JP2005532700A - 安全なスケーラブルデータストリーミング用の記憶デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 ネットワークを介してストリーミングされるデータを記憶する方法およびシステムを提供する。
【解決手段】 第１のデバイスからの、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータが、第２のデバイスによって受信される。このスケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータは、第２のデバイスによって記憶される。その後、このスケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを、追加処理のため、ネットワークのデバイスにストリーミングすることができる。

Description

特許を請求する本発明は、ストリーミングメディアデータの分野に関し、特に、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの分野に関する。
詳細には、本発明は、このようなデータの記憶装置に関する。

［関連出願の相互参照］
この出願は、S. J. Wee等により２００１年５月４日に出願された「Encoding and Decoding Methods for Secure Scalable Streaming and Related Systems」と題する同時係属中の同一出願人が所有する米国特許出願第＊＊＊号、代理人整理番号第ＨＰ１００１４７３８号の一部継続出願である。

無線ストリーミング環境は、システム設計者に多くの課題を提供する。
例えば、クライアントは、異なるディスプレイ能力、異なる出力、異なる通信能力、および異なる計算能力を有することがある。
その上、無線通信リンクは、異なる最大帯域幅、異なる品質レベル、および異なる経時変化特性も有することがある。
無線映像ストリーミングシステムが成功するには、経時変化する無線通信リンクを介して異種のクライアントに映像をストリーミングすることが可能でなければならず、このストリーミングは、スケーラブルで安全な方法で実行されなければならない。
異なるデバイスの能力を有する多数のクライアントへのストリーミングを可能にするには、スケーラビリティが必要とされる。
盗聴者から内容を保護するには、セキュリティが、無線ネットワークにおいて特に重要となる。

無線ストリーミング環境でスケーラビリティおよび効率性を実現するには、中間のネットワークノードで、圧縮映像ストリームを容易に適合させるか、または、トランスコードすることが可能でなければならない。
トランスコーダは、入力として圧縮映像システムを取り込み、次いで、それを処理して別の圧縮映像ストリーミングを出力として生成する。
サンプルをトランスコードするオペレーションは、ビットレート削減、レートシェーピング、空間ダウンサンプリング、フレームレート削減、および圧縮フォーマット変更を含む。
ネットワークトランスコードは、例えば、映像ストリームの空間解像度を特定のクライアントの表示能力に適合させるか、または、映像ストリームのビットレートを動的に調節して無線チャネルの経時変化特性に整合させることにより、システムのスケーラビリティおよび効率性を改善することができる。

ネットワークトランスコードにより、映像ストリーミングシステムのスケーラビリティが促進される一方、ネットワークトランスコードは、多数の課題も提示する。
第１に、計算効率の良いトランスコードアルゴリズムが開発されているが、これらのアルゴリズムであっても、中間の有線ネットワークノードで数百ないし数千のストリームを処理することにはあまり適しておらず、中間の低い能力の無線ネットワーク中継ノードにあっては、数個のストリームであっても処理することにあまり適してない。
さらに、暗号化されたストリームに対して実行される従来のトランスコードオペレーションは、一般に、ストリームを解読し、解読したストリームをトランスコードし、次いでその結果を再暗号化する必要があるので、ネットワークトランスコードは、ストリーミングシステムのセキュリティに重大な脅威をもたらす。
あらゆるトランスコーダが、ストリームを解読しなければならないので、それぞれのネットワークトランスコードノードは、システム全体のセキュリティに裂け目を提供する可能性がある。

より具体的に、アプリケーションレベルの暗号化を使用する従来の映像ストリーミング手法では、映像は、まず、フレーム間圧縮アルゴリズムを使用してビットストリームに符号化される。
これらのアルゴリズムには、例えば、ムービングピクチャエキスパートグループ（ＭＰＥＧ）標準、国際電気通信連合（ＩＴＵ）標準Ｈ．２６３（非特許文献１）、またはフレーム内圧縮アルゴリズムが含まれる。
フレーム内圧縮アルゴリズムには、例えば、ジョイントフォトグラフィックエキスパートグループ（ＪＰＥＧ）標準またはＪＰＥＧ２０００標準がある。
次いで、その結果のビットストリームは暗号化され、その結果の暗号化されたストリームは、パケット化されて、ユーザデータグラムプロトコル（ＵＤＰ）のような転送プロトコルを使用してネットワークを介して伝送される。
従来技術図１は、従来のアプリケーションレベルの暗号化が実行される順序を示すブロック図１００である（例えば、符号化１０２、暗号化１０４、およびパケット化１０６）。
この従来の手法による１つの難しさは、パケットが喪失したときに生じる。
具体的には、喪失したパケットからのデータなしで、解読および／または復号を行うことは、不可能ではないにしろ、困難になることがあるので、エラー回復が困難である。

従来技術図２は、ネットワークレベルの暗号化を使用する別の従来の安全な映像ストリーミングシステムを示すブロック図２００である（例えば、符号化２０２、パケット化２０４、および暗号化２０６）。
この従来技術図２のシステムは、従来技術図１のシステムと同じ映像圧縮アルゴリズムを使用することができる。
しかしながら、従来技術図２のシステムでは、符号化された映像の内容を考慮した方法でパケット化を行うことができるので、その結果、アプリケーションレベルのフレーム化としてネットワーク化社会に知られている概念であるより良いエラー回復が行われる。
例えば、共通の手法は、ＵＤＰに基づくリアルタイムトランスポートプロトコル（ＲＴＰ（real-time transport protocol））と共にＭＰＥＧ圧縮を使用することである。
ＲＴＰは、例えばタイムスタンプのようなストリーミングパラメータを提供し、ＭＰＥＧペイロードデータをパケット化して、パケットが喪失または遅延した場合のエラー回復を容易にする方法を提案する。
しかしながら、エラー回復は、依然として困難であり、喪失したパケットからのデータなしで、解読および／または復号は、不可能ではないにしろ、依然として困難である。

従来技術図１および従来技術図２の従来の手法の双方は、映像データを暗号化された形で搬送する点で安全である。
しかしながら、これらの従来の手法によると、ネットワークのトランスコードが必要とされる場合、トランスコードは、従来技術図３の方法に従って実行しなければならない。
すなわち、ブロック図３００に示すように、必要なトランスコードオペレーションは、解読３０２、復号３０４、処理３０６、再符号化３０８、および再暗号化３１０のプロセスである。
従来技術図４のブロック図４００に示すように、別の従来の手法では、従来技術図３のオペレーションの計算に必要なものが、解読４０２、トランスコード４０４、および再暗号化４０６のプロセスに削減される。
具体的には、この計算の削減は、従来技術図３の復号モジュール３０４、処理モジュール３０６、および再符号化モジュール３０８の代わりに、効率的なトランスコードアルゴリズム（例えばトランスコードモジュール４０４）を組み込むことにより実現される。
しかしながら、このような改良された従来のトランスコードアルゴリズムであっても、計算に必要なものは、ネットワークノードで多くのストリームをトランスコードするのにあまり適していない。
さらに、あらゆるトランスコードオペレーションのためにストリームを解読することが基本的に必要となることから、より重大な欠点が発生する。
上述したように、ストリームが解読されるごとに、その解読は、別の攻撃ポイントをさらす可能性があり、したがって、システムの脆弱性を増加させる。
このように、各トランスコーダは、システム全体のセキュリティをさらに脅かす。

さらに別の考慮すべき問題として、無線ストリーミングシステムは、無線帯域幅およびクライアント資源によって制限を受ける。
無線帯域幅は、その共有される性質および無線スペクトルの基本的制限のために不足している。
クライアント資源は、実用上、出力の制約、ならびに表示能力、通信能力、および計算能力によって制約を受けることが多い。
一例として、無線伝送だけで、通常、大きな電力使用量を消費し、無線受信だけであっても同様である。
無線帯域幅およびクライアント資源を最も効率的に使用するために、クライアントの表示能力および通信能力に適合した最低の帯域幅の映像ストリームをクライアントに送信することが望ましい。
送信機が、異なる資源を有する多数の異種クライアントに映像をストリーミングする無線ストリーミングシステムでは、ネットワークトランスコーダを使用して、エンドツーエンドのシステム効率性およびスケーラビリティの実現を助けることができる。

有線／無線混成ネットワークでは、有線ネットワーク上の固定されたクライアントおよび無線ネットワーク上の移動クライアントに映像を同時にストリーミングすることが必要となる場合が多い。
このような混成システムでは、固定された有線クライアントには、全帯域幅で高解像度の映像ストリームを送信し、移動無線受信機には、低帯域幅で中解像度の映像ストリームを送信することが望ましい場合が多い。
しかしながら、従来の映像ストリーミング手法は、有線／無線混成ネットワークに対応した映像ストリーミングに容易に対応するのに必要な効率性、セキュリティ、およびスケーラビリティを実現していない。

従来の映像ストリーミング手法に関連したさらに別の欠点の例は、無線機器ネットワークと共に明らかにされる。
多くの無線機器ネットワークでは、移動送信機および移動受信機が、無線リンクを介して相互に通信する。
送信機の通信可能範囲は、送信信号の出力によって制限を受ける。
目的の受信機が、送信機の直接通信可能範囲の外に存在する場合には、中継デバイスを使用して、無線通信可能範囲を拡大することができる。
しかしながら、同じ無線ネットワーク内に異種クライアントが存在する場合、高出力の無線受信機には、高い帯域幅で高解像度の映像ストリームを提供することが望ましく、低出力の無線受信機には、低い帯域幅で低解像度の映像ストリームを提供することが望ましい場合がある。
この場合も、従来の映像ストリーミング手法は、無線機器ネットワークのこのような映像ストリーミング要求に容易に対応するのに必要な効率性、セキュリティ、およびスケーラビリティを実現していない。

上記に列挙した解説は、特に、映像データのストリーミングに関する従来技術の手法の欠点を述べているが、このような欠点は、映像データのストリーミングだけに限られるものではない。
それどころか、この従来技術の問題は、さまざまなタイプのメディアに及ぶ。
これらのメディアには、音響ベースのデータ、画像ベースのデータ、グラフィックデータ、ウェブページベースのデータなどが含まれるが、これらに限定されるものではない。

