JPH07288798A - ディジタル録画記録再生装置及び再生装置並びにｔｖ受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 暗号放送のセキュリティをより高めた方式に
よるテレビ受像器、また暗号データを暗号されたまま記
録し、再生時に暗号をデ・スクランブルして試聴するＶ
ＴＲ装置を得る。 【構成】 データスクランブル用鍵を暗号化し、そのデ
ータを時計情報より更新する乱数と演算し、その得られ
た鍵を伝送鍵としてパケット形式で伝送を行い、受信側
でヘッダー部に暗号がかかっているかどうか判断し、同
一時刻の時計より更新される同一の乱数を得てその乱数
と、伝送鍵を鍵復号アルゴリズムにより復号するＩＣカ
ード等による鍵暗号解読器によって復元した中間鍵とよ
り演算して求めたデータをデ・スクランブルする鍵を得
てデータをデ・スクランブルし、ビデオデータとオーデ
ィオデータを復元して試聴するテレビおよび暗号化デー
タをそのまま記録し、所定の演算によって得たデータス
クランブル鍵でデータを復元してビデオ、オーディオ信
号を再生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はディジタル映像信号とデ
ィジタルオーディオ信号とを受信するＴＶ装置、およ
び、ディジタル映像信号とディジタルオーディオ信号と
を、斜めトラックのそれぞれ決められたエリアに記録す
るようなトラックフォーマットを有するディジタルビデ
オテープレコーダ（以下、ディジタルＶＴＲという）に
おいて、ディジタル映像信号とディジタルオーディオ信
号とがビットストリームで入力され、このビットストリ
ームを記録するディジタルＶＴＲに係わり、特にそれら
の暗号化されたデータの伝送と記録と再生に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図６は一般的な家庭用ディジタルＶＴＲ
のトラック図である。図において、磁気テープには斜め
トラックが構成されており、一つのトラックはディジタ
ル映像信号を記録する映像エリアと、ディジタルオーデ
ィオ信号を記録するオーディオエリアの二つのエリアに
分割されている。

【０００３】このような家庭用ディジタルＶＴＲに映像
およびオーディオ信号を記録するには二つの方法があ
る。一つは、アナログ映像信号とオーディオ信号を入力
として、映像やオーディオの高能率符号化器を用いて記
録する、いわゆるベースバンド記録方式である。もう一
つは、ディジタル伝送されたビットストリームを記録す
る、いわゆるトランスペアレント記録方式である。

【０００４】アメリカ合衆国で審議されているＡＴＶ
（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）信号を記
録するには、後者のトランスペアレント記録方式が適し
ている。その理由は、ＡＴＶ信号は既にディジタル圧縮
された信号であり、高能率符号化器や復号化器が不要で
あることや、そのまま記録するので画質の劣化がないこ
となどである。

【０００５】上述のようなＡＴＶ信号を記録するディジ
タルＶＴＲの方式として、１９９３年１０月２６日から
２８日にカナダ国オタワ市で開催された“Ｉｎｔｅｒｎ
ａｔｉｏｎａｌ Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ ＨＤＴＶ’
９３”における技術発表に、“Ａ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ
Ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ＡＴＶ ｄａｔａ ｏｎ ａＣ
ｏｎｓｕｍｅｒ Ｄｉｇｉｔａｌ ＶＣＲ”がある。以
下、この内容を従来例として述べる。

【０００６】家庭用ディジタルＶＴＲのプロトタイプの
基本仕様として、ＳＤ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎ
ｉｔｉｏｎ）モード時、ディジタル映像信号の記録レー
トを２５Ｍｂｐｓとして、フィールド周波数が６０Ｈｚ
の場合、映像の１フレームを１０トラックの映像エリア
に記録するものがある。ここで、ＡＴＶ信号のデータレ
ートを１７ー１８Ｍｂｐｓとすると、このＳＤモードで
ＡＴＶ信号のトランスペアレント記録が可能になる。

