デジタル放送記録再生装置
【課題】スクランブルされたデジタル放送番組を記録する際の処理負荷を低減しながら記録した番組については無駄なく再生可能にする。
【解決手段】記録のための再度暗号化された放送ストリームを蓄積する再暗号後記憶手段１０と、到来した暗号化された別の放送ストリームを蓄積する再暗号前記憶手段１２と、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている暗号化された放送ストリームをライセンスの有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する再暗号化タイミング判定部１３を備え、再暗号前記憶手段１２の暗号化された放送ストリームを、再暗号化開始タイミングに基づいてデスクランブラ３に与えて復号した後、当該復号された放送ストリームをローカルに再暗号化させて再暗号後記憶手段１０に再蓄積させる。
【解決手段】記録のための再度暗号化された放送ストリームを蓄積する再暗号後記憶手段１０と、到来した暗号化された別の放送ストリームを蓄積する再暗号前記憶手段１２と、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている暗号化された放送ストリームをライセンスの有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する再暗号化タイミング判定部１３を備え、再暗号前記憶手段１２の暗号化された放送ストリームを、再暗号化開始タイミングに基づいてデスクランブラ３に与えて復号した後、当該復号された放送ストリームをローカルに再暗号化させて再暗号後記憶手段１０に再蓄積させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクランブルされたデジタル放送番組の記録時等に掛かる処理負荷を軽減するデジタル放送記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送やＢＳデジタル放送などで、特定の視聴者にのみ放送番組を提供するシステムのことを限定受信システム（Conditional Access System；ＣＡＳ）と呼んでいる。デジタル放送では、コンテンツ保護の観点や有料放送としての特性を保つために、放送波として、あるいは高速通信ネットワークを介して送信する放送番組にスクランブル（暗号化）が適用されている。デジタル放送受信機としては、ＣＡＳのライセンスに基づいてスクランブル鍵を入手して、スクランブル鍵を用いて受信信号をデスクランブル（復号）しデジタル放送ストリーム（以下、単に「放送ストリーム」とする）にして映像、音声などの情報を分離している（例えば非特許文献１参照）。一方、デジタル放送記録再生装置においては、スクランブルされた放送番組を受信してＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の記録メディアに蓄積することになるが、スクランブル鍵が定期的に変更されるため、スクランブルされた番組を受信した場合、一旦復号した後、再度暗号化してから記録メディアに蓄積するという処理方法を採っている。しかし、記録処理時には装置に高い負荷が掛かるため、負荷軽減が課題となっていた。
【０００３】
上記課題に対する取り組みとして、デジタル放送記録再生装置において、スクランブルされたデジタル放送を記録する際に、スクランブルが掛ったまま装置に格納し、ユーザが視聴していない時間帯やユーザ操作により記録されたストリームを読み出し復号した後、もう一度記録再生手段に格納するという技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、デジタル放送記録再生装置において、スクランブルされたデジタル放送を記録する際に、スクランブル鍵Ｋｓを含むＥＣＭ（Entitlement Control Message；共通情報）とコンテンツ情報を、暗号化されたまま記録し、ワーク鍵Ｋｗが切り替わった後も一定期間１つ前のワーク鍵Ｋｗを第２の記憶手段に保持しておくことにより、記録した暗号化情報をワーク鍵Ｋｗが切替わった後も一定期間復号して再生する技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
一方、記録した番組の再生の際に、早送り再生や巻き戻し再生などの所謂トリックプレイを行う場合、ストリームデータを解析して早送りや巻き戻し再生に必要な情報を取得するが、ストリームが暗号化されていると一旦復号して解析する処理が必要になり、高速な処理ができないという問題あった。そのため、デジタル放送記録再生装置において、スクランブルされたデジタル放送を記録する際にＥＣＭパケットのインデックス番号をキーとしたＥＣＭインデックステーブルを作成して格納しておき、再生時にはデータブロック選択部で指定されたインデックスＥＣＭを高速に検索することによりトリックプレイを実現するという技術がある（例えば特許文献３参照）。また、受信した一部、または全てのビットストリームをパーシャルＴＳとしてスクランブルされたまま記録し、１回目の再生時にインデックス情報を解析して管理テーブルを生成し、２回目以降の再生時にトリックプレイができるようにする技術がある。（例えば特許文献４参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５４０１４号公報（図１、８図）
【特許文献２】特開平１０−２４１２８７号公報（図１、図２）
【特許文献３】特開２００４−２４７０３６号公報（図３、図４、図７、図８）
【特許文献４】特開２００７−２５８８２０号公報（図１−図６）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「１−８−５ デジタル放送に対応した限定受信システム」標準技術集、特許庁、http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/bidirectional_video/18_5.htm
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の技術では、利用頻度が高い装置の場合、ユーザが視聴していない時間帯は少なく、記録した全ての番組をその暗号鍵が変更されるまでの期間内に処理できるか分からないという問題がある。また、ユーザ指定で再暗号を行う方法では、ユーザがその操作を忘れて再暗号化されないという問題がある。また、特許文献２の技術では、ワーク鍵Ｋｗが２回切替ると過去の（２回前のＫｗで）記録した番組が視聴できなくなり、長期にわたり保存した記録番組が見られなくなるという問題がある。さらに、特許文献３の技術では、デジタル放送記録時にストリームを解析してＥＣＭインデックステーブルを生成するため、その処理負荷が高くなる問題点がある。さらにまた、特許文献４の技術では、１回目の再生時にはスムーズなトリックプレイができないか或いは処理負荷が重くなるという問題がある。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、スクランブルされたデジタル放送番組を記録する際の処理負荷を低減しながら記録した番組については無駄なく再生可能にするデジタル放送記録再生装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るデジタル放送記録再生装置は、受信した限定受信システムが適用されたデジタル放送番組の暗号化された放送ストリームを復号するデスクランブラと、復号された放送ストリームをローカルに再度暗号化するローカル再暗号化処理部と、再度暗号化された放送ストリームを蓄積する再暗号後記憶手段と、蓄積されたローカルの再暗号化された放送ストリームを復号して再生データにするローカル復号部と、限定受信システムのライセンス情報に基づいて放送ストリームに多重されているＥＣＭを復号してスクランブル鍵を取り出しデスクランブラに設定する限定受信処理部と、デスクランブラおよび／もしくはローカル再暗号化処理部が或る放送ストリームの処理中に、到来した別の暗号化されたままの放送ストリームを蓄積する再暗号前記憶手段とを備えたデジタル放送記録再生装置において、再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームをライセンスの有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する再暗号化タイミング判定部を備え、再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームを、再暗号化開始タイミングに基づいてデスクランブラに与えて復号した後、当該復号された放送ストリームをローカル再暗号化処理部によりローカルに再暗号化して再暗号後記憶手段に再蓄積させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、限定受信システムが適用されてコンテンツ保護されたデジタル放送番組を、記録時には復号せずに暗号化されたままの放送ストリームで信号鍵データを含めて再暗号前記憶手段に蓄積しておき、この蓄積された放送ストリームがその後しばらく再生されなかった場合には、その蓄積放送ストリームを限定受信システムのライセンス有効期限より前に復号して、ローカルに再スクランブルをかけて本来の記録媒体である再暗号後記憶手段に再蓄積するようにしている。