Brevet FR2735603A1 — publié le 19961220

La présente invention concerne la protection, contre la copie illicite, d'enregistrements numériques d'oeuvres audiophoniques soumises à des droits d'auteur. Les enregistrements numériques d'oeuvres audiophoniques stéréo se font en clair sur des disques compacts ou bandes magnétiques et sont transmis également sous une forme non cryptée sur liaison série sous un format connu sous la dénomination S/PDIF. Ce format utilise une modulation biphase et une organisation des données selon un motif formé de blocs successifs regroupant chacun 192 trames elles-mêmes constituées de la juxtaposition de 2 sous-trames attribuées l'une au canal gauche, I'autre au canal droit.Chacune des 384 sous-trames d'un bloc renferme un mot binaire de 32 bits avec 4 bits de préambule en infraction avec le code biphase permettant de repérer le type de sous-trame: sous-trame attribuée au canal gauche en tête de bloc, sous-trame attribuée au canal gauche en milieu de bloc et sous-trame attribuée au canal droit, 4 bits de données auxiliaires, 20 bits d'un mot de données audiophoniques, 1 bit de validité, 1 bit utilisateur, 1 bit de sous-code et un bit de parité. Le bit de sous-code est identique pour chaque sous-trame d'une même trame et permet, comme son nom l'indique, de transmettre avec les données audiophoniques numérisées un sous-code de 192 bits répété tous les blocs donnant des informations sur les données audionumériques transmises. La protection contre la copie illégale se fait grâce à un bit d'interdiction de recopiefaisant partie du sous-code. Cette protection se révèle illusoire à l'usage car l'utilisation du bit d'interdiction de recopie est à la discrétion des fabriquants de lecteursreproducteurs d'enregistrements audionumériques. De plus, même avec un appareil tenant compte du bit d'interdiction de recopie, il est facile de passer outre une interdiction de recopie en manipulant le bit de recopie à l'aide d'un circuit électronique spécialisé qui existe dans le commerce. Le cryptage n'est pas, à lui seul, une solution si l'enregistrement est disponible en numérique sous forme non cryptée en sortie du décodeur. La présente invention a pour but une protection efficace d'un enregistrement audionumérique contre la copie illégale. Elle a pour objet un décodeur de signal audionumérique crypté comportant: - des moyens de tri assurant l'extraction des données audionumériques cryptées du motif d'un signal de transmission de données audionumériques cryptées, - des moyens de décryptage des données audionumériques cryptées connectés à la suite desdits moyens de tri, - des moyens de conversion numérique-analogique des données audionumériques décryptées connectés à la suite des moyens de décryptage, et - des moyens de filtrage passe-bas connectés à la suite des moyens de conversion numérique-analogique délivrant le signal audio en clair sous forme analogique. Ce décodeur est remarquable en ce que les moyens de décryptage et les moyens de conversion numérique-analogique sont réalisés en un même composant: circuit intégré ou hybride, ne comportant pas de sortie pour les données audionumériques décryptées. De lasorte le signal audionumérique n'est accessible en clair, pour l'utilisateur, que sous une forme analogique. L'utilisateur ne peut enregistrer l'information audiophonique que sous forme analogique donc avec une qualité moindre ou sous forme numérique cryptée nécessitant un décodeur pour être utilisable. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel une figure unique illustre de manière schématique la constitution d'un décodeur selon l'invention. Le décodeur qui va être décrit est prévu pour un signal audionumérique stéréo transmis sous forme d'un signal de format SIPDIF, c'est à dire d'un train numérique codé en biphase et organisé en blocs subdivisés en trames et sous-trames, chaque sous-trame renfermant une donnée audionumérique précédée d'un préambule et accompagnée de données auxiliaires. Ce signal audionumérique est crypté, les données audionumériques véhiculées par les sous-trames étant brouillées à l'aide d'un code pour éviter une libre reproduction. On distingue sur la figure, en entrée du décodeur, un circuit de tri 10 suivi d'un circuit de décryptage 11, d'un filtre numérique à suréchantillonnage 12, de deux convertisseurs numérique-analogique 13, 14 et de deux filtres analogiques passe-bas 15, 16 délivrant en sortie, sous forme analogique, les signaux audio de deux canaux gauche et droit. Le circuit de tri 10 récupère le rythme de transmission du train numérique codé en biphase, décode le code biphase, extrait les données audionumériques stéréo du motif du train numérique en reconnaissant leur appartenance au canal gauche ou droit et réalise une détection d'erreur. Ce peut être un circuit spécialisé comme celui référencé YM 3623B par la société Yamaha. Le circuit de décryptage 11 décrypte chaque donnée numérique délivrée périodiquement par le circuit de tri 10 grâce à une clef de décryptage qui lui est communiquée au moins en partie par l'utilisateur que ce soit à l'aide d'un clavier 20, d'une carte à puce 21 ou par un canal annexe. II peut être constitué d'un microcontrôleur 8 bits du genre 68HC05 ou 8051 avec une mémoire morte ROM de l'ordre de 16 Koctets et une mémoire vive RAM de l'ordre de 480 octets. II est alors programmé à l'aide d'un programme d'exploitation de base OS (Operating System) qui gère l'algorithme de décryptage, sa mémoire et des ports d'entrée-sortie pour le clavier et éventuellement une carte à puce en respectant alors le protocole de communication de la norme ISO7816. Le filtre numérique à suréchantillonnage 12 placé à la suite du circuit de décryptage 1 1 facilite la réjection de la fréquence d'échantillonnage des données audionumériques stéréo en engendrant des pas supplémentaires d'échantillonnage avec des valeurs numériques intermédiaires. II peut être constitué d'un filtre numérique à octupie suréchantillonnage tel que le filtre référencé DF1700P par la société Bur Brown. Les deux convertisseurs numérique-analogique 13 et 14 connectés en parallèle sur la sortie du filtre numérique de suréchantillonnage 12 sélectionnent les données audionumériques