(57)【要約】【課題】  ビデオ符号化コンテンツを、符号化階層別にデータだけを暗号化することによって、暗号化及び逆暗号化に要求される計算量を減少させるコンテンツの保護方法及びその装置の提供。【解決手段】  コンテンツを暗号化して提供するビデオ符号化コンテンツ提供システムにおけるコンテンツ保護方法であって、コンテンツを獲得する段階と、コンテンツをアーカイブに格納し、認証実行及びユーザに伝達すべき暗号化キーを生成するように制御する段階と、認証実行及び暗号化キーを生成する段階と、ビデオを撮像し、コンテンツに対して符号化する段階と、コンテンツに対して生成された暗号化キーを用いて暗号化する段階と、ビデオ符号化コンテンツに対する情報メタデータを生成する段階と、ビデオ符号化コンテンツと生成された情報メタデータを、ネットワーク等を介して端末に伝送する段階を含む方法が開示される。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケーラブルビデオユーザ端末から要求されたスケーラブルビデオコンテンツを暗号化して提供するスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムにおけるスケーラブルビデオコンテンツ保護方法であって、
前記要求されたスケーラブルビデオコンテンツを受信する段階と、
前記受信したスケーラブルビデオコンテンツを、スケーラブルビデオコンテンツアーカイブに格納すると同時に、認証実行及びユーザに伝達すべき暗号化キーを生成するように制御する段階と、
前記認証実行及び暗号化キーを生成する段階と、
前記要求に応じてスケーラブルビデオを撮像し、該撮像されたスケーラブルビデオコンテンツに対して符号化する段階と、
該符号化されたスケーラブルビデオコンテンツに対して、前記生成された暗号化キーを用いて暗号化する段階と、
前記暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツに対する暗号化情報メタデータを生成する段階と、
前記暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと前記生成された暗号化情報メタデータを、ネットワーク又は格納媒体を介して、前記スケーラブルビデオユーザ端末に伝送する段階を含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項２】
前記暗号化する段階が、基本階層の入力ビデオ時間分解ピクチャーに対して最下位階層に分解された低域フィルタリングピクチャー又は上位階層の高域フィルタリングピクチャーに対して、選択的に暗号化を行う段階を備えることを特徴とする請求項１に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項３】
前記暗号化する段階が、画質スケーラビリティを有するように符号化されるＦＧＳ階層の符号化データに対して、基本階層又は向上階層を暗号化する段階を備えることを特徴とする請求項１に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項４】
前記暗号化情報メタデータには、暗号化パラメーター及び暗号化キーが含まれることを特徴とする請求項１に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項５】
スケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムから受信する暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと暗号化情報メタデータを逆暗号化及び復号化するスケーラブルビデオユーザ端末におけるスケーラブルビデオコンテンツ保護方法であって、
前記受信した暗号化情報メタデータから暗号化情報メタデータを解釈し、暗号化キー及び暗号化情報を得る段階と、
前記受信した暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツを、前記暗号化キー及び暗号化情報を用いて逆暗号化する段階と、
前記逆暗号化されたスケーラブルビデオコンテンツを復号化して再生する段階とを含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項６】
前記暗号化情報メタデータには、暗号化パラメーター及び暗号化キーが含まれることを特徴とする請求項５に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項７】
前記逆暗号化する段階において、逆暗号化ツールが存在しない場合、格納媒体又はネットワークを介して、逆暗号化ツールを獲得及び設置して使用することを特徴とする請求項５に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項８】
前記逆暗号化する段階において、逆暗号化のための暗号化メタデータが存在しない場合、ネットワークを介して、逆暗号化に必要な暗号化メタデータを要求し、該要求に対応する暗号化メタデータを受信及び獲得し、暗号化されたスケーラブルビデオデータを逆暗号化する段階に適用することを特徴とする請求項５に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項９】
スケーラブルビデオユーザ端末から要求されたスケーラブルビデオコンテンツを保護するためのスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムであって、
前記要求されたスケーラブルビデオコンテンツを受信するユーザコンテンツ要求情報受信手段と、
前記受信したスケーラブルビデオコンテンツを、スケーラブルビデオコンテンツアーカイブに格納すると同時に、認証実行及びユーザに伝達すべき暗号化キーを生成するように制御するスケーラブルビデオコンテンツサービス管理手段と、
前記認証実行及び暗号化キーを生成するユーザ認証及び暗号化キー管理手段と、
前記要求に応じてスケーラブルビデオを撮像する撮像手段と、
前記撮像されたスケーラブルビデオコンテンツに対して符号化するスケーラブルビデオ符号化手段と、
前記符号化されたスケーラブルビデオコンテンツに対して、前記生成された暗号化キーを用いて、暗号化するスケーラブルビデオ符号化データ暗号化手段と、
前記暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツに対する暗号化情報メタデータを生成する暗号化情報メタデータ生成手段と、
前記暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと前記生成された暗号化情報メタデータを、ネットワークを介して、前記スケーラブルビデオユーザ端末に伝送する暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送手段を含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム。
