(57)【要約】【課題】  セキュリティを確保しつつ、暗号・復号処理の負荷を軽減させることができる。【解決手段】  デジタルコンテンツ配信システム１０は、デジタルコンテンツを配信するデジタルコンテンツ暗号化装置１、配信されたデジタルコンテンツを再生する複数の利用者端末２ｉ、およびデジタルコンテンツ暗号化装置と利用者端末２ｉとを接続するインターネット網などの通信ネットワーク３を備えており、デジタルコンテンツ暗号化装置１がデジタルコンテンツをキーデータフレームデータと差分情報フレームデータに分割し、暗号化したキーデータフレームデータおよび構成情報データ、暗号化されない差分情報フレームデータ並びに暗号化した鍵を利用者端末２ｉに配信すると、利用者端末２ｉは、鍵を用いて暗号化されたデータを復号化し、かつ構成情報データからデジタルコンテンツデータを再構成して、再生する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のフレーム間隔ごとに生成される再生可能なキーフレームデータ、および該キーフレームデータからの差分情報で生成される差分情報フレームデータを用いて、データ圧縮されたデジタルコンテンツデータを暗号化するデジタルコンテンツ暗号化装置であって、
前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、前記デジタルコンテンツデータを前記キーフレームデータと前記差分情報フレームデータとに分割するデータ分割手段と、
前記キーフレームデータを所定の鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、
暗号化されたキーフレームデータ、前記差分情報フレームデータ、前記フレーム間隔に関する情報、および前記鍵を記憶する記憶手段と、
を有することを特徴とするデジタルコンテンツ暗号化装置。
【請求項２】
前記記憶手段に記憶された情報をコンピュータネットワークを介して前記デジタルコンテンツを再生する利用者端末に配信する配信手段を有することを特徴とする請求項１記載のデジタルコンテンツ暗号化装置。
【請求項３】
前記配信手段は、前記利用者端末に前記キーフレームデータをユニキャストで配信し、前記差分情報フレームデータをマルチキャストで配信することを特徴とする請求項２記載のデジタルコンテンツ暗号化装置。
【請求項４】
前記暗号化手段は、前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により暗号化することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタルコンテンツ暗号化装置。
【請求項５】
前記フレーム間隔に関する情報は、前記デジタルコンテンツ全体のデータサイズ、グループサイズ、フレームレートおよびビットレートに関する情報を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のデジタルコンテンツ暗号化装置。
【請求項６】
所定のフレーム間隔ごとに生成される再生可能なキーフレームデータ、および該キーフレームデータからの差分情報で生成される差分情報フレームデータを用いて、データ圧縮されたデジタルコンテンツデータを暗号化するデジタルコンテンツ暗号化方法であって、
前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、前記デジタルコンテンツデータを前記キーフレームデータと前記差分情報フレームデータとに分割するデータ分割ステップと、
前記キーフレームデータを所定の鍵を用いて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されたキーフレームデータ、前記差分情報フレームデータ、前記フレーム間隔に関する情報および前記鍵を所定の記憶手段に記憶する記憶ステップと、
を有することを特徴とするデジタルコンテンツ暗号化方法。
【請求項７】
前記記憶手段に記憶された情報をコンピュータネットワークを介して前記デジタルコンテンツを再生する利用者端末に配信する配信ステップを有することを特徴とする請求項６記載のデジタルコンテンツ暗号化方法。
【請求項８】
前記配信ステップは、前記利用者端末に前記キーフレームデータをユニキャスト送信し、前記差分情報フレームデータをマルチキャスト送信することを特徴とする請求項７記載のデジタルコンテンツ暗号化方法。
【請求項９】
所定のフレーム間隔ごとに生成される再生可能なキーフレームデータ、および該キーフレームデータからの差分情報で生成される差分情報フレームデータを用いて、データ圧縮されたデジタルコンテンツデータを暗号化するためのコンピュータが読み取り可能なデジタルコンテンツ暗号化プログラムであって、
