説明

情報処理装置、および暗号化/復号方法

【課題】音声データの暗号化に使用した鍵の情報を入手することを困難にすること。
【解決手段】暗号鍵を利用してデジタル音声データを暗号化する暗号化部303と、
前記暗号鍵の情報をデジタル映像データに埋めこむHD DVDプレイヤ301と、前記デジタル映像データに埋めこまれた暗号鍵の情報を抽出する鍵情報抽出部332と、前記抽出された暗号鍵の情報を利用して、暗号化されたデジタル音声データを復号する復号部331とを具備する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コピープロテクションが施された音声データを出力する情報処理装置および暗号化/復号化方法に関する。
【背景技術】
【0002】
違法コピーを防止するためにコピープロテクションが施されたコンテンツをコンピュータで再生する場合に、データ処理中に発生する生データをコピーされないようにデータを保護する必要がある。保護する手法としてモジュールやデバイス間のデータの受け渡しを暗号化する方法がある。
【0003】
例えば、特許文献1には、暗号化の一方法として雑音を追加するという方法が開示されている。
【特許文献1】特表2003−523694号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1に記載された技術では、暗号化の一方法として雑音を追加するという方法をとっている。しかし、雑音を追加したのでは、例えばHD DVD等に記録された高品質な音声を活かすことが出来ない。従って、鍵を用いて音声データを暗号化することによって音声データの保護を行うことが好ましい。しかし、暗号化に利用した鍵が容易に入手できるようであると、コンテンツを保護することができない。
【0005】
本発明の目的は、音声データの暗号化に使用した鍵の情報を入手することを困難にする情報処理装置、および暗号化/復号化方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一例に係わる情報処理装置は、暗号鍵を利用してデジタル音声データを暗号化する手段と、前記暗号鍵の情報をデジタル映像信号に多重化する手段と、前記デジタル映像信号に多重化された暗号鍵の情報を抽出する手段と、前記抽出された暗号鍵の情報を利用して、前記暗号化されたデジタル音声データを復号する手段とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
音声データの暗号化に使用した鍵の情報を入手することが困難になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0008】
本発明の実施の形態を以下に図面を参照して説明する。
【0009】
図1はノートブック型パーソナルコンピュータのディスプレイユニットを開いた状態、および拡張ユニットとしてのドッキングステーションの斜視図である。また、図2はコンピュータの裏面側からの斜視図である。
【0010】
本コンピュータ10は、コンピュータ本体11と、ディスプレイユニット12とから構成されている。ディスプレイユニット12には、LCD(Liquid Crystal Display)17から構成される表示装置が組み込まれており、そのLCD17の表示画面はディスプレイユニット12のほぼ中央に位置されている。
【0011】
ディスプレイユニット12は、コンピュータ本体11に対して開放位置と閉塞位置との間を回動自在に取り付けられている。コンピュータ本体11は薄い箱形の筐体を有しており、その上面にはキーボード13、本コンピュータ10を電源オン/オフするためのパワーボタン14、およびタッチパッド15、タッチパッドコントロールボタン16、スピーカ19などが配置されている。コンピュータ本体11の手間側には、High Definition Digital Versatile Disc(HD DVD)を再生可能な光ディスクドライブのディスク挿入口18が設けられている。
【0012】
コンピュータ本体11で生成されたHDCP(High-bandwidth Digital Content Protection System)規格に沿って暗号化された映像・音声信号が、コンピュータ本体11の背面に設けられたHDMI(High-Definition Multimedia Interface)規格に沿ったコネクタに接続されたケーブル40を介して外部デジタルディスプレイ200に供給される。
【0013】
次に、図2を参照して、本コンピュータ10、および外部デジタルディスプレイ200のシステム構成について説明する。
【0014】
本コンピュータは、図2に示されているように、CPU(Central Processing Unit)111、ノースブリッジ112、主メモリ113、GPU(Graphics Processing Unit)114、サウスブリッジ119、BIOS−ROM121、ハードディスクドライブ(HDD)122、光ディスクドライブ(ODD)123、エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124等を備えている。
