(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
データ・ストリームの符号化用のＶＬＣコードテーブル及び復号用のＶＬＣコードテーブルを用いて、ビデオ又はオーディオ・データ符号化器における暗号化及びビデオ又はオーディオ・データ復号器における対応する復号を用いて上記データ・ストリームを保護する方法であって、
上記ＶＬＣコードテーブルは標準化されていない公開されていないＶＬＣコードテーブルであり、上記符号化及び上記復号における上記ＶＬＣコードテーブルの使用は、上記符号化器及び上記復号器において同時に、規則的又は不規則的な時点において、変更され、上記使用が変更された上記ＶＬＣコードテーブルは上記符号化器及び上記復号器に記憶され、
上記符号化器において暗号化され、上記復号器において復号されたＶＬＣコードテーブル変更コマンドは上記記憶したＶＬＣコードテーブルの使用の変更に用いられ、
記憶されたＶＬＣコードテーブルを変更するために、それぞれの更新されたＶＬＣコードテーブルが生成され、上記符号化器に記憶され、暗号化された形式で上記復号器に送信され、記憶前に、又は、上記ビデオ若しくはオーディオ・データ復号において使用する前に上記復号器において復号される方法。
【請求項２】
上記暗号化されたＶＬＣコードテーブル変更コマンドは、上記符号化器及び上記復号器において使用する上記記憶されたＶＬＣコードテーブルを使用する時点についての情報を含む、請求項１記載の方法。
【請求項３】
暗号化された新たなＶＬＣコードテーブルを使用する対象の時点についての情報が、上記データ・ストリームと共に伝送される暗号化されたタイムスタンプ又は暗号化された基準時間である、請求項１乃至２に記載の方法。
【請求項４】
暗号化を用いて符号化する対象のビデオ又はオーディオ・データストリームを保護する符号化装置であって、
入力信号を符号化する手段と、
ダウンストリームにある、ＶＬＣコードテーブルを使用して更に符号化する手段とを含み、
使用が変更された上記ＶＬＣコードテーブルを上記符号化装置に記憶する手段であって、上記データストリーム（ＤＳ）において、対応する復号化器に伝送する前に、上記更に符号化する手段によって出力する対象の、ＶＬＣコードテーブル変更コマンドを暗号化する手段を備え、
上記ＶＬＣコードテーブル変更コマンドは、上記記憶されたＶＬＣコードテーブルの使用の変更に用いられ、記憶されたＶＬＣコードテーブルを変更する手段が、それぞれの更新されたＶＬＣコードテーブルを、暗号化された形式で上記復号器に伝送するために生成し、上記符号化装置に記憶することが可能であり、
上記ＶＬＣコードテーブルは、標準化されていない公開されていないＶＬＣコードテーブルであり、上記ＶＬＣコードテーブルの使用は、上記復号器における同期的な変更のために上記符号化装置において、規則的又は不規則的な時点において上記さらに符号化する手段によって変更される符号化装置。
【請求項５】
上記暗号化されたＶＬＣコードテーブル変更コマンドは、上記符号化装置及び上記復号器において何時の時点で上記記憶されたＶＬＣコードテーブルのどれを使用するかについての情報を含む、請求項４記載の符号化装置。
【請求項６】
新たな暗号化ＶＬＣコードテーブルを使用する時点についての情報が、上記データ・ストリームと共に伝送される暗号化されたタイムスタンプ又は暗号化された基準時間である、請求項４又は５に記載の符号化装置。
【請求項７】
復号する対象の保護されたビデオ又はオーディオ・データストリームの復号装置であって、
上記ビデオ又はオーディオ・データ・ストリームから、暗号化された形式で、受信されたＶＬＣコードテーブル情報を識別する手段と、
受信されたＶＬＣコード・データを復号するダウンストリーム手段であって、上記ＶＬＣコード・データは、標準化されていない公開されていないＶＬＣコードテーブルに属し、上記ＶＬＣコードテーブルの使用は、上記保護されたビデオ又はオーディオ・データストリームを供給するビデオ又はオーディオ・データ符号化器におけるＶＬＣコードテーブルの変更と同時に、規則的又は不規則的に変更される手段と、
