JP2009016965A - 情報処理装置および映像音声情報保護方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】暗号化するまでの処理を単純化して、暗号化の処理の負荷を抑制すること。
【解決手段】各種ソフトウェアを実行可能なCPU101と、データが格納されるメモリ103と、映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダ701であって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダ701とを具備する。
【選択図】図6
【解決手段】各種ソフトウェアを実行可能なCPU101と、データが格納されるメモリ103と、映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダ701であって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダ701とを具備する。
【選択図】図6
Description
本発明は、コンテンツを保護するための情報処理装置および映像音声情報保護方法に関する。
日本で放送されている地上デジタル放送をコンピュータというオープンなアーキテクチャの機器上で受信するためには、社団法人 電波産業会(Association of Radio Industries and Business:ARIB)の運用規定を満足するために,著作権保護の仕組みも必要である。
ARIBの運用規定では、オープンアーキテクチャであるコンピュータで地上デジタル放送を受信するために、PCI Express(Peripheral Component Interconnect Express)や、CPU(Central Processing Unit)とメモリを接続するバス等のユーザがアクセス可能な内部バスをセキュアな環境にしなければならない。
また、HD DVDやBlu−rayといった次世代DVDのコンテンツ保護の仕様を規定するAACS LA(Advanced Access Content System Licensing Association)が、今後ARIBと同様に内部バスをセキュアな環境にすることを求めてくる可能性もある。
特許文献1には、符号化されたデジタルデータを解析して、再生順序制御情報を取り出し、その部分を暗号化して保護する方式が開示されている。
特許第3603415号公報
上述した方式では、暗号化するまでに処理が多く、あらゆる部分で暗号するにはハードウェアのコストが高くなる。
本発明の目的は、暗号化するまでの処理を単純化して、暗号化の処理の負荷を抑制し得る情報処理装置、および映像音声情報保護方法を提供することにある。
本発明の一例に係わる情報処理装置は、ビデオデータとオーディオデータとを含む映像音声情報から映像の表示と音声の出力とを行う情報処理装置であって、各種ソフトウェアを実行可能なプロセッサと、データが格納されるメモリと、映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダであって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダとを具備することを特徴とする。
暗号化するまでの処理を単純化して、暗号化の処理の負荷を抑制することが可能になる。
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ10として実現されている。
まず、図1および図2を参照して、本発明の一実施形態に係る情報処理装置の構成について説明する。この情報処理装置は、例えば、ノートブック型パーソナルコンピュータ10として実現されている。
図1はノートブック型パーソナルコンピュータ10のディスプレイユニットを開いた状態における斜視図である。本コンピュータ10は、コンピュータ本体11と、ディスプレイユニット12とから構成されている。ディスプレイユニット12には、TFT−LCD(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display)17から構成される表示装置が組み込まれており、そのLCD17の表示画面はディスプレイユニット12のほぼ中央に位置されている。
ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体11は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード13、本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフするためのパワーボタン14、入力操作パネル15、タッチパッド16、およびスピーカ18A,18Bなどが配置されている。