したがって、デスクランブラやローカル再暗号化処理部のリソースが空いているときに再暗号化して本来の記録用ＨＤＤ等に移しかえ記録できるため、装置に掛かる処理負荷を分散できる。また、長期にわたり視聴していない記録番組であっても、ワーク鍵が切り替る前に移しかえ記録されているため、その後ワーク鍵が切り替っても正常に再生視聴することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る長期にわたり未再生の再暗号前記録番組の再暗号化開始タイミングの算出方法を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るインデックス情報管理部がトリックプレイのインデックス情報を取得するためのシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
図１において、通信処理部１は、ネットワークを通じて配信される放送ストリーム（データパケット）を受信する手段である。ストリーミング受信処理部２は、通信処理部１から受信した放送ストリームを入力し、ジッタ吸収、パケットロス検出、順序入替り検出・訂正などのストリームの受信処理を行う手段である。デスクランブラ３は、ストリーミング受信処理部２からのデジタルがスクランブルされている場合に復号を行う手段である。デマルチプレクサ４は、復号されたデジタルから、オーディオデータ、ビデオデータ、字幕データ、ＥＣＭデータなどを分離する手段である。限定受信処理部（ＣＡＳ）８は、デマルチプレクサ４から分離されたＥＣＭデータを、通信処理部１を経由で取得したライセンスデータに基づいて復号してスクランブル鍵を取り出し、スクランブル鍵をデスクランブラ３に設定する手段である。音声デコーダ５は、デマルチプレクサ４で分離されたオーディオデータを音声出力にデコードする手段である。映像デコーダ６は、デマルチプレクサ４で分離されたビデオデータを映像出力にデコードする手段である。字幕デコーダ７は、デマルチプレクサ４で分離された字幕データを字幕出力にデコードする手段である。
【００１３】
以上は、ＣＡＳの一般的なデジタル放送受信機が備えている機能部である。次に、この実施の形態１のデジタル放送記録再生装置に係る機能部について説明する。
ローカル再暗号化処理部９は、デジタル放送番組を記録する際にデスクランブラ３から出力された復号後のデジタルを再度暗号化する手段である。再暗号後記憶手段１０は、ＨＤＤ等からなるストレージ装置で、ローカル再暗号化処理部９で暗号化されたデジタルを永続的に蓄積する手段である。ローカル復号部１１は、記録した番組を再生する際に、再暗号後記憶手段１０の再暗号化されたデジタルを復号する手段である。再暗号前記憶手段１２は、ストリーミング受信処理部２からのスクランブルが掛かったままの放送ストリームを永続的に蓄積する手段である。なお、再暗号前記憶手段１２も、再暗号後記憶手段１０と同様にＨＤＤ等からなるストレージ装置であるが、物理的には再暗号後記憶手段１０と同一のストレージ装置を共用するものでもよい。再暗号化タイミング判定部１３は、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている暗号化された放送ストリームを、ライセンスデータで指定されるライセンス有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する手段である。制御部２０は、ユーザ操作入力、各種検知センサの出力、各部からの制御指示を受け、制御対象とする各部に対応する動作を行わせる制御信号を与える手段である。
【００１４】
次に、動作について説明するが、まず、デジタル放送受信機としてのデジタル放送番組を受信視聴する一般動作について説明する。なお、ここで説明するデジタル放送は、通信ネットワークを介して提供される所謂ＩＰＴＶ（Internet Protocol Television）サービスを例に説明するが、電波による放送ストリーム受信の場合にも同様に適用できるものである。また、このことは、以下の他の実施の形態においても同様である。
ユーザ操作や予約視聴のために、ある放送番組を受信する場合、一般的に放送はＩＰマルチキャスト配信されており、通信処理部１は該当番組が配信されているマルチキャストへの受信要求を行うことによって、その放送ストリームを受信できるようになる。仮に、放送がユニキャスト配信で提供されている場合には、通信処理部１はユニキャスト配信の受信要求を行い、放送ストリームを受信する。
【００１５】
通信処理部１により受信された放送ストリームは、ストリーミング受信処理部２に渡される。ストリーミング受信処理部２では、ネットワーク上での揺らぎ（ジッタ）を吸収するために、ある程度のデータをバッファリングすると共に、データパケットの欠落やパケット順序の入れ替わりをチェックする。そして、パケットロスや入替りを検出した場合には、再送要求やエラー訂正、あるいは入替りの修正を行う。次に、ストリーミング受信処理部２でバッファリングされ上記訂正等の処理が行われた放送ストリームは、ストリームを構成しているデータパケットに含まれる時間情報（タイムスタンプ）に従ってデスクランブラ３へ入力される。
【００１６】
放送ストリームはコンテンツ保護や有料放送の観点からスクランブルされていることが多い。この暗号を解くための鍵は、スクランブル鍵としてＥＣＭデータ内に暗号化され、放送ストリームに多重されて送られている。そのため、番組視聴や記録に先立ち、放送ストリームに含まれるＥＣＭデータはデマルチプレクサ４からフィルタリングされて限定受信処理部８に伝送される。限定受信処理部８では、予め取得しているライセンスデータ（ワーク鍵）を使ってＥＣＭデータを復号して、復号したＥＣＭデータからスクランブル鍵を取り出し、このスクランブル鍵をデスクランブラ３にセットする。ＥＣＭデータの中のスクランブル鍵は定期的（例えば１０秒毎）に変更されるが、この変更のタイミングに応じて上記ＥＣＭデータの復号からスクランブル鍵のセットの動作を繰り返す。
デスクランブラ３では、セットされたスクランブル鍵を用いて放送ストリームを復号し、後段のデマルチプレクサ４に復号後の放送ストリームを渡す。デマルチプレクサ４は、映像、音声、字幕、カルーセルが多重化されたストリームからオーディオデータ、ビデオデータ、字幕データをそれぞれ分離して、それぞれの対応するデコーダ５，６，７に渡す。各デコーダはデコード処理を行って映像と音声を出力する。これによりユーザによる番組視聴が可能となる。
【００１７】
次に、現在視聴中の放送番組あるいは予め予約していた１つの番組だけを記録する場合の動作について説明する。
記録動作の場合においても、デスクランブラ３が放送ストリームを復号して出力するところまでは、前述した一般的な放送視聴の動作と同様である。放送番組を記録する場合、デスクランブラ３で復号された放送ストリームをそのまま蓄積すると不正利用される危険性が高くなるため、装置内で再度暗号化してスクランブルが掛かったデータにして蓄積する構成にしている。すなわち、デスクランブラ３で復号された放送ストリームはローカル再暗号化処理部９に渡され、再び暗号化された後、再暗号後記憶手段１０に蓄積される。この様にして所望の１つの番組が記録される。
【００１８】
次に、上述のように１つの放送番組を記録処理している状態において、さらに到来した別の放送番組をも記録する場合の動作について説明する。
前述した通り、放送番組を記録する場合には不正利用防止のために再暗号化を行わなければならない。そのため、デスクランブラ３とローカル再暗号化処理部９を使用するが、同時に処理できる放送ストリーム数には限りがある。ここでは、デスクランブラ３またはローカル再暗号化処理部９、或いはその両方が同時には１つの放送ストリームしか処理できない場合について説明する。
上記１つ目の放送番組の記録処理中に、別の２番目の放送番組も記録することになった場合、２番目の放送番組の放送ストリームは再暗号化することはできないため、ストリーミング受信処理部２から出力される暗号化されたままの放送ストリームは、復号されず再暗号前記憶手段１２へ蓄積される。これにより、１つ目の放送番組を記録中にでも、別の２つ目の放送番組をも記録することが可能になる。通信処理部１とストリーミング受信処理部２の処理能力が高ければ、さらに複数の別々の放送番組も同時に再暗号前記憶手段１２に蓄積することにより複数番組の同時記録も可能になる。
