JPH08186547A - スクランブル装置および方法並びにデスクランブル装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクランブルの秘密性をより向上させる。 【構成】 ４バイトのヘッダと、１８４バイトのデータ
部とで構成されるパケットのデータ部に記録される実デ
ータを、疑似ランダム系列を加算することでスクランブ
ルする。この疑似ランダム系列を生成するための初期値
を、実データの例えば最初の１０ビットで表されるビッ
ト（５１２ビット）の前後において変更する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば映像、音声など
のデジタルデータを放送衛星、通信衛星などを介して伝
送するデジタル放送システムにおいて、デジタルデータ
をスクランブルまたはデスクランブルする場合に用いて
好適なスクランブル装置および方法、並びにデスクラン
ブル装置および方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】契約放送においては、スクランブル放送
と呼ばれる放送方式が用いられることが多い。このスク
ランブル放送は、放送局側において、元信号を所定の方
法で意図的に乱すことにより、放送局と契約していない
者が放送を受信しても、正常な画像や音声データなどを
利用することが出来ないようにするものである。放送局
と契約した者に対しては、デコーダを与え、このデコー
ダによりスクランブルされているデータを元の形にデス
クランブルすることで、正常な画像、音声データなどを
得ることが出来るようにする。

【０００３】スクランブル放送においては、契約をして
いない者に放送が受信された場合においても、その内容
を知られないようにするために、出来るだけデスクラン
ブルすることが困難な方法でスクランブルすることが望
ましい。

【０００４】スクランブルの方式は、大きく２つに分類
される。１つはストリームサイファであり、他の１つは
ブロックサイファである。

【０００５】ストリームサイファは、疑似ランダム信号
を発生させ、この疑似ランダム信号を元信号にモジュロ
２加算することにより、元信号をスクランブルするよう
な方法である。

【０００６】これに対してブロックサイファは、ＤＥＳ
（Ｄａｔａ ＥｎｃｒｙｐｔｉｏｎＳｔａｎｄａｒｄ）
のように、ブロック単位で元信号を区切り、各ブロック
で複雑な処理を繰り返す方法である。

【０００７】ストリームサイファは、ハードウエア構成
が簡単である利点を有する反面、解読されやすいという
欠点を有している。これに対してブロックサイファは、
解読されにくいという利点を有する反面、ハードウエア
構成が複雑になるという欠点を有している。

【０００８】ＩＳＯ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｏ
ｒｇａｎｉｚａｔｉｏｎ ｆｏｒＳｔａｎｄａｒｄｉｚ
ａｔｉｏｎ）／ＩＥＣ（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ
Ｅｌｅｃｔｏｒｏ−ｔｅｃｈｎｊｃａｌ Ｃｏｍｉｓｓ
ｉｏｎ）１３８１８−１（ＭＰＥＧ２ Ｓｙｓｔｅｍ
ｓ）では、トランスポートパケットを単位として、マル
チメディアのデータを多重化して伝送することが標準化
されている。このパケットは１８８バイトの長さを有し
ており、デジタル映像、デジタル音声、データ信号が、
パケット単位で多重化されている。多重化を柔軟に行う
ためには、パケット単位でスクランブルが完結するよう
にした方が、以後の伝送系においてパケットの編集など
を自由に行うことができるため好ましい。またその方
が、パケットの脱落などに関しても影響が少ない。

【０００９】ところで放送衛星を介して伝送するデータ
をスクランブルする装置として、平成５年６月２１日の
「電気通信技術審議会答申」により、「諮問第５３号
「放送衛星によるデータ放送に関する技術的条件」のう
ち、伝送制御方式および有料方式ならびにファクシミ
リ、テレソフトウエア、静止画、文字（基本）、時刻の
各信号の技術的条件」として、図７に示すスクランブル
装置が提案されている。

【００１０】スクランブルキーは、３２ビットの初期値
と、４ビットの修整制御値よりなり、初期値を初期値レ
ジスタ１にロードされ、修整制御値は修整制御レジスタ
５にロードされる。このロードはキー更新タイミングフ
ラグＳＣＴが１のパケットのとき行われる。

【００１１】初期値レジスタ１は、３２段のフィードバ
ックシフトレジスタにより構成されている。この初期値
レジスタ１にロードされたデータは、下位ビットから上
位ビットへシフト信号に対応してシフトが行われる。

