(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）シリアル通信ネットワークに接続され、ａ１）第１の暗号化方式によって符号化された第１のデジタル信号を生成する第１のチューナと、ａ２）帯域外データを生成する第２のチューナとを有し、サービス供給者から供給される情報を受信し、該第１のデジタル信号及び帯域外データを該シリアル通信ネットワーク上に送信する受信装置と、
ｂ）上記シリアル通信ネットワークに接続され、上記第１のデジタル信号及び帯域外データを受信し、該帯域外データ及び上記第１の暗号化方式に基づいて第１の復号デジタル信号を生成し、該第１の復号デジタル信号を該シリアル通信ネットワーク上に送信する第１の条件付きアクセス装置とを備える通信ネットワーク。
【請求項２】
ａ）シリアル通信ネットワークに接続され、サービス供給者から供給される情報を受信し、第１の暗号化方式によって符号化された第１のデジタル信号を生成する第１の受信／復号装置と、
ｂ）上記シリアル通信ネットワークに接続され、サービス供給者から供給される情報を受信し、帯域外データを生成する第２の受信／復号装置と、
ｃ）上記シリアル通信ネットワークに接続され、上記第１のデジタル信号及び帯域外データを受信し、該帯域外データ及び上記第１の暗号化方式に基づいて第１の復号デジタル信号を生成し、該第１の復号デジタル信号を該シリアル通信ネットワーク上に送信する第１の条件付きアクセス装置とを備える通信ネットワーク。
【請求項３】
上記シリアル通信ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４通信規格の１つのバージョンに基づくことを特徴とする請求項１又は２記載の通信ネットワーク。
【請求項４】
上記復号デジタル信号は、上記第１の暗号化方式とは異なるコピー防止方式によってコピープロテクトされていることを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の通信ネットワーク。
【請求項５】
さらに、上記シリアル通信ネットワークに接続された媒体機器を備え、
上記第１の復号デジタル信号は、コピー防止方式に基づいてコピープロテクトされており、上記媒体機器は、該コピー防止方式を該第１の復号デジタル信号に適用して、視聴するためのスクランブルされていないデジタル信号を生成することを特徴とする請求項１乃至３いずれか１項記載の通信ネットワーク。
【請求項６】
上記第１のデジタル信号は、請求項１記載の第１のチューナ又は請求項２記載の第１の受信／復号装置から上記シリアル通信ネットワーク上を第１のアイソクロナスチャンネルを介して上記第１の条件付きアクセス装置に伝送され、上記帯域外データは、請求項１記載の第２のチューナ又は請求項２記載の第２の受信／復号装置から該シリアル通信ネットワーク上を第２のアイソクロナスチャンネルを介して該第１の条件付きアクセス装置に伝送されることを特徴とする請求項１乃至５いずれか１項記載の通信ネットワーク。
【請求項７】
上記第１のデジタル信号は、上記第１のチューナ又は上記第１の受信／復号装置から上記シリアル通信ネットワーク上を第１の非同期チャンネルを介して上記第１の条件付きアクセス装置に伝送され、上記帯域外データは、上記第２のチューナ又は上記第２の受信／復号装置から該シリアル通信ネットワーク上を第２の非同期チャンネルを介して上記第１の条件付きアクセス装置に伝送されることを特徴とする請求項２記載の通信ネットワーク。
【請求項８】
さらに、上記シリアル通信ネットワークに接続された第２の条件付きアクセス装置を備え、
請求項１記載の第１のチューナ又は請求項２記載の第１の受信／復号装置は、上記第２の暗号化方式により符号化された第２のデジタル信号を生成し、上記第２の条件付きアクセス装置は、上記帯域外データ及び該第２のデジタル信号を受信し、該帯域外データ及び第２の暗号化方式に基づいて第２の復号デジタル信号を生成し、該第２の復号デジタル信号を上記シリアル通信ネットワーク上に送信することを特徴とする請求項１乃至７いずれか１項記載の通信ネットワーク。
【請求項９】
上記第１の条件付きアクセス装置は、該第１の条件付きアクセス装置をサポートするオンスクリーンディスプレイを提供するパネル部を備えることを特徴とする請求項１乃至８いずれか１項記載の通信ネットワーク。
【請求項１０】
さらに、上記シリアル通信ネットワークと外部機器間で双方向通信を行うモデム装置を備える請求項１乃至９いずれか１項記載の通信ネットワーク。
【請求項１１】
上記第１のデジタル信号と上記帯域外データは、上記第１の条件付きアクセス装置で受信される前に、単一のストリームに多重化されており、該第１の条件付きアクセス装置は、該単一のストリームを分離することを特徴とする請求項２記載の通信ネットワーク。
【請求項１２】
上記第１の条件付きアクセス装置は、上記第１のデジタル信号を受信する第１の入力ポートと、上記帯域外データを受信する第２の入力ポートとを有することを特徴とする請求項１記載の通信ネットワーク。
【請求項１３】
請求項１記載の受信装置又は請求項２記載の第１又は第２の受信／復号装置は、信号受信手段を有し、上記第１又は第２の条件付きアクセス装置は、第１の制御手段を有することを特徴とする請求項１乃至１２記載の通信ネットワーク。
【請求項１４】
デジタル放送環境におけるシリアル通信ネットワーク上で分散条件付きアクセスを実現する方法において、
上記シリアル通信ネットワークに接続された受信装置を用いて、サービス供給者から２つの異なった周波数で放送される情報を受信するステップと、
上記受信装置を用いて、上記情報から第１の暗号化方式によって暗号化された第１のデジタル信号及び帯域外データを生成するステップと、
上記第１のデジタル信号及び帯域外データを上記受信装置から上記シリアル通信ネットワークを介して該受信装置とは異なるノードである第１の制御機器に伝送するステップと、
上記第１の制御機器を用いて、上記第１のデジタル信号及び帯域外データから上記第１の暗号化方式で暗号化されていない第１の復号デジタル信号を生成するステップと、
上記第１の復号デジタル信号を上記シリアル通信ネットワークを介して第１の媒体機器に再生のために送信するステップとを有する条件付きアクセス制御方法。
【請求項１５】
上記シリアル通信ネットワークは、ＩＥＥＥ１３９４通信規格の１つのバージョンに基づくことを特徴とする請求項１４記載の条件付きアクセス制御方法。
【請求項１６】
さらに、コピー防止方式によって上記第１の復号デジタル信号をコピープロテクトするステップを有し、
