(57)【要約】【課題】映像信号の暗号化および復号において、同期のずれを迅速に回復することができるようにする。【解決手段】暗号化処理部２２は、映像信号の垂直制御パルスを計数して求めたフレーム数Ｔｘを暗号化し、暗号化していないフレーム数Ｔｘ、およびＨ／Ｖ制御パルスとともに送信する。復号処理部３２は、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号してフレーム数Ｒｘを生成し、フレーム数Ｔｘおよび垂直制御パルスとともに補正部３３に供給する。補正部３３は、フレーム数ＴｘとＲｘが１６回連続して不一致である場合、擬似的なロードパルスを生成し、暗号化処理部２２と復号処理部３２に供給する。本発明は、ディジタルテレビジョンに対応した表示装置に適用することができる。【選択図】      図１
2004194143.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号を処理する映像信号処理システムにおいて、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化手段と、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化手段により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化手段により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信手段と、
前記送信手段により送信された、暗号化されていない前記第１のフレーム数、暗号化された前記映像信号、および暗号化された前記第１のフレーム数を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号手段と、
前記復号手段により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信手段により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成手段とを備え、
前記復号手段は、前記生成手段により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とする映像信号処理システム。
【請求項２】
前記暗号化手段は、前記生成手段により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理システム。
【請求項３】
前記生成手段は、前記復号手段により復号された前記フレーム数と、前記受信手段により受信された暗号化されていない前記フレーム数が異なる場合、前記初期化パルスを生成する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理システム。
【請求項４】
前記暗号化手段、および前記送信手段は、第１の映像信号処理装置により構成され、
前記受信手段、前記復号手段、および、前記生成手段は、第２の映像信号処理装置により構成される
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理システム。
【請求項５】
前記送信手段および前記受信手段による通信は、ディジタルインターフェースを介して行なわれる
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理システム。
【請求項６】
前記送信手段は、前記数値列の発生を同期させる同期パルスもさらに送信し、
前記受信手段は、前記同期パルスもさらに受信する
ことを特徴とする請求項１に記載の映像信号処理システム。
【請求項７】
映像信号を処理する映像信号処理システムの映像信号処理方法において、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信ステップと、
前記送信ステップの処理により送信された、暗号化されていない前記第１のフレーム数、暗号化された前記映像信号、および暗号化された前記第１のフレーム数を受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信ステップの処理により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、
前記復号ステップの処理は、前記生成ステップの処理により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項８】
映像信号を処理するプログラムであって、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信ステップと、
前記送信ステップの処理により送信された、暗号化されていない前記第１のフレーム数、暗号化された前記映像信号、および暗号化された前記第１のフレーム数を受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信ステップの処理により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、
前記復号ステップの処理は、前記生成ステップの処理により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項９】
映像信号を処理するプログラムであって、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信ステップと、
前記送信ステップの処理により送信された、暗号化されていない前記第１のフレーム数、暗号化された前記映像信号、および暗号化された前記第１のフレーム数を受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信ステップの処理により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、
前記復号ステップの処理は、前記生成ステップの処理により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１０】
映像信号を処理する映像信号処理装置において、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化手段と、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化手段により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化手段により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信手段と
を備えることを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１１】
前記送信手段は、前記数値列の発生を同期させる同期パルスもさらに送信する
ことを特徴とする請求項１０に記載の映像信号処理装置。
【請求項１２】
受信側から送信されてきた前記数値列を初期化する初期化パルスを受信する受信手段をさらに備え、
前記暗号化手段は、前記受信手段により受信された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とする請求項１０に記載の映像信号処理装置
【請求項１３】
映像信号を処理する映像信号処理装置の映像信号処理方法において、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信ステップと
を含むことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項１４】
映像信号を処理するプログラムであって、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信ステップと
を含むことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項１５】
映像信号を処理するプログラムであって、
前記映像信号と送信する前記映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されていない前記第１のフレーム数、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記映像信号、および、前記暗号化ステップの処理により暗号化された前記第１のフレーム数を送信する送信ステップと
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【請求項１６】
映像信号を処理する映像信号処理装置において、
暗号化されていない前記映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている前記映像信号、および暗号化されている前記第１のフレーム数を受信する受信手段と、
前記受信手段により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号手段と、
前記復号手段により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信手段により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成手段とを備え、
前記復号手段は、前記生成手段により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とする映像信号処理装置。
【請求項１７】
前記生成手段は、前記復号手段により復号された前記フレーム数と、前記受信手段により受信された暗号化されていない前記フレーム数が異なる場合、前記初期化パルスを生成する
ことを特徴とする請求項１６に記載の映像信号処理装置。
【請求項１８】
暗号化されている前記映像信号と前記第１のフレーム数を送信してきた相手側に、前記初期化パルスを送信する送信手段を
さらに備えることを特徴とする請求項１６に記載の映像信号処理装置。
【請求項１９】
映像信号を処理する映像信号処理装置の映像信号処理方法において、
暗号化されていない前記映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている前記映像信号、および暗号化されている前記第１のフレーム数を受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信ステップの処理により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、
前記復号ステップの処理は、前記生成ステップの処理により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とする映像信号処理方法。
【請求項２０】
映像信号を処理するプログラムであって、
暗号化されていない前記映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている前記映像信号、および暗号化されている前記第１のフレーム数を受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信ステップの処理により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、
前記復号ステップの処理は、前記生成ステップの処理により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
ことを特徴とするコンピュータが読み取り可能なプログラムが記録されている記録媒体。
【請求項２１】
映像信号を処理するプログラムであって、
暗号化されていない前記映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている前記映像信号、および暗号化されている前記第１のフレーム数を受信する受信ステップと、
前記受信ステップの処理により受信された、暗号化されている前記第１のフレーム数と、暗号化されている前記映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、