【００１２】前のパケットの連続性指標ＣＩの値（０乃
至１５のいずれかの値をとる）が１５で、当該パケット
のＣＩの値が０であるとき、ＣＩのキャリーが１とされ
る。ＣＩのキャリーはそのほかの場合（連続性指標が１
５のパケットから０のパケットへの変化以外の変化であ
る場合）、０となっている。このＣＩの値が１で、修整
制御レジスタ５の出力ｆ３が１のとき、アンドゲート１
０が論理１を出力する。この論理１が、スクランブルキ
ー更新タイミングフラグＳＣＴが０であるとき、すなわ
ち初期値レジスタ１にロードが行われる以外のとき、ア
ンドゲート６を介して、シフト信号として初期値レジス
タ１に入力される。初期値レジスタ１は、この論理１の
シフト信号に対応してシフト動作を行う。

【００１３】初期値レジスタ１より出力された３２ビッ
トの初期値は、初期値修整回路２に入力され、修整され
る。この修整は、修整制御レジスタ５の出力ｆ０乃至ｆ
２と、デジタルデータを伝送する論理チャンネルを識別
するための論理チャンネル識別ＬＣＩ１，ＬＣＩ２およ
び連続性指標ＣＩをアンドゲート７乃至９で論理積して
得た初期値修整データに対応して行われる。

【００１４】初期値修整回路２が出力する修整された初
期値は、ＰＲＰＳ（Ｐｓｅｕｄｏ−ｒａｎｄｏｍ ｂｉ
ｙｎａｒｙ ｓｅｑｕｅｎｃｅ：疑似ランダム２値信号
系列）、生成回路３に入力される。ＰＲＢＳ生成回路３
は所定のロード信号が入力されたとき、この修整された
初期値をロードし、アンドゲート１１を介して所定のシ
フト信号が入力されたとき、その修整された初期値をシ
フトして、ＰＮ信号（疑似ランダム信号）を生成する。
このＰＮ信号はスクランブル識別フラグＳＣＦが１のと
き、アンドゲート４を通過し、加算器１２に入力され
る。加算器１２はアンドゲート４から入力されたＰＮ信
号を、図示せぬ回路から供給されたパケットデータに加
算し、暗号化されたパケットデータとして出力する。

【００１５】この装置を、上述したＭＰＥＧ２ Ｓｙｓ
ｔｅｍｓのトランスポートパケットのスクランブルに用
いることが考えられる。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら先の答申
により提案されている装置においては、初期値修整デー
タを論理チャンネル識別と連続性指標より生成している
ので、スクランブルされたデータを比較的簡単にデスク
ランブルされてしまう恐れがあった。

【００１７】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、デスクランブルされる恐れを少なくし、よ
り秘密性を高めるようにするものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のスクラ
ンブル装置は、パケット単位で伝送されるデジタルデー
タをパケット単位でスクランブルするスクランブル装置
において、所定の初期値を発生する初期値発生手段（例
えば図１の初期値レジスタ１）と、初期値修整データに
基づいて、初期値を修整する初期値修整手段（例えば図
１の初期値修整回路２）と、修整された初期値に基づい
て、疑似ランダム系列を生成する疑似ランダム系列生成
手段（例えば図１のＰＲＢＳ生成回路３）と、疑似ラン
ダム系列をデジタルデータに加算する加算手段（例えば
図１の加算器１２）と、初期値をパケットの途中の変更
点で変更する変更手段（例えば図１のキー切り換え回路
２１）とを備えることを特徴とする。

【００１９】初期値の変更点を可変とする可変手段（例
えば図１のビット検出部２２Ｃ）をさらに設け、変更点
を、パケットに含まれる実データに対応して可変させる
ことができる。

【００２０】初期値を、それぞれ３２ビットの２つのキ
ーにより構成し、変更手段には、前記パケット内におけ
る変更点を１つとして、変更点において一方のキーから
他方のキーに変更させることができる。

【００２１】初期値修整データを生成するために、パケ
ットのヘッダに含まれるパケットＩＤまたは継続カウン
タを初期値修整データを検出する検出手段（例えば図１
のＩＤ検出部２２Ａ、ＣＣ検出部２２Ｂ）をさらに設け
ることができる。

【００２２】請求項６に記載のスクランブル方法は、パ
ケット単位で伝送されるデジタルデータをパケット単位
でスクランブルするスクランブル方法において、所定の
初期値を発生し、初期値修整データに基づいて、初期値
を修整し、修整された初期値に基づいて、疑似ランダム
系列を生成し、疑似ランダム系列をデジタルデータに加
算し、初期値をパケットの途中で変更することを特徴と
する。

