JP2015073269A - 送信装置、受信装置および限定受信システム - Google Patents

送信装置、受信装置および限定受信システム Download PDF

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Abstract

【課題】スクランブルを行うスクランブル方式を選択して、限定受信を行うことが可能な限定受信システムを提供する。【解決手段】限定受信システムSは、送信装置1において、テーブル情報であるPMTまたはCATに、スクランブルに用いるスクランブル方式を識別するスクランブル方式識別を設定して受信装置3に通知し、受信装置3において、通知されたスクランブル方式でコンテンツをデスクランブルすることを特徴とする。【選択図】図1

Description

本発明は、限定受信システムにおいて、コンテンツをスクランブルする際のスクランブル方式(暗号化方式)の切り替えを可能とする送信装置、受信装置および限定受信システムに関する。
従来、デジタル放送では、コンテンツ保護およびアクセス制御を実現する限定受信システムを採用している。この限定受信システムでは、放送されるコンテンツはスクランブルされており、そのスクランブルを解くためのスクランブル鍵を安全に配送する仕組みとして、鍵の関連情報を用いてスクランブル鍵を配送する関連情報サブシステム(3重鍵方式)を実装している(非特許文献1参照)。
この関連情報サブシステムが実現する限定受信方式には、例えば、有料放送を実現するCAS(Conditional Access System)、コンテンツ保護に特化した放送を実現するRMP(Rights Management and Protection)等がある。
このように、異なる関連情報サブシステムを並列運用する手法として、現在のデジタル放送では、サイマルクリプト方式が採用されている。
このサイマルクリプト方式は、限定受信方式を特定する限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子を、プログラムマップテーブル(PMT:Program Map Table)や限定受信テーブル(CAT:Conditional Access Table)に複数並列に設定する手法である(特許文献1、非特許文献2参照)。
限定受信方式では、コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵は、ワーク鍵で暗号化されて、ECM(Entitlement Control Message)と呼ばれる受信装置共通の鍵情報として伝送される。そして、複数の異なる限定受信方式を採用する場合、複数のECMは並行して伝送される。
この場合、サイマルクリプト方式では、ECMを伝送するパケットを識別するためのパケット識別を含んだ限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子をPMTに限定受信方式ごとに複数設定し、そのPMTを予め受信装置に伝送しておく。そして、受信装置は、PMTに設定されている複数の限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子の中で、自身の限定受信方式に適合する限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されているパケット識別によって、放送ストリームから、対応するECMを抽出する。
また、限定受信方式では、ワーク鍵は、受信装置個別の暗号鍵で暗号化されて、EMM(Entitlement Management Message)と呼ばれる受信装置個別の鍵情報として伝送される。そして、複数の異なる限定受信方式を採用する場合、複数のEMMは並行して伝送される。
この場合、サイマルクリプト方式では、EMMを伝送するパケットを識別するためのパケット識別を含んだ限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子をCATに限定受信方式ごとに複数設定し、そのCATを予め受信装置に伝送しておく。そして、受信装置は、CATに設定されている複数の限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子の中で、自身の限定受信方式に適合する限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されているパケット識別によって、放送ストリームから、対応するEMMを抽出する。
特許第5113954号公報
「デジタル放送におけるアクセス制御方式 標準規格(ARIB STD−B25) 第3部」、6.2版、一般社団法人電波産業会、平成24年9月25日改定 「地上デジタルテレビジョン放送運用規定 技術資料(ARIB TR−B14) 第五編第二部」、4.8版、P112−113、一般社団法人電波産業会、平成24年2月14日改定
従来のデジタル放送では、異なる限定受信方式ごとに鍵情報を配信している。これによって、従来のデジタル放送は、CAS、RMP等の異なる限定受信方式で限定受信を実現することができる。
しかし、従来は、すべての限定受信方式において、スクランブルを行う際に用いるスクランブル方式(暗号化方式)は固定(MULTI2暗号を使用)されており、スクランブル方式を選択的に切り替える仕組みがない。
このように、1つのスクランブル方式を用いた場合、スクランブル方式が不正に解読されると、コンテンツが不正利用されてしまう可能性がある。
そこで、1つのスクランブル方式が解読された場合でも、他のスクランブル方式に切り替えることができる等、複数のスクランブル方式の中から使用するスクランブル方式を選択できる仕組みが望まれていた。
本発明は、このような問題、要望に鑑みてなされたものであり、コンテンツをスクランブルする際のスクランブル方方式の切り替えを可能とする送信装置、受信装置および限定受信システムを提供することを課題とする。
前記課題を解決するため、本発明の限定受信システムを構成する送信装置および受信装置を、以下の構成とした。
すなわち、送信装置は、コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵の関連情報である、受信装置共通の共通鍵情報と予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の個別鍵情報とにより、放送ストリームに多重化したスクランブルコンテンツを受信装置に限定受信させる送信装置において、プログラムマップテーブル生成手段と、限定受信テーブル生成手段と、スクランブル手段と、を備える構成とした。
