JPH055239B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 本発明は、サブスクリプシヨン・テレビジヨ
ン・システムに関し、特に、テレビジヨン信号の
暗号化（scrambling）および選択的に遠隔的に
暗号解読化（descrambling）を制御するシステ
ムに関するものである。

サブスクリプシヨン・テレビジヨン・システム
で利用可能なテレビジヨン信号の暗号化および選
択的、遠隔的に暗号解読化を制御するシステム
は、すでに多くの提案がある。このシステムの提
案には、選択された加入者（受信者）の暗号解読
器（descrambler）のみが、暗号化されたテレビ
ジヨン信号を解読することができるようになつて
いる。しかし乍ら、これらの提案には、許可され
ていない不正な暗号解読に対する安全対策が講じ
られていなかつた。また、この安全対策がサブス
クリプシヨンテレビジヨン産業界では望まれてい
る。

〔発明の概要〕

本発明は、テレビジヨン信号の暗号化および選
択的且つ遠隔的な暗号解読化のためのキー信号暗
号化および分配システムを特徴とするものであ
る。

また、本発明は進歩した暗号化技術を駆使する
ことによつて、許可されていない（不正な）暗号
解読に対して極めて安全なビデイオ暗号化および
選択的暗号解読化システムを提供することができ
る。

このような安全対策の一部は、DES（データ暗
号化標準＝Data Encryption Standard）アルゴ
リズムのような暗号化アルゴリズムを用いること
によつて達成される。このDESアルゴリズムは
56ビツトのキー信号によつてキー構成されてい
る。このキー信号の内容を知らないでDES暗号
化されたメツセージを以下の条件が満されなけれ
ば解読できない。即ち、72057590000000000のす
べてのキー信号をトライアルおよびエラーによつ
てテストする条件である。このような作業は信じ
られないような高額で且つ大きなコンピユータを
必要とするものである。“解読不能な”決定的な
暗号発生器のようなものが存在しないので、最も
所望されていることは、保護しようとしている情
報の価値より極めて高価な暗号分析プロセスを創
作することである。このDESアルゴリズムは、
サブスクリプシヨン・テレビジヨン・システム
（以下単に“TVシステム”と称す）にとつて強
く望まれているこのような創作努力に対して成功
を納めた。このDESアルゴリズムは、そのよう
な不正解読に対して全体的に分析および試験され
た市販の暗号化アルゴリズムの１つであり、これ
は現在、最も高度な安全対策が講じられている。
本発明のシステムにおいては、暗号化アルゴリズ
ムの少なくとも３つのレベルを用いてテレビジヨ
ン信号の暗号化および暗号解読化に利用してい
る。

本発明のシステムにおいては、以下の機能が実
行される。

暗号解読器の各々のサブシステムによつて加入
者キー信号が得られ、これは暗号解読器に対して
独特な（特有な）ものである。

コントロールコンピユータによつて、システム
の暗号解読器用の独特な加入者キー信号のリスト
が記憶される。コントロールコンピユータによつ
て次のようなリストも記憶されている。即ち、共
通のカテゴリキー信号の階層を規定するリストで
あり、これは、共通のグレードのサービスや、他
のアトリビユートを有する加入者のベースに基い
たアドレスグループの階層に相当し、これによつ
て加入者の暗号解読器のグループを共通にアドレ
ス番号付けするのに好ましいものとなる。

このように記憶された階層リストからコントロ
ールコンピユータによつて共通カテゴリキー信号
を発生する。この信号はアドレスグループの階層
における選択されたアドレスグループに相当する
ものである。このコンピユータによつて記憶され
た加入者キー信号リストから、選択されたアドレ
スグループに対応する独特な加入者キー信号のグ
ループを発生する。

暗号化ユニツトによつて、独特な（特有な）暗
号化されたカテゴリキー信号のグループが発生さ
れ、これら信号の各々は、選択されたそれぞれ異
つた加入者の暗号解読器にアドレス番号付けられ
ており、第１の暗号化アルゴリズムが独特な（特
有な）加入者キー信号の発生されたグループによ
つてキー付けられた時に、このアルゴリズムに従
つて発生された共通のカテゴリキー信号を処理す
ることによつて上述のキー信号が発生される。ま
た、この暗号化（スクランブル）ユニツトは、第
２の暗号化アルゴリズムを発生した共通のカテゴ
リキー信号またはその他のキー信号によつてキー
付けした時にこのアルゴリズムに基いてイニシヤ
ライズベクトル信号を処理することによつてワー
キングキー信号を発生させる。また、このスクラ
ンブルユニツトは、第３の暗号化アルゴリズムを
上述のワーキングキー信号によつてキー付けした
時に、このアルゴリズムに従つてイニシヤライズ
ベクトル信号を処理することにより独特な（特有
な）キーストリームを発生する。更にこのスクラ
ンブルユニツトによつて、この独特なキーストリ
ームに従つてテレビジヨン信号を暗号化してスク
ランブルテレビジヨン信号を得ている。

新たなキー信号を数TVフレーム毎に発生させ
ることが望ましい。イニシヤライズベクトル信号
はリアルタイムに得られた信号であり、これは同
期コントロール信号として暗号解読器に送給され
るものである。また、TVフレームを時間ベース
でシーケンス的に反復して変化する計数を発生さ
せることが好ましいものである。

加入者のカテゴリメンバーによつて加入者自身
が受けるサービスのグレードを規定する。カテゴ
リキー信号を時間から時間で変化させることが好
ましい。例えば各週毎に変化させるか、または加
入者のサービスのグレードが変る毎に変化させ
る。

コントロールコンピユータは、システムにおけ
る異なるテレビジヨンチヤネル用のタイムブロツ
クに相当する複数のチヤネルキー信号を規定する
リストを記憶すると共に、このチヤネルキー信号
リストから選択されたチヤネルキー信号を発生す
る。また、スクランブルユニツトは、第４の暗号
化アルゴリズムを発生した共通カテゴリキー信号
によつてキー付けした時にこのアルゴリズムに従
つて選択されたチヤネルキー信号を処理すること
により暗号化されたチヤネルキー信号を発生する
と共に、上述の第２のアルゴリズムがこの選択さ
れたチヤネルキー信号によつてキー付けされた時
に、このアルゴリズムに従つてイニシヤライズベ
クトル信号を処理してワーキングキー信号を発生
する。

スクランブルテレビジヨン信号、イニシヤライ
ズベクトル信号、および独特な暗号化されたカテ
ゴリキー信号のグループを加入者の暗号解読器へ
送給する。

暗号解読器の各々は、この解読器にアドレス番
号が付された独特な暗号化されたカテゴリキー信
号を受信した時に、暗号化されたカテゴリキー信
号を処理することによつて共通のカテゴリキー信
号が再生される。この暗号化されたカテゴリキー
信号はこの解読器にアドレス番号付けられてお
り、この解読器で得られた独特な加入者キー信号
によつてキー付けされた第１のアルゴリズムに従
つて上述の信号処理が行われる。更に、共通のカ
テゴリキー信号が暗号解読器で再生される時、第
２のアルゴリズムを再生した共通カテゴリキー信
号（例えば、選択されたチヤネルキー信号）に関
連して暗号解読器中で再生された共通のカテゴリ
キー信号によつてキー付けすると、このアルゴリ
ズムに基いてイニシヤライズベクトル信号を処理
してワーキングキー信号が再生される。また、ワ
ーキングキー信号が暗号解読器で再生される時、
イニシヤライズベクトル信号を処理して独特なキ
ーストリームが再生される。この処理は、解読器
で再生されたワーキングキー信号によつて第３の
アルゴリズムがキー付けされるときにこのアルゴ
リズムに従つて行われる。また、暗号解読器によ
つて、独特なキーストリームが解読器内で再生さ
れた場合に、スクランブルテレビジヨン信号を解
読することによつて暗号解読されたテレビジヨン
信号が得られる。この解読は、この解読器で再生
された独特なキーストリームに従つて実行され
る。

所定の暗号解読器用の独特な加入者キー信号が
共通のカテゴリ信号を暗号化するために用いられ
なかつたら、暗号化されたカテゴリ信号をこの解
読器によつて解読することができない。

暗号解読器の各々には、解読器の独特な加入者
キー信号を得るために用いられる情報を記憶する
セキユアメモリが設けられている。このセキユア
メモリによつて本発明によるシステムの安全性を
追加的に確保することができる。例え、暗号分析
者が動作可能な解読器、図面の完全なセツト、お
よび高度な暗号化装置を装備したとしても、以下
の条件が整わなければテレビジヨン信号の暗号を
解読することができない。即ち、カテゴリキー信
号を暗号化するために用いられた独特な加入者キ
ー信号の１つの信号に一致するキー信号を供給す
るために重要なインフオメーシヨンを含んだ解読
器メモリが存在しなければ、解読できない。許可
を受けた加入者の特有な（独特な）加入者キー信
号のみを用いてカテゴリキー信号を暗号化するこ
とができる。独特な加入者キー信号を供給する情
報がマイクロプロセツサチツプのセキユア内部
ROMに記憶される。このチツプには内部アーキ
テクチユアが設けられており、これによつて
ROMを読出されることを禁止できる。この
ROMはマイクロプロセツサのみによつて読出す
ことができるので、信号処理分析に対してこのユ
ニツトキー信号が暴露されないための安全性が高
いレベルで確保されている。

一実施例によれば、選択されたアドレスグルー
プに対応する加入者の解読器のすべてに対して共
通である加入者キーの発生番号がコントロールコ
ンピユータによつて発生されると共に、暗号化さ
れた独特なカテゴリキー信号のグループと一緒に
加入者の解読器へ送給される。このような実施例
においては、各解読器の加入者キーサブシステム
によつて、送給された加入者キー発生番号を解読
器のセキユアメモリに記憶された独特な加入者ア
ドレス信号と組合せることによつて、独特な加入
者キー発生信号を得るようにする。このサブシス
テムは、暗号化アルゴリズムを解読器に対して独
特な加入者キーシード信号によつてキー付けした
時に、このアルゴリズムに従つて加入者キー発生
信号を処理することにより独特な加入者キー信号
を発生する。この加入者キーシード信号を解読器
のセキユアメモリ中に記憶させると共に、ここか
ら読出して、加入者キー発生番号中の所定の位置
に含まれた予め決められたシードアドレスに応答
して暗号化アルゴリズムをキー付けすることが好
ましい。

また、本明細書に記載された本発明はサブスク
リプシヨンテレビジヨンシステムに応用可能であ
るが、他のタイプの通信システムに広く応用でき
ることは明らかである。

〔実施例〕

以下図面を参照し乍ら本発明を詳述する。

第１図は、本発明によるスクランブル（暗号
化）・システムの一実施例を示す。このシステム
には、スクランブル信号プロセツサ１０、スクラ
ンブルキー分配システム１１およびコントロール
コンピユータ１２が設けられている。

このコントロールコンピユータ１２には、加入
者（正当な受信権利を有する受信者）キー信号の
リストが記憶されており、これら信号はサブスク
リプシヨンテレビジヨンシステムのそれぞれの暗
号解読器に対して独特なものである。

また、このコントロールコンピユータ１２は、
共通のグレードのサービスまたは他のアトリビユ
ートを有する加入者に基いて規定されたアドレス
グループのハイアラーキ（階層）を決定するリス
トを記憶しており、これによつて加入者の暗号解
読器（descrambler）のグループに共通のアドレ
スを付けるのに好適なものとなる。この記憶され
たハイアラーキリストから、コントロールコンピ
ユータ１２によつて、56ビツトの共通カテゴリー
キー信号をライン１３上に発生する。このライン
１３はアドレスグループのハイアラーキにおける
選択されたアドレスグループに対応するものであ
る。

記憶された加入者キー信号リストより、コント
ロールコンピユータ１２によつて独特な56ビツト
加入者キー信号のグループを選択されたアドレス
グループに対応するライン１４上に発生する。コ
ントロールコンピユータ１２には、更に複数のチ
ヤネルキー信号を規定するリストが記憶されてお
り、これら信号は異なつたテレビジヨンチヤネル
用の異なつたタイムブロツクに対応するものであ
る。また、このコンピユータ１２によつてチヤネ
ル・キー信号リストからライン１５へ選択された
56ビツト・チヤネル・キー信号が発生される。ラ
イン１５上のチヤネル・キー信号と一緒にコント
ロールコンピユータ１２によつて選択されたアド
レスグループに対応するライン１６上に選択され
た16ビツトのカテゴリーアドレス信号が発生され
る。

コントロールコンピユータ１２によつて、32ビ
ツトの加入者キー発生番号を加入者のすべての暗
号解読器に対して共通であるライン１７上に発生
する。

また、このコントロールコンピユータ１２によ
つて、サブスクリプシヨンテレビジヨンシステム
の種々の暗号解読器に対して独特な32ビツトの加
入者アドレス信号のリストを追加的に記憶すると
共に、ユニツトアドレス信号リストから選択され
たアドレスグループに対応する独特な32ビツトの
加入者アドレス信号のグループを発生する。ライ
ン１８上の独特な加入者アドレス信号をコントロ
ールコンピユータ１２によつてそれぞれ独特な加
入者キー信号と一緒にライン１８上に発生し、こ
れらキー信号はコントロールコンピユータによつ
てライン１４上に発生される。

更に、このコントロールコンピユータ１２によ
つてライン１９上に24ビツトのイニシヤライズ
（初期化）ベクトル（IV）フレーム計数信号を発
生すると共に、ライン２０上にプロセスコントロ
ール信号を発生する。ライン１９上のIV信号は
周期的に繰返して計数を変化するのを表示するタ
イムベース（時間基準）信号である。また、他の
実施例において（図示しない）、このIVフレーム
計数信号を加入者信号プロセツサ１０で発生させ
ると共に、このプロセツサにより加入者キー分配
システム１１へ供給する。

ライン２０上のプロセスコントロール信号によ
つてスクランブル（暗号化）信号プロセツサ１０
および第５図の暗号解読器システムにおける種々
の処理の制御を行なうことができる。

第２図には、スクランブル・キー分配システム
１１が開示されており、このシステム１１にはキ
ーストリーム発生器２１、ワーキング・キー信号
発生器２２、暗号化チヤネルキー信号発生器２３
および暗号化カテゴリキー信号発生器２４が設け
られている。また第２図のスクランブル・キー分
配システムには、更に、５個の拡張機能素子
（expansion function element）２５，２６，２
７，２８および２９が設けられており、これら素
子によつてライン１９，１５，１６，１３および
１８上でコントロールコンピユータ１２から受信
した各々の信号を64ビツトに拡張する。この拡張
は、予め決められたビツト組合せの種々の組（セ
ツト）をそれぞれ受信した信号の終りに付加する
ことによつて達成されるので、ワード長のマツチ
ングがとれるようになる。このような拡張はマイ
クロプロセツサのプログラムされたオペレーシヨ
ンによつて実施される。従つて、24ビツトのイニ
シヤライズベクトル信号（ライン１９上に存在）
をライン３０上に64ビツト信号に拡張し、ライン
１５上の56ビツトチヤネルキー信号をライン３１
上に64ビツト信号に拡張し、ライン１６上の16ビ
ツトカテゴリアドレス信号をライン３２上に64ビ
ツト信号に拡張し、ライン１３上の56ビツトのカ
テゴリキー信号をライン３３上に64ビツト信号に
拡張し、更にライン１８上の32ビツトの加入者ア
ドレス信号をライン３４上に64ビツト信号に拡張
する。