前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、前記デジタルコンテンツデータを前記キーフレームデータと前記差分情報フレームデータとに分割するデータ分割ステップと、
前記キーフレームデータを所定の鍵を用いて暗号化する暗号化ステップと、
暗号化されたキーフレームデータ、前記差分情報フレームデータ、前記フレーム間隔に関する情報および前記鍵を所定の記憶手段に記憶する記憶ステップと、
を前記コンピュータに実行させることを特徴とするデジタルコンテンツ暗号化プログラム。
【請求項１０】
前記記憶手段に記憶された情報をコンピュータネットワークを介して前記デジタルコンテンツを再生する利用者端末に配信する配信ステップを前記コンピュータに実行させることを特徴とする請求項９記載のデジタルコンテンツ暗号化プログラム。
【請求項１１】
前記配信ステップは、前記利用者端末に前記キーフレームデータをユニキャスト送信し、前記差分情報フレームデータをマルチキャスト送信することを特徴とする請求項１０記載のデジタルコンテンツ暗号化プログラム。
【請求項１２】
前記暗号化ステップは、前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により暗号化することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のデジタルコンテンツ暗号化プログラム。
【請求項１３】
前記フレーム間隔に関する情報は、前記デジタルコンテンツのデータサイズ、グループサイズ、フレームレートおよびビットレートに関する情報を有することを特徴とする請求項９乃至１２のいずれか１項に記載のデジタルコンテンツ暗号化プログラム。  
【請求項１４】
請求項１記載のコンテンツ暗号化装置により暗号化されたデジタルコンテンツを再生するための利用者端末が読み取り可能なデジタルコンテンツ復号化プログラムであって、
前記記憶手段に記憶された情報を有する前記利用者端末に、
前記鍵を用いて前記暗号化されたキーフレームデータを復号化する復号化ステップと、
前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、復号化されたキーフレームデータおよび前記差分情報フレームデータから前記デジタルコンテンツデータを再構成するデータ再構成ステップと、
を実行させることを特徴とするデジタルコンテンツ復号化プログラム。
【請求項１５】
請求項２記載のコンテンツ暗号化装置により暗号化されたデジタルコンテンツを再生するための利用者端末が読み取り可能なデジタルコンテンツ復号化プログラムであって、
前記コンピュータネットワークを介して前記記憶手段に記憶された情報を取得するデータ取得ステップと、
前記鍵を用いて前記暗号化されたキーフレームデータを復号化する復号化ステップと、
前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、復号化されたキーフレームデータおよび前記差分情報フレームデータから前記デジタルコンテンツデータを再構成するデータ再構成ステップと、
を前記利用者端末に実行させることを特徴とするデジタルコンテンツ復号化プログラム。
【請求項１６】
前記暗号化手段は、前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により暗号化し、
前記復号化ステップは、暗号化された前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により復号することを特徴とする請求項１４又は１５記載のデジタルコンテンツ復号化プログラム。
【請求項１７】
前記フレーム間隔に関する情報は、前記デジタルコンテンツのデータサイズ、グループサイズ、フレームレートおよびビットレートに関する情報を有することを特徴とする請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載のデジタルコンテンツ復号化プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動画データをはじめとするデジタルコンテンツを暗号化するデジタルコンテンツ暗号化技術に関し、特に、フレーム間予測によりデータ圧縮されたコンテンツデータに好適に利用できるものである。
【背景技術】
【０００２】
ブロードバンド時代の到来により、インターネット網などの通信ネットワークを介して映像や音楽などの大容量デジタルコンテンツを利用者に提供するコンテンツ配信サービスが盛んとなってきている。このようなコンテンツ配信サービスを提供するＡＳＰ（Application Service Provider）は、コンテンツオーサリング（デジタル化、データ圧縮化、暗号化）、コンテンツ配信、著作権管理、課金・決済などの機能を備えて、デジタルコンテンツの流通を促進している。
