JPH0354935A - 限定受信システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は有料放送の如き特定の受信者のみが信号を受信
でき、不正な受信者には信号が秘匿される限定受信シス
テムに関する。

〔発明の概要］ 本発明は、スクランブル技術を用いて特定の受信者のみ
に信号を受信させる限定受信システムにおいて、送信側
ではスクランブル前の信号に更新可能な付加鍵を重畳し
、受信側では特定の受信者に配付される配付鍵及び受信
機固有の個別鍵により再生される付加鍵とデスクランブ
ル後の信号から取り出した付加鍵とを比較し、その比較
結果によって受信機を制御することにより、不正受信者
の不正復元を防止しながら、送信装置や送信データの簡
略化を図り、柔軟なアドレッシングを実現するものであ
る。

（従来の技術） 受信を希望する者にのみ有料で放送を受信させるような
有料放送では、不正な受信者の受信を妨害するために、
スクランブル技術を用いた信号処理が行われ、送信側か
らは内容が秘匿された信号が送｛３される（例えば、「
テレビジゴン学会誌」，Ｖｏｌ．４３，Ｎｏ５．４６４
〜４７２頁参照．）。

また、スクランブルされた信号を正規の受信者のみにス
クランブルを解かせ、未契約或いは不正な受信者にはス
クランブルを解かせないようにするために、関連情報が
暗号化して送られる。この関連情報は、番組に関する情
報やスクランブル鍵を含む番組情報，デコーダのデスク
ランブル機能の強制的なオン・オフを指令する制御情報
．受信者ごとの契約情報やワーク鍵を含む個別情報．有
料放送サービスに関する情報を受信側で表示するための
メッセージ情報から構威される．これら各情報のうち、
番組情報と制御情報は合わせて共通悄報と吋ばれ、メン
セージ情報と共に放送される信号に重畳される。個別１
１７報は、共通情報の暗号を解くためのワーク漣を含ん
でおり、放送される信号に重畳化できる他、カードや有
線媒体によっても送られる。このような関連情報は、衛
星放送では、データチャンネルを使用したバケソト構成
から送信することが検討されている。

第５図は従来の限定受信システムの例を示す。

このシステムの送信側１０１の構或は、ＰＣＭエンコー
ダ１０３で、番組信号にスクランブル装置１０４で発生
した乱数が加算され、その加算された信号が送信される
。スクランブル装置１０４には、乱数を発生させるため
のスクランブル鍵（初期値）１０５が存在し、このスク
ランブル鍵ｌＯ５は、ワーク＄３！　ｌ　Ｏ　６を用い
て他の関連情報１０８と共に暗号器１０７により暗号化
されて放送信号に重畳される。ワーク鍵１０６は、契約
条件等の個別情報１１１と共に、受信者固有のマスク鍵
１０９を用いて暗号器１１０により暗号化され、関連情
報と同様に放送信号に多重化される。

また、受信側１０２の構成は、送信側１０１と逆の構戊
によりスクランブルが解除される。すなわち、受信者固
有のマスク鍵１２９を用いて、放送信号に多重化された
暗号器１１０からの信号を復合器１３０で復合化し、ワ
ーク鍵１２６と個別情報１３１を再生する。再生された
ワーク鍵１２６は、晴号器１０７からの信号を復合器１
２７により復合化し、スクランブル鍵１２５と関連情報
１２８を再生する。このスクランブル鍵１２５はＰＣＭ
デコーダ１２３で放送信号のデスクランブルに用いられ
、ＰＣＭデコーダ１２３ではスクランブル処理前の番組
信号が再生される。また、比較器１３２にはそれぞれ再
生された関連情報１２８と個別情報１３１が入力し、デ
スクランブル機能の継続・停止を制御する。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような第５図に示した構成を有する限定受信システ
ムは、正規の受信者を特定するために、送信ｆ［！１１
０１で受信者固有のマスク鍵１０９を用いた暗号化が行
われており、そのマスク鍵１０９により受信機個別の制
御信号が送られる。ところが、このマスク鍵１０９を管
理し、マスク鍵１０９を用いた暗号化を行うために、送
信装置に組み込まれた受信者管理装置が必要とされ、送
信装置の複雑化やその運用の複雑化を招いている。

また、限定して受信される受信者の範囲を柔軟にするた
めには、契約に基づく条件を多く設定する必要があり、
そのアドレッシングのための関連情報を多量に送信する
必要がある。しかしながら、その関連情報を多量化した
場合では、鍵の更新周期若しくは関連情報を受信するま
での平均待ち時間のどちらか一方が犠牲とされる。また
、関連情報を雑音等に起因して取り損なった時では、次
に情報が送られてくるまで待つ必要があり、使用の便宜
性や信頼性等の面で問題が生ずる。