更に、第２図のスクランブル・キー分配システ
ムには、２個の排他的OR論理素子３５，３６が
設けられている。この論理素子３５によつてライ
ン３１上の選択されたチヤネルキー信号とライン
３２上のカテゴリアドレス信号との間で排他的論
理和（OR）を取り、これによつてライン３７上
に暗号化された選択チヤネルキー信号が得られ
る。また論理素子３６によつてライン３３上の共
通カテゴリキー信号とライン３４上の加入者アド
レス信号との間で同様に排他的論理和を取り、こ
れによつてライン３８上に暗号化された共通カテ
ゴリキー信号が得られるようになる。

暗号化カテゴリキー信号発生器２４によつて64
ビツトの暗号化された独特なカテゴリキー信号の
グループを発生し、これら信号は、ライン３８上
の暗号化された共通カテゴリキー信号を前述の
DES暗号化アルゴリズムに従つて処理すること
によつてそれぞれ選択された加入者の暗号解読器
に対して個々にアドレスが付加される。この
DESアルゴリズムはライン１４上でコントロー
ルコンピユータ１２から受信した独特の加入者キ
ー信号のグループによつてキーが付けられる。暗
号化されたカテゴリキー信号のグループをライン
３９上に順次発生させ、スクランブル信号プロセ
ツサ１０（第１図および第３図）へ供給する。

暗号化チヤネルキー信号発生器２３はライン３
７上の選択された暗号化チヤネルキー信号を以下
の条件の下でDES暗号化アルゴリズムに従つて
処理することによつて64ビツトの暗号化チヤネル
キー信号を発生する。即ち、DESアルゴリズム
をコントロールコンピユータ１２からライン１３
上で受信した共通のカテゴリキー信号によつてキ
ーを付与する場合である。この暗号化したチヤネ
ルキー信号をライン４０に発生してこれをスクラ
ンブル信号プロセツサ１０に供給する。

ワーキングキー信号発生器２２は、ライン３０
上のイニシヤライズベクトル信号をDES暗号化
アルゴリズムに従つて処理することによつて64ビ
ツトのワーキングキー信号（workingkey
signal）を発生する。これは、DESアルゴリズム
がライン１５上に発生されたチヤネルキー信号に
よつてキーが付与された時に発生する。この発生
したワーキングキー信号がライン４１上に与えら
れ、これをターンケイシヨン機能素子
（turncation function element）４２によつて截
断されて56ビツト信号（ライン４３）となる。こ
のターンケイシヨン機能は、64ビツトの信号から
最後の８ビツトを除去することによつて実現され
る。本例においては、新たなワーキングキーを
4TVフレーム毎、または7.5Hzの周期で発生させ
ている。

キーストリーム発生器（keystream
generator）２１は、DES暗号化アルゴリズムに
ライン４３上のワーキングキー信号によつてキー
が付与されると、このアルゴリズムに基いてイニ
シヤライズベクトル信号（ライン３０上の）を処
理することによつて独特な64ビツトのキーストリ
ームを発生する。この独特なキーストリームがラ
イン４４上に与えられ、これをスクランブル信号
プロセツサ１０に供給する。

第１図において、スクランブル信号プロセツサ
１０は、ライン４５で受信したビデイオ信号およ
びライン４６で受信したオーデイオ信号をライン
４４で受信した独特なキーストリームに従つて暗
号化して暗号化されたテレビジヨン信号をライン
４７上に供給する。

第３図に示すように、スクランブル信号プロセ
ツサ１０には、コントロールプロセツサ４８、オ
ーデイオプロセツサ４９、ビデイオ増幅器５０、
同期検波回路５１、Ａ／Ｄコンバータ５２、ビデ
イオラインバツフアメモリ５３、アドレスカウン
タ５４、アドレスFIFO（フアースト・イン／フア
ーストアウト）キユー５５、ラインバツフアコン
トローラ５６、波形整形フイルタ５７、バースト
発生器５８、同期発生器５９、基準パターン発生
器６０、マルチプレツクサ（MUX）６１および
Ａ／Ｄコンバータ６２が設けられている。このコ
ントロールプロセツサ４８の動作は、プロセスコ
ンピユータ１２によつてライン２０上に与えられ
たプロセスコントロール信号によつて制御され
る。

ライン４５上のビデイオ信号をライン４４上の
独特なキーストリームの各フレームの一部分に従
つて暗号化される。ライン４６上のオーデイオ信
号をオーデイオプロセツサ４９によつてライン４
４からの独特なキーストリームの各フレームの別
の部分に従つて暗号化する。このキーストリーム
は、ライン６３上のオーデイオプロセツサに供給
される。

ビデイオ増幅器５０によつてライン４５上のビ
デイオ信号を増幅すると共に、この信号にフイル
タを掛けることによつて無関係なまたは高周波信
号を除去する。このように増幅されると共にフイ
ルタを掛けたビデイオ信号がライン６３上に得ら
れ、これをＡ／Ｄコンバータ５２および同期検波
回路５１に供給する。同期検波回路５１によつて
ライン６３上のビデイオ信号中の水平および垂直
同期信号を検出すると共に、これに応答して、ラ
イン６４上の同期コントロールおよびクロツク信
号をコントロールプロセツサ４８に供給する。こ
れらクロツク信号には14.32MHzの信号が存在し、
これはNTSCビデイオ信号の色副搬送波周波数
（3.58MHz）４倍となり、この信号は同期検波回
路５１によつてもライン６４ａに得られ、これは
Ａ／Ｄコンバータ５２をクロツク制御する。

Ａ／Ｄコンバータ５２によつてライン６３の増
幅されたビデイオ信号を14.32MHzのサンプリン
グ速度でデイジタルビデイオインフオメーシヨン
信号に変換し（ライン６３上に）、これはビデイ
オラインに対して８ビツトのサンプルを910個供
給することになる。アクテイブビデオインフオメ
ーシヨンは各ラインにおいて744サンプルに相当
する。

ビデイオラインバツフアメモリ５３はライン６
５上のデイジタルビデイオ信号を４本のビデイオ
インフオメーシヨンラインの各々の４つのグルー
プ中に記憶する。各ラインに記憶されたビデイオ
インフオメーシヨンラインには、アクテイブビデ
イオインフオメーシヨンの８ビツトサンプルを
744個包含されている。第１グループには同一の
ビデイオフイールドから４つの連続する倚数番号
のラインが含まれている。第２グループには、同
じビデイオフイールドから次の４つの連続する倚
数番号のラインが含まれている。第３グループに
は、同じビデイオフイールドから次の４つの連続
する偶数番号のラインが含まれる。倚数番号のラ
インの１つのグループのメモリ５３中に記憶され
ている間に、予め記憶された倚数番号のラインの
グループからのインフオメーシヨンがメモリ５３
から呼び戻されることによつてライン６６上に倚
数番号で暗号化されたビデイオインフオメーシヨ
ンラインの４本のライングループが形成される。
同様に、偶数番号のラインの１グループがメモリ
５３に記憶されている間に、偶数番号のラインで
予め記憶されたグループからの情報をメモリから
呼び戻すことによつてライン６６上に、偶数番号
の暗号化されたビデイオインフオメーシヨンライ
ンの４つのライングルーブを形成するようにな
る。ビデイオスクランブル（暗号化）は、メモリ
からのアクテイブビデオインフオメーシヨンをこ
れが記憶されていたメモリとは異なつたシーケン
スで呼び戻すことによつて実現される。

アドレスカウンタ５４によつてライン６７の
各々のアドレスをメモリ５３に供給して、ビデイ
オイフオメーシヨンを記憶すると共に呼び戻すよ
うにしている。これらアドレスをアドレスFIFO
キユー５５およびライン６９を経てコントロール
プロセツサ４８からライン６８上のアドレスカウ
ンタ５４へ供給する。この供給はライン４４上の
コントロールプロセツサ４８に供給された独特な
キーストリームに従つて行われるものである。

アドレスカウンタ５４によつてライン６７上の
アドレスのそれぞれをメモリ５３に供給してビデ
イオインフオメーシヨンを記憶および呼び戻すよ
うにする。これらアドレスは、アドレスFIFOキ
ユー５５およびライン６９を経てコントロールプ
ロセツサ４８からライン６８のアドレスカウンタ
５４へライン４４のコントロールプロセツサ４８
に供給された独特のキーストリームに従つて供給
される。

ラインバツフアコントローラ５６によつてライ
ン７０のクロツクおよびコントロール信号を供給
することによつて、アドレスFIFOキユー５５、
アドレスカウンタ５４およびメモリ５３の各動作
を、コントロールプロセツサ４８によつてライン
７１上に供給されたクロツクおよび同期コントロ
ール信号に従つて同期化させるようにしている。
コントロールプロセツサ４８によつてライン７１
上のクロツクおよび同期コントロール信号を、同
期検波回路５１からライン６４上で受信したクロ
ツクおよび同期コントロール信号に応答して供給
することができる。

スクランブル（暗号化）動作は４ライングルー
プ以内で達成される。ライン４４のキーストリー
ムの２つのコントロールビツトによつて、記憶さ
れた所定の４つのライングループ以内のどのライ
ンが暗号化されたビデイオインフオメーシヨンラ
インの対応するペアを構成するためにペアを組む
かを指定する。スクランブルラインの各ペア中の
呼び出された部分の関連の長さはキーストリーム
中の６つのコントロールビツトによつて指定さ
れ、これはカツトポイントを表わし、ラインの初
めから所定数のセグメントとなる。

ライン４４上のキーストリームの他の５個のコ
ントロールビツトによつて、４ライングループ以
内でシーケンスを指定し、このグループ内におい
てスクランブルラインが形成される。従つて、キ
ーストリームの19ビートが４ビデイオライン時間
毎に用いられ、これによつて３×62×24＝276768
個のスクランブルパターンの内の１つを選択す
る。暗号解読には、暗号解読器内の同一キースト
リームの局部的発生を必要とする。

カツトポイントの位置を更に不明瞭とするため
に、波形成形フイルタ５７によつて、スクランブ
ルラインの各々の呼び戻された部分の隣接した先
端部の値を調製することによつて早い立ち上り縁
を平滑化している。

この波形成形フイルタ５７によつて、６つのク
ロツク期間によつて分解されたデイジタルデータ
ストリーム中の２個の９ビツトサンプル間に平滑
な変り目を形成することができる。このプロセス
には以下の２つのプロセスが含まれている。スク
ランブルラインの各々の隣接した呼び戻された部
分中の２つの選択されたサンプル間に複数個の補
間された値を発生させるプロセスと、これら補間
された値を有するサンプルを選択されたサンプル
間のデータのストリーム中に挿入するプロセスで
ある。

これら補間された値によつて選択された２つの
サンプル間のあらゆる急峻な差を効果的に平滑す
ることができる。

波形成形フイルタ５７によつて補間された値を
挿入して以下の期間だけライン６６のスクランブ
ル（暗号化された）ビデイオ信号を平滑化するこ
とができる。即ち、５サイクル期間中コントロー
ルプロセツサによつて与えられたコントロール信
号に応答してスクランブルラインの各々の隣接し
た呼び戻された部分間の移り目を重なり合う５個
のサンプル期間だけ平滑化するものである。

波形成形フイルタ出力信号がライン９２の出力
レジスタ８３から得られる。ライン９２上のスク
ランブルビデイオインフオメーシヨンラインをマ
ルチプレクサ６１によつて以下の信号と共に多重
化する。即ち、バースト発生器５８からライン９
３上の６サイクルの同期バーストデータ信号、同
期発生器５９からライン９４上の水平同期パルス
データ信号およびオーデイオプロセツサ４９から
スクランブルデイジタルオーデイオ信号およびラ
イン９５上のコントロール信号と共に多重化して
いる。このマルチプレクサ６１の動作はコントロ
ールプロセツサ４８によつて制御される。マルチ
プレクサ６１の出力をＤ／Ａコンバータ６２によ
つてアナログ信号に変換してライン４７上にスク
ランブルTV信号を供給するようにする。

バースト発生器５８によつてコントロールプロ
セツサ４８からのコントロール信号（ライン９６
上）に応答してライン９３上に６サイクルの同期
バーストデータ信号が発生される。ライン４７上
の信号の同期バースト部分を、同期検波回路５１
によつて検波されたライン６３上のビデイオ信号
のカラーバースト成分と同一周波数で且つ同一位
相でロツクする。ビデイオプログラムソースが白
黒の場合には、この６サイクルのバーストの位相
および周波数用のデータがコントロールプロセツ
サ４８内のメモリから得られる。

同期発生器５９によつてコントロールプロセツ
サ４８からのコントロール信号（ライン９７）に
応答してライン９４上に水平同期パルスデータ信
号を供給する。短縮された水平同期パルスが保持
されるので、その結果、スクランブル信号が電話
会社の設備を通過することができる。この設備
は、このようなパルス信号をクランプする回路を
保有している。あらゆる水平パルスが無ければ、
電話会社の設備は信号を再び回復することができ
ない方法で歪ませてしまうものである。

ライン４７上のスクランブル（暗号化された）
TV信号においては、水平同期パルスはサンプル
期間１から１８を占有し、６サイクル同期バース
トはサンプル期間１９から４２を占有し、スクラ
ンブルオーデイオ信号およびコントロール信号は
サンプル期間４３から１３４を占有し、スクラン
ブルビデイオインフオメーシヨンラインは残余の
サンプル期間を占有するようになつている。

このスクランブル動作は各ビデイオフイールド
のライン１から９までは行われない。第１ビデイ
オフイールドのライン１期間中、マルチプレツク
サ６１によつてIRE基準レベルデータ信号および
同期シーケンスデータ信号がスクランブルビデイ
オ信号中に挿入されるようになり、これはアクテ
イプビデイオインフオメーシヨンによつて別の状
態で占有されたサンプル期間中に行われる。この
基準レベルデータおよび同期シーケンスデータ信
号がコントロールプロセツサ４８からライン９９
上に得られたコントロール信号に応答して基準パ
ターン発生器６０によつてライン９８上に得られ
る。

ライン９３，９４および９８上の信号がすべて
デイジタル信号である。

この同期シーケンス信号は、フレームおよびサ
ンプル同期化ならびにAGC（自動利得制御）増幅
器のゲイン制御のための暗号解読器によつて使用
される。

ライン４６上のオーデイオ信号をキーストリー
ムのオーデイオ暗号部分に従つてオーデイオプロ
セツサ４９によつてデイジタル化およびスクラン
ブル化（暗号化）することができ、このキースト
リームはコントロールプロセツサ４８によつてラ
イン４４上に受信されると共に、ライン１００上
のオーデイオプロセツサを介して伝送されたもの
である。

