JPH0879234A

JPH0879234A - データ受信装置

Info

Publication number: JPH0879234A
Application number: JP6214009A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Yoshizawa; 和彦吉澤; Hitoaki Owashi; 仁朗尾鷲; Kyoichi Hosokawa; 恭一細川; Naozumi Sugimura; 直純杉村; Hiroaki Tachibana; 橘　　浩昭; Hiroyuki Hayakawa; 弘之早川
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1994-09-07
Filing date: 1994-09-07
Publication date: 1996-03-22

Abstract

(57)【要約】【目的】暗号化された信号を、著作権を保護しつつ受
信し、復号または蓄積することを可能とし、また、信号
の復号及び蓄積に対する課金に適したデータ受信装置を
供給すること。【構成】受信分離回路１１１で分離した暗号の初期値
に、演算回路１１２で演算を施し、鍵信号を算出する。
算出した鍵信号は、メモリ１１３に記憶されている利用
者ＩＤを用いて、暗号化回路１１５で暗号化し、これを
多重化回路１１６で主データと多重して、データ蓄積装
置１４０に記録・蓄積する。データ蓄積装置１４０から
入力した信号は、分離回路１１７で主データと鍵信号を
分離し、鍵信号は第１の復号回路１１８でメモリ１１３
の利用者ＩＤを用いて復号し、さらに鍵信号を入力した
乱数発生回路１２０で擬似乱数を発生させ、この擬似乱
数を用いて第２の復号回路１２１で、送出局で暗号化さ
れた主データを復号する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、２進符号化された信号
を受信し、蓄積するデータ受信装置に係り、特に、暗号
化された信号を受信した際に、その著作権を保護しつ
つ、信号の復号または蓄積を可能とし、また、信号の復
号及び蓄積に対して課金するのに適したデータ受信装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】映像信号や音声信号の暗号化及び復号、
並びに課金システムに関する技術は、例えば、「テレビ
ジョン学会誌」；Ｖｏｌ．４６，Ｎｏ．１（１９９２年
１月）の３１頁〜３９頁に記載されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記論文には、衛星通
信サービスにおける映像信号や音声信号の暗号化及び復
号、並びに課金システムに関する技術について述べられ
ている。しかしながら、受信された信号の著作権を保護
しつつ信号の蓄積を可能とし、信号の復号及び蓄積に対
して課金する方法、及び技術については、何ら開示され
ていない。

【０００４】本発明の目的は、暗号化された信号を、著
作権を保護しつつ、受信して復号または蓄積することを
可能とし、また、信号の復号及び蓄積に対する課金に適
したデータ受信装置を供給することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明による第１のデータ受信装置は、暗号化
された信号を入力し、主データと、主データの暗号の復
号に用いる鍵信号の発生に必要な初期値とを分離する入
力信号分離手段と、利用者識別符号を記憶し、この利用
者識別符号によって本装置利用者に対する信号受信許諾
を確認後、入力信号分離手段から出力された初期値を用
いて、主データの暗号の復号に必要な鍵信号を発生させ
る演算・メモリ回路と、演算・メモリ回路で発生した鍵
信号を、演算・メモリ回路に記憶されている利用者識別
符号を用いて暗号化する暗号化手段と、入力信号分離手
段で分離された主データと暗号化手段で暗号化された鍵
信号とを記憶・蓄積するデータ蓄積手段と、データ蓄積
手段から出力された暗号化された鍵信号の暗号を、演算
・メモリ回路に記憶されている利用者識別符号を用いて
復号する第１の復号手段と、第１の復号手段で復号され
た鍵信号を用いて、データ蓄積手段から出力された主デ
ータの暗号を復号する第２の復号手段と、を具備する。

【０００６】あるいは、前記目的を達成するため、本発
明による第２のデータ受信装置は、暗号化された信号を
入力し、主データと、主データの暗号の復号に用いる鍵
信号の発生に必要な初期値とを分離する入力信号分離手
段と、入力信号分離手段から出力された主データと、同
じく入力信号分離手段から出力された初期値とを記憶・
蓄積するデータ蓄積装置と、利用者識別符号を記憶し、
この利用者識別符号によって本装置利用者に対する信号
受信許諾を確認後、データ蓄積装置から出力された初期
値を用いて、主データの暗号の復号に必要な鍵信号を発
生させる演算・メモリ回路と、演算・メモリ回路で算出
された鍵信号を用いて、データ蓄積手段から出力された
主データの暗号を復号する復号手段と、を具備する。

【０００７】

【作用】本発明による第１のデータ受信装置において
は、入力信号分離手段は、まず有線通信、又は衛星波，
地上波等の無線通信を用いて送信された信号を受信し、
非契約者による不正受信を防止するために暗号化された
主データと、主データの復号に必要な鍵信号を発生させ
る初期値とを分離し、主データはデータ蓄積手段に、初
期値は演算・メモリ回路に、それぞれ出力する。