かかる構成において、送信装置は、プログラムマップテーブル生成手段によって、共通鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報であるプログラムマップテーブル(PMT)を生成する。
また、送信装置は、限定受信テーブル生成手段によって、個別鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報である限定受信テーブル(CAT)を生成する。
これによって、スクランブル鍵の関連情報の所在がテーブル情報によって受信装置に通知され、受信装置において、スクランブル鍵を抽出することができる。
また、送信装置は、スクランブル手段によって、指定されたスクランブル方式により、コンテンツをスクランブル鍵でスクランブルする。
これによって、送信装置は、複数のスクランブル方式の中から指定されたスクランブル方式で、コンテンツをスクランブルすることができる。
ここで、プログラムマップテーブル生成手段または限定受信テーブル生成手段は、それぞれが生成するテーブル情報に、コンテンツをスクランブルするスクランブル方式(暗号化方式)を識別するためのスクランブル方式識別(暗号化方式識別)を設定する。
これによって、送信装置は、自身が用いるスクランブル方式を受信装置に通知することができる。
また、受信装置は、コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵の関連情報である、受信装置共通の共通鍵情報と予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の個別鍵情報とにより、送信装置で放送ストリームに多重化されたスクランブルコンテンツを限定受信する受信装置において、プログラムマップテーブル処理手段と、限定受信テーブル処理手段と、鍵抽出手段と、デスクランブル手段と、を備える構成とした。
かかる構成において、受信装置は、プログラムマップテーブル処理手段によって、共通鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報であるプログラムマップテーブルを受信し、共通鍵情報の位置情報を抽出する。
また、受信装置は、限定受信テーブル処理手段によって、個別鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報である限定受信テーブルを受信し、前記個別鍵情報の位置情報を抽出する。
そして、受信装置は、鍵抽出手段によって、抽出したそれぞれの位置情報に基づいて取得した共通鍵情報と個別鍵情報とから、スクランブル鍵を抽出する。そして、受信装置は、デスクランブル手段によって、抽出したスクランブル鍵でスクランブルコンテンツをデスクランブルする。
ここで、プログラムマップテーブル処理手段は、プログラムマップテーブルにコンテンツをスクランブルしたスクランブル方式(暗号化方式)を識別するためのスクランブル方式識別(暗号化方式識別)が設定されている場合に、当該プログラムマップテーブルからスクランブル方式識別を抽出する。
また、限定受信テーブル処理手段は、限定受信テーブルにスクランブル方式識別が設定されている場合に、当該限定受信テーブルからスクランブル方式識別を抽出する。
これによって、受信装置において、送信装置がコンテンツをスクランブルしたスクランブル方式を認識することができる。
そして、スクランブル手段は、プログラムマップテーブルまたは限定受信テーブルから抽出されたスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式によって、スクランブルコンテンツをデスクランブルする。
これによって、受信装置は、送信装置から通知されたスクランブル方式でコンテンツをデスクランブルすることができる。
本発明によれば、コンテンツをスクランブルする際に用いるスクランブル方式として、どのスクランブル方式を用いるのかを、送信装置から受信装置に通知する仕組みを設けることで、送信装置と受信装置とで対応してスクランブル方式を切り替えることができる。
これによって、本発明は、たとえ、1つのスクランブル方式が不正に解読されても、スクランブル方式を切り替えることで、コンテンツの不正利用を防止することができる。
また、本発明によれば、コンテンツ保護のセキュリティ要件に応じて、任意のスクランブル方式に切り替えることができる。
本発明の実施形態に係る限定受信システムの構成を示すシステム構成図である。 本発明の実施形態に係る送信装置の構成を示すブロック構成図である。 図2のPMT生成手段が生成するPMTの構造を示すデータ構造図であって、(a)はPMTのデータ構造の例、(b)はPMT内に設定される限定受信方式記述子,アクセス制御記述子のデータ構造の例、(c)はPMT内に設定されるスクランブル方式記述子のデータ構造の例である。 図2のCAT生成手段が生成するCATの構造を示すデータ構造図であって、(a)はCATのデータ構造の例、(b)はCAT内に設定される限定受信方式記述子,アクセス制御記述子のデータ構造の例、(c)はCAT内に設定されるスクランブル方式記述子のデータ構造の例である。 図2の鍵情報生成手段の構成を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る受信装置の構成を示すブロック構成図である。 図6の鍵抽出手段の構成を示すブロック構成図である。 本発明の実施形態に係る限定受信システムの動作を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
[限定受信システムの概要]
最初に、図1を参照して、本発明の実施形態に係る限定受信システムの概要について説明する。
限定受信システムSは、放送事業者が有するデジタル放送の送信装置1と、各家庭等に設置されたデジタル放送の受信装置3,3,3,…とで構成され、コンテンツ(映像、音声等)をスクランブルするスクランブル鍵の関連情報として、受信装置共通の鍵情報(ECM)と予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の鍵情報(EMM)とを用いて、送信装置1から受信装置3にコンテンツを限定受信させるものである。
なお、デジタル放送の放送波Wは、地上デジタル放送、衛星放送、ケーブル放送等、無線、有線を問わない。また、このデジタル放送は、IPネットワーク等の通信回線を介して伝送する形態であっても構わない。
送信装置1は、所定のスクランブル方式(暗号化方式)を用いてコンテンツをスクランブルし、受信装置3に送信するものである。
ここで、送信装置1は、コンテンツをスクランブルする際のスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別を、プログラムマップテーブル(PMT)または限定受信テーブル(CAT)のスクランブル方式記述子に設定して、放送ストリームに多重化して伝送する。
