(57)【要約】【課題】チャンネル切り替え時間を短縮することができる復号化装置、符号化装置、符号化復号化システム、デスクランブラ、スクランブラ、及びそれらの方法を提供すること。【解決手段】本発明の実施の形態にかかる符号化装置は、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを復号する。符号化装置は、Ｉピクチャに基づいて、当該Ｉピクチャを参照するピクチャのデスクランブル鍵を生成する鍵生成部と、予め用意されたＩピクチャのデスクランブル鍵によって、Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、鍵生成部によって生成されたデスクランブル鍵によって、当該Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするデスクランブラと、を備える。【選択図】図１
2012249073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを復号する復号化装置であって、
前記Ｉピクチャに基づいて、当該Ｉピクチャを参照するピクチャのデスクランブル鍵を生成する鍵生成部と、
予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、前記鍵生成部によって生成されたデスクランブル鍵によって、当該Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするデスクランブラと、
を備えた復号化装置。
【請求項２】
前記鍵生成部は、前記Ｉピクチャに続く第１のピクチャについて、前記Ｉピクチャに基づいて、前記デスクランブル鍵を生成するものであって、前記Ｉピクチャを参照する、前記第１のピクチャよりも後の第２のピクチャについては、当該第２のピクチャよりも前の前記第１のピクチャ又は前記第２のピクチャに基づいて、デスクランブル鍵を生成する、
請求項１に記載の復号化装置。
【請求項３】
前記鍵生成部は、前記第２のピクチャのデスクランブル鍵を、当該第２のピクチャの１つ前の前記第１のピクチャ又は前記第２のピクチャに基づいて生成する、
請求項２に記載の復号化装置。
【請求項４】
前記鍵生成部は、前記ピクチャのハッシュ値を生成し、生成したハッシュ値に基づいて、前記デスクランブル鍵を生成する、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の復号化装置。
【請求項５】
前記復号化装置は、前記デスクランブラによってデスクランブルされたピクチャを復号する復号部を備え、
前記鍵生成部は、前記復号部によって復号されたピクチャに基づいて、前記デスクランブル鍵を生成する、
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の復号化装置。
【請求項６】
動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成する符号化装置であって、
前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成する鍵生成部と、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルするとともに、前記鍵生成部によって生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするスクランブラと、
を備えた符号化装置。
【請求項７】
前記鍵生成部は、前記Ｉピクチャに続く第１のピクチャについて、前記Ｉピクチャに基づいて、前記スクランブル鍵を生成するものであって、前記Ｉピクチャを参照する、前記第１のピクチャよりも後の第２のピクチャについては、当該第２のピクチャよりも前の前記第１のピクチャ又は前記第２のピクチャに基づいて、スクランブル鍵を生成する、
請求項６に記載の符号化装置。
【請求項８】
前記鍵生成部は、前記第２のピクチャのスクランブル鍵を、当該第２のピクチャの１つ前の前記第１のピクチャ又は前記第２のピクチャに基づいて生成する、
請求項７に記載の符号化装置。
【請求項９】
前記鍵生成部は、前記ピクチャのハッシュ値を生成し、生成したハッシュ値に基づいて、前記スクランブル鍵を生成する、
請求項６乃至８のいずれか１項に記載の符号化装置。
【請求項１０】
前記符号化装置は、前記スクランブラによってスクランブルされる前のピクチャを復号する復号部を備え、
前記鍵生成部は、前記復号部によって復号されたピクチャに基づいて、前記スクランブル鍵を生成する、
請求項６乃至９のいずれか１項に記載の符号化装置。
【請求項１１】
動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成する符号化装置と、前記符号化装置によって生成されたストリームデータを復号する復号化装置と、を備えた符号化復号化システムであって、
前記符号化装置は、
前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成するスクランブル鍵生成部と、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルするとともに、前記スクランブル鍵生成部によって生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするスクランブラと、を有し、
前記復号化装置は、
前記Ｉピクチャに基づいて、前記スクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵を生成するデスクランブル鍵生成部と、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、前記デスクランブル鍵生成部によって生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするデスクランブラと、を有する、
符号化復号化システム。
【請求項１２】
Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータをデスクランブルするデスクランブラであって、
予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、前記Ｉピクチャに基づいて生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルする、
デスクランブラ。
【請求項１３】
Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、をスクランブルするスクランブラであって、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルするとともに、前記Ｉピクチャに基づいて生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルする、
スクランブラ。
【請求項１４】
Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを復号する復号化方法であって、
予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルし、
前記Ｉピクチャに基づいて、当該Ｉピクチャを参照するピクチャのデスクランブル鍵を生成し、
前記生成されたデスクランブル鍵によって、当該Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルする、
復号化方法。
【請求項１５】
動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成する符号化方法であって、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルし、
前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成し、
前記生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルする、
符号化方法。
【請求項１６】
動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成して、生成したストリームデータを復号する符号化復号化方法であって、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルし、
前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成し、
前記生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルし、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルし、  
前記Ｉピクチャに基づいて、前記スクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵を生成し、
前記生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルする、
符号化復号化方法。
【請求項１７】
Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータをデスクランブルするデスクランブル方法であって、
予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルし、
前記Ｉピクチャに基づいて生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルする、
デスクランブル方法。
【請求項１８】
Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、をスクランブルするスクランブル方法であって、
予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルし、
前記Ｉピクチャに基づいて生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルする、
スクランブル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、復号化装置、符号化装置、符号化復号化システム、デスクランブラ、スクランブラ、及びそれらの方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、デジタル放送の普及により、著作権保護を必要とする動画像などのデジタルコンテンツが、放送波やＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ  Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）網といった伝送手段で配信されている。また、一般に、不正な視聴やコピーを防ぐために、デジタルコンテンツが暗号化（スクランブル）されて配信されている。その一例として、日本のデジタル放送においては、デジタルコンテンツに対してＭｕｌｔｉ２と呼ばれるスクランブルが施され、正当な受信機以外による視聴や録画を防いでいる。
【０００３】
このようにして暗号化されたデジタルコンテンツの復号化（デスクランブル）に用いる鍵情報は、デジタルコンテンツを含むストリームに関連データとして一定間隔で多重化されている。しかし、そのようにすることで、チャンネルの切り替え時に、鍵情報を取得してから鍵の生成処理を行なっているため、画像及び音声の出力までの時間が遅くなっている。そのため、起動時の待ち時間や、チャンネルの切り替え時の待ち時間を短縮して、ストレス無く視聴できるようにすることが望まれている。
【０００４】
