(57)【要約】【課題】デジタル映像及び音声データストリームを暗号化して高速に効率よく伝送する。【解決手段】入力されるデータに対して並列に処理を行うＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂにＩビットカラーのデジタル映像データストリーム、又はＪビットのフレーム長のデジタル音声データストリームを暗号の処理単位Ｌビットずつ小単位で順次に入力して暗号化を行う。多重化回路６から出力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、また、データパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように構成した。【選択図】図１
2008263260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号装置において、
Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える第１の入力バッファと、
Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える第２の入力バッファと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を蓄える情報メモリと、
入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の暗号処理回路と、
上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとを、シリアルデータ列に変換して暗号の処理単位Ｌビットずつ（Ｌは２以上の自然数である。）順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力する第１のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第１の出力バッファと、
上記Ｎ個の第１の出力バッファからＬビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して多重化する第１の多重化回路とを備えたことを特徴とする暗号装置。
【請求項２】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号装置において、
暗号化されたデータを蓄える第３の入力バッファと、
入力されるデータに対して並列に復号処理を行うＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の復号処理回路と、
上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力する第２のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第２の出力バッファと、
上記Ｎ個の第２の出力バッファからＬビットずつ順次に復号化されたＫビットのセキュリティ情報と、ＩビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又はＫビットのセキュリティ情報とＪビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを取り出して多重化する第２の多重化回路とを備えたことを特徴とする復号装置。
【請求項３】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号装置において、
Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える第１の入力バッファと、
Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える第２の入力バッファと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を蓄える情報メモリと、
入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個（Ｎは２以上の偶数である。）の暗号処理回路と、
上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力する第１のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第１の出力バッファと、
上記Ｎ個の第１の出力バッファから暗号の処理単位Ｌ（Ｌは２以上の自然数である。）ビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して出力する第１の多重化回路とを備えたことを特徴とする暗号装置。
【請求項４】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号装置において、
暗号化されたデータを蓄える第３の入力バッファと、
入力されるデータに対して並列に復号処理を行うＮ個の復号処理回路と、
上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力する第２のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第２の出力バッファと、
上記Ｎ個の第２の出力バッファからＫビットのセキュリティ情報と、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームは（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に合算して復号化されたデータを取り出して出力する第２の多重化回路とを備えたことを特徴とする復号装置。
【請求項５】
上記第１の多重化回路から出力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする請求項１又は３記載の暗号装置。
【請求項６】
上記入力バッファに入力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする請求項２又は４記載の復号装置。
【請求項７】
上記入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個の暗号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ暗号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の暗号処理回路が初期化された後、暗号化処理を行うことを特徴とする請求項１又は３記載の暗号装置。
【請求項８】
上記入力されるデータに対して並列に復号化処理を行うＮ個の復号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ復号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（復号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の復号処理回路が初期化された後、復号化処理を行うことを特徴とする請求項２又は４記載の復号装置。
【請求項９】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号方法において、
第１の入力バッファを用いて、Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄えるステップと、
第２の入力バッファを用いて、Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄えるステップと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を情報メモリに蓄えるステップと、
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数である。）の暗号処理回路を用いて入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うステップと、