【０００７】図７はディジタルＶＴＲの通常再生時と、
高速再生時におけるヘッドトレース図である。図におい
て、各トラックは違ったアジマス角度を持つヘッドによ
り交互に斜め記録されている。通常再生時は、テープ送
り速度が記録時と同じであるので、ヘッドは記録トラッ
クに沿って、図７（ａ）のようにトレースすることがで
きる。しかし、高速再生時はテープ速度が異なるためい
くつかのトラックを横切ってトレースし、各同一アジマ
ストラックの断片のみを再生することができる。図７
（ｂ）では５倍速の早送りの場合を示す。

【０００８】ＭＰＥＧ２のビットストリームでは、イン
トラ符号化されたブロックのみが他のフレームを参照せ
ずに独立に復号できる。もし、ＭＰＥＧ２のビットスト
リームが順番に各トラックに記録されているとしたら、
高速再生時の再生データは固まって飛び飛びにバースト
状に再生されるので、イントラ符号化されたブロックの
みで画像を再構成することになる。このとき、スクリー
ン上では、再生されるエリアは連続ではなく、また、ブ
ロックの断片がスクリーンに広がることになる。さら
に、ビットストリームは可変長符号化されているので、
スクリーンのすべてが周期的に更新される保証はなく、
ある一部が長い時間更新されないこともある。

【０００９】図８は高速再生が可能なビットストリーム
記録装置のブロック図である。ここでは、各トラックの
映像エリアを、全てのＡＴＶ信号のビットストリームを
記録するメインエリアと、高速再生時に画像の再構成に
用いるビットストリームの重要な部分（ＨＰデータ）を
記録する複写エリアとに分ける。高速再生時は、イント
ラ符号化ブロックのみが有効であるので、複写エリアに
これを記録するが、さらにデータを削減するために、す
べてのイントラ符号化ブロックから低域周波数成分を抜
き出して、ＨＰデータとして記録する。図８において、
１０１はビットストリームの入力端子、１０２はビット
ストリームの出力端子、１０３はＨＰデータの出力端
子、１０４は可変長復号器、１０５はカウンタ、１０６
はデータ抜き取り回路、１０７はＥＯＢ（Ｅｎｄ ｏｆ
Ｂｌｏｃｋ）付加回路である。

【００１０】ＭＰＥＧ２のビットストリームは入力端子
１０１から入力され、出力端子１０２からそのまま出力
されて、メインエリアに順次記録される。一方、入力端
子１０１からのビットストリームは可変長復号化器１０
４にも入力され、ＭＰＥＧ２のビットストリームのシン
タックスが解析され、イントラ画像を検出し、カウンタ
１０５にてタイミングを発生し、データ抜き取り回路１
０６でイントラ画像のすべてのブロックの低域周波数成
分を抜き出し、さらに、ＥＯＢ付加回路１０７でＥＯＢ
を付加して、ＨＰデータを構成し、複写エリアに記録す
る。

【００１１】図９は、図８の装置の再生時の動作を示す
図である。通常再生時はメインエリアに記録されている
すべてのビットストリームが再生され、ディジタルＶＴ
Ｒの外にあるＭＰＥＧ２復号器に送られる。ＨＰデータ
は捨てられる。一方、高速再生時は、複写エリアのＨＰ
データのみが集められて復号器に送られ、メインエリア
のビットストリームは捨てられる。

【００１２】図１０はテープ上のメインエリアと複写エ
リアの例を示す図である。家庭用ディジタルＶＴＲで
は、各トラックの映像エリアは１３５のシンクブロック
から構成されており、メインエリアは９７シンクブロッ
ク、複写エリアは３２シンクブロックとした。この場
合、メインエリアのデータレートは約１７．４６Ｍｂｐ
ｓ、複写エリアは１７回同じデータが記録されるので、
約３３８．８ｋｂｐｓとなる。

