(57)【要約】      （修正有）【課題】ビットストリームを選択的にスクランブルする方法を提供する。【解決手段】方法は、符号化ビットストリーム中の少なくとも１つの変更可能な部分を決定するステップであって、代替の変更可能な部分を含む変更済み符号化ビットストリームの符号化標準に関する整合性は影響を受けないステップと、少なくとも１つの変更可能な部分を選択するステップであって、選択された代替の変更可能な部分を含む、整合性のある変更済み符号化ビットストリームのレンダリングは符号化ビットストリームのレンダリングと比較して知覚的に影響されるステップと、少なくとも１つの選択された変更可能な部分の各々について、符号化ビットストリーム中の元の変更可能な部分を代替の変更可能な部分に置き換えて、整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリームを得るステップとを含む。【選択図】図１
2013141253.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
符号化ビットストリーム（ＣＯ）を選択的にスクランブルする方法であって、
前記符号化ビットストリーム中の少なくとも１つの変更可能な部分を決定するステップ（Ｅ１）であって、代替の変更可能な部分を含む変更済み符号化ビットストリームの符号化標準に関する整合性は影響を受けない、ステップと、
前記少なくとも１つの変更可能な部分を選択するステップ（Ｅ２）であって、前記代替の変更可能な部分を含む、整合性のある変更済み符号化ビットストリームのレンダリングは、前記符号化ビットストリーム（ＣＯ）のレンダリングと比較して知覚的に影響される、ステップと、
前記少なくとも１つの選択された変更可能な部分の各々について、前記符号化ビットストリーム中の元の変更可能な部分を前記代替の変更可能な部分で置き換えて、整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリーム（ＣＳ）を得るステップ（Ｅ３）と、
を含む、前記方法。
【請求項２】
前記少なくとも１つの変更可能な部分を選択するステップ（Ｅ２）は、前記整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリーム（ＣＳ）と、前記符号化ビットストリーム（ＣＯ）との間で、レンダリング後のアーチファクトの知覚性を表すメトリックを計算するステップを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記メトリックは、機能のセットのうち少なくとも１つの機能に従って計算され、前記機能のセットはＰＳＮＲ、ＳＳＩＭ、ＭＳＥを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記少なくとも１つの変更可能な部分を選択する前記ステップ（Ｅ２）はさらに、決定された基準によって制御され、前記決定された基準はアプリケーションに固有である、請求項１から３のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記符号化ビットストリーム中の少なくとも１つの変更可能な部分を決定するステップ（Ｅ１）は、前記符号化ビットストリームに対して透かしアルゴリズムを使用するステップをさらに含む、請求項１から４のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記符号化ビットストリーム（ＣＯ）の長さと、前記整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリーム（ＣＳ）の長さが同じである、請求項１から５のいずれかに記載の方法。
【請求項７】
メタデータを配信するステップをさらに含み、前記メタデータは、前記符号化ビットストリームの前記元の変更可能な部分と、前記少なくとも１つの選択された変更可能な部分の各々の前記符号化ビットストリームにおける位置とを含む、請求項１から６のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記メタデータを配信するステップは、メタデータを暗号化するステップ（Ｅ４）をさらに含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
