JPH08336126A

JPH08336126A - スクランブル放送システム

Info

Publication number: JPH08336126A
Application number: JP7140756A
Authority: JP
Inventors: Hideo Shigihara; 秀郎鴫原
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-06-07
Filing date: 1995-06-07
Publication date: 1996-12-17

Abstract

(57)【要約】【目的】この発明は、同じメッセージデータであっても
スクランブル処理された結果がその都度異なり、不正に
解読されることを防止し得るスクランブル放送システム
を提供することを目的としている。【構成】メッセージデータに時間経過に伴なって変化す
る第１冗長性データを付加して第１冗長性付加データを
生成し、この第１冗長性付加データに所定の演算処理を
施して得られる第２冗長性データを付加して第２冗長性
付加データを生成し、この第２冗長性付加データに所定
の暗号化処理を施すスクランブル手段と、暗号化データ
から復元された第２冗長性付加データに対して上記の演
算処理が成立するか否かを判別してメッセージデータの
正当性を判別する判別手段とを備えたデスクランブル手
段とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えばＣＡＴＶ（Ca
ble Television）放送システム等のような加入者テレビ
ジョン放送システムに係り、特にその放送されるデータ
にスクランブル処理を施して送信し、受信側でデスクラ
ンブル処理を施すスクランブル放送システムの改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】周知のように、首記の如きスクランブル
放送システムにあっては、放送局側から各加入者の受信
端末に対して、映像信号や音声信号を含むテレビジョン
信号をスクランブル処理して送信するだけでなく、受信
端末を制御するための制御情報もスクランブル処理して
送信する必要がある。

【０００３】この場合、従来のスクランブル処理では、
まず、伝送すべきメッセージデータに冗長性付加処理を
行ない、それに第１次及び第２次加工処理よりなる暗号
化処理を施すようにしている。例えばメッセージデータ
が“８３”であるとすると、これに固定の冗長性データ
“２３”を付加して冗長性付加処理を行ない“８３２
３”なる冗長性付加データを生成する。

【０００４】その後、この冗長性付加データ“８３２
３”の各桁にそれぞれ１を加えることにより、８＋１＝９３＋１＝４２＋１＝３３＋１＝４ “９４３４”なるデータを生成する第１次加工処理が行
なわれる。

【０００５】そして、この第１次加工処理後のデータ
“９４３４”を原文として、その各桁を図１１にビット
３（最上位桁）〜ビット０（最下位桁）で示すように、
それぞれ２進数に変換し、これを同図にビット３´（最
上位桁）〜ビット０´（最下位桁）で示すように読んで
１６進数に変換して図中下から上に読むことにより“Ａ
２５８”なる暗号文を生成する第２次加工処理が行なわ
れ、ここに、メッセージデータ“８３”が“Ａ２５８”
なるデータにスクランブル処理される。

【０００６】また、受信端末では、受信したデータに上
記と逆の処理を施すことで、付加した冗長性付加データ
“２３”が再現されるか否かにより、伝送途中における
データの改ざん等の有無を判別するようにしている。

【０００７】しかしながら、上記のような従来のスクラ
ンブル手段を備えたテレビジョン放送システムでは、冗
長性付加データが固定であるため、同じメッセージデー
タをスクランブル処理した結果は常に同じデータになる
ので、繰り返し送信しているうちに解読されてしまう可
能性が高くなり、不正な改ざん等が行なわれ易くなると
いう問題が生じている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
スクランブル放送システムでは、同じメッセージデータ
をスクランブル処理した結果は常に同じデータになるた
め、不正に解読される可能性が高くなるという問題を有
している。

