JP2004048127A - デジタル信号記録再生装置、送受信装置及びその方法 - Google Patents
デジタル信号記録再生装置、送受信装置及びその方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】記録媒体からデジタル信号とその暗号化に用いた鍵情報を再生し、初回は、再生した鍵情報に基づき暗号鍵を生成しこれを用いて復号化する。2回目以降は、上記鍵情報を初期値として演算を繰り返し順次新たな鍵情報を求め、これに基づき暗号鍵を更新して復号化する。また、記録する映像信号にIピクチャが含まれているかどうかを解析し、記録媒体内の管理情報領域に記録しておく。特殊再生時は上記管理情報を読み出し、Iピクチャのみを再生する。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタル信号を記録媒体に記録再生するデジタル信号記録再生装置および方法、またはデジタル信号を送受信するデジタル信号送受信装置及び方法に係り、特にデジタル信号の著作権の保護を実現する装置および方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、映像信号や音声信号をMPEG(Moving picture Experts Group)方式を用いて高能率にデジタル圧縮符号化し、デジタル放送として伝送し、またこれを受信して記録媒体に記録再生する技術が実用化されている。デジタル信号は繰り返しコピーしても品質の劣化がなく、著作権保護のため例えば暗号化して記録再生する。また圧縮後の映像信号は、Iピクチャ(ピクチャ内符号化画像)およびP,Bピクチャ(ピクチャ間符号化画像)を何枚か一まとめにしたGOP(Group Of Picture)構造となっている。記録媒体に圧縮映像信号を記録し、これから特殊再生(倍速再生、逆再生、タイムサーチなど)する場合、GOPからIピクチャのみを読み出して再生する。
【0003】
暗号鍵を用いて暗号化する技術は、例えば特開平7−288798号公報に示され、暗号鍵は一定周期で時計情報を基にした乱数により生成され、この暗号鍵によりデジタル信号が暗号化され記録される。
【0004】
また暗号化したデジタル信号の特殊再生に関する技術は、例えば特開2001−103444号公報に示されている。ここでは、パケット内のパケットスタートコード(Packet_Start_Code)とストリームID(Stream_ID)からIピクチャの有無を検出し、Iピクチャを含むパケットのみを再生することで特殊再生を可能としている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開平7−288798号公報においては、暗号鍵を一定周期で更新していくため、データの保護は十分なされるものと解される。しかし、鍵情報が時計情報からの乱数によるものであるため、再生時には、上記一定周期でもって鍵情報を逐次記録媒体から読み出さねばならず、記録媒体へのアクセス数が増え、読み出し負担が増大するという課題がある。
【0006】
また前記特開2001−103444号公報においては、Iピクチャの有無を検出するためのパケットスタートコードとストリームIDは暗号化されずに記録されており、著作権保護の点からは十分とは言えない。
【0007】
本発明の目的は、暗号解読のために記録媒体若しくは伝送路へのアクセス数を最小限にし、その読み出し、送受信の負担を軽減すること、および著作権を効果的にかつ容易に保護することのできるデジタル信号記録再生装置、送受信装置およびその方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明のデジタル信号記録再生装置は、デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して記録媒体に記録および再生する装置であって、鍵情報を発生する鍵情報発生手段と、鍵情報を演算して新たな鍵情報を求める演算手段と、鍵情報に基づいて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、上記暗号鍵を用いてデジタル信号を暗号化する暗号化手段と、上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて記録媒体に記録する記録手段と、記録媒体からデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を再生する再生手段と、上記暗号鍵を用いて再生したデジタル信号を復号化する復号化手段とを有する構成とした。記録開始時には上記鍵情報発生手段により発生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、記録継続時には上記鍵情報の初期値を元に上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新し、これらの暗号鍵でデジタル信号を暗号化して記録する。再生開始時には上記記録媒体から再生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、再生継続時には上記鍵情報の初期値を元に上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新し、これらの暗号鍵で再生したデジタル信号を復号化する。