第１のメタデータセットが第１の鍵を使用して暗号化され、第２のメタデータセットが第２の鍵を使用して暗号化される、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記メタデータを配信するステップは、前記整合性のある変更済みビットストリーム（Ｃ’Ｓ）中にメタデータを多重化するステップ（Ｅ５）を含む、請求項８から９のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
前記ビットストリームはＨ．２６４符号化ビットストリームであり、前記多重化するステップ（Ｅ５）は、暗号化されたメタデータを前記整合性のある変更済みビットストリームのＳＥＩメッセージに挿入することを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ビットストリームはＨ．２６４  ＣＡＢＡＣ符号化ビットストリームであり、前記ビットストリームの前記変更可能な部分は構文要素である、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記ビットストリームはＨ．２６４  ＣＡＶＬＣ符号化ビットストリームであり、前記ビットストリームの前記変更可能な部分は構文要素である、請求項１から１１のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
選択的にスクランブルされたビットストリームをデスクランブルする方法であって、前記選択的にスクランブルされたビットストリームは少なくとも１つの変更部分を含み、前記選択的にスクランブルされたビットストリームは符号化標準に関して整合性があり、前記選択的にスクランブルされたビットストリームのレンダリングが、前記デスクランブルされたビットストリームのレンダリングと比較して知覚的に影響され、前記デスクランブルする方法は、
メタデータを受信するステップ（Ｄ１）であって、前記メタデータは、前記ビットストリームの元の部分と、前記選択的にスクランブルされたビットストリームの前記少なくとも１つの変更部分の各々のビットストリームにおける位置とを含む、ステップと、
受信した位置に従って、前記選択的にスクランブルされたビットストリームの前記少なくとも１つの変更部分を決定するステップ（Ｄ２）と、
前記少なくとも１つの変更部分を前記受信した元の部分で置き換えて、デスクランブルされたビットストリームを得るステップ（Ｄ３）と、
を含む、前記方法。
【請求項１５】
符号化ビットストリーム（ＣＯ）を選択的にスクランブルする装置であって、
前記符号化ビットストリーム中の少なくとも１つの変更可能な部分を決定する手段であって、代替の変更可能な部分を含む変更済み符号化ビットストリームの符号化標準に関する整合性は影響を受けない、前記決定する手段と、
前記少なくとも１つの変更可能な部分を選択する手段であって、前記代替の変更可能な部分を含む、整合性のある変更済み符号化ビットストリームのレンダリングは、前記符号化ビットストリーム（ＣＯ）のレンダリングと比較して知覚的に影響される、前記選択する手段と、
前記少なくとも１つの選択された変更可能な部分の各々について、前記符号化ビットストリーム中の元の変更可能な部分を前記代替の変更可能な部分で置き換えて、整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリーム（ＣＳ）を得る手段と、
を備えた、装置。
【請求項１６】
選択的にスクランブルされた符号化ビットストリーム（ＣＳ）を表すデータ構造であって、前記データ構造は、元の符号化ビットストリーム（ＣＯ）と比較して変更された部分を少なくとも１つ含み、
前記選択的にスクランブルされた符号化ビットストリームの符号化標準に関する整合性は影響を受けず、
前記選択的にスクランブルされた符号化ビットストリームのレンダリングは、前記元の符号化ビットストリーム（ＣＯ）のレンダリングと比較して知覚的に影響され、
前記データ構造は、前記少なくとも変更部分の各々に対する置き換えに関するメタデータをさらに含み、前記置き換えに関するメタデータは、前記元の符号化ビットストリームの元の変更可能な部分と、前記選択的にスクランブルされた符号化ビットストリーム中の位置とを含む、前記データ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンテンツの保護に関する。より詳細には、本発明は、符号化ビットストリームを選択的にスクランブルする方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この項は、下記で説明および／または特許請求される本発明の各種態様に関連する可能性のある各種の技術的側面を読者に紹介することを目的とする。この解説は、本発明の各種態様をよりよく理解する助けとなる背景情報を読者に提供するのに有用と思われる。したがって、それらの記述はその観点から読むべきであり、先行技術の認定として読むべきではないことを理解されたい。