前記復号ステップの処理により、暗号化されている前記第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、前記受信ステップの処理により受信された暗号化されていない前記第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、
前記復号ステップの処理は、前記生成ステップの処理により生成された前記初期化パルスに基づいて、前記数値列を初期化する
処理をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、映像信号処理システム、映像信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関し、特に、暗号化された映像信号の復号において、同期のずれに起因して復号不可能となる状態をより迅速に回復することができるようにした映像信号処理システム、映像信号処理装置および方法、記録媒体、並びにプログラムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、家庭内で確保することができる設置スペース等を考慮して、より迫力のある映像を得るために、大型、かつ、薄型で構成されるテレビジョン受像機や背面投射型プロジェクタ装置が普及してきている。
【０００３】
これらのテレビジョン受像機および背面投射型プロジェクタ装置は、技術進歩に伴い、過去のものと比較してかなり薄型化されている。また、従来のCRT（Cathode Ray Tube）の代わりに、液晶またはPDP(Plasma Display Panel)のようなフラットディスプレイパネルを用いた表示装置も増加している。フラットディスプレイパネルにおいては、ディスプレイを壁に掛けて、TV（テレビジョン）チューナユニットは別体型として、その接続をケーブルで行なう方法が提案されている。
【０００４】
さらに、HDTV（High Definition Television）用のDVD（Digital Versatile Disc）なども提案されている。
【０００５】
しかしながら、HDTV用のDVD等においては、ディジタル信号処理が行なわれており、現状のＤ（Digital）端子のようなアナログ信号による接続方式では、一旦アナログ信号に戻した後、再度、ディスプレイ側でディジタル信号に変換して表示装置（例えば、HDTVの表示部分）の駆動を行なうことになり（例えば、特許文献１参照）、このD（Digital）/A（Analog）変換とA/D変換における信号劣化が発生することとなり好ましくない。
【０００６】
そこで、現在のＰＣ（Personal Computer）と液晶ディスプレイの接続で主流になっているディジタル信号による接続方式を、テレビジョン受像機などのコンスーマ機器においても採用することが提案されている。
【０００７】
しかしながら、ディジタル信号接続においては、ディジタル信号のまま複製されてしまった場合、画質劣化が全くない状態で、高価な映画ソフトなどの複製物が簡単に作成できてしまうことになるため、このディジタル信号接続を実現するコネクタ部分の映像信号や音声信号を重畳した映像信号には、いわゆる著作権保護のための暗号化処理が必要となる。
【０００８】
この暗号化処理では、最初に一般的な認証処理が行なわれる。すなわち、送信側と受信側のそれぞれにおいて、共通の秘密の暗号鍵として、例えば、数１０ビットの秘密の数字列が数１０組保持される。公開鍵により、その中の任意の約半分の数値列が選択されて、新たな乱数列が生成される。次に、送信機器は、この数値列を調べて、相手の受信機器が、これから伝送しようとする信号を受信する権限を持つか否かを確認し、正しく認定された受信機器であることを判定する。
【０００９】
その後、送信機器は、映像信号の同期を取るための基準となる水平と垂直の同期信号を用いて、この数値列を乱数発生回路で巡回させ、この乱数列を用いてディジタル映像信号をランダムに反転させて暗号化し、伝送する。受信側は、同一の数値列を用いた乱数列を生成し、その映像信号を再び反転することにより、暗号化された信号を復号して、元の正しい映像信号の表示を行なう。
【００１０】
このとき、送信側と受信側は、同一の数値列より暗号鍵を生成し、映像信号のピクセルクロックによる垂直同期信号期間の数１０クロック分だけ本鍵により乱数列を巡回発生させて、一旦、その値をフレーム鍵値として記憶する。そして、その乱数列は、次に入ってくる映像ライン毎の水平同期信号期間の数１０クロック分において、同様に巡回させて停止される。その後、その値は次段の巡回シフトレジスタ回路に導かれ、有効映像信号の表示期間分のピクセルクロックにより、暗号化用の乱数列として発生される。
【００１１】
従って、有効映像信号の表示期間の開始点が、ESD（Electro-Static Discharge、すなわち、静電気放電）等の雑音により多少変動してエラーが発生したとしても、次のライン用の乱数生成においては、１つ前の水平同期信号期間に作られた乱数列が用いられることになるので、復号が継続して乱れるということはない。
【００１２】
また、水平同期信号に雑音が混入したり、水平同期信号そのものが欠落した場合には、それぞれ乱数生成の数値列が１ライン分だけ余計に進んだり、逆に、送れたりするが、この場合においても、次のフレーム（インターレス信号の場合には、次のフィールド）では、１つ前の垂直同期信号期間に記憶されていた数値列を利用して乱数列生成動作が行なわれることになるので、画面上部で数ライン分が乱れたとしても、正常に復号できなくなることによる表示画像の乱れは最悪でも１フレーム（またはフィールド）以内に収まることになる。
【００１３】
しかしながら、垂直同期信号に雑音が混入したり、垂直同期信号そのものが欠落した場合、一旦記憶されたフレーム鍵値である乱数列自体も同期が外れることになり、それにより、復号エラーによる表示画像の乱れが長時間継続することになる。ただし、一般的には、送信側は、１２８フレーム程度の周期で、受信側の接続機器が継続して正当であることを確認するために、乱数生成の基準値として用いられる秘密の値を常に検査して、乱数生成の基準値をリセットしているために、最長でも２秒（１２８フレーム）程度の復号エラーに収まる。
【００１４】
【特許文献１】
特開２００１−３６７２３号公報
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スクランブルされたMPEG(Moving Picture Experts Group)２方式のディジタルテレビジョン放送等においては、チャンネル切り換え時などに数１０フレーム分の圧縮された映像信号を取り込んでからデコードおよびディスクランブルが行なわれるために、約２秒間、無画無音状態が継続することがある。従って、これに暗号化処理と復号処理のエラーが加わると、最長４秒間、無画無音状態、もしくは、暗号化された乱数状態の画像（単なるノイズ信号に見える画像）が継続することとなり、好ましくないという課題があった。
【００１６】
また、ディジタル放送においては、特に、コマーシャル番組で、高解像度信号の放送から通常信号の放送に、もしくは、逆方向に信号が切り替わる「まだら放送」と呼ばれる放送が行なわれることがあるが、このような場合においても、暗号の復号処理が送れた場合、「まだら放送」が表示されないという課題があった。
【００１７】
同様に、壁掛けＴＶのような使い方を考えると、ディジタル接続を行なうケーブルは、約５ｍと長くなる場合があるが、ESDのような瞬間的な外来雑音により垂直同期信号に誤ったノイズ成分が混入してしまった場合や、接続ケーブルコネクタ部に接触不良が発生した場合には、約２秒間も暗号化されたまま復号できない状態が継続するという課題があった。
【００１８】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、映像信号の暗号化および復号において、同期のずれに起因する復号不可能な状態を迅速に回復することができるようにするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の映像信号処理システムは、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化手段と、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化手段により暗号化された映像信号、および、暗号化手段により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信手段と、送信手段により送信された、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化された映像信号、および暗号化された第１のフレーム数を受信する受信手段と、受信手段により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号手段と、復号手段により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信手段により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成手段とを備え、復号手段は、生成手段により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化することを特徴とする。
【００２０】
前記暗号化手段は、生成手段により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化するようにすることができる。
【００２１】
前記生成手段は、復号手段により復号されたフレーム数と、受信手段により受信された暗号化されていないフレーム数が異なる場合、初期化パルスを生成するようにすることができる。
【００２２】
前記暗号化手段、および送信手段は、第１の映像信号処理装置により構成され、受信手段、復号手段、および、生成手段は、第２の映像信号処理装置により構成されるようにすることができる。
【００２３】
前記送信手段および受信手段による通信は、ディジタルインターフェースを介して行なわれるようにすることができる。
【００２４】
前記送信手段は、数値列の発生を同期させる同期パルスもさらに送信し、受信手段は、同期パルスもさらに受信するようにすることができる。
【００２５】
本発明の映像信号処理方法は、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化ステップの処理により暗号化された映像信号、および、暗号化ステップの処理により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信ステップと、送信ステップの処理により送信された、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化された映像信号、および暗号化された第１のフレーム数を受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、復号ステップの処理により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信ステップの処理により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、復号ステップの処理は、生成ステップの処理により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化することを特徴とする。
【００２６】
本発明の第１の記録媒体に記録されているプログラムは、映像映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化ステップの処理により暗号化された映像信号、および、暗号化ステップの処理により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信ステップと、送信ステップの処理により送信された、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化された映像信号、および暗号化された第１のフレーム数を受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、復号ステップの処理により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信ステップの処理により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、復号ステップの処理は、生成ステップの処理により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化することを特徴とする。