特許文献１〜４には、チャンネルの切り替え時の待ち時間を短縮する技術が開示されている。その中で、特許文献１は、受信装置において複数のスクランブルされたチャンネルの選択を切り替える時に選択したチャンネルのストリームを短時間でデスクランブルすることを目的としている。
【０００５】
図１０を参照して、特許文献４にかかる限定受信システムの送信装置１２８及び受信装置１１０について説明する。図１０は、特許文献４にかかる限定受信システムの送信装置１２８及び受信装置１１０の構成を示すブロック図である。
【０００６】
送信装置１２８は、鍵管理装置１１、Ｋｗ暗号化部１２、ＴＳ多重化部１３、Ｋｓ暗号化部１４、スクランブラ１５、コンテンツ生成部１６、ＴＳエンコーダ１７、６４ＱＡＭ変調部１８、多重情報生成部１２５、及び周波数多重部１２６を備えている。
【０００７】
鍵管理装置１１は、スクランブル鍵Ｋｓ、ワーク鍵Ｋｗ及び個別鍵Ｋｍｉを生成管理する。Ｋｗ暗号化部１２は、ワーク鍵Ｋｗを格納した個別情報ＥＭＭをＫｍｉで暗号化する。ＴＳ多重化部１３は、個別情報ＥＭＭ、共通情報ＥＣＭ、トランスポートストリーム及びＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）をＭＰＥＧ２ＳＹＳＴＥＭＳ（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−１）の規定通りに多重化する。Ｋｓ暗号化部１４は、スクランブル鍵Ｋｓを格納した共通情報ＥＣＭをＫｗで暗号化する。スクランブラ１５は、ＴＳ多重化部１３で多重化されたデータの中からコンテンツストリームのみをスクランブル鍵Ｋｓでスクランブルする。コンテンツ生成部１６は、映像、データ等のコンテンツを生成する。ＴＳエンコーダ１７は、コンテンツをＭＰＥＧ２ＳＹＳＴＥＭＳのＴＳパケット（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ  Ｐａｃｋｅｔ）のデータフォーマットに変換する。６４ＱＡＭ変調部１８は、送信データを６４Ｑ変調する。多重情報生成部１２５は、ＭＰＥＧ２ＳＹＳＴＥＭＳのＰＳＩをチャンネル、番組の情報に合わせて生成する。周波数多重部１２６は、変調した信号を周波数多重する。
【０００８】
受信装置１１０は、６４ＱＡＭ復調部１１１、ＴＳ分離部１１２、制御ＣＰＵ１１３、デスクランブラ１１４、特殊鍵復号モジュール１１５、汎用鍵復号モジュール１１６、ＴＳデコーダ１２３、ＡＶデコーダ１２４、及び周波数分離部１２７を備えている。
【０００９】
６４ＱＡＭ復調部１１１は、受信信号を６４ＱＡＭ復調する。ＴＳ分離部１１２は、受信信号からＰＳＩ、映像ストリーム、共通情報ＥＣＭ、個別情報ＥＭＭ等を分離する。制御ＣＰＵ１１３は、ＰＳＩ情報に基づいてフィルタリングすべきＰｒｏｇｒａｍ−ＩＤをＴＳ分離部１１２やデスクランブラ１１４等に伝える。デスクランブラ１１４は、選局されたチャンネルの映像ストリームを、Ｋｓを用いてデスクランブルする。特殊鍵復号モジュール１１５は、Ｋｓを復号化する。汎用鍵復号モジュール１１６は、ＩＣカードで構成される。汎用鍵復号モジュール１１６は、Ｋｓを復号化する。ＴＳデコーダ１２３は、デスクランブルされたストリームをコンテンツストリームの形式に変換する。ＡＶデコーダ１２４は、コンテンツストリームを視聴可能なアナログ信号に変換する。周波数分離部１２７は、伝送路１９より受信した信号を周波数分離する。
【００１０】
特殊鍵復号モジュール１１５は、送信側が複数のチャンネルに共通のＫｓを用いる場合に、そのＫｓの復号化を行う。特殊鍵復号モジュール１１５は、Ｋｗ復号化部１１８及びＫｓ復号化部１１９を備えている。Ｋｗ復号化部１１８は、ＥＭＭを、あらかじめ持っている個別鍵Ｋｍｉ１１７で復号化してＫｗを取り出す。Ｋｓ復号化部１１９は、ＥＣＭをＫｗで復号化してＫｓを取り出す。Ｋｓ復号化部１１９には、制御ＣＰＵ１１３から選局したチャンネルが伝えられる。
【００１１】
ＩＣカードで構成される汎用鍵復号モジュール１１６は、送信側が複数のチャンネルに共通のＫｓを用いない場合に、そのＫｓの復号化を行う。ＩＣカードで構成される汎用鍵復号モジュール１１６は、Ｋｗ復号化部１２１及びＫｓ復号化部１２２を備えている。Ｋｗ復号化部１２１は、特殊鍵復号モジュール１１５と同様に、ＥＭＭを個別鍵Ｋｍｉ１２０で復号化してＫｗを取り出す。Ｋｓ復号化部１２２は、ＥＣＭをＫｗで復号化してＫｓを取り出す。
【００１２】
以下、このシステムでの送受信に関して説明する。
【００１３】
送出側では、鍵管理装置１１が、ワーク鍵Ｋｗを生成し、これを個別情報ＥＭＭに格納する。その後に、Ｋｗ暗号化部１２は、個別情報ＥＭＭをあらかじめ鍵管理装置１１から受け取っているＫｍｉを用いて暗号化し、暗号化された個別情報としてＴＳ多重化部１３に送出する。
【００１４】
また、鍵管理装置１１が、スクランブル鍵Ｋｓを生成し、共通情報ＥＣＭに格納する。その後に、Ｋｓ暗号化部１４は、共通情報ＥＣＭをあらかじめ鍵管理装置１１から受け取っているＫｗを用いて暗号化し、暗号化された共通情報としてＴＳ多重化部１３に送出する。
【００１５】
また、映像、データ等のコンテンツは、コンテンツ生成部１６よりＴＳエンコーダ１７に送られ、ＭＰＥＧ２ＳＹＳＴＥＭＳにおけるＴＳパケットのデータフォーマットに変換される。ＴＳ化された映像情報等のコンテンツデータは、ＴＳ多重化部１３に送られる。また、マルチプログラム構成の場合、コンテンツデータは、複数のコンテンツ生成部からそれぞれのＴＳエンコーダに送られる。そして、ＴＳエンコーダ１７は、コンテンツデータをＴＳパケット化してＴＳ多重化部１３に送る。
【００１６】
また、多重情報生成部１２５では、ＭＰＥＧ２ＳＹＳＴＥＭＳのＰＳＩをチャンネル、番組の情報に合わせて生成して、ＴＳ多重化部１３に送る。
【００１７】
ＴＳ多重化部１３に送られた個別情報ＥＭＭ、共通情報ＥＣＭ、コンテンツストリーム及びＰＳＩは、ＭＰＥＧ２ＳＹＳＴＥＭＳでの規定通り多重化され、スクランブラ１５に送られる。スクランブラ１５は、Ｋｓ暗号化部１４から渡されたスクランブル鍵Ｋｓを用いてコンテンツストリームのみをスクランブルする。スクランブラ１５では、スクランブルされたトランスポートストリームを６４ＱＡＭ変調部１８に送る。６４ＱＡＭ変調部１８は、トランスポートストリームを６４ＱＡＭ変調する。さらに、周波数多重部１２６は、他に６４ＱＡＭ変調された信号と周波数多重を行い、伝送路１９に送出する。
【００１８】
一方、受信装置１１０では、伝送路１９より受信した信号を、周波数分離部１２７で周波数分離し、６４ＱＡＭ復調部１１１で復調し、復調された信号がＴＳ分離部１１２で分離される。
【００１９】
制御ＣＰＵ１１３は、受信装置操作部で選局したチャンネルのＰＳＩ情報を基に、フィルタリングすべきＰｒｏｇｒａｍ−ＩＤを取得してＴＳ分離部１１２に伝達する。それによって、ＴＳ分離部１１２は、該当チャンネルの復調されたトランスポートストリームを関連情報（以下、共通情報ＥＣＭ、個別情報ＥＭＭの総称とする）と、映像ストリーム等とに分離することが可能になる。また、制御ＣＰＵ１１３は、デスクランブルするＰｒｏｇｒａｍ−ＩＤをデスクランブラ１１４に設定し、選局したチャンネルをＫｓ復号化部１１９に設定する。
【００２０】
ＴＳ分離部１１２により分離された関連情報は、特殊鍵復号モジュール１１５または汎用鍵復号モジュール１１６のいずれかに送られ、そこで、コンテンツをデスクランブルするためのスクランブル鍵Ｋｓが取り出される。特殊鍵復号モジュール１１５または汎用鍵復号モジュール１１６のいずれかへの振り分けは、関連情報のモジュール識別フラグに応じて行われる。関連情報が、特殊鍵復号モジュール１１５に振り分けられた場合、特殊鍵復号モジュール１１５が用いられる。
【００２１】
例えば、特殊鍵復号モジュール１１５を用いた場合、ＴＳ分離部１１２により分離された個別情報ＥＭＭは、Ｋｗ復号化部１１８で、あらかじめ持っている個別鍵Ｋｍｉ１１７を使って復号される。個別情報ＥＭＭ内に格納されたワーク鍵Ｋｗは、取り出されてＫｓ復号化部１１９に設定される。また、ＴＳ分離部１１２により分離された共通情報ＥＣＭは、Ｋｓ復号化部１１９で、先に取り出されたワーク鍵Ｋｗを使って復号される。共通情相ＥＣＭ内に格納されたＫｓは、取り出されてデスクランブラ１１４に設定される。
【００２２】
ＴＳ分離部１１２で分離された映像などのコンテンツストリームは、デスクランブラ１１４において、セットされたスクランブル鍵Ｋｓを使ってデスクランブルされ、ＴＳデコーダ１２３に送られてコンテンツストリームの形式に変換される。さらに、映像は、ＡＶデコーダ１２４により視聴可能なアナログ信号に変換される。
【００２３】
ここで、図１１を参照して、ＭＰＥＧ２−ＴＳのフォーマットについて説明する。図１１は、ＭＰＥＧ２−ＴＳのフォーマットを示す図である。
【００２４】
ＭＰＥＧ２−ＴＳでは、映像、音声、及び、その他のデータを多重化して伝送する。ビデオカメラなどで撮影された映像（ビデオ）及び音声（オーディオ）のデータは、エンコーダと呼ばれる符号装置によってエレメンタリストリーム（ＥＳ：Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｓｔｒｅａｍ）と呼ばれる圧縮符号化されたデジタルデータに変換される。それらのビデオＥＳ及びオーディオＥＳは、ＰＥＳ（Ｐａｃｋｅｔｉｚｅｄ  Ｅｌｅｍｅｎｔａｒｙ  Ｓｔｒｅａｍ）パケットと呼ばれる、適当な大きさに分割される。さらに、ＭＰＥＧ２−ＴＳの場合、ＰＥＳパケットがさらに分割されて、１８８バイトのＴＳ（Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ  Ｓｔｒｅａｍ）パケットが生成される（例えば、非特許文献１、非特許文献２）。
【００２５】
また、映像、音声、及び、その他のデータ等のコンテンツのデスクランブルするための鍵情報のそれぞれは、ＰＳＩ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）、又は、ＰＳＩを拡張したＳＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と呼ばれるデータに含められる。ＰＳＩ又はＳＩは、ビデオやオーディオとは別のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに格納されて送出される。
【００２６】
図１１は、ビデオ及びオーディオのエレメンタリストリームと、ＰＳＩの１つであるＥＣＭ（Ｅｎｔｉｔｌｅｍｅｎｔ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｍｅｓｓａｇｅ）と、をＭＰＥＧ２−ＴＳパケットへ変換して、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームとして多重化するまでの過程を示したものである。ＥＣＭは、著作権が必要なコンテンツに対してスクランブルを行うための鍵情報が格納されている。
【００２７】
ビデオＥＳ２００は、ＰＥＳ化されてビデオＰＥＳパケット２０２、２０３に変換され、オーディオＥＳ２０１は、ＰＥＳ化されてオーディオＰＥＳパケット２０４、２０５に変換される。さらに、ビデオＰＥＳパケット２０２は、ＴＳ化されてビデオＴＳパケット２０６、２０７、２０８、２０９に変換され、オーディオＰＥＳパケット２０４は、ＴＳ化されてオーディオＴＳパケット２１０、２１１、２１２、２１３に変換される。なお、ビデオＰＥＳパケット２０３及びオーディオＰＥＳパケット２０５のＴＳパケットについては、図示を省略している。また、ＥＣＭ２１９は、ＴＳ化されてＥＣＭパケット２１５、２１６、２１７、２１８に変換される。ビデオＴＳパケット２０６〜２０９、オーディオＴＳパケット２１０〜２１３、及びＥＣＭパケット２１５〜２１８は、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリーム２１４に多重化されて送出される。
【００２８】