入力操作パネル15は、押されたボタンに対応するイベントを入力する入力装置であり、複数の機能をそれぞれ起動するための複数のボタンを備えている。これらボタン群には、TV起動ボタン15A、DVD/CD起動ボタン15Bも含まれている。TV起動ボタン15Aは、TV放送番組データの再生及び記録を行うためのTV機能を起動するためのボタンである。TV起動ボタン15Aがユーザによって押下された時、TV機能を実行するためのTVアプリケーションプログラムが起動される。
パワーボタン14がユーザによって押下された時、オペレーティングシステムが起動される。一方、TV起動ボタン15Aがユーザによって押下された時は、オペレーティングシステムが起動され、そしてTVアプリケーションプログラムが自動的に実行される。ユーザは、TV起動ボタン15Aを押すだけで、TV視聴/録画を即座に行うことが出来る。
本コンピュータ10は、地上波デジタルTV放送および地上波アナログTV放送の両方のTV放送を受信、再生することができる。コンピュータ本体11の右側面には、地上波デジタルTV放送用のアンテナ端子19、および地上波アナログTV放送用のアンテナ端子20が設けられている。地上波デジタルTV放送においては、放送番組データのコンテンツはスクランブル(暗号化)されている。このスクランブルされた放送番組データを扱うために、コンピュータ本体11には、デバイス識別情報が予め格納された記憶部が内蔵されている。この記憶部は、デジタル放送番組データの著作権保護のための専用LSI内に含まれている。デバイス識別情報は、スクランブルされた放送番組データをデスクランブルするために必要なデバイス鍵(Kd)として使用される。デバイス識別情報は、本コンピュータ10を識別するためのIDであり、本コンピュータ10の機種を識別する情報または本コンピュータ10の製造メーカを識別する情報から構成されている。具体的には、デバイス識別情報は、本コンピュータ10の機種を識別する機種IDとその機種IDに対応するデバイス鍵Kdとのペア、または本コンピュータ10の製造メーカを識別する製造メーカIDとその製造メーカIDに対応するデバイス鍵Kdとのペアから構成されている。以下では、機種ID、製造メーカIDを、デバイスIDと称することとする。
地上波デジタルTV放送においては、複数の放送番組データを多重化したストリームが放送波によって放送される。このストリームは、スクランブル鍵(Ks)によって暗号化(スクランブル)された番組コンテンツと、Ksをワークキー(Kw:第2暗号化鍵)によって暗号化することによって得られる共通情報(ECM:Entitlement Control Message)と、Kwを正当な個々の受信機に対応するデバイス識別情報(擬態的にはデバイス鍵(Kd))によって暗号化することによって得られる幾つかの個別情報(EMM:Entitlement Management Message)とを含む。各EMMには、対応するデバイスIDも含まれている。
本コンピュータ10は、放送番組データに含まれるECMおよびEMMと、B−CAS(BS Conditional Access Systems Co.,Ltd.)カードに格納されたデバイス鍵(Kd)とを用いることにより、スクランブルされた番組コンテンツをデスクランブル(復号)するためのスクランブル鍵(Ks)を生成する。この場合、デバイス鍵(Kd)は、本コンピュータ10のデバイスIDを含むEMMを復号してKwを生成するために用いられる。生成されたKwはECMを復号してKsを生成するために用いられる。
DVD/CD起動ボタン15Bは、DVDまたはCDに記録されたビデオコンテンツを再生するためのボタンである。DVD/CD起動ボタン15Bがユーザによって押下された時、ビデオコンテンツを再生するためのビデオ再生アプリケーションプログラムが起動される。DVD/CD起動ボタン15Bがユーザによって押下された時は、オペレーティングシステムが起動され、そしてビデオ再生アプリケーションプログラムが自動的に実行される。
次に、図2を参照して、本コンピュータ10のシステム構成について説明する。
本コンピュータ10は、図2に示されているように、CPU101、ノースブリッジ102、主メモリ103、サウスブリッジ104、グラフィクスコントローラ105、サウンドコントローラ106、TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)回路107、ビデオプロセッサ108、BIOS−ROM109、LANコントローラ110、ハードディスクドライブ(HDD)111、DVDドライブ112、カードコントローラ113、無線LANコントローラ114、IEEE 1394コントローラ115、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)116、デジタルTV放送受信処理部117、およびアナログTV放送受信処理部118を備えている。
CPU101は本コンピュータ10の動作を制御するプロセッサであり、ハードディスクドライブ(HDD)111から主メモリ103にロードされる、主オペレーティングシステム、およびTVアプリケーションプログラムのような各種アプリケーションプログラムを実行する。また、CPU101は、BIOS−ROM109に格納されたシステムBIOS(Basic Input Output System)も実行する。システムBIOSはハードウェア制御のためのプログラムである。