【００１９】
次に、記録した番組を再生視聴する動作について説明する。
まず、再暗号後記憶手段１０に蓄積されている記録番組については既に再暗号化されているので、ローカル復号部１１に与えて復号され、復号された放送ストリームはデマルチプレクサ４へ送られ、以降再生処理される。
一方、再暗号前記憶手段１２に記録された番組を再生する場合には、暗号化されたままの放送ストリームが蓄積されているため、放送視聴と同様に暗号化されたままの放送ストリームはデスクランブラ３に送られて復号され、以降は視聴動作と同様となる。ただし、復号された放送ストリームはデマルチプレクサ４に送ると同時に、ローカル再暗号化処理部９にも送って再暗号化した後、再暗号後記憶手段１０に蓄積してもよい。これにより、次回以降の再生では、再暗号後記憶手段１０に記録した通常の番組と同様の扱いが可能になる。
【００２０】
次に、再暗号前記憶手段１２に蓄積され、かつ長期にわたり再生されなかった記録番組に対する再暗号化、蓄積処理について説明する。
まず、ライセンス（ワーク鍵）に関する事情を説明する。再暗号前記憶手段１２に蓄積されている暗号化されたままの放送ストリームをデスクランブラ３で復号するときに必要となるワーク鍵は、定期的あるいは不定期に変更される。これを図２より説明する。図２（ａ）に示すように、「現時点」で使用するワーク鍵をＫｗ１とし、Ｋｗ更新周期後に使用するワーク鍵をＫｗ２としている。保持している１つのライセンスには、実際にはデジタル放送の規定により２つのワーク鍵が含まれている。図２（ｂ）において、「現時点」で使用するワーク鍵はＫｗ１であるが、この時点ではライセンスの組として一つ前の周期で使用したワーク鍵Ｋｗ０も含んでおり、この１つの組をライセンスＶｅｒ．０とする。ライセンスには有効期限が有り、これを超えると失効してしまうため、限定受信処理部８は「ライセンスＶｅｒ．０の有効期限」までに通信処理部１を用いてライセンスを更新する。図２（ｂ）では、限定受信処理部８がライセンスを更新した時に取得するライセンスとしてＶｅｒ．１を図示しており、Ｖｅｒ．１にはワーク鍵Ｋｗ１とＫｗ２が含まれる。従って、「現時点」で再暗号前記憶手段１２に記録され、かつ長期にわたり再生されなかった記録番組は、「ライセンスＶｅｒ．１の有効期限」までの間にワーク鍵Ｋｗ１を用いて復号しなければならない。この理由は、仮にライセンスが次のＶｅｒ．２になると、もはやワーク鍵Ｋｗ１が無いため、ＥＣＭの復号ができずスクランブル鍵を取得できなくなり、暗号化された放送ストリームの復号ができなくなるためである。
【００２１】
そこで、この実施の形態１では、図１において、再暗号化タイミング判定部１３を設けている。再暗号化タイミング判定部１３では、限定受信処理部８から得られる現在ＥＣＭの復号に有効なワーク鍵のバージョンと、そのライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている記録番組のデータ容量とから、所定のアルゴリズムに従って図２（ｃ）に示すような「再暗号化開始タイミング」を計算する。このタイミングに従って、再暗号前記憶手段１２で蓄積し長期に渡り再生されなかった暗号化されたままの放送ストリームをデスクランブラ３において復号した後、ローカル再暗号化処理部９にてローカルな再暗号化を行い、再暗号後記憶手段１０に通常の記録番組と同様に蓄積する。なお、放送番組の視聴や通常の番組記録などで現在、デスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使われている場合には、その処理が終わるのを待ってローカル再暗号化を行うことでもよいし、ユーザに通知して、どちらの処理を優先するかを選択させてもよい。
【００２２】
ここで、上記「再暗号化開始タイミング」を計算する所定のアルゴリズムは、ライセンス有効期限（図２では「ライセンスＶｅｒ．１の有効期限」）を基点に、再暗号前記憶手段１２に蓄積しているデータ容量を再暗号化処理するために必要な時間分遡って開始タイミングとすることでもよいし、利用状況（放送視聴や通常記録）から１日あたりのデスクランブラの利用率を求め、過去のデスクランブラの空き率から再暗号化処理に必要な時間を推定して、上記開始タイミングをさらに早めて行うことも可能である。また、再暗号化開始タイミングの計算は、常時行うことでもよいし、再暗号前記憶手段１２に蓄積した時点でその都度番組毎に計算してその再暗号化開始タイミングを記録番組と共に管理することでもよい。この時、別の記録番組の再暗号化開始タイミングを考慮して、さらに遡って再暗号化開始タイミングを設定してスケジュール化することでもよい。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、限定受信システムが適用されてコンテンツ保護されたデジタル放送番組を、記録時には復号せずに暗号化されたままの放送ストリームで信号鍵データを含めて再暗号前記憶手段１２に蓄積しておき、この蓄積された放送ストリームがその後しばらく再生されなかった場合には、その蓄積放送ストリームを限定受信システムのライセンス有効期限より前に復号して、ローカルに再スクランブルをかけて本来の記録媒体である再暗号後記憶手段１０に再蓄積するようにしている。したがって、デスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９のリソースが空いているときにローカルに再暗号化して本来の記録用ＨＤＤ等に移しかえできるため、装置に掛かる処理負荷を分散できる。また、長期にわたり視聴していない記録番組であっても、ワーク鍵が切り替る前に移しかえ記録されているため、その後ワーク鍵が切り替っても正常に再生視聴することが可能になる。
【００２４】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、デスクランブラ３とローカル再暗号化処理部９のリソースが空いているときに再暗号前記憶手段１２の記録番組を復号し再暗号化して再暗号後記憶手段１０に移しかえ記録するようにしたものであるが、この実施の形態２では、デスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使われているような場合にも、デスクランブラ３を用いず復号してローカルな再暗号化を行えるようにすることについて提案する。
図３は、この発明の実施の形態２によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略するものとする。この実施の形態２が実施の形態１と異なっている点は、実施の形態１の構成にＳ／Ｗ（ソフトウェア）デスクランブル手段１４を追加したことである。
Ｓ／Ｗデスクランブル手段１４は、再暗号前記憶手段１２から受信した暗号化されたままの記録番組を読み出してＳ／Ｗ処理でデスクランブルを行う手段であり、本装置のＣＰＵによるＳ／Ｗ処理による機能を示したものである。
【００２５】
次に、動作について説明するが、デジタル放送を記録し再生開始するまでの基本的な部分の動作は実施の形態１と同様であるのでその説明は省略する。ここでは、再暗号前記憶手段１２に蓄積され、かつ長期にわたって再生されなかった番組に対処する実施の形態２の処理についてのみ説明する。
図３において、再暗号化タイミング判定部１３では、限定受信処理部８から得られる現在ＥＣＭの復号に有効なワーク鍵のバージョンと、そのライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている記録番組のデータ容量とから、所定のアルゴリズムに従って「再暗号化開始タイミング」を計算する。このタイミングになると、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている受信したスクランブルが掛かったままの放送ストリームをデスクランブラ３で復号して、ローカル再暗号化処理部９にてローカルに再暗号を行い、再暗号後記憶手段１０に通常の記録番組と同様に蓄積する。ここまでは、実施の形態１と同様である。しかし、ここでは、放送番組の視聴や通常の番組記録などでデスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使われている場合には、Ｓ／Ｗデスクランブル手段１４を起動させることによって再暗号前記憶手段１２に蓄積されていた暗号化された放送ストリームを復号し、再暗号化できるように動作する。
【００２６】
通常の視聴や記録再生の場合には、リアルタイム性が要求されるため一般にＨ／Ｗ（ハードウェア）でデスクランブルを行う必要があるが、ローカル再暗号化の場合には、必ずしもリアルタイムに処理する必要は無いため、装置のＣＰＵの空きによってローカル再暗号を行えばよい。この時の処理は、Ｈ／Ｗ処理に比べ遅くなるため、前述の再暗号化開始タイミングの計算の際に、処理遅延を考慮して開始タイミングを早めるアルゴリズムを追加してもよい。