上記復号されたＶＬＣコード・データを更に復号し、それにより、再構成されたビデオ又はオーディオ・データを供給する更なるダウンストリーム手段と、
暗号化されたＶＬＣコードテーブル変更コマンドを上記識別手段から受信し、上記コマンドを復号し、上記ＶＬＣ復号手段にＶＬＣコードテーブル選択データを供給する手段とを含み、
使用が変更される上記ＶＬＣコードテーブルが上記復号装置において記憶され、
更新されたＶＬＣコードテーブルは、暗号化された形式で上記復号装置によって受信することが可能であり、上記更新されたＶＬＣコードテーブルは、記憶前、又は上記ＶＬＣ復号手段における使用前に復号される復号装置。
【請求項８】
上記暗号化されたＶＬＣコードテーブル変更コマンドは、上記符号化器及び上記復号装置において何時の時点で上記記憶されたＶＬＣコードテーブルのどれを使用するかについての情報を含む、請求項７記載の復号装置。
【請求項９】
新たな復号ＶＬＣコードテーブルを使用する時点についての受信情報が、上記データ・ストリームと共に伝送される暗号化されたタイムスタンプ又は暗号化された基準時間である、請求項７又は８に記載の復号装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データ符号化器中で暗号化（encryption）によりコードテーブルを用いてデータストリームを保護するため、又は、保護されたデータストリームをデータ復号化器中で対応する暗号復号化（decryption）によりコードテーブルを用いて復号化（decode）するための、方法、符号化装置、及び復号化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ディジタルビデオ又はオーディオデータの暗号化及びコピー保護は、広く扱われている。ＤＴＣＰ（digital transmission content protection）又はＸＣＡ（extended conditional access）といった幾つかの提案が存在する。これらの提案は、公知のデータストリーム暗号化アルゴリズムを用いるものであり、ビデオ及びオーディオデータを暗号化及び暗号復号化するためにかなりの量の追加的なハードウエアを必要とする。
【０００３】
ＥＰ−Ａ−０５８２１２２号は、符号化されたディジタルビデオ又はオーディオデータを復号化するために必要とされるＶＬＣ（可変長コード）コードワードが、伝送されるべきＶＬＣコードワードの恒久的なスクランブリングを用いて暗号化されるような、特殊な暗号化を開示する。スクランブリングされたコードワードは、伝送されスクランブリングされたコードワードが誤って解釈されるか、又は伝送されスクランブリングされたコードワードが受信器中に格納されるＶＬＣコードブックテーブル中で見つけられなければ、標準的な復号化器では使用可能でない。
【０００４】
例えば、ＭＰＥＧ−２ビデオ標準は、符号化されたデータを生じさせるためにＶＬＣコードを使用することを含む。受信器は、可変長符号化されたデータストリームを復号化することが可能であるためには、符号化器において適用されたコードテーブルについて知る必要がある。符号化器のＶＬＣコードテーブルが知られていない限り、伝送されたデータは復号化されえない。従って、ＶＬＣワードを符号化するときに標準化されていない公開されていないＶＬＣコードテーブルを使用することにより、かかるＭＰＥＧ−２ビデオデータのためは強力にデータ内容保護される。必要とされるＶＬＣコードテーブルは、データ内容へのアクセスのための鍵であると見なすことができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ＥＰ−Ａ−０５８２１２２号に記載されるシステムの不利な点は、ＶＬＣコードワードのリアルタイムの暗号化／暗号復号化処理が必要であることである。