続いて、図１２を参照して、ビデオＥＳにおけるピクチャの関係の一例について説明する。図１２は、ＭＰＥＧにより圧縮符号化されたビデオＥＳにおいて時間軸上に並んでいるピクチャの関係の一例を図示している。
【００２９】
ＭＰＥＧでは、映像信号は、複数の圧縮画像データにより構成されている。圧縮画像データは、フレームと呼ばれる。フレームは、Ｉピクチャ、Ｐピクチャ、及びＢピクチャの３種類に分類される。
【００３０】
Ｉピクチャ（Ｉｎｔｒａ−ｐｉｃｔｕｒｅ）は、前後のフレームとは関係なく、独立して一枚の画像を得ることができる。また、Ｐピクチャ（Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｐｉｃｔｕｒｅ）は、自身よりも時間軸上で過去に存在するＩピクチャやＰピクチャからフレーム間予測を行うことにより一枚の画像を得ることができる。さらに、Ｂピクチャ（Ｂｉ−ｄｉｒｅｃｔｉｔｉｏｎａｌ  Ｐｒｅｄｉｃｔｉｖｅ−ｐｉｃｔｕｒｅ）は、時間軸上過去または未来、もしくは両方に存在するピクチャからフレーム間予測を行うことにより一枚の画像を得ることができる（例えば、非特許文献３）。
【００３１】
図１２について説明すると、Ｂピクチャ３００は、時間軸上未来に存在するＩピクチャ３０２からフレーム間予測を行うことで、一枚の画像を得ることができる。Ｂピクチャ３０１は、時間軸上未来に存在するＩピクチャ３０２からフレーム間予測を行うことで、一枚の画像を得ることができる。
【００３２】
Ｉピクチャ３０２は、自身単体で一枚の画像を得ることができる。Ｂピクチャ３０３は、時間軸上過去に存在するＩピクチャ３０２と時間軸上未来に存在するＰピクチャ３０４からフレーム間予測を行うことで、一枚の画像を得ることができる。Ｐピクチャ３０４は、時間軸上過去に存在するＩピクチャ３０２からフレーム間予測を行うことで、一枚の画像を得ることができる。Ｂピクチャ３０５及びＢピクチャ３０６のそれぞれは、時間軸上過去に存在するＰピクチャ３０４と時間軸上未来に存在するＰピクチャ３０７からフレーム間予測を行うことで、一枚の画像を得る。Ｐピクチャ３０７は、時間軸上過去に存在するＰピクチャ３０４からフレーム間予測を行うことで、一枚の画像を得ることができる。
【００３３】
この例では、Ｂピクチャ３００及びＢピクチャ３０１のそれぞれは、時間軸上Ｉピクチャ３０２よりも前に存在することになるが、一枚の画像を得るためには、時間軸上未来に存在するＩピクチャ３０２が必要となる。
【００３４】
続いて、図１３を参照して、一般的なＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの構成について説明する。図１３は、一般的なＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの構成図である。
【００３５】
ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットＦ１は、ＴＳヘッダＦ２と、アダプテーション・フィールドＦ３と、データ・バイトＦ４と、を有する。一般的に、全てのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットには、ＴＳヘッダＦ２が存在する。
【００３６】
ＴＳヘッダＦ２は、アダプテーション・フィールド・コントロールと呼ばれる２ビットのデータが含まれる。アダプテーション・フィールド・コントロールの値が、"１０"もしくは"１１"である場合、アダプテーション・フィールドＦ３が、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットＦ１に含まれる。
【００３７】
アダプテーション・フィールド・コントロールの値が、"０１"もしくは"１１"である場合、データ・バイトＦ４が、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットＦ１に含まれる。データ・バイトＦ４には、ビデオやオーディオのＰＥＳデータ、又は、ＰＳＩ／ＳＩデータが格納されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３８】
【特許文献１】特開２０００−２９５２０２号公報
【特許文献２】特開２０１０−１５４３４９号公報
【特許文献３】特開２００７−２１５０６９号公報
【特許文献４】特開２００９−２８４２８３号公報
【非特許文献】
【００３９】
【非特許文献１】ソニー株式会社、"ブルーレイディスクの特色"、[online]、ソニー株式会社ホームページ、[平成２３年２月１４日検索]、インターネット<URL:http://www.sony.jp/bd/products_archive/BDZ-S77/technology/blu.html>
【非特許文献２】日経ＢＰ社、"ワンセグ利用のＶＯＤ連携や大量データの配信など新技術を紹介"、[online]、ＩＴｐｒｏ、[平成２３年２月１８日検索]、<URL:http://itpro.nikkeibp.co.jp/article/COLUMN/20080417/299449/>
【非特許文献３】特許庁、"デジタル動画圧縮技術"、[online]、特許庁ホームページ、[平成２３年２月１６日検索]、インターネット<URL:http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/map/denki14/4/4-3-6.htm>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００４０】
上述した特許文献１に開示の技術は、正常な画像を得るためには、ＥＣＭを受信した後に到着するＩピクチャを待たなければならず、ＥＣＭの受信後に到着するＩピクチャを待つ時間だけチャンネルの切り替えが遅くなるという問題がある。
【００４１】
その理由としては、チャンネルに依存しない共通な鍵で復号可能な特殊鍵復号モジュールと呼ばれるモジュールを用いることで、チャンネルの切り替えの高速化を実現しているが、共通な鍵でデスクランブル可能かどうかを判断するためにはＥＣＭの受信を待たなくてはならないからである。それは、上述したように、特殊復号モジュールを用いるか否かを、ＥＣＭのモジュール識別フラグによって判定しているからである。
【００４２】
具体的には、特許文献１に開示の技術では、チャンネルの切り替え後に、ＥＣＭよりもＩピクチャが早く到着した場合、Ｉピクチャを共通な鍵でデスクランブル可能かどうかを判断ができない。そのため、この場合は、Ｉピクチャをデスクランブルすることができない。
【００４３】
また、正常な画像を出力するためには、Ｂピクチャ及びＰピクチャの復号を開始するまでに、Ｉピクチャをデスクランブル及び復号して、Ｂピクチャ及びＰピクチャのフレーム間予測に使用可能としておく必要がある。しかし、上述したように、チャンネルの切り替え後に、ＥＣＭよりもＩピクチャが早く到着した場合、Ｉピクチャがデスクランブルできないため、Ｉピクチャを使用してＢピクチャ及びＰピクチャのフレーム間予測を行うこともできなくなってしまう。
【００４４】
図１４を参照して、その問題が発生するメカニズムについてより詳細に説明する。図１４は、時間軸上においてＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの受信タイミングと、それらのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットから得られるピクチャとの関係を示す図である。
【００４５】
図１４は、チャンネル切り替え後のストリームに含まれるＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０５〜６３３の受信が、時刻６００から開始される様子を示している。最初にＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０５が受信される。その後は、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０６〜６３３が順次受信される。
【００４６】
図１４では、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６１１、６１４、６１５、６２０、６２８、６３０のそれぞれは、オーディオＴＳパケットを示し、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６１０、６１７、６２６のそれぞれは、ＥＣＭパケットを示す。それら以外のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのそれぞれは、ビデオＴＳパケットを示す。
【００４７】
各ビデオＴＳパケットを受信することによって、ピクチャ６３４〜６４２に示す各種ピクチャを得ることができる。各種ピクチャは、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットにより構成される。
【００４８】
具体的には、図１４に示すＭＰＥＧ２−ＴＳストリームには、ピクチャとして、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０４、６０５により構成されるＢピクチャ６３４と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０９、６１２により構成されるＢピクチャ６３６と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６１３、６１６により構成されるＢピクチャ６３７と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６２４、６２５により構成されるＢピクチャ６４０と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６２７、６２９により構成されるＢピクチャ６４１と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０６、６０７、６０８により構成されるＩピクチャ６３５と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６２１、６２２、６２３により構成されるＩピクチャ６３９と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６１８、６１９により構成されるＰピクチャ６３８と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６３１、６３２、６３３により構成されるＰピクチャ６４２と、が含まれている。
【００４９】
時刻６０１で、Ｉピクチャ６３５を構成するＭＰＥＧ２−ＴＳパケット６０６、６０７、６０８の全てが受信される。つまり、時刻６０１で、スクランブルされたＩピクチャ６３５を得ることができる。しかし、時刻６０１の時点では、ＥＣＭパケット６１０は得られていない。そのため、Ｉピクチャ６３５をデスクランブルすることができず、Ｉピクチャ６３５から正常な画像を得ることができない。
【００５０】
一方で、ストリームの受信を開始してから最初にＥＣＭパケット６１０が受信される時刻６０２においてＥＣＭパケットを取得した後は、Ｂピクチャ６３６、Ｂピクチャ６３７、及びＰピクチャ６３８のデスクランブルは可能となる。しかし、Ｂピクチャ６３６、Ｂピクチャ６３７、及びＰピクチャ６３８のそれぞれは、Ｉピクチャ６３５との間でフレーム間予測という依存関係がある。しかし、デスクランブルされていないＩピクチャ６３５を使用して、Ｂピクチャ６３６、Ｂピクチャ６３７、及びＰピクチャ６３８を復号することはできない。したがって、Ｂピクチャ６３６、Ｂピクチャ６３７、及びＰピクチャ６３８からも、Ｉピクチャ６３５と同様に、正常な画像を得ることができない。
【００５１】