【００１３】図５は従来の暗号化放送に用いるテレビ装
置とその放送データを録画するＶＴＲの説明図である。
ＢＳ（放送衛星）テレビ放送ではコアテック方式が用い
られている。（文献１、昭和６２年度電機通信技術審議
界答申諮問 第１８号監修）ＢＳの暗号方式はラインロ
ーテーションとラインパーミュテーション方式があり、
ラインローテーションはテレビ画面の１フレームまたは
１フィールドの各走査線内の信号を切り替える方式、ラ
インパーミュテーションは走査線どうしを適宜入れ換え
ることによりスクランブルをかける。従来ＢＳまたはＣ
Ｓの暗号放送は契約するとき暗号デコード装置を購入し
ユーザーはそれを受信機に付加する。この時ユーザーの
ＩＤ番号が登録される。使用者は使用期間の料金を支払
いその間は電波によって送られてきた暗号デスクランブ
ル鍵を自動的に解読器が解読してそれによって送信側で
スクランブルされたデータをデスクランブルして視聴し
ていた。デコード装置はＴＶ受像器に内蔵されているも
のもあった。各デコーダは向上出荷時マシーン個別のＩ
Ｄ番号がつけられる。またＣＳテレビ放送では５つのス
クランブル方式があり各種委託放送事業者はこれらの方
式（コアテック方式、Ｍ方式、スカイポート方
式、Ｂ−ＮＴＳＣビデオサイファー方式、Ｂ−ＭＡＣ
方式）を自由に選択できる（文献２、泉 武博「ケーブ
ルテレビ技術入門ー（基礎から応用まで）」コロナ社）
には放送にスクランブルを用いる技術が詳述されてい
る。図５でＳＭはスクランブルされたデータを復号する
ための鍵を解読するための鍵暗号鍵読器または解読アル
ゴリズムを備えたＩＣカードであり、この装置で送信さ
れてきた鍵を解読してデータをデ・スクランブルする鍵
を得て元のデータを復元する。復元されたデータは通常
のアナログまたはディジタルのＶＴＲにそのまま接続す
れば暗号を復号した状態で通常の番組の録画と同じよう
に録画が可能である。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方式はＴ
Ｖ用の暗号スクランブルのデコーダーを購入した人は一
度デスクランブルされたＴＶ信号をその出力端子よりＶ
ＴＲにそのまま記録することができ以後無制限にダビン
グが可能になるという著作権上の課題があった。また、
留守番録画を行いＶＴＲで暗号放送を記録して見たいユ
ーザーと録画はしないが、ＴＶは暗号放送も視聴したい
ユーザーとを分離できないという課題があった。

【００１５】本発明上記のような課題を解決するために
なされたもので、暗号放送のセキュリティをより高めた
方式によるディジタルＴＶ受信装置、また、暗号データ
を暗号されたまま記録し、再生時に暗号をデ・スクラン
ブルして試聴するディジタル録画記録再生装置及びディ
ジタル録画再生装置を提供することを目的とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に係る
ディジタルＴＶ受信装置は、復号側で時計手段よりの情
報により送信側に同期して同じ手順で乱数を発生させる
乱数発生手段、送信されてきた暗号化されたデータスク
ランブル鍵を解読する暗号解読器、またはＩＣカード手
段により解読して得た中間的な鍵と時計情報により発生
させた乱数を演算してデータスクランブル鍵を復号する
演算手段を備えてデータを復元するものである。

【００１７】本発明の請求項２に係るディジタル録画記
録再生装置は、伝送パケットのまたはプログラムのヘッ
ダーによってデータが暗号化されているかどうか判断す
る手段、あるいはイントラなどのフレームの検出ができ
ないことにより暗号化されていることを判別する手段、
データが暗号化されていない場合はデータを一度復号
し、その一部分（例えば特殊再生用のイントラフレーム
の低域成分）を抽出して伝送されてきたデータ部と受信
側で抽出した一部分のデータの両方を記録レートＲｒで
記録し、ヘッダー部より暗号化されていると判断される
場合はその暗号化されたデータをそのまま記録する記録
手段を備えたものである。

【００１８】本発明の請求項３に係るディジタル録画再
生装置は、暗号化されたデータを再生するときはテープ
に記録された復号化鍵を所定の鍵暗号鍵読器やＩＣカー
ドなどにより解読して鍵を再生し、得られた鍵をもとに
スクランブルされて記録されたデータをデスクランブル
してデータを再生するデ・スクランブル手段を備えたも
のである。

【００１９】本発明の請求項４に係るディジタル録画記
録再生装置は、時計情報により作成された乱数と、所定
の鍵暗号アルゴリズムで暗号化した鍵との演算結果を伝
送し、受信側で時計手段よりの情報により乱数を発生す
る算数発生手段、所定の鍵復号アルゴリズムを備えた暗
号解読器またはＩＣカード、により伝送された鍵を解読
した中間的な鍵を時計よりの乱数と演算する演算手段、
その結果得られたデータスクランブル鍵によりデータを
復元するデ・スクランブル手段を備えたものである。

