(57)【要約】【課題】ストリーム暗号方式において、伝送誤り等による伝送データの損失に対する耐性を強化することを図る。【解決手段】ストリーム暗号アルゴリズムの初期化間隔で、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納する初期化パケットを生成するＩＶパケット挿入部１０２と、該初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、ストリーム暗号化を行い、該ストリーム暗号データを格納する暗号化パケットを生成する暗号化部１０３と、初期化パケット及び暗号化パケットを送信する送信部１０４とを備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ストリーム暗号アルゴリズムの初期化間隔で、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納する初期化パケットを生成する初期化パケット生成手段と、
前記初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、ストリーム暗号化を行う暗号化手段と、
該ストリーム暗号データを格納する暗号化パケットを生成する暗号化パケット生成手段と、
前記初期化パケット及び前記暗号化パケットを送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする暗号化装置。
【請求項２】
前記初期化パケット生成手段は、暗号化されるデータのメディア種別に応じた初期化間隔を用いることを特徴とする請求項１に記載の暗号化装置。
【請求項３】
前記暗号化手段を複数設け、
前記初期化パケット生成手段は、前記暗号化手段の各々の初期値を初期化パケットに格納することを特徴とする請求項１又は２に記載の暗号化装置。
【請求項４】
前記初期化パケット及び前記暗号化パケットは、ともにトランスポートパケットであってその種別が異なることを特徴とする請求項１から３のいずれかの項に記載の暗号化装置。
【請求項５】
初期化パケット及び暗号化パケットを受信する受信手段と、
前記初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、前記暗号化パケットに格納されたストリーム暗号データを復号する復号手段と、
を備えたことを特徴とする復号装置。
【請求項６】
前記復号手段を複数設け、
前記復号手段は、指定の前記初期値を用い、指定の前記ストリーム暗号データを復号することを特徴とする請求項５に記載の復号装置。
【請求項７】
前記暗号化パケットの損失個数を計数する計数手段を備え、
前記復号手段は、前記損失個数に応じた前記復号の空回しを行うことを特徴とする請求項５に記載の復号装置。
【請求項８】
前記暗号化パケットの損失個数を計数する計数手段を前記復号手段の各々に対応して設け、
前記復号手段は、前記損失個数に応じた前記復号の空回しを行うことを特徴とする請求項６に記載の復号装置。
【請求項９】
前記復号手段は、前記計数手段の計数範囲を超えた場合には、前記復号の空回しを行わないことを特徴とする請求項７又は８に記載の復号装置。
【請求項１０】
前記初期化パケット及び前記暗号化パケットは、ともにトランスポートパケットであってその種別が異なることを特徴とする請求項５から９のいずれかの項に記載の復号装置。
【請求項１１】
ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納した初期化パケットを、ストリームコンテンツデータが格納されたパケット列においてストリームコンテンツデータの処理単位毎に挿入する初期化パケット挿入手段と、
前記初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、前記ストリームコンテンツデータのストリーム暗号化を行う暗号化手段と、
該暗号化されたストリームコンテンツデータが格納された暗号化パケットと、前記初期化パケットとを送信する送信手段と、
を備えたことを特徴とする暗号化装置。
【請求項１２】
前記初期化パケット挿入手段は、基準画像フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１１に記載の暗号化装置。
【請求項１３】
前記基準画像フレームは、Ｉピクチャ又はＩＤＲピクチャであることを特徴とする請求項１２に記載の暗号化装置。
【請求項１４】
前記初期化パケット挿入手段は、音声フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１１に記載の暗号化装置。
【請求項１５】
前記初期化パケット挿入手段は、ＡＤＴＳヘッダが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１４に記載の暗号化装置。
【請求項１６】
前記初期化パケット挿入手段は、データ放送コンテンツデータが格納されたパケット列において繰り返し放送されるデータ単位毎に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１１に記載の暗号化装置。
【請求項１７】
