JPH08331544A

JPH08331544A - 信号処理装置

Info

Publication number: JPH08331544A
Application number: JP7136791A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Hayakawa; 弘之早川; Kenji Katsumata; 賢治勝又; Satoru Mio; 識三尾; Satoshi Iimuro; 聡飯室; Takanori Eda; 隆則江田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1995-06-02
Filing date: 1995-06-02
Publication date: 1996-12-13

Abstract

(57)【要約】【目的】多重化したチャンネル毎に異なる方式で暗号
されたデジタル信号を復号したり、新しい暗号化方式に
対応する拡張性を持つ信号処理装置を提供することにあ
る。【構成】受信端末１００に、信号受信手段１１０と、
データ抽出手段１３０と、暗号識別手段１４０と、少な
くとも２つ以上の暗号復号手段１５０，１５１と、信号
選択手段１６０と、信号形式変換手段１７０及び１８０
を設けることで、伝送されてきた信号中から特定のチャ
ンネルのデータのみを選択し、暗号を復号してデータを
視聴することができるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、受信したデジタル信号
を復号及び伝送する信号処理装置に関し、特に復号及び
伝送されるデジタル信号の著作権やプライバシー情報を
保護しつつ、複数のデジタル信号が多重化されたデジタ
ル信号の復号や伝送を可能とするのに適した信号処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複数のデジタル信号の多重化伝送、受信
及び復号に関する技術は、例えば、特公平６ー５４９７
３に記載されている。

【０００３】上記従来技術では、デジタルオーディオ信
号と他のデジタル信号を多重化手段により多重化し、各
端末毎に受信の許可か不許可かを示すサービスデータを
付加したデジタル信号をＣＡＴＶラインで伝送する技術
が述べられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術には、複
数のデジタル信号の多重化伝送、受信及び復号に関する
技術について述べられている。しかしながら、多重化し
たデジタル信号毎に異なる方式で暗号されたデジタル信
号を復号したり、新しい暗号化方式に対応する拡張性を
持たせる方法及び技術については何ら開示されていな
い。

【０００５】本発明の目的は、復号及び／又は伝送され
るデジタル信号の著作権やプライバシー情報を保護する
信号処理装置を提供し、特に多重化したチャンネル毎に
異なる方式で暗号されたデジタル信号を復号したり、新
しい暗号化方式に対応する拡張性を持つ信号処理装置を
提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は以下に示すような、信号を受信する信号受
信手段と、信号受信手段から入力されたデジタル信号中
から特定の属性情報を含むデータ列のみを抽出するデー
タ抽出手段と、データ抽出手段から入力されるデータ列
中に含まれる暗号識別情報を抽出し、制御信号を出力す
る暗号識別手段と、上記データ抽出手段から入力された
データ列の暗号を復号する少なくとも２つ以上の暗号復
号手段と、少なくとも２つ以上の暗号復号手段で復号さ
れた各デジタル信号から１つを選択し出力する信号選択
手段と、信号選択手段の出力するデジタル信号の形式変
換する信号形式変換手段と、信号形式変換手段の出力す
る信号を装置外部へ出力する少なくとも１つ以上の信号
出力手段と、から構成される。

【０００７】

【作用】信号受信手段により、伝送されてきた信号を受
信する。そして、データ抽出手段により、信号受信手段
から入力されるデジタル信号中から特定の属性情報を含
むデータ列のみを識別し抽出する。

【０００８】暗号識別手段によりデータ抽出手段から入
力されるデータ列中に含まれる暗号識別情報を抽出し、
制御信号を出力する。少なくとも２つ以上の暗号復号手
段により、上記データ抽出手段から入力されたデータ列
の暗号を復号し、信号選択手段に対し出力する。

【０００９】信号選択手段により、少なくとも２つ以上
の暗号復号手段から入力された各デジタル信号中から、
上記暗号識別手段から入力される制御信号に応じて１つ
の入力信号を選択し出力する。信号形式変換手段により
信号選択手段の出力するデジタル信号の形式変換する。
そして、少なくとも１つ以上の信号出力手段により、信
号形式変換手段の出力する信号を装置外部へ出力する。