【0009】
また、デジタル映像信号を記録する際に前記所定期間にIピクチャが含まれているかどうかを解析する信号解析手段を有し、前記記録手段にて前記記録媒体内の管理情報領域に上記解析結果を記録し、前記再生手段にて上記管理情報領域に記録された解析結果を読み出し、該結果に基づいてIピクチャのみを再生することで特殊再生を行うようにした。
【0010】
また、本発明のデジタル信号記録再生方法は、記録開始時には初期値となる鍵情報を発生し、該鍵情報に基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記デジタル信号を暗号化するステップと、記録継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続記録するデジタル信号を暗号化するステップと、上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて記録媒体に記録する記録ステップとを有する。一方、記録媒体からデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を再生する再生ステップと、再生開始時には上記再生した鍵情報を初期値とし、これに基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記再生したデジタル信号を復号化するステップと、再生継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続再生したデジタル信号を復号化するステップとを有する。
【0011】
また、デジタル映像信号を記録する際に前記所定期間にIピクチャが含まれているかどうかを解析し、前記録媒体内の管理情報領域に上記解析結果を記録し、上記管理情報領域に記録された解析結果を読み出し、該結果に基づいてIピクチャのみを再生することで特殊再生を行うようにした。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき図面を用いて説明する。
図1は、本発明によるデジタル信号記録再生装置の一実施形態を示すブロック図である。デジタル信号は入力端子1から入力し、暗号化回路2で暗号化されるとともに信号解析回路9で解析される。暗号化されたデジタル信号は、記録回路3を介し記録媒体11に記録される。記録媒体11から再生されたデジタル信号は再生回路4を経て、復号化回路5にて復号化され、出力端子6から出力される。記録媒体11は例えばハードディスクであって、暗号化されたデジタル信号とともに暗号化に用いた鍵情報を記録する。記憶部7は例えばフラッシュメモリであり、信号処理内容を記憶する。制御回路8は例えばマイクロプロセッサ等であって、暗号復号処理や記録再生処理の制御を行う。ここで、デジタル信号記録再生装置10は、記録部と再生部が一体の構成となっているが、これらを分離した構成としても構わない。
【0013】
信号解析回路9は、入力されたデジタル信号を解析し、TSパケット内にIピクチャが含まれているかどうか解析を行う。すなわち、ここで入力するデジタル信号は、図9に示すパケット形式の信号とし、TSパケットにIピクチャが格納されているか判断するものである。図10は、図9のTSパケット内のペイロード内に含まれるピクチャヘッダ部分を詳細に示したものである。Iピクチャの検出方法の例としては、図10に示すピクチャスタートコードを検出した後に、さらにI,P,Bピクチャを識別するピクチャコーディングタイプ(3ビット)を検出する。Iピクチャを示す“001”であったらIピクチャ開始フラグとして、割込み信号を制御回路8に送る。制御回路8は前記割込み信号により、図9に示す受信中のTSパケットにIピクチャが格納されているか判断できる。さらに次のピクチャスタートコードを検出し、ピクチャコーディングタイプが“001”以外となった(Iピクチャ以外のピクチャが開始した)場合に、制御回路8にIピクチャ終了割込み信号を送ることでIピクチャが終了したことを知らせる。この処理により、特殊再生時に必要となるIピクチャの格納パケットを特定することが可能となる。ここでは、ピクチャスタートコードとピクチャコーディングタイプからIピクチャの格納されているTSパケットを検出したが、Iピクチャを検出する方法については他の方法でも構わない。
【0014】
図2は、図1における暗号化回路2の内部構成を示す図である。入力端子201に入力したデジタル信号は、暗号器208で暗号化され、出力端子210から出力する。鍵情報発生器202は一例として乱数などを発生し、これを鍵情報として鍵生成器207は鍵を生成し、この鍵を用いて暗号器208はデジタル信号を暗号化する。暗号化に用いた鍵情報は出力端子209から出力する。鍵情報の初期値は、鍵情報発生器202の発生した鍵情報を用いるが、2回目以降は、初期値を元に線形演算器205により線形演算して得られる鍵情報を用いて暗号化する。線形演算器205は、入力した鍵情報に例えば定数を加算するような線形演算処理を施すものである。繰り返し演算のため、レジスタ204には、まず鍵情報の初期値が保持され、引続き線形演算された値でこれを更新していく。セレクタ203,206は、鍵情報を繰り返し演算するための信号切替えを行う。
【0015】