【００２７】
以上のように、この実施の形態２によれば、再暗号化タイミング判定部１３で算出した再暗号化開始タイミングに基づいて、再暗号前記憶手段１２に蓄積していた暗号化された放送ストリームを復号してローカルに再暗号化して再暗号後記憶手段１０に再蓄積する際に、再暗号前記憶手段１２に蓄積していた暗号化されたままの放送ストリームの復号をデスクランブラ３で行わずにＳ／Ｗデスクランブル手段１４で行うようにしている。したがって、頻繁に別の番組の視聴や記録を行うためにデスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使用される率が高い場合でも、長期にわたり視聴していない記録番組であっても、ワーク鍵が切り替る前にローカル再暗号化処理を行い本来の記録用ＨＤＤ等に移しかえできるため、その後ワーク鍵が切り替っても正常に再生視聴することが可能になる。
【００２８】
実施の形態３．
この実施の形態３では、トリックプレイの処理負荷を低減する手段について提案する。
図４は、この発明の実施の形態３によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略するものとする。この実施の形態３が実施の形態１と異なっている点は、実施の形態１の構成にインデックス情報管理部１５を追加したことである。
インデックス情報管理部１５は、通信処理部１を経由してネットワークに接続した他の装置からトリックプレイに必要なインデックス情報を取得し管理する手段である。
【００２９】
次に、動作について説明するが、デジタル放送を記録し再生開始するまでの基本的な部分の動作は実施の形態１および実施の形態２と同様であるのでその説明は省略する。ここでは、本装置で記録した番組の再生時に早送り再生、早戻し再生などのトリックプレイを行うときの動作を説明する。
再生が開始された後、ユーザ操作などによりトリックプレイが指示されると、トリックプレイに必要なインデックス情報をインデックス情報管理部１５から取得する。インデックス情報は、周知のように、蓄積した放送ストリームデータの中で、複数存在するランダム再生が可能なインデックス（ＧＯＰ（Group Of Pictures）先頭やアクセスユニット先頭など）の相対的なバイト位置やインデックス番号、タイムスタンプ情報などである。
【００３０】
図５は、インデックス情報管理部１５が通信処理部１を経由してインデックス情報を取得する場合のシステム構成を示す。図５において、ＩＰＴＶデジタル放送設備１０４は、ネットワーク１０３を介してこの発明のデジタル放送記録再生装置１０１Ａ，１０１Ｂおよびインデックス情報提供サーバ１０５に放送ストリームを配信する。インデックス情報提供サーバ１０５は、放送ストリームを受信してトリックプレイに必要なインデックス情報を生成し、生成したインデックス情報をネットワーク１０３に接続されたデジタル放送記録再生装置１０１Ａ，１０１Ｂへ提供している。
【００３１】
インデックス情報提供サーバ１０５では、ネットワーク１０３を通じてサービス提供されている全放送チャンネルを常時受信してインデックス情報を生成する。デジタル放送記録再生装置１０１Ａでは、トリックプレイに先立ち、自装置の再暗号前記憶手段１２に放送ストリームを蓄積完了した直後にインデックス情報管理部１５が通信処理部１を通じてインデックス情報提供サーバ１０５からインデックス情報を取得する。この時課題になるのは、インデックス情報提供サーバ１０５で記録したインデックス情報では、厳密には記録開始の時間がずれているので、デジタル放送記録再生装置１０１Ａ自身に蓄積した放送ストリームの各インデックスの記憶手段上のバイト位置と、取得したインデックス情報に記載されている該当インデックスのバイト位置が合致しない場合が考えられるということである。そのため、各データパケットに付随するタイムスタンプ情報（ＴＴＳ）によりズレを求め、デジタル放送記録再生装置１０１Ａは、自身の記憶手段上のバイト位置の補正を行う。
【００３２】
デジタル放送記録再生装置１０１Ａが放送ストリームを再暗号後記憶手段１０に蓄積するとき（通常の番組記録の場合）には、ローカル再暗号化処理を行うので、一旦デスクランブルするためインデックス情報の生成が自身で可能であり、その場合は外部装置から取得するのではなく、自身で生成したインデックス情報をインデックス情報管理部１５で記録管理することでもよい。
また、他のデジタル放送記録再生装置１０１Ｂが通常記録をしている該当記録番組のインデックス情報を保持している場合には、該装置１０１Ｂから取得することでもよい。
さらに、デジタル放送記録再生装置が取得するインデックス情報を、デジタル放送サービスを行う業者が生成し、ＩＰＴＶデジタル放送設備からネットワークを介して提供する形態でもよい。
【００３３】
以上のように、この実施の形態３によれば、再暗号前記憶手段１２と再暗号後記憶手段１０に蓄積した放送ストリームのトリックプレイに必要なインデックス情報を、インデックス情報管理部１５により同じ放送ストリームを扱う外部装置から取得して利用するので、スクランブルされたまま放送ストリームを蓄積する記録形態でも、トリックプレイを行うことが容易となり、処理負荷を低減したトリックプレイが可能になる。
【符号の説明】
【００３４】
１ 通信処理部、２ ストリーミング受信処理部、３ デスクランブラ、４ デマルチプレクサ、５ 音声デコーダ、６ 映像デコーダ、７ 字幕デコーダ、８ 限定受信処理部、９ ローカル再暗号化処理部、１０ 再暗号後記憶手段、１１ ローカル復号部、１２ 再暗号前記憶手段、１３ 再暗号化タイミング判定部、１４ Ｓ／Ｗデスクランブル手段、１５ インデックス情報管理部、２０ 制御部、１０１Ａ，１０１Ｂ デジタル放送記録再生装置、１０３ ネットワーク、１０４ ＩＰＴＶデジタル放送設備、１０５ インデックス情報提供サーバ。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、スクランブルされたデジタル放送番組の記録時等に掛かる処理負荷を軽減するデジタル放送記録再生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
地上デジタル放送やＢＳデジタル放送などで、特定の視聴者にのみ放送番組を提供するシステムのことを限定受信システム（Conditional Access System；ＣＡＳ）と呼んでいる。デジタル放送では、コンテンツ保護の観点や有料放送としての特性を保つために、放送波として、あるいは高速通信ネットワークを介して送信する放送番組にスクランブル（暗号化）が適用されている。デジタル放送受信機としては、ＣＡＳのライセンスに基づいてスクランブル鍵を入手して、スクランブル鍵を用いて受信信号をデスクランブル（復号）しデジタル放送ストリーム（以下、単に「放送ストリーム」とする）にして映像、音声などの情報を分離している（例えば非特許文献１参照）。一方、デジタル放送記録再生装置においては、スクランブルされた放送番組を受信してＨＤＤ（ハードディスクドライブ）等の記録メディアに蓄積することになるが、スクランブル鍵が定期的に変更されるため、スクランブルされた番組を受信した場合、一旦復号した後、再度暗号化してから記録メディアに蓄積するという処理方法を採っている。しかし、記録処理時には装置に高い負荷が掛かるため、負荷軽減が課題となっていた。
【０００３】
上記課題に対する取り組みとして、デジタル放送記録再生装置において、スクランブルされたデジタル放送を記録する際に、スクランブルが掛ったまま装置に格納し、ユーザが視聴していない時間帯やユーザ操作により記録されたストリームを読み出し復号した後、もう一度記録再生手段に格納するという技術が開示されている（例えば特許文献１参照）。また、デジタル放送記録再生装置において、スクランブルされたデジタル放送を記録する際に、スクランブル鍵Ｋｓを含むＥＣＭ（Entitlement Control Message；共通情報）とコンテンツ情報を、暗号化されたまま記録し、ワーク鍵Ｋｗが切り替わった後も一定期間１つ前のワーク鍵Ｋｗを第２の記憶手段に保持しておくことにより、記録した暗号化情報をワーク鍵Ｋｗが切替わった後も一定期間復号して再生する技術が開示されている（例えば特許文献２参照）。
【０００４】
