信号処理装置、信号処理方法、および再生装置
【課題】データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するとともに、システムの自由度を増す信号処理装置、信号処理方法、および再生装置を提供する。
【解決手段】符号化手段１と、復号化手段２と、符号化手段１と復号化手段２との動作を制御する制御手段７とを備え、符号化手段１は、第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段５と、符号化されたデータを出力する送信手段６と、を備え、復号化手段２は、符号化手段１から出力された符号化されたデータを受信する受信手段１０と、第２機器固有値を用いて符号化されたデータを復号化する第２演算手段１１と、を備え、第１機器固有値と第２機器固有値は、符号化手段１と復号化手段２とで共有される同一の値である情報処理装置。
【解決手段】符号化手段１と、復号化手段２と、符号化手段１と復号化手段２との動作を制御する制御手段７とを備え、符号化手段１は、第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段５と、符号化されたデータを出力する送信手段６と、を備え、復号化手段２は、符号化手段１から出力された符号化されたデータを受信する受信手段１０と、第２機器固有値を用いて符号化されたデータを復号化する第２演算手段１１と、を備え、第１機器固有値と第２機器固有値は、符号化手段１と復号化手段２とで共有される同一の値である情報処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法、および再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理装置において保護規格で保護されたデータを復号し再生する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生するための信号処理経路で、非圧縮および非暗号のデータが存在する場合がある。このような場合には、保護されるべきデータが不正コピー、改ざん、盗聴される恐れがあった。
【０００３】
従来、例えば、秘匿データを処理する機能（チューナ、デスクランブラ、ＭＰＥＧデコーダ、表示部への表示出力部）を同一回路となるＰＣＩデバイス上に構成し、装置内の共通バスとなるＰＣＩバス上に秘匿データが出力されないようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するために信号処理経路で非圧縮および非暗号のデータが存在する場合、データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するためには、ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージのＬＳＩ（large-scale integration）を使用したり、配線パターンを基盤の内層に配線したり、システムをＬＳＩ化していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のようにデータの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するために、処理システムをＬＳＩ化する場合には、信号処理過程の信号を利用することが困難になり、システムの自由度が制限されることがあった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するとともに、システムの自由度を増す信号処理装置、信号処理方法、および再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様による信号処理装置は、符号化手段と、復号化手段と、前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、前記符号化手段は、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、前記復号化手段は、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する受信手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記復号化手段とで共有される同一の値である。
【０００９】
本発明の第２態様による信号処理方法は、制御手段から出力されたデータを符号化手段において符号化して復号化手段に出力する符号化ステップと、前記符号化ステップで符号化されたデータを前記復号化手段において復号化して出力する復号化ステップと、を備え、前記符号化ステップは、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化する第１演算ステップと、符号化された前記データを前記復号化手段へ出力する出力ステップと、を備え、前記復号化ステップは、符号化された前記データを受信する受信ステップと、前記第１機器固有値と同じ値である第２機器固有値を用いて前記データを復号化する第２演算ステップと、を備える情報処理方法である。
【００１０】
本発明の第３態様による再生装置は、信号を選択的に受信する受信手段と、前記復号化手段から出力された信号に所定の信号処理を行なう信号処理手段と、前記信号処理手段から出力された信号を符号化する符号化手段と、前記符号化手段から出力された信号を復号化する復号化手段と、前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、前記符号化手段は、第１機器固有値を設定する第１設定手段と、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、前記復号化手段は、第２機器固有値を設定する第２設定手段と、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記第２復号化手段とで共有される同一の値である再生装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するとともに、システムの自由度を増す信号処理装置、信号処理方法、および再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る信号処理装置の一構成例について説明するための図である。
【図２】図１に示す信号処理装置の符号部の一構成例について説明するための図である。
【図３】図１に示す信号処理装置の復号部の一構成例について説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる信号処理方法の一例について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る信号処理装置、信号処理方法、および再生装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置および信号処理方法は、例えば映像再生装置において、保護規格により保護されたデータを伝送するものであって、受信手段（図示せず）により受信された秘匿データを復号して再生するための信号処理を行なう信号処理手段（図示せず）から出力された信号の信号処理経路において、非圧縮および非暗号となるデータを機器固有値により符号化して秘匿データとする符号部１と、符号部１から出力された秘匿データを受信して、符号部１内で用いた機器固有値と同じ値により秘匿データを復号化する復号部２とを備えている。
【００１４】
すなわち、図１に示すように、本実施形態に係る信号処理装置は、符号部１、復号部２、および、符号部１および復号部２の動作を制御するための制御手段としてのＳｏＣ（System On Chip）７を備えている。復号部２から出力された復号データは、例えばＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)等のインターフェイスを用いてディスプレイやスピーカに供給される。
【００１５】
符号部１は、第１符号発生器３、データ置換回路４、第１演算器５、および、送信部６を備えている。復号部２は、データ再置換回路８、第２符号発生器９、受信部１０、第２演算器１１、および、同期クロック発生回路１２を備えている。
【００１６】
図１および図２に示すように、符号部１には、ＳｏＣ７から保護すべきデータと機器固有値とが供給される。第１符号発生器３は供給されたＳｏＣ７から機器固有値を保持する保持回路３Ａと、機器固有値を第１機器固有値として設定する設定回路３Ｂと、設定回路３Ｂで設定された後の第１機器固有値の値を一定のタイミングで巡回させるシフトレジスタ部３Ｃと、を備えている。
【００１７】
第１符号発生器３は、ＳｏＣ７からの機器固有値を保持回路３Ａにより保持し、設定回路３Ｂにより第１機器固有値と第１機器固有値設定完了信号とを出力する。第１機器固有値は、シフトレジスタ部３Ｃに設定され、シフトクロックにより、第１機器固有値の値がシフトレジスタ部３Ｃを巡回する。第１符号発生器３に供給される機器固有値は、予め機器が内蔵している値であってもよく、機器が内蔵した値に所定の処理をした値であっても良い。
【００１８】
第１符号発生器３で受信した機器固有値は、第１符号発生器３より、第１機器固有値として出力される。第１機器固有値は、復号部２と共有するため、符号部１から復号部２へ伝送される。
【００１９】
このとき、暗号化されていない第１機器固有値を符号部１から復号部２へ伝送すると、第１機器固有値が露呈する可能性があるため、データ置換回路４により、第１機器固有値の配列を変えた置換データと、スタートパルスとして用いられる同期信号とを出力する。機器固有値は、ＳｏＣ７から符号部１に供給されるデータの周波数の整数倍の周期で符号化される。
【００２０】