そこで、本発明は、上述の技術的な課題に鑑み、送信装
置の簡素化を図ると共に、使用の便宜性や信頼性に優れ
る限定受信システムの提供を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達或するための本発明の限定受信システム
では、その送信側の構成が、所要の期間で更新される付
加鍵を信号に重畳させる付加鍵重畳手段と、その付加鍵
重畳手段からの信号を所要のスクランブル鍵を用いてス
クランブルした信号を送信するスクランブル手段とを有
している。

ここで、スクランブルされる信号としては、音声信号，
映像信号或いはデータ信号等であり、スクランブル処理
の手法としては、音声信号に対しては例えば擬似ランダ
ム信号を加算する方法や暗号方式等が挙げられ、映像信
号に対しては例えば極性反転方式，妨害波重畳方式，正
弦波乗算方式，矩形波乗算方式或いは同期信号抑制（除
去）方式等の振幅処理方式や、走査線逆行方式，走査線
内信号切り換え方式８走査線転移方式或いは時間軸圧伸
方弐等の時間軸処理方式等が挙げられ、データ信号に対
してはストリームサイフ７方式やブロンクサイファ方式
等が挙げられる．また、信号に重畳される付加鍵は、暗
号鍵により暗号化されることを要せず、送信規模やサー
ビスの種類にも依存した所定の情報量（ビット長）とす
ることができる。

また、本発明は、その受信側の構或が、特定の受信者に
対して配付される配付鍵と受信機中の個別鍵とから形威
されるスクランブル漣により上記送信された信号をデス
クランブルするデスクランブル手段と、上記配付鍵と上
記個別鍵により付加鍵を再生する付加鍵再生手段と、上
記デスクランブルされた信号中の上記付加鍵と上記付加
鍵再生手段で再生された付加鍵を比較し比較結果に応し
た制御信号を出力する比較手段と、上記デスクランブル
された信号を上記比較手段からの上記制御信号に応じて
出力制御するゲート手段とを受信側に有している． ここで、上記配付鍵は、スクランブル鍵と付加鍵に関す
る情報を有しており、上記個別鍵と組合わされて初めて
スクランブル鍵と付加鍵をそれぞれ再生する。この配付
鍵は送信される信号に重畳化されず、電話線，ＩＣカー
ド又は磁気カード等の各種の伝送媒体によって正規の受
信者に送られる。この配付鍵は、送信側からの指示に応
じて、正規の受信者が直接受信機に入力するものであっ
ても良く、例えばアルファニューメリックコードで、５
〜６桁程度の情報量とされる。上記個別鍵は、受信機に
予め設定される鍵であって、受信者（受信機）固有の鍵
であり、受信者からは知得できない。

〔作用］ 本発明の限定受信システムでは、付加鍵とスクランブル
鍵が各受信者共通のものとなり、受信者個別の個別情報
が多重化されない。このために送信側では受信者管理装
置を送信装置に組み合わせる必要がなくなって送信装置
の簡素化を図ることができ、受信者における時間待ち等
は不要とされる。また、正規の受信者に配付される配付
鍵には、スクランブル鍵を再生する情報が含まれるため
、スクランブル鍵の暗号化が不要となる。

さらに、本システムの受信側では、配付鍵のみならず個
別鍵の組合せによって、スクランブル鍵と付加鍵が再生
される。このため配付鍵のみ人手してもスクランブルの
解除は困難であり、高い秘匿性が確保されると共に、送
信する信号に含まれない配付鍵の更新により、契約条件
の変更等にも柔軟に対応できるようになる。

〔実施例〕

本発明の好適な実施例を図面を参照しながら説明する． （限定受信システムの構威） 第１図に本実施例の限定受信システムの横戒を示す． まず、送信側ｌの構成は、番組放送が入力する混合器ｌ
１を有し、その混合器ｌ１で所要のビット長からなる情
報であって全受信者に共通の付加鍵１２が重畳される。

この付加鍵１２は、送信する番組に関する情報を含んで
おり、例えば契約条件によるランク分けに応じた情報が
含まれる．また、付加！ｉｌｌ２では特に暗号鍵による
暗号化は行われずに番組信号に重畳される。その混合器
１１の出力はスクランプラ１３に人力し、そのスクラン
ブラ１３でスクランブル処理が行われる。このスクラン
ブル処理に際して、スクランブル系列発生器の初期値で
あるスクランブル鍵１４が使用され、スクランブル系列
発生器からの乱数により付加鍵１２の情報を含んだ番組
信号がスクランブルされる，スクランブラ１３でスクラ
ンブルされた信号は、例えば放送衛星等を介して送信（
放送）される。

