スクランブラ７０−１は、多重化装置６０−１から出力される第１の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケット内の該当データに対し、第１の実施形態に示すスクランブラ３０−１と同様の処理を実施する。つまり、スクランブラ７０−１は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、例えば、８バイトよりも後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号よりも後のデータに対してスクランブルを適用させる。スクランブラ７０−１は、ペイロード部の一部にスクランブルを適用させたデータを切替装置４０へ出力する。

スクランブラ７０−２は、多重化装置６０−２から出力される第２の多重化データに含まれるＭＭＴＰパケット内の該当データに対し、第１の実施形態に示すスクランブラ３０−２と同様の処理を実施する。つまり、スクランブラ７０−２は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、例えば、８バイトよりも後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号よりも後のデータに対してスクランブルを適用させる。スクランブラ７０−２は、ペイロード部の一部にスクランブルを適用させたデータを切替装置４０へ出力する。

なお、スクランブラ７０−１及び７０−２がスクランブル処理に用いる暗号化鍵は、予め設定されたもの、外部から設定されたもの、ＭＭＴＰパケットヘッダ内に含まれる情報や、これらの組み合わせであっても良い。

以上の構成を取ることにより、第２の実施形態に係るＭＭＴ送信システムは、切替装置４０において、ＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくてもＭＰＵ境界を識別することが可能となる。

したがって、第２の実施形態に係るＭＭＴ送信システムによれば、スクランブルを解除してＭＭＴＰパケットを解析しなくても、ＭＭＴＰパケットをシームレスに切り替えることができる。また、第２の実施形態に係るスクランブラ７０−１，７０−２によれば、切替装置４０は、スクランブルを解除してＭＭＴＰパケットを解析しなくても、ＭＭＴＰパケットをシームレスに切り替えることができる。

また、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、ペイロート長は、スクランブルを適用させない８バイト内に含まれる。これにより、切替装置４０は、受信したＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくても、パケット長を読み込むことが可能となる。

また、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、ペイロード部の特徴を示す情報は、スクランブルを適用させない８バイト内に含まれる。これにより、ＭＭＴＰパケットに異常が発生した場合、切替装置４０は、受信したＭＭＴＰパケットのスクランブルを解除しなくても、発生した異常の原因を特定することが可能となる。

図１０は、第２の実施形態に係る受信装置８０の機能構成の例を示すブロック図である。図１０に示す受信装置８０は、受信処理部５１、デスクランブラ８１、分離装置８２、ビデオデコーダ５４、オーディオデコーダ５５及び字幕デコーダ５６を具備する。

デスクランブラ８１は、受信処理部５１から出力される多重化データを受信する。デスクランブラ８１は、第１の実施形態に示されるデスクランブラ５３と同様の処理により、受信処理部５１から出力される多重化データに含まれるＭＭＴＰパケット内の該当データに適用されているスクランブルを解除する。このとき、デスクランブラ８１は、ＭＭＴＰパケットのペイロード部において、例えば、８バイトよりも後、すなわち、ＭＰＵシーケンス番号よりも後のデータに適用されているスクランブルを解除する。デスクランブラ８１は、スクランブルを解除したＭＭＴＰパケットを分離装置８２へ出力する。なお、デスクランブラ８１がスクランブル解除に用いる暗号化鍵は、予め設定されたもの、外部から設定されたもの、ＭＭＴＰパケットヘッダ内に含まれる情報や、これらの組み合わせであっても良い。

分離装置８２は、デスクランブラ８１から出力される信号に多重されている映像、音声及び字幕についてのＭＭＴＰパケットを分離させる。分離装置８２は、分離したＭＭＴＰパケットのうち、映像についてのＭＭＴＰパケットを、ビデオデコーダ５４へ出力する。分離装置８２は、分離したＭＭＴＰパケットのうち、音声についてのＭＭＴＰパケットを、オーディオデコーダ５５へ出力する。分離装置８２は、分離したＭＭＴＰパケットのうち、字幕についてのＭＭＴＰパケットを、字幕デコーダ５６へ出力する。

