JP3831453B2 - 放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御するための方法及び装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御するための方法及び装置に関連し、更に、信号を放送する方法及び装置に関連する。
【０００２】
【従来の技術】
放送システムにおいて、衛星を用いる放送、アンテナを用いる地上放送、ケーブルを用いる放送を含む幾つかの放送方法が用いられる。信号の放送には、アナログ又はデジタル技術が用いられる。特に、デジタル技術を用いる放送システムにおいて、複数の放送会社（broarcaster）からの複数のプログラムを放送するためにデジタル・データ・ストリームが用いられる。デジタル信号の放送の標準はＭＰＥＧ II 標準である。この標準によると、複数の放送会社から発せられる複数の圧縮されたデジタル・データ信号が、１つのデジタル・トランスポート・ストリーム（transport stream）にマルチプレキシングされる。トランスポート・ストリームは送信する前に搬送波上に変調される。
【０００３】
そのような放送信号を受信するには、デジタル・トランスポート・ストリームを復調し、その圧縮を解除し、受信のためのアナログ・フォーマットに変換するデコーダが必要である。デコーダは、例えば、デジタル・トランスポート・ストリームにおける情報テーブルによって指定されたように、対応する放送会社から発せられる特定の信号を識別し、それらの信号をテレビジョン又はラジオの個別のチャンネルに呈示する。
【０００４】
放送会社が、例えば、制御データ、デコーダ・オペレーション設定、又はデータのオペレーションを制御するその他のデータを転送することによって、デコーダのオペレーションを制御することが可能である。デジタル信号を放送する標準の方法が用いられるので、何れの放送会社も、デコーダの所有者又は使用者の許可なくデコーダのオペレーションを制御する信号を放送することができる。許可されていない放送会社により放送されるそのような制御情報は、例えば、許可された放送会社から発せられる放送信号を受信するデコーダのオペレーションに有害であり得る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御する方法であって、許可された放送会社によってのみ該オペレーションの制御を可能にする方法を提供することである。
【０００６】
本発明の別の目的は、放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御する装置であって、デコーダにおいて提供され、許可された放送会社によってのみ該オペレーションの制御を可能にする装置を提供することである。
【０００７】
本発明の更に別の目的は、説明した方法及び装置において用いられる信号を放送するための方法及び装置であって、許可された放送会社のみがそのような信号を放送できるようにした、方法及び装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に従うと、放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御する方法が提供され、該方法は、放送信号を生成するステップと、暗号化したシグネチャ（signature）を生成して前記シグネチャを前記信号に加えるステップと、前記シグネチャを伴う前記信号を放送するステップと、前記デコーダにおいて前記信号を受信するステップと、前記シグネチャを解読するステップと、解読した前記シグネチャと検証（verification）値を比較するステップと、マッチした場合に、前記デコーダの更なるオペレーションを許可するステップと、マッチしなかった場合に、前記デコーダの更なるオペレーションを許可しないステップと、を含む。
【０００９】
本発明に従うと、放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御する装置が更に提供され、該装置は、暗号化されたシグネチャを伴う放送信号を受信する手段と、前記シグネチャを解読する手段と、解読した前記シグネチャと検証値を比較する手段と、比較がマッチしたか又はマッチしなかったかの結果に依存して、前記デコーダの通常のオペレーションを許可するように又は許可しないようにする手段と、を含む。
【００１０】
このようにして、放送信号の発信元が検証されて、シグネチャが検証値とマッチ（一致）したときのみデコーダのオペレーションが許可される、方法及び装置が得られる。
【００１１】
本発明を例を用いて図面を参照して更に説明する。
【００１２】
【実施例】
