(57)【要約】テレビジョン番組又はその他のデジタル番組のための暗号化方法において、コンテンツを完全にクリアな状態で送信し、それとともに、テレビジョン番組の完全表示のために必要なコンテンツの一部だけを暗号化する。この方法により、暗号化に対応した新型テレビジョン受信機と対応していない旧型テレビジョン受信機との間の相互運用性が実現する。規制により、新型テレビジョン受信機は、クリアコンテンツだけを受信することはできないようになっている。新型テレビジョン受信機は、コンテンツの暗号化部分をスクランブル解除するように作られている。旧型レガシーテレビジョン受信機は、全てのコンテンツをクリアな状態で受信することができる。暗号化部分は、コンテンツの全二重搬送の場合と比べて、必要な帯域幅が大幅に減少するように選択される。コンテンツの不正使用を管理するために、暗号化技術に関する使用許諾規定を使用することができる。他の実施例には、この要約書に記載した特徴以外のことも含まれるため、この要約書は限定的なものではない。
2006524015.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタルテレビジョン信号を暗号化する暗号化方法において、
上記デジタルテレビジョン信号中のデータの暗号化されていないパケットを調べて、選択パケットタイプを識別し、
上記選択パケットタイプとして識別されたパケットを複製し、
上記複製パケットを暗号化し、
上記複製され、暗号化されたパケットを、上記デジタルテレビジョン信号中の上記選択パケットタイプの上記暗号化されていないパケットに追加して、選択的暗号化デジタルテレビジョン信号を生成し、
上記選択的暗号化テレビジョン信号を、地上波放送伝送システムを通して放送する暗号化方法。
【請求項２】
さらに、上記選択的暗号化デジタルテレビジョン信号とともに、ＡＴＳＣ放送フラグを配信する請求項１記載の暗号化方法。
【請求項３】
上記選択的暗号化テレビジョン信号は、トランスポートストリームにおける１つ以上のチャンネルを表すことを特徴とする請求項１記載の暗号化方法。
【請求項４】
上記複製パケットを、暗号化キーを用いて暗号化し、該暗号化キーは、上記デジタルテレビジョン信号に関連付けられたコピー制御情報の関数であることを特徴とする請求項１記載の暗号化方法。
【請求項５】
上記複製パケットを、暗号化キーを用いて暗号化し、該暗号化キーは、グローバルＡＴＳＣ定義キー（global ATSC defined keys）の関数であることを特徴とする請求項１記載の暗号化方法。
【請求項６】
上記選択パケットタイプは、上記デジタルテレビジョン信号を伸長するために必要な情報を搬送するパケットを含むことを特徴とする請求項１記載の暗号化方法。
【請求項７】
さらに、上記暗号化されていないパケットにパケット識別子を割り当てる請求項１記載の暗号化方法。
【請求項８】
さらに、上記暗号化パケットに上記パケット識別子を割り当てる請求項１記載の暗号化方法。
【請求項９】
上記パケット識別子は、第１のパケット識別子であり、第２のパケット識別子を上記暗号化パケットに割り当てられることを特徴とする請求項１記載の暗号化方法。
【請求項１０】
デジタルテレビジョン信号を暗号化する暗号化方法において、
上記デジタルテレビジョン信号中のデータの暗号化されていないパケットを調べて、選択パケットタイプを識別し、
パケットを上記選択パケットタイプとして識別して、第１のパケットを生成し、
上記選択パケットタイプとして識別されたパケットを、暗号化方法を用いて複製及び暗号化して、第２のパケットを生成し、
上記選択パケットタイプの上記暗号化されていないパケットを、上記デジタルテレビジョン信号中の上記第１及び第２のパケットと置換して、選択的二重暗号化テレビジョン信号を生成し、
上記選択的二重暗号化テレビジョン信号を、地上波放送伝送システムを通して放送する暗号化方法。
【請求項１１】
さらに、上記暗号化されていないパケットにパケット識別子を割り当てる請求項１０記載の暗号化方法。
【請求項１２】
さらに、上記暗号化パケットに上記パケット識別子を割り当てる請求項１０記載の暗号化方法。
【請求項１３】
上記デジタルテレビジョン信号は、圧縮され、上記暗号化パケットは、クリア状態で送信された上記複製パケットが無視された場合に、上記デジタルテレビジョン信号を伸長するために必要であるパケットタイプからなることを特徴とする請求項１０記載の暗号化方法。
【請求項１４】
複数の暗号化されていないパケットと、該暗号化されていないパケットのいくつかの複製である複数の暗号化されたパケットとを有する地上波放送デジタルテレビジョン信号を受信する受信機と、
上記暗号化パケットを復号し、伝送された同じパケットの上記暗号化されていないパケットを破棄する復号器と、
上記暗号化されていないパケット及び上記暗号化されたパケットをデコーディングして、テレビジョンセットによる再生に適した信号を生成するデコーダとを備え、
上記暗号化されたパケットは、上記デジタルテレビジョン信号をデコーディングするために必要な情報を含むことを特徴とするテレビジョン受信機。
【請求項１５】
上記デジタルテレビジョン信号は、ＭＰＥＧ規格に適合し、上記暗号化されていないパケットは、第１のパケット識別子により識別され、上記暗号化されたパケットは、第２のパケット識別子により識別されることを特徴とする請求項１４記載のテレビジョン受信機。  
【請求項１６】
上記デジタルテレビジョン信号は、圧縮され、上記暗号化パケットは、クリア状態で送信された上記複製パケットが無視された場合に、上記デジタルテレビジョン信号を伸長するために必要であるパケットタイプからなることを特徴とする請求項１４記載のテレビジョン受信機。
【請求項１７】
選択的暗号化された地上波放送テレビジョン番組をデコーディングするデコーディング方法において、
いくつかのパケットが暗号化パケットであり、残りのパケットが暗号化されていないパケットである複数のパケットを有する上記選択的暗号化された地上波放送デジタルテレビジョン番組を受信し、
上記暗号化パケットを復号して、復号パケットを生成し、
上記復号パケットと上記暗号化されていないパケットとをデコーディングして、デコーディングされたテレビジョン信号を生成し、
上記暗号化パケットは、暗号化されていない状態で送信され、上記地上波デジタルテレビジョン番組を正確にデコーディングするために必要な情報を有することを特徴とするデコーディング方法。  
【請求項１８】
上記選択的暗号化された地上波放送デジタルテレビジョン番組は、デジタルテレビジョン番組であり、上記いくつかの暗号化パケットは、クリア状態で送信された上記複製パケットが無視された場合に、上記デジタルテレビジョン番組をデコーディングするために必要であるパケットからなることを特徴とする請求項１７記載のデコーディング方法。  
【請求項１９】
上記選択的暗号化された地上波放送デジタルテレビジョン番組は、デジタル衛星サービス又はデジタルケーブルトランスポート規格に適合しており、上記暗号化パケットは、パケット化エレメンタリストリームヘッダのペイロードを搬送することを特徴とする請求項１７記載のデコーディング方法。
【請求項２０】
選択的暗号化されたコンテンツをデコーディングするデコーディング方法において、
暗号化されていないコンテンツと、クリア状態で送信され、暗号化システムによって暗号化されたコンテンツとを含む選択的暗号化デジタルコンテンツを受信し、
上記暗号化システムによって、上記暗号化されたコンテンツを復号して、復号コンテンツ生成し、
上記暗号化コンテンツは、クリア状態で送信された上記複製コンテンツが無視された場合に、上記選択的暗号化デジタルコンテンツを正確にデコーディングするために必要である情報を含むことを特徴とするデコーディング方法。  
【請求項２１】