以上の構成を取ることにより、第２の実施形態に係る受信装置５０は、ＭＭＴ送信システムから送信されるデータを処理することが可能となる。

（その他の実施形態）
なお、第１及び第２の実施形態では、スクランブラ３０−１，３０−２，７０−１，７０−２は、パケットヘッダ解析部３１、ペイロード解析部３２、スクランブル処理部３３、切替部３４及び制御部３５を備える場合を例に説明したが、これに限定されない。スクランブラ３０−１，３０−２，７０−１，７０−２は、図１１に示すように、ＴＬＶ（Type Length Value）ヘッダ解析部３６をさらに備えるようにしても構わない。なお、以下では、スクランブラ３０−１を代表して説明する。

スクランブラ３０−１がＴＬＶヘッダ解析部３６を備える場合、素材出力装置１０−１は、映像についてのＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケット、音声についてのＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケット、及び、字幕についてのＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケットを多重化装置２０−１へ出力する。多重化装置２０−１は、ＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケットを、ＩＰパケットの多重化方式であるＴＬＶ多重化方式を用いて放送伝送路に多重する。多重化装置２０−１は、多重化したデータを第１の多重化データとしてスクランブラ３０−１へ出力する。

ＴＬＶヘッダ解析部３６は、多重化装置２０−１から出力される第１の多重化データを受信する。ＴＬＶヘッダ解析部３６は、受信した第１の多重化データに含まれるＴＬＶパケットのヘッダ部を解析し、ＴＶＬパケットについてのＴＬＶ情報を取得する。ＴＬＶヘッダ解析部３６は、ＴＬＶパケットのヘッダ部についての解析が終了すると、解析終了を制御部３５へ通知すると共に、取得したＴＬＶ情報を制御部３５へ出力する。

制御部３５は、ＴＬＶヘッダ解析部３６から解析終了の通知、及び、ＴＬＶ情報を受信すると、パケットヘッダ解析部３１に対し、ＴＬＶ情報に基づいてＭＭＴＰパケットのヘッダ部の解析を開始するように制御する。

このように、スクランブラ３０−１がＴＬＶヘッダ解析部３６を備える場合、スクランブラ３０−１での処理手順は、まずＴＬＶヘッダ解析部３６によりＴＬＶヘッダを解析し、次にパケットヘッダ解析部３１によりＭＭＴＰパケットのヘッダを解析し、次にペイロード解析部３２によりペイロード部を解析するようになる。

なお、多重化装置２０−１により、ＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケットを、ＩＰパケットの多重化方式であるＴＬＶ多重化方式を用いて放送伝送路に多重する場合、ペイロード長がペイロード部に必ずしも含まれる必要はない。ＴＬＶ情報にペイロード長が含まれる場合、切替装置４０の第１及び第２のペイロード解析部４２，４４は、ＴＬＶ情報に含まれるペイロード長を用いてペイロード部の解析を実施するようにしても構わない。

なお、スクランブラ３０−１がスクランブル処理に用いる暗号化鍵は、予め設定されたもの、外部から設定されたもの、ＭＭＴＰパケットヘッダ内に含まれる情報や、これらの組み合わせであっても良い。

また、第１及び第２の実施形態では、デスクランブラ５３，８１は、パケットヘッダ解析部５３１、ペイロード解析部５３２、デスクランブル処理部５３３、切替部５３４及び制御部５３５を備える場合を例に説明したが、これに限定されない。デスクランブラ５３，８１は、図１２に示すように、ＴＬＶヘッダ解析部５３６をさらに備えるようにしても構わない。なお、以下では、デスクランブラ５３を代表して説明する。

デスクランブラ５３がＴＬＶヘッダ解析部５３６を備える場合、ＭＭＴ送信システムは、ＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケットを、ＩＰパケットの多重化方式であるＴＬＶ多重化方式を用いて放送伝送路に多重する。