【００１０】このように、信号処理装置に信号受信手段
と、データ抽出手段と、暗号識別手段と、少なくとも２
つ以上の暗号復号手段と、信号選択手段と、信号形式変
換手段を設けることで、伝送されてきた信号中から特定
のチャンネルのデータのみを選択し、暗号を復号してデ
ータを視聴することができるようになる。

【００１１】また、暗号識別手段と、信号選択手段に複
数の入力を持つことで、新たな暗号復号手段を増設する
ことが可能となり、新たな暗号方式で暗号化された信号
が伝送されて来ても、信号処理装置自身を改造すること
なく、新たな暗号復号手段を増設することで、新たな暗
号方式に対応できるようになる。

【００１２】その結果、伝送する信号の用途、使用条
件、契約条件などに適した暗号化方式を採用することが
でき、復号及び伝送されるデジタル信号の著作権やプラ
イバシー情報を保護することができる。したがって、複
数の情報提供者が個々の暗号化方式を採用することが可
能となり、複数の情報提供者が１つの回線を共有可能と
なる。また、送信設備や同一回線を共有することで、安
価に情報を提供することが可能となる。

【００１３】本発明によれば、伝送されてくる信号を受
信し、暗号を復号し再生する信号処理装置に対して、暗
号識別手段と、複数の暗号復号手段と信号選択手段を持
つ構成とすることで、複数の暗号化方式に対応可能な信
号処理装置を提供することができる。また、伝送及び復
号される情報の著作権やプライバシー情報を保護し、安
価な情報を受信することのできる信号処理装置を提供す
ることができる。

【００１４】

【実施例】本発明の一実施例を図１に従い説明する。図
１に示す実施例では、本発明を光ケーブルや同軸ケーブ
ルを利用したデジタルＣＡＴＶ（ＣａｂｌｅＴｅｌｅ
ｖｉｓｉｏｎケーブルテレビジョン）システムや、通
信衛星を利用したデジタル衛星放送システムによる多チ
ャンネル有料デジタル放送の受信端末に適用した場合に
ついて説明する。

【００１５】図１は、多チャンネル有料デジタル放送の
受信端末の内部構成を示すブロック図である。図１にお
いて、１００は多チャンネル有料デジタル放送の受信端
末、２００はＴＶ受像機、３００は受信端末と接続され
るゲーム機やＰＤＡ（ＰｅｒｓｏｎａｌＤｉｇｉｔａ
ｌＡｓｓｉｓｔａｎｔ携帯情報端末）、パソコンな
どのコンピュータである。

【００１６】まず、本発明を適用した受信端末１００の
内部構成について説明する。受信端末１００において、
１０１は受信信号入力端子、１１０はチューナ、１２０
は受信端末全体を制御するマイコン、１３０は第１のデ
ータ抽出回路、１４０は暗号識別回路、１５０は第１の
暗号復号回路、１５１は第２の暗号復号回路、１６０は
信号選択回路、１７０は例えばＭＰＥＧ２（Ｍｏｖｉｎ
ｇＰｉｃｔｕｒｅＥｘｐｅｒｔｓＧｒｏｕｐｐｈ
ａｓｅ２、メディア統合系動画像圧縮の国際標準）な
どのデコーダ、１８０はフォーマット変換回路、１９０
はＴＶ受像機用信号出力端子、１９１はゲーム機やＰＤ
Ａ、パソコンなどのコンピュータ用データ出力端子であ
る。

【００１７】発明の一実施例に挙げた受信端末１００
は、複数の暗号復号回路を持つことが可能であるが、例
えば、暗号復号回路を２つ内蔵している場合について説
明する。デジタルＣＡＴＶの場合、光ケーブルや同軸ケ
ーブルから伝送されてくる信号、また、デジタル衛星放
送システムの場合、受信アンテナで受信した信号は、受
信信号入力端子１０１を介し、受信端末１００に入力さ
れる。

