(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＭＰＥＧでデジタル化された動画像を時間軸に沿って分割し、該分割された動画像単位に、異なる暗号鍵で一部を暗号化し、配信用の動画像を作成する暗号処理過程と、
前記配信用の動画像のうち暗号化されている部分のみを配信する暗号動画像配信過程と、
該分割された動画像単位に、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を管理し、配信を受けた受信側からの復号鍵の要求により、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を配信する鍵管理過程と、からなり、
前記暗号処理過程では、ＢフレームのすべてとＰフレームのすべてを暗号化し、Ｉフレームは一部あるいは全部を暗号化せず、暗号化しない部分以外の残りのＩフレームを暗号化する
ことを特徴とするネットワーク動画像配信方法。
【請求項２】
鍵管理過程の後に、
復号鍵の配信に基づいて課金情報を作成する課金情報作成過程を有してなる
ことを特徴とする請求項１記載のネットワーク動画像配信方法。
【請求項３】
ＭＰＥＧでデジタル化された動画像を時間軸に沿って分割し、該分割された動画像単位に、異なる暗号鍵で一部を暗号化し、配信用の動画像を作成する暗号処理部と、
前記配信用の動画像のうち暗号化されている部分のみを配信する暗号動画像配信部と、
該分割された動画像単位に、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を管理し、配信を受けた受信側からの復号鍵の要求により、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を配信する鍵管理部と、からなり、
前記暗号処理部では、ＢフレームのすべてとＰフレームのすべてを暗号化し、Ｉフレームは一部あるいは全部を暗号化せず、暗号化しない部分以外の残りのＩフレームを暗号化する
ことを特徴とするネットワーク動画像配信システム。
【請求項４】
復号鍵の配信に基づいて課金情報を作成する課金情報作成部を有してなる
ことを特徴とする請求項３記載のネットワーク動画像配信システム。
【請求項５】
請求項１または２に記載のネットワーク動画像配信方法における過程を、コンピュータで実行するためのプログラムとした
ことを特徴とするネットワーク動画像配信プログラム。
【請求項６】
請求項１または２に記載のネットワーク動画像配信方法における過程を、コンピュータで実行するためのネットワーク動画像配信プログラムを、該コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録した
ことを特徴とするネットワーク動画像配信プログラムを記録した記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ネットワークを介し、コンピュータ間で、暗号化により動画像のセキュリティを確保して配信あるいは受信する方法とそのシステム、及びそのシステムに用いる端末装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、動画像は１つの暗号鍵ですべてが暗号化され、暗号化された動画像が配信され、復号鍵を後から配信し、受信側で復号処理を行っていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の技術の問題点は、１つの鍵で、動画像の全体の暗号を行っていたことである。１つの鍵が破られると動画像すべてが視聴可能となり、無料で視聴されたり、機密情報が漏洩したりすることなどにつながり、被害が大きかった。さらに、１つの鍵で、動画像の全体の暗号を行っているがゆえに、配信側と受信側の通信プロトコルは単純で、インタラクティブに何らかの処理を加えることができなかった。例えば、民放テレビのように、動画像の途中に広告タイムを入れるとしても、広告も含んだ動画像を作成して暗号化するしか手段がなかった。
【０００４】