しかしながら、ビデオ又はオーディオデータコードワードのリアルタイムの暗号化及びスクランブリングと対応する暗号化及びデスクランブリングは、高速の複雑なハードウエアを必要とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、符号化器及び復号化器中で幾つかの異なるＶＬＣコードテーブル又は幾つかの異なるＶＬＣコードテーブル組が使用される。規則的又は不規則的な時点において、符号化器及び復号化器において異なるＶＬＣコードテーブル又はＶＬＣコードテーブル組が同期して選択される。選択されたＶＬＣコードテーブル又はＶＬＣコードテーブル組についての情報は、暗号化を用いて伝送される。対応するＶＬＣコードテーブル組は、復号化器の中に記憶されうる。代わりに、又は追加的に、更新されたＶＬＣコードテーブル又はＶＬＣコードテーブル組は、符号化器から復号化器へ伝送されうる。これはシステムの安全性を高める。
【０００７】
伝送されたＶＬＣコードテーブル又はＶＬＣコードテーブル組もまた暗号化されることが望ましい。その場合、選択されたＶＬＣコードテーブル又はＶＬＣコードテーブル組についての上述の情報は、暗号化されていない形式で伝送されうる。
【０００８】
送信器の中の符号化器及び受信器の中の復号化器は、ユーザ定義可能なＶＬＣコードテーブルを用いて上述のＶＬＣ符号化及びＶＬＣ復号化を可能とするためには、僅かに変更されるだけでよい。本発明を実施するためには、追加的なハードウエアは殆ど必要とされない。有利に、暗号化及び暗号復号化は、リアルタイム要件なしに実行されうる。
【０００９】
本発明は、リアルタイムの暗号化又は暗号復号化の要件なしにＶＬＣ符号化されたデータ内容を保護する方法を開示することを１つの目的とする。この目的は、請求項１記載の方法によって達成される。
【００１０】
本発明は、本発明の方法を用いる符号化装置及び復号化装置を提供することを更なる目的とする。この目的は、請求項６及び８に記載の装置によって達成される。
【００１１】
原理的には、本発明の方法は、データ符号化器中で暗号化を用いて又はデータ復号化器中で対応する暗号復号化を用いてデータストリームを保護するのに適しており、上記データストリームを符号化するため及び復号化するために必要とされるコードテーブルは規則的又は不規則的な時点において変更される。
【００１２】
本発明の有利な更なる実施例は、夫々の従属項に記載される。
【００１３】
原理的に、本発明による符号化装置は、暗号化を用いて符号化されるべきデータストリームを保護するのに適しており、
入力信号を符号化する手段と、
コードテーブルを用いた更なる符号化のための続く手段とを含み、
上記更なる符号化のための手段は、上記データストリームの符号化のために必要とされる１つ以上のコードテーブルを使用し、上記１つ以上のコードテーブルは規則的又は不規則的な時点において変更される。
【００１４】
原理的には、本発明による復号化装置は、保護されたデータストリームを暗号復号化を用いて復号化するのに適しており、
コードテーブルを用いた最初の復号化のための手段と、
更なる復号化のため及び再構成されたデータを供給するための続く手段と、
上記最初の復号化手段の上流に配置され、上記データストリームからの受信されたコードテーブル情報を識別する手段と、
上記受信されたコードテーブル情報を暗号復号化及び評価するため及び正しい最初の復号化のために必要とされる１つ以上のコードテーブルが使用されるよう上記最初の復号化のための手段を制御するための手段とを含み、
上記最初の復号化のための手段は、規則的又は不規則的な時点において変更される１つ以上のコードテーブルを使用する。
【００１５】
本発明の装置の有利な更なる実施例は、従属項に夫々開示されている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の典型的な実施例について、添付の図面を参照して説明する。図１中、入力信号ＩＰは、符号化器ＥＮＣからＶＬＣ符号化器ＶＬＣＥへ通る。
【００１７】