【００２７】
本発明の第１のプログラムは、映像映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化ステップの処理により暗号化された映像信号、および、暗号化ステップの処理により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信ステップと、送信ステップの処理により送信された、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化された映像信号、および暗号化された第１のフレーム数を受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、復号ステップの処理により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信ステップの処理により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、復号ステップの処理は、生成ステップの処理により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００２８】
本発明の第１の映像信号処理装置は、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化手段と、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化手段により暗号化された映像信号、および、暗号化手段により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信手段とを備えることを特徴とする。
【００２９】
前記送信手段は、数値列の発生を同期させる同期パルスもさらに送信するようにすることができる。
【００３０】
前記受信側から送信されてきた数値列を初期化する初期化パルスを受信する受信手段をさらに備え、暗号化手段は、受信手段により受信された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化するようにすることができる。
【００３１】
本発明の第２の映像信号処理方法は、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化ステップの処理により暗号化された映像信号、および、暗号化ステップの処理により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
【００３２】
本発明の第２の記録媒体に記録されているプログラムは、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化ステップの処理により暗号化された映像信号、および、暗号化ステップの処理により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信ステップとを含むことを特徴とする。
【００３３】
本発明の第２のプログラムは、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数を数値列に基づいて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化ステップの処理により暗号化された映像信号、および、暗号化ステップの処理により暗号化された第１のフレーム数を送信する送信ステップとをコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００３４】
本発明の第２の映像信号処理装置は、暗号化されていない映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている映像信号、および暗号化されている第１のフレーム数を受信する受信手段と、受信手段により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号手段と、復号手段により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信手段により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成手段とを備え、復号手段は、生成手段により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化することを特徴とする。
【００３５】
前記生成手段は、復号手段により復号されたフレーム数と、受信手段により受信された暗号化されていないフレーム数が異なる場合、初期化パルスを生成するようにすることができる。
【００３６】
前記暗号化されている映像信号と第１のフレーム数を送信してきた相手側に、初期化パルスを送信する送信手段をさらに備えるようにすることができる。
【００３７】
本発明の第３の映像信号処理方法は、暗号化されていない映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている映像信号、および暗号化されている第１のフレーム数を受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、復号ステップの処理により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信ステップの処理により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、復号ステップの処理は、生成ステップの処理により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化することを特徴とする。
【００３８】
本発明の第３の記録媒体に記録されているプログラムは、暗号化されていない映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている映像信号、および暗号化されている第１のフレーム数を受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、復号ステップの処理により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信ステップの処理により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、復号ステップの処理は、生成ステップの処理により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化することを特徴とする。
【００３９】
本発明の第３のプログラムは、暗号化されていない映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている映像信号、および暗号化されている第１のフレーム数を受信する受信ステップと、受信ステップの処理により受信された、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号を数値列に基づいて復号する復号ステップと、復号ステップの処理により、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信ステップの処理により受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスを生成する生成ステップとを含み、復号ステップの処理は、生成ステップの処理により生成された初期化パルスに基づいて、数値列を初期化する処理をコンピュータに実行させることを特徴とする。
【００４０】
第１の本願発明においては、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数が数値列に基づいて暗号化され、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化された映像信号、および、暗号化された第１のフレーム数が送信され、受信される。暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号が数値列に基づいて復号され、暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスが生成される。また、復号の数値列は、初期化パルスに基づいて、初期化される。
【００４１】
第２の本願発明においては、映像信号と送信する映像信号のフレーム数を表わす第１のフレーム数が数値列に基づいて暗号化され、暗号化されていない第１のフレーム数、暗号化された映像信号、および、暗号化された第１のフレーム数が送信される。
【００４２】
第３の本願発明においては、暗号化されていない映像信号のフレーム数を表す第１のフレーム数、暗号化されている映像信号、および暗号化されている第１のフレーム数が受信され、暗号化されている第１のフレーム数と、暗号化されている映像信号が数値列に基づいて復号される。暗号化されている第１のフレーム数を復号して生成された、受信側のフレーム数を表わす第２のフレーム数と、受信された暗号化されていない第１のフレーム数に基づいて、初期化パルスが生成される。また、復号の数値列は、初期化パルスに基づいて、初期化される。
【００４３】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明を適用した映像信号処理システム１の構成例を表わしている。
【００４４】
この構成例においては、例えば、液晶ディスプレイやPDPなど、壁掛け型の表示装置の形態を考えた場合、送信装置１１（送信側）は、DTV（Digital Television）チューナ２１、暗号化処理部２２、DVD(Digital Versatile Disc)プレーヤ２３、および、暗号化処理部２４により構成され、表示装置１２（受信側）は、セレクタ３１、復号処理部３２、補正部３３、映像信号処理部３４、映像信号駆動部３５、走査部３６、および表示パネル３７により構成される。なお、図中、ステップを表わす記号は、後述する図２と図３のフローチャートの処理のステップを表わしている。
【００４５】
DTVチューナ２１は、図示せぬアンテナにより受信されたMPEG２の方式のディジタル放送信号を受信して、復調し、復調して得られた映像信号を、暗号化処理部２２に供給する。
【００４６】
DVDプレーヤ２３は、図示せぬDVDを再生し、取得したディジタルビデオ信号（映像信号）を、暗号化処理部２４に供給する。
【００４７】
暗号化処理部２２および暗号化処理部２４は、DTVチューナ２１により供給された映像信号、または、DVDプレーヤ２３により供給された映像信号をそれぞれ暗号化する。この暗号化処理は、図４乃至図６を参照して後述する。また、暗号化処理部２２および暗号化処理部２４は、例えば、１２８フレームを１周期とする場合の、その周期におけるフレームの位置を表わすフレーム数Ｔｘ（映像信号の垂直同期信号の数を計数して求めたフレーム数であり、例えば、１乃至１２８のいずれかの値である）を暗号化する。
【００４８】
暗号化処理部２２および暗号化処理部２４は、ディジタルインターフェース２５により表示装置１２のセレクタ３１と接続されており、暗号化された映像信号、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、後述するＨ／Ｖ制御信号、および暗号化されたフレーム数Ｔｘは、このディジタルインターフェース２５を介して、セレクタ３１に供給される。ディジタルインターフェース２５では、ディジタル映像信号およびブランキング期間に重畳された音声信号が暗号化されており、この信号の状態では、このラインを経由したVTR（Video Tape Recorder）等への違法コピーができない（コピーしても復号できないので、利用できない）ようになっている。
【００４９】
このとき、暗号化処理部２２および暗号化処理部２４は、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ（勿論、暗号化されたフレーム数Ｔｘと同一のフレーム数である）とＨ／Ｖ制御信号を、暗号化された映像信号およびフレーム数Ｔｘとともに送信する。前２者は暗号化されないが、後２者は暗号化される。