ノースブリッジ112はCPU101のローカルバスとサウスブリッジ104との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ102には、主メモリ103をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ102は、AGP(Accelerated Graphics Port)バス、PCI express規格のシリアルバスなどを介してグラフィクスコントローラ105との通信を実行する機能も有している。
グラフィクスコントローラ105は本コンピュータ10のディスプレイモニタとして使用されるLCD17を制御する表示コントローラである。このグラフィクスコントローラ105によって生成される映像データはTMDS回路107を介してビデオプロセッサ108に送られる。ビデオプロセッサ108は、グラフィクスコントローラ105からの映像データを高画質化するための映像処理(画質調整処理)を実行する。ビデオプロセッサ108によって高画質化された映像データはLCD17に送られる。また、ビデオプロセッサ108によって高画質化された映像データを、コンピュータ本体11に設けられたインタフェース3、4をそれぞれ介して外部のTV1、外部のHDMIモニタに送出することもできる。
サウスブリッジ104は、LPC(Low Pin Count)バス上の各デバイス、およびPCI(Peripheral Component Interconnect)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ104は、HDD111、DVDドライブ112を制御するためのIDE(Integrated Drive Electronics)コントローラを内蔵している。さらに、サウスブリッジ104は、サウンドコントローラ106との通信を実行する機能も有している。
サウンドコントローラ106は音源デバイスであり、再生対象のオーディオデータをスピーカ18A,18B、または外部の5.1チャンネルスピーカシステムに出力する。
カードコントローラ113は、PCカード、SD(Secure Digital)カードのようなカードを制御する。無線LANコントローラ114は、たとえばIEEE 802.11規格の無線通信を実行する無線通信デバイスである。IEEE 1394コントローラ115は、IEEE 1394規格のシリアルバスを介して外部機器との通信を実行する。エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)116は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード(KB)13およびタッチパッド16を制御するためのキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)116は、ユーザによるパワーボタン14の操作に応じて本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフする機能を有している。さらに、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)116は、ユーザによるTV起動ボタン15A、DVD/CD起動ボタン15Bの操作に応じて、本コンピュータ10をパワーオンすることもできる。
デジタルTV放送受信処理部117は地上波デジタルTV放送のようなデジタル放送番組を受信する装置であり、アンテナ端子19に接続されている。このデジタルTV放送受信処理部117は、図示のように、デジタルTVチューナ201、OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)復調器202、および著作権保護LSI203を備えている。デジタルTVチューナ201およびOFDM復調器202は、地上波デジタルTV放送の放送番組データを受信するチューナモジュールとして機能する。地上波デジタルTV放送においては、各放送番組データ(ビデオ、オーディオ)に対する圧縮符号化方式としてMPEG2が利用されている。また、映像フォーマットとしては、標準解像度のSD(Standard Definition)と高解像度のHD(High Definition)を使用することができる。
デジタルTVチューナ201およびOFDM202から構成されるチューナモジュールは、アンテナ端子19から入力されるTV放送信号の中から特定チャネルの放送信号を受信し、その受信したTV放送信号からトランスポートストリーム(TS)を取り出す。トランスポートストリームは、圧縮符号化された複数の放送番組データを多重化したストリームである。地上波デジタルTV放送においては、チャネル(物理チャネル)毎に複数の番組が多重化されている。