以上に説明した通り、図１４に示すようなストリームの受信関係においては、チャンネル切り替え後にストリームの受信を開始した後に、全てのピクチャが正しく画像を得ることができるのは、ＥＣＭパケットの受信後に、最初にＩピクチャ６３９が得られる時刻６０３以降となる。言い換えると、受信側が、チャンネルを切り替えてから正常な画像を得ることができるようになる時刻が、時刻６００のストリーム受信開始から時刻６０３にまで大幅に遅延してしまっている。
【００５２】
このように、特許文献１に開示の技術では、チャンネルを切り替えてから正常な画像を得ることができるようになるまでのチャンネル切り替え時間が長くなってしまっている、という問題がある。
【課題を解決するための手段】
【００５３】
本発明の第１の態様にかかる復号化装置は、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを復号する復号化装置であって、前記Ｉピクチャに基づいて、当該Ｉピクチャを参照するピクチャのデスクランブル鍵を生成する鍵生成部と、予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、前記鍵生成部によって生成されたデスクランブル鍵によって、当該Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするデスクランブラと、を備えたものである。
【００５４】
本発明の第２の態様にかかる符号化装置は、動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成する符号化装置であって、前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成する鍵生成部と、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルするとともに、前記鍵生成部によって生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするスクランブラと、を備えたものである。
【００５５】
本発明の第３の態様にかかる符号化復号化システムは、動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成する符号化装置と、前記符号化装置によって生成されたストリームデータを復号する復号化装置と、を備えた符号化復号化システムであって、前記符号化装置は、前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成するスクランブル鍵生成部と、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルするとともに、前記スクランブル鍵生成部によって生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするスクランブラと、を有し、前記復号化装置は、前記Ｉピクチャに基づいて、前記スクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵を生成するデスクランブル鍵生成部と、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、前記デスクランブル鍵生成部によって生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするデスクランブラと、を有するものである。
【００５６】
本発明の第４の態様にかかるデスクランブラは、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータをデスクランブルするデスクランブラであって、予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルするとともに、前記Ｉピクチャに基づいて生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするものである。
【００５７】
本発明の第５の態様にかかるスクランブラは、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、をスクランブルするスクランブラであって、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルするとともに、前記Ｉピクチャに基づいて生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするものである。
【００５８】
本発明の第６の態様にかかる復号化方法は、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを復号する復号化方法であって、予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルし、前記Ｉピクチャに基づいて、当該Ｉピクチャを参照するピクチャのデスクランブル鍵を生成し、前記生成されたデスクランブル鍵によって、当該Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするものである。
【００５９】
本発明の第７の態様にかかる符号化方法は、動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成する符号化方法であって、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルし、前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成し、前記生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするものである。
【００６０】
本発明の第８の態様にかかる符号化復号化方法は、動画像データを符号化して、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータを生成して、生成したストリームデータを復号する符号化復号化方法であって、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルし、前記Ｉピクチャに基づいて、前記Ｉピクチャを参照するピクチャのスクランブル鍵を生成し、前記生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルし、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルし、前記Ｉピクチャに基づいて、前記スクランブル鍵と同一のデスクランブル鍵を生成し、前記生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするものである。
【００６１】
本発明の第９の態様にかかるデスクランブル方法は、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、がスクランブルされて含まれるストリームデータをデスクランブルするデスクランブル方法であって、予め用意された前記Ｉピクチャのデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをデスクランブルし、前記Ｉピクチャに基づいて生成されたデスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルするものである。
【００６２】
本発明の第１０の態様にかかるスクランブル方法は、Ｉピクチャと、それぞれ当該Ｉピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャと、をスクランブルするスクランブル方法であって、予め用意された前記Ｉピクチャのスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャをスクランブルし、前記Ｉピクチャに基づいて生成されたスクランブル鍵によって、前記Ｉピクチャを参照するピクチャをスクランブルするものである。
【００６３】
上述した本発明の各態様によれば、例えば、ＥＣＭのような他のデータの受信タイミングに関係なく、Ｉピクチャを受信した時点から、正常な画像を出力することができる。
【発明の効果】
【００６４】
上述した本発明の各態様によれば、チャンネル切り替え時間を短縮することができる復号化装置、符号化装置、符号化復号化システム、デスクランブラ、スクランブラ、及びそれらの方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態にかかる送信装置及び受信装置を含むシステム構成図である。
【図２】本発明の実施の形態にかかるＴＳエンコーダ部のブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかるＭＰＥＧ２−ＴＳのパケット構成図である。
【図４】本発明の実施の形態にかかるＡＶデコーダ部のブロック図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる送信装置の制御フローチャートである。
【図６】本発明の実施の形態にかかるＴＳエンコーダ部の制御フローチャートである。
【図７】本発明の実施の形態にかかる受信装置の制御フローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態にかかるＡＶデコーダ部の制御フローチャートである。
【図９】本発明の実施の形態にかかるチャンネル切り替え時の受信関係図である。
【図１０】特許文献１にかかる限定受信システムの送信装置及び受信装置の構成を示すブロック図である。
【図１１】ＭＰＥＧ２−ＴＳのフォーマットを示す図である。
【図１２】ＭＰＥＧ２におけるピクチャの関係を示す図である。
【図１３】一般的なＭＰＥＧ２−ＴＳのパケット構成図である。
【図１４】特許文献１にかかるチャンネル切り替え時の受信関係図である。
【発明を実施するための形態】
【００６６】
図１を参照して、本発明の実施の形態にかかる送受信システムの構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる送信装置及び受信装置を含むシステム構成図である。
【００６７】
送受信システムは、送信装置４１及び受信装置４１０を有する。送信装置４１及び受信装置４１０は、伝送路４９によって相互に接続されている。送信装置４１は、動画像データをＭＰＥＧ２−ＴＳストリームに変換して受信装置４１０に送信する。受信装置４１０は、送信装置４１から伝送路４９を経由して受信したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを再生可能な形式のデータに変換して出力装置（図示せず）に出力する。ここで、本実施の形態では、動画像データが、テレビ番組データである場合について例示する。したがって、送信装置４１は、例えば、デジタル放送送信装置であり、受信装置４１０及び出力装置は、デジタルテレビ受像機に含まれる装置となる。
【００６８】
送信装置４１は、コンテンツ生成部４２、ＴＳエンコーダ部４３、初期値管理部４４、ＴＳ多重化部４５、多重情報生成部４６、６４ＱＡＭ変調部４７、及び周波数多重部４８を有する。
【００６９】
コンテンツ生成部４２は、画像データ、音声データ、字幕データ、及びＢＭＬ（Ｂｒｏａｄｃａｓｔ  Ｍａｒｋｕｐ  Ｌａｎｇｕａｇｅ）データ等のコンテンツを生成する。テレビ番組データは、これらのコンテンツのそれぞれが複数含まれて構成される。なお、動画像データは、このようなテレビ番組データに限られず、これらのコンテンツのうち、少なくとも画像データが複数含まれて構成されるものであればよい。コンテンツ生成部４２は、生成したコンテンツから構成される動画像データを蓄積・管理する。つまり、コンテンツ生成部４２は、動画像データが格納される任意の記憶装置を有する。記憶装置は、例えば、メモリ又はハードディスク等である。コンテンツ生成部４２は、動画像データをＴＳエンコーダ部４３に出力する。