ライン１９上の1Vフレーム計数信号と、ライ
ン４０上の暗号化されたチヤネルキー信号と、ラ
イン１６上のカテゴリアドレス信号と、ライン３
９上の暗号化されたカテゴリキー信号と、ライン
１７上の加入者キー発生番号および暗号解読器用
のライン２０上のプロセスコントロール信号の任
意の信号から成るコントロール信号のグループを
ライン１０１を介してオーデイオプロセツサ４９
に供給し、このプロセツサ４９によつてライン１
０１上のコントロール信号のグループをスクラン
ブルオーデイオ信号によつて多重化する。このオ
ーデイオプロセツサによつてビデイオ信号ライン
の持続時間に対応するスクランブルオーデイオ信
号の各インターバルをNTSCビデイオ信号水平同
期パルスに対応するインターバルに長時間圧縮す
る。このオーデイオプロセツサ４９によつて、サ
ンプル期間４３〜１３４のみの間に、多重化した
制御信号およびライン９５上の時間圧縮したスク
ランブルオーデイオ信号をマルチプレツクサ９５
に供給する。このインターバルはNTSCビデイオ
信号ライン中の水平同期パルスのインターバルに
対応するものである。オーデイオプロセツサ４９
の時間圧縮およびタイミング機能は、ライン１０
２上のコントロールプロセツサによつて供給され
た同期制御およびタイミング信号に応答すると共
に、ライン６３のビデイオ信号中のカラーバース
トを検出した時に、同期検波回路５１からライン
６４上のコントロールプロセツサ４８によつて受
信された同期コントロールおよびタイミング信号
に応答して同期化およびクロツクが掛けられるよ
うになる。ライン６３上のビデイオ信号が白黒プ
ログラムソースから得られた場合には、コントロ
ールプロセツサ４８によつて、内部的に記憶され
た位相および周波数データからならびに同期検波
回路５１によつて水平同期パルスの検出から同期
およびコントロール信号が得られるようになる。

第３図のスクランブル信号プロセツサの実施例
についての詳細は、本願と同一出願人による特願
昭59−107366号（ビデイオ暗号化および暗号解読
システム）に開示されている。

第４図には、第３図のオーデイオプロセツサ４
９の実施例が図示されており、このプロセツサ４
９には第1A／Ｄコンバータ１０４、第2A／Ｄコ
ンバータ１０６、マルチプレクサ（MUX）１０
６、データ圧縮システム１０７、第１排他的論理
和（OR）素子１０８、ハミングコードおよびパ
リテイビツト発生器１０９、第２排他的論理和
（OR）素子１１０、Ａチヤネルレジスタ１１１、
Ｂチヤネルレジスタ１１２、Ａチヤネルインター
リーバ１１３、Ｂチヤネルインターリーバ１１
４、Ｉビツトマルチプレツクサ１１５、Ｑビツト
コンバータ１１６、Ｉビツトコンバータ１１７、
Ｑビツトコンバート１１８、FIFOキユー１１９、
シフトレジスタ１２０、パルス振幅変調（PAM）
データコンバータ１２１およびＤ／Ａコンバータ
１２２が設けられている。

第４図のオーデイオプロセツサによつてＡチヤ
ネル４６ａおよびＢチヤネル４６ｂで受信したス
テレオオーデイオ信号を暗号処理する。Ａ／Ｄコ
ンバータ１０４，１０５によつて、これらチヤネ
ル４６ａ，４６ｂのアナログオーデイオ信号を15
ビツトのデイジタル信号サンプルに変換する（ラ
イン１２３，１２４上に）。Ａ／Ｄコンバータ１
０４，１０５によつてアナログオーデイオ信号を
44.055kHzのサンプリングレートでサンプリング
処理する。このレートはNTSCビデイオテープレ
コーダ用のサンプリングレートと同一のレートで
ある。このように選択することにはいくつかの理
由が存在する。ビデイオ信号が有するコヒーレン
ス（相関性）によつてハードウエア全体の複雑さ
を軽減できる。これによつてコストを低減できる
と共に、信頼性を向上できる。現在入手可能な
VTRアダプタや近々発売されるであろうコンパ
クトデイスクデイジタルオーデイオシステム等の
家庭電気製品はこのサンプリングレートとコンパ
チブル（互換性）となる。20kHz周波数応答は、
32kHzの場合とは異なる44.055kHzによつて可能と
なる。

44.055kHzから44.1kHzを選択する他の理由には
ビデイオテープ処理がある。24Hzシネマフレーム
レートを、１フレームを５回繰返すことによつて
30Hzに変換すると共に、カラーフレームレート
29.97Hzは僅かに低下させることによつて実現で
きる。しかし乍ら、ビデイオおよびオーデイオを
同期維持するために、オーデイオもまた低減させ
る必要がある。オーデイオ用のアナログ処理手段
としては、48kHzのデイジタルオーデイオを44.1k
Hzに変更することであり（但し、これは開始時に
は44.1kHzを有しないものとする）、次に、
44.055kHzのオーデイオでテープを再生する。こ
れは、30／29.97の比が44.1／44.055に正確にする
一致するからである。48kHzから44.1kHzへの変更
がコンパクトデイスクの製造に必要であるので、
44.055kHzがサンプリングレートであるならば、
上述の変更には新たなハードウエアを必要としな
い。そして、最後に、企業によつて多大な努力が
費やされ、コンパクトデイスクシステムに対する
コストの低減が実現しようとしている。将来のサ
テライト（衛生通信）システムにはこの利点を利
用できるようになる。デイジタルオーデイオサン
プリングクロツクは、４倍カラーバースト
（14.318MHz）より得られたクロツク信号を325で
割つた値によつて得られる。

マルチプレツクサ１０６には、15個の２−to−
１ライン・マルチプレツクサが設けられており、
これは、44.055kHzのサンプリング速度でチヤネ
ルＡ，Ｂからライン１２５へ15ビツトのサンプル
を交替させることができる。

コンプレツシヨンシステム１０７によつてライ
ン１２５の15ビツトデイジタル信号サンプルをラ
イン１２６の11ビツト信号サンプルに圧縮する。
この圧縮された11ビツトの信号サンプルには、サ
インビツトＳ、３個の指数ビツトE0，E1，E2お
よび７個の小数ビツトM0，M1，M2，M3，M4，
M5，M6。

圧縮されたデイジタル信号サンプルを排他的
OR論理素子１０８によつて暗号化する。この論
理素子によつて、ライン１２６上の圧縮されたデ
イジタル信号サンプルの各々とライン１３２上の
独特なキーストリームの11ビツトとの間で排他的
論理和を取り、これによつてライン１３４上に暗
号化された圧縮信号サンプルを得る。ライン１３
２上の独特なキーストリームはライン１００を介
してキーストリーム発生器２１（第２図）から得
られる。

ハミングコードおよびパリテイビツト発生器１
０９によつてライン１３４上の圧縮信号サンプル
の各々に対するエラー検出および補正ビツトを発
生すると共に、これら発生させたビツトをこの信
号サンプルに付加してライン１３５上にエラー符
号化した圧縮信号サンプルを得る。また、パリテ
イビツトをライン１３５ａ上に得ると共に、残余
のビツトをライン１３５ｂ上に得る。

排他的OR論理素子１１０によつて、ライン１
３５ａのパリテイビツトをキーストリームレジス
タ１３３からのキーストリームビツト（ライン１
３６上に得られる）で暗号処理する。暗号化した
パリテイビツトをライン１３５ｃに得る。

ハミングコード発生器１０９のハミングコード
発生器部分によつて、３つのコードビツトC0，
C1，C2を発生し、これらコードビツトによつて
前述のサインビツトＳ、指数ビツトE0，E1，E2
およびコードビツトC0，C1，C2と組合せて奇異
なエラーを補正することができる。コードビツト
C0は、サインビツトＳ、指数ビツトE0、および
指数ビツトE2について排他的論理和を取ること
によつて発生される。コードビツトC1は同様に
サインビツトＳ、指数ビツトE0およびE1につい
て排他的論理和を取ることによつて発生される。
更に、コードビツトC2は指数ビツトE0，E1およ
びE2について排他的論理和を取ることによつて
発生される。

上述の発生器１０９のパリテイビツト発生器部
分によつてパリテイを発生させ、これによつてサ
インビツトＳ、３個の指数ビツトおよび３個のコ
ードビツトと相俟つて二重エラーを検出すること
ができると共に、更に、小数ビツト内の最大ビツ
トM6および／またはパリテイビツトにおけるエ
ラーを検出することができる。パリテイビツトＰ
は、サインビツトＳ、指数ビツトE1，E2ならび
に小数ビツトM6，１について排他的論理和を取
ることによつて発生される。

Ａチヤネル４６ａから得られたエラー符号化さ
れた信号サンプルがＡチヤンネルレジスタ１１１
で一時保持されると共に、Ｂチヤネル４６ｂから
得られたエラー符号化された信号サンプルがＢチ
ヤネルレジスタ１１２で一時保持される。

Ａチヤネル信号サンプルがＡチヤネルレジスタ
１１１からＡチヤネルインターリーバ１１３へラ
イン１３７を経て供給され、このインターリーバ
１１３によつて複数個の連続したＡチヤネルサン
プルからビツトを差し込むことができる。

Ｉ・ビツトマルチプレツクサ１１５、Ｑ・ビツ
トマルチプレツクサ１１５、Ｑ・ビツトマルチプ
レツクサ１１６、Ｉ・ビツトコンバータ１１７お
よびＱ・ビツトコンバータ１１８の組合せによつ
て、ライン１３９，１４０上の差し込まれたビツ
ト（ＡおよびＢチヤネルインターリーバ１１３，
１１４より得られた）をシリアル（連続）化する
ことができ、これらはあらゆる単一信号サンプル
からビツトを少なくとも予め決められた持続期間
だけ分離するためのものである。この持続期間は
FMデイスクリミネータのクリツクが原因となる
バースエラーと関連するものである。少なくとも
FMデイスクリミネータのクリツクの発生持続期
間だけ単一サンプルからビツトを分離することに
よつて、エラーバーストを広げることが可能であ
るので、この結果、ライン１３７，１３８上のエ
ラー符号化した信号サンプルの各々における僅か
１ビツトのみに影響が及ぼされ、これによつて単
一ビツトエラーを、暗号解読器におけるハミング
コードエラー補正器によつて検出および補正する
ことができる。経験的結果によれば、７サンプル
期間の離間距離はFMデイスクリミネータのクリ
ツクと組合されたエラーバーストに対して適当な
ものである。

ビツトＩおよびＱを含んだ２ビツトデイジタル
ワードがＩ・ビツトコンバータ１１７およびＱ・
ビツトコンバータ１１８からライン１４１および
１４２上にシリアル的に得られる。Ｉ・ビツトコ
ンバータ１１７は15ビツトのパラレル／シリア
ル・コンバータ（並列−直列コンバータ）であ
り、ライン１４１上にＩ・ビツトを供給する。ま
た、Ｑ・ビツトコンバータ１１８は15ビツトのパ
ラレル／シリアル・コンバータ（並列−直列コン
バータ）であり、ライン１４２上にＱ・ビツトを
供給する。ライン１４１，１４２上の２ビツトデ
イジタルワードは連続的に以下の様に処理され
る。即ち、後述するように、Ｉ・ビツト位置にお
いてエラー率が低くなるように処理される。Ｉ・
ビツトマルチプレツクサ１１５およびＱ・ビツト
マルチプレツクサ１１６によつて、差込んだ信号
サンプル（ライン１３９，１４０上の）を組合
せ、この結果、ＡおよびＢの両チヤネルからサイ
ンビツトＳ、指数ビツトE0，E1，E2、コードビ
ツトC0，C1，C2およびＡチヤネルからパリテイ
ビツトをデイジタルワード中のＩ・ビツト位置
に、これら８ビツトコンバータ１１７に供給する
ことによつて配置でき、更に、ＡおよびＢの両チ
ヤネルからＭ６を経て小数ビツトおよびＢチヤネ
ルからパリテイビツトＰをデイジタルワード中の
Ｑビツト位置に、これら８ビツトをＱ・ビツトコ
ンバータ１１８に供給することによつて配置でき
る。

ライン１４１，１４２上のデイジタルワード信
号をFIFOキユー１１９によつて時間短縮する。
このFIFOキユー１１９によつて、ビデイオ信号
ラインの持続時間に相当するこれらデイジタルワ
ード信号の各インターバルをビデイオ信号水平同
期パルスの持続時間に相当するインターバルに時
間圧縮する。これら時間圧縮された信号のインタ
ーバルの各々をFIFOキユーからマルチプレツク
サ１４４に、NTSCビデイオ信号ライン中の水平
同期パルスによつて通常占有された期間中にビデ
イオ信号ラインレートでライン１４３に供給す
る。水平同期パルスインターバル中、２ビツトワ
ードを、毎秒7.16メガシンボルのレートでライン
１４３に供給する。水平同期パルスインターバル
当り42ビツトペアを送信する。これは２オーデイ
オチヤネルの各々に対して42ビツトに相当し、ま
た水平同期インターバル当り2.8サンプル／チヤ
ネルに相当する。

このFIFOキユー１１９の時間圧縮およびタイ
ミング機能はライン１０２上に供給された同期コ
ントロールおよびタイミング信号に応答して同期
およびクロツク制御される。

また、ライン１０１上の２ペアのコントローラ
データビツトも、ライン１４３上の42ビツトペア
が与えられた後の各水平同期パルスインターバル
中にマルチプレクサ１４４へ供給される。マルチ
プレツクサ１４４によつて、ライン１４３上の時
間圧縮された42ビツトペアおよびライン１０１上
の２個のコントロールデータビツトペアを多重化
すると共に、44個の２ビツトワードシリーズを水
平同期パルスの各インターバル中にシフトレジス
タ１２０へ供給する。

シフトレジスタ１２０中の２ビツトデイジタル
ワードをPAMデータコンバータ１２１によつて
ライン９５上の８ビツトデイジタルPAMデータ
信号に変換し、これらPAMデータ信号をＤ／Ａ
変換してアナログ信号に変換した場合、デイジタ
ルワードの二値に関連したレベルを有するパルス
振幅変調信号が供給されるようになる。

Ｄ／Ａコンバータ６２（第２図）によつて、ラ
イン９５上のデイジタルPAMデータ信号を変換
して、ライン１６０のスクランブルビデイオ信号
の水平同期パルスのインターバル中にパルス振幅
変調されたスクランブルオーデイオ信号が得られ
る。

第４図のオーデイオプロセツサの一実施例の詳
細が、本願と同一出願人による特願昭59−106345
号（エラー補正付きデイジタルオーデイオスクラ
ンブルシステム）に開示されている。

ライン４７上のスクランブルテレビジヨン信号
をサブスクリプシヨンテレビジヨンシステム中の
暗号解読器に向けて放送する。

第５図には、暗号解読システムの一実施例が開
示されており、このシステムには、暗号解読信号
プロセツサ１５０および暗号解読分配システム１
５１が設けられている。

暗号解読信号プロセツサ１５０はライン１５２
上のスクランブル（暗号化された）テレビジヨン
信号を受信するようになつている。ライン１５２
上で受信したスクランブルテレビジヨン信号か
ら、暗号解読信号プロセツサによつて以下の種々
の信号を分離して、これらを暗号解読キー分配シ
ステムへ供給する。即ち、ライン１５３上のフ
レーム計数信号、ライン１５４の暗号化されたチ
ヤネルキー信号、ライン１５５カテゴリアドレス
信号、ライン１５６の暗号化されたカテゴリアド
レス信号、ライン１５７の加入者キー発生番号、
および暗号解読器キー分配システム１５１の動作
に関連したライン１５８の種々のプロセスコント
ロール信号を分離することである。

この暗号解読器キー分配システム１５１は、ラ
イン１５２で受信したスクランブルテレビジヨン
信号のビデイオおよびオーデイオ成分を暗号化す
るために使用された独特の（特有な）キーストリ
ームを再成することによつて、信号プロセツサか
らライン１５３で受信したこれら信号に応答する
と共に、この独特なキーストリームをライン１５
９上の暗号解読器信号プロセツサへ供給する。