図２に示すように、データ置換回路４は、第１符号発生器３から供給された第１機器固有値を置換するための第１保持回路４Ａおよび第２保持回路４Ｂと、同期信号を生成するパルス発生器４Ｃとを備えている。
【００２１】
第１符号発生器３から出力された第１機器固有値は、第１保持回路４Ａに供給される。第１保持回路４Ａは第１機器固有値を保持し、第２保持回路４Ｂに第１機器固有値を出力する際に、第１機器固有値の最後のビットが先頭に来るように、順番にＮビット毎の置換を行。第２保持回路４Ｂは、第１機器固有値の最後のビットが先頭に来るように置換されたデータを置換データとして送信部６へ出力する。一方、パルス発生器４Ｃは、第１機器固有値設定完了信号を受信すると第１システムクロックを用いて同期信号を送信部６へ出力する。
【００２２】
図２に示すように、送信部６は、同期信号が供給されるスタートビット生成回路６Ａと、置換データが供給される保持回路６Ｂと、スタートビット生成回路６Ａの出力信号と保持回路６Ｂの出力信号とが供給される合成回路６Ｄと、を備えている。送信部６は、データ置換回路４から供給された同期信号と置換データとを含む初期化データを復号部２へ出力する。
【００２３】
スタートビット生成回路６Ａは、第１システムクロックを用いて同期信号を受信し、同期信号を合成回路６Ｄに出力する。保持回路６Ｂは置換データを保持し、合成回路６Ｄに置換データを出力する。合成回路６Ｄは、スタートビット生成回路６Ａから供給される同期信号と、保持回路６Ｂから供給される置換データとを合成し、初期化データとして出力する。また、後述する位相選択信号の出力後は、保持回路６Ｃが、送信クロックを用いて符号化データを受信し、送信クロックを用いて符号化データを秘匿データとして出力する。
【００２４】
一方、外部に複製回路が作られた場合に、再度、第１機器固有値が設定されないために、一度第１機器固有値が設定されたタイミングで、第１符号発生器３の設定回路３Ｂは、設定が完了したことを通知する第１機器固有値設定完了信号をＳｏＣ７に出力する。ＳｏＣ７は、この第１機器固有値設定完了信号を保持する。
【００２５】
ＳｏＣ７は、第１機器固有値設定完了信号により符号部１において機器固有値の設定が行われたことを検出し、解除信号が入力されない限り、再度機器固有値の設定を行わない。ここまでの動作で、符号部１の第１機器固有値の設定および、不正防止機能の設定が完了する。
【００２６】
また、第１機器固有値設定完了信号は、パルス発生器４Ｃにも供給される。パルス発生器４Ｃは、第１機器固有値設定完了信号により第１機器固有値の設定が行なわれたことを検知し、第１機器固有値により信号処理を行なうための同期信号を出力する。
【００２７】
以下に、ＳｏＣ７から供給されたデータを符号化する動作について説明する。データはＳｏＣ７から第１演算器５に供給される。第１演算器５は、図２に示すように、シフトクロックおよびデータが供給される保持回路５Ａと、シフトクロックが供給される同期パターン生成回路５Ｂと、保持回路５Ａおよび同期パターン生成回路５Ｂの出力信号が供給される切り替え回路５Ｃと、切り替え回路５Ｃの出力信号と、シフトクロックと、第１符号発生器３から出力された符号信号とが供給される演算器５Ｄと、を備えている。すなわち、第１演算器５とシフトレジスタ部３Ｃとは、共にシフトクロックにより同期して動作する。
【００２８】
第１演算器５では、まず、データの符号化を行う前に、第１演算器５の同期パターン生成回路５Ｂで同期パターンを発生させ、これを第１機器固有値により符号化し、符号化データとして送信部６に出力する。送信部６は、供給された符号化データを保持し、秘匿データとして復号部２に出力する。
【００２９】
すなわち、第１演算器５が位相選択信号を受信する前は、ＳｏＣ７からの制御信号により、シフトクロックで動作する同期パターン生成回路５Ｂからの同期パターンが出力されるように切り替え回路５Ｃが制御される。同期パターンは、演算器５Ｄで符号信号により符号化され、符号化データとして送信部６へ出力される。演算器５Ｄは同期パターンに符号信号を乗じて拡散処理をし、秘匿状態とする。
【００３０】
復号部２が、後述する位相選択信号を、第１符号発生器３と第１演算器５とＳｏＣ７とに出力すると、第１演算器５は、位相選択信号により同期パターンの符号化を停止し、データを符号化する準備を行う。図２に示すように、位相選択信号は、第１演算器５の切り替え回路５Ｃに供給され、切り替え回路はこの位相選択信号を検知して出力する信号を切り替える。
【００３１】
また、ＳｏＣ７は、位相選択信号を検出すると、制御データを第１符号発生器３と第１演算器５に出力する。第１演算器５は、制御データによりシフトクロックをＳｏＣ７から出力されたデータを用いて受信する。第１符号発生器３は、制御データにより、シフトクロックを用いて符号データを出力する。
【００３２】
受信したデータは、第１符号発生器３から第１機器固有値を用いて発生させた符号信号により、第１演算器５の演算器５Ｄで演算され、符号化データとして送信部６に出力される。符号化データは送信部６の保持回路６Ｃに供給される。保持回路６Ｃは、送信クロックと同期して、符号化データを秘匿データとして復号部２へ出力する。
【００３３】
すなわち、第１演算器５が位相選択信号を受信した後は、切り替え回路５Ｃは、保持回路５Ａから供給されたデータを出力するよう制御される。切り替え回路５Ｃから出力されたデータは、演算器５Ｄで符号信号により符号化され、符号化データとして送信部６へ出力される。演算器５Ｄはデータに符号信号を乗じて拡散処理をし、秘匿状態とする。
【００３４】
上記のように、第１機器固有値を用いてデータを拡散処理し、符号化することにより、データを秘匿状態とすることができると共に、データを送信する際の電力を低下させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態に係る信号処理装置において、符号部１で使用するクロックは、第１符号発生器３がＳｏＣ７からの機器固有値の受信と第１機器固有値の送信を行うのに第１システムクロックを用いる。
【００３６】
第１符号発生器３の符号信号の発生には、シフトクロックを使用し、また、データ置換回路４が第１機器固有値の受信と、置換データの送信と、同期信号の送信とを行うのに第１システムクロックを用いる。
【００３７】
また、第１演算器５が、データの受信と符号化データの送信とに、シフトクロックを用い、また、送信部６が、置換データの受信、同期信号の受信と初期化データの送信には、第１システムクロックを用い、符号化データの受信と秘匿データの送信には、送信クロックを用いる。上記の動作に用いられる第１システムクロック、シフトクロック、および送信クロックは同期しているものとする。
【００３８】
次に、復号部２の動作を説明する。符号部１から出力された初期化データと秘匿データとは復号部２の受信部１０に供給される。復号部２は、符号部１からの初期化データを、第２システムクロックを用いて受信部１０で受信すると、初期化データは、受信同期信号と同期パルスと再置換データとに分離される。
【００３９】
すなわち、図３に示すように、受信部１０は、初期化データが供給される分離回路１０Ａと、分離回路１０Ａで分離された信号が供給される同期回路１０Ｂ、第１保持回路１０Ｃ、および第２保持回路１０Ｃと、を備えている。
【００４０】
受信部１０は、第２システムクロックで動作する分離回路１０Ａで初期化データを受信する。分離回路１０Ａは、送信部６で合成された初期化データを同期信号と置換データとに分離する。
【００４１】
同期信号は同期回路１０Ｂと、第２保持回路１０Ｄと、第１保持回路１０Ｃと、で受信する。同期回路１０Ｂと第２保持回路１０Ｄとは第２システムクロックを用いて動作する。第１保持回路１０Ｃは、受信クロックを用いて動作する。
【００４２】
同期回路１０Ｂは、同期信号を同期パルスとしてデータ再置換回路８へ出力する。第１保持回路１０Ｃは、同期信号を受信同期信号として同期クロック発生回路１２へ出力する。同期クロック発生回路１２は第３システムクロックを用いて動作している。同期クロック発生回路１２は、受信同期信号に同期した第２システムクロックと受信クロックと受信シフトクロックとを出力する。
【００４３】
第２システムクロックは、データ再置換回路８、および受信部１０に供給される。受信クロックは受信部１０に供給される。受信シフトクロックは第２符号発生器９と第２演算器１１に供給される。
【００４４】
すなわち、符号化されない同期信号を符号部１から復号部２へと伝送することにより、符号部１と復号部２との動作を同期させて、符号部１から供給される信号を復号部２で受信することが可能となる。符号部１から出力される同期信号は、復号部２のスタートパルスとして用いられる。
【００４５】
第２保持回路１０Ｄは、置換データを再置換データとしてデータ再置換回路８へ出力する。一方、秘匿データは、受信クロックで動作する第２保持回路１０Ｄで保持され、符号化データとして第２演算器１１へ出力される。
【００４６】
データ再置換回路８は、供給された再置換データと同期パルスとから第１機器固有値を再生する。図３に示すように、データ再置換回路８は、第１保持回路８Ａと第２保持回路８Ｂとを備えている。第１保持回路８Ａには再置換データが供給される。再置換データはＮビット毎に置換するように第２保持回路８Ｂに供給される。
【００４７】
具体的には、データ再置換回路８は、第２システムクロックで動作し、符号部１のデータ置換回路４で処理した置換方法と同じアルゴリズムを用いて再置換処理を行う。すなわち、データ置換回路４では、ビット列の反転による置換を行なったので、データ再置換回路８では同期パルスを用いて再度ビット列の反転処理を行い、再置換データの配列をもとに戻す処理をし、第１機器固有値として出力する。
【００４８】