【０００３】
尚、この出願に関連する先行技術文献情報としては、次のものがある。
【非特許文献１】マイクロソフト株式会社、“Ｗｉｎｄｏｗｓ  Ｍｅｄｉａ  ９  Ｓeries”、[Online]、［平成１６年１月５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.microsoft.com/japan/windows/windowsmedia/default.aspx＞
【非特許文献２】ＮＴＴコミュニケーションズ株式会社、“ｅＭＥＤＩＡＷＩＮＧ”、[Online]、［平成１６年１月５日検索］、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.ntt.com /emedia/index.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したデジタルコンテンツの配信においては、セキュリティ保護の観点からデジタルコンテンツ全体に暗号化を施して、コンテンツ配信を行うのが一般的となっている。しかしながら、映像や音楽などのマルチメディアデータはデータ量が膨大であるため、デジタルコンテンツ全体に暗号化を施すと、暗号化および復号化処理への負荷が大きいという課題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、セキュリティを確保しつつ、暗号・復号処理の負荷を軽減させることができるデジタルコンテンツ暗号化装置、デジタルコンテンツ暗号化方法およびデジタルコンテンツ暗号化プログラム、並びにデジタルコンテンツ復号化プログラム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】
【０００６】
上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明は、所定のフレーム間隔ごとに生成される再生可能なキーフレームデータ、および該キーフレームデータからの差分情報で生成される差分情報フレームデータを用いて、データ圧縮されたデジタルコンテンツデータを暗号化するデジタルコンテンツ暗号化装置であって、前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、前記デジタルコンテンツデータを前記キーフレームデータと前記差分情報フレームデータとに分割するデータ分割手段と、前記キーフレームデータを所定の鍵を用いて暗号化する暗号化手段と、暗号化されたキーフレームデータ、前記差分情報フレームデータ、前記フレーム間隔に関する情報、および前記鍵を記憶する記憶手段と、を有することを要旨とする。
【０００７】
請求項２記載の本発明は、請求項１記載の発明において、前記記憶手段に記憶された情報をコンピュータネットワークを介して前記デジタルコンテンツを再生する利用者端末に配信する配信手段を有することを要旨とする。
【０００８】
請求項３記載の本発明は、請求項２記載の発明において、前記配信手段は、前記利用者端末に前記キーフレームデータをユニキャストで配信し、前記差分情報フレームデータをマルチキャストで配信することを要旨とする。
【０００９】
請求項４記載の本発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の発明において、前記暗号化手段は、前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により暗号化することを要旨とする。
【００１０】
請求項５記載の本発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記フレーム間隔に関する情報は、前記デジタルコンテンツ全体のデータサイズ、グループサイズ、フレームレートおよびビットレートに関する情報を有することを要旨とする。
【００１１】
請求項６記載の本発明は、所定のフレーム間隔ごとに生成される再生可能なキーフレームデータ、および該キーフレームデータからの差分情報で生成される差分情報フレームデータを用いて、データ圧縮されたデジタルコンテンツデータを暗号化するデジタルコンテンツ暗号化方法であって、前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、前記デジタルコンテンツデータを前記キーフレームデータと前記差分情報フレームデータとに分割するデータ分割ステップと、前記キーフレームデータを所定の鍵を用いて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されたキーフレームデータ、前記差分情報フレームデータ、前記フレーム間隔に関する情報および前記鍵を所定の記憶手段に記憶する記憶ステップと、を有することを要旨とする。