【００２３】同様の構成でデスクランブル装置および方
法を実現することができる。＄

【作用】請求項１に記載のスクランブル装置および請求
項６に記載のスクランブル方法においては、初期値修整
データに基づいて初期値を修整し、修整された初期値に
基づいて、疑似ランダム系列が生成される。そしてこの
疑似ランダム系列をデジタルデータに加算して、スクラ
ンブルが行われる。またこの初期値はパケットの途中で
変更される。その結果、１つのパケットにおいて使用す
ることが可能なスクランブルのためキーのビット数が増
加し、スクランブルがより複雑となって、不正にデスク
ランブルされるおそれが減少する。

【００２４】

【実施例】図１は、上述したＩＳＯ／ＩＥＣ １３８１
８−１（ＭＰＥＧ２ Ｓｙｓｔｅｍｓ）で規定するトラ
ンスポートパケットをスクランブルする本発明のスクラ
ンブル装置の構成例を示すブロック図であり、図７にお
ける場合と対応する部分には同一の符号を付してある。
すなわちこの実施例においても、初期値レジスタ１乃至
加算器１２の構成は、図７における場合と同様である。
ただしこの実施例においては、初期値レジスタ１の前段
にキー切換回路２１が設けられており、またアンドゲー
ト７乃至１０に、修整制御レジスタ５より信号が供給さ
れるとともに、検出回路２２より出力された信号が入力
されるようになされている。また検出回路２２は、キー
切換回路２１にセレクト信号を出力するようになされて
いる。

【００２５】この検出回路２２は、パケットのヘッダに
含まれるパケットＩＤを検出するＩＤ検出部２２Ａ、パ
ケットのヘッダに含まれるｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏ
ｕｎｔｅｒ（継続カウンタ）を検出するＣＣ検出部２２
Ｂ、キー切換回路２１に出力するセレクト信号を生成す
るための基準となるビットを検出するビット検出部２２
Ｃ、スクランブル識別フラグＳＣＦを検出するＳＣＦ検
出部２２Ｄを有している。

【００２６】その他の構成は図７における場合と同様で
ある。

【００２７】図２は、キー切換回路２１の構成例を表し
ている。この例においてはキーレジスタ６１とキーレジ
スタ６２に、それぞれ３２ビットの初期値となるキーが
記憶されている。セレクタ６３は、検出回路２２からの
セレクト信号に対応して、キーレジスタ６１またはキー
レジスタ６２に記憶されている３２ビットのキーを選択
し、スクランブルキーとしての３２ビットの初期値ａ０
乃至ａ３１を初期値レジスタ１に出力する。初期値レジ
スタ１は、入力された初期値ａ０乃至ａ３１を、初期値
ｂ０乃至ｂ３１として出力する。

【００２８】初期値修整回路２は、例えば図３に示すよ
うに構成される。この実施例においては、アンドゲート
７乃至９より入力される合計１５ビットのデータｇ０乃
至ｇ１４が接続マトリックス３１において、３２ビット
のデータｈ０乃至ｈ３１に変換され、それぞれ（ｈ０，
ｈ１），（ｈ２，ｈ３）・・・（ｈ２８，ｈ２９），
（ｈ３０，ｈ３１）のように、２ビットを単位とするデ
ータに区分され、それぞれ加算器３２−１乃至３２−１
６に供給される。加算器３２−１乃至３２−１６には、
初期値レジスタ１より供給された３２ビットの初期値デ
ータｂ０乃至ｂ３１が、（ｂ０，ｂ１），（ｂ２，ｂ
３）・・・（ｂ２８，ｂ２９），（ｂ３０，ｂ３１）の
ように、２ビットずつ区分されて、それぞれ加算器３２
−１乃至３２−１６に供給される。

【００２９】加算器３２−１乃至３２−１６は、入力さ
れた４ビットのデータからそれぞれ２ビットのデータ
（ｃ０，ｃ１），（ｃ２，ｃ３），・・・（ｃ２８，ｃ
２９），（ｃ３０，ｃ３１）を生成し、これを修整され
た初期値としてＰＲＢＳ生成回路３に出力する。

【００３０】ＰＲＢＳ生成回路３は、例えば図４に示す
ように構成される。この実施例においては、初期値修整
回路２の加算器３２−１乃至３２−１６より出力された
修整初期値ｃ０乃至ｃ３１のうちｃ０乃至ｃ７が、８段
のシフトレジスタで構成されるフィードバックシフトレ
ジスタ４１に入力されている。また、ｃ８乃至ｃ１８
が、１１段のシフトレジスタで構成されるフィードバッ
クシフトレジスタ４２に供給されている。さらにｃ１９
乃至ｃ３１が１３段のシフトレジスタにより構成される
フィードバックシフトレジスタ４３に供給されている。