【０００３】
特に条件付アクセスのテレビシステムやデジタル著作権管理（ＤＲＭ）システムにおいて、暗号化によりコンテンツを保護することが長く知られている。したがって、コンテンツは１つまたは複数の暗号鍵を使用して暗号化される。
【０００４】
近年になり、標準的な暗号化の性能上の問題に対処するのに選択的暗号化が設計されている。コンテンツの一部を選択的に暗号化し、ユーザにコンテンツを完全にレンダリングする点からコンテンツを復号するのにコンテンツのその部分の解読が絶対に必須となるようにする。２００８年６月３０日にＴｈｏｍｓｏｎ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇの名で出願した、「Methods and apparatuses for selective data encryption」という名称の特許文献１は、標準的な暗号化と同じセキュリティレベルが得られる選択的暗号化アルゴリズムを記載する。選択的暗号化方法の利点の１つは、サーバの実時間リソースの点から見て標準的な暗号化方法よりはるかに低いコストで、各ユーザに専用の鍵で暗号化を行うことができることである。しかし、暗号化するコンテンツ部分を選択するアルゴリズムは、圧縮ストリームの整合性を変え、それにより一切のレンダリングを妨げ、ビデオデコーダのクラッシュを招く可能性がある。
【０００５】
そのため、結果として生成される保護ビットストリームがレンダリングに影響するのみで復号プロセスとの整合性を保つように、選択的暗号化アルゴリズムの性能を用いて保護されたビットストリームを生成する方法が必要とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特許出願ＥＰ２１４１９２３
【特許文献２】特許出願ＷＯ２００８／１１８１４５
【発明の概要】
【０００７】
本発明の目的は、ビットストリームの整合性を変更しない、符号化ビットストリームをスクランブルする方法を提案することにより、従来技術の不利点の少なくとも１つを克服することである。本発明の発想は、変更したコンテンツのレンダリングには知覚的に影響するが符号化形式に関する整合性には影響しないように、符号化ビットストリームの元の部分を変更するというものである。標準的な暗号化方法で暗号化されたビットストリームの元の部分が、変更されたビットストリームのデスクランブルのために提供される。
【０００８】
スクランブルは、音声、画像、およびデータを不明瞭化するプロセスである。デスクランブル後には、音声、画像、またはデータにある欠陥やアーチファクトは知覚できないようにならなければならない。したがって、「コンテンツをスクランブルする」とは、元のコンテンツと比較して、ユーザが元のコンテンツを有することができないように、元のコンテンツと比べてレンダリングが知覚的に影響されるコンテンツを生成するという一般的な意に解釈すべきである。したがって、デスクランブルされたコンテンツのレンダリングを楽しむためのデスクランブルプロセスでは、元の部分、および有利には元の部分を暗号化したときの復号鍵が、ユーザに必要とされる。
【０００９】
そのために、本発明は、符号化ビットストリームを選択的にスクランブルする方法に関し、方法は、符号化ビットストリーム中の少なくとも１つの変更可能な部分を決定するステップであって、代替の変更可能な部分を含む変更済み符号化ビットストリームの符号化標準に関する整合性は影響を受けないステップと、少なくとも１つの変更可能な部分を選択するステップであって、代替の変更可能な部分を含む整合性のある変更済み符号化ビットストリームのレンダリングが、符号化ビットストリームのレンダリングと比較して知覚的に影響されるステップと、少なくとも１つの選択された変更可能な部分の各々について、符号化ビットストリーム中の元の変更可能な部分を代替の変更可能な部分に置き換えて、整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリームを得るステップとを含む。
