(57)【要約】  本発明の一実施の形態に基づくビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法は、選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップを有する。第１及び第２の部分は、第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置から、コンテンツの配信の要求を受け取るまで保存される。そして、第１の部分は、バルク暗号化され、これにより暗号化された第１の部分が生成される。暗号化された第１の部分は、バッファにバッファリングされる。第２の部分は、端末装置への配信のためにキューイングされる。選択暗号化コンテンツのストリームは、暗号化された第１の部分及び第２の部分から組み立てられる。この要約は本発明を制限せず、この要約に開示する特徴から他の実施の形態も導出される。
2007510359.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップと、
上記第１の部分を保存するステップと、
上記第２の部分を保存するステップと、
第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るステップと、
バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するステップと、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存するステップと、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うステップと、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するステップとを有するビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法。
【請求項２】
上記第１の部分は、第１のファイルに保存され、上記第２の部分は、第２のファイルに保存されることを特徴とする請求項１記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３】
上記第１及び第２のファイルは、ビデオオンデマンドサーバに保存されることを特徴とする請求項２記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項４】
上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングするステップを更に有する請求項１記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項５】
上記平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項１記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項６】
上記平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項１記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項７】
上記第１及び第２の部分は、ビデオオンデマンドサーバに保存されることを特徴とする請求項１記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項８】
プログラミングされたプロセッサの制御の下で実行されることを特徴とする請求項１記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項９】
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップと、
上記第１の部分を第１のファイルに保存するステップと、
上記第２の部分を第２のファイルに保存するステップと、
第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るステップと、
バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するステップと、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存するステップと、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うステップと、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するステップとを有するビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法。
【請求項１０】
上記第１及び第２のファイルは、ビデオオンデマンドサーバに保存されることを特徴とする請求項９記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項１１】
上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングするステップを更に有する請求項９記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項１２】
上記平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項９記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項１３】
上記平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項９記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項１４】
プログラミングされたプロセッサの制御の下で実行されることを特徴とする請求項９記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項１５】
プログラミングされたプロセッサ上で実行されると、処理を実現する命令を保存するコンピュータにより読取可能な媒体保存において、該処理は、
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理し、
上記第１の部分を第１のファイルに保存し、
上記第２の部分を第２のファイルに保存し、
第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取り、
バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するために、該第１の部分を暗号化器に供給し、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存し、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行い、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項１６】
上記処理は、上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングすることを特徴とする請求項１５記載のコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項１７】
上記平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項１５記載のコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項１８】
上記平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項１５記載のコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項１９】
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理する選択暗号化プロセッサからコンテンツを受け取る受信手段と、
少なくとも１つのコンピュータにより読取可能なストレージ装置と、
少なくとも１つのコンピュータにより読取可能なストレージ装置に上記第１及び第２の部分を保存し、第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るプロセッサと、
バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成する暗号化器に該第１の部分を供給する供給手段とを備え、
上記プロセッサは、上記暗号化された第１の部分をバッファに保存し、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行い、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項２０】
上記第１の部分は、第１のファイルに保存され、上記第２の部分は、第２のファイルに保存されることを特徴とする請求項１９記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項２１】
上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングするストリーミング手段を更に備える請求項１９記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項２２】
上記平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項１９記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項２３】
上記平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項１９記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項２４】
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップと、
上記第１の部分を保存するステップと、
上記第２の部分を保存するステップと、
特定の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るステップと、
複数の可能な暗号化法の１つである上記特定の暗号化法の下で、バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するステップと、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存するステップと、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うステップと、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するステップとを有するビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法。
【請求項２５】
上記第１の部分は、第１のファイルに保存され、上記第２の部分は、第２のファイルに保存されることを特徴とする請求項２４記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項２６】
上記第１及び第２のファイルは、ビデオオンデマンドサーバに保存されることを特徴とする請求項２５記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項２７】
上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングするステップを更に有する請求項２４記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項２８】
上記特定の平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項２４記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項２９】
上記特定の平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項２４記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３０】
上記第１及び第２の部分は、ビデオオンデマンドサーバに保存されることを特徴とする請求項２４記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３１】
プログラミングされたプロセッサの制御の下で実行されることを特徴とする請求項２４記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３２】
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップと、
上記第１の部分を第１のファイルに保存するステップと、