【００１２】
請求項７記載の本発明は、請求項６記載の発明において、前記記憶手段に記憶された情報をコンピュータネットワークを介して前記デジタルコンテンツを再生する利用者端末に配信する配信ステップを有することを要旨とする。
【００１３】
請求項８記載の本発明は、請求項７記載の発明において、前記配信ステップは、前記利用者端末に前記キーフレームデータをユニキャスト送信し、前記差分情報フレームデータをマルチキャスト送信することを要旨とする。
【００１４】
請求項９記載の本発明は、所定のフレーム間隔ごとに生成される再生可能なキーフレームデータ、および該キーフレームデータからの差分情報で生成される差分情報フレームデータを用いて、データ圧縮されたデジタルコンテンツデータを暗号化するためのコンピュータが読み取り可能なデジタルコンテンツ暗号化プログラムであって、前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、前記デジタルコンテンツデータを前記キーフレームデータと前記差分情報フレームデータとに分割するデータ分割ステップと、前記キーフレームデータを所定の鍵を用いて暗号化する暗号化ステップと、暗号化されたキーフレームデータ、前記差分情報フレームデータ、前記フレーム間隔に関する情報および前記鍵を所定の記憶手段に記憶する記憶ステップと、を前記コンピュータに実行させることを要旨とする。
【００１５】
請求項１０記載の本発明は、請求項９記載の発明において、前記記憶手段に記憶された情報をコンピュータネットワークを介して前記デジタルコンテンツを再生する利用者端末に配信する配信ステップを前記コンピュータに実行させることを要旨とする。
【００１６】
請求項１１記載の本発明は、請求項１０記載の発明において、前記配信ステップは、前記利用者端末に前記キーフレームデータをユニキャスト送信し、前記差分情報フレームデータをマルチキャスト送信することを要旨とする。
【００１７】
請求項１２記載の本発明は、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載の発明において、前記暗号化ステップは、前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により暗号化することを要旨とする。
【００１８】
請求項１３記載の本発明は、請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の発明において、前記フレーム間隔に関する情報は、前記デジタルコンテンツのデータサイズ、グループサイズ、フレームレートおよびビットレートに関する情報を有することを要旨とする。  
請求項１４記載の本発明は、請求項１記載のコンテンツ暗号化装置により暗号化されたデジタルコンテンツを再生するための利用者端末が読み取り可能なデジタルコンテンツ復号化プログラムであって、前記記憶手段に記憶された情報を有する前記利用者端末に、前記鍵を用いて前記暗号化されたキーフレームデータを復号化する復号化ステップと、前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、復号化されたキーフレームデータおよび前記差分情報フレームデータから前記デジタルコンテンツデータを再構成するデータ再構成ステップと、を実行させることを要旨とする。
【００１９】
請求項１５記載の本発明は、請求項２記載のコンテンツ暗号化装置により暗号化されたデジタルコンテンツを再生するための利用者端末が読み取り可能なデジタルコンテンツ復号化プログラムであって、前記コンピュータネットワークを介して前記記憶手段に記憶された情報を取得するデータ取得ステップと、前記鍵を用いて前記暗号化されたキーフレームデータを復号化する復号化ステップと、前記フレーム間隔に関する情報に基づいて、復号化されたキーフレームデータおよび前記差分情報フレームデータから前記デジタルコンテンツデータを再構成するデータ再構成ステップと、を前記利用者端末に実行させることを要旨とする。
【００２０】
請求項１６記載の本発明は、請求項１４又は１５記載の発明において、前記暗号化手段は、前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により暗号化し、前記復号化ステップは、暗号化された前記フレーム間隔に関する情報を前記鍵により復号することを要旨とする。
【００２１】