【００７０】
ここで、送信装置４１がマルチチャンネルのデジタル放送送信装置である場合、送信装置４１が複数のコンテンツ生成部４２を有するようにし、コンテンツ生成部４２のそれぞれが、別々のチャンネルのテレビ番組データのコンテンツを生成するようにする。
【００７１】
ＴＳエンコーダ部４３は、コンテンツ生成部４２から動画像データが入力され、初期値管理部４４から初期値が入力される。ＴＳエンコーダ部４３は、動画像データに含まれるコンテンツのうち、画像データ及び音声データのそれぞれをエンコード（符号化）及びスクランブルしてＭＰＥＧ２―ＴＳパケット形式に変換する。なお、初期値は、画像データのスクランブル鍵の初期鍵として機能する。ＴＳエンコーダ部４３は、生成したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをＴＳ多重化部４５に出力する。以下、画像データのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを「ビデオＴＳパケット」とも言い、音声データのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを「オーディオＴＳパケット」とも言う。
【００７２】
ここで、送信装置４１がマルチチャンネルのデジタル放送送信装置である場合、送信装置４１が複数のＴＳエンコーダ部４３を有するようにし、それぞれのＴＳエンコーダ部４３が、複数のコンテンツ生成部４２のそれぞれで生成されたテレビ番組データのコンテンツをＭＰＥＧ２−ＴＳパケット形式に変換するようにする。
【００７３】
初期値管理部４４は、画像データをスクランブルする際に使用される初期値を管理する。つまり、初期値管理部４４は、初期値が格納される任意の記憶装置を有する。ここで、本実施の形態では、初期値が格納される記憶装置として、ＩＣカードを使用した場合について例示する。したがって、初期値管理部４４は、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）カードが挿入されて、挿入されたＩＣカードに格納された初期値を読み取るＩＣカードリーダを含むものとする。後述する初期値管理部４１７についても、同様であるものとする。初期値管理部４４は、初期値をＴＳエンコーダ部４３に出力する。
【００７４】
ＴＳ多重化部４５は、ＴＳエンコーダ部４３からコンテンツのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットが入力され、多重情報生成部４６からＰＳＩ／ＳＩ（Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）パケットが入力される。ＴＳ多重化部４５は、コンテンツのＭＰＥＧ２−ＴＳパケット及びＰＳＩパケットを多重化して、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを生成する。ＴＳ多重化部４５は、生成したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４ＱＡＭ変調部４７に出力する。
【００７５】
多重情報生成部４６は、ＭＰＥＧ２システムにおけるＰＳＩ／ＳＩパケットをテレビ番組のデータ及びそのデータのチャンネルに合わせて生成する。多重情報生成部４６は、生成したＰＳＩ／ＳＩパケットをＴＳ多重化部４５に出力する。
【００７６】
６４ＱＡＭ変調部４７は、ＴＳ多重化部４５から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４Ｑ変調する。６４ＱＡＭ変調部４７は、６４ＱＡＭ変調したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを周波数多重部４８に出力する。
【００７７】
周波数多重部４８は、６４ＱＡＭ変調部４７から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを周波数多重して伝送波を生成する。周波数多重部４８は、伝送路４９を経由して、生成した伝送波を受信装置４１０に送信する。
【００７８】
受信装置４１０は、周波数分離部４１１、６４ＱＡＭ復調部４１２、ＴＳ分離部４１３、制御ＣＰＵ部４１４、ＴＳデコーダ部４１５、ＡＶデコーダ部４１６、及び初期値管理部４１７を有する。
【００７９】
周波数分離部４１１は、伝送路４９を経由して、送信装置４１から受信した伝送波から、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを周波数分離する。周波数分離部４１１は、分離したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４ＱＡＭ復調部４１２に出力する。
【００８０】
６４ＱＡＭ復調部４１２は、周波数分離部４１１から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを６４ＱＡＭ復調する。６４ＱＡＭ復調部４１２は、６４ＱＡＭ復調したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをＴＳ分離部４１３に出力する。
【００８１】
ＴＳ分離部４１３は、６４ＱＡＭ復調部４１２から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに分離する。ＴＳ分離部４１３は、制御ＣＰＵ部４１４からＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのフィルタリング制御情報を取得する。フィルタリング制御情報については、後述する。そして、ＴＳ分離部４１３は、取得したフィルタリング制御情報に応じて、分離したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを種類別に分類してＴＳデコーダ部４１５に出力する。
【００８２】
制御ＣＰＵ部４１４は、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのフィルタリング及びデスクランブルの制御をする。制御ＣＰＵ部４１４は、ＴＳ分離部４１３から取得したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットからフィルタリング制御情報及びデスクランブル制御情報を取得する。制御ＣＰＵ部４１４は、取得したフィルタリング制御情報をＴＳ分離部４１３に出力する。また、制御ＣＰＵ部４１４は、取得したデスクランブル制御情報をＡＶデコーダ部４１６に出力する。なお、デスクランブル制御情報については、後述する。
【００８３】
ＴＳデコーダ部４１５は、ＴＳ分離部４１３から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのうち、ビデオＴＳパケット及びオーディオＴＳパケットを、ＡＶデコーダ部４１６で処理可能なエレメンタリストリーム形式に変換する。ＴＳデコーダ部４１５は、生成したエレメンタリストリームをＡＶデコーダ部４１６に出力する。以下、ビデオＴＳパケットのエレメンタリストリームを「ビデオＥＳ」とも言い、オーディオＴＳパケットのエレメンタリストリームを「オーディオＥＳ」とも言う。
【００８４】
ＡＶデコーダ部４１６は、制御ＣＰＵ部４１４からデスクランブル制御情報が入力され、初期値管理部４１７から初期値が入力され、ＴＳデコーダ部４１５からエレメンタリストリームが入力される。ＡＶデコーダ部４１６は、エレメンタリストリームをデスクランブル及びデコード（復号）する。なお、初期値は、ビデオＥＳのデスクランブル鍵である初期鍵として機能する。ＡＶデコーダ部４１６は、ビデオＥＳをデコードして、画像を表示可能な形式のピクチャデータを生成する。また、ＡＶデコーダ部４１６は、オーディオＥＳをデコードして、音声を出力可能な形式のオーディオデータを生成する。ＡＶデコーダ部４１６は、生成したピクチャデータ及びオーディオデータを、受信装置４１０の外部に接続された出力装置に出力する。
【００８５】
ここで、出力装置は、表示装置（図示せず）及び出音装置（図示せず）を含む。表示装置は、例えば、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）ディスプレイ、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイ及び有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等である。出音装置は、例えば、スピーカーである。表示装置は、受信装置４１０から出力されたピクチャデータに基づいて、画像を表示する。出音装置は、受信装置４１０から出力されたオーディオデータに基づいて、音声を出音する。
【００８６】
初期値管理部４１７は、エレメンタリストリームのデスクランブルする際に使用される初期値を管理する。つまり、初期値管理部４１７は、初期値が格納される任意の記憶装置を有する。なお、初期値管理部４１７は、送信装置４１と共有された初期値を管理する。つまり、初期値管理部４１７は、初期値管理部４４に格納される初期値と同一の初期値が格納される。初期値管理部４１７は、初期値をＡＶデコーダ部４１６に出力する。
【００８７】
続いて、図２を参照して、本発明の実施の形態にかかるＴＳエンコーダ部４３の構成について説明する。図２は、本発明の実施の形態にかかるＴＳエンコーダ部４３のブロック図である。
【００８８】
ＴＳエンコーダ部４３は、ビデオエンコーダ２２、ビデオデコーダ２３、ハッシュ生成器２４、バッファ２５、スクランブラ２６、及びＴＳ処理部２７を有する。
【００８９】
ビデオエンコーダ２２は、コンテンツ生成部４２から出力された画像データをエレメンタリストリーム形式に変換をする。エレメンタリストリームは、画像データがエンコードされたデータである。よって、エレメンタリストリームは、Ｉピクチャ、Ｂピクチャ、及びＰピクチャのうちのいずれかのデータとなる。ビデオエンコーダ２２は、生成したエレメンタリストリームをビデオデコーダ２３及びスクランブラ２６に出力する。
【００９０】
ビデオデコーダ２３は、ビデオエンコーダ２２から出力されたエレメンタリストリームをデコードする。ビデオデコーダ２３は、エレメンタリストリームをデコードして生成したピクチャデータをハッシュ生成器２４に出力する。また、ビデオデコーダ２３は、デスクランブル制御情報であるリセットフラグを生成してＴＳ処理部２７に出力する。
【００９１】
ハッシュ生成器２４は、ビデオデコーダ２３から出力されたピクチャデータをハッシュ演算して、一意の値のハッシュを生成する。ハッシュ生成器２４は、生成したハッシュをバッファ２５に出力する。
【００９２】
バッファ２５は、ハッシュ生成器２４から出力されたハッシュ、又は、初期値管理部４４から出力された初期値を保持する。つまり、バッファ２５は、ハッシュ又は初期値が格納される任意の記憶装置である。バッファ２５は、保持しているハッシュ又は初期値を、スクランブル鍵としてスクランブラ２６に出力する。
【００９３】
スクランブラ２６は、バッファ２５から出力されたスクランブル鍵を使用して、ビデオエンコーダ２２から出力されたエレメンタリストリームをスクランブルする。スクランブラ２６は、スクランブルしたエレメンタリストリームをＴＳ処理部２７に出力する。
【００９４】
ＴＳ処理部２７は、スクランブラ２６から出力されたエレメンタリストリームをＭＰＥＧ２−ＴＳパケット形式へ変換する。ＴＳ処理部２７は、ビデオデコーダ２３から出力されたリセットフラグを、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに含まれるアダプテーション・フィールドに埋め込む。そして、ＴＳ処理部２７は、生成したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをＴＳ多重化部４５に出力する。