第１のセレクタ手段を用いて、上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとを、シリアルデータ列に変換して暗号の処理単位Ｌビットずつ（Ｌは２以上の自然数である。）順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の出力バッファを用いて、上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第１の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第１の出力バッファからＬビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して多重化するステップとを含むことを特徴とする暗号方法。
【請求項１０】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号方法において、
暗号化されたデータを第３の入力バッファに蓄えるステップと、
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数である。）の復号処理回路を用いて、入力されるデータに対して並列に復号処理を行うステップと、
第２のセレクタ手段を用いて、上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の第２の出力バッファを用いて上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第２の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第２の出力バッファからＬビットずつ順次に復号化されたＫビットのセキュリティ情報と、ＩビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又はＫビットのセキュリティ情報とＪビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを取り出して多重化するステップとを含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１１】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号方法において、
第１の入力バッファを用いて、Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄えるステップと、
第２の入力バッファを用いて、Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄えるステップと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を情報メモリに蓄えるステップと、
Ｎ個（Ｎは２以上の偶数である。）の暗号処理回路を用いて、入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うステップと、
第１のセレクタ手段を用いて、上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の第１の出力バッファを用いて、上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第１の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第１の出力バッファから暗号の処理単位Ｌ（Ｌは２以上の自然数である。）ビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して出力するステップとを含むことを特徴とする暗号方法。
【請求項１２】
ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号方法において、
暗号化されたデータを第３の入力バッファに蓄えるステップと、
Ｎ個の復号処理回路を用いて、入力されるデータに対して並列に復号処理を行うステップと、
第２のセレクタ手段を用いて、上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の第２の出力バッファを用いて、上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第２の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第２の出力バッファからＫビットのセキュリティ情報と、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームは（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に合算して復号化されたデータを取り出して出力するステップとを含むことを特徴とする復号方法。
【請求項１３】
上記第１の多重化回路から出力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする請求項９又は１１記載の暗号方法。
【請求項１４】
上記入力バッファに入力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする請求項１０又は１２記載の復号方法。
【請求項１５】
上記入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個の暗号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ暗号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の暗号処理回路が初期化された後、暗号化処理を行うことを特徴とする請求項９、１１又は１３記載の暗号方法。
【請求項１６】
上記入力されるデータに対して並列に復号化処理を行うＮ個の復号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ復号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（復号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の復号処理回路が初期化された後、復号化処理を行うことを特徴とする請求項１０、１２又は１４記載の復号方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、著作権の保護が必要なコンテンツデータのデータ伝送するための通信システムのための暗号装置及び方法、並びに復号装置及び方法に関し、特に、それぞれ音声及び映像機器（以下、ＡＶ機器という。）であるソース機器とシンク機器との間でコンテンツデータを暗号化して伝送した後、復号化する通信システムのための暗号装置及び方法、並びに復号装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタル放送や高速インターネットなどによりデジタル系のインフラストラクチャが整備され、また同時に、ＤＶＤやＢＤなど大容量の記録メディアが普及し、誰でも簡単にネットワーク経由で劣化のないデジタルコンテンツを入手できるようになっている。このような背景にあって著作権保護の仕組みは非常に重要であり、中でもネットワーク上でコンテンツを保護する規格ＤＴＣＰ（Digital Transmission Content Protection）は、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）やＭＯＳＴ（Media Oriented Systems Transport）、ブルーツゥース（Bluetooth）、ＩＰ（Internet Protocol）へと適用範囲が広がり、既に対応商品などの数も増えている。ＤＴＣＰではソース機器とシンク機器との間で、認証及び暗号鍵の交換を行って暗号鍵を共有し、機器間で暗号化されたコンテンツデータが転送される。ＤＴＣＰ−ＩＰでは、暗号強度を高めるために鍵長１２８ビットのＡＥＳ−ＣＢＣ（Advanced Encryption Standard-Cipher Block Chaining）の暗号化方法が用いられる。