したがって、メディアデータを安全で計算効率の良い方法でストリーミングすることを可能にできる方法および／またはシステムが必要とされている。
また、上記ニーズを満たすことができ、かつ、異なる表示能力および表示特性、異なる出力および出力特性、異なる通信能力および通信特性、ならびに異なる計算能力および計算特性を有することがある異種クライアント（「受信ノード」）にメディアデータをストリーミングすることを可能にできる方法ならびに／またはシステムも必要とされている。
本発明は、これらのニーズに対して新規な解決法を提供する。
国際電気通信連合（ＩＴＵ）標準Ｈ．２６３

本発明は、一実施形態において、異なる能力および特性を有するさまざまな受信ノードにメディアデータをストリーミングすることを可能にする安全で計算効率のよい方法およびシステムを提供する。
別の実施形態では、本発明は、通信チャネルの属性に従ってメディアデータをストリーミングすることを可能にする安全で計算効率のよい方法およびシステムを提供する。
本発明のこれらの技術的利点および他の技術的利点は、さまざまな図面に示される好ましい実施形態の以下の詳細な説明を読んだ後、当業者には確実に明らかになるであろう。

本発明は、ネットワークでストリーミングされる、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを処理して記憶するデバイスおよびその方法に関する。
データは、映像データ、音響データ、画像データ、グラフィックデータ、およびウェブページデータが含まれるメディアデータのいずれのタイプであってもよい。

本実施形態では、第１のデバイスからの、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータが、第２のデバイスによって受信される。
このスケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータは、第２のデバイスによって記憶される。
その後、このスケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを、追加処理のため、ネットワークのデバイスにストリーミングすることができる。

一実施形態では、第１のデバイスは、情報源からデータを受信して、そのデータの少なくとも一部を領域にセグメント化するようになっているセグメント化装置(segmenter)と、領域の少なくとも１つをスケーラブルに符号化して、スケーラブルに符号化されたデータにするようになっているスケーラブルエンコーダと、スケーラブルに符号化されたデータの少なくとも一部を漸進的に暗号化して、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータにするようになっている漸進的暗号化装置とを含む。

別の実施形態では、第１のデバイスは、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの少なくとも一部を安全なスケーラブルデータパケットにパケット化するようになっているパケット化装置も含む。
この実施形態では、第２のデバイスは、第１のデバイスから受信された安全なスケーラブルデータパケットを記憶する。
さらに別の実施形態では、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータのパケット化が、第２のデバイスの下流側の第３のデバイスで実行される。
その実施形態では、第３のデバイスは、安全なスケーラブルデータパケットを記憶用の別のデバイス（例えば、第２のデバイスまたは他のあるデバイス）に供給する。

添付図面は、本明細書に組み込まれ、かつ、本明細書の一部を形成する。
これらの添付図面は、本発明の実施形態を例示し、その説明と共に、本発明の原理を説明する役割を果たす。

この説明で参照される図面は、特に言及した場合を除き、同一縮尺で描かれているわけではないことが理解されるべきである。

次に、本発明の好ましい実施形態を詳細に参照する。
本発明の好ましい実施形態の例は、添付図面に示されている。
本発明を好ましい実施形態と共に説明するが、好ましい実施形態は、これらの実施形態に本発明を限定するためのものではないことが理解されるであろう。
逆に、本発明は、代替物、変更物、および均等物をカバーするように意図されており、これらの代替物、変更物、および均等物は、添付した特許請求の範囲によって定義されるような本発明の精神および範囲内に含まれ得る。
さらに、本発明の以下の詳細な説明では、本発明の十分な理解を提供するために、数多くの具体的な詳細を述べる。
しかしながら、本発明が、これらの具体的な詳細がなくても実施可能であることは、当業者には明らかであろう。
それ以外の場合には、既知の方法、既知の手順、既知の構成要素、および既知の回路は、本発明の態様を不必要に分かりにくくしないよう、詳細に説明していない。

しかしながら、これらの用語および類似の用語のすべては、適切な物理量に関連付けられるものであり、これらの物理量に適用され便宜的なラベルに過ぎないことに留意すべきである。
以下の解説から明らかなように、特に指定のない限り、本発明の全体を通して、「受信」、「セグメント化」、「符号化」、「暗号化」、「記憶」、「送信」、「生成」、「提供」、「パケット化」などの用語を利用した解説は、コンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスの動作およびプロセスをいうことが理解される。
コンピュータシステムまたは同様の電子コンピューティングデバイスは、コンピュータシステムのレジスタおよびメモリ内の物理（電子）量として表されるデータを操作し、コンピュータシステムのメモリもしくはレジスタ、または他のこのような情報記憶デバイス、伝送デバイス、もしくは表示デバイス内の物理量として同様に表される他のデータに変換する。
また、本発明は、例えば、光コンピュータおよびメカニカルコンピュータのような他のコンピュータシステムの使用にもよく適している。

［安全なスケーラブルストリーミングを行う本発明のコンピュータシステム環境］
次に図５を参照して、本発明の方法およびシステムの一部は、コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令から構成される。
これらの命令は、例えば、コンピュータシステムのコンピュータ使用可能媒体に存在する。
図５は、安全なスケーラブルストリーミングを行う本発明の一実施形態と共に使用される例示的なコンピュータシステム５００を示している。
図５のシステム５００は、例示的なものにすぎず、本発明は、多数の異なるコンピュータシステム上またはその内部で動作可能であることが理解される。
この多数の異なるコンピュータシステムには、汎用のネットワーク化コンピュータシステム、埋め込み式コンピュータシステム、ルータ、スイッチ、サーバデバイス、クライアントデバイス、さまざまな中間デバイス／ノード、スタンドアロンコンピュータシステムなどが含まれる。
さらに、図５のコンピュータシステム５００は、フロッピィディスク、コンパクトディスクなどのようなコンピュータ可読媒体が接続されるよう十分になっている。
このようなコンピュータ可読媒体は、明瞭にするために、図５のコンピュータシステム５００に接続した形で図示していない。

図５のシステム５００は、情報を通信するアドレス／データバス５０２と、バス５０２に接続されて情報および命令を処理する中央プロセッサ装置５０４とを含む。
また、システム５００は、データ記憶機構も含む。
このデータ記憶機構には、バス５０２に接続されて中央プロセッサ装置５０４の情報および命令を記憶するコンピュータ使用可能揮発性メモリ５０６、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）と、バス５０２に接続されて中央プロセッサ装置５０４の静的情報および命令を記憶するコンピュータ使用可能不揮発性メモリ５０８（例えば読み出し専用メモリ（ＲＯＭ））と、バス５０２に接続されて情報および命令を記憶するデータ記憶装置５１０（例えば磁気または光学式のディスクおよびディスクドライブ）といったものがある。
本発明のシステム５００は、バス５０２に接続されて中央プロセッサ装置５０４に情報およびコマンド選択を通信するオプションの英数字入力デバイス５１２（英数字キーおよびファンクションキーを含む）も含む。
システム５００は任意に、バス５０２に接続されてユーザ入力情報およびユーザ入力コマンド選択を中央プロセッサ装置５０４に通信するオプションのカーソル制御デバイス５１４も含む。
本実施形態のシステム５００は、バス５０２に接続されて情報を表示するオプションの表示デバイス５１６も含む。

図５を続けて参照すると、オプションの表示デバイス５１６は、液晶デバイスであってもよいし、陰極線管であってもよいし、ユーザが認識できるグラフィック画像および英数字文字を生成するのに適した他の表示デバイスであってもよい。
オプションのカーソル制御デバイス５１４は、コンピュータのユーザが、表示デバイス５１６の表示スクリーン上で可視シンボル（カーソル）を２次元移動させる信号を動的に送ることを可能にする。
カーソル制御デバイス５１４の多くの実施態様は、この技術分野において既知であり、その実施態様には、トラックボール、マウス、タッチパッド、ジョイスティック、または所与の方向の移動もしくは変位の仕方の信号を送ることができる英数字入力デバイス５１２上の特別なキーが含まれる。
あるいは、カーソルは、特別なキーおよびキーシーケンスコマンドを使用した英数字入力デバイス５１２からの入力を介して、誘導および／または起動できることも理解されるであろう。
本発明は、例えば音声コマンドのような他の手段によってカーソルを誘導することにもよく適している。
安全なスケーラブルストリーミングを行う本発明のより詳細な解説は、以下に見られる。

［安全なスケーラブルストリーミングを行う本発明の全体的な説明］
次に図６、図１１、および図１９を参照して、フローチャート６００、１１００、および１９００は、それぞれ、本発明のさまざまな実施形態によって使用される例示的なステップを示している。
フローチャート６００、１１００、および１９００は、一実施形態では、コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令の制御のもとでプロセッサによって実行される本発明のプロセスを含む。
これらのコンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令は、例えば、図５のコンピュータ使用可能揮発性メモリ５０６、コンピュータ使用可能不揮発性メモリ５０８、および／またはデータ記憶デバイス５１０のようなデータ記憶機構に存在する。
コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令は、例えば図５の中央処理装置５０４と共に制御または操作を行うために使用される。

概観すると、本発明は、スケーラブルに符号化可能なあらゆるデータを対象とし、特に、スケーラブル符号化を漸進的暗号化（progressive encryption）と組み合わせるあらゆるデータを対象とする。
本出願の目的上、スケーラブル符号化は、入力として原データを取り込み、出力としてスケーラブルに符号化されたデータを生成するプロセスとして定義される。
このスケーラブル符号化において、スケーラブルに符号化されたデータは、その一部が、さまざまな品質レベルを有する原データを復元するために使用できるという特性を有する。
具体的には、スケーラブルに符号化されたデータは、多くの場合、組み込みビットストリームと考えられる。
このビットストリームの最初の部分は、そのビットストリームの残りの部分からの情報を必要とすることなく、原データをベースライン品質で復元したものを復号するのに使用することができ、このビットストリームの部分の漸進的に大きな部分は、原データを改善して復元したものを復号するのに使用することができる。
本出願の目的上、漸進的暗号化は、入力として原データ（平文）を取り込み、出力として漸進的に暗号化されたデータ（暗号文）を生成するプロセスとして定義される。
この漸進的暗号化において、漸進的に暗号化されたデータは、最初の部分が、原データの残りの部分からの情報を必要とすることなく単独で解読でき、漸進的に大きな部分は、この同じ特性により解読できるという特性を有する。
この漸進的に大きな部分では、解読は、ビットストリームの後の部分ではなく前の部分からのデータを必要とすることがある。