請求項１７記載の本発明は、請求項１４乃至１６のいずれか１項に記載の発明において、前記フレーム間隔に関する情報は、前記デジタルコンテンツのデータサイズ、グループサイズ、フレームレートおよびビットレートに関する情報を有することを要旨とする。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、セキュリティを確保しつつ、暗号化処理の負荷を軽減させることができるデジタルコンテンツ暗号化装置、デジタルコンテンツ暗号化方法およびデジタルコンテンツ暗号化プログラムを提供することができる。
【００２３】
また、セキュリティを確保しつつ、復号化処理の負荷を軽減させることができるデジタルコンテンツ復号化プログラムを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
【００２５】
図１は、本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ配信システム１０の概略構成図である。図１に示すデジタルコンテンツ配信システム１０は、映像や音楽などのデジタルコンテンツを配信するデジタルコンテンツ暗号化装置１、配信されたデジタルコンテンツを再生する複数の利用者端末２ｉ（ｉ＝ａ，ｂ，…，ｎ）、およびデジタルコンテンツ暗号化装置１と利用者端末２ｉとを接続するインターネット網などの通信ネットワーク３を備えており、デジタルコンテンツ暗号化装置１が暗号化したデジタルコンテンツを利用者端末２ｉに配信すると、利用者端末２ｉは、該デジタルコンテンツを復号して、再生するようになっているコンピュータシステムである。
【００２６】
尚、本実施の形態において流通されるデジタルコンテンツのデータは、ＭＰＥＧ（Moving Picture Expert Group）をはじめとする、フレーム間予測によりデータ圧縮されたコンテンツデータ、即ち、フレーム間の差分情報を用いてデータ圧縮されたコンテンツデータを意味するものである。
【００２７】
デジタルコンテンツ暗号化装置１は、さらに詳しくは、利用者端末２ｉに配信するデジタルコンテンツを記憶している配信コンテンツ記憶部１１、配信するデジタルコンテンツを後述する方法で分割構成するデータ分割構成部１２、データ分割構成部１２で分割構成されたデータのうち暗号化すべきデータを暗号化するデータ暗号部１３、データ暗号部１３で暗号化されたデータを記憶する暗号化データ記憶部１４、データ分割構成部１２で分割されたデータのうち暗号化しないデータを記憶する非暗号化データ記憶部１５、および暗号化データおよび非暗号化データをそれぞれの配信方法により配信するデータ配信部１６を具備する構成となっている。
【００２８】
ここで、データ分割構成部１２において行われるコンテンツデータの分割構成方法を図２を用いて説明する。前提として、コンテンツデータは、図２（ａ）に示すように、キーフレームデータａｉ（ｉは自然数；ＭＰＥＧ２においては、Ｉフレームデータ）と、キーフレームデータａｉからの差分情報で生成される差分情報フレームデータｂｉ（ｉは自然数；ＭＰＥＧ２においては、Ｂ又はＰフレームデータ）から構成されている。そして、１つのキーフレームデータａｉと複数の差分情報フレームｂｉからグループｇｉ（ｉは自然数）が構成され、該グループｇｉが集まってデジタルコンテンツデータが構成されているものとする。尚、上述したフレームデータに関しては、キーフレームデータａｉは、そのままでもデータの再生が可能であるが、差分情報フレームデータｂｉは、差分情報フレームデータｂｉだけではデータの再生が不可能となっている。
【００２９】
データ分割構成部１２は、このようなエンコード済みのコンテンツデータを、図２（ｂ）に示すように、キーフレームデータａｉと差分情報フレームデータｂｉとにフレーム順序を崩さず分割し、かつ該分割の際に参照したパラメータ値である構成情報データｃを付加するようになっている。尚、構成情報データｃとは、キーフレーム間隔に関する情報（例えば、図２においては、１グループが１５フレームで構成されており、１５フレームごとにキーフレームが現れる）であり、該情報に基づいてコンテンツデータ全体からキーフレームデータａｉが抜き出され、データ分割されるようになっている。また、構成情報データｃは、コンテンツデータのヘッダ情報から取得されるものであり、具体的には、データサイズ（コンテンツデータ全てのサイズ）、グループサイズ（１グループ内のフレーム数）、フレームレート（１秒間あたりのフレーム数）、およびビットレート（１秒間あたりのデータ量）に関する情報を備えている。
【００３０】
図３は、構成情報データｃがデータサイズ２ＧＢ、グループサイズ１５、フレームレート３０ｆｐｓ、およびビットレート４５０ｋｂｐｓの場合のデータ分割構成方法を示している。この場合においては、１グループのサイズは２２５ｋｂｉｔｓとなり、キーフレームは２２５ｋｂｉｔｓごとに現れることになるので、このキーフレーム間隔に基づいてキーフレームデータａｉを抜き取り、キーフレームだけのデータおよび差分情報フレームだけのデータをそれぞれ構成する。