【００９５】
なお、本実施の形態では、このようにＭＰＥＧ２−ＴＳフォーマットに変換する場合について例示しているが、リセットフラグのように、受信装置４１０でのデスクランブルに必要な情報を埋め込むことできるフォーマットであれば、このフォーマットに限定されない。
【００９６】
続いて、本発明の実施の形態にかかるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの構成について説明する。図３は、本発明の実施の形態にかかるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの構成図である。ここでは、図１３を参照して説明したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットと異なる点について説明する。
【００９７】
本実施の形態にかかるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットは、アダプテーション・フィールドＦ３にリセットフラグＦ６が格納されるエリアを設けられている。なお、リセットフラグＦ６が格納されるエリアは、アダプテーション・フィールドＦ３のうち、任意のビット位置に設けられるようにしてよい。
【００９８】
続いて、図４を参照して、本発明の実施の形態にかかるＡＶデコーダ部４１６の構成について説明する。図４は、本発明の実施の形態にかかるＡＶデコーダ部４１６のブロック図である。
【００９９】
ＡＶデコーダ部４１６は、ビデオデコーダ３７、デスクランブラ３８、バッファ３９、及びハッシュ生成器３１０を有する。
【０１００】
ビデオデコーダ３７は、デスクランブラ３８から出力されたエレメンタリストリームをデコードする。ビデオデコーダ３７は、エレメンタリストリームをデコードして生成したピクチャデータを、受信装置４１０の外部及びハッシュ生成器３１０に出力する。ここで、ビデオデコーダ３７は、送信装置４１のビデオデコーダ２３と同一のデコード規則によってエレメンタリストリームをデコードする。つまり、ビデオデコーダ２３及びビデオデコーダ３７は、同一のエレメンタリストリームをデコードした場合、同一のピクチャデータを生成する。
【０１０１】
デスクランブラ３８は、バッファ３９から出力されたデスクランブル鍵を使用して、ＴＳデコーダ部４１５から出力されたエレメンタリストリームをデスクランブルする。デスクランブラ３８は、デスクランブルしたエレメンタリストリームをビデオデコーダ３７に出力する。
【０１０２】
バッファ３９は、初期値管理部４１７から出力された初期値、又は、ハッシュ生成器３１０から出力されたハッシュを保持する。つまり、バッファ３９は、ハッシュ又は初期値が格納される任意の記憶装置である。バッファ３９は、保持している初期値又はハッシュをデスクランブル鍵としてデスクランブラ３８に出力する。
【０１０３】
ハッシュ生成器３１０は、ビデオデコーダ３７から出力されたピクチャデータをハッシュ演算して、一意の値のハッシュを生成する。ハッシュ生成器３１０は、生成したハッシュをバッファ３９に出力する。ここで、ハッシュ生成器３１０は、送信装置４１のハッシュ生成器２４と同一の演算規則でハッシュを生成する。つまり、ハッシュ生成器２４及びハッシュ生成器３１０は、同一のピクチャデータを演算した場合、同一のハッシュを生成する。
【０１０４】
続いて、図５を参照して、本発明の実施の形態にかかる送信装置４１の動作について説明する。図５は、本発明の実施の形態にかかる送信装置４１の制御フローチャートである。
【０１０５】
コンテンツ生成部４２は、画像データ、音声データ、字幕データ、ＢＭＬデータ等のコンテンツを生成する。つまり、各コンテンツによって構成される動画像データが生成される。コンテンツ生成部４２は、生成した動画像データをＴＳエンコーダ部４３に出力する（Ｓ１０１）。
【０１０６】
ＴＳエンコーダ部４３は、コンテンツ生成部４２から出力された動画像データのうち、画像データ及び音声データのようにスクランブルによる保護が必要なデータを、エレメンタリストリームに変換してから、バッファ２５のスクランブル鍵を利用してスクランブルしてＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに変換する（Ｓ１０２）。ＴＳエンコーダ部４３は、生成したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをＴＳ多重化部４５に出力する。
【０１０７】
ＴＳ多重化部４５は、ＴＳエンコーダ部４３から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットと、多重情報生成部４６から出力されたＰＳＩ／ＳＩパケットと、ストリーム全体のビットレートを調整するためのＮＵＬＬパケットと、を１つのＭＰＥＧ２−ＴＳストリームに多重化する（Ｓ１０３）。ＴＳ多重化部４５は、生成したＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４ＱＡＭ変調部４７に出力する。
【０１０８】
ここで、日本の地上デジタル放送は、放送波を伝送するために６４ＱＡＭ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式で変調されている。また、日本のデジタル放送においては、携帯機器などの移動体に向けてワンセグメント放送と呼ばれる放送も行っている。ワンセグメント放送は、地上デジタル放送とは異なり、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ）方式で変調されている。６４ＱＡＭ変調方式で変調された地上デジタル放送の電波、及び、ＱＰＳＫ変調方式で変調されたワンセグメント放送の電波は、ＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ−Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）と呼ばれる方式で多重化され、送信されている。
【０１０９】
６４ＱＡＭ変調部４７は、ＴＳ多重化部４５から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４ＱＡＭ変調する（Ｓ１０４）。６４ＱＡＭ変調部４７は、６４ＱＡＭ変調したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを周波数多重部４８に出力する。
【０１１０】
周波数多重部４８は、６４ＱＡＭ変調部４７から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームをＯＦＤＭのサブキャリアとして多重化する（Ｓ１０５）。送信装置４１は、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを多重化して生成したＯＦＤＭ波を、受信装置４１０に向けて送信する（Ｓ１０６）。つまり、本実施の形態では、伝送路４９が、電波であるＯＦＤＭ波を伝送する自由空間である場合について例示している。
【０１１１】
なお、本発明では、送信装置４１と受信装置４１０の間でのストリームの送受信方法については、上述した方法に限定されない。例えば、伝送路４９は、自由空間のような無線のものに限定されず、ＩＰ網のように有線のものであってもよい。また、変調の有無及びその方法についても、上述したものに限定されない。つまり、６４ＱＡＭ変調を行わずに、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを送信するようにしてもよい。また、例えば、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームをＱＰＳＫ方式によって変調して送信するようにしてもよい。つまり、動画像データは、地上デジタル放送におけるテレビ番組データに限られず、ワンセグメント放送におけるテレビ番組データであってもよい。
【０１１２】
続いて、図６を参照して、本発明の実施の形態にかかるＴＳエンコーダ部４３の動作について説明する。図６は、本発明の実施の形態にかかるＴＳエンコーダ部４３の制御フローチャートである。
【０１１３】
ビデオエンコーダ２２は、ＴＳエンコーダ部４３から出力された画像データをエレメンタリストリームにエンコードする（Ｓ２０１）。ここで、画像データのエンコード方式は、例えば、Ｈ．２６４／ＡＶＣのように、送信装置側と受信装置側のそれぞれにおけるビデオデコーダでのデコード結果が等しくなるエンコード方式であれば、どのようなエンコード方式であってもよい。例えば、現在の日本のデジタル放送で採用されているＭＰＥＧ２形式では、デコード演算に小数演算が必要なため、デコーダの小数演算の精度や実装方法によって、デコード演算結果が異なってしまうことがある。つまり、このようなエンコード方式を採用すると、送信装置４１でのデコード演算結果と、受信装置４１０でのデコード演算結果とが異なってしまう場合がある。この場合、それぞれのデコード演算結果から生成されるスクランブル鍵及びデスクランブル鍵が異なるものとなるため、受信装置４１０で正常にデスクランブルすることができなくなってしまう。
【０１１４】
それに対して、Ｈ．２６４／ＡＶＣでは、整数のみでデコード演算をできるようになっているため、デコーダの小数演算の精度や実装方法に関わらずデコード演算結果が一致する。そのため、エンコード方式として、Ｈ．２６４／ＡＶＣを採用することによって、送信装置４１でのデコード演算結果と、受信装置４１０でのデコード演算結果のそれぞれから、同一のスクランブル鍵及びデスクランブル鍵を生成することができ、正常にデスクランブルをすることが可能となる。
【０１１５】
ビデオデコーダ２３は、ビデオエンコーダ２２から出力されたエレメンタリストリームをデコードする（Ｓ２０２）。ビデオデコーダ２３は、エレメンタリストリームをデコードして生成したピクチャデータをハッシュ生成器２４及びＴＳ処理部２７に出力する。ここで、一般的な画像のデコード方式では、Ｉピクチャがデコードできなければ、Ｉピクチャの前後に存在するＢピクチャや、Ｉピクチャの後に存在するＰピクチャのデコードが不可能となる。そこで、本実施の形態では、Ｉピクチャをスクランブル／デスクランブル鍵のリセットタイミングとすることにより、受信装置４１０によるデスクランブル及びデコードを行うまでの時間を最短化する。よって、Ｉピクチャをスクランブル／デスクランブル鍵のリセットタイミングとするために、送信装置４１がスクランブル対象となるエレメンタリストリームのピクチャの種類を判定する必要がある。
【０１１６】
そのため、ビデオデコーダ２３は、デコードにおいて、デコードしたエレメンタリストリームがＩピクチャか否かを判定する（Ｓ２０３）。Ｉピクチャか否かは、例えば、エレメンタリストリームに含まれるＰＣＴ（Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｓｔａｒｔ  Ｃｏｄｅ）によって判定する。
【０１１７】
デコードしたエレメンタリストリームがＩピクチャであると判定した場合（Ｓ２０３：Ｙｅｓ）、ＴＳエンコーダ部４３は、初期値管理部４４から初期値を取得して、バッファ２５に格納する。また、ビデオデコーダ２３は、リセットフラグを"１"として、ＴＳ処理部２７に出力する（Ｓ２０５）。そして、処理は、ステップＳ２０７に進む。
【０１１８】
デコードしたエレメンタリストリームがＩピクチャでないと判定された場合（Ｓ２０３：Ｎｏ）、ビデオデコーダ２３は、リセットフラグを"０"として、ＴＳ処理部２７に出力する（Ｓ２０６）。そして、処理は、ステップＳ２０７に進む。なお、この場合は、バッファ２５には、ビデオデコーダ２３によって前回デコードされたピクチャデータをハッシュ演算して生成されたハッシュが格納されていることになる。このハッシュは、後述するステップＳ２０９で格納されることになる。
【０１１９】