【００１８】受信信号入力端子１０１を介し入力された
信号はチューナ１１０で復調される。図１では図示して
いないが、チューナ１１０の後段において、デジタル復
調、例えば同期検出、デインターリーブ、エラー訂正符
号によるエラー訂正などの処理が行われる。チューナ１
１０から出力された多重化データは、データ抽出回路１
３０に入力される。

【００１９】図２にチューナ１１０が出力する多重化デ
ータの構成の一例を示す。多重化データは１８８バイト
単位のパケット構造になってり、複数のチャンネルのデ
ータが１８８バイトのパケット単位で時分割多重化され
ている。

【００２０】図２において、５００はヘッダ、５１０は
付加情報及び情報、５２０は同期ビット、５３０はパケ
ットＩＤ、５４０は暗号制御、５５０及び５５１はその
他の制御情報である。

【００２１】１つのパケットは、４バイトのヘッダ５０
０と１８４バイトの付加情報及び情報５１０から構成さ
れている。実際の番組内容のデータは付加情報及び情報
５１０に含まれている。

【００２２】付加情報及び情報５１０を複数パケット
分、連結することで、一連のデータブロックが構成され
る。この一連のデータブロックには、映像、音声、文字
情報、コンピュータデータなどの情報に加え、付加情報
として、例えば、暗号方式の種別を示す暗号識別情報や
暗号解読のための鍵情報、各端末ごとに許可／不許可を
制御する情報、暗号解読用のソフトウェア、受信端末１
００のアプリケーションソフトウェアなどが含まれてい
る。

【００２３】ヘッダ５００は、８ビットの同期ビット５
２０、１３ビットのパケットＩＤ５３０、２ビットの暗
号制御情報５４０、その他の制御情報５５０及び５５１
の１１ビットから構成されている。

【００２４】同期ビット５２０は、すべてのパケットに
共通のデータ列が規定されており、これを連続検出する
ことにより、パケットの先頭を検出することができる。
１３ビットのパケットＩＤ５３０は、１８８バイトのパ
ケットが属するチャンネル、映像データ、音声データ、
その他のデータ等のデータの種類が規定されている。暗
号制御情報５４０は、付加情報及び情報５１０が、暗号
化されているか否かが規定されている。その他の制御情
報５５０及び５５１が１１ビット含まれているが、本実
施例では直接関係しないので省略する。

【００２５】図１において、データ抽出回路１３０で
は、図２に示した同期ビット５２０を連続検出し、パケ
ットの先頭を検出して、パケットＩＤ５３０の位置を検
出しパケットＩＤ５３０を抽出する。そして、抽出した
パケットＩＤを検査して、目的のパケットＩＤがあるか
否かを検査する。データ抽出回路１３０はマイコン１２
０からのコマンドに従って動作する。

【００２６】図１では図示していないが、マイコン１２
０は、視聴者が選択したチャンネルを、例えば、マウス
などのポインタ、リモコンやキーボードから取り込む。
これをマイコン１２０内で、目的のパケットＩＤに変換
し、これに対応したコマンドを発行して、データ抽出回
路１３０に対し目的のパケットＩＤを検出するよう指示
する。

【００２７】データ抽出回路１３０は、検出したパケッ
トＩＤ５３０が目的のパケットＩＤであった場合、その
パケットの付加情報及び情報５１０を抽出し出力する。
また、暗号制御情報５４０の２ビットも合わせて出力す
る。

【００２８】データ抽出回路１３０から出力された付加
情報及び情報５１０及び暗号制御情報５４０は、暗号識
別回路１４０、第１の暗号復号回路１５０及び第２の暗
号復号回路１５１に入力される。

【００２９】暗号識別回路１４０は、暗号制御情報５４
０を検査し、データ抽出回路１３０から出力された付加
情報及び情報５１０が暗号化されているか否か検査す
る。暗号化されていない場合は、無料情報フラグを発行
し、マイコン１２０に対し出力する。これを受けてマイ
コン１２０は、第１の暗号復号回路１５０及び第２の暗
号復号回路１５１に対しコマンドを発行し、第１の暗号
復号回路１５０及び第２の暗号復号回路１５１の動作を
抑制させるよう指示する。