初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムが初期化され、ストリームコンテンツデータがストリーム暗号化されるコンテンツデータの生成方法であって、
ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納した初期化パケットを、ストリームコンテンツデータが格納されたパケット列においてストリームコンテンツデータの処理単位毎に挿入することを特徴とするコンテンツデータ生成方法。
【請求項１８】
基準画像フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１７に記載のコンテンツデータ生成方法。
【請求項１９】
前記基準画像フレームは、Ｉピクチャ又はＩＤＲピクチャであることを特徴とする請求項１８に記載のコンテンツデータ生成方法。
【請求項２０】
音声フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１７に記載のコンテンツデータ生成方法。
【請求項２１】
ＡＤＴＳヘッダが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項２０に記載のコンテンツデータ生成方法。
【請求項２２】
データ放送コンテンツデータが格納されたパケット列において繰り返し放送されるデータ単位毎に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする請求項１７に記載のコンテンツデータ生成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ストリーム暗号方式の暗号化装置及び復号装置、コンテンツデータ生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯端末向けのデジタル放送が実用化されている。その携帯端末向けのデジタル放送時の番組データの暗号方式としては、携帯端末の処理能力を勘案すると、インターネット等のコンテンツ配信において一般的に用いられるブロック暗号方式よりも、処理負荷の軽いストリーム暗号方式のほうが好ましいと考えられる。ストリーム暗号方式では、暗号化装置及び復号装置の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態が一致していることが、正常な復号には欠かせない。
【特許文献１】特許第３０３０３４１号公報
【特許文献２】特許第３４５５７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、デジタル放送において放送データの伝送誤り等により、ストリーム暗号データを格納するトランスポートパケットの損失が発生すると、暗号化装置と復号装置の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態が不一致となり、復号誤りが発生してしまう。
【０００４】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、伝送誤り等による伝送データの損失に対する耐性を強化することのできるストリーム暗号方式の暗号化装置及び復号装置、コンテンツデータ生成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明に係る暗号化装置は、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化間隔で、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納する初期化パケットを生成する初期化パケット生成手段と、前記初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、ストリーム暗号化を行う暗号化手段と、該ストリーム暗号データを格納する暗号化パケットを生成する暗号化パケット生成手段と、前記初期化パケット及び前記暗号化パケットを送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【０００６】
本発明に係る暗号化装置においては、前記初期化パケット生成手段は、暗号化されるデータのメディア種別に応じた初期化間隔を用いることを特徴とする。
【０００７】
本発明に係る暗号化装置においては、前記暗号化手段を複数設け、前記初期化パケット生成手段は、前記暗号化手段の各々の初期値を初期化パケットに格納することを特徴とする。
【０００８】
本発明に係る暗号化装置においては、前記初期化パケット及び前記暗号化パケットは、ともにトランスポートパケットであってその種別が異なることを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る復号装置は、初期化パケット及び暗号化パケットを受信する受信手段と、前記初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、前記暗号化パケットに格納されたストリーム暗号データを復号する復号手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明に係る復号装置においては、前記復号手段を複数設け、前記復号手段は、指定の前記初期値を用い、指定の前記ストリーム暗号データを復号することを特徴とする。