【請求項１０】
前記符号化されたスケーラブルビデオコンテンツに対して前記生成された暗号化キーを用いて暗号化するスケーラブルビデオ符号化データ暗号化手段が、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データに対してそれぞれ暗号化を行うか、または、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の組合に対して暗号化を行うことを特徴とする請求項９に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム。
【請求項１１】
前記スケーラブルビデオ符号化データ暗号化手段が、基本階層の入力ビデオ時間分解ピクチャーに対して最下位階層に分解された低域フィルタリングピクチャー又は上位階層の高域フィルタリングピクチャーに対して、選択的に暗号化を行うことを特徴とする請求項１０に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム。
【請求項１２】
前記スケーラブルビデオ符号化データ暗号化手段は、画質スケーラビリティを有するように符号化されるＦＧＳ階層の符号化データに対して、基本階層又は向上階層を暗号化することを特徴とする請求項１０に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム。
【請求項１３】
前記暗号化情報メタデータには、暗号化パラメーター及び暗号化キーが含まれることを特徴とする請求項９に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム。
【請求項１４】
暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと暗号化情報メタデータを逆暗号化及び復号化して保護するためのスケーラブルビデオユーザ端末であって、
受信した暗号化情報メタデータから暗号化情報メタデータを解釈し、暗号化キー及び暗号化情報を得る暗号化スケーラブルビデオメタデータ解釈手段と、
前記受信した暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツを、前記暗号化キー及び暗号化情報を用いて、逆暗号化するスケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化手段と、
前記逆暗号化されたスケーラブルビデオコンテンツを復号化するスケーラブルビデオ復号化手段と、
前記復号化されたスケーラブルビデオコンテンツをレンダリングさせて再生するスケーラブル復号ビデオレンダリング手段を含むことを特徴とするスケーラブルビデオユーザ端末。
【請求項１５】
前記暗号化情報メタデータには、暗号化パラメーター及び暗号化キーが含まれることを特徴とする請求項１４に記載のスケーラブルビデオユーザ端末。
【請求項１６】
逆暗号化を行う時に逆暗号化ツールが存在しない場合において、前記スケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化手段が、格納媒体またはネットワークを介して、逆暗号化ツールを獲得及び設置して使用することを特徴とする請求項１４に記載のスケーラブルビデオユーザ端末。
【請求項１７】
逆暗号化を行う時に逆暗号化のための暗号化メタデータが存在しない場合において、前記スケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化手段が、格納媒体又はネットワークを介して、逆暗号化に必要な暗号化メタデータを要求し、該要求に対応する暗号化メタデータを受信及び獲得し、暗号化されたスケーラブルビデオデータの逆暗号化に適用することを特徴とする請求項１４に記載のスケーラブルビデオユーザ端末。
【請求項１８】
スケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する装置であって、
ビデオユーザ端末の要求によって獲得された入力ビデオデータを、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層に分けて入力する入力手段と、
時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層の入力ビデオデータに対して符号化する符号化手段と、
前記符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータを暗号化する暗号化手段と、
前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータに対するメタデータを生成する生成手段と、
前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データと前記生成されたメタデータを組み合わせて格納する格納手段を含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置。
【請求項１９】
前記暗号化手段が、基本階層の入力ビデオ時間分解ピクチャーに対して最下位階層に分解された低域フィルタリングピクチャー又は上位階層の高域フィルタリングピクチャーに対して、選択的に暗号化を行うことを特徴とする請求項１８に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置。
【請求項２０】
前記暗号化手段が、画質スケーラビリティを有するように符号化されるＦＧＳ階層の符号化データに対して基本階層または向上階層を暗号化することを特徴とする請求項１８に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置。
【請求項２１】
前記メタデータには、暗号化パラメーター及び暗号化キーが含まれることを特徴とする 請求項１８に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置。
【請求項２２】
前記符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータを暗号化する暗号化手段は、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データに対してそれぞれ暗号化を行うか、または、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の任意の組合に対して暗号化を行うことを特徴とする請求項１８に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置。
【請求項２３】
スケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法であって、