次に、受信側２の構戒は、送信側ｌでスクランブルされ
た信号が入力するデスクランブラ２１を有している。こ
のデスクランブラ２１では、スクランブル鍵ｌ４に対応
したスクランブル鍵２２を使用してデスクランブル処理
が行われる。このデスクランブル処理は送信側１と同期
させたデスクランブル系列によって行われ、スクランブ
ル前の信号を復元する。

このようにスクランブルを解くためのスクランブル鍵２
２は、本実施例の限定受信システムでは、各受信機２８
に固有の個別鍵２３と、送信側１から契約条件に応し例
えば電話等の応答によって配付される配付鍵２０によっ
て再生される。個別遊２３は、受信者に特定のものであ
り、且つ受信者及び第三者には知得されず、送信者のみ
が管理している。配付鍵２０は、その個別鍵２３との組
合わせによって、前記スクランブル鍵２２と後述する付
加鍵２４の２つの鍵をそれぞれ再生するためのものであ
り、個別扮２３との組合せ粘果を見越して送信者から配
付される。この配付鍵２０は、例えばアルファニューメ
リンクコードで５〜６桁程度の情報量を有し、受信者に
よりキーボートその他により大ノコされる。なお、この
配付鍵２０は、電話の応答を通じて受信者が人力するも
のに限らず、磁気カード，ＩＣカード，光カード等の各
種情報媒体や電話線等により配付されても良い。

また、個別鍵２３を所定期間で更新することも可能とさ
れる． さらに受信側２では、上記配付鍵２０と上記個別鍵２３
を用いてスクランブル１２２と同様に、付加鍵２４も再
生される。この付加鍵２４は、それが正規の受信者であ
り、正しい配付！１２０に基づいて再生されたものなら
ば、送信側１で番組信号に重畳化された付加鍵１２と同
じである。この付加鍵２４の再使と並行して、デスクラ
ンブラ２１によりデスクランブルされた信号からは、番
組信号に重畳化された付加鍵２５（一付加鍵１２）が取
り出される。

比較回路２６は、その付加鍵２５と、配付鍵２０及び個
別鍵２３により形成され付加鍵２４を比較するための回
路である。この比較回路２６には、デスクランブルされ
た信号からの付加鍵２５の情報と、配付ｍ２０及び個別
鍵２３から再生された付加鍵２４が入力する。比較回路
２６では、２つの入力した付加鍵２４．２５が一致する
時、ゲート回路２７を開状態にする制御信号が発生し、
不一致の時、ゲート回路２７を閉状態にする制御信号が
発生する。この比較＠路２６からの制御信号はゲート回
路２７に供給される。

ゲート回路２７はデスクランブルされた番組信号を上記
制御信号に応じてゲートするための回路であって、付加
１２４．２５が一致する時に、開状態となって、装置か
ら番組信号が出力されることになる。付加鍵２４．２５
が不一致の時、番組信号が受信装置から出力されること
はない。

（スクランブラの構成） 第２図にスクランブラ１３の具体的な構戒を示す。

本実施例のスクランブラｌ３は、映像信号のスクランブ
ル処理と音声信号のスクランブル処理が行われるもので
ある。

まず、スクランブル鍵（初期値）１４がＰＮ信号発生器
３０に送られ、このＰＮ信号発生器３０中の２つのＰＮ
信号系列発生ロジック３１．３２にそれぞれスクランブ
ル１１４が入力する。

ＰＮ信号系列発生ロジック３１からは、映像信号をスク
ランブルするための２つの乱数（凝似ランダム信号）Ｐ
ＮＩ，ＰＮ２が発生し、乱数ＰＮ１は切換位置指定ロジ
ソク３４に送られ、乱数ＰＮ２は走査線転移計算口ジノ
ク３３に送られる。

切換位置指定ロジック３４では、乱数ＰＮＩに基づき、
走査線内の信号切換を行うための切換位置が指定される
。例えばーラインが１８６のブロックからなる。走査線
転移計算ロジック３３では、乱数ＰＮ２に基づき、走査
線をランダムにずらすための走査線番号が計算される。

その走査線転移計算ロジック３３からの走査線番号は、
走査線転移回路３６に送られ、走査線転移回路３６では
映像信号の走査線の順序がずらされることになる。

また、切換位置指定ロジンク３４で指定された切換位置
は、走査線内信号切換回路３７に送られ、その走査線内
信号切換回路３７で切換位置の前後の走査線の信号の入
れ替えが行われる。