ＴＬＶヘッダ解析部５３６は、ＭＭＴ送信システムから送信される多重化データを受信する。ＴＬＶヘッダ解析部５３６は、受信した多重化データに含まれるＴＬＶパケットのヘッダ部を解析し、ＴＶＬパケットについてのＴＬＶ情報を取得する。ＴＬＶヘッダ解析部５３６は、ＴＬＶパケットのヘッダ部についての解析が終了すると、解析終了を制御部５３５へ通知すると共に、取得したＴＬＶ情報を制御部５３５へ出力する。

制御部５３５は、ＴＬＶヘッダ解析部５３６から解析終了の通知、及び、ＴＬＶ情報を受信すると、パケットヘッダ解析部５３１に対し、ＴＬＶ情報に基づいてＭＭＴＰパケットのヘッダ部の解析を開始するように制御する。

このように、デスクランブラ５３がＴＬＶヘッダ解析部５３６を備える場合、デスクランブラ５３での処理手順は、まずＴＬＶヘッダ解析部５３６によりＴＬＶヘッダを解析し、次にパケットヘッダ解析部５３１によりＭＭＴＰパケットのヘッダを解析し、次にペイロード解析部５３２によりペイロード部を解析するようになる。

なお、デスクランブラ５３がスクランブル解除に用いる暗号化鍵は、予め設定されたもの、外部から設定されたもの、ＭＭＴＰパケットヘッダ内に含まれる情報や、これらの組み合わせであっても良い。

なお、ＭＭＴ送信システムにより、ＭＭＴＰパケットを乗せたＩＰパケットを、ＩＰパケットの多重化方式であるＴＬＶ多重化方式を用いて放送伝送路に多重する場合、ペイロード長がペイロード部に必ずしも含まれる必要はない。ＴＬＶ情報にペイロード長が含まれる場合、デスクランブラ５３のペイロード解析部５３２は、ＴＬＶ情報に含まれるペイロード長を用いてペイロード部の解析を実施するようにしても構わない。

また、第１及び第２の実施形態では、ペイロード解析部３２は、８バイト分のデータを読み込むとその旨を制御部３５へ通知する場合を例に説明した。しかしながら、これに限定されない。例えば、ペイロード解析部３２は、８バイトに加え、さらに１４バイト分、すなわち２２バイト分のデータを読み込むと、その旨を制御部３５へ通知するようにしても良い。ここで、２２バイト分のデータとは、図３に示すＭＦＵ依存数までである。なお、ここではペイロード解析部３２について説明しているが、その他のペイロード解析部についても同様である。

また、制御部３５への通知のトリガとなる動作は、予め設定されるバイト数の読み込みに限定される訳ではない。例えば、ペイロード解析部３２は、図３に示すＭＦＵ（Media Fragment Unit）データを検索し、ＭＦＵデータを発見すると、その旨を制御部３５へ通知するようにしても良い。これにより、ペイロード部におけるＭＦＵデータのみをスクランブルの対象とすることが可能となる。なお、ここではペイロード解析部３２について説明しているが、その他のペイロード解析部についても同様である。

また、第１及び第２の実施形態では、素材出力装置が２つの場合を例に説明したが、素材出力装置の数は２つに限定される訳ではない。また、素材の構成要素についてもビデオとオーディオ各１個だけに限定されるものではなく、更に、静止画、アプリケーションプログラム、字幕データ等を含んでも良いが、メッセージ情報は除く。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０−１，１０−２…素材出力装置、１１…ビデオエンコーダ、１２…オーディオエンコーダ、１３…字幕エンコーダ、２０−１，２０−２…多重化装置、３０−１，３０−２…スクランブラ、３１…パケットヘッダ解析部、３２…ペイロード解析部、３３…スクランブル処理部、３４…切替部、３５…制御部、３６…ＴＬＶヘッダ解析部、４０…切替装置、４１…第１のパケットヘッダ解析部、４２…第１のペイロード解析部、４３…第２のパケットヘッダ解析部、４４…第２のペイロード解析部、４５…切替部、４６…制御部、５０…受信装置、５１…受信処理部、５２…分離装置、５３…デスクランブラ、５３１…パケットヘッダ解析部、５３２…ペイロード解析部、５３３…デスクランブル処理部、５３４…切替部、５３５…制御部、５３６…ＴＬＶヘッダ解析部、５４…ビデオデコーダ、５５…オーディオデコーダ、５６…字幕デコーダ、６０−１，６０−２…多重化装置、７０−１，７０−２…スクランブラ、８０…受信装置、８１…デスクランブラ、８２…分離装置。