【００２０】

【作用】本発明は送信されてきた暗号化データをＶＴＲ
に暗号化されたデータのまま記録し正当なユーザーが正
当な手続きで記録再生することができる暗号解読デコー
ダまたはＩＣカードを備えているのでＴＶとＶＴＲを独
立の別々の契約で放送を試聴することができＶＴＲの契
約者は留守番録画などにより暗号スクランブルデータの
まま一旦録画し、後日暗号解読器またはＩＣカードによ
り暗号化鍵を解読してデータのスクランブル鍵を復号し
て試聴することが出来る。

【００２１】本発明の請求項１に係るディジタルＴＶ受
信装置においては、時計情報より定期的に更新される乱
数情報発生し、予め決められた鍵暗号アルゴリズム実行
手段とにより演算をする演算手段を備えてデータをスク
ランブル、デ・スクランブルする鍵を暗号化する作用が
ある。

【００２２】本発明の請求項２に係るディジタル録画記
録再生装置においては、ヘッダー情報によって暗号化さ
れているかどうかを判別し暗号化されていないときはデ
ータを復号し、その一部を抽出して記録レートＲｒで記
録しヘッダー情報により暗号化されていないと判断した
場合はそのデータを暗号化されたままで記録する作用が
ある。

【００２３】本発明の請求項３に係るデイジタル録画再
生装置においては、暗号化されたデータを再生するとき
テープに記録された伝送鍵をＩＣカードなどの鍵暗号鍵
読手段により解読してデータのデ・スクランブル鍵を取
り出す作用があり、暗号化されて記録されたデータから
データをデ・スクランブルして元のビデオ、オーディオ
データを復元する作用がある。

【００２４】本発明の請求項４に係るディジタル録画再
生装置においては、記録された時刻情報より再生した記
録時の時計情報を得る作用あるいは記録された時刻情報
より調整して記録時の時刻情報を再生する作用があり、
ＩＣカードなどの鍵暗号解読手段と併せ用いて演算する
作用がある。

【００２５】

【実施例】

実施例１．図１は本発明に係るてＴＶ受信装置を示すブ
ロック図である。図において、１はディジタルテレビ信
号入力端子、２はモデムおよびヘッダーデコード手段、
３は時計機能手段、４は乱数発生手段、５は制御回路に
よるコントロール手段、６はビデオ信号デコード手段、
７はオーディオ信号デコード手段、８は鍵暗号解読器、
またはＩＣカード、９は演算手段I 、１０はスクランブ
ル手段、１１はビデオ信号出力端子、１２はオーディオ
信号出力端子である。

【００２６】図２は伝送されたデータからデ・スクラン
ブルする鍵を復号するシーケンスを説明する図である。
端子１より入力された受信ディジタルＴＶ信号は２のモ
デム手段によりディジタルパターンに復調される。デー
タは放送プログラム毎にプログラムヘッダーが付加され
た後、パケット単位に分割される。各パケットはパケッ
トヘッダーが先頭に付加される。こうして伝送されたベ
ースバンドのディジタル信号が再生され、プログラムヘ
ッダーおよびパケットヘッダーの解読が行われる。図で
制御回路５は受信データよりデータ鍵を運搬する送信鍵
ＴＫ（ｉ）を受信データより抽出して暗号解読器８へ送
り、中間的な鍵出力ＫＫ（ｉ）を得る。ＫＫ（ｉ）は演
算装置I ９へ入力される。一方、時計情報より発生され
た乱数ｒ（ｉ）が演算装置I ９へ入力され演算結果とし
てＤＫ（ｉ）を得る。時計情報より発生された乱数ｒ
（ｉ）とはスクランブル、デ・スクランブルに用いられ
る乱数は例えば同一ＰＮ（ｐｓｅｕｄｏ ｎｏｉｓｅ）
シーケンスを発生するシフトレジスターを送信、受信で
データに法２加算して送信し、受信側で送信データに対
応させて同一のＰＮシーケンスパターンを法２加算して
元の情報を得る。この場合、スクランブルの初期値が鍵
となる。このＤＫ（ｉ）がデータを直接スクランブルし
た時の鍵に対応する復号鍵であるのでデ・スクランブル
装置１０へ送ってデータを復元し、ビデオ部分はビデオ
デコーダ６へ、オーディオ部分はオーディオデコーダ７
へ送り、各々デコードしてビデオ出力およびオーディオ
出力を得る。