【０００８】演算・メモリ回路では、あらかじめ設定さ
れている本演算・メモリ回路の識別符号を用いて、本装
置を使用する受信契約者に対する信号の受信許諾を確認
した後に、入力信号分離手段から出力された初期値に演
算を施し、鍵信号を発生させる。なお、この演算・メモ
リ回路において、信号供給元から受信許諾を受けていな
い利用者の有する装置である場合は、初期値からの演算
によって正しい鍵信号を得ることはできないようにす
る。即ち、非契約者等は主データの暗号を復号できない
ことになる。

【０００９】演算・メモリ回路から出力された鍵信号
は、次に暗号化手段に入力され、ここで演算・メモリ回
路から出力された演算・メモリ回路の識別符号により、
暗号化される。ここで識別符号とは、受信信号の供給元
が受信契約者に対して信号受信を許可したことを示すも
のであると同時に、本装置を他の同様のデータ受信装置
と区別するために付加された符号である。暗号化手段か
ら出力された、暗号化された鍵信号は、入力信号分離手
段から出力された主データと共に、データ蓄積手段に入
力されることにより、信号の蓄積が可能となる。

【００１０】一方、データ蓄積手段から出力された主デ
ータは第２の復号手段に、又暗号化された鍵信号は、演
算・メモリ回路内に記憶されている識別符号と共に第１
の復号手段に、それぞれ入力される。

【００１１】第１の復号手段では、識別符号を用いて、
暗号化された鍵信号の復号を行う。ここでは、本演算・
メモリ回路を用いて暗号化された信号のみ、正しい復号
が可能である。即ち、鍵信号の暗号化に演算・メモリ回
路に固有の識別符号を用いるため、本装置と同様の信号
処理が可能な装置であっても、本装置と異なる識別符号
を持つ装置で暗号化された信号は、本装置では正しく復
号されない。

【００１２】次に、第１の復号手段で復号された鍵信号
は、データ蓄積手段から出力された主データと共に、第
２の復号手段に入力される。この第２の復号手段では、
第１の復号手段から出力された鍵信号を用いて、データ
蓄積手段から出力された主データの復号処理、即ち、非
契約者による不正受信を防止するために施された主信号
の暗号化の解除を行う。従って、第１の復号手段におい
て鍵信号を正しく復号できた場合にのみ、第２の復号手
段においても主データの正しい復号が可能になる。

【００１３】上述の手段を用いた本装置によれば、本装
置によって暗号化及び蓄積された信号は、本装置によっ
てのみ復号可能であり、又、逆に本装置とは異なる装置
で暗号化及び蓄積された信号は、本装置で復号すること
は不可能となる。即ち、例えばテープ状、又はディスク
状磁気記録媒体等を用いた前記のデータ蓄積手段への、
受信信号の正しい蓄積は、受信許諾を受けた利用者本人
が特定の装置を用いた場合にのみ可能となり、蓄積媒体
を用いての複製による第３者への譲渡等を行なった場合
には、信号の正しい復号が不可能となり、従って、信号
供給者の有する著作権等が侵害されることを防止でき
る。

【００１４】本発明による第２のデータ受信装置におい
ては、入力信号分離手段は、まず有線通信、又は衛星
波，地上波等の無線通信を用いて送信された信号を受信
し、非契約者による不正受信を防止するために暗号化さ
れた主データと、主データの復号に必要な鍵信号を発生
させる初期値とを分離し、主データ及び初期値をそれぞ
れデータ蓄積装置に出力することにより、受信した信号
の蓄積が可能となる。

【００１５】一方、データ蓄積装置から出力された主デ
ータは復号手段に、又、鍵信号の初期値は演算・メモリ
回路に、それぞれ入力される。

【００１６】演算・メモリ回路では、あらかじめ設定さ
れている本演算回路の識別符号を用いて、本装置を使用
する受信契約者に対する信号の受信許諾を確認した後
に、データ蓄積装置から出力された初期値に演算を施
し、鍵信号を発生させる。なお、この演算・メモリ回路
において、信号供給元から受信許諾を受けていない利用
者の有する装置である場合は、初期値からの演算によっ
て正しい鍵信号を得ることはできないようにする。即
ち、非契約者等は主データの暗号を復号できないことに
なる。

【００１７】次に、演算・メモリ回路から出力された鍵
信号は、復号手段に入力される。この復号手段において
は、演算・メモリ回路から出力された鍵信号を用いて、
データ蓄積手段から出力された主データの復号処理、即
ち、非契約者による不正受信を防止するために施された
主信号の暗号化の解除を行う。

【００１８】上述した手段を用いた本装置によれば、本
装置により蓄積された信号は、本装置によってのみ復号
可能であり、又、逆に本装置とは異なる装置で蓄積され
た信号は、本装置で復号することは不可能となる。即
ち、例えばテープ状、又はディスク状磁気記録媒体等を
用いた前記のデータ蓄積手段へ蓄積された受信信号の正
しい復号は、受信許諾を受けた利用者本人が特定の装置
を用いた場合にのみ可能となり、蓄積媒体を用いての複
製による第３者への譲渡等を行なった場合には、信号の
正しい復号が不可能となり、従って、信号供給者の有す
る著作権等が侵害されることを防止できる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の詳細を、図示した実施例によ
って説明する。以下に示す各実施例は、通信衛星等を利
用した多チャンネル有料ディジタル放送の受信端末への
適用例である。また、データ蓄積装置として、ディジタ
ル記録再生の可能なビデオテープレコーダ(以下、ＶＴ
Ｒと称す)を用いる場合を示している。