【００３１】フィードバックシフトレジスタ４１は、入
力ｃ０乃至ｃ７から、データｄ０乃至ｄ７を生成し、こ
のうちｄ０乃至ｄ５を非線形ロジック４４に出力する。
フィードバックシフトレジスタ４２は、データｃ８乃至
ｃ１８からデータｄ８乃至ｄ１８を生成し、このうちｄ
８乃至ｄ１３を非線形ロジック４５に出力する。フィー
ドバックシフトレジスタ４３は、データｃ１９乃至ｃ３
１から、データｄ１９乃至ｄ３１を生成し、このうちｄ
１９乃至ｄ２４を非線形ロジック４６に供給し、ｄ３１
を加算器４８に出力する。

【００３２】非線形ロジック４４は、データｄ０乃至ｄ
５から１ビットのデータｐ１を生成し、非線形ロジック
４５は、データｄ８乃至ｄ１３からデータｐ２を生成
し、非線形ロジック４６は、データｄ１９乃至ｄ２４か
らデータｐ３を生成する。

【００３３】スイッチ４７は非線形ロジック４５が出力
するデータｐ２が０であるとき、図中左側に切り換えら
れ、非線形ロジック４４の出力ｐ１を選択し、加算器４
８に出力する。また、非線形ロジック４５の出力ｐ２が
１であるとき、図中右側に切り換えられ、非線形ロジッ
ク４６の出力ｐ３を選択し、加算器４８に出力する。加
算器４８は、非線形ロジック４４の出力ｐ１または非線
形ロジック４６の出力ｐ３と、フィードバックシフトレ
ジスタ４３が出力するデータｄ３１との排他的論理和を
演算し、１ビットのＰＮ信号ｐとしてアンドゲート４に
出力する。

【００３４】検出回路２２は、入力されるパケットデー
タからそのヘッダを抽出する。すなわち入力されるパケ
ットデータは、図５に示すようなフォーマットとされて
いる。１パケットの長さは１８８バイトとされ、その先
頭の４バイトはヘッダ、残りの１８４バイトがデータ部
とされ、そこに実データが配置されるようになされてい
る。

【００３５】ヘッダには、その先頭に８ビットの同期バ
イトが配置され、続く３ビットを挟んで、さらにそれに
続く１３ビットはビデオデータ、オーディオデータなど
を識別するパケットＩＤ（ＰＩＤ０乃至ＰＩＤ１３）と
されている。そして一番最後の４ビットが、ｃｏｎｔｉ
ｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒ（継続カウンタ）の４ビッ
トのデータＣＣＴ０乃至ＣＣＴ３とされている。

【００３６】検出回路２２のＩＤ検出部２２Ａは、図５
に示した１３ビットのパケットＩＤＰＩＤ０乃至ＰＩＤ
１３を検出し、ＰＩＤ０乃至ＰＩＤ４の５ビットをアン
ドゲート７に、ＰＩＤ５乃至ＰＩＤ１０の６ビットをア
ンドゲート８に出力する。そしてＰＩＤ１１乃至ＰＩＤ
１３と、ＣＣ検出部２２Ｂにより検出された継続カウン
タのデータＣＣＴ０乃至ＣＣＴ３のうちのＣＣＴ０より
なる４ビットがアンドゲート９に出力される。

【００３７】さらに、ビット検出部２２Ｃは、図６に示
すように、ヘッダに続く実データの先頭から１０ビット
の値を検出し、その検出値に対応するタイミングでセレ
クト信号を出力する。例えば先頭の１０ビットが”１０
００００００００”（＝５１２）である場合、実データ
の先頭から５１２ビット後のタイミングでセレクト信号
を出力する。

【００３８】ＳＣＦ検出部２２Ｄはパケットヘッダのス
クランブル識別フラグＳＣＦを検出したとき、アンドゲ
ート４に１を出力する（勿論、図示せぬ他の回路から、
スクランブル指示信号の入力を受け、これをアンドゲー
ト４に出力することも可能である）。検出回路２２は、
パケットヘッダのキー更新タイミングを検出し、キー更
新タイミングフラグＳＣＴをアンドゲート６に出力す
る。

【００３９】また、検出回路２２は、データ部の先頭に
おいてロード信号を出力し、それをアンドゲート１１と
ＰＲＢＳ生成回路３に出力する。さらに、データ部の先
頭以外においては、シフト信号をアンドゲート１１に出
力する。