上記コピー防止方式は、上記第１の暗号化方式とは異なることを特徴とする請求項１４又は１５記載の条件付きアクセス制御方法。
【請求項１７】
さらに、上記受信装置を用いて、第２の暗号化方式によって符号化された第２のデジタル信号を生成するステップと、
上記第２のデジタル信号を上記受信装置から上記シリアル通信ネットワークを介して該受信装置及び上記第１の制御機器とは異なるノードである第２の制御機器に伝送するステップと、
上記第２の制御機器を用いて、上記第２のデジタル信号及び帯域外データから上記第２の暗号化方式で暗号化されていない第２の復号デジタル信号を生成するステップと、
上記第２の復号デジタル信号を上記シリアル通信ネットワークを介して第２の媒体機器に再生のために送信するステップとを有する請求項１４乃至１６いずれか１項記載の条件付きアクセス制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
発明の背景
発明の属する技術分野
本発明は、デジタル放送の分野に関する。特に、本発明は、デジタルケーブル放送システムをサポートするシリアル通信ネットワークにおける分散条件付きアクセス（conditional access：以下、ＣＡという。）に関する。本明細書には、シリアル通信ネットワークにおける分散条件付きアクセス制御方法及び装置の記載が含まれる。
【０００２】
関連する技術
テレビジョン（television：以下、ＴＶという。）番組及び他の種類の放送サービスは、通常は受信契約（subscription）に基づいて、ケーブルＴＶサービスや衛星ＴＶサービスのような各サービス供給者から公衆に提供される。受信契約は、地域ＴＶ放送局から提供される番組のように、一般的には基本契約の一部として提供される一定の基本サービスを含んでいる。また、受信契約は、ペイパービュー（pay-par-view：以下、ＰＰＶという。）番組も含み、顧客は、映画又はスポーツイベントのような、基本契約料金に含まれていない番組に自分で料金を支払い、視聴及び／又は録画する。受信契約に応じて、各顧客に適切なアクセス制限を課すために、放送信号は、スクランブル又は暗号化され、特定のスクランブル解除機能（descrambling capability）を有する電子セットトップボックス（set top box：以下、ＳＴＢという。）がサービス供給者から各顧客に提供される。各顧客は、ＳＴＢを用いて、料金を支払った番組にスクランブルのない形でアクセスすることができる。放送技術では、放送信号の選択的なスクランブル解除は、一般的に条件付きアクセス（ＣＡ）と称され、サービス受益者によってスクランブル解除を要する番組（例えばＰＰＶ番組）等は、多くの場合、ＣＡサービスと称される。
【０００３】
条件付きアクセス制御を実現するために、放送信号によって搬送される異なる番組コンテンツは、典型的には、異なる暗号化方式を用いて暗号化されている。例えば、ＰＰＶ映画チャンネルの番組コンテンツは、通常、ＰＰＶスポーツチャンネルとは異なった方式で暗号化されており、各ＰＰＶチャンネルのスクランブル解除されたコンテンツにアクセスするには、別の復号方式、例えば別の支払いによる認証が必要になる。一方、ＳＴＢは、典型的には幾つかのスロットを備え、各スロットには、例えばＰＣＭＩＡカード又はスマートカードのような物理的なカードが挿入される。各電子カードにより、ＳＴＢは、限られた数のチャンネルのコンテンツをスクランブル解除又は復号することができる。したがって、各人の契約に基づいて、顧客にＳＴＢに挿入する適切なカードを提供することにより、サービス供給者は、各顧客がアクセスする番組コンテンツを管理することができる。
【０００４】
上述したように、ＣＡ機能は、従来技術では各ＳＴＢに組み込まれている。したがって、ＰＣＭＩＡ電子素子、コネクタ、スマートカード読取機のような、ＣＡ技術を実現するためのコストは、特定の顧客がＣＡサービスを望むか否かに関わらず、各ＳＴＢに負わされる。換言すると、従来のかなりの数のＳＴＢは、サービス供給者のＳＴＢの単価を不必要につり上げる余分な構成要素を有している。また、ＣＡサービスを契約する顧客は、ＰＣＭＣＩＡ及び／又はスマートカードに対応する追加のコストを負わされる。電子素子及び電子カードに関連したコストを削減することで、ＳＴＢのコストを引き下げることは有益である。
【０００５】
重要なことに、従来のＣＡ機能では、一時に利用（例えば視聴及び録画）できるＣＡサービスの数は、本質的に限界がある。これは、従来のカードをベースとしたＳＴＢは、物理的に大きさが制限されており、（ＳＴＢのカードスロットの数に応じて）ある決まった数のＰＣＭＩＡ及び／又はスマートカードしか格納することができず、また、各カードは、典型的に、一時に１つ又は２つのサービスしかスクランブル解除できないからである。したがって、従来のＣＡ技術は、典型的には、デジタル放送環境のように、多数のＣＡサービス（例えば多数のＴＶチャンネル）がある環境では、様々なＣＡサービスを処理するのに必要とされるカードが余りにも多くなり、十分に機能しない。
【０００６】
したがって、従来のＣＡ機能（特にＰＣＭＣＩＡによる解決）では、実現するのに費用がかかるばかりでなく、サービス供給者から新たな番組が提供され、（例えば同時に放送される幾つかの映画を録画するために）顧客がこのようなＰＰＶ番組を購買することを望んでも、ＳＴＢによりある期間でスクランブル解除できる数を超える数のＣＡサービスに、顧客が同時にアクセスすることも妨げられる。したがって、顧客が購買するかの判断は、ＳＴＢが同時にサポートできる番組の数によるので、顧客が多数のＣＡサービスを購買できる自由度が大いに制限される。同時に、所望のＰＰＶの購買は、多くの場合、従来のＳＴＢのこの制約によって妨げられるので、サービス供給者の潜在的な収益は、非常に制限される。したがって、カードベースのＳＴＢ固有の制限によるＣＡ制御の柔軟性及び並列スクランブル解除を最大限にすることが強く望まれている。
【０００７】
デジタル放送技術の出現によって、ネットワーク環境内で様々な機器及び装置を高速で柔軟に相互接続するシリアル通信ネットワークが使用できるようになった。ＩＥＥＥ１３９４通信規格は、この技術において広く採用されたシリアル通信ネットワーク規格（「ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク」）である。例えば、消費者の家庭では、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、オーディオシステム、ＳＴＢ、テレビジョン受信機、ビデオカセットレコーダ（ＶＣＲ）、ＡＶ／Ｃ準拠の媒体機器は、全てＩＥＥＥ１３９４ネットワークによって接続することができる。このようなネットワーク環境では、個々の機器は、相互に作用し、様々な機器によって提供される異なった機能を容易に連携させる。