さらに、上記暗号化されていないコンテンツをデコーディングし、上記複製された暗号化されていないコンテンツを無視し、上記復号コンテンツをデコーディングして、上記選択的暗号化デジタルコンテンツをデコーディングする請求項２０記載のデコーディング方法。
【請求項２２】
上記デジタルコンテンツは、デジタル衛星サービス又はデジタルケーブルトランスポート規格に適合した信号を用いて配信され、上記暗号化パケットは、パケット化エレメンタリストリームヘッダのペイロードを搬送することを特徴とする請求項２０記載のデコーディング方法。
【請求項２３】
変調パケットの集合を有する地上波放送デジタルテレビジョン信号であって、
上記変調パケットの集合は、
コンテンツのクリアな暗号化されていないパケットと、
上記クリアな暗号化されていないパケットのうちから選択されたパケットの複製であり、暗号化システムによって暗号化されたパケットとからなることを特徴とする地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項２４】
さらに、当該地上波放送デジタルテレビジョン信号の一部を形成するＡＴＳＣ放送フラグを有する請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項２５】
さらに、トランスポートストリーム中の１つ以上のチャンネルを表すことを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項２６】
上記複製パケットを、暗号化キーを用いて暗号化し、該暗号化キーは、上記デジタルテレビジョン信号と関連付けられたコピー制御情報の関数であることを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項２７】
上記複製パケットを、暗号化キーを用いて暗号化し、該暗号化キーは、グローバルＡＴＳＣ定義キーの関数であることを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項２８】
上記選択パケットは、上記デジタルテレビジョン信号を伸長するために必要な情報を搬送するパケットからなることを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項２９】
上記暗号化されていないパケットには、第１のパケット識別子が割り当てられることを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項３０】
上記暗号化パケットに、パケット識別子が割り当てられることを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【請求項３１】
上記クリアな暗号化されていないパケットに第１のパケット識別子が割り当てられ、上記暗号化パケットに第２のパケット識別子が割り当てられることを特徴とする請求項２３記載の地上波放送デジタルテレビジョン信号。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、２００３年３月２５日に出願された、ボナン（Bonan）他による米国仮特許出願第６０／４５７，１９２号「旧型の装置に対する影響が最小限のコンテンツスクランブリング（Content Scrambling with Minimal Impact on Legacy Devices）」の優先権を主張し、この出願は参照により本出願に援用される。また、本出願は、２００２年１月２日に同時に出願された米国特許出願第１０／０３８，２１７号、第１０／０３８，０３２号、第１０／０３７，９１４号、第１０／０３７，４９９号、及び第１０／０３７，４９８号に関連し、これらの出願は参照により本出願に援用される。
【著作権表示】
【０００２】
この明細書の開示内容の一部は、著作権保護の対象となる資料を含んでいる。著作権者は、米国特許商標庁への特許出願又は記録と同一であると認められる特許出願又は特許開示の複製に対しては異議を唱えないが、それ以外のあらゆる全ての著作権を保有する。
【背景技術】
【０００３】
テレビジョンシステムは、視聴者に娯楽番組及び教育番組を配信するために用いられる。ソースマテリアル（オーディオデータ、ビデオデータ等）は、混合信号に多重化され、この混合信号は搬送波を変調するために用いられる。この搬送波は、一般に、チャンネルとして知られている。地上波放送では、これらのチャンネルは、行政割当の周波数（government assigned frequencies）に対応し、電波によって放送される。番組は、受信機に配信され、受信機はチューナを備え、チューナは、電波から信号を検波して、復調器に供給し、復調器は、映像をディスプレイに、音声をスピーカから出力する。
【０００４】
テレビジョンコンテンツの多くは、その製作者にとって貴重なものであり、したがって、著作権者は、アクセスを制御し、インターネットを介したコンテンツの再伝送を禁止し、コピーを制限することを望んでいる。かかる保護対象のコンテンツの具体例としては、これに限定されないが、長編映画、スポーツ競技の番組がある。現在、地上波テレビジョン放送システムは、通常、コンテンツの違法コピーを防止するために、暗号化システムのようないかなる種類の制御手段も使用していない。
【０００５】
本発明は、構成及び動作の方法に関して、その目的及び効果も含めて、本発明のいくつかの実施例を図面を参照して説明している以下の詳細な説明を参照することにより最も良く理解することができる。
【０００６】
本発明は、数多くの異なる構成の実施例があるが、図面を参照して詳細に説明する特定の実施例は、開示内容が本発明の趣旨の一具体例と見なされるものであり、本発明をその特定の実施例に限定するものではない。以下の説明では、複数の図面における同じ、類似又は対応する部分には、類似の参照符号を付している。
【０００７】
本明細書中では、以下の頭文字及び略語を用いている。
ＡＴＳＣ（Advanced Television System Committee）−高度テレビジョンシステム委員会
Ａ／Ｖ（Audio/Video）−オーディオ／ビデオ
ＣＡ（Conditional Access）−限定受信
ＣＰＵ（Central Processing Unit）−中央演算処理装置
ＤＭＡ（Direct Memory Access）−ダイレクトメモリアクセス
ＤＴＶ（Digital Television）−デジタルテレビジョン
ＥＣＭ（Entitlement Control Message）−資格制御メッセージ
ＥＰＧ（Electronic Program Guide）−電子番組ガイド
ＦＣＣ（Federal Communications Commission）−連邦通信委員会
ＨＤＤ（Hard Disk Drive）−ハードディスクドライブ
ＭＰＥＧ（Moving Pictures Experts Group）−動画専門家グループ
ＰＡＴ（Program Allocation Table）−放送番組関連テーブル
ＰＩＤ（Packet Identifier）−パケット識別子
ＰＭＴ（Program Map Table）−放送番組マップテーブル
ＰＳＩ（Program Specific Information）−番組特定情報
ＰＶＲ（Personal Video Recorder）−パーソナルビデオレコーダ（デジタルディスクベースのビデオレコーダ）
ＲＡＭ（Random Access Memory）−ランダムアクセスメモリ
ＳＤＲＡＭ（Synchronous Dynamic Random Access Memory）−同時性ダイナミックランダムアクセスメモリ
ＳＴＢ（Set Top Box）−セットトップボックス
ＴＶ（Television）−テレビジョン受信機