【００４０】次にその動作について説明する。ビット検
出部２２Ｃは、データ部の先頭データに加算するＰＮ信
号がＰＲＢＳ回路３より出力されるより前の所定のタイ
ミングにおいて、第１のセレクト信号を発生し、キー切
り換え回路２１に出力する。キー切り換え回路２１のセ
レクタ６３は、第１のセレクト信号が入力されたとき、
例えばキーレジスタ６１にストアされているキーを選択
し、３２ビットの初期値ａ０乃至ａ３１として、初期値
レジスタ１に出力する。

【００４１】その後、または初期値が入力されると同時
に、初期値レジスタ１には、スクランブルキー更新タイ
ミングフラグＳＣＴが入力され、初期値レジスタ１にこ
の３２ビットの初期値ａ０乃至ａ３１がロードされる。

【００４２】また、修整制御レジスタ５は、スクランブ
ルキー更新タイミングフラグＳＣＴが１であるとき、図
示せぬ回路から供給される４ビットの修整制御値ｅ０乃
至ｅ３をロードする。そしてその４ビットのデータをそ
のまま４ビットの出力ｆ０乃至ｆ３として出力する。

【００４３】すなわち修整制御レジスタ５は、ロード時
に次の演算を行う。

【００４４】

【数１】

【００４５】アンドゲート１０は、ＣＣ検出部２２Ｂが
検出する継続カウンタの４ビットの値のうち、ＣＣＴ１
が１であり、且つ修整制御レジスタ５の出力ｆ３が１で
あるとき、１のシフト信号を出力する。このシフト信号
はキー更新タイミングフラグＳＣＴが０であるとき（先
頭以外のとき）、アンドゲート６を通過し、初期値レジ
スタ１に入力される。初期値レジスタ１はこのシフト信
号が入力されると、下位ビットから上位ビットへデータ
を１ビットづつシフトする。最上位ビットは最下位ビッ
トへシフトされる。初期値レジスタ１を構成する３２段
のフィードバックシフトレジスタの生成多項式は、次式
で表される。

【００４６】Ｇ１（ｘ）＝ ｘ³²＋ｘ²²＋ｘ²＋ｘ＋１

【００４７】入力される初期値ａ０乃至ａ３１に対し
て、出力をｂ０乃至ｂ３１とするとき、この初期値レジ
スタ１は、ロード時およびシフト時において次の演算を
行うことになる。

【００４８】

【数２】

【００４９】一方アンドゲート７は、ＩＤ検出部２２Ａ
が検出する１３ビットのパケットＩＤのうち、５ビット
のＰＩＤ０乃至ＰＩＤ４と、修整制御レジスタ５の出力
ｆ０の論理積を演算し、１５ビットの初期値修整データ
ｇ０乃至ｇ１４のうちの、ｇ１０乃至ｇ１４を生成す
る。アンドゲート８は、ＩＤ検出部２２Ａが出力するＰ
ＩＤ５乃至ＰＩＤ１０と、修整制御レジスタｆ１との論
理積とを演算し、ｇ４乃至ｇ９を生成する。さらにアン
ドゲート９は、ＩＤ検出部２２Ａが検出するＰＩＤ１１
乃至ＰＩＤ１３、およびＣＣ検出部２２Ｂが検出するＣ
ＣＴ０の４ビットのデータと、修整制御レジスタ５の出
力ｆ２との論理積を演算し、ｇ０乃至ｇ３を生成する。

【００５０】初期値修整回路２の接続マトリックス３１
は、アンドゲート７乃至９より入力される１５ビットの
初期値修整データｇ０乃至ｇ１４を、次の表１に示すテ
ーブルにしたがって、データｈ０乃至ｈ３１の３２ビッ
トのデータを生成する。

【００５１】

【表１】

【００５２】加算器３２−１乃至３２−１６は、接続マ
トリックス３１の出力ｈ０乃至ｈ３１と、初期値レジス
タ１の出力ｂ０乃至ｂ３１を、２ビットと単位とする１
６のブロックに区分し、次式で示される加算演算を行
い、得られた結果をｃ０乃至ｃ３１として、ＰＲＢＳ生
成回路３に出力する。

【００５３】

【数３】

【００５４】ＰＲＢＳ生成回路３は、初期値修整回路２
の加算器３２−１乃至３２−１６より出力された３２ビ
ットの修整初期値ｃ０乃至ｃ３１のうち、ｃ０乃至ｃ７
をフィードバックシフトレジスタ４１に、ｃ８乃至ｃ１
８をフィードバックシフトレジスタ４２に、そしてｃ１
９乃至ｃ３１をフィードバックシフトレジスタ４３に、
それぞれロードする。