【０００９】そこで、この発明は上記事情を考慮してな
されたもので、同じメッセージデータであってもスクラ
ンブル処理された結果がその都度異なり、不正に解読さ
れることを防止し得る極めて良好なスクランブル放送シ
ステムを提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明に係るスクラン
ブル放送システムは、メッセージデータに時間経過に伴
なって変化する第１冗長性データを付加して第１冗長性
付加データを生成する第１の生成手段と、この第１の生
成手段で生成された第１冗長性付加データに所定の演算
処理を施して得られる第２冗長性データを付加して第２
冗長性付加データを生成する第２の生成手段と、この第
２の生成手段で生成された第２冗長性付加データに所定
の暗号化処理を施す暗号化手段とを備えたスクランブル
手段と、暗号化手段から出力される暗号化データを復号
化して第２冗長性付加データを復元する復元手段と、こ
の復元手段で復元された第２冗長性付加データに対して
第２の生成手段で施した演算処理が成立するか否かを判
別して第１及び第２冗長性データを取り除いたメッセー
ジデータの正当性を判別する判別手段とを備えたデスク
ランブル手段とを備えるようにしたものである。

【００１１】

【作用】上記のような構成によれば、メッセージデータ
に時間経過に伴なって変化する第１冗長性データを付加
して第１冗長性付加データを生成するとともに、この第
１冗長性付加データに所定の演算処理を施して得られる
第２冗長性データを付加して第２冗長性付加データを生
成し、この第２冗長性付加データを暗号化するようにし
たので、同じメッセージデータであってもスクランブル
処理された結果がその都度異なり、不正に解読されるこ
とを防止することができる。

【００１２】

【実施例】以下、この発明の一実施例について図面を参
照して詳細に説明する。図１は、この実施例で説明する
ＣＡＴＶ放送システムの概略を示している。すなわち、
図１において、符号１１はセンター装置であり、複数種
類のテレビジョン信号を発生するビデオソース１２を備
えている。

【００１３】このビデオソース１２から出力される各テ
レビジョン信号は、変調装置１３に供給されて複数の変
調回路１３₁ ，……，１３_n によりそれぞれ変調処理が
施されるとともに、スクランブル変調装置１４に供給さ
れて複数のスクランブルエンコーダ１４₁ ，……，１４
_m によりそれぞれスクランブル処理及び変調処理が施さ
れる。

【００１４】これら変調装置１３の出力とスクランブル
変調装置１４の出力とは、多重化装置１５によって多重
化されネットワークに送出される。このネットワークと
しては、伝送線路１６に複数（図示の場合は１つ）の受
信端末１７がマルチポイントに接続されている。この受
信端末１７には、テレビジョン受信機１８が接続されて
いる。そして、上記ビデオソース１２及びスクランブル
変調装置１４は、センター装置１１内のコンピュータ装
置１９によって制御されている。

【００１５】また、このコンピュータ装置１９は、ネッ
トワークに送出するための制御情報を生成し、スクラン
ブル変調装置１４に出力している。このため、変調装置
１３から出力されるテレビジョン信号や、スクランブル
変調装置１４から出力されるスクランブル処理されたテ
レビジョン信号に、スクランブル処理された制御情報が
多重化されて、受信端末１７に送出されることが可能に
なる。

【００１６】ここで、上記コンピュータ装置１９から出
力される制御情報は、図２（ａ）にデータラインとして
示すように、垂直帰線期間におけるテレビジョン信号に
多重化される。この制御情報は、図２（ｂ）に示すよう
に、データ同期信号部分と、データパケット種別データ
部分と、制御データ部分と、チェック符号部分とから構
成されている。そして、制御情報の内容としては、図２
（ｃ）に示すように、共通情報としてチャンネル番号、
選局周波数及び現在時刻等があり、個別情報として個別
宛先、チャンネル番号及び選局許可条件等がある。

【００１７】次に、図３は、上記受信端末１７の詳細を
示している。すなわち、図３において、符号２０は入力
端子で、センター装置１１から送出されるテレビジョン
信号が供給されている。この入力端子２０に供給された
テレビジョン信号は、チューナ２１に供給されて選局回
路２２の指示に基づいてチャンネル選局が行なわれた
後、音声復調回路２３及び映像復調回路２４にそれぞれ
供給される。

【００１８】このうち、音声復調回路２３は、入力され
たテレビジョン信号中の音声成分を復調して、ＲＦ（Ra
dio Frequency ）モジュレータ回路２５に出力してい
る。また、上記映像復調回路２４は、入力されたテレビ
ジョン信号中の映像成分を復調して、制御情報抽出回路
２６及び映像デスクランブル回路２７にそれぞれ出力し
ている。