Claims (8)

1. 第１のＭＭＴＰ（MPEG Multimedia Transport Protocol）パケットを送信する第１の素材出力装置と、
   前記第１のＭＭＴＰパケットを多重化し、第１の多重化データとする第１の多重化装置と、
   前記第１の多重化データに含まれる前記第１のＭＭＴＰパケットの第１のペイロードを、第１のＭＰＵシーケンス番号を含む、先頭から予め設定された容量分だけ除いて暗号化する第１の暗号化処理装置と、
   第２のＭＭＴＰパケットを送信する第２の素材出力装置と、
   前記第２のＭＭＴＰパケットを多重化し、第２の多重化データとする第２の多重化装置と、
   前記第２の多重化データに含まれる前記第２のＭＭＴＰパケットの第２のペイロードを、第２のＭＰＵシーケンス番号を含む、前記容量分だけ除いて暗号化する第２の暗号化処理装置と、
   前記第１及び第２の暗号化処理装置で暗号化された第１及び第２の多重化データを受け取り、前記第１のペイロードに記載される前記第１のＭＰＵシーケンス番号の変化から第１のＭＰＵ（Media Processing Unit）境界を取得し、前記第２のペイロードに記載される前記第２のＭＰＵシーケンス番号の変化から第２のＭＰＵ境界を取得し、切替指示に応じ、前記第１のＭＰＵ境界及び第２のＭＰＵ境界で、第１の多重化データから第２の多重化データへ送信を切り替える切替装置と
   を具備するＭＭＴ（MPEG Multimedia Transport）送信システム。
2. 前記予め設定された容量は、８バイトである請求項１記載のＭＭＴ送信システム。
3. 前記予め設定された容量は、２２バイトである請求項１記載のＭＭＴ送信システム。
4. 前記切替装置は、前記第１のペイロードに記載される第１のペイロード長及び前記第１のＭＰＵシーケンス番号の変化から前記第１のＭＰＵ境界を取得し、前記第２のペイロードに記載される第２のペイロード長及び前記第２のＭＰＵシーケンス番号の変化から第２のＭＰＵ境界を取得する請求項１乃至３のいずれかに記載のＭＭＴ送信システム。
5. 前記切替装置は、前記第１のＭＭＴＰパケットより上位のパケットヘッダに記載される第１のペイロード長と、前記第２のＭＭＴＰパケットより上位のパケットヘッダに記載される第２のペイロード長とを読み込み、前記第１のペイロード長及び前記第１のペイロードに記載される前記第１のＭＰＵシーケンス番号の変化から前記第１のＭＰＵ境界を取得し、前記第２のペイロード長及び前記第２のペイロードに記載される前記第２のＭＰＵシーケンス番号の変化から第２のＭＰＵ境界を取得する請求項１乃至３のいずれかに記載のＭＭＴ送信システム。
6. 暗号化された多重化データを主系と冗長系とでシームレスに切り替えて送信するＭＭＴ（MPEG Multimedia Transport）送信システムで用いられる暗号化処理装置において、
   多重化データに含まれるＭＭＴＰ（MPEG Multimedia Transport Protocol）パケットのヘッダ部を解析するパケットヘッダ解析部と、
   前記ヘッダ部の解析結果を利用して前記ＭＭＴＰパケットのペイロード部を解析するペイロード解析部と、
   前記ペイロード部の解析結果を利用して前記ペイロード部を、ＭＰＵシーケンス番号を含む、先頭から予め設定された容量分だけ除いて暗号化するスクランブル処理部と
   を具備する暗号化処理装置。
7. 前記予め設定された容量は、８バイトである請求項６記載の暗号化処理装置。
8. 前予め設定された容量は、２２バイトである請求項６記載の暗号化処理装置。

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