必須パケット（Critical Packet）−暗号化された場合に、適正な復号が行わなければ、ビデオ画像の一部を見ることを困難又は不可能にするか、あるいは、適正な復号が行わなければ、オーディオの一部を聴くことを困難又は不可能にするパケット又はパケットのグループ。用語「必須（critical）」は、エレメンタリストリームをハッキングして「必須パケット」の暗号化をうち破る（overcome）ことも可能であることから、絶対的な用語であると解釈してはならないが、普通のデコーディングが行われた場合は、このような「必須パケット」を完全又は適正にデコーディングすることが不可能であるために、番組コンテンツの正常な視聴が妨げられることになる。ＭＰＥＧトランスポート仕様はパケットあたり１８８バイトを指定している。番組ストリームレベルにおいては、パケットサイズは可変であり、例えば、典型的には、約２０００バイトである。
選択的暗号化（又は部分的暗号化）（Selective Encryption (or Partial Encryption)）−エレメンタリストリームの使用（すなわち、視聴）を困難又は不可能にするためのエレメンタリストリームの一部分だけの暗号化。
二重選択的暗号化（Dual Selective Encryption）−２つの別々の暗号化システムによる１つの選択コンテンツの複数の部分の暗号化。
【０００８】
ここで単数（a, an）として示す名詞は、１又は複数を意味するものとする。また、ここで用いる「複数（plurality）」という用語は、２以上の数を意味するものとする。ここで用いる「他の（another）」という用語は、少なくとも第２又はそれ以上を指すものとする。ここで用いる「包含する（including）」及び／又は「有する（having）」といった用語は、「備える（すなわち、オープンランゲージ）」を意味する。ここで用いる「接続（coupled）」という用語は、必ずしも直接の接続に限定されず、また、必ずしも機械的な接続を意味しない。ここで用いる「プログラム」という用語は、コンピュータシステムにおいて実行されるように設計された命令のシーケンスを意味する。「プログラム」又は「コンピュータプログラム」は、サブルーチン、関数、プロシージャ、オブジェクトメソッド、オブジェクトインプリメンテーション、実行可能なアプリケーション、アプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ／ダイナミックロードライブラリ、及び／又はコンピュータシステムにおいて実行されるように設計されたその他の命令のシーケンス等を含むものとする。
【０００９】
用語「スクランブル（scramble）」、「暗号化（encrypt）」及びそれらの活用形は、ここでは同じ意味で使用している。また、用語「テレビジョン番組（television program）」及びその類似の用語は、日常会話に使用する意味とともに、テレビジョン受信機又は同様のモニタ装置に表示することができるＡ／Ｖコンテンツのあらゆるセグメントの意味にもなる。用語「ビデオ」は、ここでは、真の視覚的情報のみではなく、日常会話的な意味（例えば、「ビデオテープレコーダ」）においても使用し、また、ビデオ信号だけではなく、関連したオーディオ信号及びデータ信号も包含する。ここで使用する用語「レガシー（legacy）」とは、既存の地上波放送システムに対して使用されている既存の技術を表す。ここに開示された例示的な実施例では、データは、テレビジョンのセットトップボックス（ＳＴＢ）によってデコーディングされるが、このような技術は、単独で、あるいは、記録及び／又は再生装置又は限定受信（ＣＡ）復号モジュールとの組合せで、独立した筐体内に設けるか、又は、テレビジョンセット自体の中に設けることで、全ての種類のテレビジョン受信機に近い将来内蔵されることになる。
【００１０】
図１は、従来の放送システムの構成を示す。この放送システム内の放送局１０において、放送業者は、オーディオ／ビデオ（Ａ／Ｖ）コンテンツ１４を暗号化されていない状態（clear）で処理する。Ａ／Ｖコンテンツ１４は、システム情報（ＳＩ）２６及び番組特定情報（ＰＳＩ）２７とともにマルチプレクサ（ＭＵＸ）３０において多重化され、変調され、電波によってアンテナ３２を介してユーザのＴＶ３６に伝送される。ＴＶ３６は、受信信号を復調し、ユーザによる視聴のためにテレビジョンセット４０に供給する。
【００１１】
図１に示すような地上波システムにおいて、デジタル番組ストリームは、パケットに分割されて伝送される。番組の各コンポーネント（ビデオデータ、オーディオデータ、補助データ等）のパケットには、パケット識別子、すなわちＰＩＤがタグとして付けられる。１つのチャンネル内で送られる全ての番組の各コンポーネントに対するこれらのパケットストリームは、１つの複合ストリームに結合される。複合ストリームは、他のオーバヘッド情報を提供する追加的なパケットも含んでいる。
【００１２】
オーバヘッド情報は、通常、視聴可能な番組と、その関連するチャンネル及びコンポーネントの位置を特定する方法を示すガイドデータを含んでいる。このガイドデータは、システム情報、すなわちＳＩとしても知られている。地上波放送において、ＳＩは、テレビジョン受信機、すなわちセットトップボックス（ＳＴＢ）に帯域内で（１つのチャンネル内の暗号化されたデータの一部として）配信される。
【００１３】
テレビジョン受信機（又はＳＴＢ）４０は、アンテナ４４を通して放送を受信し、アンテナ４４は、受信信号をチューナ４８に供給する。チューナ４８は、入力された信号をベースバンド又は中間周波数の信号に変換する。次に、受信機５２は、番組をデコーディングし、テレビジョンディスプレイに表示する。
【００１４】
米国では、２００３年春現在で、約４７０万台の高品位（ＨＤ）レディデジタルＴＶ（ＤＴＶ）が１９９８年秋以降生産され、消費者に販売されている。約１１％、すなわち、５４３０００台がＤＴＶチューナを内蔵している。地上波放送業者がスクランブル処理によってそのコンテンツを保護することを選択した場合、ＴＶ４０のようなテレビジョンセットは、コンテンツをスクランブル解除することができず、時代遅れになったり、改造の必要が生じたり、アダプタの使用が必要になる可能性がある。
【００１５】
保護されたコンテンツに対して限定受信を実施すると、そのコンテンツを安全な暗号化法によるスクランブル処理することを伴うことが多い。認可装置は、スクランブル解除のためのハードウェア支援を有し、復号キーを与えられる。無認可装置も、ハードウェアは有することができるが、一般的には、スクランブル解除に必要なキーを入手することはできない。
【００１６】
限定受信（ＣＡ）技術は、特許又は企業秘密により保護された知的財産の使用を伴うことが多く、したがって、認可装置は、技術ライセンスの条件の適用を受ける。このようなライセンスの条件は、任意のコンテンツに対して適用される「コピー制御情報（copy control information：ＣＣＩ）」に適したデジタル信号出力の保護を要求する規定を含むことが多い。また、ライセンスは、暗号キー及びアルゴリズムをある程度物理的攻撃から保護することを要求することもある。これらの規定は、「ロバストなルール（robustness rules）」と呼ばれる。地上波放送にスクランブル処理を用いることにしたら、選択された限定受信方法（限定受信モジュール又はスクランブル解除に必要な埋込キーを使用する）を支援するように、新しいＴＶ又はその他のテレビジョン受信機を製造する必要がある。限定受信によるものであれ、埋込キーによるものであれ、キーへのアクセスは、ライセンス条件に従うことになる。ライセンス条件の一部によって、放送業者がコンテンツ取扱いルールを実行することを可能にしてもよい。しかしながら、地上波放送のスクランブル処理が開始されると同時に、レガシーＤＴＶは、直ちに影響を受けることになる。レガシーＤＴＶは、必要なスクランブル解除回路を有しておらず、キーへのアクセスもできないので、あらゆるスクランブル処理されたサービスにアクセスすることができなくなる。
【００１７】