図3は、図1における復号化回路5の内部構成を示す図である。記録媒体11からの再生された信号のうち、入力端子501には暗号化されたデジタル信号が入力し、復号器508にて復号化され、出力端子509に出力する。一方入力端子502には記録媒体11から再生された鍵情報が入力する。これを再生用の鍵情報として鍵生成器507は再生鍵を生成し、この鍵を用いて復号器508はデジタル信号を復号化する。鍵情報の初期値は、入力端子502に入力した鍵情報を用いるが、2回目以降は、初期値を元に線形演算器505により線形演算して得られる鍵情報を用いて復号化する。線形演算器505は、暗号化に用いた線形演算器205と同様の線形演算を行うものとする。繰り返し演算のための、レジスタ504、セレクタ503,506の動作は暗号化の場合と同様である。なお線形演算器205、505として、非線形演算を含む一般の演算器を用いても実施できる。
【0016】
図4は、デジタル信号を記録媒体11に記録する際の記録形式の一例を示す図である。記録媒体11には、データを管理する管理情報領域101と、暗号化されたデジタル信号を記録するデータ領域102と、Iピクチャ格納ファイルを示したGOP管理情報領域103を設ける。管理情報領域101には、さらに、暗号化されたデジタル信号(以下暗号データ)のファイル番号を記録するファイル番号領域104と、暗号化時に使用した鍵情報を格納する鍵情報領域105と、暗号データが格納されているデータ領域102のアドレスを示すアドレス領域106を設ける。つまり、管理情報を参照すれば、ファイル番号と鍵情報とアドレスの対応がわかり、このアドレスから対応する暗号データにアクセスできる。記録するファイルが更新されるごとに、管理情報領域101とデータ領域102の情報が追加されていく。一方GOP管理情報領域103には、前記信号解析回路9で判別されたIピクチャが格納されたTSパケットのファイル番号のみが随時格納されていく。
【0017】
図5は、本発明において入出力する信号(TSパケット)とその暗号化復号化の過程を示す図であり、通常再生の場合を示す。(a)は入力されたTSパケット、(b)は生成した鍵情報、(c)は暗号化に用いた鍵、(d)は記録媒体に記録された鍵情報(ここでは暗号化している)、(e)は記録媒体に記録された暗号データである。(f)は記録媒体から再生した鍵情報(復号化後)、(g)は復号化に用いる鍵、(h)は復号化し出力するTSパケットである。
【0018】
図5においては、1ファイルが3個のパケットからなり、1ファイル(すなわち3個のパケット)毎に鍵を更新し暗号化する場合を示す。鍵情報は初期値をαとし、その後は定数3だけ加算する線形演算にて、α+3、α+6、・・・と順次更新する場合である。また、ここでは記録媒体11に記録する鍵情報は暗号化しているが、鍵から鍵情報を求めることは困難であるため、暗号化しなくともよい(以下の説明も同じ)。
【0019】
図7は、記録媒体11にデジタル信号を暗号化して記録する場合のフローチャートを示す。まず制御回路8は、記録制御に遷移し(S100)、記録回路3を介して、記録媒体11に記録するための管理情報領域101とデータ領域102と、GOP管理領域103を設定する(S101)。次に鍵情報発生器202にて、鍵情報となる乱数などを発生する(S102)。
【0020】
入力したTSパケットが記録すべきパケットであるか、初回のパケットであるかを判定する(S103)。初回であれば、発生した前記鍵情報をαとし、レジスタ204に一時保持する(S105)。次に鍵情報αをもとに記録鍵Key0を演算する(S106)。鍵の演算手段としては、例えば、ハッシュ関数を用いることができる。前記記録鍵Key0を暗号器208に設定し(S107)、これをトリガとして、記録開始時のTSパケットTS0は暗号化されEnc(TS0)として、記録回路3により、記録媒体11の所定の領域に記録する(S109)。鍵情報αについても、暗号器208にて暗号化を行ったEnc(α)として(S108)、記録回路3にて指定された鍵情報領域105に記録する(S109)。
【0021】
暗号化したTSパケットの数をカウントして、1つの鍵情報にて暗号化するTSパケットが指定した数に達するまで、同一の記録鍵Key0で暗合を続ける(S110)。図5の例では、1つの鍵情報にて暗号化するTSパケット数は3であるため、次に受信したTS1及びTS2もKey0にて暗号化し記録媒体11に記録する。
【0022】
そして、3個目のTSパケットであるTS2の記録が終わった時点で、記録終了が設定されていた場合は記録モードを終了する(S112)。ここで続けて記録する場合は(S111)、鍵情報の更新に移る(S104)。レジスタに保持されている前回の鍵情報αに対して、線形演算を施す。このとき線形処理としては、受信したパケット数と鍵情報の変化が対応するように設定する。図5の例では、前記鍵情報αに3を加算したα+3が更新された鍵情報となる。この更新された鍵情報α+3を、同じくレジスタに保持し(S105)、鍵を演算して(S106)、新規の記録鍵であるKey1を、暗号器208に設定する(S107)。Key1で暗号化したTS3と、鍵情報α+3を暗号化したEnc(α+3)を、記録媒体11の所定領域に記録する。TS4、TS5についても同じくKey1で暗号化して記録する。
【0023】
さらに、TS6以降の記録を継続する場合は、保持されている鍵情報α+3を線形演算したα+6で鍵Key2を設定し、暗号化と記録を行う。
【0024】