【００３１】
データ暗号部１３は、暗号化すべきデータ、即ち、分割構成されたキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃを、共通鍵方式により利用者端末２ｉごとに暗号化し、暗号化データ記憶部１４に記憶させるようになっている。一方、暗号化されない差分情報フレームデータｂｉは、非暗号化データ記憶部１５に記憶されるようになっている。尚、本実施の形態においては、分割構成されたキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃの双方を暗号化の対象としているが、キーフレームデータａｉだけを暗号化の対象として処理してもよい（この場合においては、暗号化データ記憶部１４には、暗号化されたキーフレームデータａｉが、非暗号化データ記憶部１５には、差分情報フレームデータｂｉおよび構成情報データｃがそれぞれ記憶される）。
【００３２】
これにより、従来のようにコンテンツデータすべてを暗号化する場合に比べて、キーフレームデータａｉだけを暗号化すればよいので（キーフレームデータａｉは単独で再生可能であるので暗号化は必須である）、デジタルコンテンツ暗号化装置１の暗号化処理における負荷が軽減されることとなる（例えば、１グループ１５フレームであれば、暗号化されるフレームは従来に比べて１／１５となる）。
【００３３】
データ配信部１６は、図４に示すように、暗号化データｄ１（暗号化されたキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃ）、非暗号化データｄ２（差分情報フレームデータｂｉ）、および暗号化の際に用いた鍵（復号鍵）ｄ３をそれぞれ利用者端末２ｉに送信するようになっているが、その際、暗号化データｄ１および復号鍵ｄ３に関しては、各利用者個別のデータで、データ容量も小さいので、ユニキャストで利用者端末２ｉに個別配信するようになっており、非暗号化データｄ２に関しては、各利用者共通のデータで、データ容量も大きいので、マルチキャストを利用して全利用者端末２ｉに同報配信するようになっている。これにより、配信処理におけるデジタルコンテンツ暗号化装置１の負荷は軽減され、特に大容量な動画データに関しては効率的なデジタルコンテンツの配信が可能となる。
【００３４】
利用者端末２ｉは、さらに詳しくは、デジタルコンテンツ暗号化装置１から配信された暗号化データｄ１、非暗号化データｄ２、および復号鍵ｄ３を受信するデータ受信部２１、暗号化データｄ１および非暗号化データｄ２を記憶するコンテンツ記憶部２２、復号鍵ｄ３を記憶する復号鍵記憶部２３、配信された復号鍵ｄ３により暗号化データｄ１の復号化をするデータ復号化部２４、復号化された暗号化データｄ１および非暗号化データｄ２からコンテンツデータを再構成するデータ再構成部５、および再構成されたコンテンツデータを再生するデータ再生部２６を具備する構成となっている。
【００３５】
データ再構成部２５は、図２および図３に示す分割構成方法の逆の動作、即ち、構成情報データｃからキーフレーム間隔に関する情報を取得し、該情報に基づいてキーフレームデータａｉを差分情報フレームデータｂｉ間に挿入する、という動作を行って、もとのコンテンツデータを再構成するようになっている。
【００３６】
ここで、上述したデジタルコンテンツ暗号化装置１および利用者端末２ｉは、少なくとも演算機能および制御機能を備えた中央演算装置（ＣＰＵ）、プログラムやデータを格納する機能を有するＲＡＭ等からなる主記憶装置（メモリ）を有する電子的な装置から構成されているものである。また、デジタルコンテンツ暗号化装置１および利用者端末２ｉは、主記憶装置の他、ハードディスクなどの補助記憶装置を具備していてもよい。
【００３７】
このうち、デジタルコンテンツ暗号化装置１のデータ分割構成部１２、データ暗号部１３およびデータ配信部１６、並びに利用者端末２ｉのデータ受信部２１、データ復号化部２４、データ再構成部２５およびデータ再生部２６は、上記ＣＰＵによる演算制御機能を具体的に示したものに他ならない。また、デジタルコンテンツ暗号化装置１の配信コンテンツ記憶部１１、暗号化データ記憶部１４および非暗号化データ記憶部１５、並びに利用者端末２ｉのコンテンツ記憶部２２および復号鍵記憶部２３は、上記主記憶装置及び補助記憶装置の機能を備えたものである。
【００３８】
また、本実施の形態に係る各種処理を実行するプログラムは、前述した主記憶装置またはハードディスクに格納されているものである。そして、このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＭＯ、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録することも、通信ネットワークを介して配信することも可能である。