本発明は、上記の従来の技術の問題点を解決するためのもので、セキュリティを向上させ、鍵が破られたとしても被害を少なくするとともに、配信側と受信側とのインタラクティブ性を向上させるネットワーク動画像配信方法とそのシステム、及びそのシステムで用いる端末装置を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明によるネットワーク動画像配信方法は、ＭＰＥＧでデジタル化された動画像を時間軸に沿って分割し、該分割された動画像単位に、異なる暗号鍵で一部を暗号化し、配信用の動画像を作成する暗号処理過程と、前記配信用の動画像のうち暗号化されている部分のみを配信する暗号動画像配信過程と、該分割された動画像単位に、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を管理し、配信を受けた受信側からの復号鍵の要求により、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を配信する鍵管理過程と、からなり、前記暗号処理過程では、ＢフレームのすべてとＰフレームのすべてを暗号化し、Ｉフレームは一部あるいは全部を暗号化せず、暗号化しない部分以外の残りのＩフレームを暗号化することを特徴とする。
【０００７】
あるいは、上記のネットワーク動画像配信方法において、鍵管理過程の後に、復号鍵の配信に基づいて課金情報を作成する課金情報作成過程を有してなることを特徴とする。
【００１３】
また、上記の課題を解決するため、本発明によるネットワーク動画像配信システムは、ＭＰＥＧでデジタル化された動画像を時間軸に沿って分割し、該分割された動画像単位に、異なる暗号鍵で一部を暗号化し、配信用の動画像を作成する暗号処理部と、前記配信用の動画像のうち暗号化されている部分のみを配信する暗号動画像配信部と、該分割された動画像単位に、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を管理し、配信を受けた受信側からの復号鍵の要求により、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像を配信する鍵管理部と、からなり、前記暗号処理部では、ＢフレームのすべてとＰフレームのすべてを暗号化し、Ｉフレームは一部あるいは全部を暗号化せず、暗号化しない部分以外の残りのＩフレームを暗号化することを特徴とする。
【００１４】
あるいは、上記のネットワーク動画像配信システムにおいて、復号鍵の配信に基づいて課金情報を作成する課金情報作成部を有してなることを特徴とする。
【００１９】
あるいは、上記のネットワーク動画像配信方法における過程を、コンピュータで実行するため、ネットワーク動画像配信プログラムとしたことを特徴とする。
【００２０】
あるいは、上記のネットワーク動画像配信方法における過程を、コンピュータで実行するためのネットワーク動画像配信プログラムを、該コンピュータが読み取り可能な記録媒体に記録したことを特徴とする。
【００２１】
本発明では、課題の１つであるセキュリティを向上させるために、配信側で、動画像を時間軸に沿って分割し、分割された動画像単位に、異なる暗号鍵で暗号化して配信し、受信側では、暗号化された動画像を受け取ると、分割された動画像単位に復号鍵を配信元に要求し、配信側では、復号鍵を配信し、受信側では、復号鍵から、暗号化された動画像を復号し、コンピュータ機器に出力する。このように動画像を分割し、異なる鍵で暗号化して配信することにより、セキュリティを向上させる。すなわち、１つの鍵が破られたとしても、破られた鍵で視聴可能な範囲を少なくすることで、被害を少なくする。
【００２２】
また、本発明では、よりセキュリティを向上させるために、配信側で、分割された動画像単位に、一部のみを暗号化して、暗号化された部分のみを配信し、受信側では、暗号化された部分だけの動画像を受け取ると、分割された動画像単位に復号鍵を配信元に要求し、配信側では、復号鍵と動画像の暗号化されていない部分を管理していて、鍵の要求により、復号鍵と暗号化されていない部分を配信し、受信側では、復号鍵から暗号化された動画像を復号し、さらに、暗号化されていない動画像を加えて、動画像を復元し、コンピュータ機器に出力する。このように一部を暗号化して配信し、後から暗号化されていない部分を送ることにより、たとえ鍵が破られたとしても後から送られる部分がなければ視聴できないようにして、セキュリティをより一層向上させる。
【００２３】