トランスポートストリームには、スクランブル鍵(Ks)によってスクランブルされた放送コンテンツの他、EMM、ECM等が含まれている。トランスポートストリームは、連続する複数のTSパケット群から構成されている。各TSパケットは、図3に示すように、188バイトの固定長パケットである。TSパケットは、ヘッダとペイロードから構成される。ヘッダのサイズは4バイトの固定長である。ヘッダには、13ビット長のパケットID(PID)が含まれている。PIDは、対応するTSパケットを識別するためのパケット識別子である。このPIDは、対応するTSパケットのペイロードに含まれる情報を識別するために用いられる。具体的には、番組の識別、コンテンツタイプ(オーディオ/ビデオ)の識別、EMM/ECMの識別、番組表のような制御情報の識別のために用いられる。同一放送番組に属するTSパケット群それぞれは、その放送番組に対するPIDテーブルによって指定されるPIDを有する。
著作権保護LSI203は放送コンテンツの著作権保護(RMP:Rights Management and Protection)を実現するための専用LSIである。著作権保護LSI203には、本コンピュータ10に対応するデバイスIDおよびデバイス鍵Kdが予め記憶されている。著作権保護LSI203は、トランスポートストリームに含まれるECMおよびEMMと、デバイス鍵(Kd)とを用いて、スクランブル鍵(Ks)を生成する。そして、著作権保護LSI203は、スクランブル鍵(Ks)によって放送コンテンツをデスクランブル(復号)して、放送コンテンツの暗号化を解除する。
また、著作権保護LSI203は、デスクランブルされたトランスポートストリームから目的の放送番組に対応するPIDを含むTSパケット群を抽出するPIDフィルタリング機能を有している。このPIDフィルタリング機能により、視聴/記録対象の放送番組に対応するTSパケット群のみをTVアプリケーションプログラムに送ることができる。これにより、TVアプリケーションプログラム側ではPIDフィルタリング処理を行う必要が無くなるので、TVアプリケーションプログラムの負荷を低減することができる。また、PIDフィルタリング処理を著作権保護LSI203によって行うことにより、PCIバスに流れるデータ量を大幅に削減することもできる。
また、著作権保護LSI203は、PIDフィルタリング機能によって抽出されたTSパケット群を再度暗号化する機能を有している。この暗号化は、著作権保護LSI203およびTVアプリケーションプログラムが共通鍵としてそれぞれ保有している暗号鍵を用いて実行される。この暗号鍵は、スクランブル鍵とは異なる鍵である。この暗号化により、暗号化された番組コンテンツをPCIバスを介して主メモリ103に転送することができる。よって、たとえPCIバス経由で番組コンテンツが不正に取り出されても、その取り出された番組コンテンツが再生されることを防止することができる。
アナログTV放送受信処理部118は地上波アナログTV放送のようなアナログ放送番組を受信する装置であり、アンテナ端子20に接続されている。このアナログTV放送受信処理部118は、図示のように、アナログTVチューナ301およびMPEG2エンコーダ302を含んでいる。アナログTVチューナ301はアナログ放送番組を受信するチューナモジュールであり、アンテナ端子20から入力されるTV放送信号の中から特定チャネルの放送信号を受信する。アナログTVチューナ301によって受信された放送番組データはMPEG2エンコーダ302に送られる。MPEG2エンコーダ302は、放送番組データをMPEG2規格の符号化方式で圧縮符号化して、圧縮符号化されたビデオデータおよび圧縮符号化されたオーディオが多重化されたプログラムストリーム(PS)を生成する。
次に、図4を参照して、放送コンテンツのスクランブル/デスクランブルの仕組みについて説明する。
放送局においては、スクランブル処理部401、暗号化部402,403が設けられている。また、放送局においては、正当な受信機の機種または製造メーカ毎に、デバイスIDとデバイス鍵Kdとが管理されている。スクランブル処理部401は、放送番組データ(番組コンテンツ)をスクランブル鍵Ksによって暗号化(スクランブル)する。暗号化部402は、スクランブル鍵Ksをワーク鍵Kwによって暗号化して、暗号化されたスクランブル鍵Ksを含むECMを生成する。暗号化部403は、ワーク鍵Kwを複数のデバイスIDそれぞれに対応する複数のデバイス鍵Kdによってそれぞれ暗号化して、暗号化された複数のワーク鍵Kwをそれぞれ含む複数のEMMを生成する。この場合、各EMMには、対応するデバイスIDが付加される。スクランブル鍵Ksの暗号化およびワーク鍵Kwの暗号化は、例えばAES(Advanced Encryption Standard)を用いて実行される。
本コンピュータ10の著作権保護LSI203は、EMM復号部411、ECM復号部412、およびデスクランブル部413を含む。EMM復号部411は、著作権保護LSI203内に格納されたデバイス鍵KdによってEMMを復号して、ワーク鍵Kwを生成する。この場合、EMM復号部411は、複数のEMMの中から本コンピュータ10のデバイスIDに対応するEMMを識別し、その識別されたEMMをデバイス鍵Kdによって復号する。ECM復号部412は、生成されたワーク鍵KwによってECMを復号して、スクランブル鍵Ksを生成する。デスクランブル部413は、生成されたスクランブル鍵Ksによって番組コンテンツを復号(デスクランブル)する。