【０００８】
この技術的な背景により、ＣＡ機能を（従来のＳＴＢのような）ＳＴＢから除き、代わりに、このようなＩＥＥＥ１３９４ネットワークのＣＡ機能をＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上で個々に実現することが提案されている。このように、余分なコストと制限されたスクランブル解除機能の問題は、ＣＡ機能がＳＴＢに組み込まれた従来技術に固有のものであり、解決することができる可能性がある。
【０００９】
しかしながら、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上における分散ＣＡ機能の実現に関しては、新たな問題が存在する。この問題は、デジタル放送信号の帯域外（out-of-band：以下、ＯＯＢという。）処理に関連して生じる。具体的には、デジタル放送システムにおいて、幾つかのサービス供給者は、（ＰＰＶ番組等のＣＡサービスを符号化した）スクランブルされた放送信号と、そのそれぞれスクランブル解除された情報とを全く別の周波数帯域で配信している。標準のＴＶ放送信号（Regular TV broadcast signal）と、標準の放送信号のスクランブル解除情報（ＯＯＢデータ）とは、別の周波数帯域で搬送される。この環境では、上述したコスト効率が悪く、スクランブル解除機能が制限された従来のＳＴＢだけでなく、その内部構成（intemal architecture）も、異なった周波数で放送される標準の放送信号とＯＯＢデータを同時に処理するには適していない。このように、従来のＳＴＢの設計は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上でＣＡ制御を実現するための現実的な選択肢ではない。
【００１０】
発明の概要
したがって、各ＳＴＢに不必要なスクランブル解除ハードウェアを備えることで余分なコストを負わないように、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおいて分散ＣＡ制御を実現する方法及び装置が求められている。また、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおいて多チャンネルの同時のスクランブル解除機能を過度に制限せずに分散ＣＡ制御を実現する方法及び装置が求められている。さらに、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおいてデジタル放送技術で広く利用されているＯＯＢ処理をサポートする分散ＣＡ技術を実現する装置及び方法が求められている。本発明は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおいて、非常に経済的なコストで、必要な機能の実現に本質的でない構成要素を無差別に含まない分散条件付きアクセス制御の方法及び装置を提供する。また、本発明は、多数のＣＡサービスを同時にスクランブル解除し、サービス受益者に最適な自由度を与えるＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおける分散条件付きアクセス制御の方法及び装置をさらに提供する。さらに、本発明は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおいてＯＯＢ処理を完全にサポートし、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおいて入手できる帯域幅資源を最適化する分散条件付きアクセス制御の方法及び装置が提供する。これらの本発明の利点と、上では言及しなかった本発明の利点は、本明細書の記述によって明らかになる。
【００１１】
さらに、本発明の実施形態は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおけるＣＡサブシステムを含み、このＣＡサブシステムは、（例えばサービス供給者のような）外部供給源からのデジタル放送信号（digital broadcast signal：以下、ＤＢＳという。）及びＯＯＢデータを受信する受信装置を備え、外部供給源から受信装置には、ＤＢＳ及びＯＯＢが異なった周波数で供給される。受信装置は、ＤＢＳを受信するように接続された主チューナ部を備え、ＤＢＳは、第１の暗号化方式によって暗号化できる。受信装置は、第１の暗号化方式に関してＤＢＳを復号するため、ＯＯＢデータを受信するように接続されたＯＯＢチューナ部も備える。また、ＣＡサブシステムは、受信装置に接続されたＣＡ制御装置を備え、受信装置は、同様にＤＢＳ及びＯＯＢデータを受信するように接続されたＣＡ部を備える。ＤＢＳが第１の暗号化方式に応じて暗号化されていると、ＣＡ部は、ＯＯＢデータを用いてＤＢＳからスクランブル解除された信号を生成し、スクランブル解除された信号が第１の暗号化方式によって暗号化されていない状態にする。
【００１２】
本発明の実施形態は、上述の実施形態を含み、スクランブル解除された信号は、ＩＥＥＥ１３９４通信規格のコピー防止方式によって暗号化されているが、第１の暗号化方式によって暗号化されていない。
【００１３】
また、本発明の実施形態は、上述の実施形態を含み、ＤＢＳ及びＯＯＢデータは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上で２つの別のアイソクロナスチャンネルを介して送信される。
【００１４】
発明の詳細な説明
以下、本発明の詳細な説明では、シリアル通信ネットワークにおける分散条件付きアクセス制御の方法及び装置及び多数の具体例を、本発明の理解に供するために説明する。なお、当業者には、本発明は、これらの具体例又はその同等のものがなくても、実現できることは明らかである。他の具体例では、本発明の特徴を不要に曖昧にしないために、周知の方法、手続、構成要素及び回路については詳細に説明しない。
【００１５】