受信装置3は、送信装置1でスクランブルされたコンテンツを、デスクランブルして限定受信を行うものである。
ここで、受信装置3は、PMTまたはCATに設定されたスクランブル方式識別により、スクランブル方式を特定し、当該スクランブル方式でコンテンツをデスクランブルする。
なお、限定受信方式における鍵情報の所在を示す位置情報(放送ストリームのパケット識別等)は、PMTおよびCATの限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されて伝送される。
すなわち、受信装置3,3,3,…に共通の鍵情報である、スクランブル鍵を含んだ共通鍵情報(ECM)の位置情報(パケット識別等)は、限定受信方式を識別する限定受信方式識別ごとに、PMTに複数設定されて伝送される。
また、受信装置3ごとの個別の鍵情報である、ワーク鍵を含んだ個別鍵情報(EMM)の位置情報(パケット識別等)は、限定受信方式識別ごとに、CATに複数設定されて伝送される。
このように、限定受信システムSは、送信装置1においてコンテンツをスクランブルする際に用いたスクランブル方式を受信装置3に通知し、受信装置3において、通知されたスクランブル方式でコンテンツをデスクランブルすることができる。
これによって、限定受信システムS、限定受信方式ごとにスクランブル方式を切り替えて動作させることができる。
以下、限定受信システムSを構成する送信装置1および受信装置3について順次説明を行う。
[送信装置の構成]
まず、図2を参照(適宜図1参照)して、本発明の実施形態に係る送信装置1の構成について説明する。
ここでは、送信装置1は、エンコード手段10と、PES生成手段11と、セクション生成手段12と、スクランブル方式切替手段13と、PMT生成手段14と、CAT生成手段15と、鍵情報生成手段16と、多重化手段17と、スクランブル手段18と、放送データ送信手段19と、を備える。
エンコード手段10は、コンテンツ(映像、音声等のベースバンド信号)を、符号化(エンコード)するものである。このエンコード手段10は、映像については、例えば、「MPEG−2Video」や「H.265(ISO/IEC 23008−2 HEVC)」で符号化する。また、エンコード手段10は、音声については、例えば、「MPEG−2AAC(Advanced Audio Coding)」や「MPEG−4AAC」で符号化する。
このエンコード手段10は、符号化したデータであるエレメンタリストリーム(ES:Elementary Stream)を、PES生成手段11に出力する。
PES生成手段11は、エンコード手段10で符号化されたデータをパケット化するものである。このPES生成手段11は、符号化されたエレメンタリストリーム(ES)を、MPEG−2システムで規定されているPES(Packetized Elementary Stream)と呼ばれるデータ形式に変換する。
このPES生成手段11は、パケット化したデータ(PES)を多重化手段17に出力する。
セクション生成手段12は、受信装置3に通知するための番組情報、鍵情報等の制御情報をセクション化するものである。ここでは、セクション生成手段12は、PMT生成手段14で生成されるPMT(プログラムマップテーブル)を構成する情報、CAT生成手段15で生成されるCAT(限定受信テーブル)を構成する情報、鍵情報生成手段16で生成されるECM(共通鍵情報)およびEMM(個別鍵情報)等を入力する。
そして、セクション生成手段12は、入力された各制御情報を、MPEG2システムで規定されているセクション形式のデータに変換する。このとき、セクション生成手段12は、セクションのヘッダに、PMT、CAT、ECM、EMM等を識別するための固有のテーブル識別を付加したり、誤り検出符号(CRC)を付加することでセクションを生成する。
このセクション生成手段12は、生成したセクションを多重化手段17に出力する。
スクランブル方式切替手段13は、外部から指示されるスクランブル方式切替指示に基づいて、スクランブル手段18で用いるスクランブル方式を切り替えるものである。
このスクランブル方式切替手段13は、外部から、MULTI2、AES、Camellia等、予めスクランブル手段18の機能として有しているスクランブル方式の切り替えを指示されることで、当該スクランブル方式でスクランブルを行う旨をスクランブル手段18に指示する。なお、スクランブル方式切替手段13で行うスクランブル方式の切り替えは、スクランブル(暗号化)を行わないことを示す切り替えも含まれる。
また、スクランブル方式切替手段13は、外部から指示されたスクランブル方式を識別するための情報(スクランブル方式識別)を、PMT生成手段14およびCAT生成手段15に出力する。
PMT生成手段(プログラムマップテーブル生成手段)14は、編成チャンネルを構成するコンポーネントを特定する情報を指定するためのテーブル情報を生成するものである。このテーブル情報は、ARIBのSTD−B10で規定されているPMTを構成する各情報とすることができる。
ここでは、PMT生成手段14は、外部から入力される限定受信方式を特定する限定受信方式識別や、受信装置共通の鍵情報(ECM)の所在を特定する配置場所(位置情報)を含んだ、PMTを構成する記述子である限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子を生成する。また、PMT生成手段14は、スクランブル方式切替手段13を介して通知されるスクランブルを行う際のスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別(暗号化方式識別)を含んだ、PMTを構成する記述子であるスクランブル方式記述子を生成する。
なお、このPMT生成手段14は、これらの情報以外にも、例えば、ARIBのSTD−B10で規定されている放送番組を構成する種々の符号化信号を伝送するパケットの位置情報(PID)を設定することができるが、本発明においては直接関係がないため説明を省略する。
このPMT生成手段14は、外部からの指示により、編成チャンネルを構成するストリーム(映像、音声、字幕等)ごとに限定受信を行う場合、ストリームに対応付けて限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子、および、スクランブル方式記述子を生成して配置する。また、PMT生成手段14は、外部からの指示により、編成チャンネル全体に対して限定受信を行う場合、編成チャンネルに対して1つの限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子、および、スクランブル方式記述子を生成して配置する。