【００５０】
セレクタ３１は、暗号化処理部２２からの信号または暗号化処理部２４からの信号の一方を、ユーザからの指示に基づいて選択し、復号処理部３２に供給する。
【００５１】
復号処理部３２は、最初に、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号する。復号されたフレーム数Ｔｘは、フレーム数Ｒｘとして設定される。復号処理部３２は、入力された信号のうち、Ｈ／Ｖ制御信号、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、および、いま設定したフレーム数Ｒｘ（暗号化処理部２２または暗号化処理部２４において、暗号化されたフレーム数Ｔｘが復号処理部３２により復号されたもの）を補正部３３に供給する。
【００５２】
補正部３３は、復号処理部３２から供給されたフレーム数Ｔｘ（暗号化されていないフレーム数Ｔｘ）と、復号処理部３２により設定されたフレーム数Ｒｘ（受信側のフレーム数）を比較することにより、カウントエラーを検出する。補正部３３は、受信側のフレーム数Ｒｘが、送信側のフレーム数Ｔｘと一致していない場合、または、復号処理部３２から供給された垂直制御パルスを、１２８フレームを１サイクルとして計数し、計数したフレーム数が１２８（約２秒）から１に戻る場合において、ロードパルスを生成する。補正部３３は、生成したロードパルスをケーブル４０を介して暗号化処理部２２または暗号化処理部２４（暗号化処理部２２または暗号化処理部２４のうち、暗号化された映像信号を供給してきた方の暗号化処理部）、および復号処理部３２に供給する。
【００５３】
復号処理部３２は、垂直制御パルスに基づいて、暗号化されている映像信号の復号処理を実行し、補正部３３からロードパルスが供給された場合、後述する図４の暗号化用乱数生成部５１をリセットする。
【００５４】
暗号化処理部２２または暗号化処理部２４は、補正部３３からロードパルスが供給されてきた場合、後述する内部の乱数生成回路４１（図４）をリセットする。
【００５５】
これにより、送信装置１１と表示装置１２の間の伝送ライン（垂直同期信号の伝送路）に、例えば、ESDによる外乱ノイズ信号の混入により、受信側（表示装置１２）の垂直同期信号によるフレーム数のカウントにエラーが発生しても、補正部３３が、暗号化処理部２２または暗号化処理部２４、および復号処理部３２をリセットするようにロードパルスを生成するので、復号の同期のずれに起因して発生する復号不可能な状態を、迅速に回復することができ、復号画像を安定して表示することができるようになる。
【００５６】
映像信号処理部３４は、復号された映像信号を処理し、ユーザからの指示に基づくブライト（輝度）、カラー、ヒュー（色相）、および、コントラスト（色彩）の調整の他、ホワイトバランスの調整を行ない、表示パネル（表示素子）３７に最適な信号レベルに変換し、水平（ライン）方向の映像信号駆動部３５に供給する。
【００５７】
映像信号駆動部３５は、映像信号処理部３４から供給された映像信号に基づいて、表示パネル３７を駆動する。
【００５８】
また、映像信号処理部３４は、復号された映像信号から同期を取るための水平同期信号および垂直同期信号を取得し、これを、表示パネル３７の走査部３６に供給する。走査部３６は、１水平ライン方向の駆動毎に垂直方向のライン数を順次下げていき、１フレーム分の映像信号に対応する画像を表示するように制御する。
【００５９】
表示パネル３７は、映像信号駆動部３５と走査部３６の制御に基づいて、供給された映像信号に基づく表示を行なう。
【００６０】
次に、図２を参照して、図１の映像信号処理システム１における映像表示処理を説明する。なお、この処理は、ユーザにより、DTVチューナ２１またはDVDプレーヤ２３に、受信処理または再生処理が指令されたとき、開始される。
【００６１】
ステップＳ１において、DTVチューナ２１は、図示せぬアンテナにより受信されたMPEG２の方式のディジタル放送信号を受信して、復調し、復調して得られた映像信号を、暗号化処理部２２に供給する。
【００６２】
ステップＳ２において、暗号化処理部２２は、DTVチューナ２１より供給された映像信号の垂直同期信号を計数してフレーム数Ｔｘを生成し、フレーム数Ｔｘと映像信号を暗号化する。暗号化処理部２２は、暗号化したフレーム数Ｔｘ、暗号化した映像信号、Ｈ／Ｖ制御信号、および暗号化していないフレーム数Ｔｘを、ディジタルインターフェース２５を介してセレクタ３１に供給する。なお、この暗号化処理の詳細は、図５と図６のフローチャートを参照して後述する。
【００６３】
ステップＳ３において、DVDプレーヤ２３は、図示せぬDVDを再生し、取得したディジタルビデオ信号（映像信号）を、暗号化処理部２４に供給する。
【００６４】
ステップＳ４において、暗号化処理部２４は、DVDプレーヤ２３より供給された映像信号の垂直同期信号を計数してフレーム数Ｔｘを生成し、フレーム数Ｔｘと映像信号を暗号化する。暗号化処理部２４は、暗号化したフレーム数Ｔｘ、暗号化した映像信号、Ｈ／Ｖ制御信号、および暗号化していないフレーム数Ｔｘを、ディジタルインターフェース２５を介してセレクタ３１に供給する。暗号化されたフレーム数Ｔｘは、例えば、水平ブランキング期間に伝送するようにすることができる。
【００６５】
なお、実際には、ステップＳ１とステップＳ２の処理、または、ステップＳ３とステップＳ４の処理のうち、ユーザに指令された方の処理が実行される。
【００６６】
ステップＳ５において、セレクタ３１は、ユーザからの指示に基づいて、暗号化処理部２２からの信号、または暗号化処理部２４からの信号の一方を選択する。
【００６７】
ステップＳ６において、復号処理部３２は、セレクタ３１により選択された暗号化されているフレーム数Ｔｘ、暗号化されている映像信号、Ｈ／Ｖ制御信号、および暗号化されていないフレーム数Ｔｘを取得し、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号して、その値をフレーム数Ｒｘに設定する（受信側のフレーム数とする）。復号処理部３２は、Ｈ／Ｖ制御信号、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、および復号して求めたフレーム数Ｒｘを、補正部３３に供給する。
【００６８】
ステップＳ７において、補正部３３は、復号処理部３２より供給されたフレーム数Ｒｘ（フレーム数Ｒｘは、暗号化処理部２２または２４において暗号化され、復号処理部３２により復号されたフレーム数Ｔｘと等しい値である）と、暗号化処理部２２または暗号化処理部２４より供給された映像信号の各フレームに対応付けられているフレーム数Ｔｘに基づいて、ロードパルスを生成する必要があるか否かを判定する。具体的には、補正部３３は、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが所定の回数だけ（例えば、１６回連続で）不一致である場合、または、供給されてくるフレーム数ＲｘとＴｘが一致しており、フレーム数（ＴｘとＲｘ）が１２８（約２秒）から１に戻る場合（すなわち、約２秒に１回）、ロードパルスを生成する必要があると判定する。
【００６９】
ステップＳ７において、ロードパルスを生成する必要があると判定された場合、処理はステップＳ８に進み、補正部３３は、ロードパルスを生成する。なお、この補正部３３によるロードパルス生成処理の詳細は、図１３と図１４を参照して後述する。
【００７０】
ステップＳ９において、補正部３３は、生成したロードパルスを復号処理部３２と暗号化処理部２２または２４（ステップＳ５の処理において、セレクタ３１により選択された方の暗号化処理部）に供給する。このロードパルスが供給されることにより、暗号化処理部２２または暗号化処理部２４および復号処理部３２はリセットされる。
【００７１】
ステップＳ７において、ロードパルスを生成しないと判定された場合（フレーム数Ｒｘとフレーム数Ｔｘが一致すると判定された場合）、または、ステップＳ９の後、処理はステップＳ１０に進み、復号処理部３２は、ステップＳ５の処理により供給されたＨ／Ｖ制御信号に基づいて、暗号化されている映像信号を復号する。なお、ステップＳ６とステップＳ１０の復号処理部３２が実行する処理の詳細は、図７のフローチャートを参照して後述する。
【００７２】
ステップＳ１１において、復号処理部３２は、復号した映像信号を映像信号処理部３４に供給する。
【００７３】
ステップＳ１２において、映像信号処理部３４は、供給された映像信号に対して、所定の信号処理を行なう。具体的には、映像信号処理部３４は、映像信号に対して、ブライト（輝度）、カラー、ヒュー（色相）、および、コントラスト（色彩）などのユーザコントロールに基づく調整と、ホワイトバランスの調整を行ない、表示パネル（表示素子）３７に最適な信号レベルに変換する。
【００７４】
ステップＳ１３において、映像信号処理部３４は、処理した映像信号を映像信号駆動部３５に供給する。
【００７５】
ステップＳ１４において、映像信号処理部３４は、映像信号処理を行なった映像信号から同期を取るための水平同期信号および垂直同期信号を取得し、これを、表示パネル３７の走査部３６に供給する。
【００７６】
ステップＳ１５において、映像信号駆動部３５は、映像信号処理部３４から供給された、映像信号処理された映像信号に基づいて、表示パネル３７を駆動する。
【００７７】
ステップＳ１６において、走査部３６は、供給された水平同期信号および垂直同期信号に基づいて、１水平ライン方向の駆動毎に垂直方向のライン数を順次下げていき、１フレーム分の映像信号に対応する画像を表示するように制御する。
【００７８】
ステップＳ１７において、表示パネル３７は、映像信号駆動部３５と走査部３６の制御に基づいて、供給された映像信号に基づく映像を表示し、処理を終了する。
【００７９】
図２と図３の処理により、補正部３３は、送信側（送信装置１１の暗号化処理部２２または暗号化処理部２４）と受信側（表示装置の復号処理部３２）の同期がずれていた場合、または、フレーム数が１２８フレームから１フレームに戻る場合（１２８フレームの１周期毎に）、ロードパルスを生成し、生成したロードパルスを送信側（送信装置１１の暗号化処理部２２または暗号化処理部２４）と受信側（表示装置の復号処理部３２）に同時に供給することにより、暗号（送信側）と復号（受信側）をリセットし、同期を取るようにすることができる。
【００８０】
次に、図４乃至図７を参照して、図１の暗号化処理部２２と復号処理部３２における処理を説明する。最初に、図４を参照して、図１の暗号化処理部２２、復号処理部３２、および補正部３３の機能的構成を説明する。なお、暗号化処理部２４における処理は、暗号化処理部２２における場合と同様であるので、その説明は省略する。
【００８１】
暗号化処理部２２は、暗号化用乱数生成部４１と排他的論理和回路４２により構成されており、復号処理部３２は、復号用乱数生成部５１と排他的論理和回路５２により構成されている。復号用乱数生成部５１は、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号して、その値を受信側のフレーム数Ｒｘとして設定する。復号用乱数生成部５１は、補正部３３に、垂直制御パルス、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、および復号したフレーム数Ｒｘを送信する。
【００８２】
補正部３３は、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘを比較することにより、送信側と受信側の同期のずれを検出し、同期のずれが生じている（すなわち、ロードパルスを生成する必要がある）と判定した場合、または１２８フレーム毎に、ロードパルスを生成し、生成したロードパルスを、復号用乱数生成部５１と暗号化用乱数生成部４１に供給する。
【００８３】
復号用乱数生成部５１と暗号化用乱数生成部４１は、補正部３３からロードパルスが供給された場合、これを受信し、暗号用または復号用の乱数の生成をリセットする。
【００８４】
なお、図４の例の場合、ディジタルインターフェース２５、セレクタ３１、およびケーブル４０を省略している。なお、図中、ステップを表わす記号は、後述する図５乃至図７のフローチャートの処理を表わしている。
【００８５】