【００５５】フィードバックシフトレジスタ４１は、８
段のシフトレジスタで構成され、次式で表される生成多
項式Ｇ２（ｘ）に従い、入力ｃ０乃至ｃ７に対して、デ
ータｄ０乃至ｄ７を生成する。

【００５６】Ｇ２（ｘ）＝ｘ⁸＋ｘ⁴＋ｘ³＋ｘ²＋１

【００５７】フィードバックレジスタ４２は、１１段の
シフトレジスタにより構成され、次式で表される生成多
項式Ｇ３（ｘ）を用いて、入力ｃ８乃至ｃ１８に対して
データｄ８乃至ｄ１８生成する。

【００５８】Ｇ３（ｘ）＝ｘ¹¹＋ｘ²＋１

【００５９】フィードバックシフトレジスタ４３は、１
３段のシフトレジスタで構成され、次式で表される生成
多項式Ｇ４（ｘ）を用いて、入力ｃ１９乃至ｃ３１に対
して、データｄ１９乃至ｄ３１を生成する。

【００６０】Ｇ４（ｘ）＝ｘ¹³＋ｘ⁴＋ｘ³＋ｘ＋１

【００６１】データのシフトは各パケットのデータに対
応するクロックを用いて、下位ビットから上位ビットに
向けて行われる。

【００６２】以上のフィードバックシフトレジスタ４１
乃至４３におけるロードと、シフトの動作をまとめると
次の式で表すことができる。

【００６３】

【数４】

【００６４】非線形ロジック４４には、フィードバック
シフトレジスタ４１が生成したデータｄ０乃至ｄ７のう
ち、６ビットのデータｄ０乃至ｄ５が入力される。非線
形ロジック４４は、このデータｄ０乃至ｄ５を入力と
し、１ビットのデータｐ１を生成する。

【００６５】同様に非線形ロジック４５には、フィード
バックシフトレジスタ４２が生成するデータｄ８乃至ｄ
１７のうち、ｄ８乃至ｂ１３が入力され、非線形ロジッ
ク４５は、このデータｄ８乃至ｄ１３から、１ビットの
データｐ２を生成する。

【００６６】また、非線形ロジック４６には、フィード
バックシフトレジスタ４３が生成するデータｄ１９乃至
ｄ３１のうち、ｄ１９乃至ｄ２４が入力され、非線形ロ
ジック４６は、このデータｄ１９乃至ｄ２４から１ビッ
トのデータｐ３を生成する。

【００６７】ｉ＝０，８，１９における６ビットの入力
（ｄ_l+5，ｄ_i+4，ｄ_i+3，ｄ_i+2，ｄ_i+i，ｄ_i）の（０，
０，０，０，０，０），（０，０，０，０，０，１），
（０，０，０，０，１，０），・・・，（１，１，１，
１，１，１）に対応する１ビットの出力ｐをそれぞれ、
（ｐ（０，０，０，０，０，０），（ｐ（０，０，０，
０，０，１），・・・，ｐ（０，１，１，１，１，
１），（ｐ（１，０，０，０，０，０），（ｐ（１，
０，０，０，０，１），・・・，ｐ（１，１，１，１，
１，１））で表すものとすると、非線形ロジック４４乃
至４６の出力は、次のように表すことができるようにす
る。

【００６８】非線形ロジック４４ （０，０，０，０，１，１，１，０，０，１，１，１，
０，０，１，１，０，０，１，１，０，１，０，０，
１，０，０，１，０，１，１，０，１，１，１，１，
０，０，０，１，０，１，１，０，１，０，０，０，
１，０，０，０，１，０，１，１，０，０，１，１，
１，１，０，１）

【００６９】非線形ロジック４５ （０，１，１，０，０，１，１，０，１，０，０，１，
１，０，１，１，０，１，１，０，１，０，０，１，
０，０，１，１，０，１，０，０，０，０，０，１，
１，１，１，１，１，０，０，０，０，１，１，１，
１，１，１，０，０，０，１，１，０，１，０，１，
０，０，０，０）

【００７０】非線形ロジック４６ （１，０，１，０，１，１，０，１，０，１，１，０，
０，０，０，１，１，１，０，１，０，０，０，０，
１，０，１，１，１，０，１，１，０，１，０，１，
０，０，１，１，１，０，１，１，１，１，１，０，
０，１，１，０，１，０，０，１，０，０，０，０，
０，０，０，１）

【００７１】そして、非線形ロジック４５の出力ｐ２が
０であるとき、スイッチ４７は、非線形ロジック４４の
出力ｐ１を選択し、加算器４８に出力する。また非線形
ロジック４５の出力ｐ２が１であるとき、スイッチ４７
は非線形ロジック４６の出力ｐ３を加算器４８に出力す
る。