これと同時に信号解析回路9で、入力されたTSパケットについて、Iピクチャが含まれているかを検出し、GOP領域にIピクチャの含まれているファイル番号を記録する。図5中の例では、TSパケット1、10、18、28にIピクチャが格納されており、GOP領域103にファイル番号0、3、6、9が記録される。
【0025】
上記処理を繰り返すことにより、記録媒体11にTSパケットを暗号化し記録される。またGOP管理情報には、信号解析回路9により検出されたIピクチャを含んだTSパケットのTS10、18、28に対応したファイル番号File3、6、9が記録される。
【0026】
次に図8は、記録媒体11に記録されたデジタル信号を再生し復号化する場合のフローチャートを示す。制御回路8は、再生制御に遷移し(S200)、再生回路4を介して、記録媒体11の管理情報領域101からに再生するファイル番号104を検索し、これに対応した暗号化された鍵情報Enc(α)及びデータ先頭アドレスを読み出す(S201)。暗号化された鍵情報Enc(α)を復号器508により復号化し、鍵情報αを得る(S202)。次に復号化するTSパケットが再生する最初のパケットであるか判定する(S203)。最初の場合は、前記再生した鍵情報をαとし、レジスタ504に一時保持する(S205)。次に鍵情報αをもとに再生鍵を演算し、記録時と同じKey0が得られる(S206)。当然のことながら鍵の演算手段としては、記録時と同じハッシュ関数を用いる。前記再生鍵Key0を復号化回路5に設定(S207)したことをトリガとして、記録媒体11から暗号化されたTSパケットであるEnc(TS0)が供給され、復号化されたTSパケットであるTS0として、出力端子6から出力される。ここで暗号時と同じく、復号化したTSパケットの数をカウントして、1つの鍵情報にて復号化するTSパケットが指定した数に達するまで、同一の再生鍵Key0で復号を続ける(S210)。図5の例における1つの鍵情報にて復号化するTSパケット数は3であるため、次に到来したTS1及びTS2もKey0にて復号化され出力端子6から再生される。
【0027】
そして、3個目のTSパケットであるTS2の再生が終わった時点で、再生終了が設定されていた場合は再生モードを終了する(S212)。ここで続けて再生する場合は(S211)、鍵情報の更新に移る(S204)。前回の鍵情報αがレジスタに保持されているため、鍵情報αに対して線形演算を施す。このとき線形処理としては、記録時と同じ処理に設定する。図5の例では、前記鍵情報αに3を加算したα+3が更新された鍵情報となる。この更新された鍵情報α+3を、同じくレジスタに保持し(S205)、鍵を演算して(S206)、新規の再生鍵であるKey1を、復号化回路5に設定し(S207)、さらに鍵情報α+3を復号化したα+3を、Key1で復号化したTS3として出力端子6より出力する。TS4、TS5についても同じくKey1で復号化を行う。さらに、TS5が再生された後、再生終了が設定されていない場合は、保持している更新された鍵情報α+3を線形演算したα+6で鍵Key2を演算し、再生復号化を行う。上記処理を繰り返すことにより、記録媒体11に暗号化して記録されたTSパケットを再生復号化できる。
【0028】
このように本実施例によれば、暗号鍵情報を線形演算により更新していくため、再生時、鍵が更新されるごとに鍵情報を記録媒体から逐次読み出す必要がなく、よって記録媒体へのアクセス数減少につながり、読み出し負担を軽減することができる。
【0029】
なお、本実施例では暗号鍵情報を簡単のために線形演算にて更新することとしたが、非線形関数を含む一般の関数式にて演算して更新することでも実施でき、同様の効果が得られる。
【0030】
図6は、本発明において入出力する信号(TSパケット)とその暗号化復号化の過程を示す図であり、特殊再生の場合を示す。すなわち、記録媒体11から、Iピクチャを含むTSパケット群のみを再生する場合である。(a)から(e)までは、図5と同じであるが、(f)再生した鍵情報、(g)復号化に用いる鍵、(h)出力するTSパケットは、Iピクチャを含むTSパケット群のみである。
【0031】
図8のフローチャートを用いて、特殊再生時の流れを説明する。通常再生時と同じ処理については説明を省略する。制御回路8は、特殊再生制御に遷移し(S200)、再生回路4を介して、記録媒体11のGOP管理情報103から、Iピクチャの格納されたファイル番号0を読み出し、また管理情報領域101からこのファイル番号0に対応した暗号化された鍵情報Enc(α)及びデータ先頭アドレスを読み出す(S201)。暗号化された鍵情報Enc(α)を復号器508により復号化し、鍵情報αを得る(S202)。次に前記鍵情報αをレジスタ504に一時保持する(S205)。鍵情報αから再生鍵Key0を生成し、復号化したTSパケットであるTS0として、出力端子6から出力する。続いて同一鍵でTS1,TS2の再生復号化を行う。
【0032】
そして、最後のTSパケットであるTS2の再生が終わった時点で、再生終了が設定されていた場合は再生モードを終了する(S212)。ここで続けて特殊再生する場合は(S211)、鍵情報の更新に移る(S204)。
【0033】
GOP管理情報から、次にIピクチャが格納されているファイル番号を検索し、この例ではファイル番号3が検索される。前回の鍵情報αがレジスタに保持されているため、鍵情報αに対して、線形演算を施す。このとき記録時の線形処理としては、