本発明では、特に、条件付きアクセス（ＣＡ）機能をシリアル通信ネットワークにおける様々なノード（例えば、図２のＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ）に分散すること（「分散ＣＡ制御（distributed CA control）」）により、従来のカードベースのＳＴＢよりも設計及び製造が簡単であり、したがって、受信装置（例えば図２の受信装置２１０）を安価にすることができる。また、本発明の分散ＣＡ制御によって、従来技術に固有の一時にアクセスできるＣＡサービスの数の物理的な制限も除かれる。したがって、ユーザは、選択した視聴及び／又は録画について最大の自由度を享受し、サービス供給者は、これに応じて増加した受信契約（subscription）の利益を享受する。また、本発明では、分散ＣＡ制御により、（例えば図２のモデム装置２４０を用いる通信のように）ＣＡ制御を必要としない状況でも、共通の機能にアクセスすることが可能になり、ユーザは、多くの異なった用途上の技術的コストを償却することができる。本発明のこれらの利点及び具体的に列挙していない他の利点は、以下の本発明の説明で明らかになる。
【００１６】
図１は、デジタル放送システムで採用されているＴＶ放送及び関連するＯＯＢデータの標準の周波数帯域の具体例を示す図である。図１に示すように、標準のＴＶ放送信号（regular TV broadcast signal）は、標準の放送周波数帯域１１０で搬送され、標準の放送信号のスクランブル解除情報（descrambling information：ＯＯＢデータ）は、標準の放送周波数帯域１１０とは異なるＯＯＢ周波数帯域１２０で搬送される。
【００１７】
図２は、本発明の一実施形態であり、デジタル放送環境内のＩＥＥＥ１３９４通信ネットワークにおける条件付きアクセス（ＣＡ）サブシステム２００を示す図である。ＩＥＥＥ１３９４は、他の通信規格よりも優れた性能と柔軟性を提供することから、デジタル通信技術において広く採用されているシリアル通信規格である。特に、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークは、消費者の家庭内において、様々な機器及び装置の高速かつ柔軟な相互接続を可能にし、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークでは、個々の機器は相互に作用し、様々な機器の異なった機能を容易に連携させる。一実施形態では、図２に示すように、受信装置２１０は、本発明のＣＡサブシステムに含まれる。受信装置２１０は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークと番組コンテンツを提供する（例えば地上波サービス、デジタル衛星サービス（digital satellite service：以下、ＤＳＳという。）のような）関係のあるサービス供給者間のデータルート（conduit）である。特に、受信装置２１０は、デジタル放送信号（digital broadcast signal：ＤＢＳ、又はデジタル多重信号と称される）を受信するとともに、ＤＢＳが暗号化されている場合、対応する帯域外（ＯＯＢ）データを受信する。
【００１８】
重要なことは、図１を用いて説明したように、暗号化されたＤＢＳ及びそのＯＯＢデータは、サービス供給者から完全に別々の周波数帯域で配信されることである。受信装置２１０は、ＤＢＳ及びＯＯＢデータを同時に受信することができ、ＣＡサブシステム２００による後の処理に利用できるように、（スクランブルされたＤＢＳ及びＯＯＢデータの）２つのデータストリームを生成する。
【００１９】
また、本発明では、受信装置２１０は、典型的には、スクランブル解除機能又はスクランブル解除回路を備えていない。一実施形態では、受信装置２１０は、ＡＶ／Ｃ（industry standard audio-video command set：業界標準のオーディオビデオコマンドセット）及びＩＥＥＥ１３９４ネットワークに対するビルトインサポート（built-in support）を備える。このようなビルトインサポートによって、受信装置２１０がＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上の他のＡＶ／Ｃ媒体機器を制御することができるので、ビルトインサポートを備えることは好ましい。本発明では、このビルトインサポートをさらに利用して、（ＤＢＳ及びＯＯＢデータの両方の）信号の受信からＯＯＢデータ（ＣＡ機能）を用いたＤＢＳの認証及びスクランブル解除を分離することにより、分散ＣＡ制御を実現することができると理解している。したがって、本発明の様々な実施形態では、受信装置２１０と１つ以上のＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃ（後述する）は、協働してＣＡサブシステム２００内においてＣＡ機能を実現し、受信装置２１０は、ＤＢＳ及びＯＯＢデータを受信し、受信したＤＢＳ及びＯＯＢデータをＩＥＥＥ１３９４ネットワークを介してＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ及び／又は２２０ｃに送り（route）、ＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ及び／又は２２０ｃは、適切な認証後にＯＯＢデータを用いてＤＢＳをスクランブル解除する。
【００２０】
特に、一実施形態では、受信装置２１０は、ＤＢＳ及びＯＯＢデータの受信するチューナとして機能し、そして、所望のスクランブル解除された番組コンテンツの生成に要する認証及びスクランブル解除のために、２つのデータストリームをＣＡ制御装置２２０に送る。したがって、受信装置２１０と従来のカードベースのＳＴＢの両方がサービス供給者からの放送信号を受信するように機能するが、受信装置２１０と従来のカードベースのＳＴＢは、受信装置２１０の構成（architecture）において、従来のカードベースのＳＴＢでは必須の構成要素であるスクランブル解除のハードウェアが受信装置２１０から明らかに削除されているので、非常に異なる。このように、スクランブル解除の構成要素のコストは、従来技術の場合のように、各受信装置に常にかかることはない。その結果、受信装置２１０の構成は、非常に簡単になり、製造コストは非常に低くなる。
【００２１】