次に、図５と図６のフローチャートを参照して、暗号化処理部２２における暗号化処理について説明する。このフローチャートは、上述した図２のステップＳ２の処理を詳細に説明するものである。なお、この処理は、暗号化処理部２２に、DTVチューナ２１から映像信号が供給されてきたとき開始される。
【００８６】
ステップＳ５１において、暗号化用乱数生成部４１は、暗号化する映像信号（例えば、映像信号のストリームデータ）を取得する。
【００８７】
ステップＳ５２において、暗号化用乱数生成部４１は、取得した映像信号に含まれる垂直同期信号と水平同期信号に同期して、垂直制御パルス、水平制御パルス、およびピクセルクロックを生成する。
【００８８】
ステップＳ５３において、暗号化用乱数生成部４１は、ステップＳ５２の処理により取得した映像信号に含まれる垂直同期信号を１２８フレームを１サイクルとして計数することで、フレーム数Ｔｘを算出する。
【００８９】
ステップＳ５４において、暗号化用乱数生成部４１は、送信側（送信装置１１）の秘密鍵（暗号化用乱数生成部４１は、送信側の秘密鍵を保持している）に基づいて、乱数列を生成する。具体的には、秘密鍵から初期化用の数値列が生成され、垂直制御パルス、水平制御パルス、および映像信号のピクセルクロックに基づく巡回駆動により、乱数列が生成される。
【００９０】
ステップＳ５５において、暗号化用乱数生成部４１は、生成した乱数列に基づいて、フレーム数Ｔｘを暗号化する。
【００９１】
ステップＳ５６において、暗号化用乱数生成部４１は、生成した乱数列（ステップＳ５４の処理により生成した乱数列）を排他的論理和回路４２に供給する。なお、ステップＳ５１乃至ステップＳ５６の乱数列生成処理は、図１１と図１２のフローチャートを参照して後述する。
【００９２】
ステップＳ５７において、排他的論理和回路４２は、暗号化する映像信号を取得するとともに、ステップＳ５４の処理により暗号化用乱数生成部４１から供給された乱数列を取得する。
【００９３】
ステップＳ５８において、排他的論理和回路４２は、暗号化用乱数生成部４１から供給された乱数列（ステップＳ５４の処理により、暗号化用乱数生成部４１により生成された乱数列）と映像信号の排他的論理和を演算することで、暗号化する映像信号のビット情報を暗号化する。
【００９４】
ステップＳ５９において、暗号化用乱数生成部４１は、映像信号の垂直制御パルス、水平制御パルス、および映像信号のピクセルクロックからなるＨ／Ｖ制御信号、ステップＳ５３の処理により生成したフレーム数Ｔｘ、およびステップＳ５５の処理により暗号化したフレーム数Ｔｘを、復号処理部３２の復号用乱数生成部５１に供給する。
【００９５】
ステップＳ６０において、排他的論理和回路４２は、ステップＳ５８の処理により暗号化した映像信号を、受信側（表示装置１２）の復号処理部３２の排他的論理和回路５２に供給する。
【００９６】
ステップＳ６１において、暗号化用乱数生成部４１は、補正部３３よりロードパルスが送信されてきたか否かを判定する。補正部３３は、送信側（送信装置１１の暗号化処理部２２または暗号化処理部２４）と受信側（表示装置の復号処理部３２）の同期がずれていた場合、または、フレーム数が１２８フレームから１フレームに戻る場合、ロードパルスを生成し、生成したロードパルスを暗号化用乱数生成部４１と復号用乱数生成部５１に送信してくる。ロードパルスが送信されてきたと判定された場合、ステップＳ６２において、暗号化用乱数生成部４１はこれを受信し、後述するLFSRモジュール１１１をリセットする。以上の処理は、映像信号が全て送信されるまで実行される。ステップＳ６１において、ロードパルスが送信されてこなかったと判定された場合、ステップＳ６２の処理はスキップされる。
【００９７】
次に、図７のフローチャートを参照して、図５と図６の暗号化処理部２２の処理に対応する復号処理部３２における復号処理について説明する。このフローチャートは、上述した図２のステップＳ６とステップＳ１０の処理を詳細に説明するものである。なお、この処理は、復号処理部３２に、暗号化処理部２２から暗号化された映像信号、Ｈ／Ｖ制御信号、フレーム数Ｔｘ、および暗号化されたフレーム数Ｔｘが供給されてきたとき開始される。
【００９８】
ステップＳ１０１において、復号用乱数生成部５１は、暗号化処理部２２により供給された（図６のステップＳ５９の処理）Ｈ／Ｖ制御信号（垂直制御パルス、水平制御パルス、および映像信号のピクセルクロックからなる信号）、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、および暗号化されているフレーム数Ｔｘを取得する。
【００９９】
ステップＳ１０２において、復号用乱数生成部５１は、受信した垂直制御パルスと保持している鍵に基づいて、乱数列を生成する。上述した暗号化用乱数生成部４１と同様に、復号用乱数生成部５１は、送信側の秘密鍵に対応する鍵を保持しており、この鍵から生成した同一の初期値を、映像信号の垂直制御パルス、水平制御パルス、および映像信号のピクセルクロックに基づき巡回駆動することで、乱数列を生成する。このとき、生成された乱数列は、送信側の暗号化用乱数生成部４１が生成した乱数列と同じものとなる。
【０１００】
ステップＳ１０３において、復号用乱数生成部５１は、ステップＳ１０２の処理により生成した乱数列に基づいて、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号し、その値をフレーム数Ｒｘに設定する。暗号化されているフレーム数Ｔｘは、復号用乱数生成部５１が生成する乱数列に基づいて復号されることにより受信側（表示装置１２）のフレーム数Ｒｘとなる。
【０１０１】
ステップＳ１０４において、復号用乱数生成部５１は、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、ステップＳ１０３の処理により生成したフレーム数Ｒｘ、およびＨ／Ｖ制御信号を、補正部３３に供給する。
【０１０２】
ステップＳ１０５において、復号用乱数生成部５１は、ステップＳ１０２の処理により生成した乱数列を排他的論理和回路５２に供給する。
【０１０３】
ステップＳ１０６において、排他的論理和回路５２は、暗号化処理部２２の排他的論理和回路４２により供給された（図５のステップＳ６０の処理）暗号化されている映像信号を取得する。
【０１０４】
ステップＳ１０７において、排他的論理和回路５２は、暗号化されている映像信号と、復号用乱数生成部５１から供給された乱数列（ステップＳ１０２の処理で生成された乱数列）の排他的論理和を演算することで、暗号化されている映像信号のビットを復号する（暗号化用乱数生成部４１により生成される乱数列と復号用乱数生成部５１により生成される乱数列は、同一であるので、暗号化前の映像信号に戻すことができる）。これにより、暗号化されたデータを復号することができる。排他的論理和回路５２は、復号した映像信号を映像信号処理部３４に送信する。
【０１０５】
ステップＳ１０８において、復号用乱数生成部５１は、補正部３３からロードパルスが送信されてきたか否かを判定する。補正部３３は、復号用乱数生成部５１が送信した（ステップＳ１０４の処理）フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘに基づいて、ロードパルスを生成する必要があるか否かを判定し、ロードパルスを生成する必要があると判定した場合（図２のステップＳ７においてYESと判定された場合）、ロードパルスを生成し、復号用乱数生成部５１と暗号化用乱数生成部４１に送信してくる（図２のステップＳ９）。ロードパルスが送信されてきたと判定された場合、処理はステップＳ１０９に進み、復号用乱数生成部５１は、後述するLFSRモジュール３０１をリセットする。ステップＳ１０８でロードパルスが送信されてきていないと判定された場合、ステップＳ１０９の処理はスキップされる。以上の処理は、全ての映像信号を復号するまで実行される。
【０１０６】
図５乃至図７の処理により、同期のずれが発生した場合においても、ロードパルスにより暗号化用乱数生成部４１と復号用乱数生成部５１がリセットされるので、迅速に同期のずれを解消することができる。
【０１０７】
次に、図８を参照して、暗号化用乱数生成部４１および復号用乱数生成部５１が乱数列生成の為に有するLFSR（Linear Feedback Shift Register）の原理的構成について説明する。
【０１０８】
図８のLFSR８０は、フリップフロップ８１乃至フリップフロップ８４、並びに、排他的論理和回路９０により構成されている。フリップフロップ８１乃至８４は、出力が後段に供給されるように、縦属接続されており、フリップフロップ８１の出力８１Ｑと、フリップフロップ８４の出力８４Ｑが、排他的論理和回路９０に入力されている。また、排他的論理和回路９０の出力が、乱数列として出力されるとともに、スイッチ９１を介してフリップフロップ８１に入力されている。
【０１０９】
LFSR８０は、Ｍ系列（線形最大周期列）の乱数を発生する回路であり、例えば、図８に示されるように、４ビットの乱数を発生する場合には、１番目（フリップフロップ８１）と４番目（フリップフロップ８４）のラッチ出力を排他的論理和回路９０に入力させることにより、ｘ4＋ｘ＋１の式に基づく、２の４乗、すなわち、１５クロック周期の乱数列を発生することが可能となる。このとき、LFSR８０の各フリップフロップ（フリップフロップ８１乃至フリップフロップ８４）において出力される乱数列を図９に示す。
【０１１０】
図９において、縦軸はクロック数を示しており、横軸は、各フリップフロップの出力を示している。すなわち、８１Ｑは、フリップフロップ８１の出力であり、８２Ｑは、フリップフロップ８２の出力であり、８３Ｑは、フリップフロップ８３の出力であり、８４Ｑは、フリップフロップ８４の出力である。リセット時において、８１Ｑ乃至８４Ｑの値が全て１とされた後、クロックが入力される毎にフリップフロップ８１乃至８４の出力８１Ｑ乃至８４Ｑは、図９に示される値を出力する。
【０１１１】
クロックが入力される毎に、排他的論理和回路９０が出力する値が乱数となる。この値は、フリップフロップ８１によりラッチされ、以後、後段のフリップフロップ８２乃至８４に順次転送されるので、各フリップフロップ８１乃至８４の出力（例えば、フリップフロップ８１の出力８１Ｑ）が、乱数列となる。ラッチ回路（フリップフロップ８１乃至フリップフロップ８４）の段数を増やすことにより、乱数列の周期を長くすることができる。例えば、１０個のラッチ回路（フリップフロップ）を用いた場合、２の１０乗、すなわち、１０２３クロックの周期の乱数を生成することができる。
【０１１２】
また、LFSR８０において、スイッチ９１を端子９２側に切り換え、端子９２から初期値を入力することで、フリップフロップ８１乃至８４に任意の初期値を設定することができる。
【０１１３】
フリップフロップ８１乃至８４として、セット・リセット型のラッチ回路を用いれば、任意の乱数列の初期値をロードすることができる。これにより、一周期のうちの、任意のタイミングで始まる出力乱数列を発生することができる。
【０１１４】
図１０は、暗号化用乱数生成部４１の基本的な構成例を示す図である。実際には、暗号化用乱数生成部４１は、各種ビットをシャッフリングして、よりランダム性の高い乱数を発生しているが、その部分の説明は省略する。
【０１１５】
暗号化用乱数生成部４１は、図８に示されるような構成のLFSRを有するLFSRモジュールを複数個（図１０の例の場合、LFSRモジュール１１１、LFSRモジュール１１２、およびLFSRモジュール１１３の３個）備えている。LFSRモジュール１１１は、補正部３３からロードパルスが入力されたとき（図６のステップＳ６１においてYESとされる場合）、初期化用数値列生成部１３１から供給される初期値をロードし（リセットし）、以後、垂直制御パルス生成部１３２からフレーム周期で垂直制御パルスがクロックとして入力される毎に数値列（乱数）を発生し、LFSRモジュール１１２に初期値として供給するとともに、暗号化部１８０に供給する。
【０１１６】
LFSRモジュール１１２は、水平制御パルス生成部１５１から水平走査周期で水平制御パルスがクロックとして入力される毎に、LFSRモジュール１１１から供給される数値列を初期値として数値列（乱数）を発生し、LFSRモジュール１１３に初期値として供給する。アンド回路１５３は、垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２からイネーブル信号が入力されたとき導通し、水平制御パルス生成部１５１が生成する水平制御パルスをLFSRモジュール１１２に供給する。