図１を参照すると、放送システムが示されており、３つの放送会社１〜３がマルチプレクサ・ユニット４で結合されている。マルチプレクサ・ユニット４は、放送会社１〜３から与えられる放送信号のスクランブリング（scrambling）、エンコーディング、及び圧縮を行うための手段を備え、そのようにして得られたデジタル・データ・ストリームは、デジタル・トランスポート・ストリームへとマルチプレキシングされる。示された実施例において、このデジタル・トランスポート・ストリームは、送信の前に変調器５によって変調される。マルチプレクサ・ユニット４及び変調器５を含む装置のオペレータは、公衆の受信装置への信号の送信に関して責任がある。図１では、一例として１つのテレビジョン・セット６が示されている。１つ又はそれ以上の放送会社１〜３は、予約支払い（subscription）を意味する有料ＴＶの概念に従って運営される私設の放送会社であり得、これは、特定の放送会社が放送するプログラムを見たい人は、その放送を予約購買（subscribe）して適当な料金を払わねばならないことを意味する。
【００１３】
信号の送信は、衛星リンク７、地上（terrestrial）リンク８又はケーブル・システム９を含む１つ又はそれ以上の遠隔通信チャンネルを通じて行われる。
【００１４】
放送会社１〜３によって与えられる放送信号のいずれのものへのアクセスも、図２で概略的に示されるデコーダ１０を必要とする。各デコーダ１０には、受信した信号を復調するための復調器１２が与えられる。典型的には、復調器への入力は、９５０ＭＨｚから２０５０ＭＨｚの間の変調されたデータ・ストリームである。復調器１２の出力はデジタル・トランスポート・ストリームである。デコーダ１０には、スマート・カード（smart card）１４と既知の様式で共働する条件的（conditional）アクセス・モジュール１３が与えられる。説明する実施例において、条件的アクセス・モジュール１３とスマート・カード１４は個別のユニットとして示されているが、それらを個別にしなくてもよい。例えば、条件的アクセス・モジュール１３をデコーダ１０に含むようにしてもよい。
【００１５】
更に、デコーダには、デジタル・トランスポート・ストリームをデマルチプレキシングするデマルチプレクサ（demultiplexer）１５と、信号を元のシーケンスのデジタル・サンプルに圧縮解除するため及びデジタル・サンプルを元のアナログのオーディオ及びビデオ・フォーマットに変換するための圧縮解除（decompression）ユニット１６が与えられる。
【００１６】
条件的アクセス・モジュール１３は、条件的アクセス・データ・フィルタをもつデスクランブラ（descrambler）１７と、デスクランブラ１７を制御するマイクロプロセッサ１８とを含む。デコーダ１０のオペレーションは、制御情報を記憶する非揮発性メモリ２１及び揮発性メモリ２０に接続されたマイクロプロセッサ１９によって制御される。
【００１７】
マルチプレクサ４によって生成されたデジタル・トランスポート・ストリームは、デコーダの正しいオペレーションのための情報を含む情報テーブルを連続的に又は周期的に含み得る。この情報テーブルはその中に、許可された放送会社から発せられたデジタル・トランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションのリストを含む。より詳細な説明は、ＭＰＥＧ標準に関する刊行物を参照されたい。何れの放送会社も信号をデコーダ１０に送信できるので、デコーダのメモリにおいて情報テーブルを記憶することによって、許可された放送会社のみがデコーダの制御を許されるようにすることが重要である。そのために、マルチプレクサ４の許可されたオペレータは、少なくとも、オペレータがデコーダ１０に新しい情報テーブルを提供することを望むときに、暗号化されたシグネチャを生成し、マルチプレクサ４によって与えられるデジタル・トランスポート・ストリームにその暗号化されたシグネチャを加える。シグネチャは、マルチプレクサにおいて生成されてもよいし、また、マルチプレキシング・ステージの前に生成されてもよいことに、留意されたい。説明した実施例において、暗号化したシグネチャは、ワンウエイ・ハッシュ・ファンクション（one-way hash function）を情報テーブルに含まれる情報に適用することによって生成される。ワンウエイ・ハッシュ・ファンクションの結果は、次に、例えば、公知のＲＳＡ暗号化方法のような公開鍵（public key）暗号方法の秘密（secret）キーを用いて暗号化される。しかしながら、暗号化されたシグネチャを、別の適当な様式で生成してもよい。
【００１８】
デコーダの製造の間に情報テーブルをデコーダのメモリに記憶することができることに留意されたい。デコーダ１０のオペレーションの間に、新しい情報テーブルが、用いられる遠隔通信チャンネルを経てサブスクライバのデコーダに送信され得、そして、この新しい情報テーブルは、揮発性メモリ又は非揮発性メモリの何れかに記憶される。一般に、情報テーブルにはアイデンティフィケーション番号が付加され、それによって、デコーダ１０は、その番号とデコーダにおいて既に使用可能な情報テーブルの番号とを比較することができる。
【００１９】