【００３０】一方、暗号制御情報５４０を検査した結
果、暗号化されていると判定された場合、付加情報及び
情報５１０中に含まれている暗号識別情報を検索する。
そして、抽出した暗号識別情報を検査し、暗号化方式を
判定する。第１の暗号復号回路１５０又は第２の暗号復
号回路１５１で復号できる暗号化方式か、それら以外の
方式であるか判定する。

【００３１】識別された暗号化方式が受信端末１００内
に内蔵されている暗号復号回路で復号できない暗号化方
式である場合、暗号識別回路１４０は、未対応フラグを
発行しマイコン１２０に対して復号できないことを伝え
る。これを受けてマイコン１２０は復号できないこと
を、例えば、ＴＶ受像機２００に表示して視聴者に伝え
る。

【００３２】一方、受信端末１００内に内蔵されている
暗号復号回路で復号できる信号である場合、所定の暗号
復号回路を動作させるようコマンドを発行し、それ以外
の暗号復号回路の動作を抑制させるよう指示する。ま
た、信号選択回路に対し、所定の暗号復号回路からの入
力を選択するようコマンドを発行する。

【００３３】暗号識別回路１４０がデータ抽出回路１３
０から出力された付加情報及び情報５１０が、例えば、
第１の暗号復号回路１５０で復号できると判定した場
合、暗号識別回路１４０からのコマンドを受けて第１の
暗号復号回路１５０が動作開始する。

【００３４】図３は、第１の暗号復号回路１５０の内部
構成の一例を示すブロック図である。図３において、４
１０は初期値分離回路、４２０はＩＣカード、４３０は
マイコン、４４０は第１の乱数発生回路、４５０は第２
の乱数発生回路、４６０は復号回路である。

【００３５】まず、第１の暗号復号回路１５０内のマイ
コン４３０により、暗号制御情報５４０の状態を示すマ
イコン１２０からのコマンドに応じて第１の暗号復号回
路１５０を動作させるか否かを決定する。入力された付
加情報及び情報５１０が暗号化されていない場合、第１
の暗号復号回路１５０に入力された信号をそのまま出力
する。

【００３６】一方、暗号化されている場合、付加情報及
び情報５１０中から、例えば、暗号解読のための鍵情報
や各端末ごとに許可／不許可を制御する情報、暗号解読
用のソフトウェア、受信端末１００のアプリケーション
ソフトウェアを検出する。検出した暗号解読用のソフト
ウェアにより、第１の暗号復号回路１５０のマイコン４
３０を初期化する。また、各端末ごとに許可／不許可を
制御する情報の中から、契約者固有のＩＤと一致するＩ
Ｄを検出して、復号が許可／不許可を判定する。

【００３７】復号許可と判定された場合、データ抽出回
路１３０から入力された付加情報及び情報５１０は、ま
ず、第１の暗号復号回路１５０内の初期値分離回路４１
０に入力される。

【００３８】初期値分離回路４１０では、入力された付
加情報及び情報５１０中から暗号解読のための鍵情報と
なる暗号の初期値を分離する。分離した暗号の初期値は
第１の乱数発生回路４４０に入力される。第１の乱数発
生回路４４０は、例えば、ＰＮ符号発生回路で構成され
ており、入力された暗号の初期値をＰＮ符号発生の初期
値とし、例えば、数分に１回ＰＮ符号を発生する乱数発
生回路である。出力されたＰＮ符号は、第２の乱数発生
回路４５０に入力される。

【００３９】第２の乱数発生回路４５０も、例えば、Ｐ
Ｎ符号発生回路で構成されており、第１の乱数発生回路
４４０より入力されたＰＮ符号を、ＰＮ符号発生の初期
値として新たなＰＮ符号を発生させる。したがって、第
２の乱数発生回路４５０から出力されるＰＮ符号は、そ
の発生の初期値が例えば、数分に１回更新されるため匿
秘性の高い乱数となっている。