【００１９】この場合、まず、制御情報抽出回路２６
は、入力された映像信号中から制御情報を抽出してマイ
クロコンピュータ２８に出力している。このマイクロコ
ンピュータ２８は、入力された制御情報を解読しその解
読結果に基づいて映像デスクランブル回路２７を制御す
る。このため、映像デスクランブル回路２７は、入力さ
れた映像信号にマイクロコンピュータ２８の指示に基づ
いてデスクランブル処理を施し、ＲＦモジュレータ回路
２５に出力している。そして、このＲＦモジュレータ回
路２５が、音声復調回路２３から出力された音声信号
と、映像復調回路２４から出力された映像信号とを合成
し、出力端子２９を介して上記テレビジョン受信機１８
に出力している。

【００２０】また、マイクロコンピュータ２８には、入
力回路３０を介して図示しないキーボードやリモートコ
ントロール操作部等からの操作情報が入力されるように
なっている。このため、加入者が所望のチャンネルを選
局操作すると、その操作情報がマイクロコンピュータ２
８で解析されて選局回路２２に供給される。これによ
り、選局回路２２が、その指定されたチャンネルを選局
するようにチューナ２１を制御することになる。さら
に、マイクロコンピュータ２８には、表示器３１が接続
されており、操作情報や受信端末１７の動作状態等が表
示されるようになっている。

【００２１】ここで、この実施例で行なうスクランブル
処理及びデスクランブル処理について説明する。すなわ
ち、このスクランブル処理では、伝送すべきメッセージ
データに第１及び第２の冗長性付加処理を行ない、それ
に第１次及び第２次加工処理よりなる暗号化処理を施す
ようにしている。例えばメッセージデータが“８３”で
あるとすると、これに図示しない疑似乱数発生器で発生
された第１冗長性データ（例えば“３”）を付加して冗
長性付加処理を行ない、“８３３”なる第１冗長性付加
データを生成する。

【００２２】次に、この第１冗長性付加データ“８３
３”に対して、さらに第２冗長性データを付加すること
により、４桁のデータを生成する。この第２冗長性デー
タは、それ自身を含めた４桁のデータを全て加算演算し
たときの最下位桁が“０”になるような条件で選定され
る。つまり、この場合は、第１冗長性付加データが“８
３３”であるから、第２冗長性データは“６”が選定さ
れ、“８３３６”なる第２冗長性付加データが生成され
ることになる。

【００２３】その後、この第２冗長性付加データ“８３
３６”の各桁にそれぞれ１を加えることにより、８＋１＝９３＋１＝４３＋１＝４６＋１＝７ “９４４７”なるデータを生成する第１次加工処理が行
なわれる。

【００２４】そして、この第１次加工処理後のデータ
“９４４７”を原文として、その各桁を図４にビット３
（最上位桁）〜ビット０（最下位桁）で示すように、そ
れぞれ２進数に変換し、これを同図にビット３´（最上
位桁）〜ビット０´（最下位桁）で示すように読んで１
６進数に変換して図中下から上に読むことにより“９１
７８”なる暗号文を生成する第２次加工処理が行なわ
れ、ここに、メッセージデータ“８３”が“９１７８”
なるデータにスクランブル処理される。

【００２５】また、デスクランブル処理では、受信した
データに対して、第２次加工処理及び第１次加工処理を
それぞれ上記と逆の順序で行なうことで、第２冗長性付
加データ“８３３６”を再現し、この４桁のデータを全
て加算したときの最下位桁が“０”になるか否かによっ
て、上位２桁のデータ“８３”の正当性を判断するよう
にしている。

【００２６】図５は、制御情報に対して上記のようなス
クランブル処理を行なうセンター装置１１の動作を示す
フローチャートである。まず、コンピュータ装置１９
は、ステップＳ１で、放送するテレビジョン信号に多重
化すべき共通情報及び個別情報をそれぞれ生成すると、
ステップＳ２で、それらを一体化するように伝送管理す
ることにより制御情報を生成して、スクランブル変調装
置１４に出力する。