暗号解読信号プロセツサ１５０によつて、ライ
ン１５９で受信した独特なキーストリームに従つ
てライン１５２上のスクランブルテレビジヨン信
号の暗号を解読して、ライン１６０上に解読した
ビデイオ信号およびライン１６１上に解読したオ
ーデイオ信号を供給する。

第６図には暗号解読キー分配システムの詳細が
開示されている。この分配システムは以下の要素
より構成されている。即ち、加入者キーシード信
号を記憶するセキユア（安全）メモリ１６３、暗
号解読器に対して独特な（特有な）加入者アドレ
スを記憶するメモリ１６４、加入者キー信号発生
器１６５、第１截頭機能素子１６６、カテゴリキ
ー信号発生器１６７、第１拡散機能素子１６８、
第１排他的OR素子１６９、第２截頭機能素子１
７０、チヤネルキー信号発生器１７１、第２拡張
機能素子１７２、第２排他的OR素子１７３、第
３拡張機能素子１７５、ワーキングキー信号発生
器１７６、第４截頭機能素子１７７ならびにキー
ストリーム発生器１７８より構成されている。

ライン１５７で受信した32ビツトシステムキー
発生番号の所定位置に含まれている２ビツトによ
つてメモリ１６３にアドレスを付加して、ライン
１７９上に４個記憶された56ビツトの加入者キー
シード信号の１個を供給する。

メモリ１６４に記憶した32ビツトの独特な（特
有な）加入者アドレスをライン１５７で受信号３
２ビツトの加入者キー発生番号と組合せて、ライ
ン１８０上に64ビツトの加入者キー発生信号を供
給する。

ライン１７９上の独特な加入者キーシード信号
によつてDESアルゴリズムにキーけされた時、
このDES暗号化アルゴリズムに従つてライン１
８０上の加入者キー発生信号を処理することによ
つて、加入者キー発生器１６５によつてライン１
８１に64ビツトの独特な加入者キー発生信号を発
生させる。ライン１８１上の独特な加入者キー信
号の最後の８ビツトを截頭機能素子１６６によつ
て除去することによつて、上述の独特な加入者キ
ー信号と同一な独特な56ビツトの加入者キー信号
をライン１８２上に供給する。この加入者キー信
号は、ライン１４に供給されたもので、スクラン
ブルシステム（第２図）中のカテゴリキー発生器
８４をキー付けして暗号解読器にアドレス付けら
れた独特な暗号カテゴリキー信号を発生させてい
る。

加入者キー発生器１６５によつてライン１８１
上に発生させた加入者キー信号の内容が、セキユ
アメモリからライン１７９上に回収された加入者
キーシード信号の内容に依存するので、加入者キ
ー発生番号中の２つのアドレスビツトによつて加
入者キーシード信号を含んだセキユアメモリ１６
３中の位置にアドレス番号を付加することが本質
的に必要となる。この加入者キーシード信号によ
つて、スクランブルシステム中に使用した独特の
加入者キー信号に一致したキー信号を発生させ
て、暗号解読器に対してアドレス付加された独特
な暗号化されたカテゴリキー信号の発生をキー付
けしている。

カテゴリキー発生器１６７がこれにアドレス付
けられた独特な暗号化されたカテゴリ信号（ライ
ン１５６上の）を受信すると共に、この独特な加
入者キー信号をライン１８３上に供給した時に、
カテゴリキー発生器１６７によつて以下の処理を
することによつて暗号解読された64ビツトのカテ
ゴリキー信号をライン１８３上に発生させる。即
ち、ライン１８２上の独特な加入者キー信号によ
つてDESアルゴリズムにキー付けされると、こ
のDES暗号化アルゴリズムに従つてライン１５
６上で受信された暗号化したカテゴリキー信号を
処理することである。

メモリ１６４に記憶した独特な（特有な）32ビ
ツトの加入者アドレスをライン１６２上に供給す
ると共に、拡張機能素子１６８によつて拡張して
ライン１８４上に64ビツトの独特な加入者アドレ
ス信号を供給する。このアドレス信号はスクラン
ブルシステム（第２図）の暗号解読器（ライン３
４上に設けた）に相当する特有な加入者アドレス
信号に一致するものである。このような認識性を
持たすことによつて、拡張機能素子１６８および
２９（第２図）によつて同一の32ビツトパターン
をライン１６２および１８上にそれぞれ独特なア
ドレス信号を付加する。

排他的OR（論理和）素子１６９によつて、ラ
イン１８３の暗号解読されたカテゴリキー信号
と、ライン１８４の拡張された独特なアドレス信
号との間で排他的論理和を取ることによつて、ラ
イン１８５上に64ビツトの暗号解読されたカテゴ
リキー信号を供給する。ライン１８５上のカテゴ
リキー信号の最後の８ビツトが截頭機能素子１７
０によつて截頭（除去）され、これによつてライ
ン１８６上に56ビツトの共通カテゴリキー信号を
再生する。このキー信号は、スクランブルシステ
ム（第２図）中のコントロールコントローラによ
つてライン１３上に供給された共通カテゴリキー
信号と一致するものである。

ライン１８６のこの共通カテゴリキー信号が再
生された場合、チヤネルキー発生器１７１によつ
て、ライン１８７上に暗号解読された64ビツトチ
ヤネルキー信号を以下の処理によつて発生させ
る。即ち、DESアルゴリズムをライン１８６上
の共通カテゴリキー信号によつてキー付けされる
と、DES暗号化アルゴリムズに従つてライン１
５４上で受信した暗号解読したチヤネルキー信号
を処理することである。

ライン１５５上で受信した16ビツトのカテゴリ
アドレス信号を拡張機能素子１７２によつて拡張
して、ライン１８８に64ビツトのカテゴリアドレ
ス信号を供給する。このカテゴリアドレス信号
は、スクランブルシステム（第２図）中のライン
３２に供給された64ビツトカテゴリアドレス信号
と一致するものである。拡張機能素子１７２，２
７（第２図）によつて、同一な48ビツトパターン
をライン１５５，１６上の各信号に付加する。

排他的OR論理素子１７３によつて、ライン１
８７上の暗号解読されたチヤネルキー信号とライ
ン１８８上の拡張されたカテゴリアドレス信号と
の間で排他的論理和を取ることによつて、暗号解
読された64ビツトチヤネルキー信号をライン１８
９上に供給する。ライン１８９上のチヤネルキー
信号の最後の８ビツトを截頭機能素子１７４によ
つて除去して、ライン１９０上に56ビツトのチヤ
ネルキー信号を再生する。このキー信号はスクラ
ンブルシステム（第２図）のコントロールコンピ
ユータによつてライン１５上に予め供給されたチ
ヤネルキー信号と一致するものである。

ライン１５３で受信した24ビツトのイニシヤラ
イズベクトルフレーム計数信号を拡張機能素子１
７５によつて拡張することによつて、ライン１９
１上に64ビツトのイニシヤライズベクトル信号を
供給する。このベクトル信号は、第２図のスクラ
ンブルシステムのライン３０上に供給されたイニ
シヤライズベクトル信号と同一である。拡張機能
素子１７５，２５によつて同一の40ビツトパター
ンをライン１５３，１９（第２図）上のイニシヤ
ライズベクトル信号の各々に加える。

チヤネルキー信号をライン１９０上で再生する
と、ワーキングキー発生器１７６によつて以下の
処理が行われて、これによつて64ビツトのワーキ
ングキー信号を発生する。即ち、この処理とは、
DESアルゴリズムをライン１９０上のチヤネル
キー信号によつてキー付けすると、DES暗号化
アルゴリズムに従つてライン１９１のイニシヤラ
イズベクトル信号を処理することである。一実施
例においては、新たなワーキングキーを4TVフ
レーム毎または7.5Hzのレートで発生させる。

ライン１９２のワーキングキー信号の最後の８
ビツトを截頭機能素子１７７によつて除去するこ
とにより、ライン１９３上に56ビツトのワーキン
グキー信号を再生する。このワーキングキー信号
は、第２図のスクランブルシステムのライン４３
で発生させたワーキングキー信号と同一なもので
ある。

ワーキングキー信号をライン１９３に再生する
時、キーストリーム発生器１７８によつてライン
１５９上の64ビツトの独特なキーストリームが以
下の処理によつて再生される。即ち、ライン１９
３上のワーキングキー信号によつてDESアルゴ
リズムをキー付けするとこのDESアルゴリズム
に従つてライン１９１上に64ビツトのイニシヤラ
イズベクトル信号を処理することである。ライン
１５９の再生された独特なキーストリームは第２
図のスクランブルシステムのライン４４で発生さ
れた独特なキーストリームと同一なものである。

第７図を参照し乍ら、暗号解読信号プロセツサ
１５０を説明する。このプロセツサ１５０には、
バツフア増幅およびクランパー回路２００同期検
出およびコントロール回路２０１、コントロール
プロセツサ２０２、復調器およびデイマルチプレ
ツクサ（反多重化）回路２０３、オーデイオプロ
セツサ２０４、Ａ／Ｄコンバータ２０５、ビデイ
オラインバツフアメモリ２０６、アドレスカウン
タ２０７、アドレスFIFOキユー２０８、ライン
バツフアコントローラ２０９、バースト発生器２
１０、同期再生発生器２１１、マルチプレツクサ
２１２およびＤ／Ａコンバータ２１３が設けられ
ている。

バツフア増幅およびクランパー回路２００によ
つてライン１５２に到来する暗号化されたテレビ
ジヨン信号を受信するためのインターフエスが得
られる。このクランパー回路２００によつて、こ
のテレビジヨン信号を同期検出およびコントロー
ル回路２０１、復調器およびデイマルチプレツク
サ回路２０３およびＡ／Ｄコンバータ２０５へラ
イン２１５を経て供給する。

同期検出およびコントロール回路２０１には、
同期バースゲート、位相検出器、ループフイル
タ、電圧制御型クリスタル発振器（VCXO）、第
１の２分割カウンタ、第２の２分割カウンタ、同
期シーケンス検出器、未処理ビデイオ検出器、お
よびワンシヨントパルスジエネレータが設けられ
ている。これら位相検出器、ループフイルタ、
VCXOおよび両カウンタによつてフエーズロツ
クループ（位相ロツクループ）を構成し、これに
よつてライン２１５で受信された暗号化したテレ
ビジヨン信号中の3.58MHzの６サイクル同期バー
スト成分にロツクされ、暗号解読器の動作をライ
ン２１５の暗号化されたTV信号に同期させるよ
うにする。このVCXOを14.32MHzに同調させる。
スクランブルテレビジヨン信号における同期バー
スト成分の発生は第３図を参照し乍ら上述したも
のである。

同期検出およびコントロール回路２０１におけ
る同期シーケンス検出器によつて、ライン２２５
上のフレーム同期信号をコントロールプロセツサ
２０２へ、ライン２１５のスクランブルTV信号
における予め決められた同期シーケンスの検出に
応答して供給する。予め決められた同期シーケン
スが、上述したように、ライン２１５のスクラン
ブルTV信号のフイールド１のライン１に現われ
るようになる。暗号解読器が同期外れした場合、
ライン２１５上の信号における第１同期シーケン
スの検出によつてコントロールプロセツサ２０２
内の910分割水平ラインサンプルカウンタをリセ
ツトする。ラインサンプルカウンタによつてコン
トロールプロセツサ２０２内の回路群を制御す
る。このプロセツサ２０２によつてコントロール
信号をライン２２６の同期検出およびコントロー
ル回路におけるワンシヨツトパルス発生器へ供給
する。このコントロール回路によつて、ゲート信
号パルスを同期回路２０１の同期バーストゲート
へ供給する。ゲート信号パルスは６サイクルバー
ストの初期に立上ると共に、この同期バーストゲ
ートによつてライン２１５のスクランブルTV信
号の同期バースト部分を上述の位相ロツクループ
に供給することができる。

同期回路２０１におけるワンシヨツトパルス発
生器からゲートパルス信号をバツフア増幅および
クランパー回路２００のサンプル・ホールド回路
へ供給して、この回路の同期を取るようにしてい
る。

同期ロツクガ同期回路２０１の位相ロツクルー
プによつて達成されると、ライン２２５上のロツ
ク信号がコントロールプロセツサ２０２に供給さ
れるようになる。また、同期ロツクが達成される
と、コントロールプロセツサ２０２はこれの内部
のラインサンプルカウンタをリセツトすることを
禁止すると共に、ライン２２５上のフレーム同期
信号の同期外れを監視するようになる。同期が外
れた場合、このコントロールプロセツサ２０２に
よつて同期を再収集するためのアルゴリズムを実
行させる。ライン２２５上のフレーム同期信号が
作動状態となると、水平ライン同期阻害信号
（HLSYNC）がコントロールプロセツサ２０２
内に与えられ、これによつてこの（HLSYNC）
信号を用いて水平ラインの計数、エベントの時間
を測定し、更に、ハードウエアおよびフアームウ
エアエベントを同期させる。ライン２２５ａ上の
フレーム信号が動作状態となると、ビデイオフレ
ーム同期が起る。その理由は、各フレームのライ
ン１中にライン２１５の同期シーケンス信号が発
生する。

同期回路２０１の位相ロツクループによつて
14.32MHzのサンプリングクロツク信号がVCXO
の出力からコントロールプロセツサ２２０へ供給
され、更に、7.16MHzビツトクロツク信号が第１
の２分割カウンタの出力からコントロールプロセ
ツサ２０２へ供給される。

同期回路２０１における“未処理のビデイオ”
用の検出器によつて、スクランブルビデイオ信号
（ライン２１５の）が検出されると、コントロー
ルプロセツサ２２０へライン２２５の信号が供給
される。

復調器およびデマルチプレツクサ回路２０３に
よつてライン２１５のスクランブルテレビジヨン
信号からオーデイオおよびコントロール信号を分
離する。これら信号はパルス振幅変調されていた
と共に、第３図および第４図を参照し乍らすでに
説明したように、通常、水平同期パルスによつて
占有されたスクランブルテレビジヨン信号の部分
に挿入されていたものである。これらオーデイオ
信号をライン２２７を介してオーデイオプロセツ
サ２０４に供給すると共に、コントロール信号を
変調すると共に、コントロールプロセツサ２０２
へ供給する。

コントロールプロセツサ２０２へ供給されるラ
イン２２８のコントロール信号には、フレーム
計数信号、暗号化されたチヤネルキー信号、カテ
ゴリアドレス信号、特定の暗号解読器へアドレス
された独特なカテゴリキー信号および加入者キー
発生番号が含まれている。これら信号はコントー
ルプロセツサ２０２を経てライン１５３，１５
４，１５５，１５６および１５７のそれぞれの暗
号解読器キー分配システム１５１へ供給される。
またライン２２８に供給されたコントロール信号
にはプロセスコントロール信号が含まれている。
このコントロール信号によつてコントロールプロ
セツサ２０２ならびに暗号解読器キー分配システ
ム１５１の両方の動作を制御し、この後者の信号
をライン１５９上のキー分配システムに供給す
る。