【００１１】
本発明に係る復号装置においては、前記暗号化パケットの損失個数を計数する計数手段を備え、前記復号手段は、前記損失個数に応じた前記復号の空回しを行うことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る復号装置においては、前記暗号化パケットの損失個数を計数する計数手段を前記復号手段の各々に対応して設け、前記復号手段は、前記損失個数に応じた前記復号の空回しを行うことを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る復号装置においては、前記復号手段は、前記計数手段の計数範囲を超えた場合には、前記復号の空回しを行わないことを特徴とする。
【００１４】
本発明に係る復号装置においては、前記初期化パケット及び前記暗号化パケットは、ともにトランスポートパケットであってその種別が異なることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る暗号化装置は、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納した初期化パケットを、ストリームコンテンツデータが格納されたパケット列においてストリームコンテンツデータの処理単位毎に挿入する初期化パケット挿入手段と、前記初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化し、前記ストリームコンテンツデータのストリーム暗号化を行う暗号化手段と、該暗号化されたストリームコンテンツデータが格納された暗号化パケットと、前記初期化パケットとを送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る暗号化装置においては、前記初期化パケット挿入手段は、基準画像フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００１７】
本発明に係る暗号化装置においては、前記基準画像フレームは、Ｉピクチャ又はＩＤＲピクチャであることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る暗号化装置においては、前記初期化パケット挿入手段は、音声フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る暗号化装置においては、前記初期化パケット挿入手段は、ＡＤＴＳヘッダが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る暗号化装置においては、前記初期化パケット挿入手段は、データ放送コンテンツデータが格納されたパケット列において繰り返し放送されるデータ単位毎に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００２１】
本発明に係るコンテンツデータ生成方法は、初期化パケットに格納された初期値を用いてストリーム暗号アルゴリズムが初期化され、ストリームコンテンツデータがストリーム暗号化されるコンテンツデータの生成方法であって、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値を格納した初期化パケットを、ストリームコンテンツデータが格納されたパケット列においてストリームコンテンツデータの処理単位毎に挿入することを特徴とする。
【００２２】
本発明に係るコンテンツデータ生成方法においては、基準画像フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係るコンテンツデータ生成方法においては、前記基準画像フレームは、Ｉピクチャ又はＩＤＲピクチャであることを特徴とする。
【００２４】
本発明に係るコンテンツデータ生成方法においては、音声フレームが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００２５】
本発明に係るコンテンツデータ生成方法においては、ＡＤＴＳヘッダが格納されているパケットの直前に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【００２６】
本発明に係るコンテンツデータ生成方法においては、データ放送コンテンツデータが格納されたパケット列において繰り返し放送されるデータ単位毎に、前記初期化パケットを挿入することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、ストリーム暗号方式において、伝送誤り等による伝送データの損失に対する耐性を強化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、図面を参照し、本発明の各実施形態について順次説明する。
【００２９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るストリーム暗号方式の暗号化装置１００の構成を示すブロック図である。