【００２０】まず始めに、本発明によるデータ受信装置
の適用例である受信端末を含む、通信衛星を利用した多
チャンネル有料ディジタル放送システム、及び課金方法
について、図２を用いて簡単に説明する。

【００２１】図２において、２０１は通信衛星を利用し
た多チャンネル有料ディジタル放送を実施する放送局、
２０２は通信衛星、２０３は多チャンネル有料ディジタ
ル放送を受信する受信端末、２１１は例えば電話回線等
の放送局２０１と受信端末２０３を双方向で通信可能な
通信回線、２１２は放送局（地上局）２０１と通信衛星
２０２を結ぶ通信回線、２１３は通信衛星２０２と受信
端末２０３を結ぶ通信回線である。

【００２２】多チャンネル有料ディジタル放送サービス
を受けようとする利用者は、まず郵便や通信回線２１１
等を介して、放送局２０１に対して加入申込を行い、同
時に、放送局２０１が提携している金融機関等を通じて
加入料金を払い込む。加入申込を確認した放送局２０１
は、利用者に対し利用者識別番号（以下、利用者ＩＤと
称す）を割当て、例えば、利用者ＩＤを登録した専用端
末、あるいは利用者ＩＤを登録した専用ＩＣカードを利
用者に送付する。利用者は送付された専用端末を用いる
か、あるいは汎用受信端末に専用ＩＣカードをマウント
することにより、受信端末２０３を開設し、サービスを
受けることができるようになる。

【００２３】例えば、情報圧縮技術を利用した多チャン
ネル有料ディジタル放送では、そのチャンネル数の多さ
を利用して、同一番組を複数のチャンネルで一定時間毎
に開始時間をずらして放送するタイムシフト放送や、受
信端末側のリクエストに応じて番組を放送するビデオオ
ンデマンド（Video On Demand；以下、ＶＯＤと称す）
等の新サービスの供給が可能となる。また、信号自身が
ディジタル信号であるため、伝送／受信の過程で劣化を
生じることがなく、したがって高品質の情報を得ること
ができる。

【００２４】しかしながら、伝送／受信において劣化を
生じないということは、容易に原本と同品質の複製を得
ることが可能ということであり、著作権者に無断で複製
が大量に製作された場合、信号供給者の著作権が侵害さ
れ、又、正常な有料放送運営に破綻を来たす可能性があ
る。したがって、放送局２０１は、信号供給者の著作権
を保護し、正常な有料放送運営を行うために、送出する
番組にスクランブルをかける、即ち送出信号を暗号化す
る必要がある。

【００２５】以上の事から、放送局２０１では、映画，
スポーツ中継等の各信号にスクランブルをかけて送出を
行う。通信回線２１２を介して、これを受けた通信衛星
２０２は、上り回線から下り回線への搬送周波数の変換
等の処理を行い、通信回線２１３を介して、受信端末２
０３を含む所定のサービスエリアに対して信号を送信す
る。通信衛星２０２からの電波を受信した受信端末２０
３（放送局２０１より支給された専用端末、又は専用Ｉ
Ｃカードをマウントして開設した受信端末）は、信号に
かけられたスクランブルを解除し、番組を視聴すること
が可能となる。

【００２６】そして、放送局２０１は、例えば通信回線
２１１を介して受信端末２０３における有料番組の視聴
状況を調べ、例えば、契約月毎，契約チャンネル毎，視
聴した番組毎等で課金し、金融機関を介して視聴料金を
徴収する。

【００２７】次に、図３を用いて、図２に示した放送局
２０１の構成の１例について簡単に説明する。

【００２８】図３において、３０１は入力端子で、図２
の受信端末２０３からの加入申込や番組のリクエスト、
あるいは課金のための視聴状況等の情報を、双方向の通
信回線２１１から受信する。３０２は出力端子で、図２
の通信衛星２０２に対して圧縮多重化した番組を送出す
る。３１１は再生装置で、例えばＶＴＲ，光磁気ディス
ク装置，光ディスク装置，ハードディスク装置，大容量
メモリアレイ装置等が用いられ、番組の再生を行う。３
１２は圧縮回路で、再生された映像や音声等の信号の情
報圧縮を行う。３１３は時分割多重化回路で、圧縮され
た信号を時分割で多重する。３１４は情報管理装置で、
送出する番組，利用者情報，あるいは信号を暗号化する
際に必要な鍵信号の初期値の管理等を一括して行う。３
１５は暗号発生回路で、時分割多重化回路３１３で多重
した圧縮信号を暗号化する際の鍵信号を、初期値に特定
の演算を施して発生させ、更にこの鍵信号をもとに擬似
乱数を発生させる。３１６は暗号化回路で、暗号発生回
路３１５からの擬似乱数を用いて、時分割多重化回路３
１３からの圧縮多重化信号の暗号化を行う。３１７は多
重化回路で、暗号の鍵信号の初期値や利用者個別情報等
と圧縮信号とを多重する。３１８は送出回路で、信号変
調などの通信衛星に対して番組を送出するための処理を
行う。３１９は顧客情報データベースで、顧客情報を管
理する。