【０００３】
図４は従来技術に係る暗号装置の構成を示すブロック図である。以下、図４を参照しながら、従来技術に係る暗号装置について説明する。図４において、当該暗号装置は、入力ＦＩＦＯメモリ（以下、先入れ先出しメモリをＦＩＦＯメモリという。）７１と、４系統のＦＩＦＯメモリ７４ａ−７４ｄと、４系統のＡＥＳ−ＣＢＣ暗号化部７５ａ−７５ｄを備えた暗号処理回路と、４系統のＦＩＦＯメモリ７６ａ−７６ｄと、ヘッダ付加回路７７ａ−７７ｄと、出力ＦＩＦＯメモリ７２とを備えて構成される。
【０００４】
以上のように構成された暗号装置の構成及び動作について、以下説明する。
【０００５】
入力ＦＩＦＯメモリ７１は圧縮された映像ストリームデータであるＭＰＥＧ−ＴＳ（MPEG Transport Stream）のデータを一時的に蓄積した後、ＦＩＦＯメモリ７４ａ乃至ＦＩＦＯメモリ７４ｄの順序で繰り返し当該データを順次出力する。各ＦＩＦＯメモリ７４ａ−７４ｄはそれぞれ１ＫＢ（１０２４バイト）の蓄積容量を有し、入力ＦＩＦＯメモリ７１から入力されるデータによりその蓄積容量が一杯になると、その蓄積状態を示す制御信号をアクティブにして入力ＦＩＦＯメモリ７１に通知する。これに応答して、入力ＦＩＦＯメモリ７１は制御信号がアクティブになると、対応するＦＩＦＯメモリ７４ａ−７４ｄのいずれかの１つのＦＩＦＯメモリを選択してデータを出力する。従って、入力ＦＩＦＯメモリ７１に蓄積されたデータは、まずＦＩＦＯメモリ７４ａに蓄積され、ＦＩＦＯメモリ７４ａが１ＫＢ分のデータで一杯になると、次に、ＦＩＦＯメモリ７４ｂに蓄積され、ＦＩＦＯメモリ７４ｂが１ＫＢ分のデータで一杯になると、次に、ＦＩＦＯメモリ７４ｃというように順に１ＫＢ分のデータが各ＦＩＦＯメモリ７４ａ−７４ｄに順次蓄積される。暗号処理回路７３の各ＡＥＳ−ＣＢＣ暗号化部７５ａ−７４ｄは、対応するＦＩＦＯメモリ７４ａ−７４ｄに１ＫＢ分のデータが蓄積されると、そのデータを読み出して順次それに対して暗号化処理を行う。ＡＥＳ−ＣＢＣ暗号化部７５ａ−７５ｄでそれぞれ得られた暗号化データは、対応する各ＦＩＦＯメモリ７６ａ−７６ｄに蓄積され、ここで、各ＦＩＦＯメモリ７６ａ−７６ｄはそれぞれ１ＫＢの蓄積容量を有する。各ヘッダ付加回路７７ａ−７７ｄは暗号化データによって各蓄積容量が一杯になると、その１ＫＢの暗号化データを読み出した後、それに対してＤＴＣＰ／ＩＰヘッダを付加する。ここで、ＤＴＣＰ／ＩＰヘッダには暗号鍵を生成するための乱数ＮｃやＥ−ＥＭＩ（Extended Encryption Mode Indicator）などの情報が含まれる。各ヘッダ付加回路７７ａ−７７ｄはパケットの出力準備が整うと、制御信号をアクティブにして出力ＦＩＦＯメモリ７２に通知する。出力ＦＩＦＯメモリ７２は各ヘッダ付加回路７７ａ−７７ｄから順次パケットデータを読み出して順に出力する。
【０００６】
このような暗号装置を使用して、ソース機器からシンク機器へ著作権保護の必要なコンテンツを暗号化して高速に伝送することができる。これらの暗号装置及び方法については例えば特許文献１や非特許文献１に示されている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３３６４９号公報。
【非特許文献１】DTCP Volume 1, Supplement E, Mapping DTCP to IP, (Information Version), Hitachi, Ltd. et al., Revision 1.1, February 28, 2005.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、これらの暗号装置及び方法はＩＰネットワークにおけるコンテンツデータの暗号装置であり、ソース機器からシンク機器に、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリーム、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームなどの一定かつ高速度を有するデータを暗号化して効率よく伝送する場合には適用することができないといった課題を有していた。
【０００９】
本発明の目的は上記問題点を解決し、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムにおいて、ＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのデジタル映像データストリーム、又はリニアＰＣＭ（Ｌ−ＰＣＭ）信号や圧縮オーディオ信号などのデジタル音声データストリームを暗号化して高速に効率よく伝送することができる暗号装置及び方法、並びに復号装置及び方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明に係る暗号装置は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号装置において、
Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える第１の入力バッファと、
Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える第２の入力バッファと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を蓄える情報メモリと、
入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の暗号処理回路と、
上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとを、シリアルデータ列に変換して暗号の処理単位Ｌビットずつ（Ｌは２以上の自然数である。）順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力する第１のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第１の出力バッファと、
上記Ｎ個の第１の出力バッファからＬビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して多重化する第１の多重化回路とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
第２の発明に係る復号装置は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号装置において、
暗号化されたデータを蓄える第３の入力バッファと、
入力されるデータに対して並列に復号処理を行うＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の復号処理回路と、
上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力する第２のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第２の出力バッファと、
上記Ｎ個の第２の出力バッファからＬビットずつ順次に復号化されたＫビットのセキュリティ情報と、ＩビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又はＫビットのセキュリティ情報とＪビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを取り出して多重化する第２の多重化回路とを備えたことを特徴とする。
【００１２】
第３の発明に係る暗号装置は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号装置において、
Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える第１の入力バッファと、
Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える第２の入力バッファと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を蓄える情報メモリと、
入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個（Ｎは２以上の偶数である。）の暗号処理回路と、
上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力する第１のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第１の出力バッファと、
上記Ｎ個の第１の出力バッファから暗号の処理単位Ｌ（Ｌは２以上の自然数である。）ビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して出力する第１の多重化回路とを備えたことを特徴とする。
【００１３】
第４の発明に係る復号装置は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号装置において、
暗号化されたデータを蓄える第３の入力バッファと、
入力されるデータに対して並列に復号処理を行うＮ個の復号処理回路と、
上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力する第２のセレクタ手段と、
上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の第２の出力バッファと、
上記Ｎ個の第２の出力バッファからＫビットのセキュリティ情報と、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームは（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に合算して復号化されたデータを取り出して出力する第２の多重化回路とを備えたことを特徴とする。
【００１４】
上記暗号装置において、上記第１の多重化回路から出力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする。
【００１５】
上記復号装置において、上記入力バッファに入力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする。
【００１６】
また、上記暗号装置において、上記入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個の暗号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ暗号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の暗号処理回路が初期化された後、暗号化処理を行うことを特徴とする。
【００１７】
また、上記復号装置において、上記入力されるデータに対して並列に復号化処理を行うＮ個の復号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ復号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（復号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の復号処理回路が初期化された後、復号化処理を行うことを特徴とする。
【００１８】
第５の発明に係る暗号方法は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号方法において、
第１の入力バッファを用いて、Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄えるステップと、
第２の入力バッファを用いて、Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄えるステップと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を情報メモリに蓄えるステップと、
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数である。）の暗号処理回路を用いて入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うステップと、
第１のセレクタ手段を用いて、上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとを、シリアルデータ列に変換して暗号の処理単位Ｌビットずつ（Ｌは２以上の自然数である。）順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の出力バッファを用いて、上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第１の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第１の出力バッファからＬビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して多重化するステップとを含むことを特徴とする。
【００１９】
第６の発明に係る復号方法は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号方法において、
暗号化されたデータを第３の入力バッファに蓄えるステップと、
Ｎ個（Ｎは２以上の自然数である。）の復号処理回路を用いて、入力されるデータに対して並列に復号処理を行うステップと、
第２のセレクタ手段を用いて、上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の第２の出力バッファを用いて上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第２の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第２の出力バッファからＬビットずつ順次に復号化されたＫビットのセキュリティ情報と、ＩビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又はＫビットのセキュリティ情報とＪビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを取り出して多重化するステップとを含むことを特徴とする。
【００２０】
第７の発明に係る暗号方法は、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための暗号方法において、
第１の入力バッファを用いて、Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄えるステップと、
第２の入力バッファを用いて、Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄えるステップと、
Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を情報メモリに蓄えるステップと、
Ｎ個（Ｎは２以上の偶数である。）の暗号処理回路を用いて、入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うステップと、
第１のセレクタ手段を用いて、上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第１の入力バッファに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は上記情報メモリに蓄積されたセキュリティデータと、上記第２の入力バッファに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に上記Ｎ個の暗号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の第１の出力バッファを用いて、上記Ｎ個の暗号処理回路から出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第１の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第１の出力バッファから暗号の処理単位Ｌ（Ｌは２以上の自然数である。）ビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して出力するステップとを含むことを特徴とする。