α+3×ファイル番号
であるから、ファイル番号の差分である3を代入することで、暗号化して記録されているα+9の値を、記録媒体から読み出さずとも特定できる。この更新された鍵情報α+9を、同じくレジスタに保持し(S205)、鍵を演算して(S206)、新規の再生鍵であるKey3を、復号化回路5に設定し(S207)、さらに鍵情報α+9で復号化したTS9として出力端子6より出力する。TS10、TS11についても同じくKey3で復号化を行う。
【0034】
さらに、TS11が再生された後、再生終了が設定されていない場合は、再度GOP管理情報からファイル番号6、9を読出し、その鍵情報を更新した鍵情報で鍵を演算し、復号再生を行う。上記処理を繰り返すことにより、記録媒体11に暗号化して記録されたTSパケットについてIピクチャのみを復号化でき特殊再生を行うことができる。ここでは、Iピクチャの全てを抜き出して再生する構成としたが、例えばIピクチャについて4枚おきに再生しても構わない。
【0035】
このように本実施例によれば、特殊再生に用いるIピクチャの情報をGOP管理情報として登録しておくので、再生されたデータがIピクチャであるか否かを逐次識別する必要がなく、ピクチャスタートコードとピクチャコーディングタイプを再度検出する検出回路が不要となり、回路の簡易化が図れ、より効率的に特殊再生を行うことができる。また、記録媒体に記録するデータ全体を暗号化しているので、より効果的に著作権を保護することができる。
【0036】
図11は、入力されるTSパケットが複数の番組である場合において、記録媒体11に記録したファイル管理情報及びデータの一実施例である。ここでは、一定周期にて鍵情報を更新するだけでなく、鍵情報の初期値を番組ごとに付け替えている。管理情報に、記録するTSパケットのファイル番号をAとして登録し、初回は鍵情報発生器202で鍵情報Xを発生し、鍵情報Xを元に鍵生成回路205にて生成した暗号鍵で、TSパケットを暗号化した暗号化データDATA_X0をアドレス領域402が示すアドレスのデータ領域403から記録される。同時に鍵情報も鍵情報領域401にXと記録する。鍵情報の更新時は、鍵情報Xが線形演算器203で、鍵情報Xに1加算したX+1を更新した鍵情報として、鍵生成回路205にて暗号鍵を生成し、TSパケットを暗号化し、暗号化データDATA_X1と鍵情報X+1が記録される。このようにして、n番目の更新時には、鍵情報はX+nとなり、そのときの暗号化データDATA_Xnと共に記録媒体11に記録される。同様に別のファイルについても、それぞれファイルB、Cごとに初回は鍵情報を発生し、以降の更新タイミングで線形演算器203にて更新した鍵情報にて暗号化される。これと同時に入力されるTSパケットについて、信号解析回路9にて、Iピクチャを随時検出し、TSパケット内にIピクチャを含んでいた場合は、制御回路8に割込み信号で通知し、GOP管理情報404に記録していく。この例では、ファイル番号A1、A4、A7、A10にIピクチャが格納されていたことを示す。
【0037】
図12は、本発明のデジタル記録再生装置をセットトップボックス(STB)に適用した一実施例である。同一機能のブロックに対しては、同一符号を付与してその説明を省略する。
【0038】
チューナ部300は、記録を行うプログラムが多重化されている1トランスポンダ周波数を選択し、この選択された1トランスポンダ内のビットストリームを復調部301に出力する。復調部301は、入力されたビットストリームの復調及び誤り訂正を行い、TSに変換し、これをフィルタリング部302に出力する。フィルタリング部302は、入力されたTSより1プログラムのオーディオとビデオのPESパケットを分離化し、デジタル記録再生装置10の入力端子1に供給する。デジタル記録再生装置10は、暗号化して記録媒体11に記録する。
【0039】
再生時には、デジタル記録再生装置10で復号化されたTSパケットが、出力端子6から供給される。タイミング調整部304は、再生出力の時刻管理情報であるプレゼンテーションタイムスタンプ(PTS)に基き出力タイミングを調整してデータを送出する。タイミング調整部304の出力はA/Vデコーダ305に供給され、入力されたオーディオとビデオのPESパケットデータをデコードする。ビデオデータはデジタルエンコーダ306に、オーディオデータはオーディオDAC307にそれぞれ出力する。デジタルエンコーダ306は、A/Vデコーダ305から受け取ったビデオデータをテレビ出力信号に変換し、出力端子308を介して外部に出力する。オーディオDAC307は、A/Vデコーダ305から受け取ったオーディオデータをアナログ信号に変換し、出力端子309を介して外部に出力する。上記セットトップボックス(STB)においても、通常記録再生だけでなく、特殊再生することができる。
【0040】
上記実施例は記録媒体としてハードディスクを用いた場合について述べたが、本発明はこれに限定せず、光ディスク、磁気テープ、半導体メモリ等を用いた場合にも適用できる。
【0041】
また、上記実施例ではMPEG方式による画像圧縮技術を用いて、Iピクチャのみを再生することで特殊再生を行う場合を述べたが、本発明は他の方式において、必要な種類の画像だけを記録媒体から選択再生するような特殊再生を実現する場合にも適用できる。
【0042】