【００２９】次にここでは、さまざまな新サービスが可
能な通信衛星等を利用した多チャンネル有料ディジタル
放送のうち、サービスの１例としてＶＯＤを例にとっ
て、図３の放送局２０１の内部構成について説明する。

【００３０】通信回線２１１及び入力端子３０１を介し
て、図２の受信端末２０３からのリクエストを受け付け
た放送局２０１では、まず、情報管理装置３１４が顧客
情報データベース３１９を検索し、リクエストを送信し
た利用者が正規加入者であるか否かや、視聴料金の支払
状況などを確認し、リクエストを送信した利用者に対し
て番組提供可能な場合には、再生装置３１１を用いて、
リクエストされた番組を再生する。再生装置３１１で再
生された番組は、圧縮回路３１２で、例えば映像や音声
であればＭＰＥＧ方式など、情報の特性に合わせた最適
な圧縮方法で圧縮され、時分割多重化回路３１３で、他
の利用者からリクエストされた番組等の圧縮信号と時分
割で多重化される。

【００３１】情報管理装置３１４は、信号の暗号化に必
要な鍵信号を発生させる初期値を管理しており、暗号発
生回路３１５に対して初期値の出力を行う。暗号発生回
路３１５は、情報管理装置３１４より受け取った初期値
をもとに、演算を施して鍵信号を算出し、更に、例えば
擬似乱数など、信号の暗号化に必要なデータを発生させ
る。

【００３２】上記の擬似乱数をもとに、暗号化回路３１
６で、例えば、圧縮多重化した信号と擬似乱数との排他
的論理和をとる、あるいは、擬似乱数に基づいてライン
ローテーションをかける等の処理により、信号の暗号化
を行う。次に、多重化回路３１７で、鍵信号の初期値，
利用者に対する個別情報，番組情報等と、圧縮信号とを
多重する。なお、ここでは省略したが、多重化回路３１
７で多重化する暗号の初期値，個別情報，番組情報等も
暗号化することで、顧客プライバシーの保護や暗号の不
正解読防止等が図れ、システムの安全性を一段と向上さ
せることもできる。

【００３３】送出回路３１８では、エラー訂正符号の付
加やデータのパケット化の他、通信衛星２０２へ伝送す
るための変調処理を行い、出力端子３０２，通信回線２
１２，通信衛星２０２，及び通信回線２１３を介して、
受信端末２０３へ暗号化信号を伝送する。

【００３４】次に、図１を用いて、図２に示した通信衛
星を利用した多チャンネル有料ディジタル放送受信端末
２０３の内部構成の１例について説明する。

【００３５】図１において、１００は図２の２０３に相
当する受信端末で、放送局からの信号を受信し、信号処
理を行う。１０１は入力端子で、通信衛星等からの信号
を受信・入力する。１０２は出力端子で、信号をＶＴＲ
（データ蓄積装置）に出力する。１０３は入力端子で、
上記ＶＴＲから出力された信号を入力する。１０４は出
力端子で、通信衛星等から送信された信号、又はＶＴＲ
から入力した信号の暗号の復号を行った映像，音声等の
信号を出力する。

【００３６】１１１は受信分離回路で、入力端子１０１
から入力した、複数の番組が多重された信号から目的の
信号を抽出し、暗号化された主データと、主データの復
号に必要な鍵信号の初期値とを分離する。１１２は演算
回路で、鍵信号の初期値を入力し、演算により鍵信号を
発生させる。１１３はメモリで、専用ＩＣカードを他の
利用者が有するＩＣカードと識別するための符号を予め
設定して、記憶している。１１４は管理回路で、演算回
路１１２及びメモリ１１３等を管理・制御する。

【００３７】１１５は暗号化回路で、演算回路１１２か
ら出力された鍵信号を、メモリ１１３に記憶されている
識別符号を用いて暗号化する。１１６は多重化回路で、
受信分離回路１１１から出力された主データと、暗号化
回路１１５から出力された暗号化された鍵信号とを多重
する。１１７は分離回路で、入力端子１０３から入力し
た信号を、主データと暗号化された鍵信号とに分離す
る。１１８は第１の復号回路で、メモリ１１３に記憶さ
れている識別符号を用いて、分離回路１１７から出力さ
れた鍵信号の暗号を復号する。

【００３８】１１９は選択器で、制御回路１２２の出力
に従い、受信分離回路１１１から出力される主データと
分離回路１１７から出力される主データとから、又連動
して、専用ＩＣカード１３０から出力される鍵信号と第
１の復号回路１１８から出力される鍵信号とから、一方
を選択して出力する。１２０は乱数発生回路で、鍵信号
を入力し、擬似乱数を発生させる。１２１は第２の復号
回路で、選択器１１９から出力される主データを、乱数
発生回路１２０で発生した擬似乱数を用いて復号する。
１２２は制御回路で、受信端末１００内の各部を制御す
る。１２３は伸張回路で、放送局において圧縮された信
号を伸張する。