一方、記録した番組の再生の際に、早送り再生や巻き戻し再生などの所謂トリックプレイを行う場合、ストリームデータを解析して早送りや巻き戻し再生に必要な情報を取得するが、ストリームが暗号化されていると一旦復号して解析する処理が必要になり、高速な処理ができないという問題あった。そのため、デジタル放送記録再生装置において、スクランブルされたデジタル放送を記録する際にＥＣＭパケットのインデックス番号をキーとしたＥＣＭインデックステーブルを作成して格納しておき、再生時にはデータブロック選択部で指定されたインデックスＥＣＭを高速に検索することによりトリックプレイを実現するという技術がある（例えば特許文献３参照）。また、受信した一部、または全てのビットストリームをパーシャルＴＳとしてスクランブルされたまま記録し、１回目の再生時にインデックス情報を解析して管理テーブルを生成し、２回目以降の再生時にトリックプレイができるようにする技術がある。（例えば特許文献４参照）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１５４０１４号公報（図１、８図）
【特許文献２】特開平１０−２４１２８７号公報（図１、図２）
【特許文献３】特開２００４−２４７０３６号公報（図３、図４、図７、図８）
【特許文献４】特開２００７−２５８８２０号公報（図１−図６）
【非特許文献】
【０００６】
【非特許文献１】「１−８−５ デジタル放送に対応した限定受信システム」標準技術集、特許庁、http://www.jpo.go.jp/shiryou/s_sonota/hyoujun_gijutsu/bidirectional_video/18_5.htm
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献１の技術では、利用頻度が高い装置の場合、ユーザが視聴していない時間帯は少なく、記録した全ての番組をその暗号鍵が変更されるまでの期間内に処理できるか分からないという問題がある。また、ユーザ指定で再暗号を行う方法では、ユーザがその操作を忘れて再暗号化されないという問題がある。また、特許文献２の技術では、ワーク鍵Ｋｗが２回切替ると過去の（２回前のＫｗで）記録した番組が視聴できなくなり、長期にわたり保存した記録番組が見られなくなるという問題がある。さらに、特許文献３の技術では、デジタル放送記録時にストリームを解析してＥＣＭインデックステーブルを生成するため、その処理負荷が高くなる問題点がある。さらにまた、特許文献４の技術では、１回目の再生時にはスムーズなトリックプレイができないか或いは処理負荷が重くなるという問題がある。
【０００８】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、スクランブルされたデジタル放送番組を記録する際の処理負荷を低減しながら記録した番組については無駄なく再生可能にするデジタル放送記録再生装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明に係るデジタル放送記録再生装置は、受信した限定受信システムが適用されたデジタル放送番組の暗号化された放送ストリームを復号するデスクランブラと、復号された放送ストリームをローカルに再度暗号化するローカル再暗号化処理部と、再度暗号化された放送ストリームを蓄積する再暗号後記憶手段と、蓄積されたローカルの再暗号化された放送ストリームを復号して再生データにするローカル復号部と、限定受信システムのライセンス情報に基づいて放送ストリームに多重されているＥＣＭを復号してスクランブル鍵を取り出しデスクランブラに設定する限定受信処理部と、デスクランブラおよび／もしくはローカル再暗号化処理部が或る放送ストリームの処理中に、到来した別の暗号化されたままの放送ストリームを蓄積する再暗号前記憶手段とを備えたデジタル放送記録再生装置において、再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームをライセンスの有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する再暗号化タイミング判定部を備え、再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームを、再暗号化開始タイミングに基づいてデスクランブラに与えて復号した後、当該復号された放送ストリームをローカル再暗号化処理部によりローカルに再暗号化して再暗号後記憶手段に再蓄積させるものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、限定受信システムが適用されてコンテンツ保護されたデジタル放送番組を、記録時には復号せずに暗号化されたままの放送ストリームで信号鍵データを含めて再暗号前記憶手段に蓄積しておき、この蓄積された放送ストリームがその後しばらく再生されなかった場合には、その蓄積放送ストリームを限定受信システムのライセンス有効期限より前に復号して、ローカルに再スクランブルをかけて本来の記録媒体である再暗号後記憶手段に再蓄積するようにしている。したがって、デスクランブラやローカル再暗号化処理部のリソースが空いているときに再暗号化して本来の記録用ＨＤＤ等に移しかえ記録できるため、装置に掛かる処理負荷を分散できる。また、長期にわたり視聴していない記録番組であっても、ワーク鍵が切り替る前に移しかえ記録されているため、その後ワーク鍵が切り替っても正常に再生視聴することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係る長期にわたり未再生の再暗号前記録番組の再暗号化開始タイミングの算出方法を示す説明図である。
【図３】この発明の実施の形態２によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態３によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
【図５】この発明の実施の形態４に係るインデックス情報管理部がトリックプレイのインデックス情報を取得するためのシステムの構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
実施の形態１．
図１は、この発明の実施の形態１によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。
図１において、通信処理部１は、ネットワークを通じて配信される放送ストリーム（データパケット）を受信する手段である。ストリーミング受信処理部２は、通信処理部１から受信した放送ストリームを入力し、ジッタ吸収、パケットロス検出、順序入替り検出・訂正などのストリームの受信処理を行う手段である。デスクランブラ３は、ストリーミング受信処理部２からのデジタルがスクランブルされている場合に復号を行う手段である。デマルチプレクサ４は、復号されたデジタルから、オーディオデータ、ビデオデータ、字幕データ、ＥＣＭデータなどを分離する手段である。限定受信処理部（ＣＡＳ）８は、デマルチプレクサ４から分離されたＥＣＭデータを、通信処理部１を経由で取得したライセンスデータに基づいて復号してスクランブル鍵を取り出し、スクランブル鍵をデスクランブラ３に設定する手段である。音声デコーダ５は、デマルチプレクサ４で分離されたオーディオデータを音声出力にデコードする手段である。映像デコーダ６は、デマルチプレクサ４で分離されたビデオデータを映像出力にデコードする手段である。字幕デコーダ７は、デマルチプレクサ４で分離された字幕データを字幕出力にデコードする手段である。
【００１３】
以上は、ＣＡＳの一般的なデジタル放送受信機が備えている機能部である。次に、この実施の形態１のデジタル放送記録再生装置に係る機能部について説明する。
ローカル再暗号化処理部９は、デジタル放送番組を記録する際にデスクランブラ３から出力された復号後のデジタルを再度暗号化する手段である。再暗号後記憶手段１０は、ＨＤＤ等からなるストレージ装置で、ローカル再暗号化処理部９で暗号化されたデジタルを永続的に蓄積する手段である。ローカル復号部１１は、記録した番組を再生する際に、再暗号後記憶手段１０の再暗号化されたデジタルを復号する手段である。再暗号前記憶手段１２は、ストリーミング受信処理部２からのスクランブルが掛かったままの放送ストリームを永続的に蓄積する手段である。なお、再暗号前記憶手段１２も、再暗号後記憶手段１０と同様にＨＤＤ等からなるストレージ装置であるが、物理的には再暗号後記憶手段１０と同一のストレージ装置を共用するものでもよい。再暗号化タイミング判定部１３は、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている暗号化された放送ストリームを、ライセンスデータで指定されるライセンス有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する手段である。制御部２０は、ユーザ操作入力、各種検知センサの出力、各部からの制御指示を受け、制御対象とする各部に対応する動作を行わせる制御信号を与える手段である。
【００１４】
次に、動作について説明するが、まず、デジタル放送受信機としてのデジタル放送番組を受信視聴する一般動作について説明する。なお、ここで説明するデジタル放送は、通信ネットワークを介して提供される所謂ＩＰＴＶ（Internet Protocol Television）サービスを例に説明するが、電波による放送ストリーム受信の場合にも同様に適用できるものである。また、このことは、以下の他の実施の形態においても同様である。