【００２１】
第８の発明に係る復号方法において、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムのための復号方法において、
暗号化されたデータを第３の入力バッファに蓄えるステップと、
Ｎ個の復号処理回路を用いて、入力されるデータに対して並列に復号処理を行うステップと、
第２のセレクタ手段を用いて、上記第３の入力バッファに蓄えられた暗号化されたデータを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に上記Ｎ個の復号処理回路にデータを出力するステップと、
Ｎ個の第２の出力バッファを用いて、上記Ｎ個の復号処理回路から出力される復号されたデータをそれぞれ蓄えるステップと、
第２の多重化回路を用いて、上記Ｎ個の第２の出力バッファからＫビットのセキュリティ情報と、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームは（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次に合算して復号化されたデータを取り出して出力するステップとを含むことを特徴とする。
【００２２】
上記暗号方法において、上記第１の多重化回路から出力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする。
【００２３】
上記復号方法において、上記入力バッファに入力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、
上記暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビットを差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるように設定されたことを特徴とする。
【００２４】
また、上記暗号方法において、上記入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個の暗号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ暗号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の暗号処理回路が初期化された後、暗号化処理を行うことを特徴とする。
【００２５】
また、上記復号方法において、上記入力されるデータに対して並列に復号化処理を行うＮ個の復号処理回路のそれぞれがＡＥＳ−ＣＢＣ復号処理回路であり、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（復号処理回路の並列数Ｎ）毎に上記Ｎ個の復号処理回路が初期化された後、復号化処理を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係る暗号装置及び方法、並びに復号装置及び方法によれば、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムにおいて、入力されるデータに対して並列に処理を行うＮ個の暗号処理回路にＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのＩビットカラーのデジタル映像データストリーム、又はＬ−ＰＣＭや圧縮ＡｕｄｉｏなどのＪビットのフレーム長のデジタル音声データストリームを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に入力して暗号化を行うことにより、従来技術に比較して高速に効率よく伝送できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下、本発明に係る実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の各実施形態において、同様の構成要素については同一の符号を付している。
【００２８】
図１は本発明の第１の実施形態に係る、暗号化方法を用いたソース機器１００及び復号化方法を用いたシンク機器２００とを備えた通信システムの構成を示すブロック図である。また、図２は図１の通信システムにおいて用いるＡＶパケットフォーマットを示す図であって、図２（ａ）はその映像データストリームパケットのフォーマットの構成を示す図であり、図２（ｂ）はその音声データストリームパケットのフォーマットの構成を示す図である。
【００２９】
第１の実施形態に係る通信システムにおいて、ソース機器１００からシンク機器２００に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムにおいて、ソース機器１００の暗号装置１０１は、Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える入力バッファ１ａと、Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える入力バッファ１ｂと、Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）のセキュリティ情報を蓄える情報メモリ２と、入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個（Ｎは２以上の自然数である。）の暗号処理回路４ａ，４ｂと、メモリ２に蓄積されたセキュリティデータと、入力バッファ１ａに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又はメモリ２に蓄積されたセキュリティデータと、入力バッファ１ｂに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して暗号の処理単位Ｌビットずつ順次にＮ個の暗号処理回路にデータを出力するセレクタ３と、Ｎ個の暗号処理回路４ａ，４ｂから出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の出力バッファ５ａ，５ｂと、Ｎ個の出力バッファ５ａ，５ｂからＬビットずつ（Ｌは２以上の自然数である。）順次に暗号化されたデータを取り出して多重化する多重化回路６とを備える。ここで、入力されるデータに対して並列に処理を行うＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂにＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのＩビットカラーのデジタル映像データストリーム、又はＬ−ＰＣＭや圧縮オーディオ信号などのＪビットのフレーム長のデジタル音声データストリームを暗号の処理単位Ｌビットずつ小単位で順次に入力して暗号化を行うことを特徴としている。ここで、多重化回路６から出力される暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌが、暗号の処理単位Ｌビットの自然数倍であり、また、データパケットの長さＬｔｏｔａｌからセキュリティ情報Ｋビット（Ｋは２以上の自然数である。）を差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）がＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームのカラービット長Ｉビットの自然数倍、又はＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームのフレーム長Ｊビットの自然数倍であるようにして構成したことを特徴としている。