［符号化方法および符号化システム］
図６のフローチャート６００には、特定のステップを開示しているが、このようなステップは例示的なものである。
すなわち、本発明は、他のさまざまなステップの実行または図６に説明するステップを変形したものの実行にもよく適している。
その上、明瞭かつ簡潔にするために、以下の解説および例は、特に映像データを取り扱っている。
しかしながら、本発明は、映像データと共に使用することだけに限定されるものではない。
それどころか、本発明は、音響ベースのデータ、画像ベースのデータ、ウェブページベースのデータ、グラフィックデータなど（「メディアデータ」）と共に使用することにもよく適している。
具体的には、本発明は、スケーラブル符号化が漸進的暗号化と組み合わされるあらゆるデータを対象とする。
図６のステップ６０２で、一実施形態では、本発明は、映像データを受信することを説明する。
一実施形態では、この映像データは、図７のエンコーダシステム７００のセグメント化装置７０２によって受信される未圧縮映像フレームのストリームから構成される。

本発明の別の実施形態では、映像データは、映像予測装置（ＶＰＵ（video prediction unit））によって生成される予測誤差映像データから構成される。
図８に示すように、本発明の一実施形態では、エンコーダシステム７００には、ＶＰＵ８００が接続される。
ＶＰＵ８００は、予測誤差映像データを生成し、この予測誤差映像データをエンコーダシステム７００のセグメント化装置７０２に送る。
図８のＶＰＵ８００は、符号化システム７００の外部に位置するが、本発明は、ＶＰＵ８００が符号化システム７００と一体であることにもよく適している。
図９は、ＶＰＵ８００が符号化システム７００と一体である本発明の一実施形態を示している。

次に図６のステップ６０４を参照すると、本発明の本実施形態は、次に、受信映像データを、対応する領域にセグメント化する。
図１０Ａは、映像フレーム１０００の概略を描写したものを提供する。
映像フレーム１０００に対応する映像データは、図７、図８、および図９のセグメント化装置７０２によって受信される。
図１０Ｂは、セグメント化装置７０２が、映像フレーム１０００を、対応する領域１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、および１０１２にセグメント化した後の同じ映像フレーム１０００を示している。
図１０Ｂには、このような数量および構成の領域を示すが、このようなタイルの個数および構成は、例示的なものに過ぎない。
一例として、図１０Ｃは、セグメント化の別の例を示し、この例では、セグメント化装置７０２が、方形でないさまざまな領域１０１４、１０１６、１０１８、１０２０、および１０２２に映像フレーム１００をセグメント化している。
別の例として、図１０Ｄは、セグメント化の別の例を示し、この例では、セグメント化装置７０２は、方形でなく重なり合ったさまざまな領域１０２４、１０２６、１０２８、１０３０、および１０３２に映像フレーム１００をセグメント化している。
重なり合った部分は、破線で示されている。
また、本発明は、セグメント化装置７０２が、さまざまな方形領域を重なり合った配置で構成する手法にもよく適している。
さらに、本発明は、フレームごとに領域が変化する実施形態にもよく適している。
このような実施形態は、例えば、前景の人の移動に伴い、この人を追跡するために使用される。

次にステップ６０６を参照すると、図７、図８、および図９のエンコーダ７０４は、次に、これらの領域をスケーラブルに符号化して、スケーラブル映像データにする。
本出願の目的上、スケーラブル符号化は、入力として原データを取り込み、出力としてスケーラブルに符号化されたデータを生成するプロセスとして定義される。
このスケーラブル符号化では、スケーラブルに符号化されたデータは、その一部が、さまざまな品質レベルを有する原データを復元するために使用できるという特性を有する。
具体的には、スケーラブルに符号化されたデータは、組み込みビットストリームと考えられることが多い。
このビットストリームの最初の部分は、そのビットストリームの残りの部分からの情報を必要とすることなく、原データをベースライン品質で復元したものを復号するのに使用することができ、このビットストリームの漸進的に大きな部分は、原データを改善して復元したものを復号するのに使用することができる。
すなわち、映像フレームの１つまたは複数の個々の領域は、１つまたは複数のデータパケットに符号化される。
本実施形態によって生成されたスケーラブル映像データは、このデータの最初の小さな部分をベースライン品質の映像に復号することができ、より大きな部分を改善された品質の映像に復号できるという特性を有する。
この特性は、データパケットを単に切断することにより、データパケットを低ビットレートまたは低空間解像度にトランスコードできるという特性である。
この切断プロセスについては、以下にさらに詳細に説明する。

ステップ６０６を続けて参照すると、本発明の一実施形態では、各領域は、エンコーダ７０４によって、ヘッダデータおよびスケーラブル映像データの２つの部分に符号化される。
したがって、このような実施形態では、各データパケットは、ヘッダデータおよびスケーラブル映像データを収容する。
ヘッダデータは、例えば、本発明に従って、そのデータパケットが表す領域（例えば、映像フレーム内の領域の場所）と、後続のトランスコードオペレーションおよび復号オペレーション用に使用される他の情報とを記述する。
さらに、一実施形態では、ヘッダデータは、データパケットトランスコーダ用に推奨された一連の切断点を含む情報も収容する。
スケーラブル映像データは、実際の符号化映像を収容する。
フレーム間符号化の場合には、映像データは、符号化ピクセルとすることができる一方、フレーム内符号化の場合には、映像データは、動き補償予測から得られる動きベクトルおよび符号化残差（coded residual）とすることができる。
これらの双方の場合において、本実施形態では、スケーラブル符号化技法が使用され、それによって、符号化映像データの解像度または忠実度を低くするために切断することができる組み込みデータパケットまたはスケーラブルデータパケットが生成される。
本発明のさらに別の実施形態では、スケーラブルに符号化された映像データは、対応するヘッダデータなしにエンコーダ７０４によって準備される。

ステップ６０８で説明するように、本実施形態は、次に、スケーラブル映像データを漸進的に暗号化して、漸進的に暗号化されたスケーラブル映像データを生成する。
すなわち、図７、図８、および図９のパケット化装置／暗号化装置７０６が、漸進的暗号化技法を使用して、スケーラブル映像データを暗号化する。
本出願の目的上、漸進的暗号化は、入力として原データ（平文）を取り込み、出力として漸進的に暗号化されたデータ（暗号文）を生成するプロセスとして定義される。
この漸進的暗号化では、漸進的に暗号化されたデータは、最初の部分が、原データの残りの部分からの情報を必要とすることなく単独で解読でき、漸進的に大きな部分は、この同じ特性により解読できるという特性を有する。
この漸進的に大きな部分では、解読は、ビットストリームの後の部分ではなく前の部分からのデータを必要とすることがある。
漸進的暗号化技法には、例えば、暗号ブロック連鎖またはストリーム暗号が含まれる。
これらの漸進的暗号化方法は、データの最初の部分が独立に暗号化され、次いで、後の部分が、前の部分に基づいて暗号化されるという特性を有する。
漸進的暗号化は、スケーラブル符号化およびパケット化と適切に整合すると、簡単なデータパケットの切断によってデータパケットをトランスコードできる機能を保持する。
より具体的には、漸進的暗号化方法は、小さなブロックのデータが漸進的に暗号化されるという特性を有する。
小さなブロックサイズによるブロック符号暗号化は、あまり安全ではないが、漸進的暗号化方法は、前のブロックの暗号化されたデータを後のブロックの暗号化に供給することにより、セキュリティ度を付加する。
その後の解読も、同様にして漸進的に実行することができる。
一実施形態では、最初の小さなブロックの暗号文は、それ自身で平文に解読される一方、後のブロックの暗号文は、前のブロックからの解読された平文に依存する。
したがって、前のブロックの暗号文は、暗号文セグメント全体の知識がなくても解読することができる。
この暗号ブロック連鎖およびストリーム暗号の漸進性は、スケーラブル符号化の漸進性または組み込み性とうまく整合する。
符号化システム７００は、パケット化装置および暗号化装置を結合したモジュール７０６を表現しているが、本発明の符号化システム７００は、分離した別個のパケット装置モジュールおよび暗号化装置モジュールを有することにもよく適しているので、このような表現は例示的なものにすぎない。

従来技術の手法では、データパケット全体が、１つの長いブロック符号により暗号化されていた。
その結果、データパケットは、その内容のすべてが受信されないと、解読は可能ではなかった。
しかしながら、本発明は、スケーラブルデータパケットを使用しており、データパケット切断によってスケーラブルデータパケットのストリームをトランスコードすることが望ましい。
したがって、本発明は、同様の漸進的方法でデータパケットを暗号化する。
それゆえに、本発明は、従来の手法と異なり、データパケットの喪失に対する回復力を有する。
すなわち、データパケットが喪失しても、残りのデータパケットの解読は、それほど複雑にならず、依然として容易に行うことができる。
スケーラブル符号化および漸進的暗号化のこの組み合わせにより、以下に詳述する有利なトランスコードオペレーションが可能になる。

ステップ６０８を続けて参照すると、本発明の一実施形態では、ペイロードデータ（例えばスケーラブル映像データ）は、漸進的に暗号化される一方、ヘッダデータは、トランスコードノードがこの情報を使用してトランスコードの判定を行うことができるように、暗号化されずに残される。
例えば、一実施形態では、この暗号されないヘッダは、暗号化されたペイロードデータ内の推奨された切断点のような情報を収容する。
別の実施形態では、これらのヘッダデータは、中間のトランスコードノードによる準（near）レート歪み（ＲＤ（rate distortion））−最適ビットレート削減を行うために使用される。
さらに、本実施形態では、トランスコードノードは、ヘッダデータを使用して、漸進的に暗号化されたスケーラブル映像データの解読もヘッダデータの解読も必要とすることなく、トランスコードの判定を行うこともできる。
本発明のさらに別の実施形態では、ヘッダデータは、暗号化されて、セキュリティをさらに付加する。