データ再置換回路８から出力された第１機器固有値は、第２システムクロックを用い第２符号発生器９に供給される。図３に示すように、第２符号発生器９は、第１機器固有値が供給される保持回路９Ａと、保持回路９Ａから出力された第１機器固有値が供給される設定回路９Ｂと、設定回路９Ｂから出力された第２機器固有値が供給されるシフトレジスタ部９Ｃと、シフトレジスタ部９Ｃから出力された信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎが供給される選択回路９Ｄと、を備えている。
【００４９】
データ再置換回路８から出力された第１機器固有値は、第２システムクロックで動作する保持回路９Ａに供給される。保持回路９Ａは、第２システムクロックにより、第１機器固有値を設定回路９Ｂに供給する。設定回路９Ｂでは、第１機器固有値を第２機器固有値として設定し、第２機器固有値と第２機器固有値設定完了信号とを出力する。以上の動作で、符号部１と復号部２とで、安全に同じ機器固有値を共有することができる。
【００５０】
ここで、符号部１で説明したように、外部に複製回路が作られた場合に、再度、機器固有値を設定しないための仕組みとして、復号部２の第２符号発生器９に第２機器固有値が設定されると、第２機器固有値設定完了信号が設定回路９ＢからＳｏＣ７に出力される。
【００５１】
ＳｏＣ７は、第１機器固有値設定完了信号と、第２機器固有値設定完了信号とにより、符号部１および復号部２において機器固有値の設定が行われたことを検出し、解除信号が入力されない限り、再度機器固有値の設定を行わない。ここまでの動作で、符号部１と復号部２との機器固有値の設定および、不正防止機能の設定が完了する。
【００５２】
設定回路９Ｂから出力された第２機器固有値は、シフトレジスタ部９Ｃに設定され、受信シフトクロックにより、第２機器固有値の値がシフトレジスタ部９Ｃを巡回する。シフトレジスタ部９Ｃの各位相は、位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎとして選択回路９Ｄに出力され、選択回路９Ｄは、位相選択信号で選択回路９Ｄの位相情報が設定されるまでは、位相信号Ｓ１を初期位相として復号信号を出力する。
【００５３】
位相選択信号出力後は、選択回路９Ｄは、位相選択信号の位相情報により位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎから位相を選択し、復号信号として出力する。位相情報により選択される位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎは、第２機器固有値のビット数により決定される。
【００５４】
次に秘匿データの復号動作を説明する。秘匿データは、受信クロックを用いて受信部１０の第３保持回路１０Ｅで保持され、符号化データとして第２演算器１１に出力される。秘匿データは、位相選択信号が第２演算器１１から出力されるまでは、同期パターンを符号化した信号である。
【００５５】
同期パターンは、第１機器固有値により符号化されているため、第２演算器１１で第１機器固有値により復号化される。第２演算器１１は、第３保持回路１０Ｅから符号化データが供給される保持回路１１Ａ、受信シフトクロックから同期パターンを生成する同期パターン生成回路１１Ｂ、保持回路１１Ａから出力された符号化データを選択回路９Ｄから供給された復号信号を用いて復号する演算器１１Ｅ、および、同期パターンを用いて復号信号の位相を検出する位相判定回路１１Ｆを備えている。
【００５６】
第２演算器１１は、受信シフトクロックで動作する。同期パターン生成回路１１Ｂは、受信シフトクロックを用いて符号部１で生成される同期パターンと同じ同期パターンを発生する。同期パターン生成回路１１Ｂから出力される同期パターンは位相判定回路１１Ｆに出力される。
【００５７】
保持回路１１Ａで保持した符号化データは、第２符号発生器９からの復号信号と演算器１１Ｅで演算される。この段階で保持回路１１Ａに保持される符号化データは、第１演算器５の同期パターン生成回路５Ｂで生成された同期パターンが符号化されたデータである。演算器１１Ｅでの演算結果は、判定データとして、位相判定回路１１Ｆに出力され、同期パターン生成回路１１Ｂから出力された同期パターンと位相判定される。
【００５８】
位相判定回路１１Ｆでの位相判定が完了すると、位相判定回路１１Ｆから、位相情報が位相選択信号として第２符号発生器９の選択回路９Ｄと第１演算器５とＳｏＣ７とに出力される。位相選択信号が出力されると、符号化データとして秘匿データが受信部１０より出力されるため、秘匿データ（符号化データ）と復号信号とを演算器１１Ｅで演算し復号データを得ることができる。
【００５９】
すなわち、秘匿データの復号は、第２演算器１１の位相判定回路１１Ｆから位相選択信号を出力した後、選択回路９Ｄは、位相選択信号の位相情報により位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎから位相を選択し復号信号として出力し、この復号信号と符号化データとを復号演算することにより行われる。これにより得られた復号データが、ＳｏＣ７から符号部１に供給された保護すべきデータと同じデータとなる。
【００６０】
次に、本発明の一実施形態に係る信号処理方法について図面を参照して説明する。図４に示すように、電源がオンされたときに、初回か否かを判断する（ステップＳＴ１）。初回とは、装置が初期化された後に初めて電源がオンされるときである。
【００６１】
初回ではなかった場合には、さらに、解除信号が送信されたか否かを判断する（ステップＳＴ２）。解除信号が送信されていない場合には、第１機器固有値設定完了信号、および第２機器固有値設定完了信号が検出されるか否かを判断し（ステップＳＴ３）、これらが検出された場合に、ＳｏＣ７は送信すべきデータの有無を判断し（ステップＳＴ４）、送信すべきデータがあった場合に、送信すべきデータを符号部１に送信する（ステップＳＴ５）。
【００６２】
２回目以降に電源がオンされた場合、まず、第２演算器１１は、同期パターンにより位相検出を行ない、位相検出が成されたら（ステップＳＴ６）、第１演算器５が、第１機器固有値により得られる符号信号を用いて、データを符号化処理し、符号化データを送信部６に出力する（ステップＳＴ７）。送信部６は、符号化データを秘匿データとして復号部２へ出力する（ステップＳＴ８）。
【００６３】
受信部１０は、秘匿データを受信し、符号化データとして第２演算器１１へ出力する（ステップＳＴ９）。第２演算器１１は、予め設定された第２機器固有値により符号化データを復号し、復号データとして出力する（ステップＳＴ１０）。
【００６４】
一方、初回に電源がオンされた場合（ステップＳＴ１）、ＳｏＣ７は、符号部１へ機器固有値を出力し（ステップＳＴ１１）、初回電源オン処理として機器固有値の設定処理を開始する（ステップＳＴＡ）。なお、初回電源オンではない場合であっても、解除信号があると判断された場合には、
（ステップＳＴ２）、ＳｏＣ７は、保持された第１機器固有値設定完了信号と第２機器固有値設定完了信号とを削除して第１機器固有値と第２機器固有値との設定を解除状態とし（ステップＳＴ１２）、初回電源オン処理（ステップＳＴＡ）が開始される。
【００６５】
解除信号により初回電源オン処理が開始される場合には、符号部１に既に送付されている機器固有値により機器固有値の設定を行なっても良く、再度ＳｏＣ７から機器固有値を符号部１に送付しても良い。初回電源オン処理が終了すると、２回目以降に電源がオンされた場合と同様に秘匿データの処理が行われる（ステップＳＴ３〜ステップＳＴ１０）。
【００６６】
初回電源オン処理は、まず、第１符号発生器３において、ＳｏＣ７から出力された機器固有値を第１機器固有値としてデータ置換回路４へ出力する（ステップＳＴＡ１）。さらに、第１機器固有値が設定されたか否かを判断し（ステップＳＴＡ１）、第１機器固有値が設定された場合には、第１機器固有値設定完了信号を出力する（ステップＳＴＡ２）。
【００６７】
データ置換回路４は、第１機器固有値を置換処理し（ステップＳＴＡ３）、置換処理された置換データと同期信号とを送信部６へ出力する（ステップＳＴＡ４）。送信部は、置換データと同期信号とを合成処理し、初期化データとして復号部２へ出力する（ステップＳＴＡ５）。
【００６８】
受信部１０は、受信した初期化データを同期パルスと再置換データとに分離し、同期パルスと再置換データとをデータ再置換回路８へ出力する（ステップＳＴＡ６）。データ再置換回路８は、同期パルスを用いて置換データを再置換して、第１機器固有値を再生し、第１機器固有値を第２符号発生器９へ出力する（ステップＳＴＡ７）。第２符号発生器９は、受信した第１機器固有値を第２機器固有値として設定し、第２機器固有値が設定されたか否かを判断して（ステップＳＴＡ８）、第２機器固有値が設定された後に第２機器固有値設定完了信号を出力する。
【００６９】
上記のように、本実施形態に係る信号処理方法では、初回に電源がオンされたときのみ、機器固有値の設定を行い、その機器固有値を用いてデータの符号化および復号化を行なう。すなわち、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するための信号処理経路において、データを機器固有の値で符号化する手段を備えることにより、データの強靭性を増すことができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る信号処理装置および信号処理方法によれば、機器固有値設定信号を監視する手段を備えることにより、盗聴、改ざんに対する機器の秘匿データの安全性を増すことができる。
【００７１】
また、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するための信号処理経路において、非圧縮および非暗号のデータ以外にも、簡易的にデータを秘匿することができるとともに、データの保護をしつつ、システム構成の自由度を増すことができる。
【００７２】