図１において、ヘッダ変換部１０１は、トランスポートパケット（ＴＳパケット）のヘッダ変換を行う。ＴＳパケットは、ISO/IEC 13818-1（ＭＰＥＧ-2システム標準）に準拠している。ヘッダ変換部１０１は、ＴＳパケットのヘッダ中のtransport_scrambling_controlフィールドの値を書き換える。transport_scrambling_controlフィールドの値「01」、「10」及び「11」は、暗号化することを示す。transport_scrambling_controlフィールドの値「00」は、暗号化しないことを示す。
【００３０】
ＩＶパケット挿入部１０２は、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化間隔で、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる初期値（ＩＶ）を格納する初期化パケット（ＩＶパケット）を生成する。また、ＩＶパケット挿入部１０２は、ＩＶパケットに鍵ＩＤを格納する。鍵ＩＤには、「Current」と「Next」の２種類がある。鍵ＩＤ「Current」は、現在使用中の鍵の識別子である。鍵ＩＤ「Next」は、次に使用される鍵の識別子である。ＩＶパケット挿入部１０２は、ヘッダ変換部１０１から出力されたＴＳパケット列に、生成したＩＶパケットを挿入する。
【００３１】
図２には、本実施形態に係るＩＶパケットの構成例が示されている。本実施形態では、ＩＶパケットをＴＳパケットの一種として構成する。図２において、ヘッダ中のPIDフィールドには、ＩＶパケットであることを表す値「0x889（１６進数）」を格納する。また、transport_scrambling_controlフィールドの値は「00」である。つまり、ＩＶパケットは暗号化しない。また、この例では、adaptation_field_controlフィールドは「01」に固定し、adaptation_fieldは無しとしている。
【００３２】
また、図２において、data_byteフィールドには、ＩＶ（iv）と、鍵ＩＤ「Current」（id_current）及び「Next」（id_next）とを格納する。また、複数のＩＶ（iv[n]；nは0以上の整数）を格納することができる。複数のＩＶを格納する場合には、iv_tsc_flag[n]とiv[n]の組を形成する。各iv[n]は、各々対応するストリーム暗号化過程において、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化に用いられる。
【００３３】
また、iv[n]毎に、初期化間隔を変更することができる。この場合、初期化タイミングであるiv[n]のみをＩＶパケットに格納する。各iv[n]に対応する初期化間隔は、各々対応するストリーム暗号化過程に応じている。例えば、暗号化されるデータのメディア種別に応じた初期化間隔を用いる。メディア種別としては、例えば、音声、画像、データなどが挙げられる。
【００３４】
また、図２の例では、data_byteフィールド中の未使用領域を「0xff（１６進数）」で埋めている。また、data_byteフィールド中に、誤り検出用の「Cyclic Redundancy Check：CRC」（CRC_32）を格納している。なお、ＩＶパケットの受信側において、CRCチェックの結果、エラーが検出された場合には、当該ＩＶパケットは破棄される。
【００３５】
暗号化部１０３は、ＩＶパケット挿入後のＴＳパケット列に対するストリーム暗号化を行う。この暗号化対象となるのは、transport_scrambling_controlフィールドの値が「01」、「10」及び「11」のＴＳパケットである。なお、ＴＳパケットのヘッダについては暗号化しない。また、ＩＶパケットは、transport_scrambling_controlフィールドの値が「00」であるので、暗号化しない。
【００３６】
そのストリーム暗号化処理において、暗号化部１０３は、ＴＳパケット列中にＩＶパケット（PIDフィールド値が「0x889（１６進数）」）を発見すると、その発見したＩＶパケットからＩＶを読み出す。そして、その読み出したＩＶを用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化する。つまり、ＴＳパケット列中のＩＶパケットの位置でストリーム暗号アルゴリズムが初期化されてから、そのＩＶパケット以降の暗号化対象のＴＳパケットに対するストリーム暗号化が行われる。
【００３７】
そのストリーム暗号アルゴリズムの初期化では、ＩＶパケットから、鍵ＩＤ「Current」（id_current）及び「Next」（id_next）を読み出し、ストリーム暗号化に用いる鍵を準備する。
【００３８】
また、暗号化部１０３は、複数のストリーム暗号化過程[n]を有することができる。各ストリーム暗号化過程[n]は、各々対応するＩＶ（iv[n]）を用いて、ストリーム暗号アルゴリズムの初期化を行う。なお、各ストリーム暗号化過程[n]は、PIDフィールド値によって、暗号化するＴＳパケットを判別する。
【００３９】
暗号化部１０３は、ＩＶパケット及び暗号化したＴＳパケットを含むＴＳパケット列を、ＩＶパケット挿入部１０２から受け取った時の順序で、送信部１０４に出力する。
【００４０】
送信部１０４は、暗号化部１０３から受け取ったＴＳパケット列を送信する。