既存のＤＴＶの消滅を避けるための現在公知の唯一の選択肢は「全二重搬送（full dual carriage）」である。全二重搬送とは、各番組ごとに伝送を複製することを意味する。すなわち、各番組は、クリアな状態で送信されるとともに、暗号化された状態でも送信される。全二重搬送を提供するためには、暗号化の提供のために、放送ストリームを強化する。これであれば、レガシーＴＶが影響を受けることはなく、どんな変更があってもその機能を果たし続けることになる。しかしながら、帯域幅に影響があるため、全二重搬送は、受け入れられにくい価格になってしまい、したがって、放送業者が提供することのできるユニークな番組の数が減少する。単純な場合では、「全二重搬送」は、クリアな状態の番組ストリームと暗号化された番組ストリームのいずれにおいても同じ帯域幅を必要とする。元の暗号化されていないストリームが利用可能帯域幅の全て又は大部分を占有している場合（高品位放送の場合のように）、「全二重搬送」が選択肢とならないのは明らかである。したがって、利用可能帯域幅内に適合させるために、「全二重搬送」は、両番組ストリームをはるかに低い品質レベルで搬送しなければならないことを示唆している。簡潔に言えば、これは予め暗号化した場合よりも低い品質レベルで番組ストリームを搬送することを意味している。一般的には、プレミアチャンネルの全体が被害を受け、その結果、視聴者が利用可能な選択肢の数及び／又は番組の品質が制限され、放送業者が提供することのできる価値が低下する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
旧型ＴＶ及び新型ＴＶの両方によるスクランブル解除が可能になるように、放送業者は主要チャンネルをクリアな状態のままにしておくことを選択することもできる。二次的なチャンネルを完全に暗号化し、新型ＴＶだけが利用できるようにすることもできる。しかしながら、上述のように、二次的なチャンネルを使用することにより、主要なチャンネルに用いられる全帯域幅を減らしてしまう。理想的には、帯域幅を浪費せずに、主要なチャンネルに対して旧型ＴＶ及び新型ＴＶを有効にすると同時に、放送業者がそのコンテンツを保護することを可能にする方法が必要である。
【００１９】
放送業者は、そのコンテンツのインターネットを介した不法な再配信を防止することを希望している。本明細書の作成時点で、ＡＴＳＣ規格機構は、規格Ａ／６５Ａの「放送フラグ（broadcast flag）」の使用を提案しており、この放送フラグは、特定の放送番組に著作権が行使されることと、このフラグを付けられた放送番組のインターネット配信は禁止されることを示す。放送フラグに関する規制案によれば、個人的なネットワーク環境を越えた不法な配信を阻止するためのメカニズムが必要になる。放送フラグは、番組特定情報（ＰＳＩ）の形で送信される記述子である。放送フラグの提案者の予測では、法律又はＦＣＣ規則により、不法な再配信を禁止するために、特定の仕様に適合するテレビジョンチューナ及び類似の装置が必要になる。しかしながら、放送フラグそれ自体がコンテンツの保護又は暗号化を行うわけではない。これらの機能を果たすのはＦＣＣ規則である。その結果として、伝送は、クリアな状態のままであり、ＦＣＣ規則の適用を受けない米国以外における視聴及び不法な再配信、及び米国内のこれらの規則を無視する人々による視聴及び不法な再配信に対しては無力である。
【００２０】
たとえＦＣＣ規則の適用範囲外であっても、チューナは復号技術のライセンスを必要とし、復号技術は不法な再配信を制限する制約を包含しているので、暗号化の使用を可能にする解決策がこの問題を軽減することになる。今日まで、暗号化という解決策が解決策として幅広く受入れられていないのは、下記の３つの主要な理由、すなわち、１）上述の認められる帯域幅問題、２）ＤＴＶ受信機の設置基盤との内在する不適合性、及び３）復号を内蔵していない現在及び近未来のＤＴＶ受信機の販売の中止による。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明は、これらの問題に対する解決策を提供する。本発明は、帯域を大幅に追加せずに、クリアな状態の信号及び暗号化信号の両方を同時に伝送することを可能にすることにより、既存の装置及びサービスに対する影響を最小限にして、クリアな状態での伝送から暗号化された状態での伝送（及びその関連した技術ラインセンス）への円滑な移行を可能にする。
【００２２】
クリアな状態の信号及び暗号化信号を同時に伝送することを可能にすることにより、規制当局（又は法律）は、特定の日付で放送業者及び受信機に暗号化を要求することができ、その同じ日付でクリアな状態での伝送を中止する必要はなくなる。クリアな状態での伝送の中止は、受信機の単なる旧式化を許容する程度に遠い先の日付に設定して、影響を受けるレガシー受信機の数を最小限にすることができる。
【００２３】
現在のデジタル衛星及び放送ネットワークは、適正な加入者以外には番組へのアクセスをできないようにするために、デジタルビデオ信号及びオーディオ信号を完全に暗号化するＣＡシステムを使用することが多い。このような暗号化は、料金を支払わないハッカー及び非加入者が番組を受信するのを阻止し、スクランブル解除された後のコンテンツに対するコンテンツ取扱ルールを提供するように設計されている。
【００２４】
しかしながら、地上波放送では、現在、そのストリームをスクランブル処理していない。地上波放送業者は、そのコンテンツを保護すること希望しているので、スクランブル処理されたコンテンツを取扱うことができないレガシーＴＶの支援の必要があることに対してフラストレーションを感じている。先に述べたように、１つの番組をクリアな状態及び暗号化された状態で伝送する場合、あまりに大きな帯域幅を使用することになり、実用的な解決策とはなりえない。
【００２５】
本発明の一実施例は、この問題に対して、帯域幅要件を最小限にすることにより、全帯域幅の損失（penalty）なしで、多重搬送（multiple carriage）と等価の結果を提供する。この結果は、全帯域幅のコストなしで全二重搬送の利益が得られるので、「仮想二重搬送」と呼ぶこともできる。このような枠組みの下で、暗号化するパケットを選択するために、選択基準を用いる。パケットを選択するために使用される基準は、追加的帯域幅要件及び暗号化の有効性に影響を与える。
【００２６】
ここに記載した選択的二重搬送（selective dual carriage）の実施例のいくつかでは、各複製コンポーネントについて、追加的（第２の）ＰＩＤを利用する。これらの第２のＰＩＤは、暗号化方法によって複製されたコンテンツを搬送するパケットにタグを付けるために用いられる。挿入ＰＩＤがレガシーＴＶには無視されるが、しかし新型ＴＶは挿入ＰＩＤを簡単に抽出することができるような形でこれらの新しいＰＩＤの存在に関する情報を伝達するために、ＰＳＩは強化される。
【００２７】
新しいＰＩＤは、暗号化方法により暗号化されたパケットにタグを付けるために用いられる。第２のＰＩＤを有するパケットは、第１のＰＩＤがタグとして付けられたパケットをシャドウイングする。対を形成するパケットは、いずれの順序で発生してもよいが、好ましい実施例においては、ＰＩＤストリームのクリア部分との連続性を維持する。下記の説明から明らかになるように、第１及び第２のＰＩＤを用いることにより、セットトップボックス又はテレビジョンセット内に配置されたデコーダは、そのテレビジョンと関連付けられた復号方法を用いて、どのパケットを復号すべきかを簡単に判定することができる。ＰＩＤの処理プロセスについては、後にさらに詳細に説明する。
【００２８】