このコントロールプロセツサ２０２によつて、
ライン２２８で受信したプロセスコントロール信
号ビツトストリーム中のメツセージフレーム同期
を検出すると共に、アドレスバイトがメツセージ
フレーム中に存在する場合、エラー検査を各メツ
セージに対して実行する。最新バイトがアドレス
バイトであれば、アドレス存在ビツトをセツトす
る。コントロールプロセツサ２０２はこれら３個
のアドレスバイトおよびコントロールバイトを用
いて、到来したメツセージが特定の暗号解読器ユ
ニツト内のコントロールプロセツサ２０２を表わ
すメツセージであるかどうかを決定すると共に、
このメツセージがコントロールメツセージかまた
はデータメツセージであるかを決定する。コント
ロールメツセージを用いて特定の認可およびキー
入力情報を個々の暗号解読器ユニツトへ供給す
る。データメツセージは、例えば、ライン１５
３，１５４，１５５，１５６および１５７上の計
数、キーアドレスおよび番号信号のような放送情
報を含んだメツセージである。

コントロールプロセツサ２０２は、ライン２２
９の復調器ユニツトに供給された制御信号によつ
て復調器回路２０３からライン２２８の信号の伝
送を調整するものである。

Ａ／Ｄコンバータ２０５によつてライン２１５
のスクランブルテレビジヨン信号を14.32MHzの
サンプリングレートでデイジタルビデオ情報信号
（ライン３２０）に変換して、ビデイオライン当
り910個の８ビツトサンプルを供給する。14.32M
Hzのサンプリングクロツク信号を同期およびコン
トロール回路２０１からライン２２５ｃのＡ／Ｄ
コンバータ２０５へ供給する。

ビデイオ・ライン・バツフアメモリ２０６は、
４本のスクランブルビイデオ情報ラインの４つの
グループでライン２３０上のデイジタルスクラン
ブルビデイオ情報信号を記憶する。第１の記憶し
たグループには、同一ビデイオフイールドからの
４つの連続する奇数番号のラインから得られた情
報が含まれている。第２の記憶したグループに
は、同一ビデイオフイールドからの次の４つの連
続する奇数番号のラインから得られた情報が含ま
れている。第３の記憶したグループには、同一ビ
デイオフイールドから４つの連続した偶数番号の
ラインから得られた情報が含まれている。更に第
４の記憶したグループには、同一ビデイオフイー
ルドから次の４つの連続する偶数番号のラインか
ら得られた情報が含まれている。奇数番号のライ
ンから得られたスクランブルビデイオ情報ライン
の１グループがメモリ２０６に記憶される一方、
偶数番号ラインから得られたスクランブルライン
の予め決められたグループからの情報をメモリ２
０６から回復させて、ライン２３１に奇数番号の
暗号解読されたビデイオ情報ラインの４つのライ
ングループを構成する。同様に、偶数番号のライ
ンから得たスクランブルラインの１つのグループ
をメモリ２０６に記憶する一方、偶数番号のライ
ンから得たスクランブルラインの予め記憶された
グループからの情報をメモリから回復させて、ラ
イン２３１に偶数番号の暗号解読されたビデイオ
情報ラインの４つのライングループを構成する。
ビデイオ暗号解読は以下のシーケンスでメモリ２
０６からアクテイブビデイオ情報を回復させるこ
とによつて完了する。即ち、このシーケンスは、
一般に、第３図に示したスクランブルシステムに
おけるビデイオラインバツフアメモリ５３中の記
憶シーケンスとは逆なものである。

アドレスカウンタ２０７によつて、ライン２３
２の各々のアドレスをメモリ２０６に供給して、
ビデイオ情報を記憶および回復させる。これらア
ドレスをコントロールプロセツサ２０２からアド
レスFIFOキユー２０８、ライン２３４を経てア
ドレスカウンタ２０７へ供給する。これはライン
１５９のコントロールプロセツサ２０２に供給さ
れた独特なキーストリームに従つて供給される。

ラインバツフアコントローラ２０９によつてラ
イン２３５にクロツクおよびコントロール信号を
供給することによつて、コントロールプロセツサ
２０２によつてライン２３６に供給されたクロツ
クおよび同期コントロール信号に従つて、アドレ
スFIFOキユー２０８、アドレスカウンタ２０７
およびメモリ２０６の動作の同期を取ることがで
きる。コントロールプロセツサ２０２によつて、
同期検出およびコントロール回路２０１からライ
ン２２５で受信したクロツクおよび同期コントロ
ール信号に応答してライン２３６にクロツクおよ
び同期コントロール信号を供給する。

ライン１５９のキーストリームの２つのコント
ロールビツトによつて、所定の暗号解読された４
ライングループ以内の一対のラインをスクランブ
ルビデイオ情報ラインの対応するペア中に記憶し
た情報を指定するものとして決められる。暗号解
読されたラインの各ペア中の回復させた部分の関
連する長さは、キーストリーム中の６個のコント
ロールビツトによつて指定でき、これらビツトは
ラインの初めからセグメントの所定の数としての
カツトポイントを表示するものである。

ライン４４上のキーストリームの他の５個のコ
ントロールビツトによつて４ライングループ以内
のシーケンスを指定する。このグループ内では情
報がスクランブルラインから回復する。24個の異
なるシーケンスが可能となる。従つて、キースト
リームの19ビツトが４ビデイオライン時間毎に使
用され、３×62×24＝276768個の暗号解読パター
ンの１個を選択する。この解読パターンをライン
１５９に供給された独特なキーストリームによつ
て規定される。暗号解読器信号プロセツサ中のラ
イン１５９に供給された独特なキーストリーム
は、ライン４４上の独特なキーストリームの再生
したものであり、この後者のキーストリームは第
３図のスクランブル信号プロセツサに供給され
る。

ライン２３１の暗号解読されたビデイオ情報ラ
インをマルチイプレツクサ２１２によつてバース
ト発生器２１０からの９サイクルカラーバースト
データ信号（ライン２３８）および同期再生発生
路２１１からの水平および垂直同期パルスデータ
信号（ライン２３９）で多重化する。このマルチ
プレツクサ２１２の動作はコントロールプロセツ
サ２０２によつて制御される。マルチプレツクサ
６１の出力をＤ／Ａコンバータ２１３によつてア
ナログ信号に変換してライン１６０上に暗号解読
したビデイオ信号を供給する。この暗号解読した
ビデイオ信号は代表的なNTSCビデイオ信号であ
る。

バースト発生器２１０は、コントロールプロセ
ツサ２０２からライン２４０のコントロール信号
に応答してライン２３９に９サイクルのカラーバ
ーストデータ信号を供給する。ライン１６０の暗
号解読したビデイオ信号のカラーバースト成分
を、ライン１５２のスクランブルビデイオ信号の
同期バースト成分と同一の周波数および位相でロ
ツクする。このビデイオ信号は同期検出およびコ
ントロール回路２０１によつて検出する。

同期再生回路２１１によつて、コントロールプ
ロセツサ２０２からのコントロール信号（ライン
２４１）に応答してライン２３９上に水平および
垂直同期パルスデータ信号が供給される。

コントロールプロセツサ２０２によつてライン
１６０の暗号解読されたTV信号の成分がスクラ
ンブルビデイオラインの開始に関連して規定され
たインターバル中に発生するようになる。また、
この発生は同期検出およびコントロール回路２０
１からライン２２５で受信した同期コントロール
信号に応答して行われる。

以上説明した第７図の暗号解読器信号プロセツ
サの詳細については、前述した特願昭59−107366
号（ビデイオ暗号化および暗号解読システム）に
開示されている。

ライン２２９のスクランブルオーデイオ信号
は、コントロールプロセツサ２０２によつてライ
ン１５９を介して受信すると共に、ライン２４２
を介してオーデイオプロセツサへ送給されるキー
ストリームのオーデイオ暗号化部分に従つてこの
オーデイオプロセツサによりデイジタル化される
と共に暗号解読される。オーデイオプロセツサ２
０４によつてライン１６１上に暗号解読されたオ
ーデイオ信号が供給される。

オーデイオプロセツサ２０４によつて、ライン
２２７のスクランブルオーデイオ信号の各インタ
ーバルを時間拡大する。このインターバルは、ビ
デイオ信号ラインの持続時間に相当するインター
バルであると共にNTSCビデイオ信号の水平同期
パルスの接続時間にも相当するものであり、これ
によつて、第１図に示したスクランブルシステム
中のオーデイオプロセツサ４９によつて実行され
た時間圧縮の逆の動作が行われることになる。ま
た、このオーデイオプロセツサ２０４によつてラ
イン２２７で受信されたスクランブルオーデイオ
信号を暗号解読すると共に、ライ１６１に暗号解
読したオーデイオ信号を供給するようになる。

オーデイオプロセツサ２０４の時間拡張および
タイミング機能は、ライン２４３を介してコント
ロールプロセツサ２０２によつて供給された同期
コントロールおよびタイミング信号に応答して同
期およびクロツクされる。このタイミング信号
は、ライン２１５のスクランブルビデイオ信号中
の同期パーストを検出した時に、同期検出回路２
０１からライン２２５を介してコントロールプロ
セツサ２０２で受信した同期コントロールおよび
タイミング信号に応答して発生される。

第８図には、このオーデイオプロセツサ２０４
の一実施例が示されている。このプロセツサ２０
４によつて第４図のオーデイオプロセツサによつ
て暗号化されたスクランブル（暗号化）オーデイ
オ信号を暗号解読することができる。

第８図に示したオーデイオプロセツサは以下の
構成要素より構成されている。即ち、Ａ／Ｄコン
バータ２５０、PAMデータ検出器２５１、FIFO
キユー２５２、Ａチヤネル用逆インターリーバ２
５３、キーストリームレジスタ２５８、ハミング
コードエラー補正器２５９、第１の排他的論理話
素子２６０、パクテイチエツク論理素子２６１、
第２の排他的論理和素子２６２、エラー補償器２
６３，拡張システム２６４、逆マルチプレツクサ
２６５、第1D／Ａコンバータ２６６および第
2D／Ａコンバータ２６７より構成される。

Ａ／Ｄコンバータ２５０によつてライン２２７
上のスクランブルアナログオーデイオ信号を８ビ
ツトのデイジタルPAMデータ信号に変換する。
この信号をライン２６９を介してPAMデータ検
出器２５１に供給する。このPAMデータ検出器
２５１によつてライン２６９のPAMデータ信号
を２ビツトのデイジタルワードに変換すると共
に、ライン２７０を介してこの２ビツトのデイジ
タルワードをFIFOキユー２５２に供給する。

FIFOキユー２５２によつて上述のデイジタル
ワード信号の時間圧縮されたインターバルを時間
拡張するので、この結果、水平同期パルスの持続
時間に相当するインターバル期間中、ライン２７
０に発生するデイジタルワードがNTSCビデイオ
信号ラインの持続時間に相当するインターバルを
超えるレギユラーインターバルで得られるように
なる。ライン２７０の時間圧縮されたデイジタル
ワード信号を拡張するFIFOキユー２５２の動作
は、ライン２４３で得られるクロツク信号および
同期コントロール信号に応答して同期すると共に
クロツク制御される。

FIFOキユー２５２によつてライン２７０のシ
リアルデイジタルワードをパラレル15ビツト信号
に変換すると共に、これら15ビツト信号を第４図
のオーデイオプロセツサのＡチヤネルおよびＢチ
ヤネルインターリーバ１１３，１１４の各々より
得られたインターリーバ（差込み）信号サンプル
に逆多重化する。15ビツトのＡチヤネル信号をラ
イン２７１を介してＡチヤネル逆インターリーバ
２５３に供給すると共に、15ビツトのＢチヤネル
信号をライン２７２を介してＢチヤネル逆インタ
ーリーバ２５４に供給する。

このＡチヤネル用逆インターリーバ２５２によ
つてライン２７１のインターリーブ信号サンプル
を元に戻してライン２７３に信号サンプルを供給
する。このサンプルでは、すべてのビツトがＡチ
ヤンネルライン１３７で供給されたシングル信号
サンプルから第４図のオーデイオプロセツサのＡ
チヤネルインターリーバ１１３へ与えられる。

また、Ｂチヤネル用逆インターリーバ２５４に
よつてライン２７２のインターリーブ信号サンプ
ルを元に戻してライン２７４に信号サンプルを供
給する。このサンプルでは、すべてのビツトがＢ
チヤネルライン１３８で供給されたシングルサン
プルから第４図のオーデイオプロセツサのＢチヤ
ネルインターリーバ１１４へ与えられる。

ライン２７３，２７４の逆インターリーブ信号
サンプルがＡチヤネルレジスタ２５５およびＢチ
ヤネルレジスタ２５６へ供給されると共に、マル
チプレツクサ２５７によつて多重化されてライン
２７５にパリテイビツトＰ、指数ビツトE0、E1
およびE2、コードビツトC0、C1、C2ならびにサ
インビツトＳがらライン２７６に、更に７個の小
数ビツトM0〜M6がライン２７７に供給される。

ハミングコードエラー補正器２５９によつてラ
イン２７６に３個のコードビツトを検査して、指
数ビツト、コードビツトおよびサインビツトの組
合せにおけるシンギユラエラーを検出すると共に
このようなエラーを補正する。３個の指数ビツト
および必要に応じて補正されたサインビツトがラ
イン２７８のハミングコードエラー補正器によつ
て得られる。

排他的論理和素子２６０によつて、ライン２７
５のパリテイビツトＰとキーストリームレジスタ
２５８からライン２７９ａを介して得られた独特
なキーストリームの１ビツトとの間で排他的論理
和を取る。この１ビツトはライン１３６で得られ
たビツトに相当するもので、第４図のオーデイオ
プロセツサ中のライ１３５ａのパリテイビツトＰ
をOR素子２６０によつて暗号化する。これによ
つてOR素子２６０からライン２８０に暗号解読
されたパリテイビツトが供給される。このパリテ
イビツトは、ライン２７７ａの最も大きな小数ビ
ツトM6とライン２７８のエラー補正されたサイ
ンおよび指数ビツトによつて処理され、これによ
つてライン２７６のサインビツト、指数ビツトお
よびコードビツトの組合せから２重のエラーを検
出し、更に上述の最も大きな小数ビツトおよび／
またはパリテイビツト中のエラーを検出する。こ
のようなエラーはパリテイチエツクが単一で行な
われない時に検出される。このパリテイチエツク
は、ライン２７７ａ，２７８および２８０を介し
て供給されたパリテイチエツク論理素子２６１に
供給されたは排他的論理ビツトによつて達成され
る。

排他的OR素子２６２は、７個の小数ビツト
（ライン２７７）およびサインビツトおよび３個
の指数ビツト（ライン２７８）の11個のビツトの
キーストリームレジスタ２５８からライン２７９
ｂを介して得られた独特なキーストリームの11個
のビツトとの間で排他的論理和を取ることによつ
て、前者の11ビツトの暗号を解読する。これら後
者の11ビツトのキーストリーム発生器１７８（第
６図）からキーストリームは、ライン１３２で得
られたキーストリームと同一のものであり、これ
により第４図のオーデイオプロセツサのライン１
２６におけるサインビツト、３個の指数ビツトお
よび７個の小数ビツトを暗号化する。

ライン２７９を介してキーストリーム２５８か
ら得られたキーストリームビツトがキーストリー
ムレジスタ２５８へライン１５９を経て供給され
る。

排他的論理和素子２６２によつて暗号解読され
たビツトがライン２８２の暗号解読された信号サ
ンプルとしてエラー補償器２６３へ供給される。

パリテイチエツク論理素子２６１によつてエラ
ーが検出されると、エラー信号がライン２８３を
経てエラー補償器２６３へ供給される。また、エ
ラー信号がライン２８３へ供給されない場合に
は、このエラー補償器２６３は暗号解読された11
ビツトの信号サンプルをライン２８２からライン
２８４を経て拡張システム２６４へ通過させる。
エラー信号がライン２８３に供給されると、エラ
ー補償器２６３によつて検出されたエラーを補償
する。これはライン２８２で受信したエラーが含
まれていない最後を信号サンプルをリピートする
ことによつて補償することができる。