上記第２の部分を第２のファイルに保存するステップと、
特定の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るステップと、
複数の可能な暗号化法の１つである上記特定の暗号化法の下で、バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するステップと、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存するステップと、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うステップと、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するステップとを有するビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法。
【請求項３３】
上記第１及び第２のファイルは、ビデオオンデマンドサーバに保存されることを特徴とする請求項３２記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３４】
上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングするステップを更に有する請求項３２記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３５】
上記平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項３２記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３６】
上記平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項３２記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３７】
プログラミングされたプロセッサの制御の下で実行されることを特徴とする請求項３２記載のビデオオンデマンド配信方法。
【請求項３８】
プログラミングされたプロセッサ上で実行されると、処理を実現する命令を保存するコンピュータにより読取可能な媒体保存において、該処理は、
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理し、
上記第１の部分を保存し、
上記第２の部分を保存し、
特定の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取り、
複数の可能な暗号化法の１つである上記特定の暗号化法の下で、バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成し、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存し、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行い、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項３９】
上記処理は、上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングすることを特徴とする請求項３８記載のコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項４０】
上記平文化法は、旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項３８記載のコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項４１】
上記平文化法は、非旧型暗号化法を含むことを特徴とする請求項３８記載のコンピュータにより読取可能な媒体。
【請求項４２】
選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理する選択暗号化プロセッサからコンテンツを受け取る受信手段と、
少なくとも１つのコンピュータにより読取可能なストレージ装置と、
少なくとも１つのコンピュータにより読取可能なストレージ装置に上記第１及び第２の部分を保存し、第２の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るプロセッサと、
複数の暗号化方式のうちの１つの暗号化方式の下で、バルク暗号化処理を用いて上記第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分生成する暗号化器に該第１の部分を供給する供給手段と、
上記暗号化された第１の部分をバッファに保存する保存手段と、
上記端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うメモリキューと、
上記暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築する構築手段とを備えるビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項４３】
上記第１の部分は、第１のファイルに保存され、上記第２の部分は、第２のファイルに保存されることを特徴とする請求項４２記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項４４】
上記端末装置に上記選択暗号化コンテンツをストリーミングするストリーミング手段を更に備える請求項４２記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項４５】
上記第２の暗号化器は、旧型暗号化法を用いて暗号化を行うことを特徴とする請求項４２記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【請求項４６】
上記第２の暗号化器は、日旧型暗号化法を用いて暗号化を行うことを特徴とする請求項４２記載のビデオオンデマンドサーバ装置。
【発明の詳細な説明】
【関連出願】
【０００１】
本出願は、参照により本願に援用される、ペドロウ（Pedlow）他により２００３年１０月３１日に出願された、米国仮出願番号第６０／５１６，１３１は、発明の名称「ビデオオンデマンドコンテンツのバッチモードセッションベースの暗号化（Batch Mode Session Based Encryption of Video On Demand Content）」の優先権の利益を主張する。また、本出願は、参照により本願に援用される、レオ・マーク・ペドロウ・ジュニア（Leo Mark Pedlow, Jr）を発明者とし、２００４年１月２３日に出願された米国特許出願番号第１０／７６４，２０２、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｔ５７０８．０１、２００４年１月２３日に出願された米国特許出願番号第１０／７６４，０１１、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｔ５７１０．０１、２００４年３月１６日に出願された米国特許出願番号第１０／８０２，０８４、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｔ５７１１．０２、２００４年３月１６日に出願された米国特許出願番号第１０／８０２，００７、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｔ５７１２．０２、２００４年３月１６日に出願された米国特許出願番号第１０／８０２，００８、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｔ５７１７．０２、及び２００４年４月１３日に出願された米国特許出願番号第１０／８２３，４３１、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｔ５７７５．０２の優先権の利益を主張する。
【０００２】
また、本出願は、本明細書に参照により援用される、以下全て２００２年１月２日に出願された、ウンガー（Unger）他による米国特許出願、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｒ４６４６．０１、米国特許出願番号第１０／０３８、２１７、発明の名称「クリティカルパケットの部分暗号化（Critical Packet Partial Encryption）」、キャンデロール（Candelore）他による特許出願、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｒ４６４６．０２、米国特許出願番号第１０／０３８、０３２、発明の名称「時分割部分暗号化（Time Division Partial Encryption）」、キャンデロール（Candelore）他による特許出願、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｒ４６４６．０３、米国特許出願番号第１０／０３７、９１４、発明の名称「エレメンタリストリームの部分暗号化（Elementary Stream Partial Encryption）」、ウンガー（Unger）他による米国特許出願、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｒ４６４６．０４、米国特許出願番号第１０／０３７、４９９、発明の名称「部分暗号化及びＰＩＤマッピング（Partial Encryption and PID Mapping）」、及びウンガー（Unger）他による米国特許出願、代理人整理番号ＳＮＹ−Ｒ４６４６．０、米国特許出願番号第１０／０３７、４９８、発明の名称「部分暗号化された情報の復号及び平文化（Decoding and Decrypting of Partially Encrypted Information）」に関連する。
【著作権に関する表示】
【０００３】
この明細書の開示の一部は、著作権保護の対象となる資料を含んでいる。著作権者は、この明細書が特許商標庁の特許ファイル又は記録であると認められる複製又は特許開示に対しては異議を唱えないが、それ以外のあらゆる全ての著作権を留保する。
【背景技術】
【０００４】
ソニー株式会社が主導して促進しているパッセージ（Passage、ソニーエレクトロニクスインク社（Sony Electronics Inc.）の商標である。）は、既存の旧型ネットワーク上に、新型のヘッドエンド設備、加入者機器及びサービスを配備する多チャンネル運営事業者（Multiple Service Operators：ＭＳＯ）用のメカニズムを提供する。米国では、これらのネットワークの殆どは、モトローラ社（Motorola）（以前は、ゼネラルインスツルメント社（General Instrument））又はサイエンティフィックアトランタ社（Scientific Atlanta）によって提供されている。これらの２つの企業は、現在のところ、ターンキー方式（turnkey system）の提供業者として、米国のケーブルシステム市場の９９％以上のシェアを獲得している。ターンキー方式では、計画的に、そのネットワークに新規企業の設備（non-incumbent equipment）が導入されることを阻害する専用の技術及びインタフェースが用いられている。ＭＳＯは、アナログケーブルシステムからデジタルケーブルシステムへの移行の間に、一旦、これらの供給業者の１つを選択すると、加入者数又は提供するサービスの増加に伴って、追加する設備の供給業者を探す場合、事実上の独占状態に直面する。
【０００５】
パッセージを先導する前には、既存の供給業者からの設備と新たな供給業者からの設備との間には意図的に互換性がなく、上述した状況を回避するには、既存の供給業者が設置した設備に対する投資を無駄にするより他はなかった。相互運用に対する１つの主要な障害は、現代のデジタルケーブルネットワークにおける限定受信（conditional access：ＣＡ）方式、申し込む可能性がある加入者の興味（heart）の管理、及び収益確保の源の範囲にある。
【０００６】
パッセージの技術は、１つの共通の設備上に、２つ以上の限定受信方式が独立して共存できるように開発されている。この問題に取り組む他の技術とは異なり、パッセージの技術では、２つの限定受信方式は、それらの間で如何なる直接的又は間接的な相互作用をすることなく、共通のトランスポートストリームで動作する。これらの技術において用いられる基本的な処理については、上述した係属中の特許文献に詳細に記載されている。
【０００７】
上述した共通の譲受人による特許出願及び他の文献は、パッセージのある側面と一致し、本明細書では、包括的に部分暗号化又は選択暗号化として呼ぶ方法の様々な側面を開示している。具体的には、これらの文献には、２つ（又は３つ以上）の暗号化技術を用いて、デジタルコンテンツの特定の選択部分（selection）を暗号化し、コンテンツの他の部分を暗号化しないまま残すシステムが開示されている。暗号化する部分を適切に選択することによって、コンテンツ全体を選択して暗号化する必要なく、複数の平文化装置の下で使用できるように、コンテンツを効果的に暗号化することができる。幾つかの実施の形態では、複数の暗号化方式を用いてコンテンツを効果的に暗号化するために必要なデータオーバヘッドは、僅かに数パーセントである。これにより、１つのケーブルシステム又は衛星システムにおいて、複数の製造業者から提供されるセットトップボックス（set-top boxe：ＳＴＢ）又は限定受信（ＣＡ）受信機を実現した他の製品を利用することができ、したがって、ケーブル運営事業者又は衛星放送運営事業者は、複数の競合業者から、セットトップボックスを自由に購入することができる。