【００３０】
図１において、例えばＤＶＤプレーヤ２１を内蔵したソース機器１００と、例えばスピーカ付きディスプレイ３１を内蔵したシンク機器２００とが、信号伝送ケーブル３００（ここで、信号伝送ケーブル３００は有線回線に限定されず、無線回線でもよい。また、複数のソース機器１００と少なくとも１個のシンク機器２００とで構成される有線又は無線ネットワークであってもよい。）を介して接続されている。ソース機器１００は、ＤＶＤプレーヤ２１と、映像信号処理回路２２と、入力バッファ１ａ，１ｂと、情報メモリ２と、セレクタ３と、暗号処理回路４ａ，４ｂと、出力バッファ５ａ，５ｂと、多重化回路６と、信号送信回路７と、ソース機器１００の動作を制御するコントローラ２０とを備えて構成される。ここで、入力バッファ１ａ，１ｂ及び情報メモリ２から多重化回路６までの回路装置はソース機器１００の暗号装置１０１である。また、シンク機器２００は、信号受信回路３１と、入力バッファ１１と、セレクタ１２と、復号処理回路１３ａ，１３ｂと、出力バッファ１４ａ，１４ｂと、多重化回路１５と、映像信号処理回路３２と、スピーカ付きディスプレイ３３と、シンク機器２００の動作を制御するコントローラ３０とを備えて構成される。ここで、入力バッファ１１から多重化回路１５までの回路装置はシンク機器２００の復号装置２０１である。
【００３１】
以下、図１及び図２を参照して第１の実施形態に係るソース機器１００及びシンク機器２００を備えた通信システムの構成及び動作について説明する。
【００３２】
まず、図１のソース機器１００の動作について説明する。図１において、ＤＶＤプレーヤ２１は例えば再生されたＤＶＤの映像デジタルデータ及び音声デジタルデータを映像音声処理回路２２に出力する。映像音声処理回路２２は入力される映像デジタルデータ及び音声デジタルデータに対して所定の圧縮処理などの処理を実行した後、Ｉビットカラー（Ｉは２以上の自然数である。）のＲＧＢ又はＹＣｂＣｒのデジタル映像データストリームを順次入力バッファ１ａに出力して格納した後、セレクタ３に出力するとともに、Ｊビット（Ｊは２以上の自然数である。）のフレーム長からなるＬ−ＰＣＭ又は圧縮オーディオ信号のデジタル音声データストリーム順次入力バッファ１ｂに出力して格納した後、セレクタ３に出力する。また、情報メモリ２には、映像信号処理回路２２において生成された後、ソース機器１００からシンク機器２００に送信するコンテンツデータのセキュリティ情報であって、全体でＫビット（Ｋは２以上の自然数である。）を有するセキュリティ情報が格納された後、セレクタ３に出力される。ここでは、一例として、２４（Ｉ＝２４）ビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリームと、６４（Ｊ＝６４）ビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭのデジタル音声データストリームと、１６ビットと６４ビット（Ｋ＝１６と６４）のセキュリティ情報の一例について説明を行う。
【００３３】
入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行う２（Ｎ＝２）個の暗号処理回路４ａ，４ｂはそれぞれ順次暗号の処理単位１２８（Ｌ＝１２８）ビットずつＡＥＳ−ＣＢＣ暗号化処理を行う。ここでは、一例として、暗号化処理の並列数をＮ＝２、暗号の処理単位をＬ＝１２８とした。従って、ＡＥＳ−ＣＢＣ暗号化処理では、１２８ビットの暗号化データをレジスタに保持しておき、その暗号化データをフィードバックさせて次の暗号化単位の平文データとＥＸＯＲ（排他的論理和）演算を行い、その演算結果に対してＡＥＳ暗号化を行うように動作する。
【００３４】
入力バッファ１ａ，１ｂ及び情報メモリ２にそれぞれ蓄えられたデータはセレクタ３によって、１６ビットのセキュリティ情報と映像データストリーム、若しくは６４ビットのセキュリティ情報と音声データストリームとして全体でＬｔｏｔａｌビットのデータがシリアルデータ列に変換された後、下記の数式で表現される順序で、１２８ビット毎に各暗号処理回路４ａ，４ｂに順次に出力される。各暗号処理回路４ａ，４ｂはそれぞれ、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）のデータ長毎に初期化されて暗号化処理を行う。以下の表記において、Ｒ［］Ｇ［］Ｂ［］はそれぞれＲＧＢデータを、Ｓ［］はセキュリティ情報データ、Ｆ［］はオーディオフレームデータをそれぞれ表し、Ｒｘ［］Ｇｘ［］Ｂｘ［］Ｓｘ［］Ｆｘ［］のｘは時系列サンプル番号、［０：７］は０＝ＬＳＢ、７＝ＭＳＢ、８ビット幅のデジタルデータを意味する。
【００３５】
映像データストリームの場合：
（１）第１の１２８ビット：Ｓ［０：１５］，Ｒ１［０：７］，Ｇ１［０：７］，Ｂ１［０：７］，…，Ｒ５［０：７］，Ｇ５［０：７］；
（２）第２の１２８ビット：Ｂ５［０：７］，Ｒ６［０：７］，Ｇ６［０：７］，Ｂ６［０：７］，…，Ｇ１０［０：７］，Ｂ１０［０：７］；
（３）第３の１２８ビット：Ｒ１１［０：７］，Ｇ１１［０：７］，Ｂ１１［０：７］，Ｒ１１［０：７］，…，Ｂ１５［０：７］，Ｒ１６［０：７］；
（４）第４の１２８ビット：Ｇ１６［０：７］，Ｂ１６［０：７］，Ｒ１７［０：７］，Ｇ１７［０：７］，…，Ｒ２１［０：７］，Ｇ２１［０：７］；
（５）第５の１２８ビット：Ｂ２１［０：７］，Ｒ２２［０：７］，Ｇ２２［０：７］，Ｂ２２［０：７］，…，Ｇ２６［０：７］，Ｂ２６［０：７］；以下同様に続く。
【００３６】
音声データストリームの場合：
（１）第１の１２８ビット：Ｓ［０：６３］，Ｆ１［０：６３］；
（２）第２の１２８ビット：Ｆ２［０：６３］，Ｆ３［０：６３］；
（３）第３の１２８ビット：Ｆ４［０：６３］，Ｆ５［０：６３］；
（４）第４の１２８ビット：Ｆ６［０：６３］，Ｆ７［０：６３］；
（５）第５の１２８ビット：Ｆ８［０：６３］，Ｆ９［０：６３］；以下同様に続く。
【００３７】
暗号処理回路４ａは入力された第１の１２８ビット、第３の１２８ビット、第５の１２８ビットをそれぞれ順次に暗号化処理を行い、暗号化された映像データストリーム又は暗号化された音声データストリームを出力バッファ５ａに出力する。また、暗号処理回路４ｂは入力された第２の１２８ビット、第４の１２８ビット、第６の１２８ビットをそれぞれ順次に暗号化処理を行い、暗号化された映像データストリーム又は暗号化された音声データストリームを出力バッファ５ｂに出力する。多重化回路６は、出力バッファ５ａ，５ｂに蓄積されたデータを順次に多重化して暗号化された第１の１２８ビット、暗号化された第２の１２８ビット、暗号化された第３の１２８ビット、暗号化された第４の１２８ビットといった具合に全体でＬｔｏｔａｌビットの映像データストリームパケット又は音声データストリームパケットを生成して信号送信回路７に出力する。信号送信回路７は生成したパケットを含むデータ信号を電力増幅などの処理を行った後、信号伝送ケーブル３００を介してシンク機器２００の信号受信回路３１に送信する。図２（ａ）は暗号化された映像データストリームのパケットフォーマット、図２（ｂ）は暗号化された音声データストリームのパケットフォーマットを示したものであり、上述の構成の通りである。
【００３８】
次に、図１のシンク機器２００の動作について説明する。ソース機器１００からのデータ信号は信号受信回路３１により受信されて増幅などの処理が行われた後、暗号化された映像データストリーム又は暗号化された音声データストリームが入力バッファ１１及びセレクタ１２を介して各復号処理回路１３ａ，１３ｂに入力される。ここで、入力されるデータに対して並列に復号処理を行う２（Ｎ＝２）個の復号処理回路１３ａ，１３ｂはそれぞれ順次に復号の処理単位１２８（Ｌ＝１２８）ビットずつＡＥＳ−ＣＢＣ復号化処理を行う。復号処理回路１３ａ，１３ｂはそれぞれ、送信側と同期してデータパケットの先頭から、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（復号処理回路の並列数Ｎ）のデータ長毎に初期化された後、復号化処理を行う。セレクタ１２は入力バッファ１１に蓄えられた暗号化された映像データストリーム、又は音声データストリームを復号の処理単位１２８ビットずつ順次に各復号処理回路１３ａ，１３ｂに振り分けながら出力する。