【００２７】パケットヘッダーには各パケットが暗号化
されているかどうかを示すフラグがかかれており、プロ
グラムのヘッダーはパケットの後に続いてかかれ、暗号
化されたデータの場合は特定のいくつかのフィールドに
繰り返してデ・スクランブルするための鍵情報がかかれ
る。

【００２８】図２ではプログラムパケットが大きいとき
はプログラムを適当なパケットづつ区切って伝送パケッ
トとプログラムパケットの中間的な適当な大きさの、い
わばスクランブルユニット単位のストリームにし、その
単位で鍵を配送する。プログラムパケットが小さいとき
は鍵の更新は以下のようにする。図２で一番上のシーケ
ンスは送信鍵が送られてくる状態を示したもので各伝送
パケットのヘッダーに奇数番目か偶数番目かの区別を示
すフラグがあり、それに基づいて常に２つの鍵が送られ
てくる。その様子がいちばん上の送信鍵シーケンスであ
る。図の点線は時刻ｉの鍵データはＴＫ（ｉ）を受信し
てから時間ＴA の間にデータ鍵を解読してＤＫ（ｉ）な
る鍵を得る。一方、時計情報からの乱数ｒ（ｉ）を得
て、それを所定の演算（例えば、いちばん簡単な例では
法加算）を行い、ＤＫ（ｉ）を例えば、 ＤＫ（i）＝ｒ（ｉ）＋ＫＫ（ｉ） より得る。但し、ここで＋記号は法２加算を示し、ＥＸ
ＯＲ（Exclusiv OR;排他的論理和）で実現される。得ら
れた鍵ＤＫ（ｉ）は送信側でデータをスクランブルした
鍵に同じになるので、これを例えば、データに法２加算
してデータを取り出す。 Ｉ（ｉ）＝ＤＡＴＡ（ｉ）＋ＤＫ（ｉ） ここで、ＤＡＴＡ（ｉ）は送られてきたプログラムデー
タである。このようにしてビデオとオーディオのディジ
タル情報を復元したのちビデオ信号はビデオデコーダ６
でオーディオ信号はオーディオデコーダ７で各々復号し
て各々ビデオ出力、オーディオ出力を端子Ｖ、Ａより出
力する。

【００２９】ここで、時計情報による乱数とは図２の送
信鍵シーケンスＴＫ（ｉ）より得られた中間的な復号鍵
系列ＫＫ（ｉ）と同じ更新時間間隔で乱数ｒ（ｉ）を発
生するもので送信、受信で例えば同一のＲＯＭにかかれ
た乱数データを正確な時計を送信、受信で同期させて中
間的な復号鍵系列ＫＫ（ｉ）と同じ更新時間期間で乱数
を発生させる。正確な時計情報で同一ＲＯＭなどに記録
されている乱数データを更新して乱数を発生する。演算
装置９は送信、受信で同じ演算アルゴリズムを持ち発生
させた乱数ｒ（ｉ）を復号鍵ＫＫ（ｉ）を入力して一定
の演算を行い、データ復元用デ・スクランブル鍵ＤＫ
（ｉ）を得る。 ＤＫ（ｉ）＝Ｆ（ＫＫ（ｉ），ｒ（ｉ）；ｉ） で与えられる。Ｆ（・）はＫＫ（ｉ）とｒ（ｉ）の関数
となる。このようにしてデータ復元鍵ＤＫ（ｉ）を得て
スクランブル手段１０でデータを復元しビデオ信号はビ
デオデコーダ、オーディオ信号はオーディオデコーダで
元のビデオ信号、オーディオ信号を得て各々端子Ａ，Ｖ
より出力する。