【０００８】
これらの文献では、クリアなコンテンツは、第１のパケット識別子（primary Packet Identifier：ＰＩＤ）を用いて特定される。また、番組コンテンツには、第２のＰＩＤ（又はシャドウＰＩＤ）も割り当てられている。コンテンツの選択された部分は、２つ（又は３つ以上）の暗号化方式の下で暗号化され、暗号化コンテンツは、第１のＰＩＤ及び第２のＰＩＤの両方を用いて伝送される（各暗号化方式の１つ又は１組のＰＩＤを用いる）。所謂旧型ＳＴＢ（legacy STB）は、普通の方法で動作し、第１のＰＩＤの元で受信した暗号化パケットを平文化し、第２のＰＩＤを無視する。新型（非旧型）ＳＴＢは、第１のＰＩＤ及び第２のＰＩＤの両方を単一のプログラムに関連付けることによって動作する。第１のＰＩＤを有するパケットは、普通に復号され、第２のＰＩＤを有するパケットは、まず平文化された後に復号される。そして、両方のＰＩＤに関連付けられたパケットが組み立てられ、単一のプログラムストリームが生成される。パケットに関連する複数のＰＩＤ値は、復号のために、単一のＰＩＤ値に包括的に再マッピングされる（例えば、シャドウＰＩＤを第１のＰＩＤ値に再マッピングし、又はこの逆の再マッピングを行う）。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
頭字語、略語及び定義
ＡＳＩ−非同期シリアルインタフェース（Asynchronous Serial Interface）
ＣＡ−限定受信（Conditional Access）
ＣＡＳＩＤ−限定受信システム識別子（Conditional Access System Identifier）
ＣＰＥ−宅内規器（Customer Premises Equipment）
ＤＨＥＩ−デジタルヘッドエンド拡張インタフェース（Digital Headend Extended Interface）
ＥＣＭ−番組情報（番組に関する情報とデスクランブルのための鍵等）及び制御情報からなる共通情報（Entitlement Control Message）
ＥＰＧ−電子番組ガイド
ＧＯＰ−グループオブピクチャ（Group of Pictures）（ＭＰＥＧ）
ＭＰＥＧ−ムービングピクチャエキスパートグループ（Moving Pictures Experts Group）
ＭＳＯ−多チャンネル運営事業者（Multiple System Operator）
ＭＳＯ−多チャンネル運営事業者（Multiple Service Operator）
ＯＬＥＳ−オフライン暗号化方式（Off Line Encryption System）
ＰＡＴ−番組割当テーブル（Program Allocation Table）
ＰＩＤ−パケット識別子（Packet Identifier）
ＰＭＴ−番組マップテーブル（Program Map Table）
ＰＳＩ−番組特定情報（Program Specific Information）
ＱＡＭ−直交振幅変調（Quadrature Amplitude Modulation）
ＲＡＩＤ−レイド（Redundant Array of Independent Disks）
ＲＡＭ−ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory）
ＳＡＮ−ストレージエリアネットワーク（Storage Area Network）
ＶＯＤ−ビデオオンデマンド
クリティカルパケット（Critical Packet）−暗号化されると、正しく平文化しなければ、ビデオ画像の一部を見ることを困難又は不可能にし、又は正しく平文化しなければ、音声の一部を聴くことを困難又は不可能にするパケット又はパケットのグループ。なお、「クリティカル」という用語は、絶対的な用語としては解釈されず、エレメンタリストリームがハッキングされて、「クリティカルパケット」の暗号が解読される可能性はあるが、通常の復号処理では、このような「クリティカルパケット」を完全又は適切に復号することができず、このため、番組コンテンツを正常に視聴することができない。
選択暗号化（Selective Encryption）（又は部分暗号化(Partial Encryption)）−ストリームを使用すること（すなわち、見ること又は聴くこと）を困難又は不可能にするために、エレメンタリストリームの一部のみを暗号化すること。
デュアル選択暗号化（Dual Selective Encryption）−２つの独立した暗号化方式の下でコンテンツの１つの選択部分（selection）を暗号化すること。
パッセージ（Passage：商標）−様々な単一の及び複数の選択暗号化方式、機器及び処理に関するソニーエレクトロニクスインク社（Sony Electronics Inc.）の商標。
トリックモード（Trick mode）−早送り、巻戻し、一時停止、サスペンド（停止）、スローモーション等、ビデオテープ装置の場合のような動作をシミュレートするデジタルコンテンツの再生の動作モード。
【００１０】
ここで単数として示す名詞は、１又は複数を意味するものとする。また、ここで用いる「複数」という用語は、２つ以上の数を意味するものとする。ここで用いる「他の」という用語は、少なくとも第２又はそれ以上を指すものとする。ここで用いる「含む」及び／又は「有する」といった用語は、「備える（すなわち、オープンランゲージ（open language））」を意味する。ここで用いる「接続」という用語は、必ずしも直接的な接続に限定されず、また、必ずしも機械的な接続を意味しない。ここで用いる「プログラム」という用語は、コンピュータシステムにおいて実行されるように設計された命令のシーケンスを意味する。「プログラム」又は「コンピュータプログラム」は、サブルーチン、関数、手続き、オブジェクトメソッド、オブジェクトインプリメンテーション、実行可能なアプリケーションにおけるアプレット、サーブレット、ソースコード、オブジェクトコード、共有ライブラリ／ダイナミックロードライブラリ、及び／又はコンピュータシステムにおいて実行されるように設計されたこの他の命令のシーケンス等を含むものとする。
【００１１】
用語「スクランブル（scramble）」、「暗号化（encrypt）」及びその活用形は、ここでは同義で用いられている。また、用語「テレビジョン番組（television program）」及び類似の用語は、日常会話に使用する意味とともに、テレビジョン受信機又は同様のモニタ装置に表示することができるＡ／Ｖコンテンツのあらゆるセグメントの意味にもなる。また、用語「ビデオ（video）」は、真の視覚情報のみではなく、日常会話的な意味（例えば、「ビデオテープレコーダ」）も含み、ビデオ信号のみではなく、関連するオーディオ信号及びデータ信号も包含する。また、用語「旧型（legacy）」とは、既存のケーブル及び衛星システムに用いられている既存の技術を意味する。ここに開示されたＶＯＤの例示的な実施の形態では、データは、テレビジョンセットトップボックス（ＳＴＢ）によって復号されるが、このような技術は、全ての種類のテレビジョン受信機にすぐに採用され、この場合、テレビジョン受信機の筐体内に組み込んでもよく、独立した筐体内に組み込んでもよく、記録及び／又は再生装置に組み込んでもよく、あるいは限定受信（Conditional Access：ＣＡ）復号モジュールとし、すなわちテレビジョン受信機自体の中に設けてもよい。
【００１２】
本発明は、多くの異なる形式で実現することができるが、ここでは、添付の図面を用いて本発明の特定の具体例を詳細に説明する。なお、ここに説明する具体例は、本発明の原理を例示的に示すものであり、本発明はここに示し、説明する特定の具体例によって制限されるものではない。以下の説明では、複数の図面において共通の、類似する又は対応する部分について、共通の符号を用いる。
【００１３】
クリアなＶＯＤアーキテクチャ
特定のＶＯＤアーキテクチャにおける判定は、独立変数及び従属変数の両方両方の複雑な組の間のインタラクションの結果であり、状態方程式の解（solution）を提供する。幾つかの変数は、ＭＳＯによる選択の結果、直接固定される。他の変数は、例えば、既存のシステム、場所、サイズ利用可能なリソース及びＲＯＩ要求等の因子により制約される。
【００１４】
図１に示すように、般化されたＶＯＤシステム１０は、コンテンツ集合及び情報管理（Content Aggregation and Asset management）モジュール１４、コンテンツ配信モジュール（ＳＡＮ）１８、ビデオサーバ２２、セッションマネージャ２６、トランザクションマネージャ３０、課金装置３４、ＥＰＧサーバ又はＶＯＤカタログサーバ３８、トランスポートルータ／交換機（ルーティングマトリクス）４２、ストリーム暗号化装置（図示せず）、ＱＡＭ変調器／アップコンバータ及びこの他の周辺リソース４６等の要素／リソースの幾つか又は全てを含む。このＶＯＤシステム１０は、加入者端末装置５０等の加入者端末装置に、最終的にテレビジョン受信機又は他のモニタ機器５４によって視聴される番組を提供する。
【００１５】
実際の動作では、コンテンツは、以下に限定されるものではないが、１つ以上の衛星放送受信アンテナ５８を介して、受信した衛星放送信号を含む様々なソースから受け取られる。コンテンツは、コンテンツ集合及び情報管理（Content Aggregation and Asset management）モジュール１４によって集められ、ＥＰＧサーバ又はＶＯＤカタログサーバ３８によってカタログ化される。そして、コンテンツは、コンテンツ配信モジュール１８から、１つ以上のビデオサーバ２２に配信される。加入者は、ＶＯＤセレクションを注文した場合、加入者端末装置（例えば、ＳＴＢ）５０からセッションマネージャ２６にメッセージが送信される。セッションマネージャ２６は、課金装置３４が番組の供給を許可したことをトランザクションマネージャ３０に通知する。セッションマネージャ２６は、ＶＯＤサーバの集合から、要求されたコンテンツを有し、及び加入者端末装置５０に接続されたノードに単一の信号パスで接続されたＶＯＤサーバを選択する。また、セッションマネージャ２６は、加入者端末装置５０にコンテンツを配信するために、ルーティングマトリクス４２に対し、正しい周辺リソース４６を介して、選択されたビデオコンテンツを適切にルーティングさせる。
【００１６】
トリックモード
「シグネチャ」特徴となったＶＯＤの１つの側面は、「トリックモード」のサポートである。これらは、セッションクライアントにより呼び出される、伝統的なビデオテープレコーダ又はＤＶＤプレーヤを模倣した動作モードであり、早送り、巻戻し、ポーズ、サスペンド（停止）、スローモーション等を含む。これまで、トリックモードは、図２に示すように、元のコンテンツ（サブファイル）の下位集合を含む複数ファイルの作成により実現されていた。コンテンツは、通常、一組のレイド（Redundant Array of Independent Disks：ＲＡＩＤ）ドライブ７０に保存される。コンテンツの特定の選択部分は、ＲＡＩＤドライブ７０内にファイル７４として全体的に保存される。巻戻し及び早送りトリックモードの一組のサブファイル（それぞれファイル７８、８０）は、連続して再生することにより巻戻し及び早送り効果を実現するような順序で配列された一連のＩフレームを含む。Ｉフレームは、独立したピクチャ全体を含むので（ＩＳＯ／ＩＥＣ１３８１８−２、セクション６．１．１．７参照）、通常、これらのサブファイルは、Ｉフレームのみを含む。Ｉフレームは、Ｂフレーム又はＰフレームよりサイズが大きく、通常、所定のビデオセレクションにおける約２１％程を占める。
【００１７】
典型的なＧＯＰ（グループオブピクチャ）構造は、約１０〜２０フレームのうち、１フレームだけをＩフレームとして含むため、元のコンテンツから抽出されたＩフレームのみを含むファイルにより、再生速度が速くなる。すなわち、Ｉフレームファイルを通常の速度（３３ミリ秒当たり１フレーム）で再生すると、実際のデータレートが元のコンテンツと同じでも、ユーザにとっては、画像は、１０倍〜２０倍の速度のシーケンスに見える。このＩフレームシーケンスの逆の順序のファイルを作成すると、動きが逆に再生される。このようにして、早送り及び巻戻しが実現される。
【００１８】
元のコンテンツファイル内のＩフレームと照合するために、関連するサブファイル７８、８０内に保存されるコピーされたＩフレームにインデクスカウントを付すことにより、順方向の通常の再生から早送り又は巻戻し再生に速やかに移行することができる。実際の動作では、ビデオサーバは、選択されたコンテンツファイルを再生し、加入者がトリックモードを選択すると（逆も同様）、サーバは、最も近いＩフレームのインデクス値を検出し、適切な関連するサブファイル７８又はサブファイル８０を開き、このサブファイル内で対応する同じインデクスを有するＩフレームに移行する。ビデオサーバは、全てのストリームコンテンツ（メインファイル又はサブファイル）を同様に処理し、図２に示すように、マルチプレクサ及びバッファ８４を介して、同じ固定ビットレートでＭＰＥＧパケットを送出トランスポートストリームにスプールする。このようにして、スロットを用いたセッションベースのシステムにおいて、追加的な、動的なビットレートに関する制約を受けることなく、トリックモードが実現される。