ＰＮ信号系列発生ロジック３２では、音声信号をスクラ
ンブルするための乱数（擬似ランダム信号）ＰＮ３が発
生し、音声信号スクランブラ３８に送られる。この音声
信号スクランプラ３８では、乱数ＰＮ３が加算され、秘
匿性、安全性に優れたスクランブル信号が形威される． （デスクランプラの構威） 第３図にデスクランプラ２１の具体的な構成を示す。

このデスクランブラ２１は前記スクランブラ１３と全く
逆の構戒を有しており、前記個別鍵２３と配付鍵２０に
より再生されたスクランブル鍵２２がデスクランブラ２
１のＰＮ信号発生器４０に送られ、このＰＮ信号発生器
４０中の２つのＰＮ信号系列発生ロジック４１．４２に
それぞれスクランブル鍵２２が人力する。

ＰＮ信号系列発生ロジック４１は、前記ＰＮ信号系列発
生ロジック３１と同し構成を有し、映像信号をデスクラ
ンブルするための２つの乱９ＰＮ１，ＰＮ２を発生させ
る。乱数ＰＮＩは切換位置指定ロジック４４に送られて
、切換位置の情報を発生させ、乱数ＰＮ２は走査線転移
計算ロジック４３に送られて、メモリアドレスを発生さ
せる。

そして、切換位置の情報は走査線内信号切換回路４７に
送られて、前記走査線内信号切換回路３７で行われた走
査線内の信号の入れ替えを元に戻す．また、メモリアド
レスは走査線転移回路４６に送られ、走査線単位でずら
されていた映像信号は復元されることになる。そして、
走査線転移回路４６から出力される信号がスクランブル
が解かれた映像信号となる． 音声信号のデスクランブルは、ＰＮ信号系列発生ロジソ
ク４２からの乱数ＰＮ３を用いて、音声信号デスクラン
ブラ４８によって行われる．乱数ＰＮ３は送信側のもの
と共通である。そして、音声信号デスクランプラ４８か
ら復元された音声信号が出力される． （システムの作動例） 模式的な第４図を参照しながら、本実施例の限定受信シ
ステムのより具体的な作動例について説明する。

初めに、送信側１の構或を有する放送局５１から放送衛
星５３を介して各受信者５２Ａ，５２３５２Ｃへ電波を
送るものと仮定する。ここで、受信者５２ＡはランクＡ
の番組が視聴できる契約を有する者であり、受信者５２
ＢはランクＢの番組が視聴できてランクＡの番組は視聴
できない契約を有する者であり、受信者５２Ｃは契約を
有しない者である． 放送衛星５３を介した放送に先立って、配付鍵が電話等
の手段により受信者５２Ａ，受信者５２Ｂに配付され、
非契約者の受信者５２Ｃには配付鍵が配付されない。受
信者５２Ａに配付された配付鍵は、ランクＡの番組情報
を含む付加鍵を再生可能とする内容を有し、受信者５２
Ａに固有の個別鍵と合わせて該ランクＡの番組情報を含
む付加鍵とスクランブル鍵を再生する。受信者５２Ｂに
配付された配付鍵は、ランクＢのみの番組情報を含む付
加鍵を再生可能とする内容を有し、同様に固有の個別鍵
と合わせて付加鍵とスクランブル鍵を再生する．各配付
鍵はそれぞれ放送局５１のコンピューター５４により作
威され、該コンビューター５４では個別鍵の情報を各受
信者毎に管理しているために、各受信者毎の配付鍵をラ
ンクに合わせて出力できる。