一般的には、ここに説明する暗号化技術は、オーディオ信号又はビデオ信号の一部を暗号化するとともに、オーディオ信号又はビデオ信号のその他の部分をクリアな状態のままにして、帯域幅を節約する。帯域幅を節約することができるのは、同一のクリアな部分をあらゆる種類のＴＶ又はその他の装置に送信することができるためである。情報の暗号化する部分を選択するために、様々な方法が用いられており、例えば、上記参照特許出願に説明されているようなものがある。これにより、本発明の様々な実施例では、１つの特定のスクランブル処理方式でコンテンツ全体を暗号化する従来の「強引な（brute-force）」技術、すなわち、２つ以上のスクランブル方式が望まれる場合において帯域を冗長に浪費する技術を用いずに済む。
【００２９】
本発明の様々な実施例では、複数の処理を単独又は組み合わせて用いて、コンテンツの実質的な部分（substantial portions）をクリアな状態で送信し、一方コンテンツを正しく再生するのに必要とされるデータ量の少ない情報のみを暗号化する。したがって、所望の各番組ストリームの全体を複製するのに対し、暗号化され、伝送される情報の量は、コンテンツのほんの一部である。この明細書におけるシステムの具体例を示すために、上述した暗号化技術について以下で詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
選択的パケット別二重搬送（selective packet-by-packet dual carriage）を用いることにより、相当程度の帯域幅効率を実現することができる。この技術において、番組コンテンツのオーディオ信号及び／又はビデオ信号が適切に伸長又は享受されるようなパケットの重要性に基づいて、複製及び暗号化されるパケットを選択する。
【００３１】
この実施例は、パケットのほんの一部分だけをスクランブル処理することにより、暗号化コンテンツの全二重搬送に比べて帯域幅要件を減らすことができる。元のＡ／Ｖコンテンツはクリアのままである。非レガシーＴＶは、複製されていないクリアなパケットを共有し、クリアなパケットを（異なるＰＩＤによりマーキングされた）複製パケットと置換する。非レガシーＴＶは、暗号化パケットをスクランブル解除する。複製及び暗号化するのは、全コンテンツ帯域幅のわずか１パーセントである。放送局は、以前のようなレガシーＴＶにより受信されるクリアなコンテンツと、新型ＴＶ用の少数の暗号化パケットとを送信することができる。
【００３２】
ＴＶは、暗号化パケットを復号するために、モトローラ社（Motorola）、サイエンティフィックアトランタ社（Scientific Atlanta）、ＮＤＳ社等によって用いられているような限定受信システムを使用してもよく、いくつかのグローバル同意キー（global agreed upon key）を含んでいてもよい。
【００３３】
図２は、本発明の実施例に係る、番組の一部をパケットベースで二重搬送するシステムのブロック図である。このシステムにおいて、各番組のパケットは、例えば、グローバル同意キーを使用して、二重搬送される。二重搬送されるパケットは、ビデオ及び／又はオーディオストリームを適切に伸長又は享受するための、その重要性に基づき選択される。
【００３４】
図２に示すシステムにおいて、放送局２００は、プロセッサ２０２において、選択されたＡ／Ｖコンテンツ２０１のパケットを選択、複製及び挿入し、そのコンテンツを暗号化器２０３において暗号化する。暗号化される選択パケットは、（料金未納者のデコーダが）そのパケットを受信できないことで番組のリアルタイムデコーディング又は享受に重大な影響を与えるように選ばれる。すなわち、必須の（critical）パケット（上記で定義したような）のみが暗号化される。ビデオ信号及びオーディオ信号については、これは、例えば、ＰＥＳ（パケット化エレメンタリストリーム（packetized elementary stream））ヘッダ及びその他のヘッダをペイロードの一部として含むトランスポートストリームの「フレーム開始（start of frame）」パケットを暗号化することにより実現することができるが、その理由は、ＳＴＢのデコーダは、この情報なしではＭＰＥＧ圧縮データを伸長することができないからである。ＭＰＥＧ２ストリームは、「フレーム開始」パケットをトランスポートヘッダ中の「パケットユニット開始インジケータ（Packet unit Start Indicator）」により識別する。一般的には、画像群ヘッダ又はビデオシーケンスヘッダを含むペイロードを搬送するパケットを用いて、このスクランブル処理技術を実行することができる。
【００３５】
ＭＰＥＧ準拠圧縮ビデオ信号は、１８８バイトのデータのある程度任意のペイロードにおいてエレメンタリデータストリームをトランスポートストリームに再パッケージ化する。このように、この具体例では、セレクタ２０２においてＰＥＳヘッダを含むトランスポートストリームパケットを二重搬送のために選択し、暗号化器２０３においてグローバルキーにより暗号化することができる。二重搬送するパケットは複製され、暗号化器２０３により暗号化される複製パケットのＰＩＤは、回路２０１において第２のＰＩＤに再マッピングされる。残りのパケットは、クリアな状態で送られる。クリアパケット、複製され暗号化されたパケット、システム情報２０４及び番組特定情報２０５は、マルチプレクサ２０８においてともに多重化され、アンテナ２１０を介して放送システムにおいて放送される。
【００３６】
以前の放送システムにおけるように、レガシーＴＶ２１５は、従来のようにアンテナ２１６においてクリアパケットを受信し、チューナ２１８及び受信機２１９に供給する。新型の復号機能を備えたＴＶ２２０においては、番組は、アンテナ２２６を介してチューナ２２２及び受信機２２４において受信され、１つの番組について第１及び第２のＰＩＤの両方が割当てられる。第１のＰＩＤを有する複製されていないクリアパケットは受信され、デコーダに供給される。（複製された）クリアパケットは破棄される。第２のＰＩＤを有する暗号化パケットは、復号器２３０において復号され、その後、（例えば、パケットを第１のＰＩＤに再マッピングすることにより）データストリームに再結合され、デコーディングされる。
【００３７】
ビデオ信号を一具体例とすると、各サンプルはフレームとして知られており、サンプルレートは一般的には毎秒３０フレームである。サンプルが３．８Ｍｂｐｓに符号化された場合、各フレームは、１２７Ｋビットの帯域幅を占めることになる。このデータは、ＭＰＥＧトランスポート用に１８８バイトのパケットに分割され、各フレームの第１のパケットは、フレームデータの本体を処理する命令に対して使用されるヘッダを含む。第１のヘッダパケット（１５０４ビットの追加的なビット）だけを二重搬送するのに必要な追加的な帯域幅は、わずか１．２％（１５０４／１２７Ｋ）である。高品位（１９Ｍｂｐｓ）ストリームの場合は、その割合は、さらに低くなる。
【００３８】
上述したように、ＰＥＳヘッダを含むトランスポートストリームパケットは、この実施例に係る暗号化の１つの好ましい対象であるが、しかし、上記参照した特許出願及びその他の係属中の特許出願に記載されているような選択基準によれば、その他のパケットを選択することもできる。これらのパケットは、同じパケットに含まれるシーケンスヘッダ、シーケンス拡張ヘッダ、画像ヘッダ、量子化テーブル及びその他のデコードテーブルを含む。これらのパケットが新型ＴＶによりデコーディングすることができない場合、番組のほんの一部分であっても視聴することはできない。一般的には、既知のデコーダ集積回路は、ビデオ及びオーディオのようなエレメンタリストリームに実時間で同期化するためにＰＥＳヘッダを使用するので、新型ＴＶは、番組にチューニングしようとしても無表示画面及び／又は無音声になってしまう可能性が高い。ＰＥＳヘッダを暗号化することにより、無許可のセットトップボックス又はＴＶ内の符号化エンジンは始動することすらできなくなる。本発明のこの実施例を実施する際に、本発明の範囲から逸脱せずに、その他の必須又は重要なパケット又はコンテンツを暗号化用に特定して、無許可の視聴を厳しく禁止することもできることは、当業者にとって明らかである。例えば、番組のビデオ部分の視聴を禁止するために、ＭＰＥＧイントラコード化又はＩフレーム画像パケットを暗号化してもよい。