【００４１】
次に、第１実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置を説明する。
図３は、本発明の第１実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置２００の構成を示すブロック図である。
図３において、受信部２０１は、暗号化装置１００から送られたＴＳパケットを受信する。受信部２０１は、受信したＴＳパケットに対する誤り検出及び誤り訂正処理を行う。このとき、CRCチェックでエラーが検出されたＩＶパケットについては、破棄する。
【００４２】
パケット振り分け部２０２は、受信部２０１出力後のＴＳパケットについて、ヘッダ中のPIDフィールド値によって各々の行き先へ振り分ける。ここで、ＩＶパケット（PIDフィールド値「0x889（１６進数）」）は、ＩＶパケット読込部２０３へ出力する。また、暗号化されたＴＳパケット（transport_scrambling_controlフィールドの値「01」、「10」及び「11」）は、そのPIDフィールド値に対応する復号部２０４へ出力される。また、暗号化されていないその他のＴＳパケットは、そのまま復号装置２００から出力される。
【００４３】
ＩＶパケット読込部２０３は、ＩＶパケットから、ＩＶと、鍵ＩＤ「Current」（id_current）及び「Next」（id_next）とを読み出す。その読み出した鍵ＩＤ「Current」（id_current）及び「Next」（id_next）から、ストリーム暗号の復号に用いる鍵を準備する。そして、その準備した鍵とＩＶを復号部２０４へ出力する。なお、複数のＩＶ（iv[n]）がＩＶパケットに格納されている場合には、各iv[n]を各々対応するストリーム復号過程[n]を有する復号部２０４へ出力する。
【００４４】
復号部２０４は、パケット振り分け部２０２から暗号化されたＴＳパケットを受け取り、ストリーム暗号の復号を行う。
【００４５】
そのストリーム暗号の復号処理において、復号部２０４は、ＩＶパケット読込部２０３からＩＶと鍵を受け取ると、そのＩＶを用いてストリーム暗号アルゴリズムを初期化する。次いで、その初期化が完了すると、ＩＶパケット読込部２０３から受け取った鍵を用いて、ストリーム暗号の復号処理を開始する。つまり、受信されたＴＳパケット列中のＩＶパケットの位置でストリーム暗号アルゴリズムが初期化されてから、そのＩＶパケット以降の暗号化されたＴＳパケットに対するストリーム暗号の復号が行われる。
【００４６】
復号部２０４は、復号したＴＳパケットを再生装置３００に出力する。
【００４７】
再生装置３００では、復号されたＴＳパケットの再生が行われる。図３の例では、再生装置３００は、画像再生部３０１、音声再生部３０２及びデータ放送表示部３０３を有している。復号装置２００には、画像再生部３０１、音声再生部３０２及びデータ放送表示部３０３の各々に対応した復号部２０４が設けられている。画像再生部３０１、音声再生部３０２及びデータ放送表示部３０３において、各々対応する復号部２０４から出力されたＴＳパケットの再生が行われる。なお、図３に示す再生装置３００の構成は一例であり、メディア種別等は適宜変更することができる。
【００４８】
上述の第１実施形態によれば、ＩＶパケットにより、暗号化過程のストリーム暗号アルゴリズムの状態と、復号過程のストリーム暗号アルゴリズムの状態とを一致させることができる。従って、伝送誤り等により暗号化されたＴＳパケットが損失し、一時的に暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態が不一致になったとしても、次のＩＶパケットの受信時には暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態が一致し、正常な復号を再開することができる。これにより、ストリーム暗号方式において、伝送誤り等による伝送データの損失に対する耐性を強化することが可能になる。
【００４９】
［第２実施形態］
図４は、本発明の第２実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置２２０の構成を示すブロック図である。この図４において図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、暗号化装置は第１実施形態と同じであり、その説明を省略する。
【００５０】
第２実施形態では、図４に示されるように、カウンタチェック部２２１を設けている。このカウンタチェック部２２１に係る部分のみが、図３の復号装置２００からの変更点である。カウンタチェック部２２１は、暗号化されたＴＳパケットの損失個数を計数する。ＴＳパケットのヘッダ中にはcontinuity_counter（連続性指標）が挿入されている。そのcontinuity_counterを検出することにより、ＴＳパケットの損失個数を計数することができる。カウンタチェック部２２１は、その損失個数に応じた復号の空回しを復号部２０４に指示する。カウンタチェック部２２１は、復号部２０４毎に、それぞれ損失個数の計数及び復号の空回しの指示を行う。
【００５１】