【００１０】
本発明は、有利には、デコーダを破綻させない整合性のあるスクランブルビットストリームを生成するために適合される。
【００１１】
本発明の特に有利な特徴によると、少なくとも１つの変更可能な部分を選択するステップは、整合性のある変更済みの符号化ビットストリームと、元の符号化ビットストリームとの間でレンダリング後のアーチファクトの知覚性を表すメトリックを計算するステップを含む。メトリックは、機能のセットのうち少なくとも１つの機能に従って計算され、機能のセットはＰＳＮＲ、ＳＳＩＭ、ＭＳＥを含む。
【００１２】
本発明の特に有利な特徴によると、少なくとも１つの変更可能な部分を選択するステップはさらに、決定された基準によって制御され、決定された基準はアプリケーションに特有のものである。本発明のこの特徴は、例えば画像の上部だけをスクランブルするなど、アプリケーションに応じた要件によって制御されるビットストリームを生成するための解決法を提案する。したがって、スクランブルの空間的および時間的な程度と、スクランブルによる劣化の度合いを調整することが可能となる。
【００１３】
第１の好ましい実施形態において、符号化ビットストリーム中の少なくとも１つの変更可能な部分を決定するステップは、元の符号化ビットストリームに対して透かし（watermark）アルゴリズムを使用することをさらに含む。本発明の特に有利な特徴によると、符号化ビットストリームの長さと、整合性のある選択的にスクランブルされたビットストリームの長さは同じである。
【００１４】
第２の好ましい実施形態では、方法は、メタデータを配信するステップをさらに含み、メタデータは、符号化ビットストリームの元の変更可能な部分と、少なくとも１つの選択された変更可能な部分のそれぞれの符号化ビットストリームにおける位置とを含む。本発明の特に有利な特徴によると、メタデータを配信するステップは、メタデータを暗号化するステップをさらに含む。本発明の他の特に有利な特徴によると、第１のメタデータセットが第１の鍵を使用して暗号化され、第２のメタデータセットが第２の鍵で暗号化される。この特徴により、有利には、何らかの種類のスクランブルのスケーラビリティが得られる。
【００１５】
特に有利な他の特徴によると、メタデータを配信するステップは、整合性のある変更済みビットストリームにメタデータを多重化するステップを含む。ビットストリームがＨ．２６４符号化ビットストリームである変形例では、多重化するステップは、暗号化メタデータを、整合性のある変更済みビットストリームのＳＥＩメッセージに挿入することを含む。
【００１６】
第３の好ましい実施形態では、ビットストリームはＨ．２６４  ＣＡＢＡＣ符号化ビットストリームであり、ビットストリームの変更可能な部分は構文要素である。
【００１７】
第４の好ましい実施形態では、ビットストリームはＨ．２６４  ＣＡＶＬＣ符号化ビットストリームであり、ビットストリームの変更可能な部分は構文要素である。
【００１８】
別の態様によると、本発明は、選択的にスクランブルされたビットストリームをデスクランブルする方法にも関し、選択的にスクランブルされたビットストリームは少なくとも１つの変更部分を含み、選択的にスクランブルされたビットストリームは符号化標準に関して整合性があり、選択的にスクランブルされたビットストリームのレンダリングは、デスクランブルされたビットストリームのレンダリングと比較して知覚的に影響されている。このデスクランブルする方法は、ビットストリームの元の部分と、選択的にスクランブルされたビットストリームの少なくとも１つの変更部分それぞれのビットストリームにおける位置とを含む、メタデータを受信するステップと、受信された位置に従って、選択的にスクランブルされたビットストリームの少なくとも１つの変更部分を決定するステップと、少なくとも１つの変更部分を、受信した元の部分で置換して、デスクランブルされたビットストリームを得るステップとを含む。
【００１９】
スクランブル方法に関して記載される特徴または実施形態はいずれもデスクランブル方法にも対応する。
【００２０】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面の助けを借りて、以下に例示する本発明の非制限的な実施形態の説明を通じて明らかになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】第１の実施形態にしたがって符号化ビットストリームをスクランブルする方法を示す図である。