【００３９】
復号処理回路１３ａは入力された暗号化された第１の１２８ビット、暗号化された第３の１２８ビット、暗号化された第５の１２８ビットをそれぞれ順次に復号処理を行い、復号化された映像データストリーム又は復号化された音声データストリームを出力バッファ１４ａに出力する。また、復号処理回路１４ｂは入力された暗号化された第２の１２８ビット、暗号化された第４の１２８ビット、暗号化された第６の１２８ビットをそれぞれ順次に復号処理を行い、復号化された映像データストリーム又は復号化された音声データストリームを出力バッファ１４ｂに出力する。多重化回路１５は、各出力バッファ１４ａ，１４ｂに蓄積されたデータを、１２８（Ｌ＝１２８）ビットずつ順次に多重化して復号化された１６（Ｋ＝１６）ビットのセキュリティ情報と、２４（Ｉ＝２４）ビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は６４（Ｋ＝６４）ビットのセキュリティ情報と６４（Ｊ＝６４）ビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを取り出した後、映像音声処理回路３２に出力する。映像音声処理回路３２は入力されるデジタル映像データストリーム及びデジタル音声データストリームに対して所定の復号化処理を行った後、スピーカ付きディスプレイ３３に出力して表示等を行う。
【００４０】
最後に、図２を用いて暗号化された映像データストリームと暗号化された音声データストリームそれぞれのパケットフォーマットについて説明する。
【００４１】
多重化回路６から出力される暗号化された映像データストリームパケットの長さＬｔｏｔａｌ（例えば２１７，６００ビット）は、暗号の処理単位１２８（Ｌ＝１２８）ビットの自然数（Ｌｔｏｔａｌ／Ｌ＝２１７，６００／１２８＝１，７００）倍である。また、１つのパケットの全体のビット長Ｌｔｏｔａｌからセキュリティ情報１６ビット（Ｋ＝１６）を差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）は２４（Ｉ＝２４）ビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームの自然数（（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）／Ｉ＝（２１７，６００−１６）／２４＝９，０６６）倍である。音声データストリームパケットについても、１つのパケットの全体のビット長Ｌｔｏｔａｌ（例えば４８，０００ビット）は、暗号の処理単位１２８（Ｌ＝１２８）ビットの自然数（Ｌｔｏｔａｌ／Ｌ＝４８，０００／１２８＝３７５）倍である。また、１つのパケットの全体のビット長Ｌｔｏｔａｌからセキュリティ情報６４ビット（Ｋ＝６４）を差分した長さ（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）は６４（Ｊ＝６４）フレーム長さのＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームの自然数（（Ｌｔｏｔａｌ−Ｋ）／Ｊ＝（４８，０００−６４）／６４＝７４９）倍である。
【００４２】
以上のように構成された第１の実施形態によれば、ソース機器１００からシンク機器２００に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムにおいて、ソース機器１００の暗号装置１０１は、ＩビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える入力バッファ１ａと、Ｊビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える入力バッファ１ｂと、Ｋビットのセキュリティ情報を蓄える情報メモリ２と、入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂと、メモリ２に蓄積されたセキュリティデータと、入力バッファ１ａに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又はメモリ２に蓄積されたセキュリティデータと、入力バッファ１ｂに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して暗号の処理単位Ｌビットずつ順次にＮ個の暗号処理回路にデータを出力するセレクタ３と、Ｎ個の暗号処理回路４ａ，４ｂから出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の出力バッファ５ａ，５ｂと、Ｎ個の出力バッファ５ａ，５ｂからＬビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出して多重化する多重化回路６とを備える。ここで、入力されるデータに対して並列に処理を行うＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂにＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのＩビットカラーのデジタル映像データストリーム、又はＬ−ＰＣＭや圧縮オーディオ信号などのＪビットのフレーム長のデジタル音声データストリームを暗号の処理単位Ｌビットずつ小単位で順次に入力して暗号化を行うことにより、従来技術に比較して高速に効率よく伝送できる。
【００４３】
第２の実施形態．
図３は本発明の第２の実施形態に係る通信システムにおいて用いる暗号化された映像データストリームのパケットフォーマットを示す図である。なお、通信システムの装置構成は図１の第１の実施形態と同様であり、図３の暗号化された映像データストリームのパケットフォーマットが、図２（ａ）の第１の実施形態に係る暗号化された映像データストリームのパケットフォーマットと比較して、図１のセレクタ３が入力バッファ１ａ及び情報メモリ２にそれぞれ蓄えられたデータを各暗号処理回路４ａ，４ｂに順次に出力することが異なる。以下、この相違点について詳述する。
【００４４】
図１において、入力バッファ１ａ及び情報メモリ２にそれぞれ蓄えられたデータは、セレクタ３によって１６（Ｋ＝１６）ビットのセキュリティ情報と映像データストリームが読み出され、すなわち全体でＬｔｏｔａｌビット分のデータが読み出され、下記数式で表現される順序にて、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームは、（各コンポーネント成分のビット幅Ｉ／３）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）毎に、例えば（２４／３／２）＝４ビットずつ、２（Ｎ＝２）個の暗号処理回路４ａ，４ｂにデータが出力される。各暗号処理回路４ａ，４ｂはそれぞれ、（暗号化されたデータパケットの長さＬｔｏｔａｌ）／（暗号処理回路の並列数Ｎ）のデータ長毎に初期化された後、暗号化処理を行う。ここで、Ｒ［］Ｇ［］Ｂ［］はそれぞれＲＧＢデータを、Ｓ［］はセキュリティ情報データをそれぞれ表し、Ｒｘ［］Ｇｘ［］Ｂｘ［］Ｓｘ［］Ｆｘ［］のｘは時系列サンプル番号、［０：７］は０＝ＬＳＢ、７＝ＭＳＢ、８ビット幅のデジタルデータを意味する。
【００４５】
映像データストリームの場合：
（１）第１の１２８ビット：Ｓ［０：１５］，Ｒ１［０：３］，Ｇ１［０：３］，Ｂ１［０：３］，…，Ｇ１０［０：３］，Ｂ１０［０：３］；
（２）第２の１２８ビット：Ｓ［０：１５］，Ｒ１［４：７］，Ｇ１［４：７］，Ｂ１［４：７］，…，Ｇ１０［４：７］，Ｂ１０［４：７］；
（３）第３の１２８ビット：Ｒ１１［０：３］，Ｇ１１［０：３］，Ｂ１１［０：３］，Ｒ１１［０：３］，…，Ｒ２１［０：３］，Ｇ２１［０：３］；
（４）第４の１２８ビット：Ｒ１１［４：７］，Ｇ１１［４：７］，Ｂ１１［４：７］，Ｒ１１［４：７］，…，Ｒ２１［４：７］，Ｇ２１［４：７］；
（５）第５の１２８ビット：Ｂ２１［０：３］，Ｒ２２［０：３］，Ｇ２２［０：３］，Ｂ２２［０：３］，…，Ｂ３１［０：３］，Ｒ３２［０：３］；以下同様に続く。
【００４６】