このPMT生成手段14は、PMTを構成する各情報をセクション生成手段12に出力する。
ここで、図3を参照して、PMTの構造の一例について説明する。なお、ここでは、ARIBのSTD−B10で規定されているPMTの詳細な構造については、図示および説明を省略する。
図3(a)に示すように、PMTは、他のテーブル情報と識別するためのテーブル識別等を含んだセクションヘッダと、各種の記述子を配置する記述子領域と、CRC(チェックサム)とで構成される。
この記述子領域には、限定受信方式記述子、アクセス制御記述子、スクランブル方式記述子等が、1つ以上設定される。なお、このPMTの記述子領域は、編成チャンネルに対応する領域Aと、編成チャンネルを構成する各ストリームに対応する領域Bが存在する。この限定受信方式記述子、アクセス制御記述子、スクランブル方式記述子等は、限定受信を行う単位に応じて設定される。
この限定受信方式記述子およびアクセス制御記述子は、図3(b)に示すように、記述子を識別する記述子タグと、記述子長と、限定受信方式識別(CA_system_id)と、鍵情報の位置情報(CA_PID)と、を各項目として含むデータで構成される。なお、PMT内に設定する鍵情報の位置情報(CA_PID)は、共通鍵情報(ECM)のパケット識別(ECM_PID)である。ここで、限定受信方式記述子とアクセス制御記述子とは、アクセス制御記述子が、限定受信方式子記述子に対して、関連情報(ECM,EMM)の伝送経路の種別を識別するための情報が付加されている点が異なるが、本発明には直接関係がないため、個別の記述子としての図示を省略する。
また、スクランブル方式記述子は、図3(c)に示すように、記述子を識別する記述子タグと、記述子長と、スクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別(scramble_system_id)と、を各項目として含むデータで構成される。
図2に戻って、送信装置1の構成について説明を続ける。
CAT生成手段(限定受信テーブル生成手段)15は、限定受信を行うための情報が設定されたテーブル情報である限定受信テーブル(CAT)を生成するものである。このテーブル情報は、ARIBのSTD−B10で規定されているCATを構成する各情報とすることができる。
ここでは、CAT生成手段15は、外部から入力される限定受信方式を特定する限定受信方式識別や、受信装置個別の鍵情報(EMM)の所在を特定する配置場所(位置情報)を含んだ、CATを構成する記述子である限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子を生成する。また、CAT生成手段15は、スクランブル方式切替手段13を介して通知されるスクランブルを行う際のスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別を含んだ、CATを構成する記述子であるスクランブル方式記述子を生成する。
このCAT生成手段15は、CATを構成する各情報をセクション生成手段12に出力する。
ここで、図4を参照して、CATの構造の一例について説明する。なお、ここでは、ARIBのSTD−B10で規定されているCATの詳細な構造については、図示および説明を省略する。
図4(a)に示すように、CATは、他のテーブル情報と識別するためのテーブル識別等を含んだセクションヘッダと、各種の記述子を配置する記述子領域と、CRC(チェックサム)とで構成される。
この記述子領域には、限定受信方式記述子、アクセス制御記述子、スクランブル方式記述子等が、1つ以上設定される。
この限定受信方式記述子およびアクセス制御記述子は、図4(b)に示すように、記述子を識別する記述子タグと、記述子長と、限定受信方式識別(CA_system_id)と、鍵情報の位置情報(CA_PID)と、を各項目として含むデータで構成される。なお、CAT内に設定する鍵情報の位置情報(CA_PID)は、個別鍵情報(EMM)のパケット識別(EMM_PID)である。
また、スクランブル方式記述子は、図4(c)に示すように、記述子を識別する記述子タグと、記述子長と、スクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別(scramble_system_id)と、を各項目として含むデータで構成される。
図2に戻って、送信装置1の構成について説明を続ける。
鍵情報生成手段16は、コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵を生成するとともに、当該スクランブル鍵を受信装置3において抽出するための鍵情報として、受信装置共通の共通鍵情報(ECM)と、予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の個別鍵情報(EMM)とを生成するものである。
ここで、図5を参照(適宜図2参照)して、鍵情報生成手段16の構成について説明する。図5に示すように、鍵情報生成手段16は、スクランブル鍵生成手段160と、ワーク鍵生成手段161と、ECM生成手段162と、マスタ鍵記憶手段163と、EMM生成手段164と、を備える。
スクランブル鍵生成手段160は、コンテンツをスクランブルするための鍵(スクランブル鍵Ks)を生成するものである。
このスクランブル鍵生成手段160は、所定時間間隔(例えば、数秒に1回程度)で、乱数を発生させることでスクランブル鍵Ksを生成する。そして、スクランブル鍵生成手段160は、生成したスクランブル鍵KsをECM生成手段162と、スクランブル手段18とに出力する。
ワーク鍵生成手段161は、スクランブル鍵Ksを暗号化するための鍵(ワーク鍵Kw)を生成するものである。
このワーク鍵生成手段161は、スクランブル鍵Ksに比べ更新時間が長い所定時間間隔(例えば、1ヶ月程度)で、乱数を発生させることでワーク鍵Kwを生成する。そして、ワーク鍵生成手段161は、生成したワーク鍵Kwを、ECM生成手段162と、EMM生成手段164とに出力する。
ECM生成手段162は、スクランブル鍵Ksをワーク鍵Kwで暗号化し、暗号化したスクランブル鍵Ksを含んだ受信装置3共通の鍵情報である共通鍵情報(ECM)を生成するものである。
このECM生成手段162は、生成したECMをセクション生成手段12に出力する。