復号部２０４は、その復号の空回しの指示に従って、ストリーム暗号の復号処理を空回しする。その空回しでは、復号する暗号データなしの状態で、損失個数分の復号処理を行う。
【００５２】
これにより、暗号化されたＴＳパケットの損失個数に対応する分だけ、ストリーム暗号アルゴリズムの状態が遷移する。この結果、暗号化されたＴＳパケットが損失しても、暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態は不一致にならず、暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態の一致を保ち続けることができる。これにより、ストリーム暗号方式において、伝送誤り等による伝送データの損失に対する耐性を強化することが可能になる。
【００５３】
なお、カウンタチェック部２２１は、損失個数が計数機能の計数範囲を超えた場合には、復号の空回しの指示を行わない。これは、損失個数が計数範囲を超えた場合には、正確な復号の空回しを行うことができないからである。カウンタチェック部２２１は、例えば、時刻情報に基づき、一定間隔以上の損失継続時に、損失個数が計数機能の計数範囲を超えたと判断することができる。
【００５４】
なお、損失個数が計数機能の計数範囲を超えた場合には、第１実施形態と同様に、ＩＶパケットにより、暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態を一致させることができる。
【００５５】
［第３実施形態］
図５は、本発明の第３実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置２４０の構成を示すブロック図である。この図５において図３の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、暗号化装置は第１実施形態と同じであり、その説明を省略する。
【００５６】
第３実施形態では、図５に示されるように、図３の復号部２０４をカウンタチェック及び復号部２４１に変更している。このカウンタチェック及び復号部２４１に係る部分のみが、図３の復号装置２００からの変更点である。また、第２実施形態と異なる点は、図４のカウンタチェック部２２１の機能を、各復号部に分散配置した点である。
【００５７】
カウンタチェック及び復号部２４１は、暗号化されたＴＳパケットの損失個数を計数し、その損失個数に応じた復号の空回しを行う。その空回しでは、復号する暗号データなしの状態で、損失個数分の復号処理を行う。また、損失個数が計数機能の計数範囲を超えた場合には、復号の空回しの指示を行わない。例えば、時刻情報に基づき、一定間隔以上の損失継続時に、損失個数が計数機能の計数範囲を超えたと判断することができる。
【００５８】
これにより、第２実施形態と同様に、暗号化されたＴＳパケットが損失しても、暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態は不一致にならず、暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態の一致を保ち続けることができる。これにより、ストリーム暗号方式において、伝送誤り等による伝送データの損失に対する耐性を強化することが可能になる。
【００５９】
なお、損失個数が計数機能の計数範囲を超えた場合には、第１実施形態と同様に、ＩＶパケットにより、暗号化過程と復号過程の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態を一致させることができる。
【００６０】
［第４実施形態］
図６は、本発明の第４実施形態に係るストリーム暗号方式の暗号化装置１２０の構成を示すブロック図である。この図６において図１の各部に対応する部分には同一の符号を付け、その説明を省略する。また、復号装置は、上述のいずれの実施形態のものを用いてもよく、その説明を省略する。
【００６１】
第４実施形態では、図６に示されるように、データ解析部１２１を設けている。このデータ解析部１２１に係る部分のみが、図１の暗号化装置１００からの変更点である。データ解析部１２１は、ＴＳパケットに格納されているストリームコンテンツデータを解析する。データ解析部１２１は、その解析により、ストリームコンテンツデータの処理単位を把握する。データ解析部１２１は、ストリームコンテンツデータの処理単位毎にＩＶパケットを挿入するように、ＩＶパケット挿入部１０２ａに指示する。ＩＶパケット挿入部１０２ａは、データ解析部１２１から指示されたタイミングで、ＩＶパケットの挿入を行う。これにより、ストリームコンテンツデータの処理単位毎に、ＩＶパケットが挿入される。
【００６２】
以下、ストリームコンテンツの種類別に、本実施形態に係るＩＶパケット挿入動作を詳細に説明する。なお、ここでは、ストリームコンテンツの例として、画像コンテンツ、音声コンテンツ及びデータ放送コンテンツを挙げる。
【００６３】
（画像コンテンツ）