【００２７】すると、このスクランブル変調装置１４
は、コンピュータ装置１９の制御に基づいて、ステップ
Ｓ３で、制御情報に疑似乱数発生器により第１冗長性デ
ータを付加して第１冗長性付加データを生成し、さら
に、ステップＳ４で、第１冗長性付加データに上述した
条件を満たす第２冗長性データを付加して第２冗長性付
加データを生成する。

【００２８】その後、スクランブル変調装置１４は、ス
テップＳ５で、生成された第２冗長性付加データに対し
て第１次加工処理及び第２次加工処理よりなる暗号化処
理を施し、ステップＳ６で、放送されるテレビジョン信
号に多重化し送信（ステップＳ７）する。

【００２９】図６は、このようなスクランブル処理が施
された制御情報が受信された場合の受信端末１７の動作
を示すフローチャートである。まず、ステップＳ８で、
制御情報が受信されると、マイクロコンピュータ２８
は、ステップＳ９で、受信された制御情報に上述したデ
スクランブル処理を施して復号化する。その後、マイク
ロコンピュータ２８は、ステップＳ１０で、復号化され
た制御情報の正当性を判断する。

【００３０】そして、正しい制御情報である（ＹＥＳ）
と判断された場合、マイクロコンピュータ２８は、ステ
ップＳ１１で、その制御情報に基づいた処理を実行し、
ステップＳ１２で、次の処理に移行される。また、ステ
ップＳ１０で正しい制御情報でない（ＮＯ）と判断され
た場合にも、マイクロコンピュータ２８は、ステップＳ
１２の処理に移行される。

【００３１】したがって、上記実施例のような構成によ
れば、メッセージデータに付加する第１冗長性データを
疑似乱数発生器で発生させるようにしたので、同じメッ
セージデータであってもスクランブル処理された結果は
その都度異なることになるため、解読を非常に困難にす
ることができる。

【００３２】図７は、センター装置１１におけるスクラ
ンブル処理の第２の実施例を示すフローチャートであ
る。まず、コンピュータ装置１９は、ステップＳ１３
で、放送するテレビジョン信号に多重化すべき共通情報
及び個別情報をそれぞれ生成すると、ステップＳ１４
で、それらを一体化するように伝送管理することにより
制御情報を生成して、スクランブル変調装置１４に出力
する。

【００３３】すると、このスクランブル変調装置１４
は、コンピュータ装置１９の制御に基づいて、ステップ
Ｓ１５で、制御情報に現在時刻に基づいた第１冗長性デ
ータを付加して第１冗長性付加データを生成し、さら
に、ステップＳ１６で、第１冗長性付加データに上述し
た条件を満たす第２冗長性データを付加して第２冗長性
付加データを生成する。

【００３４】その後、スクランブル変調装置１４は、ス
テップＳ１７で、生成された第２冗長性付加データに対
して第１次加工処理及び第２次加工処理よりなる暗号化
処理を施し、ステップＳ１８で、放送されるテレビジョ
ン信号に多重化し送信（ステップＳ１９）する。

【００３５】図８は、このようなスクランブル処理が施
された制御情報が受信された場合の受信端末１７の動作
を示すフローチャートである。まず、ステップＳ２０
で、制御情報が受信されると、マイクロコンピュータ２
８は、ステップＳ２１で、受信された制御情報に上述し
たデスクランブル処理を施して復号化する。その後、マ
イクロコンピュータ２８は、ステップＳ２２で、復号化
された制御情報に含まれる第１冗長性データを見て、そ
の正当性を判別する。この第１冗長性データの正当性の
判別は、例えば第１冗長性データが受信端末１７に内蔵
された図示しないタイマーの時刻と対応しているか否か
を判別することにより実行される。