【００３９】また、１３０は放送局から供給される専用
ＩＣカードを示し、１４０は、ディジタル信号を蓄積可
能なデータ蓄積装置であり、本実施例では前述のとおり
ＶＴＲを用いている。なお、１５０は、出力端子１０４
から出力された映像信号等を映出するモニタである。

【００４０】リクエストを送信し、図２の放送局２０１
から通信回線２１２，通信衛星２０２，通信回線２１３
を経て送信された信号は、受信端末２０３、即ち、図１
の専用ＩＣカード１３０をマウントした受信端末１００
の入力端子１０１に入力される。なお、図１では省略し
てあるが、通信衛星２０２からの電波を受信するには、
例えば室内や屋外に設置したアンテナが必要であり、ア
ンテナで受信した信号は、入力端子１０１を介して受信
分離回路１１１に入力される。受信分離回路１１１は、
まず受信信号を復調し、途中の通信回線等で生じたデー
タの誤り等を訂正・補完する。更に、信号に重畳されて
いる個別情報、及び主データの暗号を復号するための鍵
信号の初期値等と、暗号化された主データとを分離抽出
し、個別情報，鍵信号の初期値等は、専用ＩＣカード１
３０へ出力し、主データは、多重化回路１１６及び選択
器１１９へ出力する。

【００４１】専用ＩＣカード１３０に入力された個別情
報は、メモリ１１３に記憶されている利用者ＩＤと参照
することにより、管理回路１１４が、信号受信許諾の確
認と、リクエストを行った番組の確認と、及び目的の番
組に対する鍵信号の初期値の抽出とを行なう。また、目
的の番組に対応する鍵信号の初期値は、演算回路１１２
が特定のアルゴリズムで演算を施こすことにより、鍵信
号の初期値に基づき鍵信号を算出する。この演算回路１
１２における演算アルゴリズムは、図３の暗号発生回路
３１５内での、鍵信号の初期値から鍵信号を演算するア
ルゴリズムと同一のものを予め設定しておく。

【００４２】放送局からは暗号の鍵信号ではなく、鍵信
号の初期値のみが圧縮信号に多重されて送信され、暗号
の鍵信号は、専用ＩＣカード１３０において演算により
算出するようにしている。この方式により、放送局から
の送信信号は、専用ＩＣカード１３０を持たない第３者
には信号の受信はできても、暗号の復号はできない。即
ち、不正受信できないようなシステムになる。更に、こ
の専用ＩＣカード１３０を受信端末１００から着脱可能
とし、専用ＩＣカードを交換することにより、同一の信
号であっても異なるアルゴリズムで暗号化する事が可能
となる。又、受信端末側１００でも、利用者ＩＤの管理
等の機能を全て専用ＩＣカード側に持たせることによ
り、受信端末の汎用化が可能であり、これによって、価
格を低く抑えられ、さらに、放送局側では受信端末の管
理が不要となるなどの利点が生まれる。

【００４３】演算回路１１２で、初期値に演算を施して
算出した鍵信号は、暗号化回路１１５及び選択器１１９
に出力される。暗号化回路１１５では、専用ＩＣカード
１３０内部の管理回路１１４から出力された利用者ＩＤ
を用いて、鍵信号を暗号化する。具体的には、例えば利
用者ＩＤをディジタルの２進符号で表わし、入力した鍵
信号と排他的論理和をとる、等の処理を施して出力す
る。なお、前記の利用者ＩＤは、放送局と契約を結んだ
各個人に対して割り当てられるものであり、専用ＩＣカ
ードが交換されても同一のものである。

【００４４】暗号化回路１１５で暗号化された鍵信号
は、多重化回路１１６において、受信分離回路１１１か
ら出力された主データと多重され、出力端子１０２から
出力される。出力端子１０２から出力された信号を、Ｖ
ＴＲ１４０に記録することにより、受信した信号の蓄積
・保存が可能となる。

【００４５】ＶＴＲ１４０から出力された信号は、入力
端子１０３から入力され、分離回路１１７に入力され
る。分離回路１１７では、ＶＴＲ１４０に記録するため
に多重された、暗号化された鍵信号と主データとが分離
され、鍵信号は第１の復号回路１１８に、主データは選
択器１１９に、それぞれ出力される。

【００４６】第１の復号回路１１８では、暗号化回路１
１５で暗号化された鍵信号の復号を行う。本実施例で
は、暗号化回路１１５では、メモリ１１３に記憶された
利用者ＩＤとの排他的論理和を算出することにより、暗
号化を施している。したがって、この第１の復号回路１
１８では、暗号化された鍵信号の復号処理を、メモリ１
１３に記憶されている利用者ＩＤと、入力される暗号化
された鍵信号との排他的論理和を再度算出することによ
り行う。

【００４７】なお、ＶＴＲ１４０にデータを蓄積してあ
る間に専用ＩＣカード１３０が変わり、演算アルゴリズ
ムが変更された場合でも、利用者ＩＤは同一であり、
又、暗号化回路１１５で暗号化した信号は、既に演算回
路１１２における演算を必要としない鍵信号であるた
め、本装置によれば主データの復号には何等問題を生じ
ない。また、ＶＴＲを複数用いて受信信号記録テープの
複製を作成する場合、正規利用者が自ら受信した番組の
バックアップを取る目的で複製を行う場合には、自らが
放送局から供給された専用ＩＣカードを用いれば正しい
復号が可能である。しかし、第３者に譲渡する等、不法
な目的で複製を作成し、複製品の譲渡を受けた第３者が
上記のものとは異なる専用ＩＣカードを用いた場合に
は、正しい復号結果を得ることができない。したがっ
て、受信信号の不法な複製による著作権者の損害を防止
することができる。