【００３９】
さらに、デジタルコンテンツ暗号化装置１は、物理的に一つからなる装置の他、デジタルコンテンツ暗号化装置１の各部がネットワーク接続されたシステムなどのいずれの構成であってもよい。また、利用者端末２ｉは、デジタルコンテンツを再生できる装置であれば何であってもよく、パーソナルコンピュータをはじめとするコンピュータ機器の他、セットトップボックス（ＳＴＢ）やＤＶＤプレーヤなどのデジタル家電も含まれるものである。
【００４０】
尚、本実施の形態に係るコンテンツ配信システム１０のシステム構成は、サーバであるコンテンツ暗号化装置１が複数のクライアントである利用者端末２ｉにデジタルコンテンツを配信するクライアントサーバ方式のネットワークを採用しているが、本発明はこのシステム構成に限定されず、Peer to Peerの方式により、デジタルコンテンツを配信するようにしてもよいものである。
【００４１】
次に、本実施の形態に係るデジタルコンテンツ配信システム１０の動作を図５および図６を用いて説明する。ここで、図５は、デジタルコンテンツ暗号化装置１の動作を説明するシーケンス図であり、図６は、利用者端末２ｉの動作を説明するシーケンス図である。
【００４２】
まず、デジタルコンテンツ暗号化装置１の動作について説明する。データ分割構成部１２は、配信コンテンツ記憶部１１に記憶されたエンコード済のコンテンツデータの中から送信するコンテンツデータを指示して、コンテンツデータを取得する（ステップＳ１０）。そして、取得したコンテンツデータのヘッダ情報からキーフレーム間隔に関する情報を読み取り、構成情報データｃを作成する（ステップＳ２０，Ｓ３０）。ここで、構成情報データｃは、上述したようにデータサイズ、グループサイズ、フレームレート、およびビットレートに関する情報である。
【００４３】
次に、データ分割構成部１２は、構成情報データｃに基づいて、コンテンツデータ全体からキーフレームデータａｉだけを抽出し、コンテンツデータをキーフレームデータａｉと差分情報フレームデータｂｉに分割構成し直し、さらに構成情報データｃを付加する（ステップＳ４０，Ｓ５０，Ｓ６０）。
【００４４】
次に、データ暗号部１３は、暗号化すべきキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃを共通鍵方式における鍵ｄ３で各利用者端末２ｉごとに暗号化し、暗号化データｄ１として暗号化データ記憶部１４に記憶させるとともに、利用者端末２ｉに送信する復号鍵ｄ３を作成する（ステップＳ７０，Ｓ８０）。
【００４５】
次に、データ配信部１６は、暗号化データ記憶部１４に記憶された暗号化データｄ１および復号鍵ｄ３をユニキャストで各利用者端末２ｉに配信する（ステップＳ９０）。
【００４６】
これに対して、暗号化されない差分情報フレームデータｂｉは、非暗号化データｄ２として非暗号化情報記憶部１５に記憶されるとともに、データ配信部１６が、マルチキャストで全利用者端末に配信する（ステップＳ１００）。
【００４７】
従って、本実施の形態によれば、コンテンツデータをキーフレームデータａｉと差分情報フレームデータｂｉに分割するとともに、キーフレームデータａｉおよび構成情報データｃを暗号化し、暗号化されたキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃをユニキャストで各利用者端末に配信し、非暗号化の差分情報フレームデータｂｉをマルチキャストで全利用者端末に配信するので、セキュリティを確保しつつ、暗号化処理および配信処理の負荷を軽減させることができ、以て、効率的なデジタルコンテンツの配信を実現することができる。
【００４８】
次に、利用者端末２ｉの動作について説明する。利用者端末２ｉのデータ受信部２１は、デジタルコンテンツ暗号化装置１から、暗号化データｄ１、非暗号化データｄ２、および復号鍵ｄ３を受信すると、暗号化データｄ１および非暗号化データｄ２をコンテンツ記憶部２２に記憶させ、復号鍵ｄ３を復号鍵記憶部２３に記憶させる（ステップＳ２１０）。
【００４９】
次に、データ復号化部２４は、復号鍵記憶部２３から復号鍵ｄ３を取得し、コンテンツ記憶部２２に記憶された暗号化データｄ１（キーフレームデータａｉおよび構成情報データｃ）を復号化する（ステップＳ２２０）。
【００５０】
次に、データ再構成部２５は、復号化された構成情報データｃに基づいて、復号されたキーフレームデータａｉを差分情報フレームデータｂｉに挿入する（ステップＳ２４０）。
【００５１】