また、符号化に使用する機器固有値を符号部と復号部とで共有させるための処理は、初回の電源起動時にのみ行われ、再度処理を行うには、外部からの解除信号を入力するため、盗聴などからの保護の強度が増す。
【００７３】
また、機器固有値をデータの整数倍の周期で符号化することにより、周波数スペクトルを拡散することができるため、不要輻射量を減少させることができる。
【００７４】
以上、本実施形態に係る信号処理装置、信号処理方法、および映像再生装置によれば、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するために信号処理経路で非圧縮および非暗号のデータ以外にも、簡易的にデータを秘匿することができ、データの保護をしつつ、システムの構成の自由度が増す。
【００７５】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上述の実施形態に係る信号処理装置、信号処理方法、および映像再生装置では、第１符号発生器３、第２符号発生器９内のシフトレジスタ部３Ｃ、シフトレジスタ部９Ｃは、シフトレジスタを使用していたが、秘匿の強度を上げるため、巡回符号器を用いても良い。
【００７６】
また、データ置換回路４で第１機器固有値の配列の置換をビット配列の反転により行ったが、符号部１と復号部２とでアルゴリズムを共有すれば、他の方法であっても良い。秘匿の強度を上げるため、よく知られた方法としてフィボナッチシーケンスがあるが、この種の配列変換の方法を用いてもよい。
【００７７】
上述の実施形態に係る信号処理装置、および、信号処理方法は、機器固有値を符号部１と復号部２で共有する処理経路と、秘匿データの処理経路とを分けていたが、同一の伝送路を使用しても良い。
【００７８】
さらに、上記の実施形態に係る信号処理装置において、符号部１をＳｏＣ７に内蔵してもよく、復号部２をＨＤＭＩ等のインターフェイスに内蔵してもよい。符号部１とＳｏＣ７との間の伝送経路や、復号部２とＨＤＭＩ等との間の伝送経路が露出することがなくなれば、秘匿データの安全性をより増すことができる。
【００７９】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
７…ＳｏＣ（制御手段）、１…符号部、２…復号部、５…第１演算器、６…送信部、１０…受信部、１１…第２演算器。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、信号処理装置、信号処理方法、および再生装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報処理装置において保護規格で保護されたデータを復号し再生する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生するための信号処理経路で、非圧縮および非暗号のデータが存在する場合がある。このような場合には、保護されるべきデータが不正コピー、改ざん、盗聴される恐れがあった。
【０００３】
従来、例えば、秘匿データを処理する機能（チューナ、デスクランブラ、ＭＰＥＧデコーダ、表示部への表示出力部）を同一回路となるＰＣＩデバイス上に構成し、装置内の共通バスとなるＰＣＩバス上に秘匿データが出力されないようにしたものが提案されている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するために信号処理経路で非圧縮および非暗号のデータが存在する場合、データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するためには、ＢＧＡ（Ball Grid Array）パッケージのＬＳＩ（large-scale integration）を使用したり、配線パターンを基盤の内層に配線したり、システムをＬＳＩ化していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２２２１１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記のようにデータの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するために、処理システムをＬＳＩ化する場合には、信号処理過程の信号を利用することが困難になり、システムの自由度が制限されることがあった。
【０００７】
この発明は、上記事情に鑑みて成されたものであって、データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するとともに、システムの自由度を増す信号処理装置、信号処理方法、および再生装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１態様による信号処理装置は、符号化手段と、復号化手段と、前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、前記符号化手段は、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、前記復号化手段は、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する受信手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記復号化手段とで共有される同一の値である。
【０００９】
本発明の第２態様による信号処理方法は、制御手段から出力されたデータを符号化手段において符号化して復号化手段に出力する符号化ステップと、前記符号化ステップで符号化されたデータを前記復号化手段において復号化して出力する復号化ステップと、を備え、前記符号化ステップは、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化する第１演算ステップと、符号化された前記データを前記復号化手段へ出力する出力ステップと、を備え、前記復号化ステップは、符号化された前記データを受信する受信ステップと、前記第１機器固有値と同じ値である第２機器固有値を用いて前記データを復号化する第２演算ステップと、を備える情報処理方法である。
【００１０】
本発明の第３態様による再生装置は、信号を選択的に受信する受信手段と、前記復号化手段から出力された信号に所定の信号処理を行なう信号処理手段と、前記信号処理手段から出力された信号を符号化する符号化手段と、前記符号化手段から出力された信号を復号化する復号化手段と、前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、前記符号化手段は、第１機器固有値を設定する第１設定手段と、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、前記復号化手段は、第２機器固有値を設定する第２設定手段と、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記第２復号化手段とで共有される同一の値である再生装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、データの不正コピー、改ざん、盗聴を防止するとともに、システムの自由度を増す信号処理装置、信号処理方法、および再生装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係る信号処理装置の一構成例について説明するための図である。
【図２】図１に示す信号処理装置の符号部の一構成例について説明するための図である。
【図３】図１に示す信号処理装置の復号部の一構成例について説明するための図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる信号処理方法の一例について説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施形態に係る信号処理装置、信号処理方法、および再生装置について説明する。本実施形態に係る信号処理装置および信号処理方法は、例えば映像再生装置において、保護規格により保護されたデータを伝送するものであって、受信手段（図示せず）により受信された秘匿データを復号して再生するための信号処理を行なう信号処理手段（図示せず）から出力された信号の信号処理経路において、非圧縮および非暗号となるデータを機器固有値により符号化して秘匿データとする符号部１と、符号部１から出力された秘匿データを受信して、符号部１内で用いた機器固有値と同じ値により秘匿データを復号化する復号部２とを備えている。
【００１４】
すなわち、図１に示すように、本実施形態に係る信号処理装置は、符号部１、復号部２、および、符号部１および復号部２の動作を制御するための制御手段としてのＳｏＣ（System On Chip）７を備えている。復号部２から出力された復号データは、例えばＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)等のインターフェイスを用いてディスプレイやスピーカに供給される。
【００１５】
符号部１は、第１符号発生器３、データ置換回路４、第１演算器５、および、送信部６を備えている。復号部２は、データ再置換回路８、第２符号発生器９、受信部１０、第２演算器１１、および、同期クロック発生回路１２を備えている。
【００１６】
図１および図２に示すように、符号部１には、ＳｏＣ７から保護すべきデータと機器固有値とが供給される。第１符号発生器３は供給されたＳｏＣ７から機器固有値を保持する保持回路３Ａと、機器固有値を第１機器固有値として設定する設定回路３Ｂと、設定回路３Ｂで設定された後の第１機器固有値の値を一定のタイミングで巡回させるシフトレジスタ部３Ｃと、を備えている。
【００１７】