図２に示すように、本発明の一実施形態では、オプションの媒体機器２３０，２３０ａは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに接続される。媒体機器２３０，２３０ａは、あらゆる記憶装置（例えばディスク記憶装置）、記録装置（例えばＶＣＲ）又は表示装置（例えば全デジタルＴＶ、ＰＤＡの限られた表示装置、テキスト専用のＬＣＤ画面）である。媒体機器２３０，２３０ａの多数の動作オプションは、本発明の範囲内でサポートされる。例えば、生放送を視聴又は録画するために、ＤＢＳ及びＯＯＢデータストリームは、受信装置２１０によって受信され、ＣＡ制御装置２２０によってスクランブル解除が行われ、スクランブル解除された信号は、媒体機器２３０に送られて、視聴及び／又は録画される。他の具体例では、予め記録された番組を再生するために、媒体機器２３０ａは、予め記録された媒体を読み取り、必要に応じて記録された信号を認証及び／又はスクランブル解除を行うＣＡ制御装置２２０に送り、そして、媒体機器２３０は、番組を視聴のために表示する。
【００２２】
図２に示すように、本発明の一実施形態において、オプションのモデム装置２４０は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに接続されている。モデム装置２４０により、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークと通信のためにモデム装置２４０が接続された外部機器間の双方向通信が可能になり、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークと他の領域間でデータの交換（アップロード及びダウンロード）の他の経路が提供される。一実施形態では、モデム装置２４０は、その場でのペイパービューサービス（ＰＰＶ）の購買に用いられ、モデム装置２４０は、ＰＰＶサービスを購買して課金を認めるユーザの意思を示すメッセージをサービス供給者に送る。本発明を適用した様々な種類のモデム装置２４０が用いられる。例えば、モデム装置２４０として、ＰＳＴＮ／ＰＯＴＳモデム又はケーブルモデムが用いられる。
【００２３】
図２に示すように、本発明の一実施形態において、オプションのカードインタフェース装置２５０は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに接続される。適切なスマートカードを用いると、カードインタフェース装置２５０は、上述した従来のＳＴＢに関して、一定のＣＡ機能を実行することが可能になる。カードインタフェース装置２５０は、専用のスマートカードが与えられると、特殊な機能を実現するためにも用いられる。本発明の一実施形態では、スマートカードとカードインタフェース装置２５０を用いて、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークに対する電子商取引の機能を追加する。
【００２４】
図３〜図６を用いて、受信装置２１０及びＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃについて詳細に説明する。上述のように、受信装置２１０は、サービス供給者からＤＢＳ及びＯＯＢデータを受信し、これらをネットワークを介してＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ及び／又は２２０ｃに送る。ＤＢＳ及びＯＯＢデータを受信すると、ＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ及び／又は２２０ｃは、必要な認証を行い、ＯＯＢデータを用いてＤＢＳのスクランブル解除を行う。図３は、本発明の一実施形態に係るＣＡサブシステム２００の受信装置２１０とＣＡ制御装置２２０の内部の構成とこれら２つの機器間の信号の経路を示している。図３に示すように、受信装置２１０は、本発明を適用した２つのサブユニット（subunit）、すなわち、主チューナ部２１２とＯＯＢチューナ部２１４を備える。一実施形態では、主チューナ部２１２とＯＯＢチューナ部２１４は、それぞれＡＶ／Ｃ及びＩＥＥＥ１３９４に対するビルトインサポートを有し、これにより、受信装置２１０は、同じくＡＶ／Ｃ及びＩＥＥＥ１３９４の両方をサポートする。
【００２５】
また、この実施形態において、各チューナ部２１２，２１４は、１９９８年４月の１３９４業界団体ＡＶワーキンググループ規格（1394 Trade Association AV Working Group standard of April 1998）に準拠したＡＶ／Ｃチューナ部である。本発明は、どのような種類の放送システムとでも利用できると理解される。例示した具体例は、ＤＶＢ（欧州規格）、ＡＴＳＣ（米国規格）、アナログビデオ、アナログオーディオ及びＤＡＢをサポートできる。したがって、本発明のこの実施形態の構成の標準ＡＶ／Ｃチューナ部を採用することで、最大の柔軟性と相互操作性が保証される。
【００２６】
重要なことに、ＯＯＢチューナ部２１４が図１のＯＯＢ周波数帯域１２０の周波数により配信されるＯＯＢデータを受信する間に、主チューナ部２１２が図１の標準の放送周波数帯域１１０の周波数により配信された主放送データ（例えば番組コンテンツ）を表すＤＢＳを受信するように設定することができる。換言すると、チューナ部２１２，２１４は、互いに異なる周波数帯域の信号を監視し、受信する。チューナ部２１２，２１４が、協働することで、受信装置２１０は、入力されるＤＢＳ及びＯＯＢデータが異なった周波数で送信されても、同時に処理することができるようになる。このように、受信装置２１０は、従来技術で欠点であった効率の悪さ、すなわち２つの別の周波数によって同時に配信された２つの信号又はデータストリームを処理できないという問題を解決している。
【００２７】
主チューナ部２１２とＯＯＢチューナ部２１４を用いてＤＢＳ及びＯＯＢデータをそれぞれ受信すると、受信装置２１０は、さらに処理を進めるために、２つのデータストリームを、ＣＡ部２２２を備えるＣＡ制御装置２２０に送る。一方、ＣＡ部２２２は、１つはＤＢＳデータを受信し、もう１つはＯＯＢデータを受信する２つの転送先（入力）ポートを備え、そして、スクランブル解除されたコンテンツ（後述するようにまだコピープロテクトされている）をＩＥＥＥ１３９４ネットワークの他の機器に配信する１つの転送元（出力）ポートを備えている。また、ＣＡ制御装置２２０は、ＣＡ制御装置２２０をサポートするオンスクリーンディスプレイ（on screen display：ＯＳＤ）を提供するオプションのパネル部２２４（同時係属中のルトケ他（Ludtke et. al）による出願番号０９／１０８，２６５、代理人整理番号ＳＯＮＹ５０Ｌ２０６９．０１、１９９８年７月１日出願の米国特許出願「パネル部記述子情報を用いたネットワーク機器のユーザインタフェースを提供する方法及び装置（A Method and System for Providing a User Interface for a Networked Device Using Panel Subunit Descriptor Information）」に開示されている）をさらに備える。例えば、パネル部２２４は、ユーザがＰＰＶ番組を選択する際、支払認証の間の、画面上でのユーザとインタラクションを可能にする。本発明では、ＣＡ制御装置２２０内のＰＣＭＣＩＡに対するサポートは必要としないが、このような機能は、追加の互換性を促進するために本発明の範囲内に含まれる。