【００１９】
しかしながら、このように複数のサブファイルを使用した結果、ストレージ空間の使用効率が低下する。当然、このような効率の低下は、複数の暗号化を使用するシステムでは更に深刻になる。
【００２０】
ＶＯＤ番組特定情報
ＶＯＤビデオサーバ２２は、セッションＡ／Ｖコンテンツの作成に加えて、関連するセッション特定ＰＳＩ（番組特定情報）を作成する。この情報は、ＰＳＩが非常に動的であるという点で、放送モデルとは異なっている。ＰＡＴ又はこれに従属するＰＭＴのコンテンツは、新たなセッションが開始又は終了すると、変化する。ＰＳＩテーブルは、トランスポートマルチプレックスの構造だけを反映し、実際のＡ／Ｖコンテンツを搬送しないので、放送分野では、ＰＳＩが変化することは希である。
【００２１】
ＶＯＤビデオサーバ２２は、送出トランスポート多重化ストリーム内の既存の、使用可能な「スロット」に新たなセッションを動的に割り当てる。スロットには、ＭＰＥＧプログラム番号が付され、多くの場合、トランスポートストリーム（ＴＳＩＤ）及びプログラム番号の組合せにより、所定のサービスレベルにおいて、一意のセッション及びこの結果、実行されるルーティングが決定する。多くの場合、周辺リソース４６は、動的に構成されない。特定の入力ポートに供給されるコンテンツの、出力における特定の直交振幅変調キャリアへのルーティングは、機器における、ＴＳＩＤ／入力ポート及びプログラム番号マッピングの特定の直交振幅変調リソースへの予め構成された、静的な割当を介して決定される。このマッピング情報と同じ情報は、ＶＯＤシステムにロードされ、これにより、特定の加入者端末装置５０によって、セッションが要求され、承認されると、ルーティングマトリクス４２の解が求められ、要求に沿う適切なＶＯＤビデオサーバ２２及びＱＡＭトランスポート（周辺リソース４６）が決定する。また、この解は、要求を行った加入者端末装置５０への第１の可能なパスを発見するために単純な静的な解に加えて、例えば、要求された情報（asset）がどのビデオサーバ２２にロードされたか、及びサーバがローディングし／使用可能なスロット等の動的な問題も考慮する。
【００２２】
ルーティングマトリクス４２を解くこと及び意図されたルートに従う適切なＰＩＤ及びＰＳＩをセッションに供給することに加えて、同じ情報の要素（プログラムＩＤ及びＱＡＭ周波数）も加入者の自宅の加入者端末装置５０におけるセッションクライアントに送信され、これにより、加入者は、要求されたストリームを適切に受信し、これに基づく情報を表示することができる。
【００２３】
クリアなＶＯＤ配信
最も簡単なＶＯＤの実現例は、クリアなＶＯＤ配信システム、すなわち、図１に示すように、暗号化を全く含まないＶＯＤ配信システムである。クリアなＶＯＤは、娯楽媒体の最も価値が高いと考えられるプロパティ、すなわち、最新版のフィルム等に対する保護を提供しないが、既存のケーブルシステムプロバイダがこれまで適切に対処できず、第２の、代替のＣＡシステムを導入しても解決が困難であった問題の多くを回避する。ＶＯＤ環境で選択的又は完全な暗号化を実現するための様々な構成については後に説明する。この明細書では、様々な実施の形態を介して、ここに開示する様々なシステムによって得られる相対的なストレージ効率を示すために、例示的なＶＯＤ映画の配信について説明する。この明細書で例示的に示す現実世界におけるＶＯＤ映画の具体例は、以下の属性を有する。
圧縮ビデオデータレート：３Ｍｂｉｔ／Ｓ
映画の長さ：１２０分（２時間）
Ｉフレームオーバヘッド：１７％
単一のクリアな（暗号化されていない）映像部分のために用いられるフィルムのコピーの総ストレージ容量：３．６１８ＧＢ（ギガバイト）
プリ暗号化ＶＯＤ配信
図３に示すシステム１００等のプリ暗号化ＶＯＤシステム（pre-encrypted VOD system）は、構造的には、クリアなＶＯＤ配信システムと同様であってもよい。２つのシステムの間の相違の１つとして、プリ暗号化方式では、ＶＯＤシステムへの保存の前に、ストレージ及び配信フェーズの間に、コンテンツを保護するために、コンテンツを前処理する。この前処理は、旧型プリ暗号化器１０４によって実行できる。プリ暗号化されたコンテンツをビデオサーバ２２に保存することにより、データの機密保護が実現する。クリアなＶＯＤシステムでは、ビデオサーバ２２上に、直接見ることができるＭＰＥＧ又は他の圧縮Ａ／Ｖコンテンツがあるが、プリ暗号化モデルでは、同じコンテンツは、適切な権利を有する加入者端末装置５０を用いた場合のみ平文化できるような形式で保存される。
【００２４】
プリ暗号化処理は、ＭＳＯのシステム内の全てのビデオサーバにコンテンツを配信するために用いられるストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）にロードする前に、ＶＯＤシステム１００に展開する時点でＭＳＯにより実行できる。
【００２５】
これに代えてＭＳＯがコンテンツを受信する前に、外部のサービス業者（service bureau）、コンテンツアグリゲータ（content aggregator）、ディストリビュータ又はスタジオにより暗号化を実行してもよい。この場合、コンテンツは、理論上、配信フェーズ、ストレージフェーズ、及び許可された機器に表示するための加入者への送信に亘って機密保護される。ＭＳＯにコンテンツを配信する前にプリ暗号化を行うことにより、善意の加入者が購入したコンテンツを平文化できるようにするための、コンテンツ配信とは別の、ＶＯＤトランザクションマネージャ３０上のインストールの権利配信（entitlement distribution）の複雑性が高まる。
【００２６】
多くのプリ暗号化ＶＯＤアーキテクチャは、以下のような共通の短所の１つ以上を共有する。
【００２７】
・コンテンツをサーバにロードする前に、ＭＳＯ又はサービス業者によりプリ暗号化を実行するために、新たなコンテンツの更なる処理が必要である。
【００２８】
・サーバに保存されているコンテンツを暗号化するために用いられたアクセス基準（access criteria）に一致する権利の調整及び／又は配信が必要である。
【００２９】
・保存されたコンテンツの機密保護のために用いられる暗号鍵の「保存期間（shelf life）」を制限することにより、後の平文化が不可能になる。
【００３０】
・現在のＶＯＤビデオサーバは、プリ暗号化ストリームをロードすることができない。
【００３１】
・プリ暗号化ストリームは、画面上のトリックモード再生（早送り、巻戻し）をサポートする手法に互換性を有していない。
【００３２】
・特定のプログラムにアクセスする全てのセッションのために１つの共通の鍵が使用され、コンテンツがサーバ上に保管されている全期間に亘って、この鍵は不変のまま残される。
【００３３】
・サブジェクトに関係するＭＳＯに基づくプリ暗号化されたＶＯＤストリームは、ある製造業者からの限定受信装置ではサポートされないことがある。
【００３４】
トリック再生及びプリ暗号化に関する問題は、現在のＶＯＤビデオサーバ２２が、クリアなコンテンツを期待し、図２に関連して説明したように、早送り又は高速巻戻し再生モードにおけるアクセスのためにＩフレームを特定し、保存又は分離するという手法に関連する。ストリームをサーバに保存する前にプリ暗号化する場合、ビデオサーバ２２が、ストリームを受信した際に、パケットペイロードを調べ、Ｉフレームを特定し、トリックモードのサブファイル７８、８０又は関連するインデクスを作成することは困難又は不可能である。現在の多くの方式では、プリ暗号化されたストリームを受け取ることができない。
【００３５】
分離されたストレージプリ暗号化（SEGREGATED STORAGE PRE-ENCRYPTION）
分離されたストレージメカニズムは、クリアなＶＯＤ配信システムのアーキテクチャと物理的に同様であってもよい。コンテンツは、全体として（１００％）暗号化され、ＭＳＯがサポートする異なる限定受信フォーマットのそれぞれについて、完全なファイルの独立したコピーが保存される。システムは、加入者がサーバ上でセッションを開始すると、セッションを要求する加入者の自宅に設置された特定の設備に適合するＣＡフォーマットを含む選択されたコンテンツのためのストリームファイルがスプール及び配信されるように、組織化及び構成される。この手法は、暗号化ＶＯＤシステムを単純な構成にすることができるが、上述した他のプリ暗号化トポロジと共通の幾つかの問題を有している。更に、ストレージに関する非常に大きな短所（同じ映画について、１つ以上の暗号化されたコピーが作成される。）がある。
【００３６】
上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画は、分離されたプリ暗号化を行い、２つの異なるＣＡシステムをサポートする保存のために更に７．２３６ＧＢが必要となる。
【００３７】
動的なＰＳＩデータを作成するためのＶＯＤシステムで採用されている手法の変更は、複数のＣＡシステムをサポートするこのアーキテクチャを実現するため用いられる。ＶＯＤシステムセッションマネージャは、特定の加入者が要求したセッションについて、どの限定受信技術が適切であるかを判定する。次に、この情報は、セッションのソースとして選択されたビデオサーバに供給され、これにより、セッションについて、限定受信特定データを含む適切なＰＳＩを作成できる。ビデオサーバは、サーバに保存されている各プログラムについて、限定受信リソース（ＥＣＭ）を認識し、これらのリソースには、対応するオーディオ及びビデオデータのためのＰＩＤと共に一意的ＰＩＤが動的に割り当てられる。各特定のセッションのために生成されたＰＳＩは、Ａ／Ｖに割り当てられたＰＩＤを示すことに加えて、各限定受信システムプロバイダに固有の適切なＣＡＳＩＤ及びセッションに関連するＥＣＭに割り当てられたＰＩＤを示す。
【００３８】
コンポジットストレージプリ暗号化（COMPOSITE STORAGE PRE-ENCRYPTION）
コンポジットストレージ（composite storage）とは、本質的には、例えば、複数（２以上）の独立した限定受信システムについてプリ暗号化（すなわち、デュアル選択暗号化）された「クリティカルパケット」を含むパッセージに基づいて処理されたストリーム等の選択暗号化ストリームをビデオサーバに保存することである。このストリームは、上述した係属中の特許出願に開示されている選択暗号化放送ストリームの処理と同様に準備できるが、ここでは、生成されるトランスポートストリームは、要求加入者へのＨＦＣ配信のためにＱＡＭ変調器に直接供給されず、ハードディスク又は他の適切なコンピュータにより読取可能な媒体に記録される。他のプリ暗号化モデルと同様に、コンテンツは、ＶＯＤシステムに受け入れる時点でＭＳＯにより暗号化してもよく、サードパーティのサービス業者又はスタジオ自体により暗号化してもよく（これらの２つの場合、ＭＳＯがコンテンツを受け取る前に暗号化される）、若しくは他のエンティティにより又は他のエンティティの制御の下で暗号化してもよい。
【００３９】
この実施の形態では、複数の独立したＣＡフォーマットをサポートするために、ストリームの全体の複製を作成することなく、コンテンツストレージにおける追加的な僅かなオーバヘッド（マルチ暗号化された「クリティカルパケット」を表す通常約２％〜１０％のオーバヘッド）を作成すればよい。上述した短所に加えて、他のプリ暗号化トポロジに共通の負の側面は、ストリームに適用される選択暗号化処理の完全性を維持するように明確に設計されていない、トランスポート再多重化機能を有するダウンストリーム側における、不正行為に対する、準備された選択暗号化ストリームの脆弱性である。
【００４０】
上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画は、コンポジットストレージのプリ暗号化を行い、２つの異なるＣＡシステムをサポートするためには、２％のクリティカルパケット「密度」により、約３．６９０ＧＢの容量が必要である。
【００４１】
動的なＰＳＩデータを作成するためのＶＯＤシステムで採用されている手法の変更は、このアーキテクチャを実現するために用いることができる。ＶＯＤシステムセッションマネージャは、特定の加入者が要求したセッションについて、どの限定受信技術が適切であるかを判定することができる。次に、この情報は、セッションのソースとして選択されたビデオサーバに供給され、これにより、セッションについて、限定受信特定データを含む適切なＰＳＩを作成できる。ビデオサーバは、サーバに保存されている各プログラムについて、限定受信リソース（ＥＣＭ）を認識し、これらのリソースには、対応するオーディオ及びビデオデータのためのＰＩＤと共に一意的ＰＩＤが動的に割り当てられる。各特定のセッションのために生成されたＰＳＩは、Ａ／Ｖに割り当てられたＰＩＤを示すことに加えて、各限定受信システムプロバイダに固有の適切なＣＡＳＩＤ及びセッションに関連するＥＣＭに割り当てられたＰＩＤを示すことができる。
【００４２】