マスタ鍵記憶手段163は、ワーク鍵生成手段161で生成されたワーク鍵Kwを暗号化する暗号鍵であって、予め個々の受信装置3に付与されている固有の鍵(マスタ鍵Km)を記憶するものである。このマスタ鍵記憶手段163は、一般的な半導体メモリ等の記憶媒体で構成することができる。なお、ワーク鍵Kwを暗号化する暗号鍵は、予め定めた受信装置3の管理単位ごとに個別の鍵である。ここでは、管理単位を受信装置3ごととし、それぞれの受信装置個別のマスタ鍵を暗号鍵とするが、限定受信方式の管理単位を受信機メーカや受信機機種といったデバイス単位とする場合、当該単位で予め受信装置3に割り当てられたデバイス鍵を暗号鍵とする。
EMM生成手段164は、ワーク鍵Kwを、受信装置3個別のマスタ鍵Km(またはデバイス鍵)で暗号化し、暗号化したワーク鍵Kwを含んだ予め定めた受信装置3の管理単位ごとに個別の鍵情報である個別鍵情報(EMM)を生成するものである。
このEMM生成手段164は、生成したEMMをセクション生成手段12に出力する。
図2に戻って、送信装置1の構成について説明を続ける。
多重化手段(MPEG−2TSパケット構成手段)17は、PES生成手段11で生成されたPESパケットと、セクション生成手段12で生成されたセクションとを、MPEG−2TSパケットとして構成するものである。
すなわち、多重化手段17は、所定長(188バイト)のTSパケットのペイロード部に、PESパケットやセクションをマッピングし、TSパケットのヘッダ部に、PAT、CAT、ECM、EMM等の制御情報や、映像、音声等の符号化されたメディアデータを識別するためのパケット識別(PID)を設定する。
この多重化手段17は、生成した多重化データ(MPEG−2TS)をスクランブル手段18に出力する。
スクランブル手段18は、多重化手段17で生成された多重化データ(MPEG−2TS)に対して、スクランブル方式切替手段13から指示されたスクランブル方式を用いてスクランブルを施すものである。このスクランブル手段18は、異なる複数の限定受信方式に対応して複数存在するが、ここでは、限定受信方式は1つとする。なお、複数の限定受信方式を用いる場合、スクランブル方式切替手段13は、それぞれのスクランブル手段18に対して個別にスクランブル方式を切り替えればよい。
このスクランブル手段18は、指定のスクランブル方式でスクランブルしたMPEG−2TSを、放送データ送信手段19に出力する。
放送データ送信手段19は、スクランブル手段18でスクランブルされたMPEG−2TSを、受信装置3に送信するものである。
この放送データ送信手段19は、MPEG−2TSのストリームデータに対して変調を行い、放送データとして、各受信装置3に送信する。
以上説明したように送信装置1を構成することで、送信装置1は、スクランブル方式を切り替えて、コンテンツをスクランブルすることができる。
このように、送信装置1は、スクランブル方式を切り替えることができるため、送信するデータの種類や、セキュリティ要件に応じて、スクランブル(暗号化)に伴う計算負荷を軽減させたり、セキュリティ強度を高めたり等、送信するデータの内容に適合したスクランブル方式でスクランブルを行うことができる。
[受信装置の構成]
次に、図6を参照(適宜図1参照)して、本発明の実施形態に係る受信装置3の構成について説明する。
ここでは、受信装置3は、放送データ受信手段30と、分離手段31と、デスクランブル手段32と、セクション処理手段33と、CAT処理手段34と、PMT処理手段35と、鍵情報抽出手段36と、鍵抽出手段37と、PES処理手段38と、デコード手段39と、データ処理手段40と、を備える。
放送データ受信手段30は、図示を省略したリモコン装置等を介して、送信装置1から送信された放送波Wから、視聴者が選局した放送データをストリームデータとして復調するものである。この放送データ受信手段30は、復調したストリームデータ(MPEG−2TS)を分離手段31に出力する。
分離手段(MPEG−2TSパケットフィルタリング手段)31は、放送データ受信手段30で受信したストリームデータ(MPEG−2TS)をパケットの種類に応じて、制御情報、データ等のセクションや、映像、音声等のPESに分離するものである。
この分離手段31は、分離したセクションのうちの制御情報をセクション処理手段33に出力し、データをデータ処理手段40に出力し、PESをPES処理手段38に出力する。
ここで、分離手段31は、鍵情報抽出手段36から、EMM位置やECM位置として通知されるパケット識別が通知された場合、当該パケット識別に対応するTSパケットで送信されるECMおよびEMMを抽出し、セクション処理手段33に出力する。
また、分離手段31は、PMTについては、予め定めた固有のパケット識別に対応付けられたテーブル情報であるPAT(Program Association Table)をもとに参照したパケット識別、CATについては、予め定めた固有のパケット識別にそれぞれ対応する情報を抽出することとする。
なお、分離手段31は、TSパケットヘッダに含まれる、ペイロード部のスクランブル有無の情報を参照して、ペイロード部がスクランブルされていることを検知した場合には、デスクランブル手段32にTSパケットのペイロードを出力し、デスクランブルを指示する。
デスクランブル手段32は、スクランブルされたコンテンツ等のデータをデスクランブルするものである。なお、デスクランブル手段32は、異なる複数の限定受信方式に対応する場合、複数存在する。ここでは、限定受信方式を1つとし、デスクランブル手段32を1つ備えるものとする。
ここでは、デスクランブル手段32は、鍵抽出手段37で抽出されたスクランブル鍵Ksを用いて、CAT処理手段34またはPMT処理手段35から通知されたスクランブル方式でスクランブルデータをデスクランブルする。
このデスクランブル手段32は、デスクランブルしたデータを、分離手段31に出力する。
セクション処理手段33は、分離手段31で分離されたセクションの中の制御情報について、パケット識別(PID)に基づいて、PMT、CAT、ECM、EMM等を判別し、個別に抽出(分離)するものである。
このセクション処理手段33は、抽出したECMおよびEMMを、鍵抽出手段37に出力する。また、セクション処理手段33は、抽出したCATをCAT処理手段34に出力し、抽出したPMTをPMT処理手段35に出力する。
CAT処理手段(限定受信テーブル処理手段)34は、セクション処理手段33で分離されたCATに含まれている限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子(図4参照)を参照して、EMMの取得先となるEMM位置(鍵情報の位置情報〔EMM_PID〕)を、鍵情報抽出手段36に通知するものである。
このCAT処理手段34は、限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子(図4参照)に設定されている限定受信方式識別と、図示を省略した記憶手段に記憶されている受信装置3が予め契約等によって設定されている限定受信方式識別(CAS、RMP等)とが一致する限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されているEMMの位置情報を、鍵情報抽出手段36に通知する。