ユーザ操作や予約視聴のために、ある放送番組を受信する場合、一般的に放送はＩＰマルチキャスト配信されており、通信処理部１は該当番組が配信されているマルチキャストへの受信要求を行うことによって、その放送ストリームを受信できるようになる。仮に、放送がユニキャスト配信で提供されている場合には、通信処理部１はユニキャスト配信の受信要求を行い、放送ストリームを受信する。
【００１５】
通信処理部１により受信された放送ストリームは、ストリーミング受信処理部２に渡される。ストリーミング受信処理部２では、ネットワーク上での揺らぎ（ジッタ）を吸収するために、ある程度のデータをバッファリングすると共に、データパケットの欠落やパケット順序の入れ替わりをチェックする。そして、パケットロスや入替りを検出した場合には、再送要求やエラー訂正、あるいは入替りの修正を行う。次に、ストリーミング受信処理部２でバッファリングされ上記訂正等の処理が行われた放送ストリームは、ストリームを構成しているデータパケットに含まれる時間情報（タイムスタンプ）に従ってデスクランブラ３へ入力される。
【００１６】
放送ストリームはコンテンツ保護や有料放送の観点からスクランブルされていることが多い。この暗号を解くための鍵は、スクランブル鍵としてＥＣＭデータ内に暗号化され、放送ストリームに多重されて送られている。そのため、番組視聴や記録に先立ち、放送ストリームに含まれるＥＣＭデータはデマルチプレクサ４からフィルタリングされて限定受信処理部８に伝送される。限定受信処理部８では、予め取得しているライセンスデータ（ワーク鍵）を使ってＥＣＭデータを復号して、復号したＥＣＭデータからスクランブル鍵を取り出し、このスクランブル鍵をデスクランブラ３にセットする。ＥＣＭデータの中のスクランブル鍵は定期的（例えば１０秒毎）に変更されるが、この変更のタイミングに応じて上記ＥＣＭデータの復号からスクランブル鍵のセットの動作を繰り返す。
デスクランブラ３では、セットされたスクランブル鍵を用いて放送ストリームを復号し、後段のデマルチプレクサ４に復号後の放送ストリームを渡す。デマルチプレクサ４は、映像、音声、字幕、カルーセルが多重化されたストリームからオーディオデータ、ビデオデータ、字幕データをそれぞれ分離して、それぞれの対応するデコーダ５，６，７に渡す。各デコーダはデコード処理を行って映像と音声を出力する。これによりユーザによる番組視聴が可能となる。
【００１７】
次に、現在視聴中の放送番組あるいは予め予約していた１つの番組だけを記録する場合の動作について説明する。
記録動作の場合においても、デスクランブラ３が放送ストリームを復号して出力するところまでは、前述した一般的な放送視聴の動作と同様である。放送番組を記録する場合、デスクランブラ３で復号された放送ストリームをそのまま蓄積すると不正利用される危険性が高くなるため、装置内で再度暗号化してスクランブルが掛かったデータにして蓄積する構成にしている。すなわち、デスクランブラ３で復号された放送ストリームはローカル再暗号化処理部９に渡され、再び暗号化された後、再暗号後記憶手段１０に蓄積される。この様にして所望の１つの番組が記録される。
【００１８】
次に、上述のように１つの放送番組を記録処理している状態において、さらに到来した別の放送番組をも記録する場合の動作について説明する。
前述した通り、放送番組を記録する場合には不正利用防止のために再暗号化を行わなければならない。そのため、デスクランブラ３とローカル再暗号化処理部９を使用するが、同時に処理できる放送ストリーム数には限りがある。ここでは、デスクランブラ３またはローカル再暗号化処理部９、或いはその両方が同時には１つの放送ストリームしか処理できない場合について説明する。
上記１つ目の放送番組の記録処理中に、別の２番目の放送番組も記録することになった場合、２番目の放送番組の放送ストリームは再暗号化することはできないため、ストリーミング受信処理部２から出力される暗号化されたままの放送ストリームは、復号されず再暗号前記憶手段１２へ蓄積される。これにより、１つ目の放送番組を記録中にでも、別の２つ目の放送番組をも記録することが可能になる。通信処理部１とストリーミング受信処理部２の処理能力が高ければ、さらに複数の別々の放送番組も同時に再暗号前記憶手段１２に蓄積することにより複数番組の同時記録も可能になる。
【００１９】
次に、記録した番組を再生視聴する動作について説明する。
まず、再暗号後記憶手段１０に蓄積されている記録番組については既に再暗号化されているので、ローカル復号部１１に与えて復号され、復号された放送ストリームはデマルチプレクサ４へ送られ、以降再生処理される。
一方、再暗号前記憶手段１２に記録された番組を再生する場合には、暗号化されたままの放送ストリームが蓄積されているため、放送視聴と同様に暗号化されたままの放送ストリームはデスクランブラ３に送られて復号され、以降は視聴動作と同様となる。ただし、復号された放送ストリームはデマルチプレクサ４に送ると同時に、ローカル再暗号化処理部９にも送って再暗号化した後、再暗号後記憶手段１０に蓄積してもよい。これにより、次回以降の再生では、再暗号後記憶手段１０に記録した通常の番組と同様の扱いが可能になる。
【００２０】
次に、再暗号前記憶手段１２に蓄積され、かつ長期にわたり再生されなかった記録番組に対する再暗号化、蓄積処理について説明する。
まず、ライセンス（ワーク鍵）に関する事情を説明する。再暗号前記憶手段１２に蓄積されている暗号化されたままの放送ストリームをデスクランブラ３で復号するときに必要となるワーク鍵は、定期的あるいは不定期に変更される。これを図２より説明する。図２（ａ）に示すように、「現時点」で使用するワーク鍵をＫｗ１とし、Ｋｗ更新周期後に使用するワーク鍵をＫｗ２としている。保持している１つのライセンスには、実際にはデジタル放送の規定により２つのワーク鍵が含まれている。図２（ｂ）において、「現時点」で使用するワーク鍵はＫｗ１であるが、この時点ではライセンスの組として一つ前の周期で使用したワーク鍵Ｋｗ０も含んでおり、この１つの組をライセンスＶｅｒ．０とする。ライセンスには有効期限が有り、これを超えると失効してしまうため、限定受信処理部８は「ライセンスＶｅｒ．０の有効期限」までに通信処理部１を用いてライセンスを更新する。図２（ｂ）では、限定受信処理部８がライセンスを更新した時に取得するライセンスとしてＶｅｒ．１を図示しており、Ｖｅｒ．１にはワーク鍵Ｋｗ１とＫｗ２が含まれる。従って、「現時点」で再暗号前記憶手段１２に記録され、かつ長期にわたり再生されなかった記録番組は、「ライセンスＶｅｒ．１の有効期限」までの間にワーク鍵Ｋｗ１を用いて復号しなければならない。この理由は、仮にライセンスが次のＶｅｒ．２になると、もはやワーク鍵Ｋｗ１が無いため、ＥＣＭの復号ができずスクランブル鍵を取得できなくなり、暗号化された放送ストリームの復号ができなくなるためである。
【００２１】
そこで、この実施の形態１では、図１において、再暗号化タイミング判定部１３を設けている。再暗号化タイミング判定部１３では、限定受信処理部８から得られる現在ＥＣＭの復号に有効なワーク鍵のバージョンと、そのライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている記録番組のデータ容量とから、所定のアルゴリズムに従って図２（ｃ）に示すような「再暗号化開始タイミング」を計算する。このタイミングに従って、再暗号前記憶手段１２で蓄積し長期に渡り再生されなかった暗号化されたままの放送ストリームをデスクランブラ３において復号した後、ローカル再暗号化処理部９にてローカルな再暗号化を行い、再暗号後記憶手段１０に通常の記録番組と同様に蓄積する。なお、放送番組の視聴や通常の番組記録などで現在、デスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使われている場合には、その処理が終わるのを待ってローカル再暗号化を行うことでもよいし、ユーザに通知して、どちらの処理を優先するかを選択させてもよい。
【００２２】
ここで、上記「再暗号化開始タイミング」を計算する所定のアルゴリズムは、ライセンス有効期限（図２では「ライセンスＶｅｒ．１の有効期限」）を基点に、再暗号前記憶手段１２に蓄積しているデータ容量を再暗号化処理するために必要な時間分遡って開始タイミングとすることでもよいし、利用状況（放送視聴や通常記録）から１日あたりのデスクランブラの利用率を求め、過去のデスクランブラの空き率から再暗号化処理に必要な時間を推定して、上記開始タイミングをさらに早めて行うことも可能である。また、再暗号化開始タイミングの計算は、常時行うことでもよいし、再暗号前記憶手段１２に蓄積した時点でその都度番組毎に計算してその再暗号化開始タイミングを記録番組と共に管理することでもよい。この時、別の記録番組の再暗号化開始タイミングを考慮して、さらに遡って再暗号化開始タイミングを設定してスケジュール化することでもよい。