【００４０】第２の乱数発生回路４５０から出力された
ＰＮ符号は、復号回路４６０に入力される。復号回路４
６０は、例えば、初期値分離回路４１０から入力される
暗号化情報と、第２の乱数発生回路４５０から入力され
るＰＮ符号の排他的論理和をとる回路から構成されてい
る。そして、初期値分離回路４１０から入力される暗号
化データと第２の乱数発生回路４５０から入力されるＰ
Ｎ符号の排他的論理和をとることで、初期値分離回路４
１０から入力される暗号化データを復号し出力する。

【００４１】そして、復号したデータ中の受信端末１０
０のアプリケーションソフトウェアをマイコン１２０に
取り込む。これにより、例えば、番組選択画面を表示し
たするなど受信端末１００の基本ソフトウェアを起動し
たり、選択した番組情報を復号して番組を視聴したりす
ることができる。

【００４２】一方、暗号復号を拒否と判定された場合、
マイコン４３０は、第１の乱数発生回路４４０のＰＮ符
号発生を抑制し、復号を行わないモードに遷移させ、マ
イコン１２０を介し、例えば、契約外のチャンネルであ
ることを表示させる。

【００４３】図３において、マイコン４３０と第１の乱
数発生回路４４０を、例えば、受信端末１００から着脱
可能なＩＣカード４２０内に内蔵し、契約者固有のＩＤ
を記憶することで、暗号のアルゴリズムを定期的に更新
したり、課金することができるようになる。

【００４４】視聴を希望する視聴者は、番組提供者と視
聴契約を交わした後、ＩＣカード４２０を入手すること
で暗号化された情報を復号することができる。また、Ｉ
Ｃカード４２０に契約者固有のＩＤを記憶することで、
受信端末１００を無個性化し生産コストを下げることが
できる。

【００４５】そして、第１の暗号復号回路１５０によ
り、復号された信号は信号選択回路１６０に入力され
る。信号選択回路１６０は、第１の暗号復号回路１５０
及び１５１から入力される信号の内から１つを選択し出
力する。信号選択回路１６０において、どの入力信号を
選択して出力するかは、受信端末１００を制御するマイ
コン１２０が発生するコマンドに従って動作する。

【００４６】信号選択回路１６０から出力された復号信
号は、例えば、ＭＰＥＧ２デコーダ１７０に入力され
る。入力された復号信号は、ＭＰＥＧ２デコーダ１７０
で伸張処理され、映像データ、音声データ、文字データ
などに復元され出力される。

【００４７】そして、例えば、映像データの場合、映像
データはフォーマット変換回路１８０に入力される。Ｔ
Ｖ受像機２００が例えば、ＮＴＳＣ方式の場合、同期信
号を付加したり、コンポジット信号に変換され、Ｄ／Ａ
され、ＴＶ受像機用信号出力端子１７０を介して、ＴＶ
受像機２００に入力される。また、ＴＶ受像機２００が
コンピュータ用のＣＲＴの場合、ＲＧＢ信号に変換さ
れ、同様にＴＶ受像機用信号出力端子１９０を介して、
ＴＶ受像機２００に入力される。

【００４８】また、ＭＰＥＧ２デコーダ１７０で伸張処
理された信号が文字データやコンピュータデータであっ
た場合、フォーマット変換回路１８０で、例えば、ＲＳ
ー２３２ＣやＲＳ−４２２Ａの形式に変換され、コンピ
ュータ用データ出力端子１９１を介して、受信端末１０
０と接続されたコンピュータ３００に入力される。