【００３９】
図３は、図２に示す放送局２００において用いられる符号化処理の具体例を示すフローチャートであり、処理は、ステップ３０４において開始する。ステップ３０８において、コンテンツは受信される。トランスポートストリームパケットがプロセッサ２０２において受信されると、ステップ３１２において、パケットは調べられ、暗号化の選択基準を満たしているかどうかが判定される。選択基準を満たしていない場合、パケットは暗号化されないクリアパケット（Ｃ）として送られ、ステップ３１６において出力データストリームに挿入される。パケットが選択基準を満たしている場合、処理はステップ３２０に移り、プロセッサ２０２において複製され、複製パケットが生成される。この複製パケットは、プロセッサ２０２において、第２のＰＩＤにマッピングされる。複製パケットＥＡは、プロセッサ２０２において、クリアパケットＣとともに出力データストリームに挿入される。複製パケットは、暗号化器２０３において、グローバルキーによって暗号化され、暗号化パケットが生成される。好ましくは、複製パケットは、データストリームの元の単一のパケットが得られた位置において挿入され、データの順序が基本的に変化することがないようにする。ステップ３１６において、データパケットは、ＳＩ及びＰＳＩデータと結合され、ステップ３３０において、ストリームが送信される。
【００４０】
したがって、いくつかの実施例に係る地上波放送デジタルテレビジョン信号は、変調パケットの集合を有し、この変調パケットの集合は、コンテンツの暗号化されていないクリアパケットと、暗号化されていないクリアパケットから選択され、暗号化システムによって暗号化されたパケットの複製とを含む。
【００４１】
上述した選択的暗号化処理により、帯域幅要件を全二重搬送の場合よりも大幅に減らすことができる。ＰＥＳヘッダ情報の暗号化は、同じ放送システムにおいてレガシーＴＶがコンテンツをクリアな状態で受信することを可能にしながら、ビデオ及びオーディオコンテンツを保護する場合に効果的である。レガシーＴＶは、影響を受けず、新型ＴＶは、ビデオ及びオーディオの各２つのＰＩＤを判別する（listen for）ために、ハードウェア、ファームウェア又はソフトウェアの若干の強化を必要とするのみである。放送局における変更は、二重搬送のためのコンテンツの選択、複製パケットの暗号化、及び複製パケットを混合出力ストリームにミキシングするための手段の提供に限定される。
【００４２】
上述したＰＩＤマッピングの概念は、必要に応じて、ここに説明した選択的二重搬送（selective dual carriage）技術に適用することができる。放送局において、パケットのデータストリームは、処理され、二重搬送のために選択されたパケットを複製する。これらのパケットは、２つの異なる暗号化方式で、すなわち、クリアな状態及び暗号化された状態で送信される。複製パケットには別々のＰＩＤ（その１つはクリアなコンテンツのリセットに適合）が割り当てられ、これらのパケットは、データストリームにおける元の選択パケットの位置に挿入され、放送システムを介して送信される。放送システムからは、グローバルキー暗号化パケット及び異なるＰＩＤを有するクリアなパケットのストリームが出力される。第２のＰＩＤは、暗号化システムで暗号化されたパケットを識別する。放送局において行われるＰＩＤ再マッピングに加えて、ＭＰＥＧパケットは、連続カウンタ（continuity counter）を利用し、パケットの適切なシーケンスを維持する。適正なデコーディングが行われることを保証するために、放送局において、パケット化されたデータストリームを生成する間、この連続カウンタを適切に維持する必要がある。これは、各ＰＩＤを有するパケットが連続カウンタに通常の方法で連続的に割り当てるようにすることで達成される。これにより、第２のＰＩＤを有するパケットは、第１のＰＩＤを有するパケットとは別の連続カウンタを有することになる。これを単純な形式で以下に示す。ここでは、ＰＩＤ０２５は、第１のＰＩＤであり、ＰＩＤ１２５は、第２のＰＩＤであり、Ｃはクリアなパケットを表し、末尾の数字は、連続カウンタを表す。
【００４３】
【表１】
2006524015.tif 000003
【００４４】
この例示的なパケットのセグメントでは、ＰＩＤ０２５を有するパケットは、独自の連続カウンタのシーケンス（０４、０５、０６、０７、０８、０９、．．．）を有する。同様に、第２のＰＩＤ１２５を有するパケットは、独自の連続カウンタのシーケンス（１１、１２、．．．）を有する。
【００４５】
ＳＴＢにおいては、ＰＩＤは、任意の数の方法で処理することができ、第２のＰＩＤを有する暗号化パケットと正しい番組とが適切に関連付けられる。パケットヘッダを含む入力ストリームセグメントの一具体例を以下に示す。
【００４６】
【表２】
2006524015.tif 000004
【００４７】
この入力ストリームを処理することにより、次のような出力ストリームセグメントが生成される。
【００４８】
【表３】
2006524015.tif 000005
【００４９】
入力ストリーム内の第１のＰＩＤ（０２５）は、クリアなパケット（Ｃ）用の第２のＰＩＤ（１２５）に置換される。暗号化パケットについては、第１のＰＩＤ及び第２のＰＩＤは維持されるが、連続カウンタは入れ替えられる。これにより、第２のＰＩＤを用いることによる継続性の喪失によるエラーを生じることなく、パケットのストリームを正しく復号及びデコーディングすることができる。本発明の実施例とともに、ＰＩＤの処理に関する他の方法として、例えば、複製されたクリアなパケットのＰＩＤ（１２５）をＮＯＰ  ＰＩＤ（全てが１）又は復号されない他のＰＩＤ値にマッピングしてもよく、連続カウンタを用いてもよい。
【００５０】
第１及び第２のＰＩＤは、番組特定情報（ＰＳＩ）データストリームの一部として伝送される放送番組マップテーブル（ＰＭＴ）に含まれてＳＴＢに供給される。第２のＰＩＤの存在により、スクランブル解除機能なしで動作するＴＶによって無視されるように設定することができる。一方、グローバルＡＴＳＣキーによって動作する新型ＴＶは、第２のＰＩＤが第１のＰＩＤに関連付けられた番組のクリアな部分を置換するために用いられていることを認識するようにプログラミングされる。セットトップボックスには、ＰＭＴのエレメンタリＰＩＤ「フォーループ（for loop）」内にＡＴＳＣ＿ＣＡ記述子が存在することにより、この暗号化方式が用いられていることに注意するように警告が出される。典型的には、「フォーループ」ビデオエレメンタリＰＩＤ中にはＣＡ記述子が、「フォーループ」オーディオエレメンタリＰＩＤ中には他のＣＡ記述子が存在することになる。ＣＡ記述子は、プライベートデータバイト（Private Data Byte）を用いてＣＡ＿ＰＩＤを選択的スクランブル処理に用いるＥＣＭ  ＰＩＤ又は第２のＰＩＤとして識別し、これにより、システムＢの下で動作するＳＴＢをセットアップして、１つの番組に関連付けられた第１及び第２のＰＩＤの両方を探す。トランスポートヘッダ中のＰＩＤフィールドは、長さが１３ビットなので、２１３すなわち８１９２のＰＩＤが使用可能であり、必要に応じて、全ての予備ＰＩＤを第２のＰＩＤに利用することができる。
【００５１】
概念的には、放送局におけるＰＩＤマッピングは簡単な作業であるが、現実には、放送局の設備はすでに確立されたものであることが多く、したがって、このタスクを達成するための変更は、確立された放送システムに対する破壊的影響が最小限で、且つ、費用効果の良い方法で行われる。したがって、放送システム内における実際の実装の詳細は放送局内に存在する実際のレガシーハードウェアに左右されることが若干あり、その実例を以下でより詳細に説明する。