また、上記実施例はデジタル信号を記録再生する場合について述べたが、本発明はこれに限定せず、デジタル信号を暗号化し伝送路を介して送受信する送信装置、受信装置およびその方法にも適用できる。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したごとく、本発明によれば、暗号化したデジタル信号を記録媒体に記録再生し、また伝送路を介して送受信する際、より効果的にかつ容易に著作権を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるデジタル信号記録再生装置の一実施形態を示すブロック図である。
【図2】図1における暗号化回路2の内部構成を示す図である。
【図3】図1における復号化回路5の内部構成を示す図である。
【図4】本発明の装置により記録された記録媒体の記録形式の一例を示す図である。
【図5】本発明において入出力する信号とその暗号化復号化の過程(通常再生)を示す図である。
【図6】本発明において入出力する信号とその暗号化復号化の過程(特殊再生)を示す図である。
【図7】本発明によりデジタル信号を暗号化して記録する場合のフローチャートを示す。
【図8】本発明により記録されたデジタル信号を再生し復号化する場合のフローチャートを示す。
【図9】入力するデジタル信号の形式を示す図である。
【図10】入力するデジタル信号のヘッダ部分を示す図である。
【図11】本発明の装置により記録された記録媒体の記録形式の他の例で、入力されるTSパケットが複数の番組である場合を示す図である。
【図12】本発明のデジタル記録再生装置をセットトップボックス(STB)に適用した一実施例である。
【符号の説明】
2…暗号化回路、3…記録回路、4…再生回路、5…復号化回路、7、11…記録媒体、8…制御回路、9…信号解析回路、10…デジタル信号記録再生装置、101…管理情報領域、102、203…データ領域、103、204…GOP管理領域、104、200…ファイル番号領域、105、201…鍵情報領域、106、202…アドレス領域、202…鍵情報発生器、203、206、503、506…セレクタ、205、505…線形演算器、207、507…鍵生成器、208…暗号器、508…復号器
Claims (19)
- デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して記録媒体に記録および再生するデジタル信号記録再生装置において、
鍵情報を発生する鍵情報発生手段と、
鍵情報を演算して新たな鍵情報を求める演算手段と、
鍵情報を用いて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
上記暗号鍵を用いてデジタル信号を暗号化する暗号化手段と、
上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて記録媒体に記録する記録手段と、
上記記録媒体からデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を再生する再生手段と、
上記暗号鍵を用いて再生したデジタル信号を復号化する復号化手段とを有し、記録開始時には上記鍵情報発生手段により発生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、記録継続時には上記鍵情報の初期値を元に上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新し、
再生開始時には上記記録媒体から再生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、再生継続時には上記鍵情報の初期値を用いて上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新することを特徴とするデジタル信号記録再生装置。 - デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して記録媒体に記録するデジタル信号記録装置において、
鍵情報を発生する鍵情報発生手段と、
鍵情報を演算して新たな鍵情報を求める演算手段と、
鍵情報に基づいて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
上記記暗号鍵を用いて上記デジタル信号を暗号化する暗号化手段と、
上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて記録媒体に記録する記録手段とを有し、
記録開始時には上記鍵情報発生手段により発生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、記録継続時には上記鍵情報の初期値を元に上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新することを特徴とするデジタル信号記録装置。 - 記録媒体から、所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化されたデジタル信号を再生し、復号化するデジタル信号再生装置において、
上記記録媒体からデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を再生する再生手段と、
鍵情報を演算して新たな鍵情報を求める演算手段と、