【００２３】
以上のように、この実施の形態１によれば、限定受信システムが適用されてコンテンツ保護されたデジタル放送番組を、記録時には復号せずに暗号化されたままの放送ストリームで信号鍵データを含めて再暗号前記憶手段１２に蓄積しておき、この蓄積された放送ストリームがその後しばらく再生されなかった場合には、その蓄積放送ストリームを限定受信システムのライセンス有効期限より前に復号して、ローカルに再スクランブルをかけて本来の記録媒体である再暗号後記憶手段１０に再蓄積するようにしている。したがって、デスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９のリソースが空いているときにローカルに再暗号化して本来の記録用ＨＤＤ等に移しかえできるため、装置に掛かる処理負荷を分散できる。また、長期にわたり視聴していない記録番組であっても、ワーク鍵が切り替る前に移しかえ記録されているため、その後ワーク鍵が切り替っても正常に再生視聴することが可能になる。
【００２４】
実施の形態２．
上記の実施の形態１では、デスクランブラ３とローカル再暗号化処理部９のリソースが空いているときに再暗号前記憶手段１２の記録番組を復号し再暗号化して再暗号後記憶手段１０に移しかえ記録するようにしたものであるが、この実施の形態２では、デスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使われているような場合にも、デスクランブラ３を用いず復号してローカルな再暗号化を行えるようにすることについて提案する。
図３は、この発明の実施の形態２によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略するものとする。この実施の形態２が実施の形態１と異なっている点は、実施の形態１の構成にＳ／Ｗ（ソフトウェア）デスクランブル手段１４を追加したことである。
Ｓ／Ｗデスクランブル手段１４は、再暗号前記憶手段１２から受信した暗号化されたままの記録番組を読み出してＳ／Ｗ処理でデスクランブルを行う手段であり、本装置のＣＰＵによるＳ／Ｗ処理による機能を示したものである。
【００２５】
次に、動作について説明するが、デジタル放送を記録し再生開始するまでの基本的な部分の動作は実施の形態１と同様であるのでその説明は省略する。ここでは、再暗号前記憶手段１２に蓄積され、かつ長期にわたって再生されなかった番組に対処する実施の形態２の処理についてのみ説明する。
図３において、再暗号化タイミング判定部１３では、限定受信処理部８から得られる現在ＥＣＭの復号に有効なワーク鍵のバージョンと、そのライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている記録番組のデータ容量とから、所定のアルゴリズムに従って「再暗号化開始タイミング」を計算する。このタイミングになると、再暗号前記憶手段１２に蓄積されている受信したスクランブルが掛かったままの放送ストリームをデスクランブラ３で復号して、ローカル再暗号化処理部９にてローカルに再暗号を行い、再暗号後記憶手段１０に通常の記録番組と同様に蓄積する。ここまでは、実施の形態１と同様である。しかし、ここでは、放送番組の視聴や通常の番組記録などでデスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使われている場合には、Ｓ／Ｗデスクランブル手段１４を起動させることによって再暗号前記憶手段１２に蓄積されていた暗号化された放送ストリームを復号し、再暗号化できるように動作する。
【００２６】
通常の視聴や記録再生の場合には、リアルタイム性が要求されるため一般にＨ／Ｗ（ハードウェア）でデスクランブルを行う必要があるが、ローカル再暗号化の場合には、必ずしもリアルタイムに処理する必要は無いため、装置のＣＰＵの空きによってローカル再暗号を行えばよい。この時の処理は、Ｈ／Ｗ処理に比べ遅くなるため、前述の再暗号化開始タイミングの計算の際に、処理遅延を考慮して開始タイミングを早めるアルゴリズムを追加してもよい。
【００２７】
以上のように、この実施の形態２によれば、再暗号化タイミング判定部１３で算出した再暗号化開始タイミングに基づいて、再暗号前記憶手段１２に蓄積していた暗号化された放送ストリームを復号してローカルに再暗号化して再暗号後記憶手段１０に再蓄積する際に、再暗号前記憶手段１２に蓄積していた暗号化されたままの放送ストリームの復号をデスクランブラ３で行わずにＳ／Ｗデスクランブル手段１４で行うようにしている。したがって、頻繁に別の番組の視聴や記録を行うためにデスクランブラ３やローカル再暗号化処理部９が使用される率が高い場合でも、長期にわたり視聴していない記録番組であっても、ワーク鍵が切り替る前にローカル再暗号化処理を行い本来の記録用ＨＤＤ等に移しかえできるため、その後ワーク鍵が切り替っても正常に再生視聴することが可能になる。
【００２８】
実施の形態３．
この実施の形態３では、トリックプレイの処理負荷を低減する手段について提案する。
図４は、この発明の実施の形態３によるデジタル放送記録再生装置の機能構成を示すブロック図である。図において、図１に相当する部分には同一符号を付し、原則としてその説明は省略するものとする。この実施の形態３が実施の形態１と異なっている点は、実施の形態１の構成にインデックス情報管理部１５を追加したことである。
インデックス情報管理部１５は、通信処理部１を経由してネットワークに接続した他の装置からトリックプレイに必要なインデックス情報を取得し管理する手段である。
【００２９】
次に、動作について説明するが、デジタル放送を記録し再生開始するまでの基本的な部分の動作は実施の形態１および実施の形態２と同様であるのでその説明は省略する。ここでは、本装置で記録した番組の再生時に早送り再生、早戻し再生などのトリックプレイを行うときの動作を説明する。
再生が開始された後、ユーザ操作などによりトリックプレイが指示されると、トリックプレイに必要なインデックス情報をインデックス情報管理部１５から取得する。インデックス情報は、周知のように、蓄積した放送ストリームデータの中で、複数存在するランダム再生が可能なインデックス（ＧＯＰ（Group Of Pictures）先頭やアクセスユニット先頭など）の相対的なバイト位置やインデックス番号、タイムスタンプ情報などである。
【００３０】
図５は、インデックス情報管理部１５が通信処理部１を経由してインデックス情報を取得する場合のシステム構成を示す。図５において、ＩＰＴＶデジタル放送設備１０４は、ネットワーク１０３を介してこの発明のデジタル放送記録再生装置１０１Ａ，１０１Ｂおよびインデックス情報提供サーバ１０５に放送ストリームを配信する。インデックス情報提供サーバ１０５は、放送ストリームを受信してトリックプレイに必要なインデックス情報を生成し、生成したインデックス情報をネットワーク１０３に接続されたデジタル放送記録再生装置１０１Ａ，１０１Ｂへ提供している。
【００３１】
インデックス情報提供サーバ１０５では、ネットワーク１０３を通じてサービス提供されている全放送チャンネルを常時受信してインデックス情報を生成する。デジタル放送記録再生装置１０１Ａでは、トリックプレイに先立ち、自装置の再暗号前記憶手段１２に放送ストリームを蓄積完了した直後にインデックス情報管理部１５が通信処理部１を通じてインデックス情報提供サーバ１０５からインデックス情報を取得する。この時課題になるのは、インデックス情報提供サーバ１０５で記録したインデックス情報では、厳密には記録開始の時間がずれているので、デジタル放送記録再生装置１０１Ａ自身に蓄積した放送ストリームの各インデックスの記憶手段上のバイト位置と、取得したインデックス情報に記載されている該当インデックスのバイト位置が合致しない場合が考えられるということである。そのため、各データパケットに付随するタイムスタンプ情報（ＴＴＳ）によりズレを求め、デジタル放送記録再生装置１０１Ａは、自身の記憶手段上のバイト位置の補正を行う。
【００３２】
デジタル放送記録再生装置１０１Ａが放送ストリームを再暗号後記憶手段１０に蓄積するとき（通常の番組記録の場合）には、ローカル再暗号化処理を行うので、一旦デスクランブルするためインデックス情報の生成が自身で可能であり、その場合は外部装置から取得するのではなく、自身で生成したインデックス情報をインデックス情報管理部１５で記録管理することでもよい。
また、他のデジタル放送記録再生装置１０１Ｂが通常記録をしている該当記録番組のインデックス情報を保持している場合には、該装置１０１Ｂから取得することでもよい。