ＥＮＣがビデオ符号化器であれば、周知のループ中に、減算結合器、ＤＣＴ変換器、量子化器、逆量子化器、逆ＤＣＴ変換器、及び画像ブロック値予測器を含む。予測され、それに対応して動き補償された画素ブロック値は、上記結合器の減算入力に供給される。イントラフレーム又はイントラフィールド符号化の場合、結合器は、元の入力信号画素ブロック値を上記ＤＣＴ変換器へ出力する。インターフレーム又はインターフィールド、即ち予測符号化の場合、結合器は上記ＤＣＴ変換器に対して、元の入力信号画素ブロック値と対応する再構成された予測され動き補償された画素ブロック値との間の画素ブロック差分値を出力する。量子化器の出力信号は、通常は量子化器及び逆量子化器の特徴を制御する充填レベルを有するバッファを含むＶＬＣＢへ供給される。ＶＬＣＥは、通常は一定のデータレートを含んでも含まなくともよいデータストリームＤＳを出力する。
【００１８】
ＥＮＣがオーディオ符号化器であれば、ウィンドウ機能、スペクトル変換器、サブサンプラ、量子化器、及びスケールファクタ又は指数計算器を含みうる。例えば、スケールファクタ又は指数及び／又は量子化された係数又は仮数及び／又はそれらのワード長は、ＶＬＣコードテーブル又は非ＶＬＣコードテーブルのいずれかを用いてＶＬＣＥ中で符号化されうる。ＶＬＣＥは、一般的には、１つのＶＬＣコードテーブル又は符号化されるべきデータストリームの幾つかのタイプのデータについて異なるＶＬＣコードテーブルを使用しうる。
【００１９】
ＶＬＣＥで用いられるＶＬＣコードテーブルは、記憶されたものから選択されるか、又は更新されうる。ＶＬＣコードテーブルは、ＶＬＣ発生器ＶＬＣＧから得られる。ＶＬＣＧは、選択対象範囲となるＶＬＣテーブルを記憶するか、又は更新の場合は新しいＶＬＣテーブルを計算しうる。上述の暗号化は、公開鍵暗号化システムＰＫＥＳを用いて行われる。ＰＫＥＳは、ＶＬＣ暗号化制御器ＶＬＣＥＣＲＹを介してＶＬＣＧ及びＶＬＣＥを制御する。暗号化は、異なる方法で実行されうる。
【００２０】
（ａ）伝送されたデータストリーム中では、ＶＬＣＥ中で使用される１つ以上のＶＬＣコードテーブルについて、又は記憶された組のうち受信器の復号化器中で対応するＶＬＣ復号化器ＶＬＣＤにおいて使用されるべきものについての暗号化された情報が伝送される。暗号化された情報は、記憶されたＶＬＣコードテーブルのうちどの時点が、ＶＬＣＥ及び受信器の復号化器において使用されるべきかを記述する。
【００２１】
（ｂ）ＶＬＣＥにおいて使用される、又は受信器のＶＬＣＤにおいて使用されるべき１つ以上のＶＬＣコードテーブルは、伝送される前に暗号化される。１つ以上の新しい復号化されたＶＬＣコードテーブルがＶＬＣＥにおいて及び受信器の復号化器において使用されるべき時点は、データストリームと共に伝送されるタイムスタンプ又は基準時間とリンクされうる。このタイムスタンプ又は基準時間もまた暗号化されうる。
【００２２】
（ｃ）上記の（ａ）及び（ｂ）の第１の組合せであり、現在必要とされる１つ以上のＶＬＣコードテーブル以外に、前の又は後の使用のためのかかるＶＬＣコードテーブルは、受信器の復号化器の中には記憶されない。
【００２３】
（ｄ）上記の（ａ）及び（ｂ）の第２の組合せであり、現在必要とされる１つ以上のＶＬＣコードテーブル以外に、前の又は後の使用のためのかかるＶＬＣコードテーブルは、受信器の復号化器の中には記憶されない。
【００２４】
（ｅ）上記の（ａ）及び（ｂ）、並びに、（ｃ）及び（ｄ）の第３の組合せであり、ＶＬＣＥにおいて使用される１つ以上のＶＬＣテーブルについて、及び受信器の復号化器中の対応するＶＬＣ復号化器ＶＬＣＤにおいて使用されるべき情報は、暗号化されない形式で伝送される。
【００２５】
（ｆ）上記の（ａ）及び（ｂ）、並びに、（ｃ）及び（ｄ）の更なる組合せであり、ＶＬＣＥにおいて使用される１つ以上のＶＬＣテーブルについて、及び受信器の復号化器中の対応するＶＬＣ復号化器ＶＬＣＤにおいて使用されるべき情報は、暗号化されない形式で伝送される。
【００２６】
受信器の復号化器は、その入力に配置されるＶＬＣ情報検出器ＶＬＣＩＤにおいて、データストリームと共に受信される暗号化されたＶＬＣ情報を識別する。