ビデオユーザ端末の要求によって獲得された入力ビデオデータを時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層に分けて入力する段階と、
時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層の入力ビデオデータに対して符号化を行う段階と、
前記符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータを暗号化する段階と、
前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータに対するメタデータを生成する段階と、
前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データと前記生成されたメタデータを組み合わせて格納する段階を含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項２４】
前記符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータを暗号化する段階が、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データに対してそれぞれ暗号化を行う段階、または、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の任意の組合に対して暗号化を行う段階を備えることを特徴とする請求項２３に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法。
【請求項２５】
スケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法において、
入力ビデオデータを時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層に分ける段階と、
時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層の入力ビデオデータに対して符号化を行う段階と、
符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の入力ビデオデータに対して少なくとも１つの時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の組合でビットストリームをグルーピングしてティアーを構成する段階と、
前記構成された１つ以上のティアーに対して暗号化を行う段階と、
前記暗号化が行われたティアーに対して行われた暗号化に関する情報をメタデータとして生成する段階を含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法。
【請求項２６】
暗号化が行われたティアー又は元のティアー、前記ティアー保護メタデータを組み合わせて１つのファイルに格納する段階、または、別途のデータに格納する段階を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法。
【請求項２７】
前記１つ以上のティアーに対して暗号化を行う段階が、ティアー全体を保護する段階、又は、ティアー内の指定されたスケーラビリティ組合に対応するビットストリームデータに対して選別的に暗号化を適用する段階を備えることを特徴とする請求項２５に記載のスケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法。
【請求項２８】
請求項１乃至８、又は、請求項２３乃至２７のいずれかに記載の前記スケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピューターで読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法及びその装置に関し、より詳細には、保護化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツをサービスするために、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを、各時間スケーラビリティ、空間スケーラビリティ及び画質スケーラビリティの観点から各符号化階層別にデータだけを暗号化することによって、暗号化及び逆暗号化に要求される計算量を減少させ、コンテンツユーザの利用等級によって暗号化及び逆暗号化に必要な暗号化キーを生成及び配信してコンテンツを保護することができる方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、従来、圧縮ビデオコンテンツの保護では、対象ビデオをパッケージ化して、伝送時に暗号化を適用してコンテンツを保護するか、または、格納された圧縮ビデオコンテンツ自体を暗号化して保護する方式が主に用いられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、前述のような暗号化保護方式は、暗号化された圧縮ビデオコンテンツを逆暗号化する過程で多くの計算量が必要であるという短所があり、また、スケーラブルビデオ符号化コンテンツの場合、各階層のデータに対する暗号化を全体的に行うに伴って、非効率的な計算量の増加をもたらす問題点を有する。
【０００４】
本発明は、前述したような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、保護化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツをサービスするために、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを、各時間スケーラビリティ、空間スケーラビリティ及び画質スケーラビリティの観点から各符号化階層別にデータだけを暗号化することによって、暗号化及び逆暗号化に要求される計算量を減少させ、コンテンツユーザの利用等級によって暗号化及び逆暗号化に必要な暗号化キーを生成及び配信してコンテンツを保護することができるスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するための本発明の一実施形態によれば、スケーラブルビデオユーザ端末から要求されたスケーラブルビデオコンテンツを暗号化して提供するスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムにおけるスケーラブルビデオコンテンツ保護方法であって、要求されたスケーラブルビデオコンテンツを獲得する段階と、受信したスケーラブルビデオコンテンツをスケーラブルビデオコンテンツアーカイブに格納すると同時に、認証実行及びユーザに伝達すべき暗号化キーを生成するように制御する段階と、認証実行及び暗号化キーを生成する段階と、要求に応じてスケーラブルビデオを撮像し、撮像されたスケーラブルビデオコンテンツに対して符号化する段階と、符号化されたスケーラブルビデオコンテンツに対して生成された暗号化キーを用いて暗号化する段階と、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツに対する暗号化情報メタデータを生成する段階と、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと生成された暗号化情報メタデータを、ネットワークを介して、スケーラブルビデオユーザ端末に伝送する段階を含むことを特徴とする保護方法が提供される。