拡張システム２６４によつて、ライン２８４の
11ビツト信号サンプルをライン２８５の15ビツト
のデイジタル信号サンプルに拡張し、この15ビツ
ト信号サンプルのＤ／Ａ変換手段によつてアナロ
グオーデイオ信号に変換する。

逆マルチプレツクサ２６５によつてライン２８
５に順次得られるＡチヤネルおよびＢチヤネルデ
イジタルサンプル信号を分離すると共に、ライン
２９１および２９２のそれぞれに現われた分離信
号サンプルを第１、第2D／Ａコンバータ２６６，
２６７にそれぞれ供給する。

第1D／Ａコンバータ２６６によつてライン２
９１のＡチヤネルデイジタル信号サンプルをＡチ
ヤンネルライン１６１ａへアナログオーデイオ信
号に変換する。

第2D／Ａコンバータ２６７によつて、ライン
２９２のＢチヤネルデイジタル信号サンプルをＢ
チヤネル１６１ｂへアナログオーデイオ信号に変
更する。

第８図のオーデイオプロセツサの詳細な説明に
ついては、前述の特願昭59−106345号（エラー補
正付きデイジタルオーデイオスクランブルシステ
ム）に開示されている。

キーストリーム発生器１７８を除いて、第２図
のスクランブルキー分配システムの構成要素のす
べてが単一のマイクロプロセツサチツプ上に内蔵
されている。このチツプはIntel社8751シグルコ
ンポーネント８ビツトマイクロコンピユータの特
別なバージヨンで構成することが好ましい。セキ
ユアメモリ１６３，１６４はこのチツプの内部
EPROMに含まれている。このIntel社の8751の
代用としては、Motorola社の68705P5が存在し、
これは同様の機能能力を有する。この“8751”チ
ツプはHMOSテクノロジーで製造され、40ピン
DIPにパツケージあれた高性能のシングルチツプ
コンピユータである。またこのチツプによつて、
ハードウエアフイーチユア、アーキテクチユアエ
ンハンスメントおよび上述のような暗号化応用に
おける有効なコントローラに必要なインストラク
シヨンセツトが得られる。この8751チツプの特別
なバージヨンにおけるEPROMには4kバイトの紫
外線消去可能なROMが含まれており、これはチ
ツプ上でのみ読出し可能である。アーキテクチユ
アは、EPROMからチツプの外部へいずのダイレ
クトパスを形成するものではない。即ち、チツプ
の製造プロセスにおいて“ベエリフアイモード
（verify mode）fuseを溶断させることによつて
外部ベエリフアイモードを一旦不作動にしてしま
つた後では、上述のダイレクトパスが形成されな
くなる。ユニツトキー信号の蓄積およびワーキン
グキーの発生を行なうフアームウエアがこの
EPROMエリアに含まれている。

8751のセキユアEPROMに蓄積されたプログラ
ムを読出すには極めて困難を伴ない、この困難性
は、例えコントロールコンピユータのセキユリテ
イシステムを破壊するのに成功し、加入者アドレ
スおよびキー信号のリストを入手したとしても、
このリストを使つて盗用するには更に多くの困難
性を生むものである。例え、有効な加入者キー信
号が盗用されたとしても、全体のプログラム内容
を知る必要があるので、メモリ中に有効な加入者
キー信号シードおよび加入者アドレスを蓄積する
ことができる。このことは、完全なプログラムリ
ストなしで実行することは極めて困難なことであ
る。即ち、このリストはサブスクリプシヨンテレ
ビジヨン会社のセキユリテイ・プロシーデユアに
よつて保護されているからである。

第２図および第４図に関連して説明したビデイ
オスクランブルシステムのDESキーには４個の
レベルが存在する。スクランブルテレビジヨン信
号を暗号解読するためには、再生した独特な暗号
キーストリームを再生する必要があると共に、ラ
イン１５９を介して暗号解読信号プロセツサ１５
０に供給する必要がある。極めて急速に変化して
いる（毎秒7.5回）ワーキングキー信号を再生し
てこの独特な暗号キーストリームを再生する必要
がある。このワーキングキー信号を再生するため
にはチヤネルキーも再生する必要がある。このシ
ステムにおけるすべてのチヤネルには異つたチヤ
ネルキー信号が存在し、すべての半時間タイムブ
ロツクにも独特なチヤネルキー信号が存在してい
る。チヤネルおよびタイムブロツクの異なる組合
せを実質的に規定するカテゴリ規定によつて、チ
ヤネルキー信号をどの加入者カテゴリグループお
よびどの時間に送信するかを決定している。共通
のカテゴリキー信号をチヤネルキー信号を暗号化
するために使用するのでこれら信号を単一メツセ
ージと共にカテゴリのすべてのメンバーに放送す
ることができる。これらチヤネルキー信号によつ
て、システムの実行および停止を制御できる。カ
テゴリキー信号によつてコントロールシステム用
のフレームワークを確立する。

システムの各暗号解読器にはセキユアメモリ１
６３に蓄積した４つの独特な加入者キー信号シー
ドが存在する。通常、加入者キー信号シード１つ
のみを用いる。他の加入者キー信号シードを用い
て、アクテイブ加入者キー信号リストをいくらか
妥協させるエベントに使用されるためにバツクア
ツプする。

このキーシステムの次のレベルは、カテゴリキ
ーである。共通のカテゴリキー信号は56ビツト
DESキー信号である。暗号化されたカテゴリキ
ー信号を独特なアドレスを付加されたメツセージ
として、各暗号解読器に送信すると共に、アドレ
ス番号付けされた暗号解読器のアクテイブ加入者
キー信号を用いて暗号化する。従つて、アドレス
番号付けされた暗号解読器によつて暗合化された
カテゴリキー信号を解読できる。ライン６４の暗
号化されたカテゴリキー信号を8751チツプの
EPROMに記憶する。サブスクリプシヨンテレビ
ジヨン会社は加入者のサービスのグレードまたは
一週間に一回交替する時はいつでもカテゴリキー
信号を変更する。この更新サイクルはコントロー
ルコンピユータソフトウエアによつて完全に決定
されると共に、これはいつでも変えることができ
る。新たなカテゴリキー信号は、この信号が有効
となるまで少なくとも10回だけそれぞれの加入者
へ送信するので、この結果、例え暗号解読器が常
時ONでなかつとしても、この新たな信号を正確
に受信する機会が広がるようになる。一度、正し
く受信すると、新たな暗号化されたカテゴリキー
信号（ライン６４）は、このキー信号が作動状態
となるまでにEPROMに記憶される。カテゴリキ
ーの新たなセツトが有効状態のなつた後、これら
セツトを時々送信続ける。この結果、拡張された
期間だけオフラインであつたユニツト（例えば、
空白となつた加入者ユニツト）を適当な速さでオ
ンライン状態に戻すことができる。

カテゴリはサービスのクラスまたは加入者のタ
イプに関連したものである。システム内で規定さ
れるカテゴリを一度で多く設定できるが、特定の
暗号解読器は一度に１個のみのカテゴリが割当て
られる。また、カテゴリはいつでも再規定および
再設定することができる。可能なカテゴリグルー
プの例を以下に例挙する Ａ……常時すべてのチヤネル Ｂ……チヤネル４、PM8〜12のウイクデー Ｃ……グループＢおよびボクシング Ｄ……すべてのスポーツ Ｅ……常時すべてのチヤネル Ｆ……チヤネル３および４、PM8〜12の毎日 Ｇ……ボクシングおよびグループＢ 備考：カテゴリを、他のカテゴリと一緒にグル
ープ分けすることができる。

カテゴリキー信号を以下の方法で使用できる。
即ち、16個のアドレスビツトを９ビツトフイール
ドおよび７ビツトフイールドに区別けできる。こ
の９ビツトフイールドを用いて512種類のタイヤ
（tire）の１つを選択する一方、７ビツトフイー
ルドを用いて一週間の“特別番組”を７つ独立し
て選択することができる。この特別番組は加入者
によつて特別に要求された（金銭を支払つて）ペ
イ・パー・ビユー・タイプのプログラムとするこ
とができる。他方、タイヤグループメンバー
（tire group menbership）によつてプログラミ
ングの特別なクラスをアクセスできるようにす
る。このようなカテゴリビツトの割当ては完全に
自由なものである。その理由は、カテゴリの設定
は完全にコントロールコンピユータ内で行われる
ものであり、従つて、常、暗号解読ユニツトに衝
撃を与えることなく再プログラム可能であるから
である。

この種のカテゴリの区分けによれば、個々の暗
号解読ユニツトを頻繁にアドレス付けする必要が
ない。従つて、コントロールチヤネルの必要な容
量を大幅に減少することができる。

新たなカテゴリを旧カテゴリに新たな能力をプ
ラスして規定して、カテゴリに新たな能力を付加
することができる。コントロールコンピユータ１
２によつてカテゴリ再キー信号を構成する。この
再キー信号をプロセスコントロール信号として暗
号解読器へ送出することができる。一般に、加入
者は彼自身のカテゴリ再キー信号が受信されるま
では、旧カテゴリのメンバーとしてシステム内で
維続実行できる。

前述のキーシステムにおける３番目のレベルは
チヤネルキーである。ライン６４上の暗号化され
たチヤネルキー信号がシングル再キー信号と共に
カテゴリのすべてのメンバーによつて受信される
と共に、8751チツプのEPROMに記憶される。チ
ヤネルキー信号を前述したカテゴリキー信号を用
いて暗号化する。従つて、アドレス番号付けされ
たカテゴリグループの暗号解読ユニツトの各々に
よつて暗号化されたチヤネルキー信号を解読する
ことができる。通常、このチヤネルキー信号は半
時間のインターバルで変化すると共に、プログラ
ムおよびチヤネルベースによるチヤネルの暗号解
読を実行および停止させるためのメカニズムとし
て使用している。更新サイクルの周期はまたコン
トロールコンピユータソフトウエアによつて決定
できる。

システムにおける各チヤネルに対して、作動時
間となるシングルチヤネルキー信号が１つだけ存
在する。所定チヤネルにおける最新プログラム用
のチヤネルキー信号を繰返して送信するので、丁
度ON状態となつた暗号解読器によつて、最新の
暗号化されたチヤネルキー信号を僅か数秒間受信
するようになる。このような繰返しによつて以下
のようなエベントに対する急速な再生作用が達成
される。即ち、記憶された暗号化チヤネルキーが
一時的に失われるのに十分な電力供給の変り目の
エベントである。通常このシステムは、ライン１
０１のコントロールデータの容量を、半時間±数
分ぐらいでチヤネルキー信号を送信することに向
けられ、これによつてチヤネルキーの切換えがス
ムーズに行くように保証する。これらコントロー
ルデータ容量の種種の機能が割当てられる方法
は、コントロールコンピユータ１２によつて完全
に決定されると共に、いつでも再プログラミング
可能である。

また、このシステムにおける最高のレベルキー
はワーキングキーである。このワーキングキーは
上述したDESアルゴリズムに従つてイニシヤラ
イズベクトル（）信号を処理することによつて
決定される。イニシヤラライズベクトル信号をリ
アルタイムで取り出し、更に放送コントロール信
号としてコントロールデータライン１０１へ一般
に毎秒１回のレート（割合）で送信する。従つ
て、一旦、暗号解読器が同期すると、これはシ
ーケスを有すると共に所定の適当な認可を有する
ようになり、更に、チヤネルキー信号を有して、
ワーキングキー信号を発生するようになる。ワー
キングキー信号は毎秒7.5回のレートで変化する。
上述した暗号解読器におけるキーコントロールプ
ロセスのすべてが8751マイクロプロセツサチツプ
内部で実行される。これによつて内部プロセスを
監視することから固有の安全性（セキユリテイ）
が得られ、これらのプロセスによりワーキングキ
ー変位プロセスが発見される。

暗号解読器のライン１９３のワーキングキー信
号が8751マクロプロセツサチツプから暗号化キー
ストリーム発生器１７８へ出力される。これは、
Advanced Micro Devices AM9518のデータ暗
号化プロセツサチツプによつて具現化される。
AM9518チツプによつてNational Bureau of
Staandards Data Encryption Standard（国際デ
ータ暗号化標準）を実行できる。このAM9518チ
ツプは、高いスループツトが実現できる高速マル
チポート暗号化／暗号解読プロセツサである。こ
のAM9518チツプをFederal Information
Processing Standards Publication 46（連邦情報
処理基準公報）に従つて暗号ブロツクチエーン
（Ciphar Block Chain……CBC）モードで動作
させることが可能となる。

第２図のスクラブルシステムの暗号キーストリ
ーム発生器２１をAm9518チツプで具現化するこ
ともできる。暗号化キーストリーム発生プロセス
にはリアルタイムフレーム計数をイニシヤライズ
ベクトルとして使用できる。このAm95185チツ
プによつて暗号化キーストリームを1Mbits／sec
のレートで発生し、これによつてそれぞれ送信さ
れたオーデイオビツト用の暗号化キーストリーム
ビツトを供給する。従つて、これによつて、あら
ゆる可能な限りの盗用アタツクに対して全体的に
安全が実現する。このAm9518チツプによつてビ
デイオスクランブルプロセスで使用される追加の
59kbits／secでキーストリームビツトを発生する
こともできる。

サブスクリプシヨンテレビジヨン会社は、暗号
解読ユニツトの相関的シリアル番号のリスト独特
な加入者のアドレスおよびアクテイブ加入者の独
特な加入者キー信号を含んだコンピユータフアイ
ルを保持している。このコンピユータフアイルは
極めて高度なセキユリテイレベルが保持されてい
る。この理由は、この内容は、このセキユリテイ
を十分に保つために、すべての暗号解読器の独特
な（特有の）加入者キースピード信号アドレスを
バツクアツプ加入者のキースピード信号アドレス
の１つのアドレスに変換する必要があるからであ
る。他のコンピユータフアイルには、加入者の確
認番号と暗号解読ユニツトのシリアル番号との間
の関係が含まれている。

また、このコンピユータフアイルには、加入者
のカテゴリの定義が含まれている。これらの定義
は、実質的には、７日間に対する30分のリゾリユ
ーシヨンを有するチヤネルマスクである。このフ
アイルは通常、一週間単位で編集され、オフアリ
ングおよびプログラムスケジユールにおける変動
を反映すると共に、新たなカテゴリを追加したり
旧カテゴリを削除したりする。

他のコンピユータフアイルは、カテゴリと加入
者確認番号との間の関係が含まれている。このフ
アイルを加入者を追加したり、加入者のサービス
のグーレドを変更したりして編集する。このフア
イルに対する通常の更新サイクルは、認可された
“特別なエベント”を除いて月毎に行われる。

もし加入者のサービスを終了させたいならば、
予め決められるのがこのフアイルである。加入者
の新たな使用不能なカテゴリキー信号を送信する
ことによつてこのシステムから迅速に別離でき
る。このことは、彼が彼の暗号解読器でリキー信
号を受信するのを停止してしまうまで彼の解読器
を直ちに不作動とすることを意味する。この場
合、このカテゴリの他のメンバーが週末にリキー
操作されるまで彼はイネーブル状態が接続するよ
うになる。カテゴリのリキーサイクル（再キーサ
イクル）は、サービスの迅速な終了を保証するた
めに直ちに実行される。