【図２】第２の実施形態にしたがって符号化ビットストリームをスクランブルする方法を示す図である。
【図３Ａ】特定の実施形態にかかる元の符号化ビットストリームと保護された／スクランブルされた符号化ビットストリームとを示す図である。
【図３Ｂ】特定の実施形態にかかる元の符号化ビットストリームと保護された／スクランブルされた符号化ビットストリームとを示す図である。
【図４】特定の実施形態にしたがってビットストリームをデスクランブルする方法を示す図である。
【図５】特定の実施形態にしたがってビットストリームをスクランブル／デスクランブルする装置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
具体例として、以下の説明は、配布を最適化するために圧縮されたコンテンツなどの電子コンテンツの保護を対象とする。「コンテンツ」は、映画、音楽、テキスト、またはビデオゲームを指すものと理解される。
【００２３】
図１は、特定の実施形態にしたがって符号化ビットストリームをスクランブルする方法を示す。
【００２４】
説明される実施形態にかかる方法は、符号化ビットストリームを変更する。電子コンテンツを搬送するストリームは、符号化によって圧縮され、その結果、符号化されたビットストリームとなる。本発明は、符号化標準の中でも  特に、圧縮音声コンテンツ、圧縮３Ｄデータを含む、ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、Ｈ．２６４／ＡＶＣ、またはＶＣ−１のビットストリームに準拠する。
【００２５】
ステップＥ１において、変更されたビットストリームの復号プロセスに影響を与えないように、符号化ビットストリーム内の潜在的に変更可能な部分を決定する。ビットストリーム内の変更可能な部分に対応する値が代替値に置換されるので、そのように変更されるビットストリームは符号化標準に整合したままである。一変形例によると、２００７年１１月２日にＴｈｏｍｓｏｎ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇの名で出願された「Modifying a coded bitstream」という名称の特許文献２は、エントロピー符号化されたビットストリームを変更する方法を記載する。上記方法は、透かし情報を搬送するように適合された符号化ビットストリームの潜在的に変更可能な部分を決定するのに、いくつかの部分的な復号および再符号化段階を含む。Ｈ．２６４ビデオストリームの場合、上記方法は、変更可能なＣＡＢＡＣ構文要素を探すことを含む。したがって、上記方法は、インター予測された画像の一部のブロックの動きベクトル差分の変更可能なバイパスされた部分を探すことを含む。符号化ビットストリームは、許容できる構文要素が見つかるまで部分的に復号される。次いで、変更済みの構文要素を再度ＣＡＢＡＣ符号化して、ビットストリームの整合性に影響しない構文要素を選択する。別の変形例によると、ビットストリームの整合性を検査するためにいくつかの任意の変更済みビットストリームを部分的に復号する段階を含む方法が本発明に対応可能である。この変形例では、ビットストリームの長さが本質的に維持される。
【００２６】
ステップＥ２において、復号された整合性のある変更済みビットストリームに対する視覚的影響を、潜在的に変更可能な部分ごとに評価する。視覚的影響またはアーチファクトは、元のビットストリームのレンダリングと、変更済みのビットストリームのレンダリングとの間で測定する。画像処理の当業者には、２つの画像間の類似度を測定する公知のアルゴリズムには、少なくともピーク信号対ノイズ比（ＰＳＮＲ）、平均二乗誤差（ＭＳＥ）、および構造的類似度（ＳＳＩＭ）指標が含まれることを認識されよう。ＳＳＩＭ指標は、完全参照（ｆｕｌｌ  ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）メトリックである。つまり、画質の測定は、最初の圧縮されていない画像、すなわち歪みのない画像に基づいている。ＳＳＩＭは、人間の目の知覚と一致しないことが判明しているピーク信号対ノイズ比（ＰＳＮＲ）や平均二乗誤差（ＭＳＥ）のような従来の方法を改善するために設計される。