デコーダがスイッチ・オンされると、マイクロプロセッサ１９は、情報テーブルがデコーダ１０において使用可能か否かをチェックする。使用可能でない場合、マイクロプロセッサ１９は、図３のフローチャートに示すように、指定された期間内のデジタル・トランスポート・ストリームにおける情報テーブル及びシグネチャを探す。その目的のために、復調器１２からのデジタル・トランスポート・ストリームが、マイクロプロセッサ１８及び１９によって制御されるように、デスクランブラ１７によって条件的にスクランブル解除（descramble）される。図３のフローチャートに示すように、マイクロプロセッサ１９は、指定された期間が経過し且つシグネチャと情報テーブルが発見されない場合には、更なるオペレーションを許可しない。
【００２０】
しかしながら、指定された期間内にシグネチャと情報テーブルが得られた場合には、非揮発性メモリ２１に記憶された公開鍵暗号方法の公開鍵を用いてシグネチャが解読（decript）され、送信側で用いられたものと同じワンウエイ・ハッシュ・ファンクションが情報テーブルに含まれる情報に適用される。解読されたシグネチャはハッシュ・ファンクションの結果と比較され、一致した場合には、情報テーブルの情報が、通常の様式でのデコーダ１０の更なるオペレーションに用いられるように、非揮発性メモリ２１に記憶される。その後に、マイクロプロセッサ１９は、受信したトランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションが情報テーブルのアイデンティフィケーションのリストにあるかをチェックする。ある場合には、デコーダ１０の通常のオペレーションがイネーブルとされる。これは、デスクランブラ１７によるデジタル・トランスポート・ストリームのデスクランブリングが継続し、かつ、デスクランブルされたデータ・ストリームが、デマルチプレクサ１５及び圧縮解除ユニット１６によってデマルチプレキシング及び圧縮解除される、ということを意味する。しかしながら、一致がなかった場合（即ち、解読されたシグネチャとハッシュ・ファンクションの結果とが一致しなかった場合）又はアイデンティフィケーションがリストにない場合（即ち、受信したトランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションが、情報テーブルのアイデンティフィケーションのリストにない場合）には、デコーダ１０の正常のオペレーションを許可されない。そうするために、マイクロプロセッサ１９は圧縮解除ユニット１６をスイッチ・オフし、デコーダ１０が全く使用できないようにする。別の方法としては、マイクロプロセッサ１９はデスクランブラ１７をスイッチ・オフし、スクランブルされていない信号に対する通常のオペレーションを継続するようにする。デスクランブラ１７のスイッチ・オフは、例えば、符号２２で概略的に示すスイッチを通じて復調器１２の出力をデマルチプレクサ１５の入力に直接に接続することによって行われる。
【００２１】
デコーダ１０のスイッチ・オンのときに、マイクロプロセッサ１９が情報テーブルが使用可能であることを見つけたとき、マイクロプロセッサ１９は、受信したトランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションが、使用可能な情報テーブルのアイデンティフィケーションのリストにあるかをチェックする。ない場合には、デコーダ１０の正常のオペレーションを許可されない。
【００２２】
両方の場合において、即ち、正常のオペレーションが許可される場合又は許可されない場合において、マイクロプロセッサ１９は、受信したトランスポート・ストリームに新しい情報テーブルが現れているかを連続的にチェックする。マイクロプロセッサ１９が新しい情報テーブルを発見するとすぐに、マイクロプロセッサ１９は、トランスポート・ストリームから情報テーブル及びシグネチャを獲得し、上記で説明したように受信した情報テーブルの検証を開始する。
【００２５】
上記の説明から、本発明は、許可された放送者のみによりデコーダのオペレーションを制御するための方法及び装置を提供することが理解されるであろう。説明した実施例では、トランスポート・ストリームの情報テーブルが暗号化されたシグネチャを生成するために用いられるが、別の適当な様式で暗号化されたシグネチャを生成して、デコーダでそのシグネチャを検証し、検証値と一致するか否かによってデコーダの通常のオペレーションを許可又は不許可とすることも可能である。更に、デコーダの正常のオペレーションを許可又は不許可とするために、トランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションをチェックすること（即ち、受信したトランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションが情報テーブルのアイデンティフィケーションのリストにあるかをチェックする処理）が必ず必要というわけではないことに留意されたい。
【００２６】
従って、本発明は上記の実施例に限定されるものではなく、請求項の範囲内において多種の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、典型的なデジタル放送システムとデコーダを含む多数のレシーバのうちの１つの概略図を示す。