他のコンピユータフアイルには、最近および来
週のオペレーシヨン用のカテゴリキーのリストが
含まれている。このフアイルにはまた高度なレベ
ルでセキユリテイが保持される必要がある。その
理由は、この内容によつて、許可されていないユ
ーザが以下の状態以外ではサービスを受けてしま
うからである。即ち、セキユリテイ侵害が発見さ
れるか、またはキーが通常のサイクル中に更新さ
れるまでサービスを受けてしまうからである。

暗号化されたカテゴリキー信号がシステムのす
べてのチヤネルに送出されるので、この結果、加
入者がどのチヤネルを見ていようともメツセージ
が受けられるようになる。

32ビツトの加入者アドレス信号によつて40億
（four billion）の暗号解読ユニツトに対して個々
にアドレス信号を付けることが可能となる。この
アドレスを８ビツトおよび24ビツトのサブフイー
ルドに分解できる。この24ビツトのサブフイール
ドを放送メツセージとして８ビツトアドレスサブ
フイールドの256メンバーのすべてに送信し、こ
れらメンバーは次にリキー操作される。この放送
メツセージには、次のようなビツトも含まれてい
る。即ち、送信されているキーがオペレーシヨン
の最新のピリオドまたは次のキーピリオドである
かを表示するビツトである。コントロールデータ
ライン１０１の容量の半分がカテゴリリキ−メツ
セージを送るために向けられるならば、５百分の
加入者システムが、すべて加入者へ送るべき新た
なキーおよびカテゴリインフオメーシヨン用の８
時間より少ない時間が必要となる。カテゴリグル
ープのすべてのメンバーが新たに暗号化されたカ
テゴリ信号を一度受信すると、パリテイチエツク
信号がこれら加入者に放送信号として送信される
ようになる。暗号解読ユニツトがこれ自身にアド
レス番号が与えられた暗号化されたカテゴリリキ
ー信号を受信すると、このような信号がチエツク
されていないとマークされた8751チツプの
EPROM中に記憶される。このパリテイチエツク
信号が受信されると共にチエツクされると、記憶
されたリキー信号がチエツク済みとしてマークさ
れ、更に同一のリキー信号の受信がこの
EPOROM中で記憶される。

暗号化されたチヤネルキー信号を各カテゴリに
30分毎に送信する。暗号化されたチヤネル信号の
セツトが送信される前に、ヘツダーを含む放送信
号がこれら信号より前に設けられる。このヘンダ
ーは暗号化されたチヤネルキー信号のストリーム
を表わし、これはカテゴリ番号の最も重要な８ビ
ツト、チヤネル番号（８ビツト）、最近／次回の
タイムピリオドを表わす１ビツト、およびイニシ
ヤラザイズベクトル信号の後に続くものである。
チヤネルキー変換時間あたりのインターバル期間
以外、上述の容量の一部分がシステムの他のチヤ
ネル用の暗号化されたチヤネルキーを送信するた
めに用いられるので、この結果、加入者によるチ
ヤネル変更は瞬時にして認識されてしまうもので
ある。

キー変更の同期は十分注意を払う必要がある。
これはキーを変更する度毎にシステムが破壊され
ないようにするために必要である。即ち、第１の
理由としては、イニシヤライズベクトル信号とし
ておよびキー変更を同期させるためにリアルタイ
ムで使用するからである。およそ１秒間に１回、
信号を送出し、これら信号によつて最近のネツト
ワークタイムおよび最近のキー発生および次のキ
ー変更の時間を規定する。これらは信号を頻繁に
繰返すことによつて、新たなステーシヨンが迅速
に同期を得ることができると共に、この重要な情
報を送信する信頼性を大幅に改善できるようにな
る。このことは、電力送給の変り目からの迅速な
回復にも役立つものである。

前述したタイヤリングスキーム（tiering
scheme）を用いることによつて、すべてのリキ
ーおよびコントロールオペレーシヨンを
63kbits／secデータリンクへ送信することができ
る。各ラインにおいて、全体で88ビツトをビデイ
オ信号の水平同期インターバル中に送信する。88
ビツトの内の４つをコントロール機能に割当てる
ので、従つて、63kbits／secのコントロールチヤ
ネルビツトレートが得られる。前述したように、
残りの84ビツト（各ライン当り）がスクランブル
オーデイオ信号を送信するために用いられる。