さらに、CAT処理手段34は、CATにスクランブル方式記述子(図4参照)が設定されている場合、スクランブル方式記述子に設定されているスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式をデスクランブル手段32に通知する。
PMT処理手段(プログラムマップテーブル処理手段)35は、セクション処理手段33で分離されたPMTに含まれている限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子(図3参照)を参照して、ECMの取得先となるECM位置(鍵情報の位置情報〔ECM_PID〕)を、鍵情報抽出手段36に通知するものである。
このPMT処理手段35は、限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子(図3参照)に設定されている限定受信方式識別と、図示を省略した記憶手段に記憶されている受信装置3が予め契約等によって設定されている限定受信方式識別(CAS、RMP等)とが一致する限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されているECMの位置情報を、鍵情報抽出手段36に通知する。
さらに、PMT処理手段35は、PMTにスクランブル方式記述子(図3参照)が設定されている場合、スクランブル方式記述子に設定されているスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式をデスクランブル手段32に通知する。
鍵情報抽出手段36は、CAT処理手段34およびPMT処理手段35から通知されるEMMおよびECMの取得先を示す位置情報(EMM位置,ECM位置)に基づいて、EMMおよびECMの取得制御を行うものである。
この鍵情報抽出手段36は、CAT処理手段34およびPMT処理手段35から位置情報として通知されるパケット識別(EMM_PID,ECM_PID)を、分離手段31に通知して、EMM,ECMの抽出を指示する。
鍵抽出手段37は、セクション処理手段33で分離されたECMおよびEMMから、コンテンツをデスクランブルためのスクランブル鍵を抽出するものである。
ここで、図7を参照(適宜図6参照)して、鍵抽出手段37の構成について説明する。図7に示すように、鍵抽出手段37は、マスタ鍵記憶手段370と、EMM処理手段371と、ECM処理手段372と、を備える。
マスタ鍵記憶手段370は、予め個々の受信装置3に付与されている固有の暗号鍵(マスタ鍵Kmまたはデバイス鍵)を記憶するものである。このマスタ鍵記憶手段370は、一般的な半導体メモリ等の記憶媒体で構成することができる。
EMM処理手段371は、マスタ鍵記憶手段370に記憶されている暗号鍵(マスタ鍵Kmまたはデバイス鍵)で、EMMを復号し、ワーク鍵Kwを取得するものである。このEMM処理手段371は、復号したワーク鍵Kwを、ECM処理手段372に出力する。
ECM処理手段372は、EMM処理手段371で復号されたワーク鍵KwでECMを復号し、スクランブル鍵Ksを取得するものである。このECM処理手段372は、復号したスクランブル鍵Ksを、デスクランブル手段32に出力する。
図6に戻って、受信装置3の構成について説明を続ける。
PES処理手段38は、分離手段31で分離された、同一のパケット識別のPESを単位として、デコード手段39に出力するものである。
すなわち、PES処理手段38は、同一パケット識別で特定される映像、同一パケット識別で特定される音声等の符号化データを、個別にデコード手段39に出力する。
デコード手段39は、PES処理手段38から出力される符号化データをデコードするものである。
例えば、デコード手段39は、PESが映像データであれば、「MPEG−2 Video」や「H.265(ISO/IEC 23008−2 HEVC)」によりデコードし、PESが音声データであれば、「MPEG−2 AAC」や「MPEG−4AAC」でデコードする。
このようにデコードされたデータは、再生したコンテンツとして外部(表示装置、スピーカ等)に出力される。
データ処理手段40は、分離手段31で分離されたセクションの中のデータについて各種の処理を実行するものである。例えば、受信装置3のファームウェア更新のエンジニアリングサービスに必要なファイル等をデータで取得し、ファームウェアの更新を行う処理等である。
以上説明したように受信装置3を構成することで、受信装置3は、送信装置1から通知されたスクランブル方式識別により指定されるスクランブル方式を用いてコンテンツをデスクランブルすることができる。
[限定受信システムの動作]
次に、図8を参照(構成については、適宜図2,図5〜図7参照)して、限定受信システムSの動作について説明する。なお、ここでは、限定受信方式を1つとして説明する。
まず、送信装置1は、CAT生成手段15によって、EMM位置情報を含んだCATを生成する(ステップS10)。
具体的には、送信装置1は、CAT生成手段15によって、CATに設定するための記述子として、EMM位置情報を含んだ限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子を生成する。そして、送信装置1は、セクション生成手段12によって、限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子をCATのテーブル情報として設定する(図4参照)。
なお、CAT生成手段15は、外部からの指示で、放送番組等に限定されずに限定受信を行う場合、スクランブル方式切替手段13を介して通知されるスクランブル方式を識別するスクランブル方式識別を含んだスクランブル方式記述子を生成する。そして、送信装置1は、セクション生成手段12によって、スクランブル方式記述子をCATのテーブル情報として設定する(図4参照)。
そして、送信装置1は、多重化手段17によって、ステップS10で生成されたCATを、放送ストリームに多重化する(ステップS11)。
また、送信装置1は、PMT生成手段14によって、ECM位置情報を含んだPMTを生成する(ステップS12)。
具体的には、送信装置1は、PMT生成手段14によって、PMTに設定するための記述子として、ECM位置情報を含んだ限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子を生成する。そして、送信装置1は、セクション生成手段12によって、限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子をPMTのテーブル情報として設定する(図3参照)。