次にステップ６１０を参照すると、本発明は、次に、漸進的に暗号化されたスケーラブル映像データをパケット化する。
一実施形態では、図７、図８、および図９のパケット化装置／暗号化装置７０６は、暗号化されていないヘッダデータを、漸進的に暗号化されたスケーラブル映像データと結合してパケット化する。
次いで、その結果生成される安全なスケーラブルデータパケットは、所望の受信機にストリーミングするのに利用可能となる。
別の実施形態では、パケット化装置／暗号化装置７０６は、漸進的に暗号化されたスケーラブル映像データおよび暗号化されたヘッダデータをパケット化する。
さらに、ヘッダデータを含まない一実施形態では、パケット化装置／暗号化装置７０６は、漸進的に暗号化されたスケーラブル映像データのみをパケット化する。

符号化システム７００は、映像データを安全でスケーラブルに符号化する。
より具体的には、符号化システム７００は、スケーラブル符号化を漸進的暗号化技法と組み合わせる。
その結果生成される、スケーラブルに符号化され、漸進的に暗号化され、かつ、パケット化された映像ストリームは、パケット化されたデータを解読することなく、したがってシステムのセキュリティを維持しつつ、ビットレート削減および空間ダウンサンプリングのようなその後のトランスコードオペレーションを（例えば、データパケット切断またはデータパケット除去を介して）行うことができるという特徴を有する。
また、本発明は、セグメント化装置７０２によって形成される領域のすべてではなく一部のみが、符号化システム７００から最終的に送られる一実施形態にもよく適している。
一例として、一実施形態では、背景画像が、前回の伝送以来変化していない可能性があるか、または、場合によっては、背景画像が、対象となるデータを含んでいない場合には、映像データ画像の前景が送られる。

［復号方法および復号システム］
図１１のフローチャート１１００には、特定のステップを開示しているが、このようなステップは、例示的なものである。
すなわち、本発明は、他のさまざまなステップ、または、図１１に説明するステップを変形したものを実行することにもよく適している。
図１１のステップ１１０２で、本発明は、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データを収容するデータパケットを受信する。
より具体的には、符号化システム１２００（図１２）の解読装置１２０２が、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データを収容するデータパケットを受信する。
一実施形態では、受信データパケットは、ヘッダデータも含み、このヘッダデータは、スケーラブルに符号化された映像データに対応する情報を提供する。
さらに別の実施形態では、受信データパケットは、スケーラブルに符号化された映像データに対応する情報を提供する暗号化されたヘッダデータも含む。

ステップ１１０４で説明するように、本発明は、次に、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データを収容するデータパケットを解読して、スケーラブルに符号化された領域を生成する。
すなわち、図１２の解読装置１２０２が、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データを解読して、スケーラブルに符号化された領域を生成する。
さらに、受信データパケットが暗号化されたヘッダデータを含む実施形態では、解読装置１２０２は、暗号化されたヘッダデータの解読も行う。

次にステップ１１０６を参照して、本実施形態は、次に、スケーラブルに符号化された領域を復号して、復号された領域を提供する。
図７、図８、および図９の符号化システム７００の説明と共に上述したように、図１０Ａに示すような映像フレーム１０００は、図１０Ｂに示すような複数の対応する領域１００２、１００４、１００６、１００８、１０１０、および１０１２にセグメント化することができる。

ステップ１１０８で、本発明は、次に、復号された領域を組み立てて、映像データを提供する。
具体的には、図１２の復号システム１２００の組み立て装置１２０６が、復号された領域を組み立てて、映像データを提供する。
本発明の一実施形態では、復号システム１２００は、次いで、圧縮されていない映像ストリームの形で映像データを出力として提供する。
本発明の別の実施形態では、組み立て装置１２０６は、映像予測装置（ＶＰＵ）による使用に適した予測誤差映像データから構成される映像データを出力する。
図１３に示すように、本発明の一実施形態では、デコーダシステム１２００には、ＶＰＵ１３００が接続される。
ＶＰＵ１３００は、組み立て装置１２０６の出力を使用して、圧縮されていない映像フレームデータのストリームを最終的に提供する。
図１３のＶＰＵ１３００は、復号システム１２００の外部に位置するが、本発明は、ＶＰＵ１３００が復号システム１２００と一体であることにもよく適している。
図１４は、ＶＰＵ１３００が復号システム１２００と一体である本発明の一実施形態を示している。
したがって、本発明は、安全なスケーラブルに符号化された映像データを復号する方法およびシステムを提供する。

［トランスコード方法およびトランスコードシステム］
図１５Ａは、本発明の実施形態を実施できる例示的な有線／無線混成ネットワーク１５００のブロック図である。
有線／無線混成ネットワーク１５００では、メディア（例えば映像）データは、固定されたクライアント（静止した受信ノード）には有線リンクを介してストリーミングされ、移動クライアント（移動する受信ノード）には無線リンクを介してストリーミングされる。

本実施形態では、有線／無線混成ネットワーク１５００は、無線送信機（情報源１５１０）と、高解像度有線受信機１５２０と、中解像度無線受信機１５４０とを備える。
このシステムでは、情報源１５１０は、全帯域幅で高解像度の映像ストリーム１５５０ａを生成する。
この映像ストリーム１５５０ａは、高解像度受信機１５２０に送信されるものである。
情報源１５１０、中解像度受信機１５４０、または有線／無線ゲートウェイのような中間ノードのいずれかには、トランスコード１５３０が配置される。
このトランスコード１５３０は、低帯域幅で中解像度の映像ストリーム１５５０ｂにストリーム１５５０ａをトランスコードする。
この映像ストリーム１５５０ｂは、その後、中解像度受信機１５４０に送信される。

図１５Ｂは、本発明の実施形態を実施できる例示的な無線ネットワーク１５０１（例えば無線機器ネットワーク）のブロック図である。
無線機器ネットワークでは、移動送信機および移動受信機が、無線リンクを介して相互に通信する。
送信機の通信可能範囲は、送信信号の出力によって制限を受ける。
目的の受信機が、送信機の直接通信可能範囲の外に存在する場合には、中継デバイスを使用して、無線通信可能範囲を拡大することができる。
異種の受信機（例えば、異なる表示特性および表示能力、異なる出力特性および出力、異なる計算特性および計算能力、ならびに異なる通信特性および通信能力を有する受信ノード）の場合、トランスコーダを使用して、特定の受信機または特定の通信リンクに映像ストリームを適合させることができる。
トランスコードは、中継デバイスで実行することもできるし、中継器としての機能も果たす受信機で実行することもできる。
また、トランスコードは、送信機によって実行することもできるし、受信ノードによって実行することもできる。

本実施形態では、無線ネットワーク１５０１は、無線送信機（情報源１５１０）と、高解像度受信機／トランスコーダ１５６０と、中解像度（低帯域幅）受信機１５４０とを備える。
無線ネットワーク１５０１では、高解像度受信機１５６０が、高解像度の映像ストリーム１５５０ａを受信してトランスコードし、その結果生成される低帯域幅のストリーム１５５０ｂを中解像度受信機１５４０に中継する。

図１５Ａおよび図１５Ｂを参照して、有線／無線混成ネットワーク１５００および無線ネットワーク１５０１の双方とも、ネットワークトランスコーダを使用して、目的の無線ノード（例えば中解像度受信機１５４０）の表示能力に適合した低帯域幅のストリーム１５５０ｂに映像ストリーム１５５０ａをトランスコードする。
一般的に言うと、これらのネットワークは、特定のチャネルを介した伝送または受信ノードの能力に一層適したフォーマットにメディア（例えば映像）ストリームをトランスコードすることにより、ネットワークトランスコードが、無線スペクトルおよび受信機の資源の効率的な使用を可能にすることができる方法を示している。

図１６は、本発明の一実施形態による情報源ノード１６１０と、中間（トランスコーダ）ノード１６２０と、受信ノード１６３０とを備えるシステム１６００のブロック図である。
この実施形態では、トランスコーダ１６２０は、情報源ノード１６１０と受信ノード１６３０との間に移された個別のノードになっている。
しかしながら、トランスコーダ１６２０によって実行される機能は、そのようにしないで、情報源ノード１６１０によって実行されてもよいし、受信ノード１６３０によって実行されてもよい。

本実施形態では、情報源ノード１６１０は、上述したように、データパケットのストリームの符号化および／または暗号化を行い、これらのデータパケットをトランスコーダ１６２０に送信する。
一実施形態では、このストリームのデータパケットのそれぞれは、ヘッダ部およびペイロード部を有する（以下の図２０参照）。
別の実施形態では、データパケットは、ペイロード部のみを有する（以下の図２１参照）。
ペイロード部は、データを運ぶ一方、ヘッダ部は、ペイロード部をトランスコードするためにトランスコーダ１６２０が使用する情報を運ぶ。
ヘッダ部によって運ばれる情報を含んだデータパケット、および、トランスコーダ１６２０によって使用されるトランスコード方法については、以下にさらに説明する。
一実施形態では、ペイロード部のみが暗号化されて符号化される。
別の実施形態では、ペイロード部が、暗号化されて符号化され、ヘッダ部も暗号化される。

本実施形態では、トランスコーダ１６２０は、情報源ノード１６１０から受信したデータパケットに対してトランスコード機能を実行する。
トランスコーダ１６２０が実行するトランスコード機能については、以下に、図１９と共に説明する。
トランスコード機能の目的は、データパケットのストリームを、トランスコーダ１６２０の下流側の属性に従って構成することであり、例えば、受信ノード１６３０の属性、または、トランスコーダ１６２０と受信ノード１６３０とをリンクする通信チャネル１６２５の属性に従って構成することである。
トランスコード機能は、例えば、データパケットを切断すること、または、一定のデータパケットをストリームから除去することを含むことができる。
ストリームが、受信ノード１６３０向けまたは通信チャネル１６２５向けにすでに構成されている場合には、トランスコード機能は、そのストリームのデータパケットを変更することなく通過させることからなる。