【０１１７】
LFSRモジュール１１３は、ピクセルクロック生成部１７１からアンド回路１７３を介してピクセル周期でピクセルクロックが入力される毎に、LFSRモジュール１１２から供給される数値列を初期値とする数値列（乱数）を生成し、排他的論理和回路４２に出力する。
【０１１８】
アンド回路１７３は、水平表示領域イネーブル信号生成部１７２よりイネーブル信号が入力されたとき導通して、ピクセルクロック生成部１７１より出力されたピクセルクロックをLFSRモジュール１１３に供給する。
【０１１９】
垂直制御パルス生成部１３２は、DTVチューナ２１より入力された映像信号（送信する映像信号）に含まれる垂直同期信号に同期して垂直制御パルスを生成する。垂直制御パルス生成部１３２により生成された垂直制御パルスは、LFSRモジュール１１１に供給される他、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３、および垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２に入力される。
【０１２０】
Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３は、垂直制御パルス生成部１３２より供給された垂直制御パルスを、１２８フレームを１サイクルとして計数し、フレーム数Ｔｘ（１乃至１２８のうちのいずれかの値）を算出するとともに、垂直制御パルス、水平制御パルス生成部１５１により生成された水平制御パルス、およびピクセルクロック生成部１７１により生成されたピクセルクロックを合成して、Ｈ／Ｖ制御信号を生成する。Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３は、生成したフレーム数ＴｘとＨ／Ｖ制御信号を補正部３３に供給するとともに、フレーム数Ｔｘを暗号化部１８０に供給する。
【０１２１】
暗号化部１８０は、LFSRモジュール１１１から１フレーム毎に供給される数値列に基づいて、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３から供給されるフレーム数Ｔｘを暗号化し、補正部３３に供給する。
【０１２２】
垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２は、垂直制御パルス生成部１３２から供給された垂直制御パルスに基づいて、有効な垂直表示領域に対応する垂直表示領域イネーブル信号を生成し、アンド回路１５３に供給する。水平制御パルス生成部１５１は、DTVチューナ２１より入力された映像信号（送信する映像信号）に含まれる水平同期信号に同期して、水平制御パルスを生成する。水平制御パルス生成部１５１により生成された水平制御パルスは、アンド回路１５３を介してLFSRモジュール１１２に供給される他、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３、および水平表示領域イネーブル信号生成部１７２に入力される。
【０１２３】
水平表示領域イネーブル信号生成部１７２は、水平制御パルスに基づいて、有効な水平表示領域に対応する水平表示領域イネーブル信号を生成し、アンド回路１７３に供給する。ピクセルクロック生成部１７１は、DTVチューナ２１より入力された映像信号（送信する映像信号）に含まれる垂直同期信号と水平同期信号に同期して、ピクセルクロックを生成する。
【０１２４】
これにより、DTVチューナ２１より入力された同一の映像信号から垂直制御パルス、水平制御パルス、およびピクセルクロックが生成されるため、垂直制御パルス、水平制御パルス、およびピクセルクロックの全てにおいて、同期を取ることができ、もって、LFSRモジュール１１３により生成される乱数列を、この映像信号に同期させることができる。
【０１２５】
次に、図１１と図１２のフローチャートを参照して、図１０の暗号化用乱数生成部４１における乱数生成処理を説明する。このフローチャートは、図５のステップＳ５１乃至ステップＳ５６の処理を詳細に説明するものである。なお、この処理は、暗号化用乱数生成部４１に対して、暗号化する映像信号が入力されたとき（図２のステップＳ１またはステップＳ３の処理の後）開始される。
【０１２６】
ステップＳ１５１において、垂直制御パルス生成部１３２は、DTVチューナ２１により入力された映像信号（送信する映像信号）に含まれる垂直同期信号に同期して、垂直制御パルスを生成する。垂直制御パルス生成部１３２は、生成した垂直制御パルスをLFSRモジュール１１１、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３、および垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２に供給する。
【０１２７】
ステップＳ１５２において、水平制御パルス生成部１５１は、DTVチューナ２１により入力された映像信号（送信する映像信号）に含まれる水平同期信号に同期して、水平制御パルスを生成する。水平制御パルス生成部１５１は、生成した水平制御パルスを、アンド回路１５３、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３、および、水平表示領域イネーブル信号生成部１７２に供給する。
【０１２８】
ステップＳ１５３において、ピクセルクロック生成部１７１は、DTVチューナ２１により入力された映像信号（送信する映像信号）に含まれる画素信号と同期するように、ピクセルクロックを生成する。
【０１２９】
ステップＳ１５４において、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３は、ステップＳ１５１の処理により垂直制御パルス生成部１３２から供給された垂直制御パルスを１２８フレームを１サイクルとして計数し、フレーム数Ｔｘを算出する。また、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３は、垂直制御パルス、水平制御パルス、およびピクセルクロックを合成して、Ｈ／Ｖ制御信号を生成する。そして、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３は、算出したフレーム数ＴｘとＨ／Ｖ制御信号を復号部３２の復号用乱数生成部５１に送信するとともに、フレーム数Ｔｘを暗号化部１８０に送信する。なお、フレーム数Ｔｘは、復号用乱数生成部５１からさらに補正部３３に供給される。
【０１３０】
ステップＳ１５５において、LFSRモジュール１１１は、補正部３３からのロードパルスを受け付ける。補正部３３は、垂直制御パルスを１２８フレームを１サイクルとして計数したフレーム数が１２８フレームから１フレームに戻ったとき（１サイクル（約２秒）の周期が経過したとき）、または、送信側と受信側の同期ずれが発生したとき、ロードパルスを生成し、LFSRモジュール１１１に供給してくる（後述する図１４のステップＳ２１０）。なお、乱数生成処理の開始時には、ロードパルスが必ず入力される。
【０１３１】
ステップＳ１５６において、初期化用数値列生成部１３１は、暗号化用乱数生成部４１にあらかじめ設定されている秘密鍵に基づいて、初期化用の数値列を生成し、LFSRモジュール１１１に供給する。
【０１３２】
ステップＳ１５７において、LFSRモジュール１１１は、ステップＳ１５５の処理により補正部３３からロードパルスが入力されたとき、初期化用数値列生成部１３１から供給される（ステップＳ１５６の処理）初期値をロードする。
【０１３３】
ステップＳ１５８において、LFSRモジュール１１１は、ステップＳ１５７の処理によりロードした初期値に基づいて、数値列（乱数）を生成する。以後、LFSRモジュール１１１は、垂直制御パルス生成部１３２からフレーム周期で垂直制御パルスがクロックとして入力される毎に数値列（乱数）を生成する。この数値列は、フレーム毎に生成される数値列となる。
【０１３４】
ステップＳ１５９において、LFSRモジュール１１１は、生成した数値列をLFSRモジュール１１２に供給する他、暗号化部１８０に供給する。
【０１３５】
ステップＳ１６０において、暗号化部１８０は、LFSRモジュール１１１から供給された数値列（ステップＳ１５９）とＨ／Ｖ制御信号生成部１３３から供給されたフレーム数Ｔｘ（ステップＳ１５４）を取得し、数値列に基づいて、フレーム数Ｔｘを暗号化する。暗号化部１８０は、暗号化したフレーム数Ｔｘを補正部３３に送信する。
【０１３６】
ステップＳ１６１において、垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２は、ステップＳ１５１の処理により垂直制御パルス生成部１３２から供給された垂直制御パルスに基づいて、垂直表示領域イネーブル信号を生成する。具体的には、入力された垂直制御パルスの位置を基準にして、いま対象としているラインが、有効な垂直表示領域であるか否かが判定され、垂直表示領域内である場合には論理Ｈ（１）の信号が出力され、垂直表示領域内でない場合には論理Ｌ（０）の信号が出力される。垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２は、生成した垂直表示領域イネーブル信号をアンド回路１５３に供給する。
【０１３７】
ステップＳ１６２において、アンド回路１５３は、垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２から供給された垂直表示領域イネーブル信号が論理Ｈ（１）のとき導通し、論理Ｌ（０）のとき、非導通となる。すなわち、アンド回路１５３は、垂直表示領域イネーブル信号生成部１５２からイネーブル信号（論理Ｈ（１））が入力されたとき導通し、水平制御パルス生成部１５１が生成する水平制御パルス（ステップＳ１５２）をLFSRモジュール１１２に供給する。アンイネーブル信号（論理Ｌ（０）のイネーブル信号）が入力されたとき、アンド回路１５３は、非導通となり、水平制御パルスをLFSRモジュール１１２に出力させない。
【０１３８】
ステップＳ１６３において、LFSRモジュール１１２は、水平制御パルス生成部１５１から水平制御パルスがクロックとして入力される（ステップＳ１５２）と、LFSRモジュール１１１から供給される数値列（ステップＳ１５９の処理）を初期値として数値列（乱数）を生成する。以後、LFSRモジュール１１２は、水平制御パルス生成部１５１から水平制御パルスがクロックとして入力される毎に数値列（乱数）を生成する。この数値列は、１ライン毎に生成される数値列となる。
【０１３９】
ステップＳ１６４において、LFSRモジュール１１２は、生成した数値列をLFSRモジュール１１３に供給する。
【０１４０】
ステップＳ１６５において、水平表示領域イネーブル信号生成部１７２は、ステップＳ１５２の処理により水平制御パルス生成部１５１から供給された水平制御パルスに基づいて、水平表示領域イネーブル信号を生成する。具体的には、入力される水平制御パルスの位置を基準にして、有効な水平表示領域内のタイミングのとき、Ｈ（１）の信号が出力され、有効な水平表示領域のタイミングでないとき、Ｌ（０）の信号が出力される。水平表示領域イネーブル信号生成部１７２は、生成した水平表示領域イネーブル信号をアンド回路１７３に供給する。
【０１４１】
ステップＳ１６６において、アンド回路１７３は、水平表示領域イネーブル信号生成部１７２から供給された水平表示領域イネーブル信号に基づいて導通する。すなわち、アンド回路１７３は、水平表示領域イネーブル信号生成部１７２からイネーブル信号（論理Ｈ（１））が入力されたとき導通し、ピクセルクロック生成部１７１が生成するピクセルクロック（ステップＳ１５３）をLFSRモジュール１１３に供給する。アンドイネーブル信号（論理Ｌ（０））のイネーブル信号）が入力されたとき、アンド回路１７３は非導通となり、ピクセルクロックは、LFSRモジュール１１３に供給されない。
【０１４２】
ステップＳ１６７において、LFSRモジュール１１３は、ピクセルクロック生成部１７１からピクセルクロックがクロックとして入力される（ステップＳ１５３とステップＳ１６６）と、LFSRモジュール１１２から供給される数値列（ステップＳ１６４の処理）を初期値として数値列（乱数）を生成する。以後、LFSRモジュール１１３は、ピクセルクロック生成部１７１からピクセルクロックがクロックとして入力される毎に数値列（乱数）を生成する。この数値列は、画素毎に生成される数値列となる。