これにより、コンテンツデータが再構成されたので、データ再生部２６は、コンテンツデータをデコードし、データ再生する（ステップＳ２５０，Ｓ２６０）。
【００５２】
従って、本実施の形態によれば、暗号化されたキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃ、非暗号化の差分情報フレームデータｂｉ、並びに復号鍵ｄ３を受信した利用者端末２ｉは、復号鍵ｄ３により暗号化されたキーフレームデータａｉおよび構成情報データｃを復号し、構成情報データｃに基づいてキーフレームデータａｉおよび差分情報フレームデータｂｉからコンテンツデータを再構成するので、セキュリティを確保しつつ、復号化処理を軽減させることができる。
【００５３】
このように本実施の形態に係るデジタルコンテンツ配信システム１においては、暗号化すべきデータ量を減少させることができるとともに、ユニキャストおよびマルチキャストの併用によりコンテンツ配信の負荷を軽減させることができるので、安全かつ効率的なコンテンツ配信サービスが実現可能となる。
【００５４】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、本発明の実施の形態に対して種々の変形や変更を施すことができる。例えば、本実施の形態においては、通信ネットワーク３を介してデジタルコンテンツを配信したが、本発明はこれに限定されず、デジタルコンテンツの一部又は全部を郵送など通信ネットワーク３以外の配送手段を介して配信してもよい。
【００５５】
例えば、暗号化データｄ１および復号鍵ｄ３を通信ネットワーク３を介してユニキャストで利用者端末２ｉに配信するとともに、非暗号化データｄ２を所定の記録媒体に記憶させ、該記録媒体を郵送で利用者に配信するようにしてもよいし、暗号化データｄ１、非暗号化データｄ２および復号鍵ｄ３すべてを所定の記録媒体に記憶させ、該記録媒体を郵送で利用者に配信するようにしてもよい。
【００５６】
また、本実施の形態においては、共通鍵方式を採用して暗号化を行っているが、本発明はこれに限定されず、公開鍵方式を採用してもよく、暗号化方式は問わないものである。
【００５７】
さらに、本実施の形態においては、コンテンツデータをフレーム順序を崩さずにキーフレームデータａｉと差分情報フレームデータｂｉにデータ分割しているが、コンテンツデータの分割構成方法はこの方法に限定されず、フレーム順序を入れ替えてデータ分割してもよい。但し、この場合には、元のフレーム順序に関する情報を保持し（例えば、構成情報データｃとして保持する）、該情報を加味してデータ再構成を行うものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ暗号化装置が適用されるデジタルコンテンツ配信システムの概略構成図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ暗号化装置におけるデータ分割を説明する図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ暗号化装置においてキーフレームデータを抜き取る動作を説明する図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ暗号化装置のコンテンツ配信方法を説明するフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ暗号化装置の動作を説明する図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るデジタルコンテンツ再生装置の動作を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  デジタルコンテンツ暗号化装置
２ｉ  利用者端末
３  コンピュータネットワーク
１０  デジタルコンテンツ配信システム
１１  配信コンテンツデータ記憶部
１２  データ分割構成部
１３  データ暗号部
１４  暗号化データ記憶部
１５  非暗号化データ記憶部
１６  データ配信部
２１  コンテンツ記憶部
２２  復号鍵記憶部
２３  データ復号化部
２４  データ再構成部
２５  データ再生部
ａｉ  キーフレームデータ
ｂｉ  差分情報フレームデータ
ｃ  構成情報データ
ｄ１  暗号化データ
ｄ２  非暗号化データ
ｄ３  復号鍵
【図１】
2005204175.tif 000003
【図２】
2005204175.tif 000004
【図３】
2005204175.tif 000005
【図４】
2005204175.tif 000006
【図５】
2005204175.tif 000007
【図６】
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