【００３０】実施例２．図３は本発明によるＶＴＲの記
録時の動作を説明する図であり、図４は本発明によるＶ
ＴＲの再生時の動作を説明する図である。図において、
１３はディジタルＴＶ信号入力端子、１４はモデムおよ
びヘッダーデコーダー、１５は記録を行うカセットテー
プ、１６は制御回路、１７は記録時刻を示す時計機能で
ある。

【００３１】図４で１８は時計情報より乱数を発生させ
る乱数発生手段、１９はＩＣカードなどによる鍵暗号解
読手段、２０は復号鍵ＤＫ（ｉ）を演算して出力する演
算手段II、２１はデータを復元するためのデ・スクラン
ブル手段、２２はカセットテープよりの再生時刻情報よ
り送信時刻を再現してそれにより時計機能を入力させて
送信時の欄数を発生させる時刻調整機能である。

【００３２】まず、記録動作について説明する。端子１
３より入力されたディジタルＴＶ信号は１４のモデムで
ベースバンド信号になりヘッダーデコーダーで暗号化さ
れているかどうかなどの制御情報や時刻、番組情報、契
約や課金情報、個別（ペイパービューか、契約種別、フ
ラットフィー情報など）情報などを取り出す。プログラ
ムまたは伝送パケットのヘッダーによってデータが暗号
化されているかどうか判別出来ない時はイントラなどの
フレーム検出ができないことにより暗号化されていると
判断する。この時、暗号化データをそのままカセットに
記録すると同時に記録時の時刻情報をカセットに同時に
記録しておく。個別情報には全有料番組が視聴できるフ
ラットフィー（Ｆｌａｔ−ｆｅｅ）契約、例えば映画番
組、スポーツ番組のみが試聴できるティア（Ｔｉｅｒ）
契約、試聴した分だけ料金を支払うペイパービュー（Ｐ
ａｙ−ｐｅｒ−Ｖｉｅｗ）がある。ヘッダー部にはプロ
グラムの開始時刻や終了時刻など各種時刻情報が入って
いるのでそれらを記録する。カセットテープに番組の録
画と同時に記録する、又書いてない場合は１７のＶＴＲ
が内蔵している正確な時計により記録時の時刻情報をカ
ッセットに記録しておく。

【００３３】再生時には暗号化データが制御回路のなか
のスクランブル手段へ入力されてデータが復元される。
ここで用いられるデータ復元鍵ＤＫ（ｉ）の再生につい
て述べる。送信時の鍵ＴＫ（ｉ）は送信時の鍵暗号アル
ゴリズムに対応した鍵解読アルゴリズムを内蔵したＩＣ
カードなどの鍵暗号鍵読手段によって中間的な解読鍵Ｋ
Ｋ（ｉ） が得られる。一方、カセットテープより記録
時の時刻情報が再現されその情報をもとにＶＴＲの時計
機能を記録時の時刻に同期させる。乱数発生手段１８は
再生された記録時の時計により得られた時刻情報より送
信時のスクランブルデータに対応した乱数ｒ（ｉ）を発
生し演算手段II２０へ送る。演算手段II２０では入力さ
れたｒ（ｉ）とＫＫ（ｉ）より所定の演算を行いデータ
をデ・スクランブルする鍵ＤＫ（ｉ）を得る。

【００３４】このようにして、データ用のデ・スクラン
ブル鍵が復号できたのでデ・スクランブル手段によって
データを復元し、ビデオデコーダ６、オーディオデコー
ダ７で元のビデオ、オーディオ信号を得る。なお、以上
は鍵暗号化鍵、鍵復号化鍵が同じ鍵を用いる慣用暗号系
を用いる例で説明したが鍵暗号化鍵と鍵復号化鍵が異な
る公開鍵を用いる方式でも同一の効果がえられることは
あきらかである。