【００４８】第１の復号回路１１８で復号された鍵信号
は、選択器１１９に入力される。選択器１１９では、受
信分離回路１１１から出力された主データと分離回路１
１７から出力された主データの一方を、また、演算回路
１１２から出力された鍵信号と第１の復号回路１１８か
ら出力された鍵信号の一方を、制御回路１２２の指示に
従ってそれぞれ選択して出力する。即ち、制御回路１２
２により、受信分離回路１１１が利用者がリクエストし
た信号を受信中は、選択器１１９は、受信分離回路１１
１から出力される主データ、及び演算回路１１２から出
力した鍵信号を選択して出力し、又、受信分離回路１１
１において信号を受信しておらず、ＶＴＲ１４０から再
生された信号が入力端子１０３から入力されている間
は、選択器１１９は、分離回路１１７から出力される主
データ、及び第１の復号回路１１８から出力される鍵信
号を選択して出力する。

【００４９】乱数発生回路１２０では、選択器１１９か
ら出力された鍵信号をもとに、図３の暗号発生回路３１
５と同じ手順（あるいは同じテーブル）を用いて擬似乱
数を発生させ、算出結果を第２の復号回路１２１に出力
する。

【００５０】第２の復号回路１２１では、選択器１１９
から出力された主データを、乱数発生回路１２０から出
力された擬似乱数を用いて復号、即ち、放送局側でかけ
られたスクランブルを解除する。主データの復号は、例
えば乱数発生回路１２０で発生した擬似乱数と選択器１
１９から出力された主データとの排他的論理和を算出す
る、あるいは、擬似乱数に基づいたラインローテーショ
ンを復号する、等により行う。

【００５１】第２の復号回路１２１でスクランブルを解
除した信号は、伸張回路１２３において、図３の圧縮回
路３１２で施した圧縮処理に対する伸張処理、及び外部
に出力するための信号処理を施す。即ち、ＭＰＥＧ方式
で圧縮された信号の場合、ＭＰＥＧデコーダで伸長さ
れ、Ｄ／Ａ変換や走査線変換等の信号処理が行われ、出
力端子１０４から出力され、モニタ１５０に映出され
る。

【００５２】以上、上述した本実施例の装置によれば、
放送局から送信された鍵信号の初期値から算出した鍵信
号を、利用者ＩＤを用いて暗号化することにより、スク
ランブルのかかった信号の蓄積が、利用者本人が自ら受
信した信号のバックアップを目的とする場合に限り可能
となる。又、その復号は、放送局との契約を解除しない
限り、すなわち利用者ＩＤを有する限り可能となる。さ
らに、蓄積した信号は、利用者ＩＤの記憶された専用Ｉ
Ｃカードが無ければ、復号，圧縮の伸張，映出は不可能
であるので、第３者への複製の配布等は行えない。即
ち、信号供給者の有する著作権等が侵害されることを防
止しつつ、信号の復号、及び蓄積が可能となる。

【００５３】また、受信端末１００内部にメモリを設け
る、又は専用ＩＣカード１３０内部のメモリ１１３を利
用する等により、信号受信回数や時間を記憶させ、放送
局がこれを定期的に通信回線２１１等を介して調べる、
あるいは専用ＩＣカード１３０を回収して調べることに
より、受信端末１００又は専用ＩＣカード１３０に対
し、その利用状況に応じて課金することができる。さら
に、信号の受信状況、例えば番組の視聴状況等も簡単に
調査することが可能となる。

【００５４】次に、図４を用いて本発明の他の実施例に
ついて説明する。同図において、図１の構成要素と均等
なものには同一符号を付し、その説明は重複を避けるた
め割愛する。

【００５５】図４において、４１１は第１の選択器で、
制御回路１２２の指令に従って、受信分離回路１１１か
ら出力された鍵信号の初期値、または分離回路１１７か
ら出力された鍵信号の初期値の一方を選択して出力す
る。４１２は第２の選択器で、同じく制御回路１２２の
指令に従い、受信分離回路１１１から出力される主デー
タ、または分離回路１１７から出力される主データの一
方を選択して出力する。

【００５６】受信分離回路１１１は、受信した信号を復
調し、途中の通信回線等で生じたデータの誤りの訂正・
補完等の信号処理を施した後、個別情報、及び主データ
の暗号を復号するための鍵信号の初期値等と、暗号化さ
れた主データとに分離抽出する。そして本実施例では、
個別情報，鍵信号の初期値等は、多重化回路１１６及び
第１の選択器４１１へそれぞれ出力され、主データは、
多重化回路１１６及び第２の選択器４１２へそれぞれ出
力される。更に、多重化回路１１６において、主データ
と鍵信号の初期値等を多重した後、出力端子１０２から
出力し、ＶＴＲ１４０に記録することで、信号の記憶・
蓄積が可能となる。