【００５２】
いくつかのＴＶ実装が本発明の範囲内で可能である。暗号化用にパケットを選択するためにヘッドエンドにおいて使用される方法はＳＴＢとは無関係である。
【００５３】
１つのかかる実装が図４に例示してある。この実施例では、パケットはアンテナにより受信され、チューナ・復調器４０４に送られる。パケットは次にデコーダ回路４０８のデマルチプレクサ４１０に提供される。パケットは（例えば、統合メモリアーキテクチャを使用して）メモリ４１２にバッファされ、メモリ内に記憶されたソフトウェア又はファームウェアを使用してＳＴＢのメイン（又はその他のＣＰＵ又はハードウェア）により処理される。
【００５４】
ＰＶＲアプリケーションにおけるＨＤＤへの転送のための準備に必要な初期処理と同様に、選択されたＰＩＤはＳＴＢのＰＩＤフィルタを通じて入力トランスポートから取出し、復号し、ＳＤＲＡＭにバッファすることができる。ホストＣＰＵ９１６は次に不要なＰＩＤを含むパケットの除去のためにＳＤＲＡＭ内のバッファデータを「手動で」フィルタリングすることができる。このプロセスにはいくつかの明白な副次的悪影響が存在する。
【００５５】
図５は、受信コンテンツのデコーディングを行う処理５００の具体例を示しており、処理は、ステップ５０４から始まる。ステップ５０８においてコンテンツを受信し、次にステップ５１２において、コンテンツが第２のコンテンツである（すなわち、暗号化され、第２のＰＩＤにより識別されたコンテンツ）かどうかの判定を行う。第２のコンテンツではない場合、ステップ５１６において、コンテンツは、直接デコーダに供給される。第２のコンテンツである場合、ステップ５２０において、第１の（非暗号化）コンテンツを有する複製パケットを切離し、第２のコンテンツは、ステップ５２４において復号される。次に、コンテンツは、ステップ５１６においてデコーダに供給され、ステップ５３０においてデコーディングされる。
【００５６】
ホストオーバヘッドはＣＰＵの帯域幅の約１％であると推定される。最悪の場合、これは１５Ｍｂｉｔ／Ｓビデオストリームについては４０Ｋバイト／秒に相当する。この減少が起こり得るのは、最大限でも各パケットの４バイトだけしか評価されず、ロケーションは１８８バイトインターバル上であり、従って、介在データを考慮に入れる必要がないからである。したがって、ＳＤＲＡＭ内の各パケットヘッダには簡単なメモリポインタ操作により直接アクセスすることができる。さらに、ホストのタスク切替えを減らすために、パケットはブロックの形でキャッシュされ、ひとまとめに評価される。これにより、各新しいパケットの受信時におけるその他のタスクへの割込みがなくなることになる。これにより、キャッシュのための時間を満たすことを可能にするために、チャンネル変更時のストリームのデコーディングの開始のためのレイテンシを延長することもできる。割当てＳＤＲＡＭキャッシュバッファサイズに応じて、これは無視することもできる。ＳＤＲＡＭバッファ中のホストフィルタリング処理パケットは次に既存のハードウェアＤＭＡプロセスを通じてＡ／Ｖ待ち行列に転送され、ＰＶＲ実装を模倣する。フィルタリング処理パケットは次にデコーディングのためにデコーダ９２２に提供される。
【００５７】
これらの実施例については、ＭＰＥＧ２コーディングを使用するデジタルＡ／Ｖシステムに関しての説明を行ってきた。従って、具体的に検討された様々なパケット名及びプロトコルはＭＰＥＧ２コーディング及びデコーディングに関連している。しかしながら、ここに開示及び請求されている概念をかかる限定された範囲で解釈すべきではないことは、当業者には正しく理解されよう。同じ又は類似の技術は、ＭＰＥＧ２プロトコルへの限定なしで、あらゆるデジタル放送システムにおいて使用することができる。
【００５８】
又、本発明については、テレビジョン番組の二重搬送のためのメカニズムを提供するために説明された暗号化及びコピー保護技術に関する説明を行ってきたが、ここに開示及び請求されている概念をかかる限定された範囲で解釈すべきではないことは、当業者には正しく理解されよう。同じ又は類似の技術は、テレビジョンプロトコルへの限定なしで、あらゆるデジタル伝送システムにおいて使用することができる。
【００５９】
さらに、テレビジョン番組の暗号化及びコピー保護の目的については具体的に開示されてはいるが、本発明は、インターネット又はその他のネットワークを通じてのダウンロード用のコンテンツ、音楽コンテンツ、パッケージ化メディアコンテンツ、及びその他のタイプの情報コンテンツを含むその他のコンテンツの二重搬送に利用することができるが、対象となるコンテンツはそれらに限定されるわけではない。かかるコンテンツは、本発明から逸脱することなく、スクランブル解除能力を有していないパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、パーソナルコンピュータ、パーソナル音楽プレイヤ、オーディオシステム、オーディオ／ビデオシステム等を含むあらゆる種類の再生装置で再生することができるが、対象となる再生装置はそれらに限定されるわけではない。
【００６０】
本発明から逸脱することなく、数多くの実施例が可能である。例えば、本発明のいくつかの実施例と一致するデジタル信号を暗号化する方法は、選択パケットタイプを識別するためにデジタルテレビジョン信号中のデータの非暗号化パケットを調べること；選択パケットタイプとして識別されたパケットを複製すること；上記複製パケットを暗号化すること；及び選択的暗号化デジタルテレビジョン信号を作るために、上記デジタルテレビジョン信号中の上記選択パケットタイプの上記非暗号化パケットに上記複製・暗号化パケットを追加することを含むことができる。この方法はさらにＡＴＳＣ放送フラグを選択的暗号化デジタルテレビジョン信号とともに配信することを含むことができる。その他のチャンネルの暗号化の有無にかかわらず、コンテンツはトランスポートストリーム中の１つ以上のチャンネルを表すことができる。それに加えて、コンテンツを暗号化するために使用されるキーはコンテンツのコピー制御情報の関数とすることもできるし、コンテンツを暗号化するために使用されるキーはグローバルＡＴＳＣ定義キーの関数とすることもできる。選択キータイプは、例えば、デジタルテレビジョン信号を展開するために必要な情報を搬送するパケットとすることもできる。この方法はさらにパケット識別子を非暗号化パケットに割当てることを含むことができる。この方法はさらにパケット識別子を暗号化パケットに割当てることを含むことができる。パケット識別子は第１のパケット識別子とすることができ、第２のパケット識別子は暗号化パケットに割当てることができる。
【００６１】
もう１つの実施例では、デジタルテレビジョン信号を暗号化する方法が、選択パケットタイプを識別するためにデジタルテレビジョン信号中のデータの非暗号化パケットを調べること；第１パケットを作るために、パケットを選択パケットタイプであると識別すること；第２パケットを作るために、暗号化方法を使用して、選択パケットタイプであると識別されたパケットを複製及び暗号化すること；及び選択的二重暗号化デジタル信号を作るために、選択パケットタイプの非暗号化パケットをデジタルテレビジョン信号中の第１パケット及び第２パケットと交換することを含む。この方法はさらにパケット識別子を非暗号化パケットに割当てることを含むことができる。この方法はさらにパケット識別子を暗号化パケットに割当てることを含むことができる。
【００６２】