この変形例によると、圧縮解除されたビットストリームの画素値に基づく指標をビットストリームのピクチャごとに計算する。変形例によるＰＮＳＲおよびＭＳＥでは、決定されたブロックの輝度を、元のビットストリームと変更済みのビットストリームの双方についてピクチャのブロックごとに計算する。別の変形例によると、指標は、輝度とクロミナンスの双方に基づく。整合性のある変更済み符号化ビットストリームと元の符号化ビットストリームとの間のレンダリング後のアーチファクトの知覚性を表すメトリックを、引用されるアルゴリズムを用いて計算する。それら機能の１つまたはいくつかがメトリックの計算に使用され、結果の何らかの集約を行って特定のメトリックを定義することに留意されたい。そして、アプリケーションに基づいて決定された基準により、所望の視覚的影響を有する、すなわちチャネルのロゴや広告は保持するが画像の残りの部分は隠す変更可能な部分を選択することができる。画像の上部もしくは下部を変化させるように、または画像中の文字のみを変化させるようにアプリケーションの他の変形を適合させることもできる。変更可能な部分を選択することは、最も大きな視覚的影響を有する部分、すなわちレンダリングを最も変化させる部分を選択することであることがある。そのようなアルゴリズムは、圧縮ビットストリームに適用される透かしアルゴリズムで実装することができ、透かしのセットの中で視覚的に最も明らかなアーチファクトを含む透かしが、選択的スクランブルに適合されたビットストリームの変更可能な部分として選択される。ステップＥ２の出力において、Ｈ．２６４ビットストリームの変形例では、符号化ビットストリームの元の部分に関連付けられ、ビットストリーム中の変更可能な部分の位置に関連付けられた元の構文要素のセットが、元のビットストリームに対して決定される。加えて、ビットストリームの代替の変更部分に関連付けられた代替構文要素のセットをさらに決定する。元のビットストリームの決定された位置に挿入されると、代替の変更部分は、構文要素の変更を通じて復号後のコンテンツのレンダリングを大きく変化させるが、復号プロセスとの整合性には影響しない。各変更可能な部分に対して、ビットストリームの整合性に影響を与えないがストリームのレ���ダリングを変化させる、複数の代替部分がありうることに留意されたい。決定された変更可能な部分に対応する各代替部分は、異なる知覚レベルでレンダリングに影響する。決定された変更可能な部分の各代替部分によって得られる知覚レベルは、十分に高くない場合もある。その場合は、代替部分はいずれも選択基準に合致しないため、変更可能な部分は選択されない。一方、いくつかの代替部分で得られる知覚レベルが十分に高い場合は、選択基準に合致するいくつかの代替部分の中から１つの代替部分が選択される。したがって、選択ステップは、変更可能な部分とその変更可能な部分に関連付けられた代替部分の双方を決定することを含む。
【００２７】
ステップＥ３で、選択された変更可能な部分ごとに、元の部分から代替部分への置き換えが行われる。代替部分は、Ｈ．２６４出力ストリームの決定された位置に元の部分の代わりに直接挿入される。
【００２８】
図２に、第２の実施形態にしたがって符号化ビットストリームをスクランブルする方法を示す。最初のステップＥ１、Ｅ２、およびＥ３は第１の実施形態と同じである。第２の実施形態はさらに、デスクランブルのために元のデータを暗号化および多重化するステップを含む。
【００２９】
追加されたステップＥ４において、元の値と変更可能な部分の位置とを何らかの暗号化方法で暗号化する。元の値と、各変更可能な部分の位置は、ステップＥ３から出力され、かつ変更済みビットストリームに関連付けられた、メタデータである。元のビットストリームのわずかな部分だけを暗号化し、一方、暗号化されたメタデータを復元せずにストリームを復号することは、知覚的レンダリングに大きく影響を与えられるという利点がある。当業者には、元の値および位置が連結されてブロック暗号化されることが理解されよう。そのため、データのセキュリティを保証するための暗号長の要件が満たされる。一改良において、元の値は、第１の鍵で暗号化され、変更部分の値で生じるアーチファクトに比べて知覚しにくいアーチファクトを生じさせる代替値が、第２の鍵を使用して暗号化される。別の改良では、ビットストリームの一部分を決定する１つの位置について、メタデータが、ある鍵で暗号化された元の値と、それぞれ異なる鍵で暗号化されたいくつかの代替値とを含む。この変形例では、いくつかの異なるレンダリング品質レベルのコンテンツを提供することにより、多少のスクランブルのスケーラビリティが可能となり、各レベルは専用の鍵で保護される。クライアントは、自身の資格情報に応じて、クライアント資格情報の決定された鍵機能を通じて決定されるレベルを享受する。この変形例では、異なるターゲット層に１つのコンテンツを提供することもできる。クライアントは、自身のステータス、例えば成人や児童等に応じて、視聴が成人に限定されるセックスや暴力を扱ったシーンを見る資格を与えられ、コンテンツの他のシーンは完全にデスクランブルされる。