このＶＬＣ情報は、ＶＬＣ暗号復号化器ＶＬＣＤＣＲＹにおいて暗号復号化され、その後、ＶＬＣ復号化を実行するときにＶＬＣ復号化器ＶＬＣＤにおいて使用される。ＶＬＣＤＣＲＹは、公開鍵暗号復号化システムＰＫＤＳによって制御される。ＶＬＣ復号化されたデータワードは、復号化器ＤＥＣにおいて更に処理され、復号化器ＤＥＣは再構成されたビデオ又はオーディオ出力データＯＰを供給する。ＶＬＣＤ及びＤＥＣは、送信器の符号化器中のＥＮＣ及びＶＬＣＥの機能に対応する逆の機能を実行する。
【００２７】
暗号復号化されたＶＬＣ情報は、上述の点（ａ）乃至（ｆ）に従ってＶＬＣＤにおいて使用される。即ち、
（Ａ）例えばＶＬＣＤに記憶される少なくとも１つのＶＬＣコードテーブルは、伝送される選択及び／又は時間情報に従って使用される。
【００２８】
（Ｂ）ＶＬＣＤにおいて使用され、その時点において使用される、１つ以上の新しい暗号復号化されたＶＬＣコードテーブル。
【００２９】
（Ｃ）上記（Ａ）及び（Ｂ）の対応する第１の組合せ。
【００３０】
（Ｄ）上記（Ａ）及び（Ｂ）の対応する第２の組合せ。
【００３１】
（Ｅ）ＶＬＣＤにおいて使用されるべき１つ以上のＶＬＣコードテーブルについての情報が暗号化されていない形式で伝送される対応する（Ａ）及び（Ｂ）の組合せ、及び（Ｃ）及び（Ｄ）の組合せ。
【００３２】
（Ｆ）ＶＬＣＤにおいて使用されるべき１つ以上のＶＬＣコードテーブルについての情報が暗号化されていない形式で伝送される（Ｂ）の対応する更なる実施例、及び、（Ｃ）及び（Ｄ）の組合せ。
【００３３】
ＰＫＥＳ及びＰＫＤＳについて、例えばＲＳＡといった周知の公開鍵暗号化アルゴリズム又は望ましくはＤＥＳのような対称暗号化方式が使用されうる。
【００３４】
受信器において実行される更なる段階は、１つの装置から他の装置への伝送の都度、完全なＭＰＥＧ−２データストリームの暗号化及び暗号復号化を含む実施のコピー保護スキームを実施する場合と比較して、あまり多くのハードウエアを必要としない。
【００３５】
有利に、標準化されておらず、公開されていないＶＬＣコードテーブルで符号化されたデータストリームは、更なる処理、即ちコピー保護なしに公開及び複製されうる。これは、対応して必要とされるＶＬＣコードテーブルを復号化器が知らない限り、かかるデータストリームが復号化及び表示されること又は表わされることができないためである。
【００３６】
有利に、暗号化及びコピー保護の問題は、リアルタイムの動的操作から、リアルタイム要件のない暗号化及び暗号復号化の静的操作へ移される。更に、ＶＬＣコードテーブルの暗号化はまた、ＶＬＣコードワード及び対応するデータストリームを復号化することが可能な復号化器を選択することを可能とするため、データ内容に対する条件付きアクセスを許す。
【００３７】
本発明は、ＭＥＰＧ−１ビデオ及び／又はオーディオレイヤ３、ＭＰＥＧ−２ビデオ及び／又はオーディオレイヤ３及びＡＡＣ、Ｈ．２６１、Ｈ．２６３、及びＭＰＥＧ−４ビデオ及び／又はオーディオレイヤ３及びＡＡＣといった全てのＶＬＣに基づく符号化標準に対して適用可能である。
【００３８】
本発明は、ＶＬＣに基づく符号化標準に限られるものではなく、例えば、ＭＰＥＧ−１又はＭＰＥＧ−２オーディオレイヤ１又はレイヤ２標準、ＡＣ−３及びＭＤオーディオ符号化標準、及びＤＶビデオ符号化標準といった復号化のためにコードワードテーブルが必要とされる任意の符号化／復号化システムにおいて使用されうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の符号化器及び復号化器を示す図である。
【符号の説明】
ＩＰ    入力信号
ＤＳ    データストリーム
ＯＰ    出力データ
ＥＮＣ    符号化器
ＶＬＣＥ    ＶＬＣ符号化器
ＶＬＣＩＤ    ＶＬＣ情報検出器
ＶＬＣＤ    ＶＬＣ復号化器
ＤＥＣ    復号化器
ＰＫＥＳ    公開鍵暗号化システム
ＶＬＣＥＣＲＹ    ＶＬＣ暗号化制御器
ＶＬＣＤＣＲＹ    ＶＬＣ暗号復号化器
ＶＬＣＧ    ＶＬＣ発生器
ＰＫＤＳ    公開鍵暗号復号化システム
【図１】
0004764554.tif 000002