【００７２】加算器４８は、非線形ロジック４４の出力
ｐ１、または非線形ロジック４６の出力ｐ３と、フィー
ドバックシフトレジスタ４３の出力ｄ３１との排他的論
理和の演算を行い、１ビットのＰＮ信号ｐを生成する。

【００７３】すなわち、スイッチ４７と、加算器４８に
より、次の演算が行われることになる。

【００７４】

【数５】

【００７５】ＰＲＢＳ生成回路３が出力するデータｐ
は、スクランブル識別フラグＳＣＦが１であるとき（ス
クランブルすべきパケットであるとき）、アンドゲート
４を介して、加算器１２に供給され、パケットデータと
の排他的論理和が演算されて、暗号化されたパケットデ
ータとして出力される。

【００７６】なお、ビット検出部２２Ｃが、例えば実デ
ータの５１２番目のビットに対するＰＮ信号を出力する
前の所定のタイミングのビットを検出し、第２のセレク
ト信号を出力したとき、キー切り換え回路２１のセレク
タ６３は、それまでのキーレジスタ６１に代えて、キー
レジスタ６２を選択し、そこにに記憶されている３２ビ
ットのキーを初期値として初期値レジスタ１に出力す
る。その後、所定のタイミングで、キー更新タイミング
フラグＳＣＴも１とされ、新たな３２ビットの初期値
が、初期値レジスタ１にロードされ、同様の処理が実行
される。

【００７７】以上のようにして、例えば実データの最初
の５１１ビットまでのデータは、第１の初期値によりス
クランブルが行われ、５１２ビット目以降のデータは、
第２の初期値によりスクランブルが行われる。そしてこ
の初期値の変更点は、各パケット毎にそのデータに対応
して可変となる。したがって、より秘密性を高めること
が可能となる。

【００７８】なお、上記実施例においては、ＰＩＤ０乃
至ＰＩＤ１３、およびＣＣＴ０、ＣＣＴ１から初期値補
正データを生成するようにしたが、この他、ＣＣＴ２、
ＣＣＴ３を用いるようにすることもできる。

【００７９】また、上述したように１パケット当たり６
４ビットのキーを用意し、そのうちの３２ビットずつ
を、最初のロードと次のロードにそれぞれ用いるように
すると、暗号化（スクランブル）のアルゴリズムは、６
４ビットの長さのデータを扱うように設計されているこ
とが多いため、特別のアルゴリズムを設計せずとも、そ
のアルゴリズムをそのまま用いることが可能となる。

【００８０】また上記実施例においては、１パケットの
中で初期値を変更する回数を１回だけとしたが、２回以
上とすることも可能である。また、初期値の変更点を実
データの１部を用いることにより可変としたが、実デー
タを用いずに予め定められた所定の位置に固定すること
も可能である。

【００８１】なお、データ部に記録される実データとし
ては、映像データ、音声データ、その他のデータの他、
任意のデータとすることができる。

【００８２】また上記実施例においては、スクランブル
装置を説明したが、全く同様の構成により、デスクラン
ブル装置を実現することができる。

【００８３】

【発明の効果】以上の如く請求項１に記載のスクランブ
ル装置、および請求項６に記載のスクランブル方法によ
れば、初期値を修整し、修整された初期値に基づいて、
疑似ランダム系列を生成し、この疑似ランダム系列をデ
ジタルデータに加算して、デジタルデータをスクランブ
ルする場合において、初期値をパケットの途中で変更す
るようにしたので、１パケットに使用可能なキーのビッ
ト数を増加することが出来、秘密性をより向上させるこ
とが可能となる。

【００８４】また、請求項７に記載のデスクランブル装
置および請求項１２に記載のデスクランブル方法によれ
ば、機密性の高いスクランブルされたデータを確実にデ
スクランブルすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクランブル装置の構成例を示すブロ
ック図である。