同様に、ビデオサーバは、上述した特許出願に開示されている手法と同様の手法により、各オーディオ及びビデオコンポーネントストリームに関連するシャドウパケットのためのＰＩＤの他の組を各セッションに動的に割り当てる。この情報は、非旧型クライアントが要求したセッションにおいて送信されるＰＳＩに含ませることができる。各セッションについて、サーバは、ＰＡＴ（全てのセッションに共通の１つのテーブル、但しそれぞれのために変更される）、ＰＭＴ、プライマリビデオ、プライマリオーディオ、シャドウビデオ、シャドウオーディオ、旧型ＥＣＭ及び代替のＥＣＭの合計で８つの異なるＰＩＤ及び対応するデータリソースを動的に割り当て、管理する。これらの６個のエンティティは、組込みストリーム内に保存でき、各セッションについて、動的なＰＩＤ再マッピングを用いる。
【００４３】
ＶＯＤビデオサーバへの保存の前に、「クリティカル」パケットの旧型の暗号化を実行することに関連して、どの機器を用いたらよいかを検討する。旧型の機器がＶＯＤビデオサーバにローディングするためのコンテンツを処理するように特別に設計されている場合、この機器は、入力として、選択暗号化ストリームを受け取ることはできない。ＶＯＤサーバに固有のコンテンツフォーマットは、１つのオーディオストリーム及び１つのビデオストリームについて、単一のＰＡＴエントリ、単一のＰＭＴエントリ及びサービスコンポーネントを含む単一のプログラムトランスポート多重化を用いることが多い。コンポジット選択暗号化トランスポートストリーム内に加えられるシャドウパケットは、ある具体例では、旧型ＶＯＤプリ暗号化器に問題を生じさせる虞がある。更に、機器又は処理（実時間要求がないため、ＰＣ又はＵＮＩＸ（登録商標）サーバ上で実行されるオフライン処理で十分な場合もある。）が、旧型プリ暗号化器を通過する前に、候補ストリームを処理し、ポスト暗号化（post-encryption）では、ＶＯＤビデオサーバ２２への挿入のために暗号化された「クリティカル」パケットのみを抽出するのみである可能性も高い。上述した特許出願に開示されている、選択暗号化処理のこの操作を実行するアルゴリズム及び技術と同じ又は同様のアルゴリズム及び技術は、オフライン処理のためのＶＯＤアプリケーションに適合させることができる。
【００４４】
また、パッセージトランスポートに固有に関連している複数のサービスエレメント（プライマリビデオ、プライマリオーディオ、シャドウビデオ、シャドウオーディオ）を有するストリームの導入を許容するように、ＶＯＤビデオサーバ２２を変更してもよい。現在のビデオサーバは、通常、プライマリビデオ及びプライマリオーディオのいずれか１つのみを許容している。パッセージにより処理されたＡ／Ｖコンテンツを表す４つのデータは、ＶＯＤビデオサーバ２２上で、好ましくは、分割できない組として管理するべきである。
【００４５】
旧型クライアントとのセッションにおいて、周辺リソースにおいて、コンポジットストリームからシャドウパケットを除外すれば、帯域効率を更に高めることができる。同様に、一実施の形態では、周辺リソースは、選択暗号化に対応している場合、オリジナルプログラムＰＩＤに関して、旧型暗号化パケットに代えて、保存されたストリームに埋め込まれているシャドウパケットを再挿入することができる。これらの改善により、単一のトランスポートについて、複数の限定受信システムをサポートするためのオーバヘッドの搬送の必要がなくなる。
【００４６】
ハイブリッドコンポジットストレージプリ暗号化
ハイブリッドコンポジットストレージは、代替の限定受信暗号化を実現するためにセッションベースの暗号化の要素を組み込んだ、コンポジットストレージ概念の変形である。図４にシステム１３０として示すこのシナリオでは、処理を管理するために、約２〜１０％の総合的なコンテンツを含む旧型の「クリティカル」パケットは、旧型プリ暗号化器１０４により、選択暗号化技術を用いてプリ暗号化される。選択暗号化は、選択暗号化プロセッサ１３４により管理される。以前に使用されていないＰＩＤに含まれる「クリティカル」パケットの複製されたコピーは、暗号化されないままの状態で残される。この点は、上述したコンポジットストレージシナリオとは異なる。暗号化されていない非クリティカルパケットのコンポジットストリーム、元のサービスＰＩＤに関して旧型の暗号化が施された「クリティカル」パケット、及び代替のサービスＰＩＤに関する暗号化されていない「クリティカル」パケットのコピーは、単一のストリームとしてビデオサーバ２２に保存される。
【００４７】
加入者セッションへのプレイバックにより、セッションが旧型ＳＴＢ（加入者端末装置５０で表される）を意図している場合、プリ暗号化コンテンツのための既存のパラダイムに従い、如何なる特別な処理も行われない。ストリームは、セッションマネージャ２６の制御の下で動作するルーティングマトリクス１３８に基づき、代替の限定受信システム１４４を用いて暗号化を実行できるセッション暗号化器１４２を介してルーティングされるが、セッションマネージャ２６は、ストリームの要素に対して暗号化を実行することを機器に要求せず、ストリームは、更なる変更なしで、要求加入者に直接送信される。送出ストリームのセキュリティを維持し、旧型セッションの帯域幅を削減するために、ストリームは、アッドドロップ再マルチプレクサ（add-drop remultiplexer）１４８により処理され、代替のサービスＰＩＤ上のクリアな「クリティカル」コンテンツは、送出トランスポートから削除される。そして、出力ストリームは、ルーティングマトリクス１５２において、加入者端末装置５０への配信のために、適切な周辺リソース４６にルーティングされる。一実施の形態においては、代替の限定受信システムを用いて暗号化を実行するセッション暗号化器１４２は、アドドロップマルチプレクサ機能も有している。この開示に基づき、当業者は、この他の変形を行うこともできる。
【００４８】
一方、セッションが非旧型ＳＴＢ（この具体例では、これも加入者端末装置５０として表されている。）を意図している場合、ストリームは、代替の限定受信システムを用いて暗号化を実行できるセッション暗号化器１４２を介してルーティングされ、セッションマネージャによる制御により、代替の限定受信システム１４４を用いて、代替のサービスＰＩＤに関連する（以前にクリアであった）「クリティカル」パケットのみが暗号化される。
【００４９】
これらの非旧型セッションにおいて、周辺デバイスが選択暗号化に対応し、元のプログラムＰＩＤに関連する旧型暗号化パケットに代えて、現在暗号化されている保存されたストリームに組み込まれているシャドウパケットを再挿入することにより、帯域効率を更に高めることができる。この改善により、単一のトランスポートについて、複数の限定受信システムをサポートするためのオーバヘッドの搬送の必要がなくなる。
【００５０】
プリプロセッサを用いて、ビデオサーバにロードされるコンテンツの選択暗号化を実行してもよい。変更されたファイルプロトコルを用いて、これらのファイルをビデオサーバにインポートし、関連付けてもよい。プリプロセッサ又はビデオサーバのいずれがインデクス付与を実行するように設計してもよい。代替例として、ＶＯＤビデオサーバ２２自体において、全ての選択暗号化前処理（例えば、ＰＩＤマッピング及びパケット複製）を実行してもよい。これは、ＶＯＤビデオサーバ２２アプリケーションを変更し、プリ暗号化のためにコンテンツを準備する処理の間に、ＶＯＤビデオサーバ２２によって呼び出される独立した実行可能プログラムとして、プリプロセッサタスクを追加することによって実現できる。
【００５１】
動的なＰＳＩデータを作成するためのＶＯＤシステムで採用されている手法の変更は、このアーキテクチャを実現するために用いることができる。ＶＯＤシステムのセッションマネージャ２６は、特定の加入者が要求したセッションについて、どの限定受信技術が適切であるかを判定する。次に、この情報は、セッションのソースとして選択されたＶＯＤビデオサーバ２２に供給され、これにより、セッションについて、限定受信特定データを含む適切なＰＳＩを作成できる。ビデオサーバ２２は、サーバに保存されている各プログラムについて、限定受信リソース（ＥＣＭ）を認識し、これらのリソースには、対応するオーディオ及びビデオデータのためのＰＩＤと共に一意的ＰＩＤが動的に割り当てられる。各特定のセッションのために生成されたＰＳＩは、Ａ／Ｖに割り当てられたＰＩＤを示すことに加えて、各限定受信システムプロバイダに固有の適切なＣＡＳＩＤ及びセッションに関連するＥＣＭに割り当てられたＰＩＤを示すことができる。
【００５２】
同様に、ＶＯＤビデオサーバ２２は、各オーディオ及びビデオコンポーネントストリームに関連するシャドウパケットのためのＰＩＤを各セッションに動的に割り当てる。この情報は、非旧型クライアントが要求したセッションにおいて送信されるＰＳＩに含ませることができる。先に説明した、より汎用的なコンポジットストレージアーキテクチャと同様に、ビデオサーバは、複数のリソース及びＰＩＤを管理する。ハイブリッドトポロジは、固有のエンティティを８個から７個に１つ削減し、すなわち、保存されるコンポジットストリーム内に代替のＥＣＭ  ＰＩＤ又はデータリソースを含ませる必要がなくなる。この情報は、非旧型クライアントによって復号されるように意図されたセッションのために代替の限定受信暗号化を提供するダウンストリーム機器において後に加えられる。
【００５３】
再暗号化ビデオオンデマンド配信（RE-ENCRYPTED VIDEO-ON-DEMAND DISTRIBUTION）
再暗号化配信アーキテクチャにおいて、ハイブリッド法を提供する。この手法は、参照により本願に援用される、レオ・マーク・ペドロウ・ジュニア（Leo Mark Pedlow, Jr）を発明者とし、２００４年１月２３日に出願された米国特許出願番号第１０／７６４，２０２、発明の名称「ビデオオンデマンドコンテンツの再暗号化配信（Re-Encrypted delivery of Video On Demand）」に開示されている。このトポロジは、プリ暗号化コンテンツの準備、ストレージ、管理等のために確立されるパラダイムを利用するが、既存のシステムに、代替の限定受信システムのためのセッションベースの暗号化のためのサポートを加える。図５の例示的な実施の形態に示すように、旧型ＣＡシステム１８４を用いて平文化を行う旧型平文化器１８２が（ルーティングマトリクス１８６を介して）ＶＯＤビデオサーバ２２の出力側のトランスポートストリームパスに加えられる。トランスポートストリームは、旧型平文化器１８２を解して、現在のセッションベースの暗号化器１８８に供給される。ＶＯＤセッションマネージャ２６は、セッション毎に、どのセッションが旧型平文化器１８２を通過するか、完全であるか、調節されるか、変更のなしで加入者に送信されるかを判定する。ルーティングマトリクスの間のパス１９０は、プリ暗号化コンテンツを保存し、このコンテンツを旧型設備を有する加入者に配信する。いずれの場合も、出力ストリームは、ルーティングマトリクス１５２を通過し、加入者端末装置５０への配信のために適切な周辺リソースに供給される。
【００５４】
これに代えて、ＶＯＤシステムのセッションマネージャ２６は、旧型ＣＡシステム１８４及び代替のＣＡシステム１９４の両方とのインタラクションを介して、特定のセッションについて旧型平文化器１８２を作動させ、セッションベースの暗号化器１８８を有効にし、これにより、宅内に非旧型設備を有する加入者をサポートする。これにより、システム１８０は、旧型又は非旧型（代替のＣＡ）暗号化の両方をサポートすることができる。
【００５５】
このアーキテクチャの一実施の形態は、既存の旧型ネットワークに統合される代替のＣＡシステム１９４のために、セッションベースの暗号化を提供する能力を有するが、現在のところセッションベースの暗号化をサポートしない旧型のシステムにおいて、プリ暗号化をサポートする。このアーキテクチャの一実施の形態は、上述のように、他のプリ暗号化トポロジと共通の問題に直面する。更に、この実施の形態は、旧型の平文化器のコストを高め、このような機器を動的に構成し、動作させることも困難である。特定の具体例では、旧型の平文化器の「周辺」にトランスポートストリームを供給するために必要となる交換及びルーティング設備のために、更なるコストが必要となることもある
動的なＰＳＩデータを作成するためのＶＯＤシステムで採用されている手法の変更は、このアーキテクチャを実現するために用いることができる。ＶＯＤシステムのセッションマネージャ２６は、特定の加入者が要求したセッションについて、どの限定受信技術が適切であるかを判定することができる。次に、この情報は、セッションのソースとして選択されたビデオサーバに供給され、これにより、セッションについて、限定受信特定データを含む適切なＰＳＩを作成できる。ビデオサーバは、サーバに保存されている各プログラムについて、限定受信リソース（ＥＣＭ）を認識するように構成することができ、これらのリソースには、対応するオーディオ及びビデオデータのためのＰＩＤと共に一意的ＰＩＤが動的に割り当てられる。各特定のセッションのために生成されたＰＳＩは、Ａ／Ｖに割り当てられたＰＩＤを示すことに加えて、各限定受信システムプロバイダに固有の適切なＣＡＳＩＤ及びセッションに関連するＥＣＭに割り当てられたＰＩＤを示す。
【００５６】
この具体例では、上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画は、２つの異なるＣＡシステムをサポートする再暗号化を用いた場合、約３．６１８ＧＢの容量が必要である。
動的構成プリ暗号化（DYNAMIC COMPOSITION PRE-ENCRYPTION）