【００３６】そして、正しい第１冗長性データである
（ＹＥＳ）と判断された場合、マイクロコンピュータ２
８は、ステップＳ２３で、制御情報の正当性を判断し、
正しい制御情報である（ＹＥＳ）と判断された場合、ス
テップＳ２４で、その制御情報に基づいた処理を実行
し、ステップＳ２５で、次の処理に移行される。また、
ステップＳ２２で正しい第１冗長性データでない（Ｎ
Ｏ）と判断された場合、またはステップＳ２３で正しい
制御情報でない（ＮＯ）と判断された場合にも、マイク
ロコンピュータ２８は、ステップＳ２５の処理に移行さ
れる。

【００３７】したがって、上記第２の実施例のような構
成によれば、第１冗長性データを現在時刻に基づいて生
成させるようにしたので、同じメッセージデータであっ
てもスクランブル処理された結果はその都度異なること
になるため、やはり解読を非常に困難にすることができ
る。また、現在時刻に基づいて生成される第１冗長性デ
ータの正当性を判断した後、制御情報の正当性を判断す
ることができるので、不正な改ざん等をより一層発見し
易くなる。

【００３８】図９は、センター装置１１におけるスクラ
ンブル処理の第３の実施例を示すフローチャートであ
る。まず、コンピュータ装置１９は、ステップＳ２６
で、放送するテレビジョン信号に多重化すべき共通情報
及び個別情報をそれぞれ生成すると、ステップＳ２７
で、それらを一体化するように伝送管理することにより
制御情報を生成して、スクランブル変調装置１４に出力
する。

【００３９】すると、このスクランブル変調装置１４
は、コンピュータ装置１９の制御に基づいて、ステップ
Ｓ２８で、制御情報にその伝文発行番号に基づいた第１
冗長性データを付加して第１冗長性付加データを生成
し、さらに、ステップＳ２９で、第１冗長性付加データ
に上述した条件を満たす第２冗長性データを付加して第
２冗長性付加データを生成する。この伝文発行番号は、
センター装置１１から制御情報が送信される毎にインク
リメントされる番号である。

【００４０】その後、スクランブル変調装置１４は、ス
テップＳ３０で、生成された第２冗長性付加データに対
して第１次加工処理及び第２次加工処理よりなる暗号化
処理を施し、ステップＳ３１で、放送されるテレビジョ
ン信号に多重化し送信（ステップＳ３２）する。

【００４１】図１０は、このようなスクランブル処理が
施された制御情報が受信された場合の受信端末１７の動
作を示すフローチャートである。まず、ステップＳ３３
で、制御情報が受信されると、マイクロコンピュータ２
８は、ステップＳ３４で、受信された制御情報に上述し
たデスクランブル処理を施して復号化する。その後、マ
イクロコンピュータ２８は、ステップＳ３５で、復号化
された制御情報に含まれる第１冗長性データを見て、そ
の正当性を判別する。この第１冗長性データの正当性の
判別は、例えば以前に受信した制御情報に含まれる第１
冗長性データと同一でなければ、正当であると判別され
る。

【００４２】そして、正しい第１冗長性データである
（ＹＥＳ）と判断された場合、マイクロコンピュータ２
８は、ステップＳ３６で、今後の第１冗長性データの正
当性の判断のために、その伝文発行番号を記憶する。そ
の後、マイクロコンピュータ２８は、ステップＳ３７
で、制御情報の正当性を判断し、正しい制御情報である
（ＹＥＳ）と判断された場合、ステップＳ３８で、その
制御情報に基づいた処理を実行し、ステップＳ３９で、
次の処理に移行される。また、ステップＳ３５で正しい
第１冗長性データでない（ＮＯ）と判断された場合、ま
たはステップＳ３７で正しい制御情報でない（ＮＯ）と
判断された場合にも、マイクロコンピュータ２８は、ス
テップＳ３９の処理に移行される。