stéréo suréchantillonnées disponibles en sortie du filtre numérique à suréchantillonnage 12 en fonction de leur appartenance au canal gauche ou droit déterminée par le circuit de tri 10 et les convertissent en suréchantillons analogiques pour canal gauche ou canal droit. Les deux filtres analogiques passe-bas 15 et 16 connectés à la sortie analogique de chacun des deux convertisseurs numérique-analogique 13 et 14 étouffent la fréquence de suréchantillonnage. Comme on peut le voir sur la figure, le circuit de décryptage 11, le filtre numérique à suréchantillonnage 12 et les deux convertisseurs numérique-analogique 13 et 14 sont réalisés en un même composant: circuit intégré ou hybride 100, ne comportant pas de sortie pour le signal audionumérique décrypté mais seulement deux canaux de sortie analogique droit et gauche. Avantageusement, le composant 100 est noyé dans un bloc de matière plastique pour éviter toute possibilité de piquage du signal audionumériques décrypté. Outre la clef de décryptage introduite par le clavier ou la carte à puce, un complément de clef de décryptage peut être transmis par les données auxiliaires du motif du train numérique acheminant le signal audionumérique-crypté, ou par un support dynamique autre que celui du signal de transmission de données audionumériques cryptées, par exemple une voie de transmission de service doublant la voie de transmission acheminant le signal audionumérique crypté. Dans le cas de l'utilisation d'une carte à puce, on peut envisager que celle-ci apporte au lieu d'une clef de décryptage toute une algorithmie de décryptage avec un transfert d'informations entre la carte à puce et le décodeur crypté de manière à être sécurisé. De plus, il peut être prévu une procédure d'authentifications réciproques entre la carte à puce et le décodeur. Une procédure simple est envisageable: - Lors de l'achat, le décodeur n'est pas personnalisé. - A la première utilisation, lors de l'introduction de la carte à puce dans le décodeur, il est demandé au nouveau propriétaire de proposer un code secret à l'aide du clavier du décodeur. - Le système carte à puce-décodeur engendre alors des clefs d'authentification qu'il se répartit entre la carte à puce et le décodeur. - A partir de ce moment, le décodeur devient inutilisable sans la carte à puce personnalisée de son propriétaire. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est qu'un exemple parmi d'autres. En effet, on peut éventuellement, lorsque l'on cherche à simplifier la structure du décodeur, supprimer le filtre numérique à suréchantillonnage ou faire réaliser les fonctions du circuit de tri et du circuit de décryptage, et éventuellement de filtrage numérique à suréchantillonnage, par un même circuit numérique DSP (Digital Signal Processing) à base de microcontrôleur. Dans le premier cas, le composant: circuit intégré ou hybride 100 réalisant le traitement du signal audionumériques décrypté, ne réunit plus qu'un circuit de décryptage et deux convertisseurs numérique-analogique tandis que dans le second cas, il se compose d'un microcontrôleur spécialisé équipé en sortie de convertisseurs numérique-analogique. Bien entendu, le signal audionumérique crypté peut n'être qu'une partie d'un signal numérique, par exemple vidéo-numérique, dont les autres éléments ne sont pas cryptés. REVENDICATIONS 1. Décodeur de signal audionumériques crypté comportant: - des moyens de tri (10) assurant l'extraction des données audionumériques cryptées du motif d'un signal de transmission de données audionumériques cryptées, - des moyens de décryptage (11) des données audionumériques cryptées connectés à la suite desdits moyens de tri (10), - des moyens de conversion numérique-analogique (13, 14) des données audionumériques décryptées connectés à la suite des moyens de décryptage (11), et - des moyens de filtrage passe-bas (15, 16) connectés à la suite des moyens de conversion numérique-analogique (13, 14) délivrant le signal audio en clair sous forme analogique caractérisé en ce que lesdits moyens de décryptage (11) et lesdits moyens de conversion numérique-analogique (13, 14) sont réalisés en un même composant (100), ne comportant pas de sortie pour les données audionumériques décryptées. 2. Décodeur selon la revendication 1, comportant en outre des moyens de filtrage numérique à suréchantillonnage (12) intercalés entre lesdits moyens de décryptage (11) et lesdits moyens de conversion numérique-analogique (13, 14), caractérisé en ce que lesdits moyens de décryptage (11), lesdits moyens de filtrage numérique à suréchantillonnage (12) et lesdits moyens de conversion numérique-analogique (13, 14) sont réalisés en un même composant (100) ne comportant pas de sortie pour les données audionumériques décryptées. 3. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant (100) est un circuit intégré. 4. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que ledit composant (100) est un circuit hybride. 5. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ledit composant (100) est noyé dans un bloc de matière plastique. 6. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un clavier (20) connecté auxdits moyens de décryptage (11) afin de permettre l'introduction d'un code de décryptage. 7. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une carte à puce (21) permettant l'introduction d'un code de décryptage dans lesdits moyens de décryptage (11). 8. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de décryptage (11) reçoivent un complément de clef de décryptage transmis par des données auxiliaires du motif du signal de transmission de données audionumériques cryptées. 9. Décodeur selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte, avec la carte à puce (21) , des moyens d'authentifications réciproques. 10. Décodeur selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de décryptage (11) reçoivent un complément de clef de décryptage transmis par un support dynamique différent de celui du signal de transmission de données audionumériques cryptées. 11. Décodeur selon les revendications 1 à 10, caractérisé en ce que le signal de transmission de données audionumériques cryptées constitue une partie d'un signal vidéonumérique.