さらに、本発明では、インタラクティブに処理が加えられるように、配信側では、復号鍵の配信条件を管理し、復号鍵の配信の前に、配信条件に記された情報を配信し、受信側では、配信条件となる情報を受信し、コンピュータ機器に出力する。このように受信側からの要求により暗号鍵を配信する前に、配信条件情報を配信することにより、動画の途中に広告を入れることなどを可能にし、配信側と受信側とのインタラクティブ性を向上させる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図を用いて詳細に説明する。
【００２５】
図１に本発明の一実施形態例による配信側（例えば、センタ装置）のブロック構成図を、図２に本発明の一実施形態例による受信側（端末装置）のブロック構成図を、図３に本発明の一実施形態例の動画像配信方法の処理フローを示す。図１と図３、図２と図３においては、同じ番号を付与し、機能ブロックと処理の関係を明確にしている。また、図１〜図３において、点線で示した機能ブロックや処理は、必須でないものを示す。
【００２６】
まず、図１の配信側の説明をすると、１１は、デジタル動画像３１を暗号化する暗号処理部、１２は、暗号処理部１１で暗号化された動画像３２を配信する暗号動画像配信部、１３は、復号鍵３４の配信前に広告などの配信条件情報３７を配信する鍵配信前処理部、１４は、分割された動画像単位に、復号鍵３４と暗号化されていない部分の動画像３３を管理し、受信側からの復号鍵の要求に対して、復号鍵３４と暗号化されていない部分の動画像３３を配信する鍵管理部、１５は、復号鍵３４の配信を契機に課金情報３８を作成する課金情報作成部であり、その他に、ネットワークとの通信処理部１６などがある。
【００２７】
次に、図２の受信側の説明をすると、２１は、暗号化された動画像３２を受信し蓄積する暗号動画像受信部、２２は、上記受信した暗号化された動画像３２の復号鍵を要求する鍵要求部、２３は、復号鍵の受信前に、該復号鍵を受信するための条件として配信された情報を受信し、出力する鍵受信前処理部、２４は、復号鍵と暗号化されていない部分の動画像３３を受信し、元のデジタル動画像３１に復元する動画像復元部、２５は、復元されたデジタル動画像３１を出力する動画像出力部であり、その他に、ネットワークとの通信処理部２６などがある。
【００２８】
図３を用いて時間順に本実施形態例における処理を説明する。なお、本発明はデジタル動画像を時間軸に沿って分割し、分割された単位で異なる暗号鍵を用いて暗号化を行うものであり、図３のフローは、分割された１つの動画像単位での処理を示している。分割された動画像の個数分を、図３のフローを繰り返すことで、元の動画像全体の処理となる。
【００２９】
（ステップ１１）配信側で、デジタル動画像を一部あるいは全部の領域を暗号化し、蓄積する。
【００３０】
（ステップ１２）配信側で、暗号化された部分のみを配信する。
【００３１】
（ステップ２１）受信側で、暗号化された部分のみの動画像を受信し、蓄積する。
【００３２】
（ステップ２２）受信側で、暗号化された動画像の復号鍵を、配信元に要求する。
【００３３】
（ステップ１３）配信側で、復号鍵の要求を受け取ると、該復号鍵の配信条件を記した図１の配信条件テーブル３６を参照し、配信条件があれば、記載された配信条件情報３７を配信する。
【００３４】
配信条件テーブルの例を図４に示す。カラムは、分割された動画像の時系列の時刻と、配信条件となるファイル名である。また、行は、時系列に上から並んでいるものとする。この例では、最初（時刻ｔ０）の動画像のときにＦｉｌｅ１を配信し、時刻ｔ４の動画像のときにＦｉｌｅ２を配信する。
【００３５】
（ステップ２３）受信側で、配信条件となる情報を受け取ると、これを出力機器に出力する。具体的には、広告の動画像を受信すれば、これを表示器に再生する。ＨＴＭＬファイルを受信すれば、Ｗｅｂブラウザに表示する。ＵＲＬを受信すれば、Ｗｅｂブラウザからアクセスするといった処理を行う。内容は広告に限らず、アンケートやクイズの場合もある。
【００３６】
なお、図４の配信条件テーブルでわかるように、配信条件となる情報を受信しないこともある。
【００３７】