他のプリ暗号化ＶＯＤアーキテクチャとして、動的構成プリ暗号化（dynamic composition pre-encryption）がある。このスキームでは、各プログラム又は映画は、ＶＯＤビデオサーバ２２に、３つ以上のエレメントとして保存される。図６に示すように、クリアなコンテンツは、データストレージ２００に保存される。クリティカルパケットは、選択暗号化処理に関連する適切な選択基準に基づいて選択される。したがって、保存されるコンテンツは、「クリティカル」パケット又は非クリティカルパケットを有する。「クリティカル」パケットは、通常、プログラムの約２％から１０％（プログラムコンテンツ暗号化するパケットを選択するために用いられる選択基準による）を構成し、暗号化される。クリティカルコンテンツの独立したコピーは、ＭＳＯがサポートする各限定受信システム毎に維持される。例えば、この具体例では、第１のＣＡシステム（ＣＡ１）に関連するクリティカルパケットは、データストレージ２０２に保存され、ＣＡ２に関連する暗号化コンテンツは、データストレージ２０６に保存される。Ｉフレームの選択に関する選択基準を用いることによって、早送り用のＩフレームを作成し、暗号化コンテンツを組み込み、暗号化Ｉフレーム２１０（及び２０６）として共に保存することができる。「クリティカル」パケット早送りファイル２１０及びクリアな（暗号化されていない）非クリティカルパケットファイル２００の両方のパケットには、２つのファイルの間での時間的な相関性を維持するために、インデクスを付す。これらのインデクスは、ストリームの開始からの単調なパケットカウントであってもよく、又は最後のＰＣＲから算出されたパケットオフセットであってもよい。
【００５７】
加入者セッションが開始されると、クリアなコンテンツ、及び「クリティカル」ではない早送りパケットを含むメインファイル２００が、ビデオサーバにおいて、再生出力のためにキューイングされる。更に、セッションを要求する加入者のＣＰＥに適するＣＡフォーマットで予め暗号化された「クリティカル」パケット及び早送りパケット２１０を含むファイルも再生出力のためにキューイングされる。プログラム再生が開始されると、ビデオサーバは、ストリームバッファにおいて多重化された単一のプログラムを再構築し、２つのコンポーネントファイルにおけるインデクスに基づいて、正しい順序のパケットを送出トランスポートに供給する。なお、上述した係属中の特許出願に開示されている選択暗号化方式では、通常、パケットの約２〜１０％だけが暗号化されるが、この実施の形態では、Ｉフレームの全てを暗号化することにより、更に安全性を高めている。巻戻しＩフレームは、暗号化パケット及び非暗号化パケットのいずれの形式で保存してもよい。
【００５８】
外部の構成及びデータフローは図１に示すクリアなＶＯＤシステムと同様に見えるが、ビデオサーバの内部のアーキテクチャは、図６〜図７の例示的なストレージアーキテクチャに示すように、大きく変更される。
【００５９】
この手法の一実施の形態は、潜在的な幾つかの固有の利点を有する。「クリティカル」パケットを含むストリームファイルは、ＶＯＤシステムアーキテクチャの一般的な説明として上に述べたように、「トリック」モードのために抽出された全てのＩフレームを含むサブファイルと同じものであってもよい。この場合、今日普及している従来の（暗号化を行わない）ＶＯＤを含む全てのプリ暗号化スキームに対するストレージ効率の向上を実現することができる。従来のＶＯＤビデオサーバは、各特徴又は映画について、３つのファイルを有し、これらのファイルのうちの２つは、Ｉフレームのみを含み（一方が逆の順序）、１つは、元のコンテンツの完全なコピーを含む。ソニー株式会社により行われた符号化ストリームの研究の結果、Ｉフレームは、通常、総合的なコンテンツの１２％〜２１％を占め、典型的には、約１７％であることがわかった。動的構成法では、完全なＩフレームを含むように「クリティカル」パケットファイルが選択された場合、暗号化目的のためにのみ用いられるクリティカルデータの独立したファイルは不要であり、この手法により、ストレージ効率を２％〜１０％向上させることができる。更に、この手法により、クリアなストリームファイルから冗長なＩフレームが除外されるので、更にデータ量の（公称）１７％の更なる削減が実現する。これは、上述したコンポジットストレージモデルＶＯＤシステムに対し、単一のＣＡシステムモデルについて、ビデオサーバディスクストレージ効率を公称２７％（最大３１％）向上させることを意味する。
【００６０】
この手法では、上述した分離されたストレージモデルに比較して、１つのプログラム全体をコピーする必要がなく、１つのＣＡフォーマットを更に追加しても、従来のクリアなＶＯＤサーバインプリメンテーションに比較して、ストレージ量も帯域幅オーバヘッドも増えない。第２のＣＡフォーマットが「フリーである（データ量を増加させない）」理由は、早送り「トリック」モードと、選択暗号化のために用いられる「クリティカル」コンテンツとに同じＩフレームファイルを用いることによって低減される公称１７％のデータ量は、単に、Ｉフレームファイルを複製し、このファイルを代替のＣＡフォーマットで暗号化することによって使用されるためである。
【００６１】
順方向インデクス及び逆方向インデクスを有する動的構成プリ暗号化（DYNAMIC COMPOSITION PRE-ENCRYPTION WITH FORWARD AND REVERSE INDEXING ）
この概念については、参照により本願に援用される、ペドロウ（Pedlow）他により２００４年１月２３日に出願された米国特許出願番号第１０／７６４，０１１、発明の名称「トリックモードビデオオンデマンドのための双方向インデクス（Bi-Directional Indices for Trick Mode Video On Demand）」により詳細に説明されている。
【００６２】
上述した動的構成プリ暗号化の概念を更に進化させることにより、早送り及び巻戻し「トリック」モードを実現するために順方向及び逆方向のシーケンスにファイル内の同じＩフレームを保存するＶＯＤシステムの現在の規則を排除できる。この概念の具体例を図７に示す。これらの順方向及び逆方向のための二重のファイルは、２組のインデクス、すなわち、Ｉフレームファイルを順方向に再生するためのインデクスの組２２２と、Ｉフレームファイルを逆方向に再生するためのインデクスの組２２４とを有する通常の順方向シーケンスであるＩフレームのシーケンス２２０に置き換えられる。適切なインデクスの組は、順方向及び逆方向のいずれの高速再生が望まれているかに応じて選択される。また、順方向インデックスリストは、Ｉフレームファイルを非クリティカルコンテンツファイルに照合して全体のストリームを再構築する際、正常な速度のストリームを再構築するためにも使用される。これにより、クリアな又は再暗号化ＶＯＤシステムにおいて、データ量を最大約２１％削減することができる。コンポジットプリ暗号化ストレージシステムでは、最大約４２％のデータ量削減を実現することができる。
【００６３】
「トリック」モードサブファイル及び「クリティカル」データ暗号化コンテンツファイルを同じにできれば、コンテンツは、他のスキームのように、生来的なストレージ又はシステム能力コストを付加することなく、パッセージ暗号化レベルで通常提案されている約２％より遙かに高い公称約１７％のレベルで選択暗号化することができる。このシステムを機能させるためには、ビデオサーバソフトウェア設計に幾つかの変更を加える必要があるが、これらの変更は、既存の処理に対する変更であり、サーバベンダ側で実質的に新たな開発を行う必要はない。
【００６４】
ＶＯＤビデオサーバ２２にロードされるコンテンツの選択暗号化を実行するためにプリプロセッサを用いることができる。変更されたファイルプロトコルを用いることにより、ＶＯＤビデオサーバ２２は、これらのファイルをインポートし、関連付けることができる。インデクス付与は、プリプロセッサ及びＶＯＤビデオサーバ２２のいずれにより実行してもよい。代替例として、ＶＯＤビデオサーバ２２自体において、全ての選択暗号化前処理を実行してもよい。これは、ＶＯＤビデオサーバ２２アプリケーションを変更し、プリ暗号化のためにコンテンツを準備する処理の間に、ＶＯＤビデオサーバ２２によって呼び出される独立した実行可能プログラムとして、プリプロセッサタスクを追加することによって実現できる。
【００６５】
更に、一実施の形態においては、この手法は、従来のプリ暗号化におけるトリックモードのサポートに関する問題を解決するが、暗号化「保存期間（shelf life）」及びＶＯＤシステムでの使用のためにストリームを準備するために必要な更なる処理に関する他の共通の問題は残る。
【００６６】
動的なＰＳＩデータを作成するためのＶＯＤシステムで採用されている手法の変更は、このアーキテクチャを実現するために用いることができる。ＶＯＤシステムのセッションマネージャ２６は、セッションのために適切な「クリティカル」データファイルを選択するために、特定の加入者が要求したセッションについて、どの限定受信技術が適切であるかを判定することができる。次に、この情報は、セッションのソースとして選択されたＶＯＤビデオサーバ２２に供給され、これにより、セッションについて、限定受信特定データを含む適切なＰＳＩを作成できる。ＶＯＤビデオサーバ２２は、サーバに保存されている各プログラムについて、限定受信リソース（ＥＣＭ）を認識し、これらのリソースには、対応するオーディオ及びビデオデータのためのＰＩＤと共に一意的ＰＩＤが動的に割り当てられる。各特定のセッションのために生成されたＰＳＩは、Ａ／Ｖに割り当てられたＰＩＤを示すことに加えて、各限定受信システムプロバイダに固有の適切なＣＡＳＩＤ及びセッションに関連するＥＣＭに割り当てられたＰＩＤを示すことができる。
【００６７】
この具体例では、上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画では、２つの異なるＣＡシステムをサポートする動的構成プリ暗号化を用いた場合、約３．１５９ＧＢが必要であり、すなわち、必要なデータ量は、約０．５ＧＢ削減される。
【００６８】
セッションベース暗号化ＶＯＤ配信（SESSION-BASED ENCRYPTION VOD DISTRIBUTION）
セッションベースの暗号化では、基本的な前提として、図１に示すような従来の（クリアな）ＶＯＤビデオサーバ２２は、ビデオサーバ２２と、周辺リソース４６であるＱＡＭ変調器との間でトランスポートストリームを暗号化する暗号化器を加えることにより変更される。一実施の形態として、暗号化器は、周辺リソース４６及び／又は他のコンポーネントに統合してもよい。市販されているこのような機器の具体例としては、サイエンティフィックアトランタ社（Scientific-Atlanta）のＭＱＡＭ及びハーモニック社（Harmonic）のＮＳＧプロダクトがある。
【００６９】
複数の独立したＶＯＤセッションを含み、複数の加入者に対応する送出トランスポートストリームは、プラントに、続いて加入者に配信する時点で暗号化される。暗号化及び及び権利の制御は、セッションを制御するセッションマネージャ２６と、ビデオサーバ２２と、限定受信システムとの間のインタラクションに基づいて、定義されたインタフェースを介して行われる。多くのセッションベースＶＯＤアーキテクチャは、以下の共通の短所を共有する。
【００７０】
・権利の調整及び／又は配信及びセッションマネージャ、限定受信システム及びストリーム暗号化器の間の同期が必要である。
【００７１】
・ビデオサーバにロードする前及びシステムに保存されている間にクリアなコンテンツは、剽窃又は海賊行為に晒される虞がある。
【００７２】
・旧型及び代替のストリーム暗号化器の両方を追加するための更なるコストが必要である。
【００７３】
・旧型ストリーム暗号化器を使用するには、かなりの密度（セッション容量）が要求される。
【００７４】
・サブジェクトに関係するＭＳＯに基づくセッションベースＶＯＤストリームは、ある製造業者からの限定受信装置ではサポートされないことがある。
【００７５】
セッションベース暗号化では（プリ暗号化スキームと比較して）、同じプログラムの全てのセッションのために用いられる固有の暗号鍵の適用により、安全性が低下する。
【００７６】
多くの場合、ビデオサーバは、特定のセッションのために用いられる限定受信方法に対応する特別なＰＳＩを生成する必要はない。ビデオサーバのダウンストリーム側にある暗号化器は、暗号化の時点／ポイントにおいて、処理される各セッションに固有のＣＡ情報を添付する。ＶＯＤセッションマネージャ２６は、どのストリームをどのＣＡ技術で処理するかを管理し、幾つかの場合、特定のセッションに適切な暗号化器を介する／暗号化器へのストリームの動的なルーティングを管理する。
【００７７】
他のアーキテクチャと同様に、セッションベースシステムの基本アーキテクチャには幾つかの変形例があり、以下では、これらの変形例について説明する。
【００７８】
分離セッションベース暗号化（SEGREGATED SESSION BASED ENCRYPTION）