【００３５】公開鍵暗号系は暗号化鍵ｒと復号化鍵ｓが
異なっており復号化鍵は秘密に保持されるが暗号化鍵ｒ
は公開されている。代表的な公開鍵暗号であるＲＳＡ暗
号の場合、平文ａに対して暗号文ｂを、 ｂ＝ａ^r （ｍｏｄ ｎ） より計算して求める。ｎは大きな２つの素数ｐ，ｑの積
で与えられる。解読側ではこれをｓ乗する。 ｂ^s ＝ａ^rs＝ａ（ｍｏｄ ｐ）＝ａ（ｍｏｄ ｑ） であるので、 ∴ｂ^s＝ａ（ｍｏｄ ｎ） となり平文ａが復元される。ＲＳＡ暗号はこのように法
ｎの演算で実行される。従って公開鍵暗号を用いても暗
号化鍵を公開するしないは本発明の基本的な部分でない
のでデータスクランブル鍵ＤＫ（ｉ）を暗号化する鍵ｒ
_a （ｉ）で行い、ＩＣカード等による鍵解読器による鍵
復号演算をＲＳＡ暗号の復号化技ｓ_a （ｉ）を用いれば
慣用暗号とあとは同様に扱えばよい。

【００３６】

【発明の効果】本発明は送信されてきた暗号化データを
ＶＴＲに暗号化されたデータのまま記録し正当なユーザ
ーが正当な手続きで記録再生することができる鍵暗号解
読デコーダまたはＩＣカードを備えているのでＴＶとＶ
ＴＲを独立の別々の契約で放送を試聴することができＶ
ＴＲの契約者は留守番録画などにより暗号スクランブル
データのまま一旦録画し、後日鍵暗号解読器またはＩＣ
カードにより暗号化鍵を解読してデータのスクランブル
鍵を復号して試聴することが出来る。

【００３７】本発明の請求項１に係るディジタルＴＶ受
信装置によれば、時計情報より定期的に更新される乱数
情報発生手段と、予め決められた鍵暗号アルゴリズム実
行手段とにより演算をする演算手段を備えてデータをス
クランブル、デ・スクランブルする鍵を暗号化している
のでよりセキュリティ効果の高いテレビ受像器が実現で
きる効果がある。

【００３８】本発明の請求項２に係るディジタル録画記
録再生装置によれば、ヘッダー情報によって暗号化され
ているかどうかを判別し暗号化されていないときはデー
タを復号し、その一部を抽出して記録レートＲｒで記録
し、ヘッダー情報により暗号化されていないと判断した
場合はそのデータを暗号化されたままで記録する記録手
段を備えているので、暗号化されたデータでもＶＴＲに
記録再生する効果がある。

【００３９】本発明の請求項３に係るディジタル録画再
生装置によれば、暗号化されたデータを再生するときテ
ープに記録された伝送鍵をＩＣカードなどの鍵暗号鍵読
手段により解読してデータのデ・スクランブル鍵を取り
出す機能を有しているので暗号化されて記録されたデー
タから再生されたデータをデ・スクランブルして元のビ
デオ、オーディオデータを復元できる効果がある。

【００４０】本発明の請求項４に係るディジタル録画再
生装置によれば、記録された時刻情報より再生した記録
時の時計情報を得る手段あるいは記録された時刻情報よ
り調整して記録時の時刻情報を再生する手段を備えてい
るのでＩＣカードなどの鍵暗号解読手段と併せ用いて演
算することによりデ・スクランブル鍵を得ることができ
それによって記録された暗号化データをデ・スクランブ
ルしてビデオ、オーディオ信号を復元する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るＴＶ受信装置を示すブロック図
である。