このような条件のもとに、ランク八にかかる放送を行っ
た場合では、まず、放送局５１で、番組信号にランクＡ
の番組情報を含む付加鍵が混合器１ｌにより重畳され、
スクランブラ１３によりスクランブル処理が行われる．
それら付加鍵とスクランブル鍵はそれぞれコンピュータ
５４にまり生戊される。スクランブル処理された番組信
号は、放送衛星５３を介して各受信ｆｔ５２Ａ，５２Ｂ
，５２Ｃに到達する． ランクＡの番組を視聴できる契約を有した受信者５２Ａ
では、既にランクＡにかかる番組を視聴可能とする配付
鍵が配付されており、デスクランブル装置５６ＡではＢ
Ｓチューナ５５を介して入力した信号のデスクランブル
が行われる。すなわち、第１図に示したように、配付ｌ
！２０と、個別鍵２３によって、スクランブルｉ！２２
と付加鍵２４が再生され、スクランブル＄１２２によっ
て信号はデスクランブルされ、付加鍵２４とデスクラン
ブルした信号から取り出した付加１１２５は、同しラン
クＡを視聴可能とすることで一敗するために、比較回路
２６から出力される制御信号はゲート回路２７を開状態
にさせる．このため受信者５２ＡではランクＡにかかる
番組を視聴することができる． 次に、ランクＢのみ番組を視聴できる契約をした受信者
５２Ｂでは、配付鍵によってスクランブル鍵が再生され
るが、付加鍵２４の番組情報はランクＢのみのものであ
り、付加鍵２５の番組情報はランクＡであるために、比
較回路２６での比較結果は不一致となる．従って、ゲー
ト回路２７は閉状態となり、放送局５１からの信号を得
ることができない．また、何らかの方法で、ランク八に
かかる配付鍵を人手したとしても、その配付鍵は個別鍵
を管理しているコンピューター５４により作威されたも
のでない限り、受信者５２Ｂの個別鍵と合わないため、
スクランブル鍵と付加鍵を再生することができない。

同様に、非契約の受信者５２Ｃでは、デスクランブル装
置を有しないため、スクランブルを解除することができ
ず、番組を視聴することは困難である。

このように本実施例の限定受信システムでは、送信側に
放送電波に多重するような個別情報はなく、各受信者共
通の信号を送ることができる．従って、放送局側の送信
装置を簡素化することができ、受信者管理のための放送
局５１側の設備は、配付鍵，スクランブル鍵，付加鍵を
発生させるコンピューター５４があれば良い．また、正
規の受信者に、配付鍵は予め配付されており、個別情報
を受信する必要がないため、時間待ち等は不要となる。

次に、例えばランクＢのみ契約した受信者５２Ｂが契約
の変更を行う場合について説明すると、契約の変更に伴
った配付鍵を放送局５１のコンピューター５４から受け
取ることで、容易に契約の変更が可能である．すなわち
、配付鍵中の付加鍵の情報を変更することで可能であり
、このような変更は、あくまで個別鍵との関連で鍵情報
が決定されるために、受信者が変更のパターンを見破る
ことは容易でない．契約の変更が配付鍵の変更のみで可
能なため、柔軟なアドレッシングが可能となり、例えば
特別番組についての対応も単に配付鍵を付加鍵に対応さ
せて変化させることで可能となる． Ｃ発明の効果〕 本発明の限定受信システムは、付加鍵とスクランブル鍵
が各受信者共通であり、受信者個別の個別情報が多重化
されない。このために送信側では送信装置の簡素化を図
ることができ、受信者で個別情報を受信するための時間
待ち等は不要とされる．また、配付される配付鍵は、個
別鍵と組合わされて初めて再生されるスクランブル鍵を
再生する機能を有し、スクランブル鍵の暗号化が不要と
なると共に、秘匿性が確保される． また、付加鍵の変更によって、柔軟な受信者管理を図る
ことができ、受信者からも配付鍵の変更で、迅速かつ柔
軟な契約変更等を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の限定受信システムの構或例を示すブロ
ック図、第２図は本発明の限定受信システムにかかるス
クランプラの一例のブロック図、第３図は本発明の限定
受信システムにかかるデスクランブラの一例のブロック
図、第４図は本発明の限定受信システムの作動例を説明
するための模式図、第５図は従来の限定受信システムの
一例を示すブロック図である． １２．２４．２５・・・付加鍵 １３・・・スクランブラ １４．２２・・・スクランブル鍵 ２０・・・配付鍵 ２ｌ・・・デスクランブラ ２３・・・個別鍵 ２６・・・比較回路 ２７・・・ゲート回路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 所要の期間で更新される付加鍵を信号に重畳させる付加
   鍵重畳手段と、その付加鍵重畳手段からの信号を所要の
   スクランブル鍵を用いてスクランブルした信号を送信す
   るスクランブル手段とを送信側に有し、 特定の受信者に対して配付される配付鍵と受信機中の個
   別鍵とから形成されるスクランブル鍵により上記送信さ
   れた信号をデスクランブルするデスクランブル手段と、
   上記配付鍵と上記個別鍵により付加鍵を再生する付加鍵
   再生手段と、上記デスクランブルされた信号中の上記付
   加鍵と上記付加鍵再生手段で再生された付加鍵を比較し
   比較結果に応じた制御信号を出力する比較手段と、上記
   デスクランブルされた信号を上記比較手段からの上記制
   御信号に応じて出力制御するゲート手段とを受信側に有
   する限定受信システム。