【００２８】
図４は、本発明の一実施形態に係る、適切なデータを受信装置２１０からＣＡ制御装置２２０に送るステップを示すフローチャート４００である。ステップ４１０において、受信装置２１０は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークの様々なノードを検査することでＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上のＣＡ制御装置２２０を特定する。
【００２９】
ステップ４２０において、受信装置２１０は、ステップ４１０で特定されたＣＡ制御装置２２０が受信装置２１０の使用する特定の放送システムをサポートするかどうかを判定する。一実施形態において、受信装置２１０は、ＣＡ制御装置２２０のＣＡ部２２２で用いられるデータ構造を検査し、受信装置２１０の主チューナ部２１２及びＯＯＢチューナ部２１４で用いられるデータ構造と適合するかどうかを判定する。適合する場合には、受信装置２１０は、ＣＡ制御装置２２０と受信装置２１０は互換であると判定する。一具体例として、異なったコンテンツ供給者（例えば、ＨＢＯ、ＳｈｏｗＴｉｍｅ）によって提供される異なったＣＡサービスは、異なった暗号化方式又はデータ構造を使用している可能性があるので、ＣＡ制御装置２２０は、受信装置２１０で受信される特定のＣＡサービス（例えばＨＢＯからのＰＰＶ映画）と互換性がないかもしれない。このような場合、受信装置２１０は、問題となっている特定のＣＡサービスを処理できるネットワーク上の別のＣＡ制御装置（例えばＣＡ制御装置２２０ａ）の特定に進む。
【００３０】
ステップ４２０において、ステップ４１０で特定されたＣＡ制御装置２２０が受信装置２１０との互換性がないと判定されると、処理４００は終了する。
【００３１】
一方、ステップ４２０においてＣＡ制御装置２２０が受信装置２１０との互換性があると判定されると、処理４００はステップ４３０に進み、ステップ４３０において、受信装置２１０は、ＣＡ制御装置２２０の制御をアサートする。一実施形態では、受信装置２１０は、ＣＡ制御装置２２０の制御を確立するために（ＡＶ／Ｃで規定されている）ＲＥＳＥＲＶＥコマンドをＣＡ制御装置２２０のＣＡ部２２２に発行する。
【００３２】
図４のステップ４４０において、受信装置２１０とＣＡ制御装置２２０間に論理通信接続が確立される。一実施形態において、アイソクロナスチャンネル１０（図３）が、主チューナ部２１２とＣＡ部２２２間に割り当てられ、別のアイソクロナスチャンネル２０（図３）が、ＯＯＢチューナ部２１４とＣＡ部２２２間に割り当てられる。このように、主チューナ部２１２とＯＯＢチューナ部２１４から出力される２つの出力データストリームは、アイソクロナスチャンネル１０及びアイソクロナスチャンネル２０において、それぞれ独立に経路が決められる。ＯＯＢデータは、様々なアイソクロナス転送フォーマットで、アイソクロナスチャンネル２０を介して伝送される。一具体例はＭＰＥＧ（Motion Picture Experts Group）トランスポートストリームフォーマットであり、このフォーマットは、標準の放送で広く使用されている。この場合、ＯＯＢデータは、ＭＰＥＧトランスポートストリームとして放送され、変換されずにアイソクロナスチャンネル２０に入力されるか、又は、ＯＯＢデータは、専用（proprietary）のフォーマットを用いて報知され、アイソクロナスチャンネル２０入力される前にＭＰＥＧトランスポートストリームに変換される。或いは、専用のアイソクロナス転送フォーマットを、アイソクロナスチャンネル２０を伝送されるＯＯＢデータに用いてもよい。この場合、専用のフォーマットは、各放送システムに対して個別に規定される必要がある。
【００３４】
他の実施形態において、主チューナ部２１２とＯＯＢチューナ部２１４からの２つのデータストリームは、単一のアイソクロナスストリームに多重化され、ＣＡ部２２２に送信されるが、ＣＡ部２２２において、アイソクロナスストリームは、後の処理のために２つのデータストリームに分離される。
【００３５】
（例えば、日付情報、番組情報のような）ある種のＯＯＢデータは繰り返し伝送される性質があるので、本発明の更なる実施形態では、ＯＯＢチューナ部２１４からＣＡ部２２２へのＯＯＢデータ送信に対して、（上述したようなアイソクロナスチャンネル２０の代わりに）非同期ストリームを用いる。この実施形態では、様々な非同期転送フォーマットを使用できると理解される。例えば、ＰＷＧ−Ｃ／ＩＥＥＥ１３９４ＴＡによって開発されている非同期チャンネルフォーマット、ＤＰＰフォーマット、ＩＥＴＦ（Internet Engineering Task Force）で規定された非同期ストリームフォーマット、及び他の専用の非同期データ転送フォーマットが含まれる。
【００３６】
図４のステップ４５０において、ユーザのサービス選択に対応するＤＢＳの選択された一部は、受信装置２１０からＣＡ制御装置２２０に送られる。特に、一実施形態では、ユーザが全ＤＢＳによって搬送された利用可能なサービスをスキャン又はサーフ（surf）すると、受信装置２１０は、ある時刻に選択された（例えばＰＰＶ映画のような）特定のサービスを特定し、選択したサービスに対応するＤＢＳの一部を抽出するためにＤＢＳにおいて分離処理を実行する。スクランブルされたＤＢＳの選択された一部は、主チューナ部２１２からＣＡ部２２２にアイソクロナスチャンネル１０を介して転送されるが、この間、ＯＯＢデータは、ＯＯＢチューナ部２１４からＣＡ部２２２にアイソクロナスチャンネル２０を介して送られる。
【００３７】