次に、図5を参照して、著作権保護LSI203の具体的な構成の例を説明する。
著作権保護LSI203は、図示のように、RMPコントローラ501、フラッシュEEPROM502、RAM503、デスクランブラ504、タイムスタンプ付加部505、PIDフィルタ部506、暗号化部507、およびPCIインタフェース部508から構成されている。
RMPコントローラ501は著作権保護LSI203の動作を制御するマイクロコンピュータであり、スクランブル鍵Ksを生成するための処理を実行する。フラッシュEEPROM502は、デバイス鍵KdをデバイスIDと一緒に格納した不揮発性メモリである。RAM503は、RMPコントローラ501の作業メモリとして用いられる。
デスクランブラ504は、スクランブルされた各トランスポートストリーム(TS)パケットをRMPコントローラ501によって生成されたスクランブル鍵Ksによってデスクランブルする。デスクランブルされたTSパケットはタイムスタンプ付加部505に送られる。タイムスタンプ付加部505は、デスクランブルされた188バイト長のTSパケットの先頭に4バイト長のタイムスタンプを付加して、192バイト長のパケットを生成する。タイムスタンプは、TSパケット間の時間的な順番を示す。タイムスタンプ付加部505によってTSパケットをタイムスタンプ付きの192バイト長のパケットに変換することにより、後述する暗号化部507による暗号化処理を効率よく実行することが可能となる。
PIDフィルタ部506は、TSパケットのPIDを監視することによって、視聴対象の番組の再生に必要なTSパケット群のみを抽出するフィルタ回路である。すなわち、PIDフィルタ部506は、デスクランブルされたトランスポートストリームに含まれるTSパケット群それぞれのPIDに基づいて、トランスポートストリームに含まれるTSパケット群の中から視聴対象の放送番組データに対応するTSパケット群を抽出する。視聴対象の番組はCPU101によって指示される。PIDフィルタ部506によって抽出された各パケットは暗号化部507に送られる。
暗号化部507は192バイト長のパケット毎に暗号化処理を実行する。この暗号化は、ECM,EMMの暗号化と同じAES方式を用いて実行される。暗号化部507は、ブロックサイズ128bitの暗号鍵を用いて、128bit長のブロック毎に192バイト長のパケットを暗号化する。すなわち、192バイト長のパケットは、各々が128bit長の12個のブロックに分割され、それらブロック毎に暗号化される。暗号化された各タイムスタンプ付きTSパケットは、PCIインタフェース部508に送られる。
また、AES方式に対応する暗号化部507の演算回路は、ECM,EMMの復号のための演算にも利用される。すなわち、RMPコントローラ501は、PIDフィルタ部506からEMMを受け取る。そして、RMPコントローラ501は、EMMとデバイス鍵Kdとを暗号化部507に入力して、暗号化部507にEMMの復号処理を実行させる。これにより、RMPコントローラ501は、ワーク鍵Kwを暗号化部507から取得することができる。また、RMPコントローラ501は、PIDフィルタ部506からECMを受け取る。そして、RMPコントローラ501は、ECMとワーク鍵Kwとを暗号化部507に入力して、暗号化部507にECMの復号処理を実行させる。これにより、RMPコントローラ501は、スクランブル鍵Ksを暗号化部507から取得することができる。
このように、RMPコントローラ501は、EMM、ECMを復号するための処理を暗号化部507を用いて実行する。これにより、RMPコントローラ501内にAES暗号のための演算回路を実装する必要がなくなり、回路を簡素化することができる。
次に、図6を参照して、地上波デジタルTV放送の受信から再生までの一連の処理の手順を説明する。
デジタルTVチューナ201およびOFDM復調器202から構成されるチューナモジュールは、地上波デジタルTV放送の放送番組データを受信する。受信された放送番組データは、上述したように、スクランブルされたトランスポートストームから構成されている。このトランスポートストームは著作権保護LSI203に送られる。
著作権保護LSI203においては、トランスポートストームはデスクランブラ504によってデスクランブルされる。このデスクランブルは、上述したように、ECM、EMM、およびデバイス鍵Kdから生成されるスクランブル鍵Ksを用いて実行される。デスクランブルされた各TSパケットはPIDフィルタ部506に送られる。PIDフィルタ部506は48個のエントリを持つPIDテーブルを有しており、このPIDテーブルを参照して、デスクランブラ504からの各TSパケット毎に抽出すべきTSパケットであるか否かを判別する。