鍵情報に基づいて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
上記暗号鍵を用いて上記デジタル信号を復号化する復号化手段とを有し、
再生開始時には上記記録媒体から再生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、再生継続時には上記鍵情報の初期値を元に上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新することを特徴とするデジタル信号再生装置。 - 請求項1に記載のデジタル信号記録再生装置において、
デジタル映像信号を記録する際に前記所定期間にIピクチャが含まれているかどうかを解析する信号解析手段を有し、
前記記録手段にて前記記録媒体内の管理情報領域に上記解析結果を記録し、
前記再生手段にて上記管理情報領域に記録された解析結果を読み出し、該結果に基づいてIピクチャのみを再生することで特殊再生を行うことを特徴とするデジタル信号記録再生装置。 - デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して記録媒体に記録および再生するデジタル信号記録再生方法において、
記録開始時には初期値となる鍵情報を発生し、該鍵情報に基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記デジタル信号を暗号化するステップと、
記録継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続記録するデジタル信号を暗号化するステップと、
上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて記録媒体に記録する記録ステップと、
上記記録媒体からデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を再生する再生ステップと、
再生開始時には上記再生した鍵情報を初期値とし、これに基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記再生したデジタル信号を復号化するステップと、
再生継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続再生したデジタル信号を復号化するステップとを有することを特徴とするデジタル信号記録再生方法。 - デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して記録媒体に記録するデジタル信号記録方法において、
記録開始時には初期値となる鍵情報を発生し、該鍵情報に基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記デジタル信号を暗号化するステップと、
記録継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続記録するデジタル信号を暗号化するステップと、
上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて記録媒体に記録する記録ステップとを有することを特徴とするデジタル信号記録方法。 - 記録媒体から、所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化されたデジタル信号を再生し、復号化するデジタル信号再生方法において、
上記記録媒体からデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を再生する再生ステップと、
再生開始時には上記再生した鍵情報を初期値とし、これに基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記デジタル信号を復号化するステップと、
再生継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続再生したデジタル信号を復号化するステップとを有することを特徴とするデジタル信号再生方法。 - 請求項5に記載のデジタル信号記録再生方法において、
デジタル映像信号を記録する際に前記所定期間にIピクチャが含まれているかどうかを解析し、
前記録媒体内の管理情報領域に上記解析結果を記録し、
上記管理情報領域に記録された解析結果を読み出し、該結果に基づいてIピクチャのみを再生することで特殊再生を行うことを特徴とするデジタル信号記録再生方法。 - 記録媒体から、所定期間ごとに更新される暗号鍵にて暗号化されたデジタル信号を再生し、復号化するデジタル信号再生方法において、
再生開始時には上記記録媒体から暗号化に用いた鍵情報の付随したデジタル信号を再生し、該再生した鍵情報に基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記デジタル信号を復号化するとともに、
再生継続時には上記記録媒体から鍵情報の付随しないデジタル信号を再生し、再生開始時における再生した鍵情報を初期値とし、これを元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続再生したデジタル信号を復号化することを特徴とするデジタル信号再生方法。 - デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して伝送路を介して送信および受信するデジタル信号送受信装置において、