なお、PMT生成手段14は、外部からの指示で、放送番組やストリームを特定して限定受信を行う場合、スクランブル方式切替手段13を介して通知されるスクランブル方式を識別するスクランブル方式識別を含んだスクランブル方式記述子を生成する。そして、送信装置1は、セクション生成手段12によって、スクランブル方式記述子をPMTのテーブル情報として設定する(図4参照)。
そして、送信装置1は、多重化手段17によって、ステップS12で生成されたPMTを、放送ストリームに多重化する(ステップS13)。
また、送信装置1は、鍵情報生成手段16のEMM生成手段164によって、ワーク鍵生成手段161で生成されたワーク鍵Kwをマスタ鍵Km(またはデバイス鍵)で暗号化し、暗号化したワーク鍵Kwを含んだ受信装置3個別の鍵情報である個別鍵情報(EMM)を生成する(ステップS14)。
そして、送信装置1は、多重化手段17によって、ステップS14で生成されたEMMを、放送ストリームに多重化する(ステップS15)。
また、送信装置1は、鍵情報生成手段16のECM生成手段162によって、スクランブル鍵生成手段160で生成されたスクランブル鍵Ksをワーク鍵Kwで暗号化し、暗号化したスクランブル鍵Ksを含んだ受信装置3共通の鍵情報である共通鍵情報(ECM)を生成する(ステップS16)。
そして、送信装置1は、多重化手段17によって、ステップS16で生成されたECMを、放送ストリームに多重化する(ステップS17)。
さらに、送信装置1は、スクランブル手段18によって、エンコード手段10で符号化され、PES生成手段11でPES化されたコンテンツを、TSパケットごとにスクランブル鍵Ksでスクランブルし、スクランブルコンテンツを生成する(ステップS18)。
なお、スクランブル手段18は、スクランブル方式切替手段13から通知されるスクランブル方式でスクランブルを行う。
そして、送信装置1は、多重化手段17によって、ステップS18で生成されたスクランブルコンテンツを、放送ストリームに多重化する(ステップS19)。
以上の動作によって、送信装置1は、スクランブル方式を切り替えて、コンテンツをスクランブルすることができる。
なお、ここでは、説明を簡単にするために、CAT、PMT、EMM、ECMおよびコンテンツを、順次放送ストリームに多重化する流れで動作を説明した。しかし、これらの情報は、厳密には、個別のタイミングで放送ストリームに多重化される。
一方、受信装置3は、放送データ受信手段30によって、放送データを放送ストリームに復調しつつ以下の動作を行う。
すなわち、受信装置3は、放送ストリームにCATが多重化されている場合、分離手段31によってセクションを分離し、セクション処理手段33によって、セクションの中からCATを分離する(ステップS20)。
そして、受信装置3は、CAT処理手段34によって、ステップS20で分離されたCATの限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されている受信装置個別の鍵情報の位置情報(EMM位置情報〔EMM_PID〕)を抽出する(ステップS21)。
このとき、CATにスクランブル方式識別を含んだスクランブル方式記述子が設定されていた場合、CAT処理手段34は、スクランブル方式識別を抽出し、そのスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式をデスクランブル手段32に通知する。
また、受信装置3は、放送ストリームにPMTが多重化されている場合、分離手段31によってセクションを分離し、セクション処理手段33によって、セクションの中からPMTを分離する(ステップS22)。
そして、受信装置3は、PMT処理手段35によって、ステップS22で分離されたPMTの限定受信方式記述子またはアクセス制御記述子に設定されている受信装置共通の鍵情報の位置情報(ECM位置情報〔ECM_PID〕)を抽出する(ステップS23)。
このとき、PMTにスクランブル方式識別を含んだスクランブル方式記述子が設定されていた場合、PMT処理手段35は、スクランブル方式識別を抽出し、そのスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式をデスクランブル手段32に通知する。
また、受信装置3は、放送ストリームにEMMが多重化されている場合、分離手段31によって、放送ストリームから当該EMMを分離する(ステップS24)。
このとき、分離手段31は、ステップS21で抽出された位置情報であるEMM_PIDのパケット識別を有するEMMを抽出する。
そして、受信装置3は、鍵抽出手段37のEMM処理手段371によって、ステップS24で抽出したEMMを、マスタ鍵記憶手段370に記憶されているマスタ鍵Kmで復号することで、ワーク鍵Kwを抽出する(ステップS25)。
また、受信装置3は、放送ストリームにECMが多重化されている場合、分離手段31によって、放送ストリームから当該ECMを分離する(ステップS26)。
このとき、分離手段31は、ステップS23で抽出された位置情報であるECM_PIDのパケット識別を有するECMを抽出する。
そして、受信装置3は、鍵抽出手段37のECM処理手段372によって、ステップS26で抽出したECMを、ステップS25で抽出したワーク鍵Kwで復号することで、スクランブル鍵Ksを抽出する(ステップS27)。
また、受信装置3は、分離手段31によって、放送ストリームに多重化されているスクランブルコンテンツ(PES)を分離する(ステップS28)。
そして、受信装置3は、デスクランブル手段32によって、ステップS28で分離したスクランブルコンテンツを、ステップS21で抽出されたスクランブル方式識別またはステップS23で抽出されたスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式により、ステップS27で抽出したスクランブル鍵Ksでデスクランブル(復号)する(ステップS29)。
そして、受信装置3は、PES処理手段38によって、デスクランブルされた同一のパケット識別のPESをデコード手段39に出力し、デコード手段39によって符号復号を行うことで、コンテンツを再生する(ステップとして図示せず)。
以上の動作によって、受信装置3は、放送ストリームに多重化して送信される、スクランブルコンテンツを、指定されたスクランブル方式を用いてデスクランブルすることができる。
S 限定受信システム
1 送信装置
10 エンコード手段
11 PES生成手段
12 セクション生成手段
13 スクランブル方式切替手段(暗号化方式切替手段)