【０１４３】
ステップＳ１６８において、LFSRモジュール１１３は、生成した数値列（乱数）を、排他的論理和回路４２に出力する。
【０１４４】
以上のようにして、LFSRモジュール１１３は、ピクセルクロック生成部１７１からピクセルクロックがクロックとして入力される毎に数値列（乱数）を生成する。このときの初期値、すなわち、各ラインの左端（先頭）のピクセルの数値列は、LFSRモジュール１１２が出力する数値列（乱数）に基づいて設定される。LFSRモジュール１１３が、ピクセルクロック生成部１７１からのピクセルクロックに基づいて、１ライン分の数値列を生成し終えると、LFSRモジュール１１２から、次のラインの左端（先頭）のピクセルの初期値が入力される。それにより、再び、LFSRモジュール１１３は、ピクセルクロック生成部１７１からピクセルクロックがクロックとして入力される毎に数値列を生成する。
【０１４５】
LFSRモジュール１１２が、水平制御パルス生成部１５１からの水平制御パルスに基づいて、１フレーム分の各ラインの左端（先頭）の数値列を生成し終えると、垂直制御パルスがLFSRモジュール１１１から、次のフレームの第１ライン（先頭）の初期値が入力される。その初期値に基づいて、再び、LFSRモジュール１１２は、水平制御パルス生成部１５１から水平制御パルスがクロックとして入力される毎に数値列を生成する。
【０１４６】
LFSRモジュール１１１は、初期化用数値列生成部１３１が出力した値を初期として、垂直制御パルス生成部１３２から垂直制御パルスがクロックとして入力される毎に数値列（乱数）を生成する。そして、LFSRモジュール１１１は、送信側と受信側の同期がずれた（フレーム数ＴｘとＲｘが異なる）場合、または、１２８フレーム毎に、補正部３３からロードパルスが入力されるので、初期化用数値列生成部１３１から供給される初期値を再びロードする。
【０１４７】
このように、１ライン毎、１フレーム毎、または１２８フレーム毎に、初期値が設定され、１ライン毎、１フレーム毎、または１２８フレーム毎に乱数が初期化される。従って、エラーが後方に伝搬することが抑制される。さらに、発生する乱数にエラーが発生した場合、補正部３３により初期化（リセット）の為のロードパルス（１２８フレーム毎ではない臨時のロードパルス）が生成され、乱数が初期化されるので、前回の初期化後、１２８フレームが経過していなくても、エラーを発生させるのを防ぐことが可能である。
【０１４８】
送信側（送信装置１１）の暗号化用乱数生成部４１においては、各ラインの開始点毎、各フレームの開始点毎、並びに、１２８フレーム毎に乱数列の更新がなされているが、受信側の復号用乱数生成部５１も同様に、それに応じて、ラインの開始点毎、フレームの開始点毎、並びに、１２８フレーム毎の同期化を行ない、暗号化の場合と全く同じ乱数列を生成するようにしている。また、補正部３３からのロードパルスは、送信側の暗号化用乱数生成部４１と受信側の復号用乱数生成部５１の両方に供給されるので、暗号化用乱数生成部４１と受信側の復号用乱数生成部５１が同じ乱数列を生成する。補正部３３の構成は、図１４を参照して後述する。
【０１４９】
上述したように、送信側（送信装置１１）の排他的論理和回路４２から出力された暗号化された映像信号は、受信側（表示装置１２）の排他的論理和回路５２により受信される。また、送信側の暗号化用乱数生成部４１から出力された垂直制御パルス、水平制御パルス、およびピクセルクロックにより構成されるＨ／Ｖ制御信号、暗号化されていないフレーム数Ｔｘ、並びに、暗号化されているフレーム数Ｔｘは、受信側の復号用乱数生成部５１により受信される。復号用乱数生成部５１は、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号し、受信側のフレーム数Ｒｘを生成する。復号用乱数生成部５１は、この受信側のフレーム数Ｒｘ、垂直制御パルス、送信側のフレーム数Ｔｘを補正部３３に供給する。補正部３３は、ロードパルスを必要に応じて生成し、これを復号用乱数生成部５１（および暗号化用乱数生成部４１）に供給する。
【０１５０】
図１３は、復号用乱数生成部５１の基本的な構成例を示す図である。図１３を図１０と比較して明らかなように、図１３の復号用乱数生成部５１は、図１０の暗号化用乱数生成部４１と、基本的に同様の構成とされている。
【０１５１】
すなわち、図１０の暗号化用乱数生成部４１の初期化用数値列生成部１３１、LFSRモジュール１１１乃至１１３、水平制御パルス生成部１５１、垂直表示領域イネーブル信号１５２、ピクセルクロック生成部１７１、水平表示領域イネーブル信号生成部１７２、アンド回路１５３、１７３、並びに、暗号化部１８０に対応して、復号用乱数生成部５１は、初期化用数値列生成部３３１、LFSRモジュール３０１乃至３０３、水平制御パルス生成部３５１、垂直表示領域イネーブル信号生成部３５２、ピクセルクロック生成部３７１、水平表示領域イネーブル信号生成部３７２、アンド回路３５３、３７３、並びに、復号処理部３８０を有している。対応する名称のものは対応する機能を有している。
【０１５２】
ただし、暗号化用乱数生成部４１のＨ／Ｖ制御信号生成部１３３に対応する生成部は必要がないので、図１３の復号用乱数生成部５１には設けられていない。また、暗号化用乱数生成部４１の暗号化部１８０は、LFSRモジュール１１１からの乱数列に基づいてフレーム数Ｔｘを暗号化するのに対し、復号用乱数生成部５１の復号処理部３８０は、LFSRモジュール３０１からの乱数列に基づいて、フレーム数Ｔｘを復号している。さらに、暗号化用乱数生成部４１のＨ／Ｖ制御信号生成部１３３から供給されたＨ／Ｖ制御信号を、垂直制御パルス、水平制御パルス、および、ピクセルクロックに分離する分離部３３２が設けられている。分離部３３２は、垂直制御パルスを垂直制御信号生成部３３３に出力し、水平制御パルスを水平制御パルス生成部３５１に出力し、ピクセルクロックをピクセルクロック生成部３７１に出力し、それぞれ、受信側の垂直同期パルス、水平制御パルス、またはピクセルクロックを生成させる。分離部３３２はまた、フレーム数Ｔｘを分離し、補正部３３に出力する。
【０１５３】
なお、図１３の復号用乱数生成部５１における復号用乱数生成処理については、上述した図１１と図１２のフローチャートに示される場合と同様であるので、その説明は省略する。ただし、ステップＳ１５１では、生成された垂直制御パルスがＨ／Ｖ制御信号生成部１３３ではなく、補正部３３に出力される。ステップＳ１５４では、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３によるＨ／Ｖ制御信号およびフレーム数Ｔｘの生成、送信処理は実行されない。その代わりに、分離部３３２は、分離したフレーム数Ｔｘを補正部３３に出力する。また、ステップＳ１６０の暗号化部１８０によるフレーム数Ｔｘの暗号化処理は、復号処理部３８０による暗号化されているフレーム数Ｔｘの復号によりフレーム数Ｒｘを生成し、補正部３３に出力する処理に置き換えられる。
【０１５４】
図１４は、図１の補正部３３の詳細な構成例を示す図である。
【０１５５】
比較部２０１は、コンパレータとカウンタの機能を有しており、暗号化用乱数生成部４１から出力され、復号用乱数生成部５１を介して供給された（図１１のステップＳ１５４とステップＳ１６０の処理と、それに対応して復号用乱数生成部５１により実行される処理）フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘの値を比較し、ＴｘとＲｘの値が不一致である場合、これを計数（カウント）する。なお、この計数は、フレーム数ＴｘとＲｘの値が一致した場合にはリセットされる（すなわち、連続して不一致となった場合にのみ計数される）。比較部２０１は、フレーム数ＴｘとＲｘの値が、例えば、連続して１６回不一致である場合、送信側と受信側の同期がずれていると判定し、論理Ｌ（０）の制御信号を、CPU２０２に送信する。
【０１５６】
CPU（Central Processing Unit）２０２は、比較部２０１から論理Ｌ（０）の制御信号を受信したとき、送信側と受信側の乱数生成をリセットするような擬似的なロードパルス（すなわち、１２８フレーム周期ではない臨時のロードパルス）を生成して、オア回路２０４に供給する。
【０１５７】
ロードパルス生成部２０３は、暗号化用乱数生成部４１から出力された（図１１のステップＳ１５１の処理）垂直制御パルスに同期して、復号用乱数生成部５１の垂直制御パルス生成部３３３より出力された（図１１のステップＳ１５１に対応する処理）垂直制御パルスを、１２８フレームを１サイクルとして計数し、計数したフレーム数が１２８から１に戻るとき（１サイクル（約２秒）の周期が経過したとき）、ロードパルスを生成し、オア回路２０４に供給する。
【０１５８】
オア回路２０４は、CPU２０２から供給された擬似的なロードパルス、または、ロードパルス生成部２０３から供給されたロードパルスを、補正部３３が生成したロードパルスとして、暗号化処理部２２または暗号化処理部２４の暗号化用乱数生成部４１と、復号処理部３２の復号用乱数生成部５１に供給する。
【０１５９】
次に、図１５と図１６のフローチャートを参照して、図１４の補正部３３におけるロードパルス生成処理を説明する。このフローチャートは、図２のステップＳ７乃至ステップＳ９の処理を詳細に説明するものである。なお、この処理は、装置の電源がオンされたとき開始される。
【０１６０】
ステップＳ２０１において、比較部２０１は、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘ（図７のステップＳ１０４の処理により復号用乱数生成部５１から供給されたフレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘ）を受信したか否かを判定する。フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘを受信していないと判定した場合、処理はステップＳ２０２に進み、ロードパルス生成部２０３は、垂直制御パルスを受信したか否かを判定する。垂直制御パルスを受信していないと判定された場合、処理はステップＳ２０１に戻り、処理は繰り返される。
【０１６１】
ステップＳ２０２において、垂直制御パルスを受信したと判定された場合、処理はステップＳ２０３において、ロードパルス生成部２０３は、垂直制御パルスを、１２８フレームを１サイクルとしてカウント（計数）する。
【０１６２】
ステップＳ２０４において、ロードパルス生成部２０３は、ステップＳ２０３の処理によりカウント（計数）した値が１２８であるか否かを判定する。カウント値が１２８ではない場合、処理はステップＳ２０１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。
【０１６３】
カウント値が１２８であると判定された場合、処理はステップＳ２０５に進み、ロードパルス生成部２０３は、ロードパルスを生成する。すなわち、ロードパルス生成部２０３は、垂直制御パルスを、１２８フレームを１サイクルとしてカウントしたフレーム数が１２８（約２秒）から１に戻る場合においてロードパルスを生成する。
【０１６４】
ステップＳ２０６において、ロードパルス生成部２０３は、生成したロードパルスをオア回路２０４に供給する。
【０１６５】
ステップＳ２０７において、オア回路２０４は、ロードパルス生成部２０３から供給されたロードパルスを暗号化処理部２２と復号処理部３２に供給し、処理はステップＳ２０１に戻り、同様の処理が繰り返される。
【０１６６】
ステップＳ２０１において、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘを受信したと判定された場合、処理はステップＳ２０８に進み、比較部２０１は、受信したフレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが同じであるか否かを判定する。フレーム数Ｔｘは、Ｈ／Ｖ制御信号生成部１３３により垂直同期パルスを計数することで得られ、暗号化されずに伝送されてきた値であり、その値が暗号化されて伝送されてきたものを、復号部３８０で復号した値がフレーム数Ｒｘである。従って、フレーム数ＴｘとＲｘは、通常一致する。
【０１６７】