特に重要なことは、本発明によると、トランスコーダ１６２０が、データパケット（具体的には、データパケットのメディアデータ）の解読および／または復号を行うことなく、トランスコード機能を実行することである。
データパケットがヘッダ部およびペイロード部を有する実施形態において、ヘッダ部が暗号化されている場合には、トランスコーダ１６２０は、ヘッダ部のみを解読する。
いずれにしても、従来のトランスコーダと比較すると、本発明のトランスコーダ１６２０は、メディアデータを解読する必要がないので、必要とされる計算資源は少なくなる。
さらに、本発明は、場合によっては信頼性のない中間ノードにおいて、メディアデータのセキュリティを危険にさらすことなく、非常に低い複雑度のトランスコードを実行することを可能にしつつ、エンドツーエンドのセキュリティも提供する。

図１６の参照を続けて、トランスコーダ１６２０は、受信ノード１６３０および／または通信チャネル１６２５の属性の知識を有する。
これらの属性には、受信ノード１６３０の表示能力および表示特性、出力および出力特性、通信能力および通信特性、ならびに計算能力および計算特性、または、通信チャネル１６２５の利用可能な帯域幅が含まれるが、これらに限定されるものではない。
例えば、一実施形態では、トランスコーダ１６２０は、受信ノード１６３０から属性情報を受信するか、または、トランスコーダ１６２０が、この情報を受信ノード１６３０から読み出す。
別の実施形態では、トランスコーダ１６２０をネットワークのルータとして実施することできる。
このルータは、次の「ホップ」に輻輳があるかどうかを判断でき、それに応じて、データパケットのストリームをトランスコードすることができる。

本実施形態では、トランスコード後、トランスコーダ１６２０は、結果として生成されたデータパケットのストリームであって、符号化されて暗号化されたデータパケットを含む、データパケットのストリームを受信ノード１６３０に送信する。

図１７は、本発明の実施形態を実施できるトランスコーダデバイス１６２０の一実施形態のブロック図である。
この実施形態では、トランスコーダ１６２０は、情報源ノード１６１０（図１６）からデータパケットのストリームを受信する受信機１７１０と、受信ノード１６３０（図１６）にデータパケットのストリームを送信する送信機１７２０とを含む。
受信機１７１０および送信機１７２０は、有線通信とすることもできるし、無線通信とすることもできる。
一方が有線通信であり、一方が無線通信である分離した受信機および送信機を使用することもできる。
受信機１７１０および送信機１７２０は、単一のデバイス（例えばトランシーバ）として一体化できることも理解される。

図１７の参照を続けて、トランスコーダデバイス１６２０は、オプションのコントローラ１７３０（例えば、プロセッサまたはマイクロプロセッサ）、オプションの解読装置１７４０、およびオプションのメモリ１７５０、またはそれらを組み合わせたものを含むことができる。
一実施形態では、解読装置１７４０は、ヘッダ情報の解読に使用される。
別の実施形態では、メモリ１７５０は、情報源ノード１６１０から受信されたデータパケットを受信ノード１６３０（図１６）に送る前に、当該データパケットの蓄積に使用される。

図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、図１８Ｄ、および図１８Ｅは、本発明によりデータパケットをトランスコードする方法のさまざまな実施形態を示すデータフロー図である。
図１８Ａ〜図１８Ｄの実施形態では、データパケットは、それぞれ、ヘッダ部およびペイロード部を有する。
図１８Ｅの実施形態では、データパケットは、ヘッダ部を有しない。
図１８Ａ〜図１８Ｅの実施形態のそれぞれでは、データパケット（具体的には、メディアデータ）は、暗号化されており、符号化されてもよい。
図１８Ａ〜図１８Ｅの実施形態について、本発明の一定の態様をより明確に説明するために個別に説明する。
しかしながら、本発明は、これらの実施形態の要素を組み合わせることによっても実施できることが理解される。

本発明によると、データパケットをトランスコードする方法は、暗号化されたデータパケットに対して実行される。
すなわち、メディアデータは、解読されない。
トランスコード機能は、データパケット（具体的には、データパケットのペイロード部）を切断すること、ストリームから一定のデータパケットを除去すること、またはデータパケットを変更することなく通過させることを含むことができる。

まず図１８Ａを参照して、入来する暗号化および／または符号化が行われたデータパケットが、トランスコーダ１６２０によって受信される。
この実施形態では、各データパケットのヘッダ部は暗号化されていない。
トランスコーダ１６２０は、ヘッダ部を読み出す。
ヘッダ部は、トランスコードの判定を行うために使用可能な情報を収容している。
一実施形態では、ヘッダ部の情報は、切断点の指定を含む。
別の実施形態では、切断点は、ヘッダに設けられた情報から導出される。

例えば、ヘッダ部は、データパケットのペイロード部を切断するための推奨された点（例えばビット番号）を指定する情報を収容することができる。
各データパケットは、異なる切断点を有してもよいことが理解される。
推奨された切断点は、さまざまな技法を使用して選択することができる。
一実施形態では、各データパケットの切断点は、レート歪み（ＲＤ）分析のような分析に従って指定され、その結果、データパケットのストリームを、ＲＤ最適または準ＲＤ最適となるレートに圧縮することができる。
別の実施形態では、ヘッダ部は、ＲＤ分析によって生成されるＲＤ曲線を記述する情報を収容し、切断点は、このＲＤ曲線をさらに分析することから導出される。

本実施形態では、ビデオ画像の各領域のＲＤプロットを生成し、次いで、所望の全ビットレートを生成する同じ勾配の全領域で動作することにより、ＲＤ最適符号化が実現される。
準最適トランスコードは、データパケットのヘッダ部に多数の品質レベルの最適ＲＤカットオフ点を配置することにより、データパケットレベルで実現することができる。
次いで、トランスコーダ１６２０（図１６）は、適切なカットオフ点で各パケットを切断することができる。
したがって、その結果生成されたパケットは、所望の品質レベルの画像の各領域に対して適切な個数のビットを含むことになる。
トランスコーダ１６２０は、各パケットヘッダを読み出し、次いで、パケットを適切な点で切断する。
例えば、ある１つの画像内の３つの領域が、個別のパケットに符号化されている場合、領域ごとに３つのＲＤ最適切断点が特定され、それらの場所は、それぞれのパケットヘッダに配置される。
トランスコーダ１６２０は、３つのＲＤ点（または中間点）のいずれかで操作することを選択でき、次いで、適切なカットオフ点で各パケットを切断することができる。

また、ヘッダ部は、例えば番号により各データパケットを識別する情報を収容することもできる。
したがって、トランスコーダ１６２０は、ストリームから一定のデータパケットを除去することができる。
例えば、１つおきのパケット（例えば奇数番号のパケット）が除去されるべきである場合、トランスコーダ１６２０は、ヘッダ情報を使用して、奇数番号のデータパケットを識別し、それらのデータパケットを、データパケットのストリームから除去することができる。

図１８Ｂの実施形態は、各データパケットのヘッダ部が暗号化される点を除いて、図１８Ａの実施形態と同様である。
この場合、トランスコーダ１６２０は、上述したようなヘッダ情報の読み出しおよびデータパケットのストリームの操作を行う前に、まずヘッダ部を解読する。

図１８Ｃの実施形態では、データパケットがメモリに蓄積される。
すなわち、先入れ／先出しタイプの手法ではなく、ストリームのデータパケットのサブセットが、受信ノードに送られる前に、メモリ（例えば、図１７のメモリ１７５０）に蓄積されて記憶される。
この実施形態では、サブセット内の蓄積されたデータパケットのすべてのヘッダ情報が、トランスコードの判定を行うために使用される。
トランスコードの判定は、本明細書で上述したように、受信ノード１６３０の属性または通信チャネル１６２５（図１６）の属性に基づいて行われる。
受信ノードまたは通信チャネルの属性に従ってデータパケットのストリームを構成するのに、必ずしもストリームのすべてのデータパケットを操作しないことも可能な場合があり、場合によっては望ましい場合がある。
例えば、サブセット内のデータパケットのすべてを切断するのではなく、サブセット内のパケットの一部のみを切断する決定、または、推奨された切断点以外の点でパケットを切断する判定を行うことができる。

図１８Ｄの実施形態では、トランスコーダ１６２０は、下流側の受信ノード（例えば、図１６の受信ノード１６３０）から情報を受信する。
一実施形態では、この情報は、受信ノード１６３０の属性を記述し、例えば、その表示能力および表示特性、出力および出力特性、計算能力および計算特性、ならびに通信能力および通信特性を記述する。
受信ノード１６３０から受信された情報に基づいて、トランスコーダ１６２０は、データパケットのヘッダ部の情報に基づくトランスコードの判定を行うことができる。
例えば、トランスコーダ１６２０は、受信ノード１６３０が中解像度のデバイスであるのか、低解像度のデバイスであるのかに応じて切断点を選定することができ、トランスコーダ１６２０は、受信ノード１６３０が高解像度のデバイスである場合には、データパケットのストリームを変更しないことを選択することができる。
同様に、トランスコーダ１６２０は、通信チャネル１６２５（図１６）の属性を記述した情報を受信することもできる。

図１８Ｅの実施形態では、入来するデータパケットは、ヘッダ部を有しない。
したがって、トランスコーダ１６２０は、事前に定義されたルールの組に基づいてトランスコードの判定を行う。
すなわち、トランスコーダ１６２０は、ヘッダ部の情報によって指定されたさまざまな点で各データパケットを切断するのではなく、受信ノードまたは通信チャネルの属性に応じて、ストリームのすべてのデータパケットを同じ点で切断してもよい。

図１９は、本発明の一実施形態に従ってデータパケットを切断するプロセス１９００のステップのフローチャートである。
一実施形態では、プロセス１９００は、メモリ１７５０に記憶されてコントローラ１７３０により実行されるコンピュータ可読プログラム命令として、トランスコーダデバイス１６２０（図１７）によって実施される。
図１９には、特定のステップを開示しているが、このようなステップは例示的なものである。
すなわち、本発明は、さまざまな他のステップの実行、または、図１９に説明するステップを変形したものの実行にもよく適している。

図１９のステップ１９１０では、データパケットのストリームが、情報源ノード（例えば、図１６の情報源１６１０）から受信される。
本実施形態では、データパケットは、暗号化されたデータを含む。
一実施形態では、そのデータは、符号化もされている。
別の実施形態では、データパケットは、ヘッダ部およびペイロード部を含む。
一実施形態では、ヘッダ部も暗号化されている。