暗号処理回路４ａは入力された第１の１２８ビット、第３の１２８ビット、第５の１２８ビットをそれぞれ順次に暗号化処理を行い、暗号化された映像データストリーム又は暗号化された音声データストリームを出力バッファ５ａに出力する。また、暗号処理回路４ｂは入力された第２の１２８ビット、第４の１２８ビット、第６の１２８ビットをそれぞれ順次に暗号化処理を行い、暗号化された映像データストリーム又は暗号化された音声データストリームを出力バッファ５ｂに出力する。多重化回路６は、各出力バッファ５ａ，５ｂに蓄積されたデータを、順次に多重化して暗号化された第１の１２８ビット、暗号化された第２の１２８ビット、暗号化された第３の１２８ビット、暗号化された第４の１２８ビットといった具合に、全体でＬｔｏｔａｌビットの映像データストリームパケット又は音声データストリームパケットを生成して信号送信回路６に出力する。図３は暗号化された映像データストリームのパケットフォーマットを示したものである。
【００４７】
一方、復号処理回路１３ａは入力された暗号化された第１の１２８ビット、暗号化された第３の１２８ビット、暗号化された第５の１２８ビットをそれぞれ順次に復号処理を行い、復号化された映像データストリームを出力バッファ１４ａに出力する。また、復号処理回路１４ｂは入力された暗号化された第２の１２８ビット、暗号化された第４の１２８ビット、暗号化された第６の１２８ビットをそれぞれ順次に復号処理を行い、復号化された映像データストリームを出力バッファ１４ｂに出力する。多重化回路１５は各出力バッファ１４ａ，１４ｂに蓄積されたデータを、（各コンポーネント成分のビット幅Ｉ／３）／（復号処理回路の並列数Ｎ）毎に、例えば（２４／３／２）＝４ビットずつ順次に合算して復号化された１６（Ｋ＝１６）ビットのセキュリティ情報と、２４（Ｉ＝２４）ビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを取り出して映像音声処理回路３２に出力する。
【００４８】
以上のように構成された第２の実施形態によれば、ソース機器１００からシンク機器２００に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムにおいて、ソース機器１００の暗号装置１０１は、ＩビットカラーのＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームを順次に蓄える入力バッファ１ａと、Ｊビットのフレーム長からなるＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームを順次に蓄える入力バッファ４ｂと、Ｋビットのセキュリティ情報を蓄える情報メモリ２と、入力されるデータに対して並列に暗号化処理を行うＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂと、情報メモリ２に蓄積されたセキュリティデータと、入力バッファ１ａに蓄積されたＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームと、又は情報メモリ２に蓄積されたセキュリティデータと、入力バッファ１ｂに蓄積されたＬ−ＰＣＭデジタル音声データストリーム、若しくは圧縮デジタル音声データストリームとをシリアルデータ列に変換して、ＲＧＢデジタル映像データストリーム、若しくはＹＣｂＣｒデジタル映像データストリームは（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ順次にＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂにデータを出力するセレクタ３と、Ｎ個の暗号処理回路４ａ，４ｂから出力される暗号化されたデータをそれぞれ蓄えるＮ個の出力バッファ５ａ，５ｂと、Ｎ個の出力バッファ５ａ，５ｂから暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に暗号化されたデータを取り出す多重化回路６とを備え、入力されるデータに対して並列に処理を行うＮ個の暗号処理回路４ａ，４ｂにＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのＩビットカラーのデジタル映像データストリームを各コンポーネント成分を暗号処理回路４ａ，４ｂの並列数Ｎに均等に分割して（Ｉ／３／Ｎ）ビットずつ小単位で順次に入力して暗号化を行うことで高速に効率よく伝送できる。
【００４９】
変形例．
以上の実施形態においては、ＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのＩビットカラーのデジタル映像データストリームをＩ＝２４ビットとしたが、本発明はこれに限らず、３０ビットや３６ビットなどの他のビット数であってもよい。
【００５０】
第１の実施形態において、Ｌ−ＰＣＭや圧縮オーディオ信号などのＪビットのフレーム長のデジタル音声データストリームはＪ＝６４ビットとしたが、本発明はこれに限らず、８ビット単位であれば他のビット数であってもよい。
【００５１】
以上の実施形態において、セキュリティ情報はＫ＝１６ビット若しくは６４ビットとしたが、本発明はこれに限らず、Ｋは無くてもよいし（Ｋ＝０）、若しくは数十から数百の範囲で他のビット数であってもよい。
【００５２】
以上の実施形態においては、暗号の並列数と復号の並列数はＮ＝２としたが、暗号と復号が同じであれば、４など他の並列数であってもよい。
【００５３】
以上の実施形態においては、暗号の処理単位はＬ＝１２８としたが、本発明はこれに限らず、２５６や６４など他の並列数であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５４】
以上詳述したように、本発明に係る暗号装置及び方法、並びに復号装置及び方法によれば、ソース機器からシンク機器に著作権保護の必要なコンテンツを伝送する通信システムにおいて、入力されるデータに対して並列に処理を行うＮ個の暗号処理回路にＲＧＢやＹＣｂＣｒなどのＩビットカラーのデジタル映像データストリーム、又はＬ−ＰＣＭや圧縮ＡｕｄｉｏなどのＪビットのフレーム長のデジタル音声データストリームを暗号の処理単位Ｌビットずつ順次に入力して暗号化を行うことにより、従来技術に比較して高速に効率よく伝送できる。特に、著作権の保護が必要なコンテンツ伝送の暗号化に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る、暗号化方法を用いたソース機器１００及び復号化方法を用いたシンク機器２００を備えた通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１の通信システムにおいて用いるＡＶパケットフォーマットを示す図であって、（ａ）はその映像データストリームパケットのフォーマットの構成を示す図であり、（ｂ）はその音声データストリームパケットのフォーマットの構成を示す図である。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る通信システムにおいて用いる暗号化された映像データストリームのパケットフォーマットを示す図である。
【図４】従来技術に係る暗号装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５６】
１ａ，１ｂ…入力バッファ、
２…情報メモリ、
３…セレクタ、
４ａ，４ｂ…暗号処理回路、
５ａ，５ｂ…出力バッファ、
６…多重化回路、
７…信号送信回路、
１１…入力バッファ、
１２…セレクタ、
１３ａ，１３ｂ…復号処理回路、
１４ａ，１４ｂ…出力バッファ、
１５…多重化回路、
２０…コントローラ、
２１…ＤＶＤプレーヤ、
２２…映像音声処理回路、
３０…コントローラ、
３１…信号受信回路、
３２…映像音声処理回路、
３３…スピーカ付きディスプレイ、
１００…ソース機器、
１０１…暗号装置、
２００…シンク機器、
２０１…復号装置、
３００…信号伝送ケーブル。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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