PIDテーブルは、複数の規定PID値を保持するPIDテーブル601Aと、複数の指定PID値を保持するPIDテーブル601Bとから構成されている。規定PID値は、地上波デジタルTV放送の規格で定められた各種制御情報を含むTSパケットを識別するPID値である。PIDテーブル601Aには、16個の規定PID値が保持されている。指定PID値は視聴対象の放送番組に関するTSパケットを識別するPID値であり、RMPコントローラ501によってPIDテーブル601Bに設定される。
PIDフィルタ部506は、PIDテーブル601A,601Bを参照して、デスクランブルされたTSパケット群の中からPIDテーブル601A,601Bに設定されたPID値群のいずれかと一致するPID値を含むTSパケット群を抽出する。すなわち、PIDフィルタ部506は、デスクランブルされたTSパケットに含まれるPID値とPIDテーブル601A,601Bに設定された各PID値とを比較し、デスクランブルされたTSパケットに含まれるPID値がPIDテーブル601A,601Bに設定されたPID値のいずれかに一致するか否かを判別する。一致した場合、PIDフィルタ部506は、デスクランブルされたTSパケットを暗号化部507に送出する。
このように、PID値が設定されたPIDテーブル601A,601Bを参照してPIDフィルタリング処理を行うことにより、PIDフィルタリング処理を高速に実行することが可能となる。
暗号化部507は、PIDフィルタ部506から送出される各TSパケットを暗号化してPCIバス上に出力する。これにより、視聴対象の放送番組に関する暗号化されたTSパケット群のみを含むパーシャルトランスポートストリームがPCIバスを介して主メモリ103に転送される。
TVアプリケーションプログラムはソフトウェアデコーダ701を備えている。ソフトウェアデコーダ701は、CPU101に著作権保護LSI203からのパーシャルトランスポートストリームの受信および再生を実行させるプログラムである。ソフトウェアデコーダ701は、その機能モジュールとして、復号部711、デマルチプレクサ712、ビデオデコーダ713、およびオーディオデコーダ714を備えている。
復号部711は、パーシャルトランスポートストリームに含まれる各TSパケットを著作権保護LSI203と共有している暗号鍵を用いて復号する。復号されたパーシャルトランスポートストリームはデマルチプレクサ712に送られる。デマルチプレクサ712は、復号されたパーシャルトランスポートストリームをビデオデータを含むTSパケットとオーディオデータを含むTSパケットとに分離する。ビデオデータを含むTSパケットの各々はビデオデコーダ713に送られ、オーディオデータを含むTSパケットの各々はオーディオデコーダ714に送られる。ビデオデコーダ713は、ビデオデータをデコード(伸張)する。デコードされたビデオデータは、LCD17に表示される。オーディオデコーダ714は、オーディオデータをデコード(伸張)する。デコードされたオーディオデータはスピーカ18A,18Bから出力される。
上述したように、ソフトウェアデコーダ701は、デジタル放送データを一括で処理することはできず、段階を経て処理しなければならない。したがって、各モジュールで処理したデータは、主メモリ103に一旦格納した後に次段のモジュールにデータを渡す必要がある。このデータの引渡し時にオープンなシステム上では内容を読み取られたり、キャプチャされることがあるため、暗号化することが必要である。
そこで、各モジュール711、712の出力部分にデータを部分的に暗号化する部分暗号部711A、712Bを設けると共に、各モジュール712、713、714の入力部分に部分復号部712A、713A、714Aを設ける。
部分暗号/復号部を、各モジュールの出力部分と入力部分に入れることにより、モジュール間のデータがキャプチャされても、部分的に暗号化されているため図7に示すように再生することができない。なお、図7(A)はLCD17に表示される映像であり、図7(B)はキャプチャされたデータに基づいて再生した映像である。
また、暗号するデータ量は、ストリームの全体を暗号化する場合の5%以下であるため、CPUの処理量が非常に少なく、性能劣化の影響が少ない。
データを部分暗号化する場合は、図8に示すように、CPU101内のバッファの全体サイズAからサンプル数Cを取り出す。この場合、A/C=Bのオフセット毎にDサイズ分を暗号前のバッファへコピーする。すべてのC個のサンプルをコピーした後、AESなどの暗号化方式で暗号前の平文バッファ全体を一度に暗号化する。暗号された結果は暗号後のバッファに出力されるので、元のバッファにA/C=Bのオフセット毎にコピーバックする。C個コピーした後、そのバッファを次段のモジュールに送る。サンプルの取り出し方は、上記のように同じ間隔毎に取り出したり、またはハッシュなどの同じシーケンスのオフセット間隔で取り出してもよい。