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の他の実施形態によれば、スケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムから受信される暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと暗号化情報メタデータを逆暗号化及び復号化するスケーラブルビデオユーザ端末におけるスケーラブルビデオコンテンツ保護方法であって、受信された暗号化情報メタデータから暗号化情報メタデータを解釈し、暗号化キー及び暗号化情報を得る段階と、受信された暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと暗号化キー及び暗号化情報を用いて逆暗号化する段階と、逆暗号化されたスケーラブルビデオコンテンツを復号化して再生する段階を含むことを特徴とする保護方法が提供される。
【０００７】
上記目的を達成するための本発明のさらに他の実施形態によれば、スケーラブルビデオユーザ端末から要求されたスケーラブルビデオコンテンツを保護するためのスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムであって、要求されたスケーラブルビデオコンテンツを受信するユーザコンテンツ要求情報受信手段と、受信されたスケーラブルビデオコンテンツをスケーラブルビデオコンテンツアーカイブに格納すると同時に、認証実行及びユーザに伝達すべき暗号化キーを生成するように制御するスケーラブルビデオコンテンツサービス管理手段と、認証実行及び暗号化キーを生成するユーザ認証及び暗号化キー管理手段と、要求に応じてスケーラブルビデオを撮像する撮像手段と、撮像されたスケーラブルビデオコンテンツに対して符号化するスケーラブルビデオ符号化手段と、符号化されたスケーラブルビデオコンテンツに対して生成された暗号化キーを用いて暗号化するスケーラブルビデオ符号化データ暗号化手段と、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツに対する暗号化情報メタデータを生成する暗号化情報メタデータ生成手段と、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと生成された暗号化情報メタデータを、ネットワークを介して、スケーラブルビデオユーザ端末に伝送する暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送手段を含むことを特徴とするスケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システムが提供される。
【０００８】
上記目的を達成するための本発明の更に他の実施形態によれば、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと暗号化情報メタデータを逆暗号化及び復号化して保護するためのスケーラブルビデオユーザ端末であって、受信された暗号化情報メタデータから暗号化情報メタデータを解釈し、暗号化キー及び暗号化情報を得る暗号化スケーラブルビデオメタデータ解釈手段と、受信した暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツを、暗号化キー及び暗号化情報を用いて逆暗号化するスケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化手段と、逆暗号化されたスケーラブルビデオコンテンツを復号化するスケーラブルビデオ復号化手段と、復号化されたスケーラブルビデオコンテンツをレンダリングさせて再生するスケーラブル復号ビデオレンダリング手段を含むことを特徴とするスケーラブルビデオユーザ端末が提供される。
【０００９】
本発明の更に他の実施形態によれば、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する装置であって、ビデオユーザ端末の要求によって獲得された入力ビデオデータを時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層に分けて入力する入力手段と、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層の入力ビデオデータに対して符号化する符号化手段と、前記符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータを暗号化する暗号化手段と、前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータに対するメタデータを生成する生成手段と、前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データと前記生成されたメタデータを組み合わせて格納する格納手段を含むスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置が提供される。
【００１０】
本発明の更に他の実施形態によれば、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法であって、ビデオユーザ端末の要求によって獲得された入力ビデオデータを時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層に分けて入力する段階と、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層の入力ビデオデータに対して符号化を行う段階と、前記符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータを暗号化する段階と、前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のビデオデータに対するメタデータを生成する段階と、前記暗号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の符号化データと前記生成されたメタデータを組み合わせて格納する段階を含むスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法が提供される。