さらに、デジタル放送記録再生装置が取得するインデックス情報を、デジタル放送サービスを行う業者が生成し、ＩＰＴＶデジタル放送設備からネットワークを介して提供する形態でもよい。
【００３３】
以上のように、この実施の形態３によれば、再暗号前記憶手段１２と再暗号後記憶手段１０に蓄積した放送ストリームのトリックプレイに必要なインデックス情報を、インデックス情報管理部１５により同じ放送ストリームを扱う外部装置から取得して利用するので、スクランブルされたまま放送ストリームを蓄積する記録形態でも、トリックプレイを行うことが容易となり、処理負荷を低減したトリックプレイが可能になる。
【符号の説明】
【００３４】
１ 通信処理部、２ ストリーミング受信処理部、３ デスクランブラ、４ デマルチプレクサ、５ 音声デコーダ、６ 映像デコーダ、７ 字幕デコーダ、８ 限定受信処理部、９ ローカル再暗号化処理部、１０ 再暗号後記憶手段、１１ ローカル復号部、１２ 再暗号前記憶手段、１３ 再暗号化タイミング判定部、１４ Ｓ／Ｗデスクランブル手段、１５ インデックス情報管理部、２０ 制御部、１０１Ａ，１０１Ｂ デジタル放送記録再生装置、１０３ ネットワーク、１０４ ＩＰＴＶデジタル放送設備、１０５ インデックス情報提供サーバ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
受信した限定受信システムが適用されたデジタル放送番組の暗号化された放送ストリームを復号するデスクランブラと、
復号された放送ストリームをローカルに再度暗号化するローカル再暗号化処理部と、
前記再度暗号化された放送ストリームを蓄積する再暗号後記憶手段と、
前記蓄積されたローカルの再暗号化された放送ストリームを復号して再生データにするローカル復号部と、
限定受信システムのライセンス情報に基づいて放送ストリームに多重されているＥＣＭを復号してスクランブル鍵を取り出し前記デスクランブラに設定する限定受信処理部と、
前記デスクランブラおよび／もしくは前記ローカル再暗号化処理部が或る放送ストリームの処理中に、到来した別の暗号化されたままの放送ストリームを蓄積する再暗号前記憶手段とを備えたデジタル放送記録再生装置において、
前記再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームを前記ライセンスの有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する再暗号化タイミング判定部を備え、
前記再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームを、前記再暗号化開始タイミングに基づいて前記デスクランブラに与えて復号した後、当該復号された放送ストリームを前記ローカル再暗号化処理部によりローカルに再暗号化して前記再暗号後記憶手段に再蓄積させることを特徴とするデジタル放送記録再生装置。
【請求項２】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限から一定期間前に設定されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項３】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段の記憶容量に基づいて算出されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項４】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段に蓄積されたデータ量に基づいて算出されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項５】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段に蓄積されたデータ量と、当該装置の利用状況に基づいて算出されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項６】
再暗号前記憶手段に蓄積していた暗号化された放送ストリームを再暗号化開始タイミングに基づいて再暗号化する際に行う復号を、デスクランブラを介さずにソフトウェア処理によるデスクランブル手段で行うことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項７】
再暗号前記憶手段と再暗号後蓄積手段に蓄積した放送ストリームのトリック再生に必要なインデックス情報を、前記放送ストリームを扱う外部装置から取得するインデックス情報管理部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項１】
受信した限定受信システムが適用されたデジタル放送番組の暗号化された放送ストリームを復号するデスクランブラと、
復号された放送ストリームをローカルに再度暗号化するローカル再暗号化処理部と、
前記再度暗号化された放送ストリームを蓄積する再暗号後記憶手段と、
前記蓄積されたローカルの再暗号化された放送ストリームを復号して再生データにするローカル復号部と、
限定受信システムのライセンス情報に基づいて放送ストリームに多重されているＥＣＭを復号してスクランブル鍵を取り出し前記デスクランブラに設定する限定受信処理部と、
前記デスクランブラおよび／もしくは前記ローカル再暗号化処理部が或る放送ストリームの処理中に、到来した別の暗号化されたままの放送ストリームを蓄積する再暗号前記憶手段とを備えたデジタル放送記録再生装置において、
前記再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームを前記ライセンスの有効期限を考慮してローカル再暗号化可能にする再暗号化開始タイミングを算出する再暗号化タイミング判定部を備え、
前記再暗号前記憶手段に蓄積されている暗号化された放送ストリームを、前記再暗号化開始タイミングに基づいて前記デスクランブラに与えて復号した後、当該復号された放送ストリームを前記ローカル再暗号化処理部によりローカルに再暗号化して前記再暗号後記憶手段に再蓄積させることを特徴とするデジタル放送記録再生装置。
【請求項２】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限から一定期間前に設定されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項３】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段の記憶容量に基づいて算出されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項４】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段に蓄積されたデータ量に基づいて算出されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項５】
再暗号化開始タイミングは、ライセンスの有効期限と、再暗号前記憶手段に蓄積されたデータ量と、当該装置の利用状況に基づいて算出されたことを特徴とする請求項１記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項６】
再暗号前記憶手段に蓄積していた暗号化された放送ストリームを再暗号化開始タイミングに基づいて再暗号化する際に行う復号を、デスクランブラを介さずにソフトウェア処理によるデスクランブル手段で行うことを特徴とする請求項１から請求項５のうちのいずれか１項記載のデジタル放送記録再生装置。
【請求項７】
再暗号前記憶手段と再暗号後蓄積手段に蓄積した放送ストリームのトリック再生に必要なインデックス情報を、前記放送ストリームを扱う外部装置から取得するインデックス情報管理部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項６のうちのいずれか１項記載のデジタル放送記録再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２１２８８３（Ｐ２０１０−２１２８８３Ａ）
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５５３３４（Ｐ２００９−５５３３４）
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２４日（２０１０．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月９日（２００９．３．９）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
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