第１符号発生器３は、ＳｏＣ７からの機器固有値を保持回路３Ａにより保持し、設定回路３Ｂにより第１機器固有値と第１機器固有値設定完了信号とを出力する。第１機器固有値は、シフトレジスタ部３Ｃに設定され、シフトクロックにより、第１機器固有値の値がシフトレジスタ部３Ｃを巡回する。第１符号発生器３に供給される機器固有値は、予め機器が内蔵している値であってもよく、機器が内蔵した値に所定の処理をした値であっても良い。
【００１８】
第１符号発生器３で受信した機器固有値は、第１符号発生器３より、第１機器固有値として出力される。第１機器固有値は、復号部２と共有するため、符号部１から復号部２へ伝送される。
【００１９】
このとき、暗号化されていない第１機器固有値を符号部１から復号部２へ伝送すると、第１機器固有値が露呈する可能性があるため、データ置換回路４により、第１機器固有値の配列を変えた置換データと、スタートパルスとして用いられる同期信号とを出力する。機器固有値は、ＳｏＣ７から符号部１に供給されるデータの周波数の整数倍の周期で符号化される。
【００２０】
図２に示すように、データ置換回路４は、第１符号発生器３から供給された第１機器固有値を置換するための第１保持回路４Ａおよび第２保持回路４Ｂと、同期信号を生成するパルス発生器４Ｃとを備えている。
【００２１】
第１符号発生器３から出力された第１機器固有値は、第１保持回路４Ａに供給される。第１保持回路４Ａは第１機器固有値を保持し、第２保持回路４Ｂに第１機器固有値を出力する際に、第１機器固有値の最後のビットが先頭に来るように、順番にＮビット毎の置換を行。第２保持回路４Ｂは、第１機器固有値の最後のビットが先頭に来るように置換されたデータを置換データとして送信部６へ出力する。一方、パルス発生器４Ｃは、第１機器固有値設定完了信号を受信すると第１システムクロックを用いて同期信号を送信部６へ出力する。
【００２２】
図２に示すように、送信部６は、同期信号が供給されるスタートビット生成回路６Ａと、置換データが供給される保持回路６Ｂと、スタートビット生成回路６Ａの出力信号と保持回路６Ｂの出力信号とが供給される合成回路６Ｄと、を備えている。送信部６は、データ置換回路４から供給された同期信号と置換データとを含む初期化データを復号部２へ出力する。
【００２３】
スタートビット生成回路６Ａは、第１システムクロックを用いて同期信号を受信し、同期信号を合成回路６Ｄに出力する。保持回路６Ｂは置換データを保持し、合成回路６Ｄに置換データを出力する。合成回路６Ｄは、スタートビット生成回路６Ａから供給される同期信号と、保持回路６Ｂから供給される置換データとを合成し、初期化データとして出力する。また、後述する位相選択信号の出力後は、保持回路６Ｃが、送信クロックを用いて符号化データを受信し、送信クロックを用いて符号化データを秘匿データとして出力する。
【００２４】
一方、外部に複製回路が作られた場合に、再度、第１機器固有値が設定されないために、一度第１機器固有値が設定されたタイミングで、第１符号発生器３の設定回路３Ｂは、設定が完了したことを通知する第１機器固有値設定完了信号をＳｏＣ７に出力する。ＳｏＣ７は、この第１機器固有値設定完了信号を保持する。
【００２５】
ＳｏＣ７は、第１機器固有値設定完了信号により符号部１において機器固有値の設定が行われたことを検出し、解除信号が入力されない限り、再度機器固有値の設定を行わない。ここまでの動作で、符号部１の第１機器固有値の設定および、不正防止機能の設定が完了する。
【００２６】
また、第１機器固有値設定完了信号は、パルス発生器４Ｃにも供給される。パルス発生器４Ｃは、第１機器固有値設定完了信号により第１機器固有値の設定が行なわれたことを検知し、第１機器固有値により信号処理を行なうための同期信号を出力する。
【００２７】
以下に、ＳｏＣ７から供給されたデータを符号化する動作について説明する。データはＳｏＣ７から第１演算器５に供給される。第１演算器５は、図２に示すように、シフトクロックおよびデータが供給される保持回路５Ａと、シフトクロックが供給される同期パターン生成回路５Ｂと、保持回路５Ａおよび同期パターン生成回路５Ｂの出力信号が供給される切り替え回路５Ｃと、切り替え回路５Ｃの出力信号と、シフトクロックと、第１符号発生器３から出力された符号信号とが供給される演算器５Ｄと、を備えている。すなわち、第１演算器５とシフトレジスタ部３Ｃとは、共にシフトクロックにより同期して動作する。
【００２８】
第１演算器５では、まず、データの符号化を行う前に、第１演算器５の同期パターン生成回路５Ｂで同期パターンを発生させ、これを第１機器固有値により符号化し、符号化データとして送信部６に出力する。送信部６は、供給された符号化データを保持し、秘匿データとして復号部２に出力する。
【００２９】
すなわち、第１演算器５が位相選択信号を受信する前は、ＳｏＣ７からの制御信号により、シフトクロックで動作する同期パターン生成回路５Ｂからの同期パターンが出力されるように切り替え回路５Ｃが制御される。同期パターンは、演算器５Ｄで符号信号により符号化され、符号化データとして送信部６へ出力される。演算器５Ｄは同期パターンに符号信号を乗じて拡散処理をし、秘匿状態とする。
【００３０】
復号部２が、後述する位相選択信号を、第１符号発生器３と第１演算器５とＳｏＣ７とに出力すると、第１演算器５は、位相選択信号により同期パターンの符号化を停止し、データを符号化する準備を行う。図２に示すように、位相選択信号は、第１演算器５の切り替え回路５Ｃに供給され、切り替え回路はこの位相選択信号を検知して出力する信号を切り替える。
【００３１】
また、ＳｏＣ７は、位相選択信号を検出すると、制御データを第１符号発生器３と第１演算器５に出力する。第１演算器５は、制御データによりシフトクロックをＳｏＣ７から出力されたデータを用いて受信する。第１符号発生器３は、制御データにより、シフトクロックを用いて符号データを出力する。
【００３２】
受信したデータは、第１符号発生器３から第１機器固有値を用いて発生させた符号信号により、第１演算器５の演算器５Ｄで演算され、符号化データとして送信部６に出力される。符号化データは送信部６の保持回路６Ｃに供給される。保持回路６Ｃは、送信クロックと同期して、符号化データを秘匿データとして復号部２へ出力する。
【００３３】
すなわち、第１演算器５が位相選択信号を受信した後は、切り替え回路５Ｃは、保持回路５Ａから供給されたデータを出力するよう制御される。切り替え回路５Ｃから出力されたデータは、演算器５Ｄで符号信号により符号化され、符号化データとして送信部６へ出力される。演算器５Ｄはデータに符号信号を乗じて拡散処理をし、秘匿状態とする。
【００３４】
上記のように、第１機器固有値を用いてデータを拡散処理し、符号化することにより、データを秘匿状態とすることができると共に、データを送信する際の電力を低下させることができる。
【００３５】
なお、本実施形態に係る信号処理装置において、符号部１で使用するクロックは、第１符号発生器３がＳｏＣ７からの機器固有値の受信と第１機器固有値の送信を行うのに第１システムクロックを用いる。
【００３６】
第１符号発生器３の符号信号の発生には、シフトクロックを使用し、また、データ置換回路４が第１機器固有値の受信と、置換データの送信と、同期信号の送信とを行うのに第１システムクロックを用いる。
【００３７】
また、第１演算器５が、データの受信と符号化データの送信とに、シフトクロックを用い、また、送信部６が、置換データの受信、同期信号の受信と初期化データの送信には、第１システムクロックを用い、符号化データの受信と秘匿データの送信には、送信クロックを用いる。上記の動作に用いられる第１システムクロック、シフトクロック、および送信クロックは同期しているものとする。
【００３８】
次に、復号部２の動作を説明する。符号部１から出力された初期化データと秘匿データとは復号部２の受信部１０に供給される。復号部２は、符号部１からの初期化データを、第２システムクロックを用いて受信部１０で受信すると、初期化データは、受信同期信号と同期パルスと再置換データとに分離される。
【００３９】
すなわち、図３に示すように、受信部１０は、初期化データが供給される分離回路１０Ａと、分離回路１０Ａで分離された信号が供給される同期回路１０Ｂ、第１保持回路１０Ｃ、および第２保持回路１０Ｃと、を備えている。
【００４０】
受信部１０は、第２システムクロックで動作する分離回路１０Ａで初期化データを受信する。分離回路１０Ａは、送信部６で合成された初期化データを同期信号と置換データとに分離する。
【００４１】
同期信号は同期回路１０Ｂと、第２保持回路１０Ｄと、第１保持回路１０Ｃと、で受信する。同期回路１０Ｂと第２保持回路１０Ｄとは第２システムクロックを用いて動作する。第１保持回路１０Ｃは、受信クロックを用いて動作する。
【００４２】
同期回路１０Ｂは、同期信号を同期パルスとしてデータ再置換回路８へ出力する。第１保持回路１０Ｃは、同期信号を受信同期信号として同期クロック発生回路１２へ出力する。同期クロック発生回路１２は第３システムクロックを用いて動作している。同期クロック発生回路１２は、受信同期信号に同期した第２システムクロックと受信クロックと受信シフトクロックとを出力する。
【００４３】
第２システムクロックは、データ再置換回路８、および受信部１０に供給される。受信クロックは受信部１０に供給される。受信シフトクロックは第２符号発生器９と第２演算器１１に供給される。
【００４４】
すなわち、符号化されない同期信号を符号部１から復号部２へと伝送することにより、符号部１と復号部２との動作を同期させて、符号部１から供給される信号を復号部２で受信することが可能となる。符号部１から出力される同期信号は、復号部２のスタートパルスとして用いられる。
【００４５】
第２保持回路１０Ｄは、置換データを再置換データとしてデータ再置換回路８へ出力する。一方、秘匿データは、受信クロックで動作する第２保持回路１０Ｄで保持され、符号化データとして第２演算器１１へ出力される。
【００４６】