（ステップ１４）配信側で、要求された復号鍵を配信する。また、暗号化されていない動画像の部分があれば、この暗号化されていない動画像の部分を配信する。復号鍵、及び、暗号化されていない部分の動画像は、図１の復号鍵管理テーブル３５で管理されており、復号鍵管理テーブル３５に基づいて、復号鍵３４と暗号化されていない動画像３３が配信される。
【００３８】
復号鍵管理テーブルの例を図５に示す。カラムは、分割された動画像の時系列の時刻と、復号鍵と、暗号化されていない動画像の部分を格納したメモリヘのポインタとサイズと、分割された動画像の再生時間である。また、行は、時系列に上から並んでいるものとする。この例では、最初（時刻ｔ０）の動画像のときにｋｅｙ０を配信し、メモリ上に蓄積された暗号化されていない部分をＰｏｉｎｔｅｒ０とｓｉｚｅ０から判断して配信する。
【００３９】
なお、全部を暗号化するのであれば、暗号化されていない動画像は存在しないのであり、復号鍵管理テーブルにおいて、暗号化されていない動画像を管理する必要はなくなる。
【００４０】
（ステップ２４）受信側で、復号鍵と暗号化されていない動画像の部分を受信し、ステップ２１で既に受信している暗号化されている動画像の部分を前記復号鍵で復号し、ここで受信した暗号化されていない動画像の部分を加えて、元の動画像に復元する。
【００４１】
なお、全部を暗号化するのであれば、暗号化されていない動画像は存在しないのであり、復号鍵で復号すると元の動画像に復元される。
【００４２】
（ステップ２５）受信側で、復元された動画像を出力機器に出力する。一般には表示器に表示する。ファイルに蓄積してもよい。
【００４３】
（ステップ１５）配信側では、課金が必要であれば、ステップ１４の復号鍵の配信を契機に課金情報を作成する。
【００４４】
課金情報の例を図６に示す。カラムは、復号鍵を配信した日時、利用したユーザＩＤ、配信した動画像ファイル名（分割前の全体の動画像のファイル名）、配信した復号鍵、復号鍵によって復元される動画像の再生時間である。動画像ファイルを管理することにより、動画像の内容が特定可能となり、また、再生時間を記録することにより時間従量課金が可能なる。
【００４５】
図６の例の１行目では、２００１年４月２３日にユーザ「Ｕｓｅｒ１」が、動画「Ｍｏｖｉｅ１」の視聴のために、復号鍵「Ｋｅｙ０」を受け取り、２秒間の動画像の視聴が可能になったことを示している。
【００４６】
以上で、全体の処理の流れを説明した。ここで少し補足する。
【００４７】
ステップ２５とステップ１５の処理の時間順序はどちらが先でもよい。配信側と受信側は別個のコンピュータ機器であり、別個に処理を進めるからである。
【００４８】
同じように、配信側と受信側は別個のコンピュータ機器であり、別個に処理を進めることを考えると、ステップ２３が終わってステップ１４が処理される保証がなくなる。この順序を保証するために、ステップ２３において、受信側が、配信条件となる情報を受信し、該情報を出力機器に出力し、ユーザの視聴の確認をもって、配信側に視聴完了の信号を送り、配信側が、視聴完了の信号の受信をもって、ステップ１４の処理を進めるといった手法を用いることもある。ここでいうユーザの視聴の確認とは、広告動画であれば最後まで再生を終えたとか、アンケートであれば、アンケートに応えたといったことを意味する。もちろん、ユーザの視聴確認までいかなくとも、配信条件となる情報のコンピュータ機器への出力をもって、視聴確認と見なして処理を進める手法もありうる。
【００４９】
さて、今までの説明では、時間軸に沿って分割された１つの動画像単位での処理を示してきた。ここで、動画像全体の配信に関して図７で説明する。図７で網掛けは、暗号化されている部分を示す。
【００５０】
原動画像は、時間軸に沿って分割され、図７ではｔ０〜ｔ３に分割される。分割された動画像は、それぞれ、異なる暗号化鍵で一部あるいは全部が暗号化され、暗号化された部分Ｅ０、暗号化されていない部分Ｓ０のようになる。分割された動画像ｔ０に関し、回線上は、
１．暗号化された部分（Ｅ０）
２．復号鍵（鍵０）
３．暗号化されていない部分（Ｓ０）
の順に配信される。全てが暗号化されていれば、３番目の暗号化されていない部分（Ｓ０）の配信はなくなる。また、配信条件テーブルに記載があれば、配信条件となる情報（Ｆｉｌｅ１）が１番目と２番目の間に配信される。分割された動画像ｔ０に続いて、ｔ１，ｔ２，ｔ３の処理が繰り返される。
【００５１】