【００１１】
本発明の更に他の実施形態によれば、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法であって、入力ビデオデータを時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層に分ける段階と、時間、空間及び画質スケーラビリティ階層のうち少なくとも１つ以上の階層の入力ビデオデータに対して符号化を行う段階と、符号化された時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の入力ビデオデータに対して少なくとも１つの時間、空間及び画質スケーラビリティ階層の組合でビットストリームをグルーピングし、ティアーを構成する段階と、前記構成された１つ以上のティアーに対して暗号化を行う段階と、前記暗号化が行われたティアーに対して行われた暗号化に関する情報をメタデータとして生成する段階を含むスケーラブルビデオ符号化コンテンツを保護する方法が提供される。尚、入力ビデオデータは、３つのスケーラビリティ階層として入力される必要はなく、１つ以上の階層として入力されてもよい。
【００１２】
好ましくは、暗号化が行われたティアーまたは元のティアー、前記ティアー保護メタデータを組み合わせて１つのファイルとして格納するか、または別途のデータとして格納する段階を更に含む。尚、１つ以上のティアーに対して暗号化を行う段階は、ティアー全体を保護する段階、または、ティアー内の指定されたスケーラビリティ組合に対応するビットストリームデータに対して選別的に暗号化を適用する段階を備えることが好ましい。
【００１３】
本発明の更に他の実施形態によれば、前記スケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピューターで読み取り可能な記録媒体が提供される。すなわち、本発明に係るスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護方法は、コンピューターで読み取り可能な記録媒体の場合には、コンピューターで読み取り可能なコードで具現化されることが可能であり、コンピューターで読み取り可能な記録媒体は、コンピューターシステムによって読み出されることができるデータが格納されるすべての種類の記録装置を含む。
【００１４】
例えば、コンピューターで読み取り可能な記録媒体として、ＲＯＭ （Read Only Memory）、ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、磁気テープ、ハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、移動式格納装置、不揮発性メモリー（Flash Memory）、光データ格納装置などが挙げられ、また、キャリアウエーブ（例えば、インターネットを介した伝送）などの伝送媒体形態に具現化されるものをも含む。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は、保護化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツをサービスするために、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを、各時間スケーラビリティ、空間スケーラビリティ及び画質スケーラビリティの観点から各符号化階層別にデータだけを暗号化することによって、暗号化及び逆暗号化に要求される計算量を減少させ、コンテンツユーザの利用等級によって暗号化及び逆暗号化に必要な暗号化キーを生成及び配信してコンテンツを保護することによって、暗号化された圧縮ビデオコンテンツを逆暗号化する段階での多くの計算量を不要とし、また、従来のようなスケーラブルビデオ符号化コンテンツの場合において、各階層のデータに対する暗号化を全体的に行う際の非効率的な計算量増加をもたらす問題点を解決することができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に関し、多数の実施形態を案出することができるが、添付の図面を参照して、好ましい実施例について、以下に詳しく説明する。当業者であれば、以下に説明される実施例から本発明の目的、特徴及び利点を理解することが可能となる。
図１ａ及び図１ｂは、本発明によるスケーラブルビデオフレームの時間分解及び合成図である。図１ａは、スケーラブルビデオフレームの時間分解図であり、図１ｂは、スケーラブルビデオフレームの時間合成図である。
【００１７】
まず、図１ａを参照する。
連続するビデオフレームは、各フレーム（ピクチャー）グループに分けられる。各ピクチャーグループにおいて、時間フィルタリングを通じて低域フィルタリングピクチャーと高域フィルタリングピクチャーとがそれぞれ１／２時間解像度を有しながら１つの階層を形成する。更に、下位階層として、それぞれ１／２時間解像度を有する低域フィルタリングピクチャーと高域フィルタリングピクチャーとに分けられる。
言い換えれば、最下位階層にただ１つの低域フィルタリングピクチャーが残るまで、時間分解工程が続けられる。
【００１８】
次に、図１ｂを参照する。
スケーラブルビデオフレームの時間合成工程は、分解工程の逆工程であり、分解工程で得られた最下位階層の低域フィルタリングピクチャーから、次上位階層の高域フィルタリングピクチャーを用いて、同じ階層の低域フィルタリングピクチャーを求める。このような工程を元の映像の解像度を得るまで実行する。
【００１９】
言い換えれば、時間分解されたスケーラブルビデオコンテンツを伝送するときには、最下位階層の低域フィルタリングされたピクチャーを最初に送信し、その後、次上位階層の高域フィルタリングされたピクチャーを順に送信する。ここで、スケーラブルビデオ保護の観点から見れば、最下位の低域フィルタリングされたピクチャーだけを暗号化することによって、全ての上位階層の低域フィルタリングされたピクチャーの合成を保護することができる長所がある。また、許容する時間解像度によって上位階層の高域フィルタリングされたピクチャーを暗号化することによって、当該階層よりも下の階層のみのピクチャーの時間解像度を許容することができる長所がある。
【００２０】
図２は、ＭＰＥＧ−４スケーラブルビデオ符号化（ＡＶＣ）のためのブロック構成図である。
元の映像ピクチャーは、ダウンサンプリング又はフィルタリングを通じて、空間解像度の低減がなされ、低減された各空間解像度のピクチャーは、対応する階層の符号化ブロックに入力される。
【００２１】