【図２】 伝送されたデータからデ・スクランブルの鍵
を復号するシーケンスを説明する図である。

【図３】 本発明のＶＴＲの記録時の動作を説明する図
である。

【図４】 本発明のＶＴＲの再生時の動作を説明する図
である。

【図５】 従来のスクランブル放送を受信するテレビと
ＶＴＲの説明図である。

【図６】 一般的な家庭用ディジタルＶＴＲのトラック
図である。

【図７】 ディジタルＶＴＲの通常再生時と高速再生時
におけるヘッドトレース図である。

【図８】 高速再生が可能なビットストリーム記録装置
を示すブロック図である。

【図９】 図８の装置の再生時の動作を示す図である。

【図１０】 テープ上のメインエリアと複写エリアの例
を示す図である。

【符号の説明】

２ ビデオおよびヘッダーデコーダー、３ 時計あるい
は時刻再生手段、４乱数発生手段、５ 制御回路、６
ビデオデコーダー、７ オーディオデコーダー、８ Ｉ
Ｃカードまたは手段、９ 演算手段I 、１０ デ・スク
ランブル手段、１４ ＶＴＲ内のモデムおよびヘッダー
デコーダー、１５ ディジタルＶＴＲカセット、１６
制御回路、１７ 時計あるいは時刻再生機能手段、１８
乱数発生器、１９ 暗号解読手段、２０ 演算手段I
I、２１ デ・スクランブラー ２２ 時刻調整手段。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｋ 1/00 Ｚ Ｈ０４Ｌ 9/06 9/14 Ｈ０４Ｎ 5/92 7/24 Ｈ０４Ｎ 7/13 Ｚ (72)発明者 山崎 辰男 長岡京市馬場図所１番地 三菱電機株式会 社映像システム開発研究所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ディジタル信号で放送するプログラム単
   位にプログラムヘッダーを付けそれを特定のパケットに
   分割してパケットヘッダーをつけパケットデータをスク
   ランブルして伝送するディジタルＴＶ信号であって、予
   め決められた鍵暗号化アルゴリズムによりデータのスク
   ランブル鍵を暗号化し中間的な鍵を得て、時計情報によ
   って得られた乱数と演算してデータデスクランブル鍵を
   暗号化して伝送された信号を受信するものであって、復
   号側で時計手段よりの情報により乱数を発生させる乱数
   発生手段、暗号化されて送信されてきたデータスクラン
   ブル鍵を解読する鍵暗号解読器、またはＩＣカード手段
   により解読して得た中間的な鍵と、時計手段により発生
   させた乱数を演算してデータスクランブル鍵を復号する
   演算手段を備えてデータを復元することを特徴とするデ
   ィジタルＴＶ受信装置。
2. 【請求項２】 回転ヘッドを用いて磁気テープにアジマ
   ス記録するディジタル録画記録再生装置であって、ＭＰ
   ＥＧなどのイントラフレームと予測フレームが混在する
   伝送方式で、ディジタル信号で送信されてきたプログラ
   ムデータをパケット形式で伝送されるビデオ信号を記録
   再生する録画記録再生装置であって、伝送レートＲｔよ
   り記録レートＲｒが大なるレートで記録する装置におい
   て、記録する際、伝送パケットのまたはプログラムのヘ
   ッダーによってデータが暗号化されているかどうか判断
   し、あるいはイントラなどのフレームの検出ができない
   ことにより暗号化されていることを判別しデータが暗号
   化されていない場合はデータを一度復号し、その一部分
   （例えば特殊再生用のイントラフレームの低域成分）を
   抽出して伝送されてきたデータ部と受信側で抽出した一
   部分のデータの両方を記録レートＲｒで記録し、ヘッダ
   ー部よりあるいはイントラなどのフレームが検出できな
   いことなどにより暗号化されていると判断される場合は
   その暗号化されたデータをそのまま記録する記録手段を
   備えたことを特徴とするディジタル録画記録再生装置。
3. 【請求項３】 請求項２で記録されたテープなどの媒体
   よりデータを再生する再生装置において特殊再生の時は
   一部抽出した成分（イントラフレームの低域成分など）
   により特殊再生時にも連続動画を再生するＶＴＲにおい
   て、暗号化されたデータを再生するときはテープに記録
   された復号化鍵を所定の鍵暗号鍵読器やＩＣカードなど
   により解読して鍵を再生し、得られた鍵をもとにスクラ
   ンブルされて記録されたデータをデスクランブルしてデ
   ータを再生する再生手段を備えたことを特徴とするディ
   ジタル録画再生装置。
4. 【請求項４】 プログラムデータをパケット形式で伝送
   するデータ伝送信号であって、暗号化されているか否か
   を示す情報と、データをデ・スクランブルする鍵を暗号
   化して伝送し復号側で上記信号を受信してデータ鍵を解
   読する鍵暗号解読器またはＩＣカードによって送信され
   た暗号化鍵を復号して、受信側で時計情報による乱数
   と、所定の鍵復号アルゴリズムを備えた暗号解読器また
   はＩＣカードにより伝送された鍵を解読した中間的な鍵
   とを演算した結果得られたデータスクランブル鍵により
   データを復元することを特徴とするディジタル録画再生
   装置。