【００４３】したがって、上記第３の実施例のような構
成によれば、第１冗長性データを制御情報の伝文発行番
号に基づいて生成させるようにしたので、同じメッセー
ジデータであってもスクランブル処理された結果はその
都度異なることになるため、やはり解読を非常に困難に
することができる。また、伝文発行番号に基づいて生成
される第１冗長性データの正当性を判断した後、制御情
報の正当性を判断することができるので、不正な改ざん
等をより一層発見し易くなる。なお、この発明は上記各
実施例に限定されるものではなく、この外その要旨を逸
脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したようにこの発明によれば、
同じメッセージデータであってもスクランブル処理され
た結果がその都度異なり、不正に解読されることを防止
し得る極めて良好なスクランブル放送システムを提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るスクランブル放送システムの一
実施例を示すもので、ＣＡＴＶ放送システムの概略を示
すブロック構成図。

【図２】同実施例における制御情報を説明するために示
す図。

【図３】同実施例における受信端末の詳細を示すブロッ
ク構成図。

【図４】同実施例におけるスクランブル処理を説明する
ために示す図。

【図５】同実施例のセンター装置の動作を説明するため
に示すフローチャート。

【図６】同実施例の受信端末の動作を説明するために示
すフローチャート。

【図７】この発明の第２の実施例を説明するために示す
フローチャート。

【図８】この発明の第２の実施例を説明するために示す
フローチャート。

【図９】この発明の第３の実施例を説明するために示す
フローチャート。

【図１０】この発明の第３の実施例を説明するために示
すフローチャート。

【図１１】従来のスクランブル処理を説明するために示
す図。

【符号の説明】

１１…センター装置、１２…ビデオソース、１３…変調装置、１４…スクランブル変調装置、１５…多重化装置、１６…伝送線路、１７…受信端末、１８…テレビジョン受信機、１９…コンピュータ装置、２０…入力端子、２１…チューナ、２２…選局回路、２３…音声復調回路、２４…映像復調回路、２５…ＲＦモジュレータ回路、２６…制御情報抽出回路、２７…映像デスクランブル回路、２８…マイクロコンピュータ、２９…出力端子、３０…入力回路、３１…表示器。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】メッセージデータに時間経過に伴なって
変化する第１冗長性データを付加して第１冗長性付加デ
ータを生成する第１の生成手段と、この第１の生成手段
で生成された第１冗長性付加データに所定の演算処理を
施して得られる第２冗長性データを付加して第２冗長性
付加データを生成する第２の生成手段と、この第２の生
成手段で生成された第２冗長性付加データに所定の暗号
化処理を施す暗号化手段とを備えたスクランブル手段
と、前記暗号化手段から出力される暗号化データを復号化し
て前記第２冗長性付加データを復元する復元手段と、こ
の復元手段で復元された前記第２冗長性付加データに対
して前記第２の生成手段で施した演算処理が成立するか
否かを判別して前記第１及び第２冗長性データを取り除
いたメッセージデータの正当性を判別する判別手段とを
備えたデスクランブル手段とを具備してなることを特徴
とするスクランブル放送システム。
【請求項２】前記第１の生成手段は、前記メッセージ
データに付加する第１冗長性データを疑似乱数発生器か
ら得るように構成してなることを特徴とする請求項１記
載のスクランブル放送システム。
【請求項３】前記第１の生成手段は、前記メッセージ
データに付加する第１冗長性データを、時刻に基づいて
生成するように構成してなることを特徴とする請求項１
記載のスクランブル放送システム。
【請求項４】前記判別手段は、前記復元手段で復元さ
れた前記第２冗長性付加データに含まれる第１冗長性デ
ータの正当性を、前記デスクランブル手段で計測した時
刻と比較することによって判定する判定手段を具備して
なることを特徴とする請求項３記載のスクランブル放送
システム。
【請求項５】前記第１の生成手段は、前記メッセージ
データに付加する第１冗長性データを、該メッセージデ
ータの発行番号に基づいて生成するように構成してなる
ことを特徴とする請求項１記載のスクランブル放送シス
テム。
【請求項６】前記判別手段は、正当であると判別され
たメッセージデータに付加された前記発行番号を記憶す
る記憶手段を備え、前記復元手段で復元された前記第２
冗長性付加データに含まれる第１冗長性データの正当性
を、前記記憶手段に記憶されている発行番号と比較する
ことによって判定する判定手段を具備してなることを特
徴とする請求項５記載のスクランブル放送システム。