本発明のいつくかの実施例と一致するテレビジョン受信機が、デジタルテレビジョン信号を受信する受信機を有する。信号は複数の非暗号化パケット及び複数の暗号化パケットを有し、しかも、暗号化パケットは非暗号化パケットのいくつかを複製し、デジタルテレビジョン信号をデコーディングするために必要な情報を含む。復号器が暗号化パケットを復号し、同じパケットの伝送日暗号化バージョンを切離す。テレビジョンセットによる再生に適した信号を作るために、デコーダが非暗号化パケット及び復号パケットをデコーディングする。いくつかの実施例では、デジタルテレビジョン信号はＭＰＥＧ規格に適合しており、非暗号化パケットは第１のパケット識別子により識別され、暗号化パケットは第２のパケット識別子により識別される。いくつかの実施例では、デジタルテレビジョン信号は圧縮され、暗号化パケットは、クリア状態で送信された複製パケットが無視された場合にはデジタル信号を展開するために必要である  本発明と一致するその他の実施例では、パケットタイプを含む。
【００６３】
本発明と一致するその他の実施例では、選択的暗号化テレビジョン番組をデコーディングする方法が、
複数のパケットを含むデジタルテレビジョン番組を受信することと、しかも、複数のパケットのいくつかのパケットが暗号化され、パケットの残りが非暗号化されることと、しかも、暗号化パケットも非暗号化状態で送信され、テレビジョン番組の正確なデコーディングのために必要な情報を含むこと；復号パケットを作るために暗号化パケットを復号すること；及びデコーディングされたテレビジョン信号を作るために復号パケット及び非暗号化パケットをデコーディングすることを含む。いくつかの実施例では、選択的暗号化テレビジョン番組はデジタルテレビジョン番組であり、いくつかの暗号化パケットが、クリア状態で送信された複製パケットが無視された場合にはデジタルテレビジョン信号をデコーディングするために必要であるパケットを含む。いくつかの実施例では、選択的暗号化テレビジョン番組はデジタル衛星サービス又はデジタルケーブルトランスポート規格に適合しており、しかも、暗号化パケットはパケット化エレメンタリストリームヘッダのペイロードを搬送する。
【００６４】
その他の実施例では、選択的暗号化コンテンツをデコーディングする方法が、非暗号化コンテンツ、クリア状態で送信されたコンテンツ及び暗号化システムの下で暗号化されたコンテンツを含む選択的暗号化デジタルコンテンツを受信することと、暗号化コンテンツが、クリア状態で送信された複製コンテンツが無視された場合には選択的暗号化コンテンツの正確なデコーディングのために必要である情報を含むこと；及び復号コンテンツを作るために暗号化システムの下で暗号化コンテンツを復号することを含む。いくつかの実施例では、この方法はさらに、選択的暗号化コンテンツをデコーディングするために、非暗号化コンテンツをデコーディングすること、複製非暗号化コンテンツを無視すること、及び復号コンテンツをデコーディングすることを含む。その他の実施例では、デジタルテレビジョン信号はデジタル衛星サービス又はデジタルケーブルトランスポート規格に適合しており、しかも、暗号化パケットはパケット化エレメンタリストリームヘッダのペイロードを搬送する。
【００６５】
地上波放送信号は無線で発散するだけではなく、衛星「ローカル・イントゥ・ローカル」の一部でもあり、ケーブルは提供コンテンツを「搬送しなければならない」ことが理解されなければならない。これらの配信選択肢の場合は、本発明と一致するいくつかの実施例により符号化されたようなストリームは、新型ＴＶと類似の方式による処理のために、衛星又はケーブルセットトップボックスまで送ることができる。もう１つの可能性は、コピー保護情報を衛星又はケーブルフォーマットに「変換符号化」することができることであり、その結果、衛星又はケーブルシステムの限定受信プロバイダを使用して、コンテンツは１００％暗号化される。
【００６６】
本発明については、プログラム式プロセッサの使用により実現可能な典型的実施例に関する説明を行ってきたことが、当業者には理解されよう。しかしながら、本発明は、ここに説明及び請求されているような発明の均等物である特殊目的ハードウェア及び／又は専用プロセッサのようなハードウェアコンポーネント均等物を使用して実装することもできるので、本発明を上記実施例に限定してはならない。同様に、本発明の代替均等実施例を構成するために、汎用コンピュータ、マイクロプロセッサベースコンピュータ、マイクロコントローラ、光コンピュータ、アナログコンピュータ、専用プロセッサ、及び／又は専用配線論理を使用することもできる。
【００６７】
従って、いくつかの実施例と一致するテレビジョン番組又はその他のデジタル番組のための暗号化配置がコンテンツを完全にクリア状態で送信し、それとともにテレビジョン番組の完全表示のために必要なコンテンツの一部だけを暗号化する。この配置により、暗号化を取扱うことができる新型ＴＶとできない旧型ＴＶとの間の相互運用性が実現する。規則により、新型ＴＶがクリアコンテンツだけを受信することはできないようになっている。新型ＴＶはコンテンツの暗号化部分をスクランブル解除するように作られている。旧型レガシーＴＶは全てのコンテンツをクリア状態で受信することができる。暗号化部分は、コンテンツの全二重搬送の場合と比べて必要帯域幅が大幅に減少するように選択される。コンテンツの不正使用を管理するために、暗号化技術に関する使用許諾規定を使用することができる。
【００６８】
上記実施例を実装するために使用されるプログラム段階及び関連データは、本発明から逸脱することなしに、ディスクストレージ、並びに、例えば、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）デバイス、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス、光記憶素子、磁気記憶素子、光磁気記憶素子、フラッシュメモリ、コアメモリ及び／又はその他の均等記憶技術のような、その他の形態のストレージを使用して実装することができる。かかる代替ストレージデバイスは均等物であると考えるものとする。
【００６９】
ここに実施例の形で説明したような本発明は、任意の適当な電子記憶媒体による記憶又は任意の適当な電子通信媒体による伝送が可能な、フローチャートの形で概要が示されたプログラミング命令を実行するプログラム式プロセッサを使用して実装することができる。しかしながら、上記プロセスが、本発明から逸脱することなく、任意の数の変形例及び多くの適当なプログラミング言語により実装可能であることが、当業者には正しく理解されよう。例えば、本発明から逸脱することなく、いくつかのオペレーションの順序を変更したり、オペレーションを追加したり、オペレーションを削除したりすることができる。本発明から逸脱することなく、エラートラッピングを追加及び／又は強化することでき、ユーザインタフェース及び情報提示を変形することができる。かかる変形は均等であることを意図したものであり、均等であると考えられる。本発明については、特定の実施例との関連で説明を行ってきたが、上記説明から、多くの代替、変更、置換及び変形が当業者にははっきりと理解できることは明白である。従って、本発明は全てのかかる代替、変更及び変形を含むものとする。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】従来の地上波放送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態として示す、放送システムを示すブロック図である。
【図３】本発明の実施形態として示す、二重配信及び暗号化処理のフローチャートである。
【図４】本発明の実施形態として示す、テレビジョン受信機の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の実施形態として示す、デコーディング処理のフローチャートである。
【図１】
2006524015.tif 000006
【図２】
2006524015.tif 000007
【図３】
2006524015.tif 000008
【図４】
2006524015.tif 000009
【図５】
2006524015.tif 000010
【国際調査報告】
2006524015.tif 000011