最小空間解像度ピクチャーが符号化される最下位階層は、ＭＰＥＧ−４ ＡＶＣ又はＨ．２６４ビデオ符号化方式によって符号化される。上位階層は、自身のすぐ下位階層で符号化される時に使われる動き、テクスチャー、残差信号などを利用して、自己階層の入力ピクチャーを符号化する。このような符号化構造は、「coarse granular scalability（粗粒度スケーラビリティ）」と呼ばれる。一方、各符号化階層では、画質をさらに細密な等級に分けて符号化することができる「fine granular scalability（細粒度スケーラビリティ）」を用いて符号化することができる。
【００２２】
図３は、本発明によるスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護のための時間／空間スケーラビリティ構造図を示す。
図３において、第０番目のピクチャーから第４番目のピクチャーまでは、下位（ｎ）階層ピクチャーを示し、第５番目のピクチャーから第９番目のピクチャーまでは、上位（ｎ＋１）階層ピクチャーを示す。ここで、下位（ｎ）階層ピクチャーは、時間分解を通じて符号化され、上位（ｎ＋１）階層ピクチャーは、下位（ｎ）階層のピクチャーと同一の時間分解構造をもって符号化される。符号化時に、上位（ｎ＋１）階層ピクチャーは、自身のそれぞれの対応する下位（ｎ）階層のピクチャーから動き情報（動作ベクトル）（motion vectors）、テクスチャー（texture）、残差（residual）信号などを用いて符号化される。
例えば、上位（ｎ＋１）階層の第７番目のピクチャーは、下位（ｎ）階層の第２番目のピクチャーの符号化時に使われた動き、テクスチャー、残差信号など並びに第５番目及び第９番目のピクチャーを用いて符号化される。したがって、スケーラブルビデオコンテンツ保護の観点から見れば、第０番目のピクチャーと第４番目のピクチャーが暗号化された後は、これらを逆暗号化しなくては、第１番目、第２番目、第３番目のピクチャー及び第５番目から第９番目のピクチャーまで全てを再生することができなくなる。これは、コンテンツ保護の観点から、スケーラブルビデオコンテンツを保護するのに、非常に効果的な方法である。
【００２３】
図４は、本発明によるＭＰＥＧ−４スケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置のＦＧＳ（Fine Granular Scalability：細粒度スケーラビリティ）ブロック構成図である。
すなわちＦＧＳの基本階層では、入力される映像を変換、スケーリング及び量子化を通じて符号化し、これを、逆工程を通じて復号化して、元の映像との残差信号を求める。その後、ＦＧＳの向上階層では、ＦＧＳの基本階層で得られた残差信号を入力し、変換及びスケーリング工程を行い、ＦＧＳの基本階層の量子化よりもさらに細密な量子化を行い、その結果をエントロピー符号化する。
一方、この向上階層において逆復号化された映像は、以前の基本階層で復号化された映像に対してさらに残差信号が求められ、その結果は、次の向上階層の入力として用いられる。このような工程を所望のＦＧＳ階層まで連続して行う。ここで、ＦＧＳコンテンツに対するコンテンツ保護の観点から見れば、下位階層で得られる残差信号を暗号化すると、その残差信号を逆暗号化しない場合には、その次の向上階層に対しては正しい復号化を行うことができなくなる。
【００２４】
前述したような図１乃至図４を総合して時間、空間及び画質スケーラビリティを同時に考慮したスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護について、以下、図１ａを参照して説明する。
すなわち図１ａにおいて、基本階層の最下位階層にあるＬ３低域フィルタリングピクチャーは、最も基本になるピクチャーであり、Ｌ３ピクチャーを暗号化すると、Ｌ３ピクチャーを成功裏に逆暗号化しなくては、１つのピクチャーグループ（ＧｏＰ：Group of Pictures）全体を再生することが不可能になり、基本階層のピクチャーグループ全ての復号化が不可能になるので、上位階層のピクチャーのいずれも復号化が不可能になる。
【００２５】
これより、もし基本階層でＬ３ピクチャーだけを暗号化せず、残りのＨ３高域フィルタリングピクチャーだけを暗号化すると、１つのピクチャーグループ内でただ一枚のＬ３ピクチャーだけを復号化することが可能になる。
したがって、基本階層の最下位階層のＬ３ピクチャーに対応する向上階層においても、最下位階層のＬ３ピクチャーが復号化される。また、基本階層のＬ３ピクチャーだけの復号化を許容し、向上階層の対応するＬ３ピクチャーを保護しようとする場合には、向上階層のＬ３ピクチャー符号化データだけを保護することによって、上位向上階層のＬ３ピクチャーの復号化は、逆暗号化を先に実行しなくては不可能になる。
【００２６】
これと同様に、Ｌ２ピクチャーまで保護せず、それ以上の解像度ピクチャーを保護するためには、Ｈ２高域フィルタリングピクチャーだけを暗号化すればよく、Ｌ１ピクチャーまで保護せず、それ以上の解像度ピクチャーを保護するためには、Ｈ１高域フィルタリングピクチャーだけを暗号化すればよい。
また、基本階層の時間解像度階層において、Ｌ３低域フィルタリングピクチャーとＨ３、Ｈ２及びＨ１高域フィルタリングピクチャーとを互いに異なる暗号化キーを用いて暗号化し、互いに異なるユーザグループ及びビジネスモデルに応じて、暗号化キーの公開を制限することによって、ユーザグループは、同一のスケーラブルビデオコンテンツに対して互いに異なるスケーラビリティレベルでコンテンツ消費をするように制御することができる長所がある。
【００２７】
図５は、本発明によるスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置のためのブロック構成図を示す。
スケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム（１００）は、ビデオ獲得装置であるカメラ（１０１）、ビデオ獲得ブロック（１０２）、スケーラブルビデオ符号化ブロック（１０３）、スケーラブルビデオコンテンツサービス管理ブロック（１０４）、ユーザ認証及び暗号化キー管理ブロック（１０５）、スケーラブルビデオ符号化データ暗号化ブロック（１０６）、暗号化情報メタデータ生成ブロック（１０７）、暗号化情報メタデータアーカイブ（１０８）、スケーラブルビデオコンテンツアーカイブ（１０９）、コンテンツ獲得ブロック（１１０）、暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送ブロック（１１１）及びユーザコンテンツ要求情報受信ブロック（１１２）を含む。
【００２８】
スケーラブルビデオユーザ端末（２００）として、有線端末（例えば、ネットワーク接続手段を有するコンピューターなど）又は無線端末（例えば、セルラーフォン、ＰＣＳ、ＰＤＡ、ＩＭＴ−２０００、ＰＤＡフォン、スマートフォンなど）を用いることができる。