【図２】図２は、デコーダのオペレーションを制御するための装置を含むデコーダの概略図を示す。
【図３】図３は、本発明の方法を説明するフローチャートである。

Claims (8)

1. 放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御する方法において、
   放送信号を生成するステップであって、
   複数の信号ソースを多重にしたものとしてのデジタル・トランスポート・ストリームを生成するステップ、および
   前記信号デコーダのオペレーションのための情報テーブルを含ませるステップであって、前記情報テーブルは、許可された放送側から送出されたデジタル・トランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションのリストを含むものであり、前記情報テーブルの情報は、暗号化されたシグネチャを生成するために用いられるものである、情報テーブルを含ませるステップ
   を含む放送信号を生成するステップと、
   前記シグネチャを前記放送信号に付加するステップと、
   前記シグネチャとともに前記放送信号を放送するステップと
   を備え、
   前記信号デコーダのオペレーションを制御する装置は、前記シグネチャを解読し、解読された前記シグネチャと検証値とを比較し、一致した場合に、前記デコーダのオペレーションのための前記情報テーブルの前記情報を用いての前記デコーダの更なるオペレーションを許可し、一致しなかった場合に、前記デコーダの更なるオペレーションを不許可にし、前記解読されたシグネチャは、前記情報テーブルの情報に基づき且つ検証値として用いられる情報と比較されるものである、
   方法。
2. 請求項１に記載の方法において、前記情報テーブルはアイデンティフィケーション及び前記デコーダに対する制御データを含み、前記暗号化されたシグネチャを生成するためのステップは、ワンウエイ・ハッシュ・ファンクションを用いて前記情報テーブルの情報を縮め且つ前記ワンウエイ・ハッシュ・ファンクションを用いた結果を公開鍵暗号アルゴリズムの秘密キーを用いて暗号化することを含み、暗号化された前記シグネチャは対応する公開鍵を用いて解読され、かつ前記検証値は、前記ワンウエイ・ハッシュ・ファンクションを用いて前記デコーダにおいて前記情報テーブルを縮めることにより得られる、方法。
3. 請求項２に記載の方法において、前記情報テーブルを記憶するステップを含み、前記情報テーブルはトランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションのリストを含み、受信したトランスポート・ストリームの前記アイデンティフィケーションは、記憶された前記情報テーブルの前記アイデンティフィケーションのリストと比較され、かつ、前記アイデンティフィケーションが前記リストにあるか否かに従って、前記デコーダのオペレーションを許可されるか又は許可されないようにされる、方法。
4. 放送システムにおける信号デコーダのオペレーションを制御する装置において、暗号化したシグネチャが付加された放送信号を受信する手段と、前記シグネチャを解読する手段と、解読した前記シグネチャと検証値とを比較する手段と、比較が一致したか否かの結果に従って、前記デコーダの通常のオペレーションを許可するか又は許可しないようにする手段とを備え、
   前記放送信号はアイデンティフィケーション及び制御データを含む情報テーブルを含み、
   前記装置は更に、メモリに前記情報テーブルを記憶する手段と、前記情報テーブルを用いて前記デコーダをオペレーションさせる手段と、前記情報テーブルの情報から前記検証値を生成する手段と、受信したトランスポート・ストリームのアイデンティフィケーションと前記情報テーブルのアイデンティフィケーション値のリストとを比較する手段とを備える、
   装置。
5. 請求項４に記載の装置において、公開鍵を記憶する手段を備え、前記の前記シグネチャを解読する手段は、前記シグネチャを解読するために前記公開鍵を用いる、装置。
6. 請求項４又は５に記載の装置において、前記検証値を生成する手段は、前記検証値を得るためにワンウエイ・ハッシュ・ファンクションを用いて前記情報テーブルを縮める手段を含む、装置。
7. 請求項４に記載の装置において、前記デコーダはデスクランブラ及び圧縮解除手段を備え、前記の前記デコーダの通常のオペレーションを許可するか又は許可しないようにする手段は、前記シグネチャが前記検証値と一致した場合に、前記デスクランブラのオペレーションをイネーブルにするように適用される、装置。
8. 請求項４に記載の装置において、前記デコーダの通常のオペレーションを許可するか又は許可しないようにする前記手段は、受信した前記トランスポート・ストリームの前記アイデンティフィケーションが前記リストにない場合に、通常のオペレーションを許可しないようにする、装置。

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