部分復号部712A、713A、714Aによる復号化は、図9に示すように逆の手順で行う。後段のモジュールが受信したバッファのサイズAは暗号化時と同じであるため復号すべきサンプルがある位置は同じである。したがって、A/C=Bオフセット毎に暗号ブロックのバッファにコピーし、C個コピーした後、AESで同じ暗号時の鍵で復号する。復号後のバッファから同じBのオフセット毎にTSのバッファにコピーバックして戻すことで完了する。復号後、次段のモジュールに送る。サンプルの取り出し方は、上記のように同じ間隔毎に取り出したり、またはハッシュなどの同じシーケンスのオフセット間隔で取り出してもよい。
上述した実施例は、デジタル放送受信装置やデジタル放送を受信するコンピュータの場合、CPUを使って放送コンテンツの復号化をおこなう場合もあるが、チューナ部のハードウェアで復号する場合には、復号データをPCIバスなどの汎用バスを経由してメモリに転送される。この転送中のデータをキャプチャされるのを防ぐため、上述した部分暗号化の方式を使用できる。暗号時のハードウェア処理も、転送後のソフトウェアによる復号も全暗号かけるよりも処理量が少ないので、ハードウェアのコスト、CPUの使用率を下げることができる。
また、コピー制限等の保護が必要な映像、音声コンテンツを扱う機器すべてに本発明は使用できる。
例えば、HD DVD等の記録メディアから映像コンテンツを取り出し、内部で復号化して表示部で映像を表示させるが、映像をデコードするには各段階のソフトウェア、ハードウェアの処理モジュールが必要であり、その間のメモリ内の暗号化が必要である場合に、本発明を適用できる。
また、HDDやDVD等に記録する際に、全暗号かけずに部分暗号化方式で記録することが可能である。
また、ネットワークを経由して、デジタルコンテンツを配信する際に、ネットワークへ送信する機器、受信側のセットトップボックスに使用することも考えられる。
また、デジタルデータの一部分のみ暗号化かけることにより、制限されたシーンの内容の表示再生は可能だが、それ以外は視聴できないようにしても良い。
なお、本発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合せてもよい。
10…ノートブック型パーソナルコンピュータ,17…LCD,18A.18B…スピーカ,101…CPU,103…主メモリ,701…ソフトウェアデコーダ,711…復号部,711A.712B…部分暗号部,712…デマルチプレクサ,712B.713A…部分復号部,713…ビデオデコーダ,714…オーディオデコーダ。
Claims (8)
- ビデオデータとオーディオデータとを含む映像音声情報から映像の表示と音声の出力とを行う情報処理装置であって、
各種ソフトウェアを実行可能なプロセッサと、
データが格納されるメモリと、
映像の表示および音声の出力を行うための処理を行うために、前記プロセッサによって実行される複数のモジュールによって構成されるソフトウェアから構成されるデコーダであって、前記モジュール間で前記メモリを介して転送するデータを部分的に暗号化する処理と、前記モジュール間で前記メモリを介して転送されたデータを復号する処理とを前記プロセッサに実行させるデコーダとを具備することを特徴とする情報処理装置。 - 前記データを部分的に暗号化する処理において、前記プロセッサは、前記データから一部のデータを複数抜き取る処理と、抜き取られた複数のデータを一つのブロックとして暗号化する処理と、暗号化されたブロックを分割して抜き取った部分と差し替える処理とを実行し、
前記部分的に暗号化された生成データを復号する処理において、前記プロセッサは、他のモジュールから転送されたデータから、差し替えられた部分を取り出して一つのブロックに戻す処理と、前記部録を復号化する処理と、復号化されたデータを前記分割して抜き取った部分と差し替える処理とを実行することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。 - 前記データから一部のデータを複数抜き取る処理時、抜き取り方法をある一定のルールで変化させることを特徴とする請求項2記載の情報処理装置。
- デジタル放送を受信し、前記映像音声情報を出力するチューナを更に具備することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- 前記映像音声情報が記録された光ディスクを再生するための光ディスク装置を更に具備することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
- ビデオデータとオーディオデータとを含み、コンテンツ保護を要する映像音声情報を通信ネットワークのストリームで転送する場合に、前記映像音声情報に対して部分的に暗号化を施こすことを特徴とする映像音声情報保護方法。
- 前記データを部分的に暗号化する処理において、前記映像音声情報から一部のデータを複数抜き取る処理と、抜き取られた複数のデータを一つのブロックとして暗号化し、暗号化されたブロックを分割して抜き取った部分と差し替えることを特徴とする請求項6記載の映像音声情報保護方法。
- 前記データから一部のデータを複数抜き取る時、抜き取り方法をある一定のルールで変化させることを特徴とする請求項7記載の映像音声情報保護方法。
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