スケーラブルビデオユーザ端末（２００）は、暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ受信ブロック（２０１）、暗号化スケーラブルビデオメタデータ解釈ブロック（２０２）、スケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化ブロック（２０３）、スケーラブルビデオ復号化ブロック（２０４）、スケーラブル復号ビデオレンダリングブロック（２０５）、ユーザインターフェースブロック（２０６）及びスケーラブルビデオ要求及び応答受信ブロック（２０７）を含む。
前述した構成に基づいて、本発明によるスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置の動作工程についてさらに詳細に説明する。
【００２９】
図５を参照する。
スケーラブルビデオユーザ端末（２００）内のユーザインターフェースブロック（２０６）はスケーラブルビデオコンテンツを、ネットワーク（３００）を介して、スケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム（１００）に要求する。
この結果、スケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム（１００）は、ユーザの要求によるスケーラブルビデオコンテンツを、ユーザコンテンツ要求情報受信ブロック（１１２）を介して受信し、スケーラブルビデオコンテンツサービス管理ブロック（１０４）に入力する。
【００３０】
スケーラブルビデオコンテンツサービス管理ブロック（１０４）は、スケーラブルビデオコンテンツを提供されるとともに、これを、スケーラブルビデオコンテンツアーカイブ（１０９）に格納すると同時に、ユーザ認証及び暗号化キー管理ブロック（１０５）を制御し、認証実行及びユーザに伝達すべき暗号化キーを生成する。
このとき、カメラ（１０１）は、スケーラブルビデオコンテンツサービス管理ブロック（１０４）の制御によって要求されたスケーラブルビデオコンテンツを生成するためのビデオを撮像する。ビデオ獲得ブロック（１０２）は、生成されたスケーラブルビデオコンテンツを獲得し、これをスケーラブルビデオ符号化ブロック（１０３）に提供する。
【００３１】
スケーラブルビデオ符号化ブロック（１０３）は、この提供されたスケーラブルビデオコンテンツに対して符号化工程を実行し、スケーラブルビデオ符号データ暗号化ブロック（１０６）に提供する。
スケーラブルビデオ符号データ暗号化ブロック（１０６）は、符号化されたスケーラブルビデオコンテンツに対してユーザ認証及び暗号化キー管理ブロック（１０５）から入力された暗号化キーを用いて暗号化を行い、暗号化されたコンテンツを、暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送ブロック（１１１）と暗号化情報メタデータ生成ブロック（１０７）に提供する。
【００３２】
このとき、暗号化情報メタデータ生成ブロック（１０７）は、スケーラブルビデオ符号データ暗号化ブロック（１０６）から提供された暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツに対する暗号化情報メタデータを生成し、これを、暗号化情報メタデータアーカイブ（１０８）に格納すると同時に、暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送ブロック（１１１）に入力する。
暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送ブロック（１１１）は、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツをスケーラブルビデオ符号データ暗号化ブロック（１０６）から受信し、また、生成された暗号化情報メタデータを暗号化情報メタデータ生成ブロック（１０７）から受信し、これを、ネットワーク（３００）を介して、スケーラブルビデオユーザ端末（２００）に伝送する。
【００３３】
ここで、図５を参照する。
スケーラブルビデオユーザ端末（２００）内の暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ受信ブロック（２０１）は、ネットワーク（３００）を介して、暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータを受信する。このとき、暗号化スケーラブルビデオメタデータ解釈ブロック（２０２）は、暗号化情報メタデータを解釈して、暗号化キー及び関連暗号化情報を獲得し、これを、スケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化ブロック（２０３）に伝達する。
【００３４】
スケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化ブロック（２０３）は、暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ受信ブロック（２０１）から引き出した暗号化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツと、暗号化スケーラブルビデオメタデータ解釈ブロック（２０２）から提供された暗号化キー及び関連暗号化情報を用いて、逆暗号化工程を行い、逆暗号化されたコンテンツを、スケーラブルビデオ復号化ブロック（２０４）に提供する。
スケーラブルビデオ復号化ブロック（２０４）は、逆暗号化工程を経たスケーラブルビデオコンテンツを復号化し、これを、スケーラブル復号ビデオレンダリングブロック（２０５）に提供する。
スケーラブル復号ビデオレンダリングブロック（２０５）は、復号化されたスケーラブルビデオコンテンツをレンダリングさせた後、ユーザインターフェース（２０６）を経て出力手段（図示せず）を通じて再生させる。
【００３５】
図６は、本発明の階層スケーラブルビットストリーム表現構造の一例を示す。ティアー（Tier）は、１つ以上のＳＶＣビットストリームを１つのグループにまとめた単位を示す。
図６に示す如く、基本ティアー（Base Tier）は、基本階層ビットストリームを１つのティアーにまとめている。一例として、３つのスケーラビリティレベル組合（時間スケーラビリティレベル、空間スケーラビリティレベル、粗い画質のスケーラビリティレベル）であるティアー１｛（Ｔ０、Ｓ１、Ｂ０）、（Ｔ１、Ｓ１、Ｂ０）、（Ｔ１、Ｓ０、Ｂ０）｝、ティアー２｛（Ｔ０、Ｓ１、Ｂ０）、（Ｔ２、Ｓ０、Ｂ０）｝、ティアー３｛（ＧＴ０、Ｓ２、Ｂ０）、（Ｔ１、Ｓ２、Ｂ０）、（Ｔ２、Ｓ２、Ｂ０ｘ）｝が示される。