【００５７】ＶＴＲ１４０から出力された信号は、分離
回路１１７に入力され、多重化回路１１６で多重された
各信号が分離されて、鍵信号の初期値等は第１の選択器
４１１に、主データは第２の選択器４１２にそれぞれ出
力される。第１の選択器４１１及び第２の選択器４１２
では、図１に示した選択器１１９と同様の動作、即ち制
御回路１２２に従い、受信分離回路１１１が利用者のリ
クエストした信号を受信中は、第１の選択器４１１及び
第２の選択器４１２は、それぞれ受信分離回路１１１か
ら出力された鍵信号の初期値、及び主データを選択して
出力し、又、受信分離回路１１１において信号を受信し
ておらず、ＶＴＲ１４０から再生された信号が入力端子
１０３から入力されている間は、第１の選択器４１１及
び第２の選択器４１２は、それぞれ分離回路１１７から
出力された鍵信号の初期値、及び主データを選択して出
力する。

【００５８】第１の選択器４１１から出力された鍵信号
の初期値等の信号は、専用ＩＣカード１３０において、
前記図１の実施例と同様に、個別情報をメモリ１１３に
記憶されている利用者ＩＤと参照することにより、管理
回路１１４が、信号受信許諾の確認と、リクエストを行
った番組の確認と、及び目的の番組に対する鍵信号の初
期値の抽出とを行ない、また、目的の番組に対応する鍵
信号の初期値は、演算回路１１２が特定のアルゴリズム
で演算を施こすことにより、鍵信号の初期値に基づき鍵
信号を算出する。この演算回路１１２における演算アル
ゴリズムは、図３の暗号発生回路３１５内での、鍵信号
の初期値から鍵信号を演算するアルゴリズムと同一のも
のを予め設定しておくのは、前記実施例と同様である。

【００５９】なお、この専用ＩＣカード１３０において
は、放送局から送信された個別情報を参照して、利用者
ＩＤを確認してから鍵信号を算出するので、自ら受信し
た信号、及び自ら受信し記録・蓄積した信号のみ、鍵信
号の算出が可能であり、したがって、不法な複製品によ
る著作権者の不利益を防止できる。

【００６０】主データ、及び専用ＩＣカード１３０で算
出された鍵信号は、その後、擬似乱数発生装置１２０，
復号回路１２１，伸張回路１２３において、前記実施例
と同様に、擬似乱数の発生，主データの暗号の復号，圧
縮された信号の伸張等の信号処理を行い、モニタ１５０
に映出される。

【００６１】以上、本実施例の装置によれば、放送局か
ら送信された鍵信号の初期値を主データと共にＶＴＲ等
に記録することにより、スクランブルのかかった蓄積信
号の復号が、利用者本人が自ら受信した信号を視聴する
場合に限り可能となる。ただし、本実施例による装置を
用いて蓄積した信号の専用ＩＣカードを変更した場合に
は、ＶＴＲに記録された鍵信号の初期値は変更なく、演
算回路１１２における演算アルゴリズムのみが変更され
るため、正しい鍵信号が算出されず、したがって主デー
タの復号はできなくなる。このように本実施例による装
置では、信号を蓄積できる期間は限られる事になるが、
その他、例えば視聴状況の調査，課金方法等で前記実施
例と同様の効果が得られる。また、本実施例において
は、受信端末内における鍵信号の暗号化回路、及び復号
回路等が不要になり、さらに、専用ＩＣカードから利用
者ＩＤを抽出する必要がなくなる等、信号処理回路が大
幅に削減できる利点がある。

【００６２】ここで、前述した各実施例では、番組の送
信される通信回線の例として、通信衛星を例にあげた
が、その他の通信回線、例えば、光ファイバーや同軸ケ
ーブルを用いた有線通信回線や、ＩＳＤＮ(Integrated
Service Digital Network)等の電話回線などでも実施可
能であり、又、データ蓄積装置として用いる装置もＶＴ
Ｒに限らず、光磁気ディスク装置，光ディスク装置，ハ
ードディスク装置，大容量メモリアレイ等でもよい。
又、伝送される信号も映像信号に限らず、２進符号化さ
れた信号、即ちディジタル信号であれば音声情報，文字
情報，ゲームソフト等でもよく、放送局（信号供給側）
における圧縮方式、及び受信端末側における伸張方式も
ＭＰＥＧに限らず、伝送する信号に最も適した圧縮アル
ゴリズムを用いればよい。

【００６３】又、図１，図４の実施例は共に、専用ＩＣ
カードを着脱可能としているが、専用ＩＣカードを受信
端末と一体化し、即ち、受信端末を識別符号を有した専
用受信端末とし、個別情報等の管理，鍵信号の演算等の
機能を受信端末側に持たせる方式も考えられる。この場
合、受信端末毎の利用者ＩＤの割り当てや、放送局側に
よる受信端末の管理等が必要になるが、専用ＩＣカード
と受信端末の両方に搭載されている制御回路が一体化で
きる等の利点もある。又、受信端末とデータ蓄積装置と
を一体化する、即ちＶＴＲ等に受信端末の機能も持たせ
ること等も考えられ、この場合も前記各実施例と同様の
効果が得られ、さらにスペース削減、及び配線の簡素化
が可能となる。