【0015】
CPU111は、本コンピュータ10の動作を制御するために設けられたプロセッサであり、ハードディスクドライブ122から主メモリ113にロードされる、オペレーティングシステム(OS)、および各種アプリケーションプログラムを実行する。
【0016】
また、CPU111は、BIOS−ROM121に格納されたBIOS(Basic Input Output System)プログラムも実行する。BIOS−ROM121はハードウェア制御のためのプログラムである。
【0017】
ノースブリッジ112はCPU111のローカルバスとサウスブリッジ119との間を接続するブリッジデバイスである。ノースブリッジ112には、主メモリ113をアクセス制御するメモリコントローラも内蔵されている。また、ノースブリッジ112には、AGP(Accelerated Graphics Port)バスなどを介してGPU114との通信を実行する機能も有している。
【0018】
GPU114は、本コンピュータ10のディスプレイモニタとして使用されるLCD17または外部デジタルディスプレイ200を制御する表示コントローラである。このGPU114はビデオメモリ(VRAM)を有しており、OS/アプリケーションプログラムによってビデオメモリに書き込まれた表示データから、ディスプレイユニット12のLCD17、または外部デジタルディスプレイ200に表示すべき表示イメージを形成する映像信号を生成する。
【0019】
サウスブリッジ119は、LPC(Low Pin Count)バス上の各デバイスを制御する。また、サウスブリッジ119は、ハードディスクドライブ(HDD)122、光ディスクドライブ(ODD)123を制御するためのIDE(Integrated Drive Electronics)コントローラ、PCI(Peripheral Component Interconnect)コントローラ、USBコントローラ、オーディオコントローラ130を内蔵している。
【0020】
光ディスクドライブ123は、HD DVD、DVD、CDなどの記憶メディアを駆動するためのドライブユニットである。また、光ディスクドライブ123は、CD−R,DVD−R等の追記可能な光メディアへのデータの書込、CD−RW,DVD−RW,DVD−RAM等の書換可能な光メディアへのデータの書込/消去を行うドライブユニットである。
【0021】
オーディオコントローラ130は、アプリケーションが使用するオーディオドライバの種類に応じて、デジタル音声データをオーディオコーデック131、およびHDMIトランスミッタ132の少なくとも一方に供給する。
【0022】
オーディオコーデック131は、音声データを復号(伸長)した音声信号をアナログミキサ133を介してスピーカ19に供給して、スピーカ19から音を出力させる。また、音声信号をラインアウト端子135に接続された外部スピーカから音を出力させる。また、外部から入力されたアナログオーディオを符号化する機能を有する。
【0023】
エンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124は、電力管理のためのエンベデッドコントローラと、キーボード(KB)13、およびタッチパッド15、タッチパッドコントロールボタン16を制御するためのキーボードコントローラとが集積された1チップマイクロコンピュータである。このエンベデッドコントローラ/キーボードコントローラIC(EC/KBC)124は、電源コントローラと協調して動作することにより、ユーザによるパワーボタン14の操作に応じて、本コンピュータ10をパワーオン/パワーオフする機能を有している。
【0024】
HDMIトランスミッタ132は、GPU114で生成された映像データと音声データとをHDMIで定められた方式に沿って映像データと音声データを合成した後、HDCP方式で暗号化したデジタルデータを生成し、HDMIコネクタ140に供給する。HDMIトランスミッタ132は、オーディオコーデックを内蔵し、音声データをアナログデータに変換し、アナログミキサ133に供給する。HDMIトランスミッタ132は、一つの半導体装置で提供され、復号部331、鍵情報抽出部332、およびDAC334は一つの半導体装置にパッケージングされている。
【0025】
アナログミキサ133は、オーディオコーデック131から供給されたアナログ音声信号とHDMIトランスミッタ132内のオーディオコーデックから供給されたアナログ音声信号とを合成して、合成された音声信号をスピーカ19、ラインアウト端子135等に供給する。
【0026】
外部デジタルディスプレイ200は、HDMIトランスミッタ132で暗号化された映像信号を復号するためのデコーダ201を有する。
【0027】