一実施形態において、ＯＯＢデータは、ＣＡ部２２２に送られるＤＢＳの選択された一部が暗号化されているか否かに関わらず、ＣＡ部２２２に連続的に送られる。換言すると、ＯＯＢデータは、ユーザが無料（free-to-air）番組を視聴し、ＣＡ部２２２でのスクランブル解除が必要とされないときも送信される。ＯＯＢデータは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークの帯域幅（現在１００〜４００Ｍｂｓ）に比較して狭い帯域幅の信号（約１．５Ｍｂｓ）であるので、ＯＯＢデータの定常的な流れは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークの全体的な性能に顕著な影響を及ぼさない。他の実施形態において、ＯＯＢデータの送信は、スクランブルされた信号の送信によってトリガされる。換言すると、ユーザがスクランブルされたサービスを選択し、これによって、主チューナ部２１２がスクランブルされた信号をＣＡ部２２２に送るようになると、ユーザの選択により、ＯＯＢチューナ部２１４もＯＯＢデータをＣＡ部２２２に送るようになる。逆に、ユーザがスクランブルされていない無料放送にアクセスすると、ＯＯＢデータではなく、ＤＢＳのスクランブルされていない選択された一部が、受信装置２１０からＣＡ制御装置２２０に流れる。
【００３８】
ＡＶ／Ｃチューナ部モデルは、分離機能を組み込むとされ、分離機能は、上述した本発明の実施形態において利用することができる。重要なことに、全ＤＢＳ又はデジタル多重信号をネットワークを介して送るより、ＤＢＳを分離して選択されたサービスに対応するＤＢＳの一部のみをＩＥＥＥ１３９４ネットワークを介して送ることで、本発明のこの実施形態では、全ネットワークの帯域幅の利用を最適化することができる。
【００３９】
本発明の範囲内において、制御の経路を決める機能は、上述のように受信装置２１０内に設けてもよく、受信装置２１０とは別に、別個のノード又はＩＥＥＥ１３９４ネットワークの他の機器の一部として設けてもよい。このような変形例では、図４を用いて上述した処理４００に軽微な変更があるが、これは当該技術分野の当業者には明らかである。
【００４０】
上述したように、ＤＢＳの選択された一部及びＯＯＢデータを受信すると、ＣＡ部２２２は、実際の認証とＤＢＳのスクランブル解除を適切に行う。図５は、本発明の一実施形態に係る、ＣＡ部２２２で用いられる認証とスクランブル解除を行うステップを示すフローチャート５００である。ステップ５１０において、ＣＡ部２２２は、ＤＢＳの選択された一部がスクランブルされているか否かを判定する。
【００４１】
ステップ５１０において、顧客が無料番組を選択しているときのように、ＤＢＳの選択された一部がスクランブルされていないと判定されると、スクランブル解除は必要なく、処理５００は終了する。
【００４２】
ステップ５１０において、ＤＢＳの選択した一部がスクランブルされていると、処理５００はステップ５２０に進み、ステップ５２０において、ＣＡ部２２２は、番組コンテンツに認証が必要であるかを判定する。例えば、ＤＢＳがＰＰＶのその場での購買を表していると、支払の認証は、映画がユーザの視聴及び／又は録画のため利用可能になる前に必要である。この場合、モデム装置２４０（図２）は、サービス供給者が料金請求を容易に行えるように、認証チャンネルとして動作する必要がある。同様に、ＤＢＳが、ＨＢＯやＳｈｏｗ Ｔｉｍｅのようなスクランブルされた「プレミアム（追加）」サービスを表すと、認証は、このサービスがユーザの月払の標準契約パッケージの一部であっても必要とされる。この場合に認証が必要なのは、ユーザの契約パッケージの一部ではないプレミアムサービスも、ＤＢＳに存在するかもしれないからである。しかしがら、ＤＢＳがユーザの標準視聴契約の一部又は無料放送の非プレミアム番組コンテンツを表すと、認証は必要とされない。他の具体例としては、ユーザには、ある番組に対する特定のアクセス制限が課され、これらの番組にアクセスするためには、アクセスコード又はパスワードが必要となる。この場合には、認証（コード又はパスワード認証）が必要である。
【００４３】
ステップ５２０において、認証が必要でないと判定されると、ステップ５００は単にステップ５５０に進む。
【００４４】
一方、ステップ５２０において認証が必要であると判定されると、処理５００はステップ５３０に進み、ステップ５３０においてＣＡ部２２２は必要なユーザ認証を実行する。一実施形態において、ＣＡ部２２２は、作業を遂行するために、（例えばオンスクリーンディスプレイ及び選択を介して）ユーザとのインタラクションを開始する。次に、処理５００は、ステップ５４０に進む。
【００４５】
ステップ５４０において、処理５００は、ステップ５３０において行われた認証が成功したか否かを判定する。ステップ５４０においてステップ５３０の認証が失敗である（例えば、ユーザによるキャンセル、支払い拒否）と判定されると、スクランブル解除は行われず、処理５００は終了する。ステップ５４０においてステップ５３０における認証が成功した判定されると、処理５００はステップ５５０に進み、ステップ５５０において、ＣＡ部２２２は暗号化ＤＢＳをスクランブル解除するのにＯＯＢデータを用い、ステップ５６０に進む。ステップ５６０において、ＣＡ部２２２は、標準ＩＥＥＥ１３９４コピー防止方式に従い、ＯＯＢデータを用いて生成された信号を暗号化する。この後、処理５００は終了する。
【００４６】
デジタル放送技術でよく知られているように、オーディオビジュアル（ＡＶ）コンテンツ用に設計されたデジタルインタフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおけるＡＶコンテンツの標準コピー防止方式が開発されている。消費者の家庭内のＩＥＥＥ１３９４ネットワークにおける違法コピーに対するＡＶコンテンツの保護について、この標準ＩＥＥＥ１３９４コピー防止方式は、例えばＤＢＳをＣＡ制御装置２２０からＴＶのような表示機器に送信する場合のように、家庭内のネットワークで流れるＡＶコンテンツを暗号化するのに用いられる。換言すると、家庭内のネットワーク環境でさえ、コンテンツが無料番組でない限り、「クリア」又は完全に復号されたデータストリームがＩＥＥＥ１３９４ネットワークのケーブルを流れることはない。したがって、このコピー防止機能を実現するため、ＣＡ制御装置２２０の２つの機能は、サービス供給者から消費者の家庭への配信の間にＤＢＳを保護するために用いられる私的又は専用の暗号化をスクランブル解除し、スクランブル解除された信号を、アイソクロナスチャンネル３０を介してネットワーク上の他の機器に対してコンテンツデータを利用可能にする前に、標準ＩＥＥＥ１３９４コピー防止方式によって暗号化することを含む。
【００４７】