【００６４】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、受信した
２進符号化した暗号化データ、即ち暗号化したディジタ
ル信号の記憶・蓄積が容易に可能となる。また、鍵信号
を暗号化して主データと共に記憶・蓄積するようになす
と、信号の記憶・蓄積は、利用者本人が自ら受信した信
号のバックアップを目的とする場合に限り正しく行なう
ことが可能である。さらに、蓄積した信号は、第３者、
即ち異なる利用者ＩＤを有するもの、あるいは利用者Ｉ
Ｄを持たないものには復号できない。したがって、信号
供給者の有する著作権等が侵害されることを防止しつ
つ、信号の復号、及び蓄積が可能となる。

【００６５】さらに、利用者ＩＤ，信号の個別情報の管
理，暗号／復号の鍵信号演算アルゴリズム等の機能を専
用ＩＣカードに持たせ、受信端末から着脱可能とするこ
とにより、鍵信号演算アルゴリズムの変更等が容易にな
り、信号にかけられたスクランブルのセキュリティを強
化できる。又、受信端末本体は専用ＩＣカードと切り離
して汎用化が可能であり、放送局側による受信端末の管
理が不要になる。更に、専用ＩＣカードを回収すること
により、利用者の視聴状況の把握が容易になり、その結
果信号受信に対する課金も簡単になる。又、利用者ＩＤ
を受信端末に持たせて専用端末とすることで、端末内の
制御回路を一体化することもできる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例に係る通信衛星を利用した多
チャンネル有料ディジタル放送の受信端末（データ受信
装置）のブロック図である。

【図２】図１に示した受信端末を含む、通信衛星を利用
した多チャンネル有料ディジタル放送システムの構成の
１例を示す説明図である。

【図３】図２に示した通信衛星を利用した多チャンネル
有料ディジタル放送の放送局の内部構成の１例を示すブ
ロック図である。

【図４】本発明の他の実施例に係る通信衛星を利用した
多チャンネル有料ディジタル放送の受信端末（データ受
信装置）のブロック図である。

【符号の説明】

１００衛星を利用した有料放送の受信端末１０１入力端子１０２出力端子１０３入力端子１０４出力端子１１１受信分離回路１１２演算回路１１３メモリ１１４管理回路１１５暗号化回路１１６多重化回路１１７分離回路１１８第１の復号回路１１９選択器１２０乱数発生回路１２１第２の復号回路１２２制御回路１２３伸張回路１３０専用ＩＣカード１４０ＶＴＲ（データ蓄積装置）１５０モニタ２０１放送局２０２通信衛星２０３受信端末２１１，２１２，２１３通信回線４１１第１の選択器４１２第２の選択器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者杉村直純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映像メディア研究所内 (72)発明者橘浩昭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情報映像メディア事業部内 (72)発明者早川弘之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情報映像メディア事業部内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも暗号化された主データと、そ
の暗号の初期値を含むディジタル信号とを受信するデー
タ受信装置であって、受信した上記暗号の初期値から、上記主データの暗号を
復号するために必要な鍵信号を算出する演算手段と、上記データ受信装置の識別符号を記憶するメモリ手段
と、該メモリ手段に記憶されている識別符号を用いて、上記
演算手段で算出した鍵信号を暗号化する暗号化手段と、受信した上記主データと、上記暗号化手段で暗号化した
鍵信号とを記憶するデータ蓄積手段と、該データ蓄積手段から出力された、暗号化された鍵信号
を、上記メモリ手段に記憶されている識別符号を用いて
復号する第１の復号手段と、該第１の復号手段で復号された鍵信号を用いて、上記デ
ータ蓄積手段から出力された主データの暗号を復号する
第２の復号手段と、を具備したことを特徴とするデータ
受信装置。
【請求項２】請求項１記載において、前記演算手段と前記メモリ手段とは、共に前記データ受
信装置から着脱可能であって、前記演算手段の演算アル
ゴリズムを変更可能であることを特徴とするデータ受信
装置。
【請求項３】少なくとも暗号化された主データと、そ
の暗号の初期値を含むディジタル信号とを受信するデー
タ受信装置であって、受信した上記暗号の初期値と、上記主データとを記憶す
るデータ蓄積手段と、該データ蓄積手段から出力された暗号の初期値から、上
記主データの暗号を復号するために必要な鍵信号を算出
する演算回路と、該演算回路において算出された鍵信号を用いて、上記デ
ータ蓄積手段から出力された主データの暗号を復号する
復号手段と、を具備したことを特徴とするデータ受信装
置。
【請求項４】請求項３記載において、前記演算手段は前記データ受信装置から着脱可能であっ
て、前記演算手段の演算アルゴリズムを変更可能である
ことを特徴とするデータ受信装置。
【請求項５】請求項１乃至４の何れか１つに記載にお
いて、前記データ蓄積装置は、ディジタル信号を記録再生可能
な磁気記録再生装置であることを特徴とするデータ受信
装置。