分離セッション暗号化（segregated session encryption）は、単一のＶＯＤシステムに関連して動作する複数の限定受信システムへのセッションベースの暗号化の拡張である。図８は、分離セッションベース暗号化システム２４０の例示的なアーキテクチャを示している。分離セッションベース暗号化システム２４０は、トランスポートストリーム、及びこれに基づく単一の共通の限定受信フォーマットを搬送するＲＦキャリアを介して、ＶＯＤビデオサーバ２２から加入者端末装置５０に送出ストリームをルーティングすることによって、特定の加入者セッションのために適切に暗号化されたストリームを提供する。他の限定受信フォーマットを用いるセッションは、他の等しく暗号化されたトランスポート／キャリアに同様に制約（分離）される。ＣＡシステムの間でリソースは共有されず、各ＣＡシステムは個別に動作する。
【００７９】
新たなセッションの開始の間、ＶＯＤセッションマネージャ２６は、加入者端末装置５０から直接受信した情報又は課金システム又は他のデータベース等の他のソースから受信した情報に基づいて、要求を行った加入者端末装置５０がどの限定受信フォーマットを用いるかを判定する。そして、ＶＯＤセッションマネージャ２６は、加入者のサービスエリアにサービスを提供するＲＦノードにアクセスできる適切な暗号化リソース１８４、１８８、１９４へのパスを決定する。この処理は、大規模集中型のクリアなＶＯＤシステムが、要求を行った加入者にストリームを提供できる適切なビデオサーバを検出する場合と同様の手法により実現できる。一旦、適切なルートが決定すると、ルーティングマトリクス／再マルチプレクサ２４２及びルーティングマトリクス２４４が、それぞれ、適切なルーティングを提供する。
【００８０】
一旦、ルーティングマトリクスの解が求められると、セッションマネージャ２６は、ルーティング要素の構成を調整し、ＣＡシステムに対し、割り当てられたトランスポートリソース（ＰＩＤ）を参照して、セッションに暗号化を適用するよう指示する。
【００８１】
このシステムは、新たなセッションに適用するために使用可能なリソース及び使用可能なスペクトルトランスポートスロットを判定する複雑なリアルタイムの管理要求を提供する。このシステムは、ＶＯＤビデオサーバ２２及び暗号化器１８８の間でストリームルーティング（スイッチ構造）を実行する設備を用いるが、これらの機能は、システム内の他の要素に統合して利用してもよい。等しく暗号化されたトランスポートストリーム及びキャリアにおけるセッションの分離（segregation）を維持するために、更なるスペクトルを用いる。
【００８２】
分離セッションベース暗号化システム２４０等の分離セッションベース暗号化スキームは、異なる限定受信フォーマットのセッションを同時にサポートする必要があるため、様々な度合いで、例えば、暗号化器１８８等の暗号化リソースの複製を用いる。慎重なトラヒックモデリングを行うことにより、システム能力／リソース使用可能性及び設備投資の間のトレードオフを最適化できる。
【００８３】
上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画では、２つの異なるＣＡシステムをサポートする分離セッションベース暗号化を用いた場合も、約３．６１８ＧＢが必要である。このシステムは、動的構成プリ暗号化の章に開示されている手法と同様の手法で最適化できる。巻戻しのための１つのＩフレームファイルを削除し、残りのＩフレームファイルのために作成されたインデクスの組を、早送り及び巻戻しのビデオシーケンスをサポートするために二重に使用してもよい。これにより、例示的な映画に必要な総ストレージ量を３．１５９ＧＢに削減できる。
【００８４】
コンポジットセッションベース暗号化（COMPOSITE SESSION BASED ENCRYPTION ）
コンポジットセッションベース暗号化法（セッションベース暗号化法の変形）は、加入者に提供されるトランスポートストリーム／キャリアを異なる暗号化方式で暗号化する点を除いて分離暗号化法と同様であり、この手法を、図９のシステム２６０を用いて説明する。単一のトランスポートは、個々の加入者セッションを表すＭＰＥＧプログラムベースで独自に動作する２つ以上の限定受信フォーマットの如何なる組合せを含んでいてもよい。
【００８５】
このスキームは、使用可能な暗号化リソースを判定するために用いられる複雑なリアルタイムのリソース管理処理の幾つかを排除し、これに代えて、暗号化リソースが照合された組になくてはならないという要求によりこの問題を処理する。
【００８６】
ＶＯＤセッションマネージャ２６は、所定の加入者セッションのためにどのＣＡフォーマットが適切であるかを判定し、及び加入者のサービスエリアを表すノードに接続できるＶＯＤビデオサーバ２２を判定する。そして、ＶＯＤセッションマネージャ２６は、ノードに接続された暗号化「セット」内の適切なＣＡリソースを起動する。なお、ここでは、ＶＯＤパラダイム内の加入者セッションの間で共通のコンテンツが共有されることはないため、選択暗号化のパッセージ処理等の処理は、採用しない。考慮すべき技術的課題は、旧型暗号化及び／又は再多重化設備の特定の組合せを含むシステムの構成である。これは、再多重化を実行する機器内で代替の暗号化が実行される場合、特に重要である。このために用いることができる市販の製品としては、ハーモニックＮＳＧ（Harmonic NSG）がある。旧型システムが告知されていないＰＩＤを有するデータ又は深刻なレーテンシーを有するデータを送信する場合、再多重化を実行する機器がこれらの要求を検知できない問題が生じることがある。
【００８７】
図１０は、コンポジットセッションベース暗号化システムにおけるストリームファイルからコンポジットストリームへの暗号化コンテンツフローを表している。ストリームファイル２６４は、旧型暗号化機器２６６によって処理され、ストリームファイル２７０は、代替のＣＡ暗号化器２７４によって処理される。旧型暗号化器２６６、２７４からの出力ストリームは、ストリーム再マルチプレクサ２８０において多重化され、これにより、加入者への出力としてコンポジットストリームが生成される。
【００８８】
上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画では、２つの異なるＣＡシステムをサポートするコンポジットセッションベース暗号化を用いた場合も、約３．６１８ＧＢが必要である。このシステムは、動的構成プリ暗号化の章に開示されている手法と同様の手法で最適化できる。巻戻しのための１つのＩフレームファイルを削除し、残りのＩフレームファイルのために作成されたインデクスの組を、早送り及び巻戻しのビデオシーケンスをサポートするために二重に使用してもよい。これにより、例示的な映画に必要な総ストレージ量を３．１５９ＧＢに削減できる。
【００８９】
バッチベース暗号化ＶＯＤ配信（BATCH-BASED ENCRYPTION VOD DISTRIBUTION）
図１１は、ＶＯＤ配信のためのセッションベースメカニズムの変形であるバッチベースの暗号化の概念として、セッション及びプリ暗号化アーキテクチャの両方の最良の多くの側面を表している。図１１に示すように、バッチベースＶＯＤシステムは、本明細書に開示する他のシステムとは異なるトポロジを有している。
【００９０】
コンテンツは、セッションベースのシステムと同様に、ＶＯＤビデオサーバ２２にクリアな形式で完全に保存してもよいが、コンテンツは、動的構成アーキテクチャの場合と同様に、「クリティカル」パケットを表すファイルと、非クリティカルパケットを表すファイルとの２つのファイルに保存される。また、図１１に示すように、「クリティカル」パケットファイルを「トリック」モードＩフレームファイル３１４、３１６として使用可能にすることにより、ストレージ効率を動的構成アーキテクチャと同様に向上させることができる。なお、ここでは、動的構成アーキテクチャとは異なり、「クリティカル」パケットは、ＲＡＩＤファイル７０内に暗号化されずに保存される。更に、このスキームは、サポートされる各限定受信システムのために「クリティカル」パケットファイルの独立したコピーを維持する要求が全くない点が動的構成アーキテクチャとは異なり、このため、クリティカルパケットがＩフレームと同じであれば、他のアーキテクチャに比べて、サポートされる限定受信システム毎にストレージされるデータ量を１２％〜２１％更に削減することができる。この他の場合、クリティカルコンテンツは、例えば、約２〜１０パーセントとなる。
【００９１】
早送りＩフレームは、通常、暗号化されない。このため、クリティカルコンテンツは、特定され、個別のファイルに保存される。一旦、暗号化フォーマットが決定されると、データは、適切な暗号化器を介して最大レートにバーストされ、一時記憶装置３１０に保存される。通常の非クリティカルコンテンツは、ストレージ装置３２４に送信される。この後、クリティカルコンテンツ及び非クリティカルコンテンツは、通常のトランスポート速度でＳＴＢに送信するために、マルチプレクサ及びバッファ８４によってスプールされ、多重化される。
【００９２】
このように、この具体例では、一実施の形態に基づくビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法は、選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理する。第１及び第２の部分は、第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置から、コンテンツの配信の要求を受け取るまで保存される。そして、第１の部分は、旧型のバルク暗号化器３０２においてバルク暗号化され、これによりストレージ装置３２０に保存される暗号化された第１の部分が生成される。暗号化された第１の部分は、一時記憶装置３１０に一時的に保存される。第２の部分は、端末装置への配信のために一時記憶装置３１０にキューイングされる。選択暗号化コンテンツのストリームは、暗号化された第１の部分及び第２の部分から組み立てられる。
【００９３】
図１２は、図７に関連して説明したように、トリック再生を提供するためにインデクスを二重に利用する点を除いて図１１と同様のシステムを示している。
【００９４】
セッションマネージャ２６が新たなセッションを開始すると、加入者端末装置５０の要求に基づき、加入者の設備に適する暗号化方式が判定される。クリアな非クリティカルコンテンツを含む選択された特徴を有するファイルは、再生出力のために、ＶＯＤビデオサーバ２２においてキューイングされる。更に、「クリティカル」パケットのクリアなストリームを含む第２のファイルがアクセスされる。このファイルのコンテンツは、ＶＯＤビデオサーバ２２の専用ポートを介して、持続可能なトランスポートメディアデータレート（Ｇｉｇ−Ｅの場合ｌギガビット毎秒、ＡＳＩの場合２００＋メガビット毎秒、ＤＨＥＩの場合３８．８メガビット毎秒）で、セッションマネージャによって特定される暗号化リソース、すなわち、旧型のバルク暗号化機器３０２又は代替のＣＡ暗号化器３０６に、直ちに直接ストリーミングされる。このＩフレームのバースト転送ファイルは、プログラム内でビデオフレームの約１２％〜２１％のみを構成し（ここでは、クリティカルコンテンツがＩフレームに等しいと仮定する。）、旧型のバルク暗号化器３０２、３０６及びトランスポートメディアが維持できる最高の速度でバルク暗号化される。暗号化器から提供される暗号化Ｉフレームコンテンツは、ＶＯＤビデオサーバ２２内のＲＡＭ又はディスクバッファリソースに格納される。この場合、公称（約）１７％のＩフレームコンテンツを有する２時間の映画であれば、１セッションあたり４５０メガバイトの一時記憶領域が要求される。
【００９５】
プログラム再生が開始されると、マルチプレクサは、送出トランスポートを提供するストリームバッファ内で、クリアな、非クリティカルコンテンツコンポーネントファイル、及び上述のように、ＶＯＤビデオサーバによって捕捉し戻されたより小さいバッチ暗号化コンテンツ内のインデクスに基づいて、パケットを正しい順序に再構築する。
【００９６】
このアーキテクチャの一実施の形態では、動的構成アーキテクチャの説明及び前章の説明の両方で述べたストレージ効率に加えて、更に重要な利点が提供される。「クリティカル」パケットファイルのバッチ暗号化により、ＶＯＤコンテンツの暗号化配信を提供するために必要な暗号化器の数を大幅に削減することができる。このアーキテクチャを用いて２つの独立した限定受信システムをサポートし、同じファイル内にＩフレーム及びクリティカルコンテンツが存在し、典型的なＩフレームオーバヘッド（−１７％）を用いると仮定した場合、セッションベースアーキテクチャ（６０：１）では、暗号化器の単一の対（旧型及び代替の対）が６０対の暗号化器と同数のセッションをサポートできる。セッションベース暗号化と共有される、プリ暗号化スキームに対する他の利点としては、同じプログラムの全てのセッションについて固有の暗号鍵を用いることによる安全性の向上がある。
【００９７】
他の実施の形態では、Ｉフレームのセッションをプリ暗号化し、後に使用するためにこれらをバッファに保存する。この手法により、ファイルをバッチ暗号化するために必要な時間オーバヘッドのため、新たなセッションを提供する際にレーテンシーは生じない。配信のために使用可能なセッションの一定の「在庫」を維持するために、プリ暗号化Ｉフレームのバッファは、バックグラウンドで実行してもよい。
【００９８】