また、一実施形態では、ＣＡ制御装置２２０は、目的の転送先、例えば図２に示す媒体機器２３０，２３０ａと相互作用し、コピープロテクトされた信号が送られる前に、媒体機器２３０，２３０ａが、番組コンテンツの受信を休暇されていることを確認する。これにより、許可されていない視聴及び／又は記録に対する更なるコピー防止を施すことができる。
【００４８】
図６は、本発明の一実施形態に係る、受信装置２１０とＣＡサブシステム２００の複数のＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃの間の信号の経路の決定を示している。図６に示すように、ＣＡ制御装置２２０，２２０ａ，２２０ｂ，２２０ｃのそれぞれは、ＣＡ部、すなわち、ＣＡ部２２２，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃをそれぞれ備えている。ＣＡ部２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃは、図３を参照して上述したＣＡ部２２２と同じ属性を共有していると考えられる。この実施形態では、ユーザは、望みに応じて、複数のＣＡサービスに同時にアクセスすることができる。特に、ユーザは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークの異なる機器（例えば、図２に示した媒体機器２３０，２３０ａ）を介して様々なＣＡサービスを選択し、上述した分離機能を用い、主チューナ部２１２は、選択されたサービスに対応するＤＢＳの関連する一部を特定し、４つの別々のアイソクロナスチャンネル１０，１０ａ，１０ｂ，１０ｃをそれぞれ介して、分離されたコンテンツデータストリームをＣＡ部２２２，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃに配信する。一方、ＯＯＢチューナ部２１４は、ＯＯＢデータの単一の出力ストリームを提供し、この出力ストリームは、単一のアイソクロナスチャンネル２０を介してＣＡ部２２２，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃに送られる。
【００４９】
重要なことに、幾つかのＣＡ部２２２，２２２ａ，２２２ｂ，２２２ｃによって用いられる１つのＯＯＢデータストリームを利用可能にすることにより、ＯＯＢデータは、各コンテンツデータストリームに対して重複しないので、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークの帯域幅の使用が最適化される。実際、アイソクロナスチャンネル２０を介して流れる単一のＯＯＢデータストリームは、ＩＥＥＥ１３９４ネットワークのＣＡ制御装置のどのＣＡ部にも供給することができ、全ＤＢＳによって供給されるいかなるＣＡサービスをスクランブル解除するのにも用いることができる。当該技術分野の当業者には明らかなように、本発明の範囲内において、この実施形態は、より多数のＣＡサービスに同時にアクセスすることができるように、より多くのＣＡ制御装置を含むように拡張することができ、その数は、ＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上のノード及びチャンネルの最大許容数の物理的限界のみに影響される。現在、最大６４個のノード（機器）と６４個のアイソクロナスチャンネルがＩＥＥＥ１３９４ネットワークで許容される。なお、６４個のアイソクロナスチャンネルの１つは、「報知」に用いられ、報知チャンネルで伝送される全データは、全ノードで可視（visible）である。したがって、６３個の（報知に用いない）「専用（private）」チャンネルが汎用で用いることができ、可能性としては、６３個の異なったＣＡサービスに同時にアクセスすることができる。このように、本発明は、ユーザが一時に数個のＣＡサービス（典型的には最大４）にしかアクセスできないという従来技術の限界を解消し、ユーザの視聴及び録画計画の方法に最大の自由度を提供する。
【００５０】
本発明の上述の実施形態は、ＡＶ／Ｃ環境に関して述べたが、他の形態もＨＡＶｉ（Home Audio/Video Interoperability：ホーム・オーディオ／ビデオ相互運用性）環境における利用に適すると理解される。特に、このような他の実施形態においては上述した様々なＡＶ／Ｃユニット（例えば受信装置２１０、ＣＡ制御装置２２０）及びサブユニット（例えば主チューナ部２１２、ＯＯＢチューナ部２１４、ＣＡ部２２２、パネル部２２４）は、上述したＡＶ／Ｃと同じ構成の同等のＨＡＶｉ機器制御モジュール（ＤＣＭｓ）及び機能制御モジュール（ＦＣＭｓ）に置き換えることができ、例えば、これらの具体例は、分散ＩＥＥＥ１３９４−ＨＡＶｉ ＣＡサブシステムを提供する。また、本発明の範囲内において、他の実施形態として任意の機器モデリング／制御プロトコルが実現される。このようなプロトコルは、これに限定されないが、Ｈｏｍｅ Ｐｌｕｇ ‘ｎ Ｐｌａｙ、ＨＡＰＩ、ＤＰＰ機器／機能モデリング及びＣＡＬを含む。
【００５１】
本発明の好適な実施の形態、シリアル通信ネットワークにおける分散条件付きアクセス制御に対する方法及び装置を説明してきた。本発明は特定の実施形態によって説明したが、本発明は、このような実施形態には限られず、特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、デジタル放送システムで利用される標準のＴＶ放送信号と関連するＯＯＢデータの周波数帯域の一具体例を示す図である。
【図２】  図２は、本発明の一実施形態に係るデジタル放送環境におけるＩＥＥＥ１３９４ネットワーク上の条件付きアクセス（ＣＡ）サブシステムの一具体例を示す図である。
【図３】  図３は、本発明の一実施形態に係る受信装置及びＣＡサブシステムのＣＡ制御装置の内部の構成と、２つの装置間の信号の経路を示す図である
【図４】  図４は、本発明の一実施形態に係る受信装置からＣＡ部への適切なデータの経路の決定を示すフローチャートである。
【図５】  図５は、本発明の一実施形態に係るＣＡ部において用いられる認証の実施とスクランブル解除を示すフローチャートである。
【図６】  図６は、本発明の一実施形態に係る受信装置とＣＡサブシステムの複数のＣＡ制御装置間の信号の経路を示す図である。
【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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