鍵情報を発生する鍵情報発生手段と、
鍵情報を演算して新たな鍵情報を求める演算手段と、
鍵情報を用いて暗号鍵を生成する暗号鍵生成手段と、
上記暗号鍵を用いてデジタル信号を暗号化する暗号化手段と、
上記暗号化されたデジタル信号と暗号化用いた鍵情報とを対応させて伝送路に送信する送信手段と、
上記送信手段により送信されたデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を伝送路を介して受信する受信手段と、
上記暗号鍵を用いて受信したデジタル信号を復号化する復号化手段とを有し、送信開始時には上記鍵情報発生手段により発生した鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、送信継続時には上記鍵情報の初期値を元に上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新し、
受信開始時には上記送信手段により伝送路を介して送信された鍵情報を初期値として暗号鍵を生成し、受信継続時には上記鍵情報の初期値を用いて上記演算手段により求めた新たな鍵情報にて新たな暗号鍵を生成することを繰り返して暗号鍵を順次更新することを特徴とするデジタル信号送受信装置。 - デジタル信号を所定期間ごとに区分して異なる暗号鍵にて暗号化して伝送路を介して送信および受信するデジタル信号送受信方法において、
送信開始時には初期値となる鍵情報を発生し、該鍵情報に基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記デジタル信号を暗号化するステップと、
送信継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続して送信するデジタル信号を暗号化するステップと、
上記暗号化されたデジタル信号と暗号化に用いた鍵情報とを対応させて伝送路に送信する送信ステップと、
上記送信ステップにより送信されたデジタル信号と該デジタル信号の暗号化に用いた鍵情報を伝送路を介して受信する受信ステップと、
受信開始時には上記受信した鍵情報を初期値とし、これに基づき暗号鍵を生成し、該暗号鍵を用いて上記受信したデジタル信号を復号化するステップと、
受信継続時には上記鍵情報の初期値を元に演算を繰り返して順次新たな鍵情報を求め、該鍵情報に基づき暗号鍵を順次更新し、該暗号鍵を用いて継続して受信したデジタル信号を復号化するステップとを有することを特徴とするデジタル信号送受信方法。 - 前記演算手段は線形演算するものであることを特徴とする請求項1または請求項4記載のデジタル信号記録再生装置。
- 前記演算手段は線形演算するものであることを特徴とする請求項2記載のデジタル信号記録装置。
- 前記演算手段は線形演算するものであることを特徴とする請求項3記載のデジタル信号再生装置。
- 前記演算手段は線形演算するものであることを特徴とする請求項10記載のデジタル信号送受信装置。
- 前記演算ステップは線形演算ステップであることを特徴とする請求項5または請求項8記載のデジタル信号記録再生方法。
- 前記演算ステップは線形演算ステップであることを特徴とする請求項6記載のデジタル信号記録方法。
- 前記演算ステップは線形演算ステップであることを特徴とする請求項7または請求項9記載のデジタル信号再生方法。
- 前記演算ステップは線形演算ステップであることを特徴とする請求項11記載のデジタル信号送受信方法。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002199389A JP2004048127A (ja) | 2002-07-09 | 2002-07-09 | デジタル信号記録再生装置、送受信装置及びその方法 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2005318281A (ja) * | 2004-04-28 | 2005-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 通信システムおよび通信装置 |
US7457526B2 (en) | 2003-08-12 | 2008-11-25 | Hitachi, Ltd. | Recording/reproducing apparatus for video/audio signals |
US9237310B2 (en) | 2008-11-26 | 2016-01-12 | Thomson Licensing | Method and system digital for processing digital content according to a workflow |
WO2019082526A1 (ja) * | 2017-10-25 | 2019-05-02 | 株式会社東芝 | 携帯可能電子装置、及びicモジュール |
-
2002
- 2002-07-09 JP JP2002199389A patent/JP2004048127A/ja active Pending
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