ここで、基本ティアーを保護（暗号化適用）すれば、基本ティアーに依存性を有しているすべてのティアー１（Tier１）、ティアー２（Tier２）、ティアー３（Tier３）は、基本ティアーを逆暗号化しなくては、復元が不可能なので、すべて保護するようになる効果を得るようになる。もし、ティアー１｛（ｈＴ１、Ｓ１、Ｂ０ｙ）｝を保護（暗号化適用）すれば、ティアー１｛（Ｔ１、Ｓ１、Ｂ０）｝に依存性を有するティアー３｛（Ｔ１、Ｓ２、Ｂ０）、（Ｔ２、Ｓ２、Ｂ０Ｅ）｝とティアー２｛（Ｔ０、Ｓ１、Ｂ０）｝を暗号化しなくても保護する結果を得ることができる。
【００３６】
図７は、本発明のスケーラブルビットストリーム保護のためのファイルフォーマットボックス構造を示すファイルフォーマット構造である。
図７のファイルフォーマット構造は、ファイルタイプＦＴＹＰボックス 、ＭＯＯＶボックス、ＭＤＡＴボックスを具備しており、ファイルタイプＦＴＹＰボックスは、ファイルタイプ（ここではＳＶＣタイプ）情報を示し、ＭＯＯＶボックスは、ビデオストリーム情報（ここではＳＶＣストリーム情報）を含み、ＭＤＡＴボックスは、実際のデータ（ここではＳＶＣストリーム）を格納するためのボックスとして定義する。ＭＯＯＶボックスは、さらにＴＲＡＫボックス、ＭＤＩＡボックス、サンプルテーブルＳＴＢＬボックスを再帰的に含んでおり、サンプルテーブルＳＴＢＬボックス内にサンプルグループを指定するためのＳＢＧＰ（Sample-to-Group）ボックスとサンプルグループに関する情報を記録するためのＳＧＰＤ（Sample Group Description）ボックスを有する。
【００３７】
図８は、本発明のスケーラブルビットストリーム保護のためのファイルフォーマットボックス構造を示す図であり、サンプルテーブルＳＴＢＬボックスのＳＧＰＤ（Sample Group Description）ボックス構造を示す。
ここで、ファイルフォーマットボックス構造は、ティアーを保護するためのProtectionSchemeInfoBox()データ構造を含む。ProtectionSchemeInfoBox()データ構造を、以下の表１に示す。
【００３８】
【表１】
2010004518.tif 000003
【００３９】
一方、SVCOperatingPointBoxは、temporal_level、dependency_id、quality_level情報を用いて、各ティアーに、時間、空間、画質スケーラビリティ情報を表現することによって、各ティアー間の依存関係を示す。SVCOperatingPointBoxのデータ構造を、以下の表２に示す。
【００４０】
【表２】
2010004518.tif 000004
【００４１】
したがって、本発明は、図７及び図８で例示されたファイルフォーマット構造を用いて階層的依存関係を用いてスケーラブルビデオビットストリームの階層的依存保護が非常に効果的に達成される。
また、本発明は、保護化されたスケーラブルビデオ符号化コンテンツをサービスするために、スケーラブルビデオ符号化コンテンツを、各時間スケーラビリティ、空間スケーラビリティ及び画質スケーラビリティの観点から各符号化階層別にデータだけを暗号化することによって、暗号化及び逆暗号化に要求される計算量を減少させ、コンテンツユーザの利用等級によって暗号化及び逆暗号化に必要な暗号化キーを生成及び配信してコンテンツを保護することにより、暗号化された圧縮ビデオコンテンツを逆暗号化する工程で多くの計算量を不要とする。したがって、既知の手法に係るスケーラブルビデオ符号化コンテンツにおいて生ずる「各階層のデータに対する暗号化を全体的に行うに伴って、非効率的な計算量増加を招来する」という問題点を解決することができる。
また、本発明は、特定の例示的な実施形態を参照して、図示され、また、説明されている。したがって、当業者にとって、添付の請求の範囲に記載の発明の要旨並びに技術的範囲から逸脱することなく、本発明の形式及び詳細に関し、様々な変更をすることが可能であることは理解すべき事項である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１ａ】本発明によるスケーラブルビデオフレームの時間分解及び合成図である。
【図１ｂ】本発明によるスケーラブルビデオフレームの時間分解及び合成図である。
【図２】ＭＰＥＧ−４スケーラブルビデオ符号化のためのブロック構成図である。
【図３】本発明によるスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護のための時間／空間スケーラビリティ構造図である。
【図４】本発明によるＭＰＥＧ−４スケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置のＦＧＳ（Fine Granular Scalability：細粒度スケーラビリティ）ブロック構成図である。
【図５】本発明によるスケーラブルビデオ符号化コンテンツの保護装置のためのブロック構成図である。
【図６】本発明の階層スケーラブルビットストリーム表現構造の一例を示す図である。
【図７】本発明のスケーラブルビットストリーム保護のためのファイルフォーマットボックス構造を示すファイルフォーマット構造図である。
【図８】本発明のスケーラブルビットストリーム保護のためのファイルフォーマットボックス構造を示すファイルフォーマット構造図である。
【符号の説明】
【００４３】
１００・・・スケーラブルビデオ符号化コンテンツ提供システム
１０１・・・カメラ
１０２・・・ビデオ獲得ブロック
１０３・・・スケーラブルビデオ符号化ブロック
１０４・・・スケーラブルビデオコンテンツサービス管理ブロック
１０５・・・ユーザ認証及び暗号化キー管理ブロック
１０６・・・スケーラブルビデオ符号化データ暗号化ブロック
１０７・・・暗号化情報メタデータ生成ブロック
１０８・・・暗号化情報メタデータアーカイブ
１０９・・・スケーラブルビデオコンテンツアーカイブ
１１０・・・コンテンツ獲得ブロック
１１１・・・暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ伝送ブロック
１１２・・・ユーザコンテンツ要求情報受信ブロック
２００・・・スケーラブルビデオユーザ端末
２０１・・・暗号化スケーラブルビデオ符号化コンテンツ及び暗号化情報メタデータ受信ブロック
２０２・・・暗号化スケーラブルビデオメタデータ解釈ブロック
２０３・・・スケーラブル暗号化ビデオ逆暗号化ブロック
２０４・・・スケーラブルビデオ復号化ブロック
２０５・・・スケーラブル復号ビデオレンダリングブロック
２０６・・・ユーザインターフェースブロック
２０７・・・スケーラブルビデオ要求及び応答受信ブロック
【図１ａ】
2010004518.tif 000005
【図１ｂ】
2010004518.tif 000006
【図２】
2010004518.tif 000007
【図３】
2010004518.tif 000008
【図４】
2010004518.tif 000009
【図５】
2010004518.tif 000010
【図６】
2010004518.tif 000011
【図７】
2010004518.tif 000012
【図８】
2010004518.tif 000013