データ再置換回路８は、供給された再置換データと同期パルスとから第１機器固有値を再生する。図３に示すように、データ再置換回路８は、第１保持回路８Ａと第２保持回路８Ｂとを備えている。第１保持回路８Ａには再置換データが供給される。再置換データはＮビット毎に置換するように第２保持回路８Ｂに供給される。
【００４７】
具体的には、データ再置換回路８は、第２システムクロックで動作し、符号部１のデータ置換回路４で処理した置換方法と同じアルゴリズムを用いて再置換処理を行う。すなわち、データ置換回路４では、ビット列の反転による置換を行なったので、データ再置換回路８では同期パルスを用いて再度ビット列の反転処理を行い、再置換データの配列をもとに戻す処理をし、第１機器固有値として出力する。
【００４８】
データ再置換回路８から出力された第１機器固有値は、第２システムクロックを用い第２符号発生器９に供給される。図３に示すように、第２符号発生器９は、第１機器固有値が供給される保持回路９Ａと、保持回路９Ａから出力された第１機器固有値が供給される設定回路９Ｂと、設定回路９Ｂから出力された第２機器固有値が供給されるシフトレジスタ部９Ｃと、シフトレジスタ部９Ｃから出力された信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎが供給される選択回路９Ｄと、を備えている。
【００４９】
データ再置換回路８から出力された第１機器固有値は、第２システムクロックで動作する保持回路９Ａに供給される。保持回路９Ａは、第２システムクロックにより、第１機器固有値を設定回路９Ｂに供給する。設定回路９Ｂでは、第１機器固有値を第２機器固有値として設定し、第２機器固有値と第２機器固有値設定完了信号とを出力する。以上の動作で、符号部１と復号部２とで、安全に同じ機器固有値を共有することができる。
【００５０】
ここで、符号部１で説明したように、外部に複製回路が作られた場合に、再度、機器固有値を設定しないための仕組みとして、復号部２の第２符号発生器９に第２機器固有値が設定されると、第２機器固有値設定完了信号が設定回路９ＢからＳｏＣ７に出力される。
【００５１】
ＳｏＣ７は、第１機器固有値設定完了信号と、第２機器固有値設定完了信号とにより、符号部１および復号部２において機器固有値の設定が行われたことを検出し、解除信号が入力されない限り、再度機器固有値の設定を行わない。ここまでの動作で、符号部１と復号部２との機器固有値の設定および、不正防止機能の設定が完了する。
【００５２】
設定回路９Ｂから出力された第２機器固有値は、シフトレジスタ部９Ｃに設定され、受信シフトクロックにより、第２機器固有値の値がシフトレジスタ部９Ｃを巡回する。シフトレジスタ部９Ｃの各位相は、位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎとして選択回路９Ｄに出力され、選択回路９Ｄは、位相選択信号で選択回路９Ｄの位相情報が設定されるまでは、位相信号Ｓ１を初期位相として復号信号を出力する。
【００５３】
位相選択信号出力後は、選択回路９Ｄは、位相選択信号の位相情報により位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎから位相を選択し、復号信号として出力する。位相情報により選択される位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎは、第２機器固有値のビット数により決定される。
【００５４】
次に秘匿データの復号動作を説明する。秘匿データは、受信クロックを用いて受信部１０の第３保持回路１０Ｅで保持され、符号化データとして第２演算器１１に出力される。秘匿データは、位相選択信号が第２演算器１１から出力されるまでは、同期パターンを符号化した信号である。
【００５５】
同期パターンは、第１機器固有値により符号化されているため、第２演算器１１で第１機器固有値により復号化される。第２演算器１１は、第３保持回路１０Ｅから符号化データが供給される保持回路１１Ａ、受信シフトクロックから同期パターンを生成する同期パターン生成回路１１Ｂ、保持回路１１Ａから出力された符号化データを選択回路９Ｄから供給された復号信号を用いて復号する演算器１１Ｅ、および、同期パターンを用いて復号信号の位相を検出する位相判定回路１１Ｆを備えている。
【００５６】
第２演算器１１は、受信シフトクロックで動作する。同期パターン生成回路１１Ｂは、受信シフトクロックを用いて符号部１で生成される同期パターンと同じ同期パターンを発生する。同期パターン生成回路１１Ｂから出力される同期パターンは位相判定回路１１Ｆに出力される。
【００５７】
保持回路１１Ａで保持した符号化データは、第２符号発生器９からの復号信号と演算器１１Ｅで演算される。この段階で保持回路１１Ａに保持される符号化データは、第１演算器５の同期パターン生成回路５Ｂで生成された同期パターンが符号化されたデータである。演算器１１Ｅでの演算結果は、判定データとして、位相判定回路１１Ｆに出力され、同期パターン生成回路１１Ｂから出力された同期パターンと位相判定される。
【００５８】
位相判定回路１１Ｆでの位相判定が完了すると、位相判定回路１１Ｆから、位相情報が位相選択信号として第２符号発生器９の選択回路９Ｄと第１演算器５とＳｏＣ７とに出力される。位相選択信号が出力されると、符号化データとして秘匿データが受信部１０より出力されるため、秘匿データ（符号化データ）と復号信号とを演算器１１Ｅで演算し復号データを得ることができる。
【００５９】
すなわち、秘匿データの復号は、第２演算器１１の位相判定回路１１Ｆから位相選択信号を出力した後、選択回路９Ｄは、位相選択信号の位相情報により位相信号Ｓ１、Ｓ２、…Ｓｎから位相を選択し復号信号として出力し、この復号信号と符号化データとを復号演算することにより行われる。これにより得られた復号データが、ＳｏＣ７から符号部１に供給された保護すべきデータと同じデータとなる。
【００６０】
次に、本発明の一実施形態に係る信号処理方法について図面を参照して説明する。図４に示すように、電源がオンされたときに、初回か否かを判断する（ステップＳＴ１）。初回とは、装置が初期化された後に初めて電源がオンされるときである。
【００６１】
初回ではなかった場合には、さらに、解除信号が送信されたか否かを判断する（ステップＳＴ２）。解除信号が送信されていない場合には、第１機器固有値設定完了信号、および第２機器固有値設定完了信号が検出されるか否かを判断し（ステップＳＴ３）、これらが検出された場合に、ＳｏＣ７は送信すべきデータの有無を判断し（ステップＳＴ４）、送信すべきデータがあった場合に、送信すべきデータを符号部１に送信する（ステップＳＴ５）。
【００６２】
２回目以降に電源がオンされた場合、まず、第２演算器１１は、同期パターンにより位相検出を行ない、位相検出が成されたら（ステップＳＴ６）、第１演算器５が、第１機器固有値により得られる符号信号を用いて、データを符号化処理し、符号化データを送信部６に出力する（ステップＳＴ７）。送信部６は、符号化データを秘匿データとして復号部２へ出力する（ステップＳＴ８）。
【００６３】
受信部１０は、秘匿データを受信し、符号化データとして第２演算器１１へ出力する（ステップＳＴ９）。第２演算器１１は、予め設定された第２機器固有値により符号化データを復号し、復号データとして出力する（ステップＳＴ１０）。
【００６４】
一方、初回に電源がオンされた場合（ステップＳＴ１）、ＳｏＣ７は、符号部１へ機器固有値を出力し（ステップＳＴ１１）、初回電源オン処理として機器固有値の設定処理を開始する（ステップＳＴＡ）。なお、初回電源オンではない場合であっても、解除信号があると判断された場合には、
（ステップＳＴ２）、ＳｏＣ７は、保持された第１機器固有値設定完了信号と第２機器固有値設定完了信号とを削除して第１機器固有値と第２機器固有値との設定を解除状態とし（ステップＳＴ１２）、初回電源オン処理（ステップＳＴＡ）が開始される。
【００６５】
解除信号により初回電源オン処理が開始される場合には、符号部１に既に送付されている機器固有値により機器固有値の設定を行なっても良く、再度ＳｏＣ７から機器固有値を符号部１に送付しても良い。初回電源オン処理が終了すると、２回目以降に電源がオンされた場合と同様に秘匿データの処理が行われる（ステップＳＴ３〜ステップＳＴ１０）。
【００６６】
初回電源オン処理は、まず、第１符号発生器３において、ＳｏＣ７から出力された機器固有値を第１機器固有値としてデータ置換回路４へ出力する（ステップＳＴＡ１）。さらに、第１機器固有値が設定されたか否かを判断し（ステップＳＴＡ１）、第１機器固有値が設定された場合には、第１機器固有値設定完了信号を出力する（ステップＳＴＡ２）。
【００６７】
データ置換回路４は、第１機器固有値を置換処理し（ステップＳＴＡ３）、置換処理された置換データと同期信号とを送信部６へ出力する（ステップＳＴＡ４）。送信部は、置換データと同期信号とを合成処理し、初期化データとして復号部２へ出力する（ステップＳＴＡ５）。
【００６８】
受信部１０は、受信した初期化データを同期パルスと再置換データとに分離し、同期パルスと再置換データとをデータ再置換回路８へ出力する（ステップＳＴＡ６）。データ再置換回路８は、同期パルスを用いて置換データを再置換して、第１機器固有値を再生し、第１機器固有値を第２符号発生器９へ出力する（ステップＳＴＡ７）。第２符号発生器９は、受信した第１機器固有値を第２機器固有値として設定し、第２機器固有値が設定されたか否かを判断して（ステップＳＴＡ８）、第２機器固有値が設定された後に第２機器固有値設定完了信号を出力する。
【００６９】
上記のように、本実施形態に係る信号処理方法では、初回に電源がオンされたときのみ、機器固有値の設定を行い、その機器固有値を用いてデータの符号化および復号化を行なう。すなわち、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するための信号処理経路において、データを機器固有の値で符号化する手段を備えることにより、データの強靭性を増すことができる。