動的なＰＳＩデータを作成するためにＶＯＤシステムによって採用される手法は、このアーキテクチャを実現するために変更できる。ＶＯＤシステムセッションマネージャは、特定の加入者が要求したセッションについて、どの限定受信技術が適切であるかを判定することができる。次に、この情報は、セッションのソースとして選択されたビデオサーバに供給され、これにより、セッションについて、限定受信特定データを含む適切なＰＳＩを作成できる。ビデオサーバは、サーバに保存されている各プログラムについて、限定受信リソース（ＥＣＭ）を認識し、これらのリソースには、対応するオーディオ及びビデオデータのためのＰＩＤと共に一意的ＰＩＤが動的に割り当てられる。各特定のセッションのために生成されたＰＳＩは、Ａ／Ｖに割り当てられたＰＩＤを示すことに加えて、各限定受信システムプロバイダに固有の適切なＣＡＳＩＤ及びセッションに関連するＥＣＭに割り当てられたＰＩＤを示すことができる。
【００９９】
上述した例示的な映画の場合、クリアなＶＯＤ状態で３．６１８ＧＢのデータ量を有する同じ映画では、２つの異なるＣＡシステムをサポートするバッチベース暗号化を用いた場合、２．７００ＧＢが必要である。
【０１００】
このように、一実施の形態に基づくビデオオンデマンドサーバ構成は、選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理する選択暗号化プロセッサからコンテンツを受け取る。この構成は、少なくとも１つのコンピュータにより読取可能なストレージ装置を備える。プロセッサは、少なくとも１つのコンピュータにより読取可能なストレージ装置に第１及び第２の部分を保存する。プロセッサは、第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信のための要求を受け取ると、バルク暗号化処理を用いて第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成する暗号化器に、第１の部分を送るようにプログラミングされる。そして、プロセッサは、暗号化された第１の部分をバッファに保存し、加入者端末装置への配信のために、第２の部分をキューイングする。そして、プロセッサは、暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツストリームを構築するようにプログラミングされる。
【０１０１】
図１３は、ステップ４０４から開始される、ＶＯＤコンテンツのバッチベース暗号化の一実施の形態に基づく処理４００のフローチャートを示している。この実施の形態では、コンテンツ（例えば、映画等）は、ステップ４０８において、クリアなコンテンツのためのファイル及び暗号化コンテンツのためのファイルの２つの個別のファイルとして、ＶＯＤビデオサーバ２２に保存される。選択暗号化処理では、コンテンツのある選択された部分が暗号化され、残りのコンテンツは、暗号化されないまま残される。第１のファイルは、選択暗号化選択処理において暗号化されていないまま残されるように指定された全てのコンテンツを含む。第２のファイルは、選択暗号化選択処理において、暗号化するように指定された全てのコンテンツを含む。ステップ４１２において、コンテンツ要求を検出すると、第１のファイルからのクリアなまま（暗号化されないまま）残されるように指定されたコンテンツをスプールし、ステップ４１６において、加入者への配信のためにキューイングする。
【０１０２】
この具体例では、暗号化について、ＣＡ１及びＣＡ２（例えば、旧型暗号化及び代替の暗号化）を選択でき、すなわち、２つの可能性がある。加入者のＳＴＢは、ＣＡ１又はＣＡ２のいずれかの下でしか平文化を行うことができない場合が多く、そこで、ステップ４２０において、どの限定受信システムがコンテンツを要求したＳＴＢに関連しているかを判定する。この判定は、様々な手法で実現でき、例えば、コンテンツが要求された時点の情報に基づいて行ってもよく、又はデータベース（例えば、課金装置３４又は他の場所に保存されているデータベース）の情報を参照して行ってもよい。ＣＡ１方式で暗号化されたコンテンツを平文化できるＳＴＢから要求があった場合、ステップ４２４において、選択暗号化アルゴリズムによって暗号化するように指定されたコンテンツを含む第２のファイルをＣＡ１暗号化方式を用いてバルク暗号化する。一方、ＣＡ２方式で暗号化されたコンテンツを平文化できるＳＴＢから要求があった場合、ステップ４３２において、選択暗号化アルゴリズムによって暗号化するように指定されたコンテンツを含む第２のファイルをＣＡ２暗号化方式を用いてバルク暗号化する。
【０１０３】
いずれの場合も、ステップ４２４又はステップ４３２からの暗号化コンテンツは、ステップ４３６において、要求側のＳＴＢへの再生出力のためにバッファリングされる。そして、ステップ４４０において、要求ＳＴＢにコンテンツをストリーミングすることによってコンテンツを再生出力する。この処理は、第１のファイルからキューイングされているクリアなコンテンツと、第２のファイルからの暗号化コンテンツとから完全なコンテンツストリームを再構築することによって実現される。そして、コンテンツは、ステップ４４０において、ユーザＳＴＢにストリーミングされ、処理は、ステップ４４８で終了する。
【０１０４】
このように、本発明の一実施の形態に基づくビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法は、選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップと、第１の部分を保存するステップと、第２の部分を保存するステップと、第１の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るステップと、バルク暗号化処理を用いて第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するステップと、暗号化された第１の部分をバッファに保存するステップと、端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うステップと、暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するステップとを有する。
【０１０５】
また、一実施の形態に基づくビデオオンデマンド（ＶＯＤ）配信方法は、選択暗号化方式の下で暗号化するコンテンツの第１の部分を選択し、暗号化しないまま残すコンテンツの第２の部分を選択することにより、ビデオオンデマンドで配信されるコンテンツを処理するステップと、特定の平文化法に関連する平文化機能を有する端末装置からコンテンツの配信の要求を受け取るステップと、複数の可能な暗号化法の１つである特定の暗号化法の下で、バルク暗号化処理を用いて第１の部分を暗号化し、暗号化された第１の部分を生成するステップと、第１の部分を第１のファイルに保存するステップと、第２の部分を第２のファイルに保存するステップと、暗号化された第１の部分をバッファに保存するステップと、端末装置への第２の部分の配信のためのキューを行うステップと、暗号化された第１の部分及び第２の部分から選択暗号化コンテンツを構築するステップとを有する。一実施の形態では、第１及び第２の部分は、第１及び第２のファイルとしてＶＯＤサーバに保存してもよい。
【０１０６】
以上の説明から、上述の例示的な実施の形態の幾つかは、例えば、ビデオサーバ又はサーバ２２、又はセッションマネージャ２６として機能するプログラミングされたプロセッサを用いて実現してもよいことは当業者にとって明らかである。
【０１０７】
なお、本発明は、このような実施例に限定されるわけではなく、他の実施の形態は、特定用途のハードウェア等のハードウェアコンポーネントの等価物を用いても実現でき、及び／又は専用のプロセッサを用いても実現できる。同様に、汎用コンピュータ、マイクロプロセッサを用いたコンピュータ、マイクロコントローラ、光コンピュータ、アナログコンピュータ、専用プロセッサ、及び／又は専用ハードワイヤード論理回路を用いて、本発明の実施例と等価な構成を構築することもできる。
【０１０８】
また、上述の開示から、上述の実施例を実現するためのプログラミング動作、処理及びこれらに関連するデータは、本発明の範囲を逸脱することなく、読出専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）素子、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）素子、ネットワークメモリ装置、光ストレージ装置、磁気ストレージ装置、光磁気ストレージ装置、フラッシュメモリ、コアメモリ、及び／又はこの他の同等のストレージ技術を用いても実現できることは当業者には明らかである。これらと同様のストレージ装置は、等価物とみなすことができる。
【０１０９】
本発明の幾つかの実施の形態は、適切な電気的な記録媒体に記録することができ、適切な電子通信媒体を介して伝送することができる、上述のフローチャートで概略的に説明したプログラミングインストラクションを実行するプログラムされたプロセッサを用いて実現される。なお、上述した処理は、本発明の範囲を逸脱することなく様々に変形でき、様々な適切なプログラミング言語を用いて記述できることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、実行される動作の順序を変更でき、他の動作を加えることも幾つかの動作を省略することもできる。また、本発明の範囲を逸脱することなく、エラー修正処理を追加及び／又は拡張してもよく、ユーザインタフェース及び表示される情報を様々に変更してもよい。これらの変形も等価であるとみなされる。
【０１１０】
ここに説明した機能を実現する特定の回路に関連して本発明の一実施の形態を開示したが、１つ以上のプログラミングされたプロセッサ上で実行される同等なソフトウェア又はファームウェアを用いてこの回路機能を実現する他の実施の形態も想定される。汎用コンピュータ、マイクロプロセッサを用いたコンピュータ、マイクロコントローラ、光コンピュータ、アナログコンピュータ、専用プロセッサ、及び／又は専用ハードワイヤード論理回路を用いて、本発明の実施例と等価な構成を構築することもできる。他の実施の形態は、特定用途のハードウェア等のハードウェアコンポーネントの等価物を用いても実現でき、及び／又は専用のプロセッサを用いても実現できる。
【０１１１】
ソフトウェア及び／又はファームウェアの実施の形態は、一具体例においては、上述のフローチャートで概略的に説明したプログラミング命令を実行するプログラミングされたプロセッサを用いて実現してもよく、このプログラミング命令は、如何なる適切な電子媒体又はコンピュータにより読取可能な媒体（読出専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）素子、ランダムアクセスメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）素子、ネットワークメモリ装置、光ストレージ装置、磁気ストレージ装置、光磁気ストレージ装置、フラッシュメモリ、コアメモリ、及び／又はこの他の揮発性又は不揮発性技術）に保存してもよく、及び／又は如何なる適切な電子通信媒体を介して送信してもよい。なお、上述した処理は、本発明の範囲を逸脱することなく様々に変形でき、様々な適切なプログラミング言語を用いて記述できることは当業者にとって明らかである。例えば、本発明の範囲から逸脱することなく、実行される動作の順序を変更でき、他の動作を加えることも幾つかの動作を省略することもできる。また、本発明の範囲を逸脱することなく、エラー修正処理を追加及び／又は拡張してもよく、ユーザインタフェース及び表示される情報を様々に変更してもよい。これらの変形も等価であるとみなされる。
【０１１２】
本発明を特定の具体例を用いて説明してきたが、当業者は、上述の説明から多くの代替例、修正例、変更例、変形例を想到することができる。これらの代替例、修正例、変更例、変形例は、本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】クリアなビデオＶＯＤシステムのブロック図である。
【図２】ＶＯＤシステムにおいてトリックモード動作をサポートするためのＩフレームデータのストレージを示す図である。
【図３】単一の（旧型）暗号化システムを用いるプリ暗号化ＶＯＤシステムのブロック図である。
【図４】本発明の一実施の形態であるハイブリッドコンポジットＶＯＤシステムアーキテクチャのブロック図である。
【図５】本発明の一実施の形態である再暗号化ＶＯＤアーキテクチャのブロック図である。
【図６】本発明の一実施の形態に基づく動的構成プリ暗号化ＶＯＤアーキテクチャを示す図である。
【図７】本発明の一実施の形態に基づく、二重のトリック再生インデクスを用いる動的構成プリ暗号化ＶＯＤアーキテクチャを示す図である。
【図８】本発明の一実施の形態に基づく分離セッションベース暗号化ＶＯＤアーキテクチャのブロック図である。
【図９】本発明の一実施の形態に基づくコンポジットセッションベース暗号化ＶＯＤアーキテクチャのブロック図である。
【図１０】本発明の一実施の形態に基づくコンポジットセッションベース暗号化コンテンツフローを示す図である。
【図１１】本発明の一実施の形態に基づくバッチベースＶＯＤサーバコンテンツフローを示す図である。
【図１２】本発明の一実施の形態に基づく最適化されたバッチベース暗号化ＶＯＤサーバコンテンツフローを示す図である。
【図１３】バッチベース暗号化ＶＯＤのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【国際調査報告】
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