本コンピュータ10は、違法コピーを防止するためにコピープロテクションが施されたコンテンツを再生する場合に、データ処理中に発生する生データをコピーされないようにデータを保護すると共に、他のアプリケーションから出力されたサウンドを同時に鳴らすことが可能である。
【0028】
以下に図3を参照してコピープロテクションが施されたコンテンツの音声データを保護すると共に、他のアプリケーションから出力されたサウンドを同時に鳴らすための構成を説明する。
【0029】
HD DVDプレイヤ301、タイマ304、およびメーラ305は、オペレーティングシステム上で動作するアプリケーションである。
【0030】
HD DVDプレイヤ301は、光ディスクドライブ123によって得られるHD DVDの再生データから映像データおよび音声データを復号する。また、HD DVDプレイヤ301は、複数の暗号鍵を有する鍵302と、鍵302が有する暗号鍵から選ばれた暗号鍵を用いて音声データを暗号化する暗号化部303を有する。
【0031】
タイマ304は、所定の時刻に鳴ったときに、アラーム音を鳴らす機能を有する。メーラ305は、メールの送受信を行い、メールを受信した時にお知らせ音を鳴らせる機能を有する。
【0032】
デジタルミキサ311は、OS上で動作するモジュールであって、アプリケーション/OSから受け渡された音声データを共通のフォーマットに変換する。そして、複数の音声データが同時に受け渡された場合に共通のフォーマットに変換された複数の音声データをミキシングする。マイクロソフト社製のWindws(登録商標)では、kmixerというモジュールがデジタルミキサ311に相当する。
【0033】
オーディオコントローラ130は、オーディオドライバ322,323の指示に応じて音声データをHDMIトランスミッタ132またはオーディオコーデック131に供給する。
【0034】
ビデオドライバ321は、アプリケーション/OSから受け渡された映像データをGPU114のビデオメモリに書込むと共に、GPU114の制御を行う。
【0035】
HDMIトランスミッタ132は、映像信号および音声データからHDMIの方式に応じたデータを生成すると共に、生成されたデータをHDCPの方式に応じて暗号化する。
【0036】
オーディオコーデック131は、圧縮された音声データを復号(伸長)し、復号(伸長)する。また、復号(伸長)された音声データは、DAC136によってアナログの音声信号に変換され、スピーカ19,ラインアウト端子135に入力可能な信号にする。
【0037】
次ぎに、図4を参照して、コピープロテクションが施された音声データを出力する処理の手順を説明する。
【0038】
光ディスクドライブ123によってコピープロテクションが施されたHD DVDを再生し、再生データを得る(ステップS1)。再生データはHD DVDプレイヤ301に提供される。HD DVDプレイヤ301は、再生データから、映像データおよび音声データを復号する(ステップS11,ステップS12)。ここで、復号された映像データおよび音声データは、圧縮されている。
【0039】
HD DVDプレイヤ301は、複数の暗号鍵の中から暗号化に用いる暗号鍵を選択する(ステップS12)。暗号化部は、選択された暗号鍵を用いて再生データから復号された音声データを暗号化する(ステップS13)。
【0040】
HD DVDプレイヤ301は、暗号化された音声データをオーディオドライバ322に受け渡す。もし、オーディオドライバ322を改変し、不正に音声データを取得してもステップS13の処理によって暗号化されている音声データは復号化方法を知らない第三者には意味をなさないデタラメな値となる。
【0041】
オーディオドライバ322は、暗号化された音声データを、HDMIトランスミッタ132に供給するように指示を付けて、オーディオコントローラ130に渡す。オーディオコントローラ130は、オーディオドライバ322から供給された音声データをHDMIトランスミッタ(HDMI XMTR)132に供給する(ステップS14)。
【0042】
そして、HD DVDプレイヤ301は、映像データおよび暗号鍵の情報をビデオドライバ321に受け渡す。ビデオドライバ321は、映像データおよび暗号鍵の情報をGPU114に供給する。GPU114は、映像データを復号(伸長)し、LCD17、外部デジタルディスプレイ200に表示すべき表示イメージを形成するデジタル映像信号を生成する(ステップS23)。そして、GPU114は、生成されたデジタル映像信号に暗号鍵の情報を多重化する(ステップS23)。生成されたデジタル映像信号は、HDMIトランスミッタ(HDMI XMTR)132に供給される(ステップS24)。
【0043】
HDMIトランスミッタ(HDMI XMTR)132内の鍵情報抽出部332は、映像信号から鍵情報を抽出する(ステップS25)。HDMIトランスミッタ132は、抽出した鍵情報を復号部331に受け渡すと共に、デジタル映像信号を音声データ/映像データ・ミキサ333に受け渡す。