【図２】図１のキー切り換え回路２１の構成例を示すブ
ロック図である。

【図３】図１の初期値修整回路２の構成例を示すブロッ
ク図である。

【図４】図１のＰＲＢＳ生成回路３の構成例を示すブロ
ック図である。

【図５】トランスポートパケットのフォーマットを説明
する図である。

【図６】初期値の変更点を説明する図である。

【図７】従来のスクランブル装置の構成例を示すブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ 初期値レジスタ ２ 初期値修整回路 ３ ＰＲＢＳ生成回路 ５ 修整制御レジスタ ２１ キー切り換え回路 ２２ 検出回路 ２２Ａ ＩＤ検出部 ２２Ｂ ＣＣ検出部 ２２Ｃ ビット検出部 ２２Ｄ ＳＣＦ検出部 ３１ 接続マトリックス ３２−１乃至３２−１６ 加算器 ４１乃至４３ フィードバックシフトレジスタ ４４乃至４６ 非線形ロジック ４７ スイッチ ４８ 加算器 ６１，６２ キーレジスタ ６３ セレクタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｌ 9/18 Ｈ０４Ｎ 7/167

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パケット単位で伝送されるデジタルデー
   タを前記パケット単位でスクランブルするスクランブル
   装置において、 所定の初期値を発生する初期値発生手段と、 初期値修整データに基づいて、前記初期値を修整する初
   期値修整手段と、 修整された前記初期値に基づいて、疑似ランダム系列を
   生成する疑似ランダム系列生成手段と、 前記疑似ランダム系列を前記デジタルデータに加算する
   加算手段と、 前記初期値を前記パケットの途中の変更点で変更する変
   更手段とを備えることを特徴とするスクランブル装置。
2. 【請求項２】 前記初期値の前記変更点を可変とする可
   変手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載
   のスクランブル装置。
3. 【請求項３】 前記可変手段は、前記変更点を、前記パ
   ケットに含まれる実データに対応して可変することを特
   徴とする請求項２に記載のスクランブル装置。
4. 【請求項４】 前記初期値は、それぞれ３２ビットの２
   つのキーにより構成され、 前記変更手段は、前記パケット内における前記変更点を
   １つとして、前記変更点において一方の前記キーから他
   方の前記キーに変更することを特徴とする請求項１，２
   または３に記載のスクランブル装置。
5. 【請求項５】 前記初期値修整データを生成するため
   に、前記パケットのヘッダに含まれるパケットＩＤまた
   は継続カウンタ検出する検出手段をさらに備えることを
   特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のスクラン
   ブル装置。
6. 【請求項６】 パケット単位で伝送されるデジタルデー
   タを前記パケット単位でスクランブルするスクランブル
   方法において、 所定の初期値を発生し、 初期値修整データに基づいて、前記初期値を修整し、 修整された前記初期値に基づいて、疑似ランダム系列を
   生成し、 前記疑似ランダム系列を前記デジタルデータに加算し、 前記初期値を前記パケットの途中で変更することを特徴
   とするスクランブル方法。
7. 【請求項７】 パケット単位で伝送されるとともに、パ
   ケット単位でスクランブルされているデジタルデータを
   デスクランブルするデスクランブル装置において、 所定の初期値を発生する初期値発生手段と、 初期値修整データに基づいて、前記初期値を修整する初
   期値修整手段と、 修整された前記初期値に基づいて、疑似ランダム系列を
   生成する疑似ランダム系列生成手段と、 前記疑似ランダム系列を前記デジタルデータに加算する
   加算手段と、 前記初期値を前記パケットの途中の変更点で変更する変
   更手段とを備えることを特徴とするデスクランブル装
   置。
8. 【請求項８】 前記初期値の前記変更点を可変とする可
   変手段をさらに備えることを特徴とする請求項７に記載
   のデスクランブル装置。
9. 【請求項９】 前可変手段は、前記変更点を、前記パケ
   ットに含まれる実データに対応して可変することを特徴
   とする請求項８に記載のデスクランブル装置。
10. 【請求項１０】 前記初期値は、それぞれ３２ビットの
    ２つのキーにより構成され、 前記変更手段は、前記パケット内における前記変更点を
    １つとして、前記変更点において一方の前記キーから他
    方の前記キーに変更することを特徴とする請求項７，８
    または９に記載のデスクランブル装置。
11. 【請求項１１】 前記初期値修整データを生成するため
    に、前記パケットのヘッダに含まれるパケットＩＤまた
    は継続カウンタを検出する検出手段をさらに備えること
    を特徴とする請求項７乃至１０のいずれかに記載のデス
    クランブル装置。
12. 【請求項１２】 パケット単位で伝送されるとともに前
    記パケット単位でスクランブルされているデジタルデー
    タをデスクランブルするデスクランブル方法において、 所定の初期値を発生し、 初期値修整データに基づいて、前記初期値を修整し、 修整された前記初期値に基づいて、疑似ランダム系列を
    生成し、 前記疑似ランダム系列を前記デジタルデータに加算し、 前記初期値を前記パケットの途中の変更点で変更するこ
    とを特徴とするデスクランブル方法。