【００３０】
ステップＥ４において、暗号化されたメタデータが変更済みビットストリームと共にデスクランブルのためにクライアントに配信される。種々の実施形態によると、暗号化されたメタデータは、トランスポートストリームレベルで、または直接ビットストリームレベルで多重化され、暗号化メタデータはセキュアなチャネルを通じて直接クライアントに送信される。一変形例では、メタデータはＳＥＩメッセージにパッケージされ、Ｈ．２６４の出力ストリームＣ’Ｓに付加される。この暗号化メタデータをストリームに直接格納すると、ビットストリームの整合性を変えないという利点がある。
【００３１】
図３Ａおよび図３Ｂに、メタデータが帯域内または帯域外で送信される特定の実施形態にかかる、元の符号化ビットストリーム３００および保護／スクランブルされた符号化ビットストリーム３１０を表す。
【００３２】
図３Ａには、元のビットストリーム３００のシーケンスが表されている。元のビットストリーム３００は、ヘッダ３０１と、その後に続くフレーム３０２とを含み、フレームの中から変更可能な部分３０３が識別される。変更済みビットストリーム３１０では、元の変更可能な部分３０３の値が代替値３１３に置き換えられ、一方、ヘッダ３０１およびフレーム３０２の残りの部分３０４は変化しない。図３Ａに示す変形例では、暗号化されたメタデータ３１４は、符号化ビットストリームのメッセージ内に挿入されている。図３Ｂに示す変形例では、暗号化メタデータ３１４はビットストリーム３１０の外部にある。例えば、メタデータ３１４は別個のファイルとして転送される。
【００３３】
特定の実施形態において、エントロピー符号は算術符号であり、より具体的には、Ｃｏｎｔｅｘｔ−ｂａｓｅｄ  Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｂｉｎａｒｙ  Ａｒｉｔｈｍｅｔｉｃ  Ｃｏｄｉｎｇ（ＣＡＢＡＣ）として知られる算術符号化方式を使用する。ＣＡＢＡＣはＨ．２６４／ＡＶＣ標準で広く使用される。この特定の実施形態では、メタデータ３１４は、Ｈ．２６４符号化ビットストリームのＳＥＩメッセージに挿入される。
【００３４】
図４に、特定の実施形態にしたがってビットストリームをデスクランブルする方法を示す。
【００３５】
ステップＤ１において、符号化ビットストリームの元の部分とストリーム内の代替の変更部分の位置とを含むメタデータが受信される。メタデータは、ＳＥＩメッセージ、またはセキュアチャネル、または別個のファイルから復元されることに留意されたい。メタデータが暗号化される好ましい実施形態によると、メタデータを受信するステップはさらにメタデータの解読を含む。
【００３６】
ステップＤ２において、代替の変更部分の各々のストリーム内の位置を、受信した位置に従って決定する。
【００３７】
ステップＤ３において、符号化ビットストリーム中の代替部分の各々を、受信した元の部分に置き換えることによって、整合性のある元のビットストリームを生成する。
【００３８】
このように、復号段階では、暗号鍵を用いることなく、多重化されたメタデータまたは外部の暗号化メタデータはスキップされて、変更済みビットストリームが読み込まれて視覚的品質に影響するが、復号プロセスを損なうことはない。一方で、暗号鍵を用いて、多重化されたメタデータまたは外部のメタデータが解読され、この情報に応じた置き換えが行われ、これは、レンダリングされるビットストリームが元のビットストリームであるという点で有利である。変形例では、元の部分ではなくいくつかの他の代替部分を置き換えに使用し、したがって、元のビットストリームの品質には至らず、ある程度の中間の劣化レベルを生じさせる。
【００３９】