スクランブラ２６は、バッファ２５に格納された値をスクランブル鍵として利用して、ビデオエンコーダ２２から出力されたエレメンタリストリームをスクランブルする。よって、スクランブラ２６は、Ｉピクチャのエレメンタリストリームについては、初期値によってデスクランブルを行い、そのＩピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャのエレメンタリストリームについては、前回デコードされたピクチャのハッシュによってデスクランブルを行うことになる。スクランブラ２６は、スクランブルしたエレメンタリストリームをＴＳ処理部２７に出力する（Ｓ２０７）。ここで、スクランブラ２６におけるスクランブルのアルゴリズムとして、どのようなアルゴリズムを採用するようにしてよい。
【０１２０】
ＴＳ処理部２７は、スクランブラ２６から出力されたエレメンタリストリームをＭＰＥＧ２−ＴＳパケット化する。そして、ＴＳ処理部２７は、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのアダプテーション・フィールドＦ３に、ビデオデコーダ２３から出力されたリセットフラグＦ６を格納する。これによって、Ｉピクチャのエレメンタリストリームから生成されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのアダプテーション・フィールドＦ３には、リセットフラグが"１"で格納され、Ｂピクチャ及びＰピクチャのエレメンタリストリームから生成されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのアダプテーション・フィールドＦ３には、リセットフラグが"０"で格納される。
【０１２１】
ハッシュ生成器２４は、ビデオデコーダ２３によってデコードされたピクチャデータから、ハッシュを生成する（ステップＳ２０８）。ここで、ハッシュ生成器２４において、ハッシュを生成するアルゴリズムとして、どのようなアルゴリズムを採用するようにしてもよい。例えば、ＳＨＡ−１又はＭＤ５等のアルゴリズムを採用する。また、ピクチャから生成することができる一意な値であれば、ハッシュ以外の値を生成するようにしてもよい。ハッシュ生成器２４は、生成したハッシュをバッファ２５に格納する（Ｓ２０９）。バッファ２５に格納されたハッシュは、次にデコードするエレメンタリストリームがＢピクチャ又はＰピクチャである場合に、ステップＳ２０７においてスクランブル鍵として使用される。
【０１２２】
続いて、図７を参照して、本発明の実施の形態にかかる受信装置４１０の動作について説明する。図７は、本発明の実施の形態にかかる受信装置４１０の制御フローチャートである。
【０１２３】
受信装置４１０は、送信装置４１から伝送路４９を通じてＯＦＤＭ波を受信する（Ｓ３０１）。受信装置４１０が受信したＯＦＤＭ波は、周波数分離部４１１に入力される。周波数分離部４１１は、入力されたＯＦＤＭ波からＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを分離する（Ｓ３０２）。周波数分離部４１１は、分離したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４ＱＡＭ復調部４１２に出力する。なお、この時点では、ＭＰＥＧ２−ＴＳストリームは、６４ＱＡＭ変調された状態となっている。
【０１２４】
６４ＱＡＭ復調部４１２は、周波数分離部４１１によって分離されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを６４ＱＡＭ復調する（Ｓ３０３）。６４ＱＡＭ復調部４１２は、６４ＱＡＭ復調したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームをＴＳ分離部４１３に出力する。
【０１２５】
ＴＳ分離部４１３は、６４ＱＡＭ復調部４１２から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットに分離する（Ｓ３０４）。ＴＳ分離部４１３は、分離したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのコピーを制御ＣＰＵ部４１４に出力する。ここで、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのＴＳヘッダ部分には、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケットにどのような種類のデータが格納されているかを識別するための識別子が含まれている。この識別子は、ＰＩＤ（Ｐａｃｋｅｔ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ）と呼ばれる。制御ＣＰＵ部４１４は、ＴＳ分離部４１３から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットからＰＩＤを取得して、取得したＰＩＤをフィルタリング制御情報としてＴＳ分離部４１３に出力する。ＴＳ分離部４１３は、制御ＣＰＵ部４１４から出力されたＰＩＤに基づいて、コピー元のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの種類を判別する。ＴＳ分離部４１３は、判別結果に応じて、画像、音声、及びＰＳＩ／ＳＩ等の種類別にＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを分類する。ＴＳ分離部４１３は、分類したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをＴＳデコーダ部４１５に出力する。
【０１２６】
また、制御ＣＰＵ部４１４は、ＴＳ分離部４１３から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットを解析して、解析したＭＰＥＧ２−ＴＳパケットからデスクランブル制御情報であるリセットフラグを取得する（Ｓ３０５）。制御ＣＰＵ部４１４は、ＴＳ分離部４１３から出力された制御ＣＰＵ部４１４は、取得したリセットフラグをＡＶデコーダ部４１６に出力する。
【０１２７】
ＴＳデコーダ部４１５は、ＴＳ分離部４１３によって分離されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのうち、ビデオＴＳパケット及びオーディオＴＳパケットをエレメンタリストリームに変換するとともに、ＰＳＩ／ＳＩパケットをセクション形式に変換する（Ｓ３０６）。ＴＳデコーダ部４１５は、エレメンタルストリーム及びセクション形式に変換したＰＳＩ／ＳＩをＡＶデコーダ部４１６に出力する。なお、この時点では、エレメンタルストリームは、スクランブルされた状態となっている。
【０１２８】
ＡＶデコーダ部４１６は、ＴＳデコーダ部４１５から出力されたエレメンタリストリームと、制御ＣＰＵ部４１４から出力されたリセットフラグＦ６と、初期値管理部４１７から出力された初期値とに基づいて、エレメンタリストリームをデスクランブルする（Ｓ３０７）。さらに、ＡＶデコーダ部４１６は、デスクランブルされたエレメンタリストリームをデコードして、ピクチャデータ及びオーディオデータを生成する。ＡＶデコーダ部４１６は、生成したピクチャデータ及びオーディオデータを、受信装置４１０外部に接続された出力装置に出力する（Ｓ３０８）。
【０１２９】
続いて、図８を参照して、本発明の実施の形態にかかるＡＶデコーダ部４１６の動作について説明する。図８は、本発明の実施の形態にかかるＡＶデコーダ部４１６の制御フローチャートである。
【０１３０】
制御ＣＰＵ部４１４は、ＴＳ分離部４１３から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットから、ビデオＴＳパケットをサーチする。制御ＣＰＵ部４１４は、ビデオＴＳパケットとしてサーチされたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのアダプテーション・フィールドＦ３を解析してリセットフラグＦ６を取得する（Ｓ４０１）。制御ＣＰＵ部４１４は、取得したリセットフラグＦ６をＡＶデコーダ部４１６に出力する。また、ＴＳデコーダ部４１５は、ＴＳ分離部４１３から出力されたＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをエレメンタリストリーム形式に変換する。ＴＳデコーダ部４１５は、生成したエレメンタリストリームをＡＶデコーダ部４１６に出力する。
【０１３１】
ＡＶデコーダ部４１６は、制御ＣＰＵ部４１４から出力されたリセットフラグＦ６を取得する（Ｓ４０２）。ここで、ＴＳデコーダ部４１５からＡＶデコーダ部４１６にビデオＴＳパケットが出力されるときに、そのビデオＴＳパケットのアダプテーション・フィールドＦ３中のリセットフラグＦ６が、制御ＣＰＵ部４１４からＡＶデコーダ部４１６に出力されるように、それぞれの出力タイミングを同期するものとする。
【０１３２】
ＡＶデコーダ部４１６は、取得したリセットフラグＦ６が"１"であるか否かを判定する（Ｓ４０３）。つまり、ＡＶデコーダ部４１６は、ＴＳデコーダ部４１５から出力されたビデオＴＳパケットが、Ｉピクチャであるか否かを判定することになる。
【０１３３】
リセットフラグＦ６が"１"である場合、ＡＶデコーダ部４１６は、初期値管理部４１７のＩＣカードリーダに挿入されているＩＣカードに格納されている初期値を読み出してバッファ３９に格納する（Ｓ４０４）。そして、処理は、ステップＳ４０５に進む。
【０１３４】
リセットフラグＦ６が"１"でない場合、処理は、ステップＳ４０５に進む。なお、この場合は、バッファ３９には、ビデオデコーダ３７によって前回デコードされたピクチャデータから生成されたハッシュが格納されていることになる。このハッシュは、後述するステップＳ４０８で格納されることになる。
【０１３５】
このように、本実施の形態では、送信装置４１と受信装置４１０の間でスクランブル／デスクランブル鍵の初期値を共有する手段の一例としてＩＣカードを利用した共有を行っている。具体的には、コンテンツ管理者は、初期値が記録されたＩＣカードを受信装置４１０のユーザに配布して、ユーザが配布されたＩＣカードを受信装置４１０に挿入することで、初期値の共有が行われる。
【０１３６】
しかし、初期値を共有する方法は、これに限られない。例えば、ＩＣカード以外の外部記憶媒体によって共有するようにしてもよい。外部記憶媒体として、例えば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｂｕｓ）メモリ、外付けハードディスク、又は光ディスク等を使用するようにして、初期値管理部４４、４１７がこれらから初期値を読み取り可能としてもよい。また、送信装置４１及び受信装置４１０に入力装置を有するようにして、コンテンツ管理者又はユーザが入力装置を介して、同一の初期値を初期値管理部４４、４１７に対して入力するようにしてもよい。入力装置として、例えば、キーボード及びマウス等を使用するようにしてもよい。
【０１３７】
デスクランブラ３８は、バッファ３９に格納された値をデスクランブル鍵として利用して、ＴＳデコーダ部４１５から出力されたエレメンタリストリームをデスクランブルする（Ｓ４０５）。よって、デスクランブラ３８は、送信装置４１のスクランブラ２６と同様に、Ｉピクチャのエレメンタリストリームについては、初期値によってデスクランブルを行い、そのＩピクチャを参照するＢピクチャ及びＰピクチャのエレメンタリストリームについては、前回デコードされたピクチャのハッシュによってデスクランブルを行うことになる。デスクランブラ３８は、デスクランブルしたエレメンタリストリームをビデオデコーダ３７に出力する。
【０１３８】
ビデオデコーダ３７は、デスクランブラ３８から出力されたエレメンタリストリームをデコードして、ピクチャデータを生成する（Ｓ４０６）。ビデオデコーダ２３は、生成したピクチャデータをハッシュ生成器３１０に出力する。