【0044】
復号部331は、ステップS25の処理によって抽出された鍵情報を用いて暗号化された音声データを復号すると共に、圧縮されている音声データを復号(伸長)する(ステップS15)。そして、復号された音声データを音声データ/映像データ・ミキサ333およびDAC(Digital-Analog Converter)334に受け渡す。DAC334は、音声データをアナログデータに変換しアナログミキサ133に供給する(ステップS16)。
【0045】
ところで、タイマ304は、所定の時刻に鳴ったときに、アラーム音を鳴らすために、アラーム音の圧縮された音声データをデジタルミキサ311に供給する(ステップS31)。メーラ305は、メールの送受信を行い、メールを受信した時にお知らせ音を鳴らせるために、お知らせ音の圧縮された音声データをデジタルミキサ311に供給する(ステップS31)。
【0046】
デジタルミキサ311は、タイマ304、メーラ305等のアプリケーションから供給された音声データを共通のフォーマットに変換し、変換されたデータをミキシングする(ステップS32)。デジタルミキサ311は、ミキシングされた音声データは、オーディオドライバ323に受け渡す。オーディオドライバ323は、ミキシングされた音声データを、オーディオコーデック131に供給するように指示を付けて、オーディオコントローラ130に渡す。オーディオコントローラ130は、オーディオドライバ323から供給された音声データをオーディオコーデック(AC)131に供給する(ステップS33)。
【0047】
オーディオコーデック131は、圧縮された音声データを復号(伸長)する(ステップS34)。オーディオコーデック131は、復号(伸長)された音声データをHDMIトランスミッタ(HDMI XMTR)132に供給する(ステップS35)。
【0048】
音声データ/映像データ・ミキサ333は、ステップS15の処理によって復号された音声データ、ステップS35の処理によって入力された音声データ、およびステップS25の処理によって鍵が抽出された後の映像信号をHDMIの方式に準じて多重化する(ステップS41)。HDCP暗号化部335は、合成された信号は、HDCPの方式に沿って暗号化し(ステップS42)、HDMIコネクタ140に対して出力する(ステップS43)。
【0049】
ところで、オーディオコーデック131は、ステップS34の処理によって復号(伸長)された音声データをDAC(Digital-Analog Converter)136によってアナログ音声信号に変換する(ステップS36)。オーディオコーデック131は、アナログ音声信号をアナログミキサ133に供給する。
【0050】
アナログミキサ133は、オーディオコーデック131から供給されたアナログ音声信号とステップS16の処理によってHDMIトランスミッタ132から供給されたアナログ音声信号とをミキシングする(ステップS51)。そして、アナログミキサ133は、ミキシングした音声信号をスピーカ19やラインアウト端子135等に出力する(ステップS52)。
【0051】
暗号化に使用した暗号鍵の情報を映像データの一部としてHDMIトランスミッタ132に入力することで、音声データを解析しても鍵情報が含まれず、暗号鍵の情報を含む映像データを入手することも困難であるため、第三者が不正に鍵を入手して暗号を解読することを困難にする。また、復号部331、鍵情報抽出部332、およびDAC334は一つの半導体装置にパッケージングされているので、鍵情報抽出部332で抽出された暗号鍵の情報を入手することも困難である。
【0052】
そこで、暗号化したデータはOSの音声データとしての処理から分離して処理し、アナログ信号に変換した後にミキシングを行うことで暗号化とミキシングの両立を実現する。
【0053】
なお、本発明は、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。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せてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の一実施形態に係わる情報処理装置としてのパーソナルコンピュータの概略構成の一例を示す斜視図。
【図2】本発明の一実施形態に係わるパーソナルコンピュータの回路構成の一例を示すブロック図。
【図3】コピープロテクションが施された音声データを出力するための構成を示すブロック図。
【図4】コピープロテクションが施された音声データを出力する処理の手順を示すフローチャート。
【符号の説明】
【0055】