符号化ビットストリームの一部を暗号化してビットストリームに直接挿入することで情報を除去する選択的暗号化アルゴリズムと異なり、選択的にスクランブルする本方法では、いくらかの情報（代替部分）がビットストリームに残り、それにより復号鍵を用いずに元のビットストリームを復元することを容易にすることができる。しかし、代替部分のビットストリーム内での位置は、暗号化メタデータからその位置が分からないと、知ることが非常に難しい。したがって、選択的にスクランブルする方法のセキュリティレベルは満足のいくものとなる。加えて、暗号技術の当業者には、ハッカーは比較のための基準ビットストリームを手に入れることができないため、本発明の選択的にスクランブルされたビットストリームにはクラス攻撃が可能でないことが認識されよう。実際、ストリームは整合性を保つので、基準ストリームなしにすべての変更部分（位置、大きさ）を見分けることは非常に難しい。また、変更はビットストリームに依存し、したがって例えば周期性のある変更に関する精緻な規則には従わない。最後に、ハッキングは変更可能な部分ごとに繰り返さなければならない。
【００４０】
図５に、特定の実施形態にかかるビットストリームをスクランブルまたはデスクランブルする装置を示す。この符号化ビットストリームをスクランブルする装置は、例えばコンテンツ提供者やサービス提供者のコンピュータである。スクランブル装置は、変形例では、元の圧縮ビットストリームの処理を目的とする任意の装置である。装置５００は、本発明の実施形態を実施するための物理的手段を備え、非制限的な例では、プロセッサ５０１（ＣＰＵ）、データメモリ５０２（ＲＡＭ、ＨＤＤ）、プログラムメモリ５０３（ＲＯＭ）、および圧縮ビットストリームを処理するコーダ／デコーダ５０５を備える。プロセッサ５０５は、ビットストリーム中の変更可能な部分の視覚的影響を評価するように構成される。プロセッサ５０５はさらに、符号化されたビットストリーム中の潜在的に変更可能な部分を決定し、選択および置き換えのステップを行うように構成される。変形例では、プロセッサ５０５は、メタデータを暗号化するように適合され、別の変形例では、スクランブル装置はさらに、そのようなタスクのためのセキュアなプロセッサを備える。変形例において、装置は、元のビットストリームの処理と、符号化ビットストリームおよび複数の変更済みビットストリーム中の潜在的に変更可能な部分の決定を同時に行うための複数のコーダ／デコーダ５０５を備える。データメモリ５０２はさらにビットストリームＣＳ、ＣＯを記憶することができる。このように、装置は、上記の方法の第１および第２の実施形態を実施するように適合される。
【００４１】
ビットストリームをデスクランブルする装置は、例えば、パーソナルコンピュータ、セットトップボックス（ＳＴＢ）、デコーダ、または住宅用ゲートウェイである。デスクランブル装置５００は、本発明の実施形態を実施するための物理的手段、非制限的な例では、プロセッサ５０１（ＣＰＵ）、データメモリ５０２（ＲＡＭ、ＨＤＤ）、プログラムメモリ５０３（ＲＯＭ）、ビットストリームを受信するためのインタフェース（５０４）、および圧縮ビットストリームを処理するデコーダ５０５を備える。プロセッサ５０５は、ビットストリーム中の代替位置を決定し、逆方向の置き換え（back-substitution）を行うように構成される。変形例では、装置は、変更済みビットストリームの処理と逆方向の置き換えを同時に行うためのデコーダ５０５を備える。データメモリ５０２はさらにビットストリームＣＳ、ＣＯを記憶することができる。変形例では、プロセッサ５０５はメタデータを解読するために適合される。
【００４２】
言うまでもなく、本発明は上述の実施形態に限定されない。
【００４３】
具体的には、本発明は、符号化ビットストリームのいくつかの代替部分を探索して、復号の正確な部分を変更する任意の方法に対応可能であり、圧縮音声コンテンツ、圧縮３Ｄデータを含むすべての他の圧縮コンテンツ（ＭＰＥＧ−２、ＭＰＥＧ−４、ＶＣ−１ビットストリーム等）に一般化することもできる。
【００４４】
最後に、本発明は、いずれの標準的な暗号化方法および鍵管理プロセスとも対応可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４】
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【図５】
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【外国語明細書】
2013141253000001.pdf