【００７０】
また、本実施形態に係る信号処理装置および信号処理方法によれば、機器固有値設定信号を監視する手段を備えることにより、盗聴、改ざんに対する機器の秘匿データの安全性を増すことができる。
【００７１】
また、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するための信号処理経路において、非圧縮および非暗号のデータ以外にも、簡易的にデータを秘匿することができるとともに、データの保護をしつつ、システム構成の自由度を増すことができる。
【００７２】
また、符号化に使用する機器固有値を符号部と復号部とで共有させるための処理は、初回の電源起動時にのみ行われ、再度処理を行うには、外部からの解除信号を入力するため、盗聴などからの保護の強度が増す。
【００７３】
また、機器固有値をデータの整数倍の周期で符号化することにより、周波数スペクトルを拡散することができるため、不要輻射量を減少させることができる。
【００７４】
以上、本実施形態に係る信号処理装置、信号処理方法、および映像再生装置によれば、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録する際に、保護規格で保護されたデータを復号し再生および記録するために信号処理経路で非圧縮および非暗号のデータ以外にも、簡易的にデータを秘匿することができ、データの保護をしつつ、システムの構成の自由度が増す。
【００７５】
なお、この発明は、上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。上述の実施形態に係る信号処理装置、信号処理方法、および映像再生装置では、第１符号発生器３、第２符号発生器９内のシフトレジスタ部３Ｃ、シフトレジスタ部９Ｃは、シフトレジスタを使用していたが、秘匿の強度を上げるため、巡回符号器を用いても良い。
【００７６】
また、データ置換回路４で第１機器固有値の配列の置換をビット配列の反転により行ったが、符号部１と復号部２とでアルゴリズムを共有すれば、他の方法であっても良い。秘匿の強度を上げるため、よく知られた方法としてフィボナッチシーケンスがあるが、この種の配列変換の方法を用いてもよい。
【００７７】
上述の実施形態に係る信号処理装置、および、信号処理方法は、機器固有値を符号部１と復号部２で共有する処理経路と、秘匿データの処理経路とを分けていたが、同一の伝送路を使用しても良い。
【００７８】
さらに、上記の実施形態に係る信号処理装置において、符号部１をＳｏＣ７に内蔵してもよく、復号部２をＨＤＭＩ等のインターフェイスに内蔵してもよい。符号部１とＳｏＣ７との間の伝送経路や、復号部２とＨＤＭＩ等との間の伝送経路が露出することがなくなれば、秘匿データの安全性をより増すことができる。
【００７９】
また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。更に、異なる実施形態に亘る構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
７…ＳｏＣ（制御手段）、１…符号部、２…復号部、５…第１演算器、６…送信部、１０…受信部、１１…第２演算器。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化手段と、復号化手段と、前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、
前記符号化手段は、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、
前記復号化手段は、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する受信手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、
前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記復号化手段とで共有された同一の値である情報処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、初回に電源がオンされたか否かを判断する電源オン判断手段を備え、
前記符号部は、初回に電源がオンされたときに、前記制御手段から受信した値を第１機器固有値と設定するとともに、設定が完了したことを通知する第１完了信号を前記制御手段へ出力する第１機器固有値設定手段と、
前記第１機器固有値の配列を置換した置換データを出力する置換手段と、をさらに備え、
前記復号部は、前記置換データを再置換して前記第１機器固有値を再生する再置換手段と、
前記再置換手段から出力された前記第１機器固有値を前記第２機器固有値として設定するとともに、設定が完了したことを通知する第２完了信号を前記制御手段へ出力する第２機器固有値設定手段と、をさらに備える請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、外部から供給された解除信号の有無を検出する解除信号検出手段と、
前記解除信号検出手段により解除信号が検出された場合に、前記第１機器固有値および前記第２機器固有値の設定を解除し、前記第１機器固有値設定手段および前記第２機器固有値設定手段により前記第１機器固有値および前記第２機器固有値の設定をさせる手段と、をさらに備える請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第１機器固有値は、前記データの整数倍の周期で符号化される請求項２記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記符号化手段は、第１同期パターンを生成する第１同期パターン生成部をさらに備え、
前記第１演算手段は、前記第１機器固有値を用いて前記第１同期パターンを符号化する第１同期パターン生成手段を備え、
前記第２演算手段は、前記第１同期パターンと同じ第２同期パターンを生成する第２同期パターン生成手段と、前記第２機器固有値を用いて前記第１同期パターンを復号化して、前記第１同期パターンと前記第２同期パターンとの位相を判定する位相判定手段と、をさらに備え、
前記位相判定手段は、位相の判定後に、位相選択信号を前記制御手段および前記第１演算手段に出力する手段を備え、
前記第１演算手段は、前記位相選択信号を受信した後に、前記第１同期パターンの符号化を停止して、前記データの符号化を開始するための切り替え手段を備える請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記置換手段は、前記符号化手段の動作と同期する同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、
前記送信手段は、前記置換手段から出力された前記置換データと前記同期信号とを合成して出力する合成手段を備える請求項２記載の情報処理装置。
【請求項７】
制御手段から出力されたデータを符号化手段において符号化して復号化手段に出力する符号化ステップと、
前記符号化ステップで符号化されたデータを前記復号化手段において復号化して出力する復号化ステップと、を備え、
前記符号化ステップは、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化する第１演算ステップと、
符号化された前記データを前記復号化手段へ出力する出力ステップと、を備え、
前記復号化ステップは、符号化された前記データを受信する受信ステップと、
前記第１機器固有値と同じ値である第２機器固有値を用いて前記データを復号化する第２演算ステップと、を備える情報処理方法。
【請求項８】
初回に電源がオンされたか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップにおいて初回に電源がオンされたと判断された場合に前記第１機器固有値を前記符号化手段に設定するとともに前記第２機器固有値を前記復号化手段に設定する初回電源オンステップと、をさらに備え、
前記初回電源オンステップは、制御手段から機器固有値を前記符号化手段へ出力し、前記符号化手段において前記機器固有値を第１機器固有値として設定する第１機器固有値設定ステップと、
第１機器固有値の設定が完了したことを通知するための第１機器固有値設定完了信号を前記符号化手段から前記制御手段に出力する第１完了ステップと、
前記第１機器固有値の配列を置換した置換データを前記復号化手段に出力する置換ステップと、
前記復号化手段において前記置換データを再置換して前記第１機器固有値を再生するステップと、
再生した前記第１機器固有値を前記復号化手段において前記第２機器固有値として設定する第２機器固有値設定ステップと、
前記第２機器固有値の設定が完了したことを通知するための第２機器固有値設定完了信号を前記制御手段に出力する第２完了ステップと、をさらに備える請求項７記載の情報処理方法。
【請求項９】
外部から供給された解除信号の有無を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて解除信号が検出された場合に、前記第１機器固有値および前記第２機器固有値の設定を解除し、前記初回電源オンステップを開始させる解除ステップと、をさらに備える請求項８記載の情報処理方法。
【請求項１０】
前記符号化手段において前記第１同期パターンを生成する第１同期パターン生成ステップと、
前記第１機器固有値を用いて前記第１同期パターンを符号化して前記復号化手段に出力するステップと、
前記復号化手段において前記第１同期パターンと同じ第２同期パターンを生成する第２同期パターン生成ステップと、
前記第２機器固有値を用いて前記第１同期パターンを復号化して、前記第１同期パターンと前記第２同期パターンとの位相を判定する位相判定ステップと、