【００４９】ＭＰＥＧなどの高能率符号化を行うことに
より、１つの回線に複数のチャンネルを設定し、複数の
情報を同時に伝送することが可能となる。また、情報が
デジタル化されて伝送されるため、情報の違法な複製や
盗聴を防止し、伝送される情報の著作権やプライバシー
情報を保護することが必要不可欠となる。したがって、
チャンネル毎に、違う情報提供者が独自の暗号化方式を
用いて放送を行う要求も出てくる。そこで、チャンネル
毎に異なる暗号化方式で放送が行われた場合、同一の受
信端末１００で対応できるように、暗号復号回路を増設
できるよう増設用のスロットを設ける。また、信号選択
回路１６０の入力を増設用のスロットの数に合わせて用
意しておくことで、新たな暗号化方式に対応することが
できる。

【００５０】上記の一実施例では、情報の伝送媒体とし
て、光ケーブルや同軸ケーブルを利用したデジタルＣＡ
ＴＶシステムや、通信衛星を利用したデジタル衛星放送
システムを例にあげたが、その他の伝送システム、例え
ば、電話回線を用いた通信システムや、地上波を用いた
デジタル地上放送などでも実施可能である。

【００５１】上記の実施例では、データの再生媒体とし
て、ＴＶ受像機３００やコンピュータ４００を例にあげ
たが、例えば、ＶＴＲや光磁気ディスク、磁気ディス
ク、半導体メモリ装置などの記録媒体に置き換えること
も可能である。

【００５２】また、上記の一実施例では、暗号識別部分
を暗号識別回路１４０として実現したが、マイコン１２
０においてソフトウェアで処理することも可能である。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、伝送されてくる信号を
受信し、暗号を復号し再生する信号処理装置に対して、
第２の信号処理装置を増設できる構成とすることで、複
数の暗号化方式に対応可能な信号処理装置を提供するこ
とができる。また、伝送及び／又は復号される情報の著
作権やプライバシー情報を保護し、安価な情報を受信す
ることのできる信号処理装置を供給することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を適用した受信端末の内部構
成を示すブロック図である。

【図２】チューナ１１０が出力する多重化データのフォ
ーマットを示す構成図である。

【図３】図１に示した第１の暗号復号回路１５０の内部
構成を示すブロック図である。

【符号の説明】

１００受信端末１１０チューナ１２０マイコン１３０データ抽出回路１４０暗号識別回路１５０第１の暗号復号回路１５１第２の暗号復号回路１６０信号選択回路１７０ＭＰＥＧ２デコーダ１８０フォーマット変換回路２００ＴＶ受像機３００コンピュータ４１０初期値分離回路４２０ＩＣカード４４０第１の乱数発生回路４５０第２の乱数発生回路４６０復号回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三尾識神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者飯室聡神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内 (72)発明者江田隆則神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式会社日立製作所マルチメディアシステム開発本部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】信号を受信する信号受信手段と、前記信号受信手段から入力されたデジタル信号中から特
定の属性情報を含むデータ列のみを抽出するデータ抽出
手段と、前記データ抽出手段から入力される各データ列中に含ま
れる暗号識別情報を抽出し、制御信号を出力する暗号識
別手段と、前記データ抽出手段から入力されたデータ列の暗号を復
号する少なくとも２つ以上の暗号復号手段と、前記少なくとも２つ以上の暗号復号手段で復号された各
デジタル信号から、前記暗号識別手段の出力する制御信
号に応じて１つを選択し出力する信号選択手段と、前記信号選択手段の出力するデジタル信号の形式変換す
る信号形式変換手段と、前記信号形式変換手段の出力する信号を装置外部へ出力
する少なくとも１つ以上の信号出力手段とを有すること
を特徴とする信号処理装置。
【請求項２】請求項１において、少なくとも２つ以上の暗号複号手段は、多重化したデジ
タル信号毎に異なる方式で暗号されたデジタル信号を復
号することを特徴とする信号処理装置。
【請求項３】請求項１または２において、暗号識別手段は、受信されたデジタル信号が内蔵された
少なくとも２つ以上の暗号復号手段で復号できない暗号
化方式であることを識別し表示指示することを特徴とす
る信号処理装置。
【請求項４】請求項１、２または３において、暗号復号手段は、着脱可能で乱数発生回路を含むＩＣカ
ードを内蔵するものであることを特徴とする信号処理装
置。