画像コンテンツの場合、基準画像フレームが格納されているＴＳパケットの直前にＩＶパケットを挿入する。例えば、ＭＰＥＧ−１／２／４等の画像符号化方式では、Ｉピクチャ（Intra-Picture）、Ｐピクチャ（Predictive-Picture）、Ｂピクチャ（Bi-directional Predictive-Picture）と呼ばれる３種類のピクチャが生成される。その中で、Ｉピクチャは基準画像フレームであり、画像復号時の基準となるフレームである。従って、正常な画像復号が行われるためには、Ｉピクチャが正常に伝送されることが肝要である。そのために、図７に示されるように、Ｉピクチャ１３０が格納されているＴＳパケットの直前にＩＶパケット１４０を挿入する。これにより、Ｉピクチャの暗号化及び復号は、ストリーム暗号アルゴリズムが初期化された状態で開始されるので、Ｉピクチャの暗号データの復号は安定して行われることになる。これにより、安定した画像コンテンツ再生の実現に貢献することができる。
【００６４】
なお、Ｈ．２６４等の画像符号化方式では、上記３種類のピクチャに加えてIDR(Instantaneous Decoder Refresh)ピクチャと呼ばれる基準画像フレームが生成される。この場合、IDRフレームの直前にＩＶパケットを挿入するようにしてもよい。
【００６５】
（音声コンテンツ）
音声コンテンツの場合、音声フレームが格納されているＴＳパケットの直前にＩＶパケットを挿入する。例えば、デジタル放送等では、ADTS(Audio Data Transport Stream)と呼ばれるヘッダを有するフレームで、音声符号化データが伝送される。そのADTSヘッダから音声フレームが開始されるので、ADTSヘッダは音声符号化データの復号時の基準となる。そのために、図８に示されるように、ADTSヘッダ１５０が格納されているＴＳパケットの直前にＩＶパケット１４０を挿入する。これにより、音声フレームの直前でストリーム暗号アルゴリズムの初期化が行われ、音声フレームの暗号化及び復号はストリーム暗号アルゴリズムが初期化された状態で開始されるので、音声フレームの暗号データの復号は安定して行われることになる。これにより、安定した音声コンテンツ再生の実現に貢献することができる。
【００６６】
（データ放送コンテンツ）
データ放送コンテンツの場合、繰り返し放送されるデータ単位（データカルーセル）毎に、ＩＶパケットを挿入する。これにより、データカルーセルの直前でストリーム暗号アルゴリズムの初期化が行われ、データカルーセルの暗号化及び復号はストリーム暗号アルゴリズムが初期化された状態で開始されるので、データカルーセルの暗号データの復号は安定して行われることになる。これにより、安定したデータ放送コンテンツ再生の実現に貢献することができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
例えば、上述の実施形態は、携帯端末向けデジタル放送システムに適用することができる。この場合、デジタル放送において放送データの伝送誤り等により、ストリーム暗号データを格納するＴＳパケットが損失して放送局側と携帯端末側の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態が不一致となり、一時的にデジタル放送の受信状態が不安定になったとしても、その後のＩＶパケットにより放送局側と携帯端末側の双方のストリーム暗号アルゴリズムの状態を一致させて、デジタル放送の受信状態を良好な状態に回復させることができる。これにより、携帯端末向けデジタル放送の品質向上に寄与することが可能になる。
【００６８】
なお、本発明は、各種の放送システム及び通信システムに適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１実施形態に係るストリーム暗号方式の暗号化装置１００の構成を示すブロック図である。
【図２】同実施形態に係る初期化パケット（ＩＶパケット）の構成例を示す図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置２００の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置２２０の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第３実施形態に係るストリーム暗号方式の復号装置２４０の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第４実施形態に係るストリーム暗号方式の暗号化装置１２０の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るＩＶパケット挿入動作を説明するための説明図である。
【図８】本発明の第４実施形態に係るＩＶパケット挿入動作を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【００７０】
１００，１２０…暗号化装置、１０１…ヘッダ変換部、１０２…ＩＶパケット挿入部、１０３…暗号化部、１０４…送信部、１２１…データ解析部、２００，２２０，２４０…復号装置、２０１…受信部、２０２…パケット振り分け部、２０３…ＩＶパケット読込部、２０４…復号部、２２１…カウンタチェック部、２４１…カウンタチェック及び復号部
【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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