しかしながら、例えば、チャンネル切り換えや、再生映像信号が切り換えられると、同期信号が不連続になるので、同期が乱れる。同期が乱れると暗号化されているデータを正しく復号することができない。従って、フレーム数ＴｘとＲｘの値が一致しない場合、正しい復号ができない場合（すなわち、同期が乱れている場合）と考えることができる。このことから、フレーム数ＴｘとＲｘを比較することで、送信側（送信装置１１）と受信側（受信装置１２）の間に同期のずれが生じていないかを確認することができる。
【０１６８】
ステップＳ２０８において、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが同じでない（異なる）と判定された場合、ステップＳ２０９において、比較部２０１は、カウンタに１を加える。いまの例の場合、カウンタの値は１となる。
【０１６９】
ステップＳ２１０において、比較部２０１は、カウンタの値が１６であるか否かを判定する。カウンタの値は、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが異なる度に加算され、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが一致した場合はリセットされる（後述するステップＳ２１４）ので、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘの値が連続して不一致である回数を示している。カウンタの値が１６でないと判定された場合、処理はステップＳ２０１に戻り、それ以降の処理が繰り返される。すなわち、カウンタの値が１６になるまで同様の処理が繰り返される。
【０１７０】
ステップＳ２１０において、カウンタの値が１６であると判定された場合（フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが１６回連続して不一致であると判定された場合）、チャネル切り換えや信号切り換えなどにより、同期が乱れたものと判断し、処理はステップＳ２１１において、比較部２０１は、論理Ｌ（０）の制御信号をCPU２０２に出力する。
【０１７１】
カウンタの値が1になったとき、直ちに同期が乱れたと判定すると、ノイズ等に起因して同期乱れが誤検出される恐れがあるので、不一致が複数回（この例では１６回）検出されたとき、同期乱れが発生したものと判定される。
【０１７２】
CPU２０２は、比較部２０１から制御信号を受信したとき、ステップＳ２１２において、疑似ロードパルス（すなわち、１２８フレーム周期ではない臨時のロードパルス）を生成する。CPU２０２は、生成した疑似ロードパルスをオア回路２０４に供給する。
【０１７３】
ステップＳ２１３において、オア回路２０４は、疑似ロードパルスを暗号化処理部２２と復号処理部３２に供給し、ステップＳ２０１に戻り、同様の処理が繰り返される。
【０１７４】
ステップＳ２０８において、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが同じであると判定された場合、ステップＳ２１４において、比較部２０１は、カウンタをリセットする（カウンタの値を０にする）。これにより、例えば、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが３回連続して不一致であったとしても（カウンタの値が３であったとしても）、その後、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘが同じになった場合には、カウンタをリセットするようにしたので、カウンタは、フレーム数Ｔｘとフレーム数Ｒｘの値が連続して不一致である回数を示すようにすることができる。その後、処理はステップＳ２０１に戻る。
【０１７５】
ステップＳ２０９乃至ステップＳ２１３の処理により、例えば、コネクタ部の接触不良等により、垂直同期信号が欠落することにより、受信側の乱数生成が送信側より遅くなった場合、または、フレームパルス上のノイズ等により、受信側の乱数生成が送信側より早くなった場合においても、擬似的なロードパルス（１２８フレーム周期ではない臨時のロードパルス）を発生させて、受信側（復号処理部３２）と送信側（暗号化処理部２２）の乱数生成をリセットするようにしたので、送信側と受信側の同期のずれの迅速な修正をすることができる。
【０１７６】
以上の処理により、送信側において、送信する映像信号のフレーム数を表わすフレーム数Ｔｘ、暗号化したフレーム数Ｔｘ、並びに、垂直制御パルス、水平制御パルス、およびピクセルクロックからなるＨ／Ｖ制御信号を送信するようにし、受信側において、暗号化されているフレーム数Ｔｘを復号して受信側のフレーム数Ｒｘを生成し、フレーム数ＴｘとＲｘを比較することにより、必要に応じて擬似的なロードパルスを生成するようにしたので、送信側と受信側の同期が外れた場合においても、迅速に修正することができる。
【０１７７】
また、伝送ラインにおけるESD（静電気放電）などの外乱ノイズによるミスカウントが発生した場合においても、送信側の暗号化用乱数生成部４１と受信側の復号用乱数生成部５１の同期が自動的に補正されて、暗号と復号の同期を外れないようにするため、復号が常に安定して行なわれるような映像信号処理システムを構築することができる。
【０１７８】
さらに、１２８フレーム周期で乱数生成部（暗号用乱数生成部４１および復号用乱数生成部５１）をリセットするようにしたので（ロードパルス生成部２０３が、垂直制御パルスを１２８フレームを１サイクルとして計数し、計数したフレーム数が１２８から１に戻るとき、ロードパルスを生成するので）、定期的に暗号化処理部２２と復号処理部３２を同期させることができ、もって、暗号化された映像信号の復号において、同期のずれに起因して復号不可能となる状態を定期的に回復することができる。
【０１７９】
なお、以上の例では、フレーム数ＴｘとＲｘが１６回連続で不一致である場合に、疑似ロードパルスを生成するようにしたが、１６回でなくとも、２回以上の任意の回数とすることができる。
【０１８０】
上述した一連の処理は、ハードウエアにより実行させることもできるし、ソフトウエアにより実行させることもできる。この場合、上述した処理は、図１７に示されるようなパーソナルコンピュータ６００により実行される。
【０１８１】
図１７において、CPU（Central Processing Unit）６０１は、ROM(Read Only Memory)６０２に記憶されているプログラム、または、記憶部６０８からRAM(Random Access Memory)６０３にロードされたプログラムに従って各種の処理を実行する。RAM６０３にはまた、CPU６０１が各種の処理を実行する上において必要なデータなどが適宜記憶される。
【０１８２】
CPU６０１、ROM６０２、およびRAM６０３は、内部バス６０４を介して相互に接続されている。この内部バス６０４にはまた、入出力インターフェース６０５も接続されている。
【０１８３】
入出力インターフェース６０５には、キーボード、マウスなどよりなる入力部６０６、CRT，LCD（Liquid Crystal Display）などよりなるディスプレイ、並びにスピーカなどよりなる出力部６０７、ハードディスクなどより構成される記憶部６０８、モデム、ターミナルアダプタなどより構成される通信部６０９が接続されている。通信部６０９は、電話回線やCATVを含む各種のネットワークを介しての通信処理を行なう。
【０１８４】
入出力インターフェース６０５にはまた、必要に応じてドライブ６１０が接続され、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、あるいは半導体メモリなどによりなるリムーバブルメディア６２１が適宜装着され、それから読み出されたコンピュータプログラムが、必要に応じて記憶部６０８にインストールされる。
【０１８５】
一連の処理をソフトウエアにより実行させる場合には、そのソフトウエアを構成するプログラムが、専用のハードウエアに組み込まれているコンピュータ、または、各種のプログラムをインストールすることで、各種の機能を実行することが可能な、例えば、汎用のパーソナルコンピュータなどに、ネットワークや記録媒体からインストールされる。
【０１８６】
この記録媒体は、図１７に示されるように、コンピュータとは別に、ユーザにプログラムを提供するために配布される、プログラムが記録されているリムーバブルメディア６２１よりなるパッケージメディアにより構成されるだけでなく、装置本体に予め組み込まれた状態でユーザに提供される、プログラムが記録されているROM６０２や記憶部６０８が含まれるハードディスクなどで構成される。
【０１８７】
なお、本明細書において、コンピュータプログラムを記述するステップは、記載された順序に従って時系列的に行われる処理はもちろん、必ずしも時系列的に処理されなくとも、並列的あるいは個別に実行される処理をも含むものである。
【０１８８】
また、本明細書において、システムとは、複数の装置により構成される装置全体を表わすものである。
【０１８９】
【発明の効果】
以上の如く、第１の本願発明によれば、暗号化された映像信号を復号するシステムを実現することができる。特に、同期のずれに起因して復号不可能となる状態をより迅速に回復することができる。
【０１９０】
第２の本願発明によれば、送信する暗号化された映像信号を、受信側で確実に復号させることができる。特に、同期ずれが発生した場合においても、迅速に回復させることが可能となる。
【０１９１】
第３の本願発明によれば、暗号化された映像信号を復号する装置を実現することができる。特に、同期のずれに起因して復号不可能となる状態をより迅速に回復することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した映像信号処理システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１の映像信号処理システムにおける映像表示処理を説明するフローチャートである。
【図３】図１の映像信号処理システムにおける映像表示処理を説明するフローチャートである。
【図４】図１の暗号化処理部と復号処理部の機能的構成を示すブロック図である。
【図５】図４の暗号化処理部における暗号化処理を説明するフローチャートである。
【図６】図４の暗号化処理部における暗号化処理を説明するフローチャートである。
【図７】図４の復号処理部における復号処理を説明するフローチャートである。
【図８】LFSRの原理的構成を示すブロック図である。
【図９】図８のLFSRの各フリップフロップにおいて出力される乱数列を示す図である。
【図１０】図４の暗号化用乱数生成部の基本的な構成例を示すブロック図である。
【図１１】図１０の暗号化用乱数生成部における乱数生成処理を説明するフローチャートである。
【図１２】図１０の暗号化用乱数生成部における乱数生成処理を説明するフローチャートである。
【図１３】図４の復号用乱数生成部の基本的な構成例を示すブロック図である。
【図１４】図１の補正部の構成例を示すブロック図である。
【図１５】図１４の補正部におけるロードパルス生成処理を説明するフローチャートである。
【図１６】図１４の補正部におけるロードパルス生成処理を説明するフローチャートである。
【図１７】パーソナルコンピュータの構成例を示すブロック図である。
【符号の説明】
２２  暗号化処理部，  ２４  暗号化処理部，  ３２  復号処理部，  ３３  補正部，  ９  映像信号処理部，  ４１  暗号化用乱数生成部，  ４２  排他的論理和回路，  ５１  復号用乱数生成部，  ５２  排他的論理和回路，  ８０  LFSR，  １１１  LFSRモジュール，  １１２  LFSRモジュール，  １１３  LFSRモジュール，  １３１  初期化用数値列生成部，  １３２  垂直制御パルス生成部，  １３３  Ｈ／Ｖ制御信号生成部，  １５１  水平制御パルス生成部，  １５２  垂直表示領域イネーブル信号生成部，  １７１  ピクセルクロック生成部，  １７２  水平表示領域イネーブル信号生成部，  １８０  暗号化部，  ２０１  比較部，  ２０２  CPU，  ２０３  ロードパルス生成部，  ３３２  分離部，  ３３３  垂直制御パルス生成部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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