位相選択信号を前記制御手段および前記符号化手段に出力するステップと、
前記位相選択信号を受信した後に、前記符号化手段において前記第１同期パターンの符号化を停止するとともに前記データの符号化を開始する切り替えステップとを備える請求項７記載の情報処理方法。
【請求項１１】
前記置換ステップは、前記符号化手段の動作と同期する同期信号を生成する同期信号生成ステップと、
前記置換データと前記同期信号とを合成して出力する合成ステップとを備える請求項８記載の情報処理方法。
【請求項１２】
信号を選択的に受信する受信手段と、
前記復号化手段から出力された信号に所定の信号処理を行なう信号処理手段と、
前記信号処理手段から出力された信号を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段から出力された信号を復号化する復号化手段と、
前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、
前記符号化手段は、第１機器固有値を設定する第１設定手段と、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、
前記復号化手段は、第２機器固有値を設定する第２設定手段と、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、
前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記第２復号化手段とで共有される同一の値である再生装置。
【請求項１】
符号化手段と、復号化手段と、前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、
前記符号化手段は、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、
前記復号化手段は、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する受信手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、
前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記復号化手段とで共有された同一の値である情報処理装置。
【請求項２】
前記制御手段は、初回に電源がオンされたか否かを判断する電源オン判断手段を備え、
前記符号部は、初回に電源がオンされたときに、前記制御手段から受信した値を第１機器固有値と設定するとともに、設定が完了したことを通知する第１完了信号を前記制御手段へ出力する第１機器固有値設定手段と、
前記第１機器固有値の配列を置換した置換データを出力する置換手段と、をさらに備え、
前記復号部は、前記置換データを再置換して前記第１機器固有値を再生する再置換手段と、
前記再置換手段から出力された前記第１機器固有値を前記第２機器固有値として設定するとともに、設定が完了したことを通知する第２完了信号を前記制御手段へ出力する第２機器固有値設定手段と、をさらに備える請求項１記載の情報処理装置。
【請求項３】
前記制御手段は、外部から供給された解除信号の有無を検出する解除信号検出手段と、
前記解除信号検出手段により解除信号が検出された場合に、前記第１機器固有値および前記第２機器固有値の設定を解除し、前記第１機器固有値設定手段および前記第２機器固有値設定手段により前記第１機器固有値および前記第２機器固有値の設定をさせる手段と、をさらに備える請求項２記載の情報処理装置。
【請求項４】
前記第１機器固有値は、前記データの整数倍の周期で符号化される請求項２記載の情報処理装置。
【請求項５】
前記符号化手段は、第１同期パターンを生成する第１同期パターン生成部をさらに備え、
前記第１演算手段は、前記第１機器固有値を用いて前記第１同期パターンを符号化する第１同期パターン生成手段を備え、
前記第２演算手段は、前記第１同期パターンと同じ第２同期パターンを生成する第２同期パターン生成手段と、前記第２機器固有値を用いて前記第１同期パターンを復号化して、前記第１同期パターンと前記第２同期パターンとの位相を判定する位相判定手段と、をさらに備え、
前記位相判定手段は、位相の判定後に、位相選択信号を前記制御手段および前記第１演算手段に出力する手段を備え、
前記第１演算手段は、前記位相選択信号を受信した後に、前記第１同期パターンの符号化を停止して、前記データの符号化を開始するための切り替え手段を備える請求項１記載の情報処理装置。
【請求項６】
前記置換手段は、前記符号化手段の動作と同期する同期信号を生成する同期信号生成手段を備え、
前記送信手段は、前記置換手段から出力された前記置換データと前記同期信号とを合成して出力する合成手段を備える請求項２記載の情報処理装置。
【請求項７】
制御手段から出力されたデータを符号化手段において符号化して復号化手段に出力する符号化ステップと、
前記符号化ステップで符号化されたデータを前記復号化手段において復号化して出力する復号化ステップと、を備え、
前記符号化ステップは、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化する第１演算ステップと、
符号化された前記データを前記復号化手段へ出力する出力ステップと、を備え、
前記復号化ステップは、符号化された前記データを受信する受信ステップと、
前記第１機器固有値と同じ値である第２機器固有値を用いて前記データを復号化する第２演算ステップと、を備える情報処理方法。
【請求項８】
初回に電源がオンされたか否かを判断する判断ステップと、前記判断ステップにおいて初回に電源がオンされたと判断された場合に前記第１機器固有値を前記符号化手段に設定するとともに前記第２機器固有値を前記復号化手段に設定する初回電源オンステップと、をさらに備え、
前記初回電源オンステップは、制御手段から機器固有値を前記符号化手段へ出力し、前記符号化手段において前記機器固有値を第１機器固有値として設定する第１機器固有値設定ステップと、
第１機器固有値の設定が完了したことを通知するための第１機器固有値設定完了信号を前記符号化手段から前記制御手段に出力する第１完了ステップと、
前記第１機器固有値の配列を置換した置換データを前記復号化手段に出力する置換ステップと、
前記復号化手段において前記置換データを再置換して前記第１機器固有値を再生するステップと、
再生した前記第１機器固有値を前記復号化手段において前記第２機器固有値として設定する第２機器固有値設定ステップと、
前記第２機器固有値の設定が完了したことを通知するための第２機器固有値設定完了信号を前記制御手段に出力する第２完了ステップと、をさらに備える請求項７記載の情報処理方法。
【請求項９】
外部から供給された解除信号の有無を検出する検出ステップと、
前記検出ステップにおいて解除信号が検出された場合に、前記第１機器固有値および前記第２機器固有値の設定を解除し、前記初回電源オンステップを開始させる解除ステップと、をさらに備える請求項８記載の情報処理方法。
【請求項１０】
前記符号化手段において前記第１同期パターンを生成する第１同期パターン生成ステップと、
前記第１機器固有値を用いて前記第１同期パターンを符号化して前記復号化手段に出力するステップと、
前記復号化手段において前記第１同期パターンと同じ第２同期パターンを生成する第２同期パターン生成ステップと、
前記第２機器固有値を用いて前記第１同期パターンを復号化して、前記第１同期パターンと前記第２同期パターンとの位相を判定する位相判定ステップと、
位相選択信号を前記制御手段および前記符号化手段に出力するステップと、
前記位相選択信号を受信した後に、前記符号化手段において前記第１同期パターンの符号化を停止するとともに前記データの符号化を開始する切り替えステップとを備える請求項７記載の情報処理方法。
【請求項１１】
前記置換ステップは、前記符号化手段の動作と同期する同期信号を生成する同期信号生成ステップと、
前記置換データと前記同期信号とを合成して出力する合成ステップとを備える請求項８記載の情報処理方法。
【請求項１２】
信号を選択的に受信する受信手段と、
前記復号化手段から出力された信号に所定の信号処理を行なう信号処理手段と、
前記信号処理手段から出力された信号を符号化する符号化手段と、
前記符号化手段から出力された信号を復号化する復号化手段と、
前記符号化手段と前記復号化手段との動作を制御する制御手段とを備え、
前記符号化手段は、第１機器固有値を設定する第１設定手段と、前記第１機器固有値を用いてデータを符号化処理する第１演算手段と、符号化された前記データを出力する送信手段と、を備え、
前記復号化手段は、第２機器固有値を設定する第２設定手段と、前記符号化手段から出力された符号化された前記データを受信する手段と、前記第２機器固有値を用いて符号化された前記データを復号化する第２演算手段と、を備え、
前記第１機器固有値と前記第２機器固有値は、前記符号化手段と前記第２復号化手段とで共有される同一の値である再生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−１８７２１６（Ｐ２０１０−１８７２１６Ａ）
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−３０１１０（Ｐ２００９−３０１１０）
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月２６日（２０１０．８．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月１２日（２００９．２．１２）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【Ｆターム（参考）】
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