図１９のステップ１９１５において、一実施形態では、下流側の受信ノード（例えば、図１６の受信ノード１６３０）または通信チャネル（例えば、図１６の通信チャネル１６２５）の属性を記述した情報が受信される。
別の実施形態では、受信ノード１６３０または通信チャネル１６２５の属性は、すでに知られている。

図１９のステップ１９２０では、トランスコード機能が、データパケットのストリームに対して実行され、受信ノード１６３０の属性に従ってストリームを構成する。
重要なことは、トランスコード機能が、データパケットのデータを解読することなく実行されることである。
一実施形態では、トランスコード機能は、各データパケットのヘッダ部により提供される情報に基づいて実行される。
このような一実施形態では、ヘッダ情報は、各データパケットのペイロード部の推奨された切断点を提供する。
別の実施形態では、切断点は、ヘッダ部に設けられ情報から導出される。

ステップ１９２２において、一実施形態では、トランスコード機能は、ストリームから一定のデータパケットを除去する。
ステップ１９２４において、一実施形態では、トランスコード機能は、データパケットのデータを切断する。
各データパケットは、異なる切断点を有してもよいことが理解される。
ステップ１９２６において、一実施形態では、トランスコード機能は、データパケットを変更することなく通過させる。

ステップ１９３０では、トランスコードされたデータパケット（まだ暗号化および／または符号化されている）が、受信ノード１６３０に送信される。

要約すると、上記に記載した本発明の実施形態は、さまざまな下流側の属性、例えば、異なる能力および特性を有する受信ノードの属性、または、トランスコーダと受信ノードとの間の通信の属性について、データをトランスコードする安全な方法およびシステムを提供する。
暗号化されたデータは、解読される必要がなく、次いで、再暗号化される必要がないので、データパケットのストリームをトランスコードするのに必要な計算資源は、大幅に削減され、データのセキュリティは、危険にさらされない。

［安全なスケーラブルデータパケット］
次に図２０を参照して、本発明の一実施形態に従って形成されるデータパケット２０００の概略表現を示す。
さらに、上述したように、明瞭かつ簡潔にするために、以下の解説および例は、特に映像データを取り扱っている。
しかしながら、本発明は、映像データと共に使用することだけに限定されるものではない。
それどころか、本発明は、音響ベースのデータ、画像ベースのデータ、ウェブページベースのデータなどと共に使用することにもよく適している。
本実施形態では、データパケット２０００は、図７、図８、および図９の符号化システム７００によって生成され、図１６、図１８Ａ、図１８Ｂ、図１８Ｃ、図１８Ｄ、および図１８Ｅのトランスコーダ１６２０によって操作され、次いで、最終的に、図１２、図１３、および図１４の復号システム１２００に送られることが理解される。
上述したプロセスの間、データパケット２０００は、例えば、トランスコーダ１６２０および／またはデコーダ１２００が実施されるデバイス（例えば、汎用ネットワーク化コンピュータシステム、組み込みコンピュータシステム、ルータ、スイッチ、サーバデバイス、クライアントデバイス、さまざまな中間デバイス／ノード、スタンドアロンコンピュータシステムなど）に存在するコンピュータ可読媒体に記憶されて、機能の変更を引き起こすか、または、デバイスの操作を指示する。

図２０の実施形態では、データパケット２０００は、ヘッダデータ部２００２と、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ部２００４とを含む。
上述したように、ヘッダデータ部２００２は、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ部２００４をトランスコードするためにトランスコーダ１６２０によって使用される情報を含む。
例えば、ヘッダデータ部２００２は、データパケット２０００のペイロード部（例えば、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ部２００４）を切断するための推奨された点（例えば、ビット番号）指定する情報を収容することができる。
また、ヘッダデータ部２００２は、例えば番号により各データパケットを識別する情報を収容することもできる。
したがって、トランスコーダ１６２０は、一定のデータパケットをストリームから除去することもできる。
例えば、１つおきのパケット（例えば奇数番号のパケット）が除去されるべきである場合、トランスコーダ１６２０は、ヘッダデータ部２００２の情報を使用して、奇数番号のデータパケットを識別し、それらのデータパケットを、データパケットのストリームから除去することができる。

図２０を続けて参照して、データパケット２０００は、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ部２００４内に、切断される可能性のある切断点２００６、２００８、および２０１０も含む。
図２０にはこのような切断点を示すが、切断点２００６、２００８、および２０１０の構成は、例示的なものにすぎない。
すなわち、本発明は、切断点の個数がこれより少ない場合または多い場合にもよく適しており、切断点が図２０に示す場所以外に位置することにもよく適している。
この場合も、上述したように、切断点２００６、２００８、および２０１０は、パケット２０００に対するその操作の間にトランスコーダ１６２０によって使用される。
その上、本発明の一実施形態では、ヘッダデータ部２００２も暗号化されている。

図２１の実施形態では、データパケット２１００は、ヘッダデータ部を含まず、その代わり、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ部２１０４のみを含む。
図２１を続けて参照して、データパケット２１００は、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ部２１０４内に、切断される可能性のある切断点２１０４、２１０６、および２１０８も含む。
図２１にはこのような切断点を示すが、切断点２１０４、２１０６、および２１０８の構成は、例示的なものにすぎない。
すなわち、本発明は、切断点の個数がこれより少ない場合または多い場合にもよく適しており、切断点が図２１に示す場所以外に位置することにもよく適している。
この場合も、上述したように、切断点２１０４、２１０６、および２１０８は、パケット２１００に対するその操作の間にトランスコーダ１６２０によって使用される。

このように、本発明は、一実施形態において、データのストリーミングに使用される安全なスケーラブル符号化方法およびシステムを提供する。
本発明は、さらに、一実施形態において、安全でスケーラブルに符号化されているデータを復号する方法も提供する。

［安全なスケーラブルデータストリーミング用の符号化デバイスおよび暗号化デバイス］
図２２Ａは、特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータをスケーラブルに符号化して漸進的に暗号化するデバイス２２００のブロック図である。
概観すると、本発明は、スケーラブル符号化可能なあらゆるデータを対象とし、特に、スケーラブル符号化を漸進的暗号化と組み合わせるあらゆるデータを対象とする。
本出願の目的上、スケーラブル符号化は、入力として原データを取り込み、出力としてスケーラブルに符号化されたデータを生成するプロセスとして定義される。
このスケーラブル符号化において、スケーラブルに符号化されたデータは、その一部が、さまざまな品質レベルを有する原データを復元するために使用できるという特性を有する。
具体的には、スケーラブルに符号化されたデータは、多くの場合、組み込みビットストリームと考えられる。
このビットストリームの最初の部分は、そのビットストリームの残りの部分からの情報を必要とすることなく、原データをベースライン品質で復元したものを復号するのに使用することができ、このビットストリームの部分が漸進的に大きくなるほど、その部分は、原データを改善して復元したものを復号するのに使用することができる。
本出願の目的上、漸進的暗号化は、入力として原データ（平文）を取り込み、出力として漸進的に暗号化されたデータ（暗号文）を生成するプロセスとして定義される。
この漸進的暗号化において、漸進的に暗号化されたデータは、最初の部分が、原データの残りの部分からの情報を必要とすることなく単独で解読でき、漸進的に大きな部分は、この同じ特性により解読できるという特性を有する。
この漸進的に大きな部分では、解読は、ビットストリームの後の部分ではなく前の部分からのデータを必要とすることがある。

本実施形態では、デバイス２２００は、エンコーダ２２０４に接続されたセグメント化装置２２０２を含む。
エンコーダ２２０４は、次に、暗号化装置２２０６に接続される。
デバイス２２００の機能については、以下で、図２３と共に説明する。

重要なことは、この実施形態では、図２２Ａのデバイス２２００が、パケット化デバイス２２０８を、一体化した装置として含まないことである。
その代わり、デバイス２２００は、デバイス２２００の外部に配置されたパケット化デバイス２２０８に接続される。
したがって、例えば下流側のチャネルおよびデバイスの能力に応じて、さまざまなタイプのパケット化方法をデバイス２２００と共に使用することができる。
本実施形態では、パケット化装置２２０８は、デバイス２２００からデータをリアルタイムで、すなわち、データが符号化されて暗号化された時に受信する。

図２２Ｂは、特許を請求する本発明の別の実施形態に従ってデータをスケーラブルに符号化して漸進的に暗号化するデバイス２２００ａのブロック図である。
この実施形態では、デバイス２２００ａは、符号化されて暗号化されたデータ（具体的には、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータ）を記憶する記憶装置２２１０を含む。
このデータは、エンコーダ２２０６から出力される。
したがって、パケット化デバイス２２０８は、データが符号化されて暗号化された時にリアルタイムでデバイス２２００ａからデータを受信することもできるし、後の時刻に、記憶装置２２１０に記憶されたデータをデバイス２２００ａから受信することもできる。
後者の場合、パケット化デバイス２２０８は、記憶装置２２１０のデータのすべてまたは選択した部分を受信することができる。
したがって、例えば、異なるタイプのチャネル（例えば、異なる帯域幅を有するチャネル）用にデータをパケット化することもできるし、異なるタイプの下流側のデバイス（例えば、異なる表示特性および表示能力、異なる出力特性および出力、異なる計算特性および計算能力、ならびに異なる通信特性および通信能力を有する受信ノード）用にデータをパケット化することもできるし、あるいは、異なるパケット化方法を使用してデータをパケット化することもできる。
追加される情報については、以下で、図２４と共に提供する。

図２３は、特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータを符号化して暗号化するプロセス２３００のステップのフローチャートである。
図２３には、特定のステップを示しているが、このようなステップは例示的なものであり、本発明は、他のさまざまなステップの実行またはプロセス２３００に含まれるステップを変形したものの実行にもよく適している。
プロセス２３００は、一実施形態では、コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令の制御のもとでプロセッサにより実行される。
コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令は、例えば、図５のコンピュータ使用可能揮発性メモリ５０６、コンピュータ使用可能不揮発性メモリ５０８、および／またはデータ記憶デバイス５１０のようなデータ記憶機構に存在する。
コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令は、例えば、図５の中央処理装置５０４と共に制御または操作を行うために使用される。
この中央処理装置５０４は、図２２Ａおよび図２２Ｂのデバイス２２００（または２２００ａ）に接続されるか、または、デバイス２２００（または２２００ａ）と一体化される。