【０１３９】
ハッシュ生成器３１０は、ビデオデコーダ３７から出力されたピクチャデータから、ハッシュを生成する（Ｓ４０７）。ハッシュ生成器２４は、生成したハッシュをバッファ３９に格納する（Ｓ４０８）。
【０１４０】
また、ビデオデコーダ３７は、エレメンタリストリームのデコード結果であるピクチャデータを、受信装置４１０の外部に接続された出力装置（図示せず）に出力する（Ｓ４０９）。
【０１４１】
続いて、図９を参照して、本実施の形態にかかるメカニズム及び効果について説明する。図９は、時間軸上においてＭＰＥＧ２−ＴＳパケットの受信タイミングと、それらのＭＰＥＧ２−ＴＳパケットから得られるピクチャとの関係を示す図である。
【０１４２】
図９は、チャンネル切り替え後のストリームに含まれるＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０４〜７３３の受信が、時刻７００から開始される様子を示している。最初にＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０４受信される。その後は、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０５〜６３３が順次受信される。
【０１４３】
図９では、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７１０、７１３、７１４、７１９、７２７、７２９のそれぞれは、オーディオＴＳパケットを示し、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０９、７１６、７２５のそれぞれは、ＥＣＭパケットを示す。それら以外のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのそれぞれは、ビデオＴＳパケットを示す。
【０１４４】
各ビデオＴＳパケットを受信することによって、ピクチャ７３３〜７４１に示す各種ピクチャを得ることができる。各種ピクチャは、複数のＭＰＥＧ２−ＴＳパケットにより構成される。
【０１４５】
具体的には、図９に示すＭＰＥＧ２−ＴＳストリームには、ピクチャとして、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０３、７０４により構成されるＢピクチャ７３３と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０８、７１１により構成されるＢピクチャ７３５と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７１２、７１５により構成されるＢピクチャ７３７と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７２３、７２４により構成されるＢピクチャ７３９と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７２６、７２８により構成されるＢピクチャ７４０と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０５、７０６、７０７により構成されるＩピクチャ７３４と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７２０、７２１、７２２により構成されるＩピクチャ７３８と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７１７、７１８により構成されるＰピクチャ７３７と、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７３０、７３１、７３２により構成されるＰピクチャ７４１と、が含まれている。
【０１４６】
チャンネル切り替え後、ストリームの受信を開始した時刻７００で、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０４を得る。ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０４は、Ｂピクチャ７３３を構成するパケットであるが、受信開始時刻７００では、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０３を受信することができないため、Ｂピクチャ７３３は得ることができない。
【０１４７】
時刻７０１で、Ｉピクチャ７３４を構成するＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０５、７０６、７０７が全て受信される。ステップＳ４０１において、制御ＣＰＵ部４１４は、ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０５のアダプテーション・フィールドＦ３を解析して、ステップＳ４０２においてリセットフラグＦ６を得る。また、ステップＳ３０６において、ＴＳデコーダ部４１５は、Ｉピクチャ７３４が含まれるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットをエレメンタリストリームに変換する。
【０１４８】
ステップＳ４０３において、ＡＶデコーダ部４１６は、リセットフラグＦ６が"１"であるか、又は"０"であるかの判定を行う。ステップＳ２０３、Ｓ２０４、Ｓ２０５の処理によって、Ｉピクチャ７３４を構成するＭＰＥＧ２−ＴＳパケット７０５、７０６、７０７には、リセットフラグＦ６に"１"が格納されている。そのため、処理はステップＳ４０４に進み、ＡＶデコーダ部４１６は、初期値管理部４１７から初期値を読み出してバッファ３９に格納する。そして、ステップＳ４０５において、デスクランブラ３８は、バッファ３９に格納された初期値をデスクランブル鍵として、Ｉピクチャ７３４が格納されるエレメンタリストリームをデスクランブルすることにより、時刻７０１でデスクランブルされたＩピクチャ７３４を得ることができる（Ｓ４０６）。
【０１４９】
また、ステップＳ４０７及びＳ４０８において、ハッシュ生成器３１０は、時刻７０１で得られたＩピクチャ７３４からハッシュを生成し、生成されたハッシュをバッファ３９に格納する。
【０１５０】
時刻７０１以降は、時刻７０２にてＩピクチャ７３８を検出するまでに得られるＭＰＥＧ２−ＴＳパケットのアダプテーション・フィールドには"０"が格納されたリセットフラグＦ６しか得ることがない。そのため、Ｂピクチャ７３５が格納されたエレメンタリストリームをデスクランブルする際は、ステップＳ４０８にてバッファ３９に格納されたＩピクチャ７３４のハッシュを用いてデスクランブルされる。同様に、Ｂピクチャ７３６が格納されたエレメンタリストリームは、ステップＳ４０８にてバッファ３９に格納されたＢピクチャ７３５のハッシュを用いてデスクランブルされ、Ｐピクチャ７３７が格納されたエレメンタリストリームは、ステップＳ４０８にてバッファ３９に格納されたＢピクチャ７３６のハッシュを用いてデスクランブルされる。
【０１５１】
以上より、本実施の形態では、正常な画像を出力することができる時刻を、図１４に示す時刻６０３に対応する時刻７０２から、時刻７０１にまで短縮することが可能となる。つまり、本実施の形態では、ＥＣＭを受信する前に受信したＩピクチャであってもデスクランブルすることができ、正常な画像を得ることができる。よって、ＥＣＭを受信した後に到着するＩピクチャを待たなくても良いため、特許文献１に開示の技術と比較して、チャンネル切り替え時間を短縮することができるという効果を奏する。
【０１５２】
以上に説明したように、本実施の形態では、予め用意されたＩピクチャのデスクランブル鍵によって、Ｉピクチャをデスクランブルするようにしている。そして、Ｉピクチャに基づいて、Ｉピクチャを参照するピクチャのデスクランブル鍵を生成して、生成したデスクランブル鍵によって、Ｉピクチャを参照するピクチャをデスクランブルする。
【０１５３】
これによれば、例えば、ＥＣＭのような他のデータの受信タイミングに関係なく、Ｉピクチャを受信した時点から、正常な画像を出力することができる。そのため、本実施の形態によれば、チャンネル切り替え時間を短縮することができる。
【０１５４】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【０１５５】
上述した本実施の形態では、送信装置４１をデジタル放送送信装置に適用し、受信装置４１０をデジタルテレビ受像機に適用した場合について例示したが、これに限られない。例えば、送信装置４１を、生成したＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを外部記憶媒体に格納するレコーダに適用し、受信装置４１０を、外部記憶媒体に格納されたＭＰＥＧ２−ＴＳストリームを再生するプレーヤに適用するようにしてもよい。
【０１５６】
上述した本実施の形態では、ビデオデコーダ２３及びビデオデコーダ３７が生成したピクチャデータに基づいて、ハッシュを生成する場合について例示したが、これに限られない。ピクチャデータにデコードする前のエレメンタリストリームに基づいて、ハッシュを生成するようにしてもよい。
【符号の説明】
【０１５７】
１１        鍵管理装置
１２        Ｋｗ暗号化部
１３、４５    ＴＳ多重化部
１４        Ｋｓ暗号化部
１５、２６    スクランブラ
１６、４２    コンテンツ生成部
１７        ＴＳエンコーダ
１８、４７    ６４ＱＡＭ変調部
１９、４９    伝送路
２２        ビデオエンコーダ
２３、３７    ビデオデコーダ
２４、３１０    ハッシュ生成器
２５、３９    バッファ
２７        ＴＳ処理部
３８、１１４    デスクランブラ
４１、１２８    送信装置
４３        ＴＳエンコーダ部
４４、４１７    初期値管理部
４６、１２５    多重情報生成部
４８、１２６    周波数多重部
１１０、４１０    受信装置
１１１、４１２    ６４ＱＡＭ復調部
１１２、４１３    ＴＳ分離部
１１３        制御ＣＰＵ
１１５        特殊鍵復号モジュール
１１６        汎用鍵復号モジュール
１１７、１２０    個別鍵Ｋｍｉ
１１８、１２１    Ｋｗ復号化部
１１９、１２２    Ｋｓ復号化部
１２３        ＴＳデコーダ
１２４        ＡＶデコーダ
１２７、４１１    周波数分離部
１２８、４１０    送信装置
２００        ビデオＥＳ
２０１        オーディオＥＳ
２０２、２０３    ビデオＰＥＳ
２０４、２０５    オーディオＰＥＳ
２０６、２０７、２０８、２０９    ビデオＴＳパケット
２１０、２１１、２１２、２１３    オーディオＴＳパケット
２１４        ＭＰＥＧ２−ＴＳストリーム
２１５、２１６、２１７、２１８    ＥＣＭパケット
２１９        ＥＣＭ
３００、３０１、３０３、３０５、３０６、６３４、６３６、６３７、６４０、６４１、７３３、７３５、７３６、７３９、７４０    Ｂピクチャ
３０２、６３５、６３９、７３４、７３８    Ｉピクチャ
３０４、３０７、６３８、６４２、７３７、７４１    Ｐピクチャ
４１４        制御ＣＰＵ部
４１５        ＴＳデコーダ部
４１６        ＡＶデコーダ部
Ｆ１        ＭＰＥＧ２−ＴＳパケット
Ｆ２        ＴＳヘッダ
Ｆ３        アダプテーション・フィールド
Ｆ４        データ・バイト
Ｆ６        リセットフラグ
【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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