130…オーディオコントローラ,131…オーディオコーデック,132…HDMIトランスミッタ,133…アナログミキサ,134…スピーカ,135…ラインアウト端子,136…DAC,140…HDMIコネクタ,200…外部デジタルディスプレイ,201…デコーダ,301…DVDプレイヤ,302…鍵,303…暗号化部,304…タイマ,305…メーラ,311…デジタルミキサ,321…ビデオドライバ,322…オーディオドライバ,323…オーディオドライバ,331…復号部,332…鍵情報抽出部,333…音声データ/映像データ・ミキサ,334…DAC

【特許請求の範囲】
【請求項1】
暗号鍵を利用してデジタル音声データを暗号化する手段と、
前記暗号鍵の情報をデジタル映像信号に多重化する手段と、
前記デジタル映像信号に多重化された暗号鍵の情報を抽出する手段と、
前記抽出された暗号鍵の情報を利用して、前記暗号化されたデジタル音声データを復号する手段と
を具備することを特徴とする情報処理装置。
【請求項2】
前記デジタル音声データおよび前記デジタル映像信号は、コピープロテクションが施されたコンテンツから得られることを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項3】
復号されたデジタル音声データをアナログ音声信号に変換する変換器を更に具備することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項4】
前記抽出手段と前記復号手段と前記変換器とは、一つの半導体装置にパッケージングされていることを特徴とする請求項3記載の情報処理装置。
【請求項5】
前記デジタル映像信号と前記復号されたデジタル音声データと第2のデジタル音声データとを多重化する手段を更に具備することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項6】
前記多重化手段は、HDMIで定められた方式に沿って前記デジタル映像信号と前記復号されたデジタル音声データと第2のデジタル音声データとを多重化することを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。
【請求項7】
前記多重化されたデータを暗号化する第2の暗号化手段を更に具備することを特徴とする請求項5記載の情報処理装置。
【請求項8】
前記第2の暗号化手段は、HDCPの方式に沿って暗号化を行うことを特徴とする請求項7記載の情報処理装置。
【請求項9】
前記復号されたデジタル音声データをアナログ音声信号に変換する手段と、
前記アナログ音声信号と第2のアナログ音声信号とをミキシングする手段とを具備することを特徴とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項10】
光ディスを再生する光ディスクドライブと、
前記光ディスクドライブから出力された前記光ディスクの再生データを復調し、前記デジタル音声データおよび前記デジタル映像信号を生成する手段を更に具備することを得著とする請求項1記載の情報処理装置。
【請求項11】
暗号鍵を利用してデジタル音声データを暗号化するステップと、
前記暗号鍵の情報をデジタル映像信号に多重化するステップと、
前記デジタル映像信号に多重化された暗号鍵の情報を抽出する手段と、
前記抽出された暗号鍵の情報を利用して、前記暗号化されたデジタル音声データを復号するステップとを含むことを特徴とする暗号化/復号方法。
【請求項12】
前記デジタル映像信号と前記復号されたデジタル音声データと第2のデジタル音声データとを多重化するステップを更に含むことを特徴とする請求項11記載の暗号化/復号方法。
【請求項13】
前記多重化は、HDMIで定められた方式に沿って行うことを特徴とする請求項13記載の暗号化/復号方法。
【請求項14】
前記多重化されたデータを暗号化するステップを更に含むことを特徴とする請求項13記載の暗号化/復号方法。
【請求項15】
前記多重化されたデータの暗号化は、HDCPの方式に沿って暗号化を行われることを特徴とする請求項14記載の暗号化/復号方法。
【請求項16】
前記復号されたデジタル音声データをアナログ音声信号に変換するステップを更に含むことを特徴とする請求項11記載の暗号化/復号方法。
【請求項17】
前記アナログ音声信号と第2のアナログ音声信号とをミキシングするステップとを更に含むことを特徴とする請求項16記載の暗号化/復号方法。
【請求項18】
光ディスクドライブから出力された光ディスクの再生データを復調し、前記デジタル音声データおよび前記デジタル映像信号を生成するステップを更に含むことを得著とする請求項11記載の暗号化/復号方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−150716(P2007−150716A)
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−342257(P2005−342257)
【出願日】平成17年11月28日(2005.11.28)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】