明確かつ簡潔にするために、以下の解説および例は、特に、映像データを取り扱うこととする。
しかしながら、本発明は、映像データと共に使用することだけに限定されるものではない。
それどころか、本発明は、音響ベースのデータ、画像ベースのデータ、ウェブページベースのデータ、グラフィックデータなど（「メディアデータ」）と共に使用することにもよく適している。

図２３のステップ２３１０において、本実施形態では、デバイス２２００（または２２００ａ）が、圧縮されていない映像フレームのストリームから構成された映像データを受信する。
一実施形態では、この映像データは、映像予測装置（ＶＰＵ）によって生成された予測誤差映像データからも構成される。
図８および図９によりそれぞれ示すように、デバイス２２００および２２００ａをＶＰＵに接続することもできるし、ＶＰＵをデバイス２２００および２２００ａと一体化することもできる。

図２３のステップ２３２０において、本実施形態では、映像データが、セグメント化装置２２０２（図２２Ａおよび図２２Ｂ）によってさまざまな領域にセグメント化される。
映像データのセグメント化は、図６（ステップ６０４）、図１０Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｃ、および図１０Ｄと共に上述した。
既述したように、映像データを、例えば、方形領域、非方形領域、および重なり合った領域にセグメント化することができる。

図２３のステップ２３３０において、本実施形態では、領域の少なくとも１つ（または領域のすべて）が、エンコーダ２２０４（図２２Ａおよび図２２Ｂ）によってスケーラブルに符号化される。
一実施形態では、それぞれの符号化された領域は、ヘッダデータを含むヘッダ部と、スケーラブル映像データを含むペイロード部との２つの部分に符号化される。
ヘッダデータは、映像データに関する情報、例えばその映像データが表す映像フレーム内の領域、を提供する。
また、トランスコーダが、本明細書で前述したように、映像データの解読および復号を行うことなく映像データをトランスコードすることを可能にする情報をも、ヘッダデータは含むことができる。
スケーラブル符号化については、図６（ステップ６０６）と共に上述した。

図２３のステップ２３４０において、本実施形態では、スケーラブルに符号化された映像データが、暗号化装置２２０６（図２２Ａおよび図２２Ｂ）によって漸進的に暗号化される。
データがヘッダ部に符号化される実施形態では、ヘッダ部は、暗号化されてもよいし、暗号化されてなくてもよい。
漸進的暗号化については、図６（ステップ６０８）と共に上述した。

図２３のステップ２３５０において、一実施形態では、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データが、パケット化される前に、記憶装置２２１０（図２２Ｂ）に記憶される。

図２３のステップ２３６０において、本実施形態では、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データが、デバイス２２００および２２００ａ（図２２Ａおよび図２２Ｂ）の外部に配置されたパケット化デバイス２２０８に供給される。
パケット化デバイス２２０８にこのデータをプッシュすることもできるし、パケット化デバイス２２０８によってこのデータをプルすることもできる。
データが記憶されない実施形態では、データは、リアルタイムで（データがスケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された時に）パケット化デバイス２２０８に供給される。
データが記憶される実施形態では、データは、記憶後、パケット化デバイス２２０８に供給される。

パケット化デバイス２２０８に供給されたデータは、デバイス２２００および２２００ａによって受信されたデータの組全体を表すものであってもよいし、その一部を表すものであってもよい。
すなわち、リアルタイムの実施形態では、チャネルのタイプまたは下流側のデバイスのタイプのような因子のために、デバイス２２００の段階のいずれか１つで、データを削減することができる。
同様に、記憶を行う実施形態でも、デバイス２２００ａの段階のいずれか１つでデータを削減することができる。
また、記憶を行う実施形態では、記憶装置２２１０のデータの一部のみを、パケット化デバイス２２０８に供給することもできる。

［安全なスケーラブルデータストリーミング用のパケット化デバイス］
図２４、図２５Ａ、図２５Ｂ、図２５Ｃ、および図２５Ｄを参照して、特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータをパケット化するプロセス２４００を説明する。
図２４には、特定のステップを示しているが、このようなステップは例示的なものであり、本発明は、他のさまざまなステップの実行またはプロセス２４００に含まれるステップを変形したものの実行にもよく適している。
プロセス２４００は、一実施形態では、コンピュータ可読でコンピュータ実行可能な命令の制御のもとでプロセッサにより実行される。
プロセス２４００は、デバイス２２００および２２００ａ（それぞれ図２２Ａおよび図２２Ｂ）の外部に配置されたパケット化デバイスによって実行される。

図２５Ａ〜図２５Ｄは、図２４のプロセス２４００を実施できるパケット化デバイスのさまざまな実施形態を示している。
これらの実施形態のそれぞれは、図２２Ａの符号化／暗号化デバイス２２００または図２２Ｂの符号化／暗号化デバイス２２００ａから、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータのストリームを受信する受信機２５０２を含む。
また、これらの実施形態のそれぞれは、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータ（またはその一部）をデータパケットにパケット化するパケット装置２５０６も含む。
図２５Ｂのパケット化デバイス２２０８ｂは、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータをパケット化の前に記憶するメモリ装置２５０４を含む。
図２５Ｃのパケット化デバイス２２０８ｃは、パケット化後の安全なスケーラブルデータパケットを記憶するメモリ装置２５０８を含む。
図２５Ｄのパケット化デバイス２２０８ｄは、下流側のデバイス（例えば、図１７のトランスコーダ１６２０のようなトランスコーダ）に安全なスケーラブルデータパケットを送信する送信機２５１０を含む。
本発明の一定の態様をより明確に示すために、図２５Ａ〜図２５Ｄの実施形態を個別に説明するが、これらの実施形態を組み合わせたものも使用できることが理解される。

図２４のステップ２４１０では、図２５Ａ〜図２５Ｄも参照して、プッシュ手法またはプル手法のいずれかを使用して、データが、符号化／暗号化デバイス２２００または２２００ａからパケット化デバイス２２０８ａ〜２２０８ｄにストリーミングされる。
データは、デバイス２２００または２２００ａによって符号化されて暗号化された時に実時間でパケット化デバイス２２０８ａ〜２２０８ｄによって受信されてもよいし、それらのデバイスに記憶された後に受信されてもよい。
データの一部のみが、パケット化デバイス２２０８ａ〜２２０８ｄによって抽出されるか、または、パケット化デバイス２２０８ａ〜２２０８ｄに送信されてもよい。
例えば、パケット化デバイス２２０８ａ〜２２０８ｄは、下流側のチャネルまたはデバイスの属性に適したデータ量のみを抽出することができる。

一実施形態では、符号化／暗号化デバイス２２００または２２００ａから受信されたデータは、パケット化の前にメモリ装置２５０４に記憶される。
この実施形態では、パケット化装置２２０６は、下流側のチャネルまたはデバイスの属性に応じて、メモリ装置２５０４に記憶されたデータのサブセットのみをパケット化することができる。

図２４のステップ２４２０では、再び図２５Ａ〜図２５Ｄも参照して、デバイス２２００および２２００ａから受信されたデータが、パケット化装置２２０６によってデータパケットに形成される。
データがペイロード部だけでなくヘッダ部も含む実施形態では、このヘッダ部（スケーラブルに符号化されて、かつ、暗号化されているかまたは暗号化されていない）が、ペイロード部（スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されている）と結合されてパケット化される。
パケット化装置２２０８ａ〜２２０８ｄは、例えば、下流側のチャネルまたはデバイスの属性に応じて、データのサブセットのみをパケット化することもできる。

一実施形態では、パケット化装置２２０６から受信されたデータパケットは、メモリ装置２５０８に記憶される。
この場合、例えば、下流側の受信デバイスまたはチャネルの属性に応じて、データパケットのサブセットをメモリ装置２５０８から検索することができる。

図２４のステップ２４３０では、図２５Ａ〜図２５Ｄも参照して、安全なスケール化されたデータパケットを、本明細書で前述したように、下流側の受信デバイスに伝送（ストリーミング）することができる。
一実施形態では、データパケットは、送信機２５１０を使用して下流側のデバイスに伝送される。
上述したように、下流側の属性および能力に応じて、データパケットのサブセットのみを送信することができる。

［安全なスケーラブルデータストリーミング用の記憶デバイス］
図２６Ａ、図２６Ｂ、図２６Ｃ、図２６Ｄ、図２６Ｅ、および図２６Ｆは、特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスのネットワークを示すブロック図である。
一実施形態では、これらのデバイスは、無線ネットワークで通信可能に接続される。
別の実施形態では、これらのデバイスは、有線ネットワークで通信可能に接続される。
さらに別の実施形態では、これらのデバイスは、無線ネットワークおよび有線ネットワークの要素を組み合わせたネットワークで通信可能に接続される。
本発明の一定の態様をより明確に示すために、図２６Ａ〜図２６Ｆの実施形態を個別に説明するが、これらの実施形態を組み合わせたものも使用できることが理解される。
また、これらの図に示す機能は、２つ以上のデバイスによって実行されるが、単一のデバイスに結合することができる。

図２６Ａは、セグメント化装置７０２とエンコーダ７０４と暗号化装置／パケット化装置７０６とを備えるエンコーダシステム７００を示している。
エンコーダシステム７００は、入来するデータをスケーラブルに符号化して漸進的に暗号化し、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを、安全なスケーラブルデータパケットにパケット化する。
エンコーダシステム７００については、図７と共に上述した。

図２６Ａの実施形態では、エンコーダシステム７００によって出力される安全なスケーラブルデータパケットが、別個のデバイスである記憶装置２６１０に記憶される。
エンコーダシステム７００によって出力されるデータパケットは、下流側のチャネルまたはデバイスの能力および属性を問わず、記憶することができる。
本実施形態では、トランスコーダ１６２０は、その後、記憶装置２６１０に記憶されたデータのすべてまたはデータの一部を抽出することができる。
トランスコーダ１６２０は、本明細書で記述したように（上記図１６参照）、下流側の受信ノードの属性に応じてデータをトランスコードする。
したがって、例えば、トランスコーダ１６２０は、受信ノードに必要なデータ量のみを抽出することができる。