ここで、動画像の一部を暗号化することに関して、より詳しく説明する。
【００５２】
図８の（１）のように通常ＭＰＥＧは、Ｉ，Ｐピクチャは原画像と同じ順序で符号化され、Ｉ，Ｐピクチャを先に処理した後、間に挿入されるＢピクチャを後で符号化する。ここで、図８の（２）に示すように、Ｉフレームを取り出し、残りのＢ，Ｐフレームを暗号化し、先に配信する。Ｉフレームは暗号化せず、復号鍵とともに後で配信する。
【００５３】
更に図９の（２）に示すように、Ｂ，ＰフレームのすべてとＩフレームの半分を暗号化して先に配信し、Ｉフレームの残りの半分は暗号化せず、復号鍵とともに後で配信する方法もある。
【００５４】
さて最後に、今まで、暗号化の手法の説明は何もしていないが、公知の暗号手法を用いることができる。ただ、暗号強度がほどほどに強く、かつ、高速に暗号処理ができるものが望ましく、これら条件を満たしたものとして、ＰＥＲＭ（参考文献：「電子メール転送サービス方式の検討」、電子情報通信学会、オフィスシステム研究会、Ｖｏｌ．９７，Ｎｏ．２８０，ｐｐ３７−４２，（１９９７．９．２６））などがある。
【００５５】
なお、図１で示した配信側（センタ装置等）、及び図２で示した受信側（端末装置）における各部の一部もしくは全部の機能をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータを用いて実行して本発明を実現することができること、あるいは、図３で示した配信側のセンタ装置、及び受信側の端末装置における処理の過程をコンピュータのプログラムで構成し、そのプログラムをコンピュータに実行させることができることは言うまでもなく、コンピュータでその機能を実現するためのプログラム、あるいは、コンピュータにその処理の過程を実行させるためのプログラムを、そのコンピュータが読み取り可能な記録媒体、例えば、ＦＤ（フロッピーディスク（登録商標））や、ＭＯ、ＲＯＭ、メモリカード、ＣＤ、ＤＶＤ、リムーバブルディスクなどに記録して、保存したり、配布したりすることが可能である。また、上記のプログラムをインターネットや電子メールなど、ネットワークを通して提供することも可能である。このプログラムは、配信側（センタ装置等）用と受信側（端末装置）用に個別に作成されることは言うまでもない。
【００５６】
【発明の効果】
本発明によれば、動画像を分割し、異なる鍵で暗号化して配信するので、セキュリティが向上する。１つの鍵が破られたとしても、破られた鍵で視聴可能な範囲は少なく、被害が少なくなる。
【００５７】
また、一部を暗号化し配信し、後から暗号化されていない部分を送るので、たとえ鍵が破られたとしても、後から送られる部分がなければ視聴することはできず、セキュリティがより一層向上する。
【００５８】
さらに、動画像を分割し、異なる鍵で暗号化して配信した後、暗号鍵を配信する前に配信条件を配信すれば、動画の途中に広告を入れられるなど、配信側と受信側とのインタラクティブ性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態例によるネットワーク動画像配信システムの発信側のブロック図
【図２】本発明の一実施形態例によるネットワーク動画像配信システムの受信側のブロック図
【図３】本発明のネットワーク動画像配信方法の一実施形態を示すフロー図
【図４】本発明の一実施形態例における配信条件テーブルの例を示す図
【図５】本発明の一実施形態例における復号鍵管理テーブルの例を示す図
【図６】本発明の一実施形態例における課金情報の例を示す図
【図７】本発明の一実施形態例における動画像全体の配信のイメージ図
【図８】（１），（２）は、本発明の一実施形態例における部分暗号の例を示す図
【図９】（１），（２）は、本発明の一実施形態例における部分暗号の別の例を示す図
【符号の説明】
１１…暗号処理部
１２…暗号動画像配信部
１３…鍵配信前処理部
１４…鍵管理部
１５…課金情報作成部
１６…通信処理部
２１…暗号動画像受信部
２２…鍵要求部
２３…鍵受信前処理部
２４…動画像復元部
２５…動画像出力部
２６…通信処理部
【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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