従つて、５百万までの加入者が、コントロール
インフオメーシヨンと共に10分インターバルで
個々にアドレス番号付けられる。前述したタイヤ
リングスキームによつて40億（four billion）以
上の独特な（特有な）アドレスを含んだアドレス
プールが得られると共に、すべての加入者カテゴ
リに対して僅か12秒でコントロールインフオメー
シヨンと共にアドレス番号付けできる特徴があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明によるスクランブルシステム
のブロツクダイヤグラム、第２図は、第１図のシ
ステムに含まれているスクランブルキー分配シス
テムのブロツクダイヤグラム、第３図は、第１図
のシステムに含まれているスクランブル信号プロ
セツサのブロツクダイヤグラム、第４図は、第３
図のプロセツサに含まれているオーデイオプロセ
ツサのブロツクダイヤグラム、第５図は本発明に
よる暗号解読システムのブロツクダイヤグラム、
第６図は、第５図のシステムに含まれている暗号
解読器キー分配システムのブロツクダイヤグラ
ム、第７図は、第５図のシステムに含まれている
暗号解読器信号プロセツサのブロツクダイヤグラ
ム、第８図は、第７図の暗号解読器信号プロセツ
サに含まれているオーデイオプロセツサのブロツ
クダイヤグラムである。 １０……スクランブル信号プロセツサ、１１…
…スクランブルキー分配システム、１２……コン
トロールコンピユータ、２１，１７８……キース
トリーム発生器、２２，１７６……ワーキングキ
ー発生器、２３，１７１……チヤネルキー発生
器、２４，１６７……カテゴリキー発生器、２５
〜２９……拡張器、４８，２０２……コントロー
ルプロセツサ、５１……同期検出器、１０９……
ハミングコード／パリテイビツト発生器、１５０
……暗号解読器信号プロセツサ、１５１……暗号
解読器キー分配システム、１６３……加入者キー
シード、１６５……加入者キー発生器、２０４…
…オーデイオプロセツサ、２５９……ハミングコ
ードエラー補正器、２６３……エラー補償器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 暗号化器と、複数個の暗号解読器とを設け
   て、通信信号を暗号化および選択的に暗号解読す
   る通信システムであつて、 これら解読器の各々に設けられ、この解読器に
   独特な解読器キー信号１８１を供給する手段１６
   ５と、 通信システムの解読器用の独特な解読器キー信
   号のリストを記憶する手段１２と、 これら解読器の選択されたグループに対応する
   共通のカテゴリキー信号１３を発生する手段１２
   と、 これら選択されたグループに対応する独特な解
   読器キー信号１４のグループを発生する手段１２
   と、 前記暗号化器内に設けられ、第１の暗号化アル
   ゴリズムを前記独特な解読器キー信号１４のグル
   ープによつてキー付けされた時、この第１のアル
   ゴリズムに従つて前記発生した共通のカテゴリキ
   ー信号１３を処理することにより、各々の選択さ
   れた解読器にそれぞれアドレス番号付けられた独
   特な暗号化カテゴリキー信号３９のグループを発
   生させる手段２４と、 上記暗号化した通信信号および独特な暗号化カ
   テゴリキー信号３９のグループを前記解読器へ送
   給する手段と、 各解読器内に設けられ、この解読器によつてこ
   れにアドレス番号付けされた前記独特なカテゴリ
   キー信号１５６が受信された時、このカテゴリキ
   ー信号を前記第１の暗号化アルゴリズムに従つて
   処理して前記共通カテゴリキー信号１８３を再生
   するもので、この再生を、前記第１のアルゴリズ
   ムを前記アドレス付けされた解読器内に設けた前
   記独特な解読器キー信号１８１によつてキー付け
   した時に行われるようにする再生手段１６７とを
   含む通信システムにおいて、 前記暗号化器内に設けられ、第２の暗号化アル
   ゴリズムを前記発生させた共通のカテゴリキー信
   号１３またはその他のキー信号によつてキー付け
   した際に、この第２のアルゴリズムに従つてイニ
   シヤルベクトル信号１９を処理して独特なキース
   トリーム４４を発生させる手段２１と、 前記暗号器に設けられ暗号化された通信信号４
   ７を得るためにこの独特なキーストリーム４４に
   従つて通信信号４５，４６を暗号化する手段１０
   と、 前記暗号化された通信信号でもつて前記解読器
   に前記イニシヤルベクトル信号を送給する手段
   と、 前記解読器内に設けられ、前記共通カテゴリキ
   ー信号１８３がこの解読器内で再生された時に、
   前記第２のアルゴリズムに従つて前記イニシヤル
   ベクトル信号１５３を処理することによつて前記
   独特なキーストリーム１５９を再生するもので、
   この再生を前記第２のアルゴリズムが解読器内で
   再生された前記共通カテゴリキー信号１８３また
   は、このカテゴリキー信号１８３に関連して解読
   器内で再生されたキー信号１９２によつてキー付
   けされる際に行われるようにすると共にこれと一
   致してキー信号を暗号化器内で前記第２のアルゴ
   リズムをキー付けするために使用するようにした
   手段１７８と、 前記解読器内に設けられ、前記独特な暗号化キ
   ーストリームを前記解読器内で再生する場合に、
   前記暗号化された通信信号を解読器内で再生した
   前記独特なキーストリーム１５９に従つて解読す
   ることによつて前記暗号化された通信信号１５２
   を解読する手段１５０とを具備したことを特徴と
   する通信システム。 ２ 前記選択されたアドレスグループに対応する
   すべての前記解読器に共通な解読器キー発生番号
   １７を発生する手段１２と、 このキー発生番号１７を前記暗号化された独特
   なカテゴリキー信号３９と一緒に前記解読器へ送
   給する手段と、 前記解読器内に設けられ、前記解読器に対して
   独特な解読器アドレス信号１６２を記憶する手段
   １６４と、 前記解読器内に設けられ、前記記憶された独特
   な解読器アドレス信号１６２と前記送給された共
   通の解読器キー発生番号１５７とを組合せてこの
   解読器に対して独特な解読器キー発生信号１８０
   を供給する手段と、 前記解読器内に設けられ、第３の暗号化アルゴ
   リズムがこの解読器に対して独特な解読器キーシ
   ード信号１７９によつてキー付けされた時、前記
   解読器キー発生信号１８０をこの第３のアルゴリ
   ズムに従つて処理することによつて、前記独特な
   解読器キー信号１８１を供給する手段１６５と、 前記解読器内に設けられ、前記解読器キーシー
   ド信号１７９を記憶する手段１６３とを更に設け
   たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   システム。 ３ 前記各暗号解読器内に設けられ、前記記憶し
   た解読器キーシード信号１７９を検索することに
   よつて、前記送給された共通の解読器キー発生番
   号１５７内の所定位置に包含された予め決められ
   たシードアドレスに応答して前記第３のアルゴリ
   ズムにキー付けするようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２項記載のシステム。 ４ 共通のカテゴリキー信号の階層（ハイアラキ
   ー）を規定するリストを記憶するもので、この階
   層が共通のグレードのサービスまたは他のアツト
   リビユートを有する加入者に基いて規定されたア
   ドレスグループの階層に相当し、これによつて加
   入者の暗号解読器のグループを共通にアドレス番
   号付けすることができる記憶手段１２と、 前記記憶された階層リストから共通カテゴリキ
   ー信号１３を発生させるもので、このカテゴリキ
   ー信号が前記アドレスグループの階層における選
   択されたアドレスグループに相当している発生手
   段１２と、 前記記憶された解読器キー信号リストから前記
   選択されたアドレスグループに相当する独特な加
   入者の解読器キー信号１４のグループを発生させ
   る手段１２と、 第３の暗号化アルゴリズムが前記共通カテゴリ
   キー信号１３またはその他のキー信号１５によつ
   てキー付けされた時にこの第３のアルゴリズムに
   基いてイニシヤルベクトル信号１９を処理するこ
   とによつてワーキングキー信号４１を発生させる
   前記暗号化器内の手段２２と、 前記暗号化器内に設けられ、第２の暗号化アル
   ゴリズムが前記ワーキングキー信号４１によつて
   キー付けされた時に、この第２のアルゴリズムに
   従つて前記イニシヤルベクトル信号１９を処理す
   ることによつて独特なキーストリーム４４を発生
   させる手段２１と、 前記各解読器に設けられ、前記共通カテゴリキ
   ー信号１８３を前記暗号解読器で再成されたとき
   に、前記第３のアルゴリズムが前記解読器で再生
   された前記共通カテゴリキー信号１８３またはキ
   ー信号１８７でキー付けされるとこのアルゴリズ
   ムに従つて前記イニシヤルベクトル信号１５３を
   処理することにより前記ワーキングキー信号１９
   ２を再生するもので、前記キー信号が前記共通カ
   テゴリキー信号に関連して前記解読器内で再生さ
   れ、このキー信号が前記暗号化器で前記第３のア
   ルゴリズムにキー付けするために使用される再生
   手段１７６と、 前記各解読器に設けられ、前記ワーキングキー
   信号１９２が前記暗号解読器内で再生されたとき
   に、前記第２のアルゴリズムを解読器で再生され
   るワーキングキー信号１９２によつてキー付けす
   るときの前記第２のアルゴリズムに従つて前記イ
   ニシヤルベクトル信号１５３を処理することによ
   り前記独特なキーストリーム１５９を再生する手
   段１７８とをさらに具備したことを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載のサブスクリプシヨンテ
   レビジヨンシステム。 ５ 前記第１、第２および第３アルゴリズムのす
   べてに“データ暗号化標準（DES）アルゴリズ
   ムを包含させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載のシステム。 ６ 前記暗号化手段が、 前記独特なキーストリーム４４の各フレームの
   一部分に応答して、前記テレビジヨン信号のビデ
   イオ情報部分４５を暗号化する手段４８と、 前記独特なキーストリーム４４の各フレームの
   異なる部分１３２に応答して前記テレビジヨン信
   号の前記オーデイオ部分４６を暗号化する手段１
   ０８とを具備することを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載のシステム。 ７ 前記暗号解読器の前記独特な解読器キー信号
   １８１を供給するために用いられる情報１７９を
   記憶するために前記各暗号解読器内に固定メモリ
   １６３を更に設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第４項記載のシステム。 ８ 前記システム中の異なるテレビジヨンチヤネ
   ルに対して異なるタイムブロツクにそれぞれ対応
   する複数個のチヤネルキー信号１５を規定するリ
   ストを記憶する手段１２と、 このチヤネルキー信号リストから選択されたチ
   ヤネルキー信号１５を発生する手段と、 前記発生した共通のカテゴリキー信号１３によ
   つて第４のアルゴリズムをキー付けした時、この
   第４のアルゴリズムに基いて前記選択したチヤネ
   ルキー信号１５を処理することにより前記暗号化
   器中で暗号化したチヤネルキー信号４０を発生す
   る手段２３と、 前記暗号化したチヤネルキー信号４０を前記暗
   号解読器へ送給する手段と、 前記共通のカテゴリキー信号１８３を前記暗号
   解読器によつて再生した時に、このキー信号１８
   ３によつて前記第４のアルゴリズムをキー付けす
   る際にこのアルゴリズムに基いて前記暗号化した
   チヤネルキー信号１５４を処理することによつて
   前記選択したチヤネルキー信号１８７を再生する
   手段１７１とを更に設け、 前記第２の暗号化アルゴリズムを前記選択した
   チヤネルキー信号１５によつてキー付けした際
   に、このアルゴリズムに基いて前記イニシヤライ
   ズベクトル信号１９を処理することによつてワー
   キングキー信号発生手段２２からワーキングキー
   信号４１を発生させ、 更に、前記選択したチヤネルキー信号を前記暗
   号解読器で再生する際に、前記第２のアルゴリズ
   ムを選択したチヤネルキー信号１８７によつてキ
   ー付けした時にこのアルゴリズムに基いて前記イ
   ニシヤライズベクトル信号１５３を処理すること
   によつて前記解読器の各々内のワーキング信号再
   生手段１７６によりこのワーキングキー信号１９
   ２を再生させたことを特徴とする特許請求の範囲
   第４項記載のシステム。 ９ 更に、前記選択されたアドレスグループに対
   応した解読器のすべてに共通である加入者キー発
   生番号１７を発生する手段１２と、 前記キー発生番号１７を独特な暗号化カテゴリ
   キー信号３９の前記グループと共に前記加入者の
   暗号解読器へ送給する手段と、 各暗号解読器内に設けられ、前記解読器に特有
   な加入者アドレス信号１６４を記憶する手段１６
   ２と、 各暗号解読器内に設けられ、前記記憶された独
   特な加入者アドレス信号１６２と前記送給された
   共通の加入者キー発生番号１５７とを組合せるこ
   とによつて前記解読器に独特な加入者キー発生信
   号１８０を供給する手段と、 各暗号解読器内に設けられ、第４の暗号化アル
   ゴリズムがこの解読器に独特な加入者キーシード
   信号１７９によつてキー付けされた時に、この第
   ４の暗号化アルゴリズムに従つて前記独特な加入
   者キー発生信号１８０を処理することによつて前
   記独特な加入者の解読器キー信号１８１を発生さ
   せる手段１６５と、 各暗号解読器内に設けられ、前記加入者キーシ
   ード信号１７９を記憶する手段１６３とを設けた
   ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載のシ
   ステム。 １０ 各暗号解読器内に設けられ、前記記憶した
   加入者キーシード信号１７９を検索することによ
   つて、前記供給された共通の加入者キー発生番号
   １５７中の所定信号に含まれた予め決められたシ
   ードアドレスに応答して前記第４のアルゴリズム
   をキー付けする手段を更に設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第９項記載のシステム。 １１ 各暗号解読器内に、前記独特な加入者アド
   レス信号１６２および前記独特な加入者キーシー
   ド信号１７９とを記憶する固定メモリ１６４，１
   ６３にさらに設けたことを特徴とする特許請求の
   範囲第９項記載のシステム。 １２ 通信システムにおける暗号解読器に送給さ
   れる暗号化された通信信号を、イニシヤルベクト
   ル信号と暗号化された独特なカテゴリキー信号の
   グループと一緒に選択的に暗号解読し、更に、前
   記暗号化された独特なカテゴリキー信号をそれぞ
   れ選択された解読器にアドレス番号付けするシス
   テムであつて、このシステムは、 前記解読器内に設けられ、この解読器に独特な
   キー信号１８１を供給する手段１６５と、 前記解読器内に設けられ、この解読器によつて
   前記独特なカテゴリキー信号１５６を受信した時
   に、第１の暗号化アルゴリズムに従つてこの解読
   器にアドレス番号付けされた前記暗号化されたカ
   テゴリキー信号を処理することによつて共通のカ
   テゴリキー信号を再生するもので、この再生を、
   前記第１のアルゴリズムがアドレス番号付けされ
   た解読器中に設けられた独特な解読器キー信号１
   ８１によつてキー付けする時に行なう再生手段１
   ６７とを具備し、 前記解読器内に設けられ、前記共通のカテゴリ
   キー信号１８３を前記解読器内で再生する時に、
   第２の暗号化アルゴリズムに従つて前記イニシヤ
   ルベクトル信号１５３を処理することによつて独
   特なキーストリーム１５９を再生するもので、こ
   の再生を、前記第２のアルゴリズムが解読器内で
   再生された前記共通のカテゴリキー信号１８３
   か、またはこのカテゴリキー信号１８３に関連し
   て解読器内で再生されたキー信号１９２によつて
   キー付けする時に行なう再生手段１７８と、 解読器内に設けられ、前記独特なキーストリー
   ム１５９が解読器内で再生される時に、この再生
   されたキーストリームに従つて、前記暗号化され
   た通信信号を解読することによつて前記暗号化さ
   れた通信信号１５２を解読する手段１５０とを具
   備したことを特徴とするシステム。 １３ 共通の解読器キー発生番号１７を前記独特
   な暗号化カテゴリキー信号３９のグループと一緒
   に前記解読器へ送給するシステムであつて、 各解読器内に設けられ、この解読器に対して独
   特な解読器アドレス信号１６２を記憶する手段１
   ６４と、 各解読器内に設けられ、前記記憶された独特な
   解読器アドレス信号１６２と前記送給されて共通
   の解読器キー発生番号１５７とを組合せて、この
   解読器に対して特有な解読器キー発生信号１８０
   を供給する手段と、 各解読器内に設けられ、第３の暗号化アルゴリ
   ズムがこの解読器に対して特有な解読器キーシー
   ド信号１７９によつてキー付けされた時に、この
   第３のアルゴリズムに従つて、前記独特な解読器
   キー発生信号１８０を処理することによつて前記
   独特な解読器キー信号１８１を供給する手段１６
   ５と、 各解読器内に設けられ、前記解読器キーシード
   信号１７９を記憶する手段１６３とを設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１２項記載のシス
   テム。 １４ 更に、前記解読器内に設けられ、前記記憶
   した解読器キーシード信号１７９を検索し、これ
   によつて前記送給した共通の解読器キー発生番号
   １５７中の所定位置内に包含された予め決められ
   たシードアドレスに応答して前記第３のアルゴリ
   ズムをキー付けする手段を更に設けたことを特徴
   とする特許請求の範囲第１３項記載のシステム。 １５ サブスクリプシヨンテレビジヨンシステム
   内の加入者の暗号解読器に送給される暗号化され
   たテレビジヨン信号を選択的に解読するシステム
   であつて、 前記解読器内に設けられ、前記共通カテゴリキ
   ー信号１８３がこの解読器内で再生された時に、
   前記第３のアルゴリズムに従つて前記イニシヤル
   ベクトル信号１５３を処理することによつて前記
   ワーキングキー信号１９２を再生するもので、こ
   の再生を、前記第３のアルゴリズムが解読器内で
   再生された前記共通カテゴリキー信号１８３また
   は、このカテゴリキー信号に関連して解読器内で
   再生されたキー信号１８７によつてキー付けする
   ときに行なう再生手段１７６と、 前記解読器内に設けられ、この解読器内で上記
   ワーキングキー信号１８３が再生されたときに、
   独特なキーストリーム１５９を再生するもので、
   この再生を、上記第２の暗号化アルゴリズムが、
   前記解読器内で再生された前記ワーキング信号１
   ９７によつてキー付けするときに、前記イニシヤ
   ライズベクトル信号１５３を前記第２の暗号化ア
   ルゴリズムに従つて処理することによつて行なう
   再生手段１７８とをさらに設けたことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１２項記載のシステム。 １６ 前記第１、第２、第３の暗号化アルゴリズ
   ムにデータ暗号化標準（DES）アルゴリズムを
   包含させたことを特徴とする特許請求の範囲第１
   ５項記載のシステム。 １７ 前記暗号解読器内に設けられ、前記独特な
   加入者キー信号１８１を供給するために用いた情
   報を記憶する固定メモリ１６３を更に設けたこと
   を特徴とする特許請求の範囲第１５項記載のシス
   テム。 １８ 暗号化したチヤネルキー信号を前記独特な
   暗号化カテゴリキー信号のグループ共に前記加入
   者の解読器に送給するシステムであつて、 前記解読器内に設けられ、前記共通なカテゴリ
   キー信号１８３が前記解読器内で再生された時、
   選択されたチヤネルキー信号１８７を再生するも
   ので、この再生を、第４の暗号化アルゴリズムが
   前記解読器内で前記共通のカテゴリキー信号１８
   ３によつてキー付けする際に、この第４のアルゴ
   リズムに従つて前記暗号化したチヤネルキー信号
   １５４を処理することによつて再生する手段１７
   １と、 前記選択されたチヤネルキー信号１８７が前記
   解読器内で再生されたときに、前記ワーキングキ
   ー信号再生手段１７６が前記ワーキングキー信号
   １９２を再生するもので、これは、前記第３の暗
   号化アルゴリズムが前記解読器内で再生される前
   記選択されたチヤネルキー信号１８７によつてキ
   ー付けされるときの前記第３のアルゴリズムに従
   つて前記イニシヤライズベクトル信号１５３を処
   理することによつて再生することを特徴とする特
   許請求の範囲第１５項記載のシステム。 １９ 共通の加入者キー発生番号１７を前記独特
   な暗号化カテゴリキー信号３９のグループと共
   に、前記加入者の暗号解読器に送給するシステム
   であつて、 前記各解読器内に設けられ、前記解読器に対し
   て独特な（特有な）加入者アドレス信号１６７を
   記憶する手段１６４と、 前記各解読器内に設けられ、前記記憶した独特
   な加入者アドレス信号１６２と前記送給した共通
   の加入者キー発生番号１５７とを組合せて、前記
   解読器に独特な加入者キー発生信号１８０を供給
   する手段と、 前記解読器内に設けられ、第４の暗号化アルゴ
   リズムが前記解読器に独特な加入者キーシード信
   号１７９によつてキー付けされるときの前記第４
   の暗号化アルゴリズムに従つて、前記独特な加入
   者キー発生信号１８０を処理することによつて前
   記独特な加入者の解読器キー信号１８１を提供す
   る手段と、 前記解読器内に設けられ、前記加入者キーシー
   ド信号１７９を記憶する手段１６３とを設けたこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載のシ
   ステム。 ２０ 前記解読器内に設けられ、前記記憶した加
   入者キーシード信号１７９を検索することによ
   り、前記送給した共通の加入者キー発生番号１５
   ７中の所定位置に含まれた予め決められたシード
   アドレスに応答して前記第４のアルゴリズムにキ
   ー付けする手段を更に設けたことを特徴とする特
   許請求の範囲第１９項記載のシステム。 ２１ 前記解読器内に、前記独特な加入者アドレ
   ス信号１６２および前記独特な加入者キーシード
   信号１７９を記憶する固定メモリ１６４，１６３
   をさらに設けたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１９項記載のシステム。 ２２ 通信システム中の暗号解読器へ伝送される
   通信信号を暗号化するシステムであつて、 このシステムの前記解読器のための独特な解読
   器キー信号のリストを記憶する手段１２と、 選択されたグループの暗号解読器に対応する共
   通のカテゴリキー信号１３を発生する手段１２
   と、 前記選択されたグループの解読器に対応する独
   特な解読器キー信号１４のグループを発生する手
   段１２と、 前記暗号化器内に設けられ、第１の暗号化アル
   ゴリズムが前記独特な解読化キー信号１４によつ
   てキー付けされる際に、この第１のアルゴリズム
   に従つて前記発生させた共通のカテゴリキー信号
   １３を処理することによつて、それぞれ選択され
   た解読器にアドレス番号付けられた独特の暗号化
   カテゴリキー信号３９のグループを発生する手段
   ２４と、 前記暗号化器内に設けられ、第２の暗号化アル
   ゴリズムに従つてイニシヤルベクトル信号を処理
   することによつて独特なキーストリーム４４を発
   生するもので、このキーストリームの発生を、前
   記第２のアルゴリズムが前記共通のカテゴリキー
   信号１３たは他のキー信号４１によつてキー付け
   された時に行なう発生手段２１と、 前記独特なキーストリーム４４に従つて通信信
   号を暗号化して暗号化された通信信号４７を提供
   する手段１０とを具備することを特徴とするシス
   テム。 ２３ サブスクリプシヨンテレビジヨンシステム
   内の加入者の暗号解読器に送信されるテレビジヨ
   ン信号を暗号化するシステムであつて、 共通グレードのサービスや他のアトリビユート
   を有する加入者に基いて規定されるアドレスグル
   ープのハイアラキーに対応する共通のカテゴリキ
   ー信号のハイアラキーを規定するリストを記憶す
   るもので、これによつて加入者の解読器のグルー
   プにアドレス番号付けすることができる記憶手段
   １２と、 アドレスグループの前記ハイアラキー中の選択
   されたアドレスグループに対応する共通のカテゴ
   リキー信号１３を前記記憶したハイアラキーリス
   トから発生させる手段１２と、 この選択されたアドレスグループに対応した独
   特な加入者の解読器キー信号１４のグループを前
   記記憶した加入者キー信号リストから発生させる
   手段１２と、 前記暗号化器内に設けられ、第３の暗号化アル
   ゴリズムに従つて前記イニシヤルベクトル信号１
   ９を処理することによつてワーキングキー信号を
   発生するもので、この第３のアルゴリズムを前記
   発生させた共通のカテゴリキー信号１３またはキ
   ー信号１５によつてキー付けされたときに前記ワ
   ーキング信号を発生する手段２２と、 前記暗号化器内に設けられ、第３の暗号化アル
   ゴリズムが前記ワーキングキー信号４１によつて
   キー付けされたときに、この第２のアルゴリズム
   に従つて前記イニシヤルベクトル信号１９を処理
   することによつて独特なキーストリーム４４を発
   生させる手段２１とを具備する特許請求の範囲第
   ２２項記載のシステム。 ２４ 前記第１、第２、第３の暗号化アルゴリズ
   ムのすべてにデータ暗号化標準（DES）アルゴ
   リズムを包含させたことを特徴とする特許請求の
   範囲第２３項記載のシステム。 ２５ 前記暗号化手段が、 前記独特なキーストリーム４４の各フレームの
   一部分４５に応答して前記テレビジヨン信号のビ
   デイオ情報部分４５を暗号化する手段４８と、 前記独特なキーストリーム４４の各フレームの
   異なる部分１３２に応答して前記テレビジヨン信
   号のオーデイオ部分４６を暗号化する手段１０８
   とを設けたことを特徴とする特許請求の範囲第２
   ３項記載のシステム。 ２６ 前記システム内の異なるチヤネルに対する
   異なるタイムブロツクにそれぞれ対応する複数個
   のチヤネルキー信号１５を規定するリストを記憶
   する手段１２と、 このチヤネルキー信号リストから選択されたチ
   ヤネルキー信号１５を発生させる手段と、 前記暗号化器内に設けられ、第４の暗号化アル
   ゴリズムが前記発生させた共通のカテゴリキー信
   号によつてキー付けされたときの第４の暗号化ア
   ルゴリズムに従つて前記選択されたチヤネルキー
   信号１５を処理することによつて暗号化したチヤ
   ネルキー信号４０を発生させる手段２５とを設
   け、 前記第３のアルゴリズムを前記選択されたチヤ
   ネルキー信号１５によつてキー付けされたときの
   第４のアルゴリズムに従つて、前記イニシヤルベ
   クトル信号１９を処理することにより前記ワーキ
   ングキー信号発生手段２２が前記ワーキングキー
   信号４１を発生するようにしたことを特徴とする
   特許請求の範囲第２３項記載のシステム。