14 PMT生成手段(プログラムマップテーブル生成手段)
15 CAT生成手段(限定受信テーブル生成手段)
16 鍵情報生成手段
17 多重化手段
18 スクランブル手段
19 放送データ送信手段
3 受信装置
30 放送データ受信手段
31 分離手段(MPEG−2TSパケットフィルタリング手段)
32 デスクランブル手段
33 セクション処理手段
34 CAT処理手段(限定受信テーブル処理手段)
35 PMT処理手段(プログラムマップテーブル処理手段)
36 鍵情報抽出手段
37 鍵抽出手段
38 PES処理手段
39 デコード手段
40 データ処理手段

Claims (3)

  1. コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵の関連情報である、受信装置共通の共通鍵情報と予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の個別鍵情報とにより、放送ストリームに多重化したスクランブルコンテンツを受信装置に限定受信させる送信装置において、
    前記共通鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報であるプログラムマップテーブルを生成するプログラムマップテーブル生成手段と、
    前記個別鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報である限定受信テーブルを生成する限定受信テーブル生成手段と、
    指定されたスクランブル方式により、前記コンテンツを前記スクランブル鍵でスクランブルするスクランブル手段と、を備え、
    前記プログラムマップテーブル生成手段または前記限定受信テーブル生成手段が、それぞれが生成するテーブル情報に、前記コンテンツをスクランブルするスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別を設定することを特徴とする送信装置。
  2. コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵の関連情報である、受信装置共通の共通鍵情報と予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の個別鍵情報とにより、送信装置で放送ストリームに多重化されたスクランブルコンテンツを限定受信する受信装置において、
    前記共通鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報であるプログラムマップテーブルを受信し、当該共通鍵情報の位置情報を抽出するプログラムマップテーブル処理手段と、
    前記個別鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報である限定受信テーブルを受信し、当該個別鍵情報の位置情報を抽出する限定受信テーブル処理手段と、
    抽出したそれぞれの位置情報に基づいて取得した前記共通鍵情報と前記個別鍵情報とから、前記スクランブル鍵を抽出する鍵抽出手段と、
    前記スクランブルコンテンツを前記スクランブル鍵でデスクランブルするデスクランブル手段と、を備え、
    前記プログラムマップテーブル処理手段は、前記プログラムマップテーブルに前記コンテンツをスクランブルしたスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別が設定されている場合に、当該プログラムマップテーブルから当該スクランブル方式識別を抽出し、
    前記限定受信テーブル処理手段は、前記限定受信テーブルに前記スクランブル方式識別が設定されている場合に、当該限定受信テーブルから当該スクランブル方式識別を抽出し、
    前記デスクランブル手段は、前記プログラムマップテーブルまたは前記限定受信テーブルから抽出されたスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式によって、前記スクランブルコンテンツをデスクランブルすることを特徴とする受信装置。
  3. コンテンツをスクランブルするスクランブル鍵の関連情報である、受信装置共通の共通鍵情報と予め定めた受信装置の管理単位ごとに個別の個別鍵情報とにより、送信装置から受信装置に放送ストリームに多重化したスクランブルコンテンツを限定受信させる限定受信システムにおいて、
    前記送信装置は、
    前記共通鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報であるプログラムマップテーブルを生成するプログラムマップテーブル生成手段と、
    前記個別鍵情報の所在を特定する位置情報を設定したテーブル情報である限定受信テーブルを生成する限定受信テーブル生成手段と、
    指定されたスクランブル方式により、前記コンテンツを前記スクランブル鍵でスクランブルするスクランブル手段と、を備え、
    前記プログラムマップテーブル生成手段または前記限定受信テーブル生成手段が、それぞれが生成するテーブル情報に、前記コンテンツをスクランブルするスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別を設定し、
    前記受信装置は、
    前記プログラムマップテーブルを受信し、前記共通鍵情報の位置情報を抽出するプログラムマップテーブル処理手段と、
    前記限定受信テーブルを受信し、前記個別鍵情報の位置情報を抽出する限定受信テーブル処理手段と、
    抽出したそれぞれの位置情報に基づいて取得した前記共通鍵情報と前記個別鍵情報とから、前記スクランブル鍵を抽出する鍵抽出手段と、
    前記スクランブルコンテンツを前記スクランブル鍵でデスクランブルするデスクランブル手段と、を備え、
    前記プログラムマップテーブル処理手段が、前記プログラムマップテーブルに前記コンテンツをスクランブルしたスクランブル方式を識別するためのスクランブル方式識別が設定されている場合に、当該プログラムマップテーブルから当該スクランブル方式識別を抽出し、
    前記限定受信テーブル処理手段が、前記限定受信テーブルに前記スクランブル方式識別が設定されている場合に、当該限定受信テーブルから当該スクランブル方式識別を抽出し、
    前記デスクランブル手段が、前記プログラムマップテーブルまたは前記限定受信テーブルから抽出されたスクランブル方式識別で特定されるスクランブル方式によって、前記スクランブルコンテンツをデスクランブルすることを特徴とする限定受信システム。
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