図２６Ｂは、図２６Ａによって説明した実施形態と同様の実施形態を示している。
ただし、図２６Ｂの実施形態では、符号化／暗号化およびパケット化が、別個のデバイス（それぞれ、符号化／暗号化デバイス２６００およびパケット化デバイス２６０８）によって実行される。
なお代替的な実施形態では、トランスコーダ１６２０は、記憶装置２６１０を迂回して、パケット化デバイス２６０８から直接受信することができる。

図２６Ｃは、図２６Ｂによって説明した実施形態と同様の実施形態を示している。
図２６Ｃの実施形態では、符号化／暗号化およびパケット化が、別個のデバイスで実行される。
ただし、図２６Ｃの実施形態では、符号化／暗号化デバイス２６００から出力される、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータが、符号化／暗号化デバイス２６００とパケット化デバイス２６０８との間に配置された記憶装置２６０６に記憶される。
したがって、この実施形態では、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータは、パケット化の前に記憶される。
パケット化デバイス２６０８は、例えば、下流側のチャネルおよびデバイスの能力および属性に応じて、記憶装置２６０６のデータのすべてまたは一部を抽出することができる。
パケット化デバイス２６０８から出力される安全なスケーラブルデータパケットは、トランスコーダ１６２０に直接供給することもできるし、パケット化デバイス２６０８とトランスコーダ１６２０との間に配置された記憶装置２６１０に記憶することもできる。
あるいは、パケット化デバイス２６０８から出力される安全なスケーラブルデータパケットは、図２６Ｄに示すように、記憶装置２６０６に戻して書き込むことができる。
これらの後者の実施形態では、トランスコーダ１６２０は、例えば、下流側の受信ノードの属性に応じて、記憶装置２６０６または２６１０に記憶されたデータのすべてまたは一部を抽出することができる。

図２６Ｅは、図２６Ｄの実施形態と同様の実施形態を示すが、図２６Ｅの実施形態では、データが、符号化デバイス２６０１によってスケーラブルに符号化され、次いで、スケーラブルに符号化されたデータが、記憶装置２６０６に記憶される。
別個のデバイス（暗号化デバイス２６０２）は、スケーラブルに符号化されたデータを記憶装置２６０６から受信し、このデータを漸進的に暗号化する。
次いで、漸進的に暗号化されたデータは、記憶装置２６０６に戻すこともできるし、パケット化装置２６０８に供給することもできる。
パケット化の後、データは、記憶装置２６０６に戻すこともできるし、トランスコーダ１６２０に供給することもできる。
図２６Ｅに示す要素の１つまたは複数のものの機能を単一のデバイスに結合できることが理解される。

図２６Ｆは、図２６Ｅの実施形態と同様の実施形態を示すが、図２６Ｆの実施形態では、データが、符号化デバイス２６０１によってスケーラブルに符号化され、次いで、スケーラブルに符号化されたデータが、記憶装置２６０６に記憶される。
別個のデータ（暗号化デバイス２６０２）は、スケーラブルに符号化されたデータを記憶装置２６０６から受信し、このデータを漸進的に暗号化する。
次いで、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの追加処理が、上述したように実行される。

図２７は、特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するプロセス２７００のフローチャートである。
図２７には、特定のステップを示しているが、このようなステップは例示的なものであり、本発明は、他のさまざまなステップの実行またはプロセス２７００に含まれるステップを変形したものの実行にもよく適している。

ステップ２７１０において、一実施形態では、スケーラブルに符号化されたデータが、第１のデバイス（例えば、図２６Ｅまたは図２６Ｆの符号化デバイス２６０１）から受信される。
一実施形態では、スケーラブルに符号化されたデータは、漸進的暗号化も受けている（例えば、データは、図２６Ｃまたは図２６Ｄの符号化／暗号化デバイス２６００から受信される）。
さらに別の実施形態では、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータは、安全なスケーラブルデータパケットにパケット化される。
この後者の実施形態では、安全なスケーラブルデータパケットは、エンコーダシステム７００（図２６Ａ）またはパケット化デバイス２６０８（図２６Ｂ）のような第１のデバイスから受信される。

図２７のステップ２７２０では、ステップ２７１０で受信されたデータが記憶される。
一実施形態では、（図２６Ｅおよび図２６Ｆの実施形態のように）スケーラブルに符号化されたデータが記憶される。
一実施形態では、（例えば、図２６Ｃおよび図２６Ｄの実施形態のように）スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータが記憶される。
別の実施形態では、（例えば、図２６Ａおよび図２６Ｂの実施形態のように）安全なスケーラブルデータパケットが記憶される。

図２７のステップ２７３０では、ステップ２７２０で記憶されたデータが、抽出されて、追加処理を行うために下流側のデバイスにストリーミングされる。
さまざまな実施形態において、この追加処理には、記憶されたデータのパケット化および／またはトランスコードが含まれ得る。
例えば、図２６Ａおよび図２６Ｂの実施形態では、追加処理には、データのトランスコードが含まれる。
図２６Ｃおよび図２６Ｄの実施形態では、追加処理には、データのパケット化およびトランスコードが含まれ、場合によっては、パケット化後であって、トランスコード前のデータの記憶が含まれる。
図２６Ｅおよび図２６Ｆの実施形態では、追加処理には、データの暗号化、パケット化、およびトランスコードが含まれ、場合によっては、処理ステップ間でのデータの記憶が含まれ得る。

例示および説明のために、本発明の特定の実施形態の上記説明を提供した。
これらの説明は、包括的なものでもなく、また、開示したその正確な形に本発明を限定するためのものでもない。
明らかに、多くの変更および変形が、上記教示に鑑み可能である。
実施形態は、本発明の原理およびその実際の応用を最もよく説明し、それによって、他の当業者が、本発明、および、さまざまな変更を有するさまざまな実施形態を、検討している特定の使用に適するよう最もよく利用できるようにするために、選択され、かつ、説明されている。
本発明の範囲は、添付した特許請求の範囲およびその均等物によって画定されることが意図されている。

従来のアプリケーションレベルの暗号化が実行される順序を示す従来技術のブロック図である。 ネットワークレベルの暗号化を使用する別の従来の安全なストリーミングシステムを示す従来技術のブロック図である。 従来のトランスコード方法を示す従来技術のブロック図である。 別の従来のトランスコード方法を示す従来技術のブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態による本方法のステップを実行するために使用される例示的なコンピュータシステムの概略図である。 特許を請求する本発明の一実施形態による安全なスケーラブル符号化方法で実行されるステップのフローチャートである。 特許を請求する本発明の一実施形態による符号化システムのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、映像予測装置が接続された符号化システムのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、映像予測装置が一体になった符号化システムのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態による映像データのフレームの概略描写である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、対応する領域にセグメント化された後の図１０Ａの映像データのフレームの概略描写である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、方形でない対応する領域にセグメント化された後の図１０Ａの映像データのフレームの概略描写である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、重なり合った方形でない対応する領域にセグメント化された後の図１０Ａの映像データのフレームの概略描写である。 特許を請求する本発明の一実施形態により安全でスケーラブルに符号化されたデータを復号するプロセスのフローチャートである。 特許を請求する本発明の一実施形態による復号システムのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、映像予測装置が接続された復号システムのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、映像予測装置が一体になった復号システムのブロック図である。 本発明の実施形態を実施できる例示的な有線／無線混成ネットワークのブロック図である。 本発明の実施形態を実施できる例示的な無線ネットワークのブロック図である。 本発明の一実施形態による情報源ノード、中間（トランスコーダ）ノード、およ受信ノードのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従って本発明の実施形態を実施できるトランスコーダデバイスの一実施形態のブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータパケットをトランスコードする方法のさまざまな実施形態を示すデータフロー図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータパケットをトランスコードする方法のさまざまな実施形態を示すデータフロー図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータパケットをトランスコードする方法のさまざまな実施形態を示すデータフロー図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータパケットをトランスコードする方法のさまざまな実施形態を示すデータフロー図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータパケットをトランスコードする方法のさまざまな実施形態を示すデータフロー図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータパケットをトランスコードするプロセスのフローチャートである。 特許を請求する本発明の一実施形態による、ヘッダデータと、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータとを含むデータパケットの概略表現である。 特許を請求する本発明の一実施形態による、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを含むデータパケットの概略表現である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを符号化して暗号化するデバイスのブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを符号化して暗号化するデバイスのブロック図である。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータを符号化して暗号化するプロセスのステップのフローチャートである。 特許を請求する本発明の一実施形態に従ってデータをパケット化するプロセスのステップのフローチャートである。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータをパケット化するデバイスのブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータをパケット化するデバイスのブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータをパケット化するデバイスのブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータをパケット化するデバイスのブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスを示すブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスを示すブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスを示すブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスを示すブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスを示すブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するデバイスを示すブロック図である。 特許を請求する本発明のさまざまな実施形態に従ってデータを処理して記憶するプロセスのステップのフローチャートである。

符号の説明

５０４・・・プロセッサ、
５０６・・・揮発性メモリ（ＲＡＭ）、
５０８・・・不揮発性メモリ（ＲＯＭ）、
５１０・・・データ記憶デバイス、
５１２・・・オプションの英数字入力デバイス、
５１４・・・オプションのカーソル制御デバイス、
５１６・・・オプションの表示デバイス、
７０２・・・セグメント化装置、
７０４・・・エンコーダ、
７０６・・・パケット化装置＋暗号化装置、
１２０２・・・解読装置、
１２０４・・・デコーダ、
１２０６・・・組み立て装置、
１５１０・・・情報源、
１５２０・・・高解像度受信機、
１５３０・・・トランスコーダ、
１５４０・・・中解像度受信機、
１５６０・・・高解像度受信機およびトランスコーダ、
１６１０・・・情報源ノード（エンコーダおよび暗号化装置）、
１６２０・・・トランスコーダ、
１６２５・・・通信チャネル、
１６３０・・・受信ノード（デコーダおよび解読装置）、
１７３０・・・オプションのコントローラ、
１７４０・・・オプションの解読装置、
１７５０・・・オプションのメモリ、
１７１０・・・受信機、
１７２０・・・送信機、
２００２・・・ヘッダデータ、
２００４・・・スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ、
２１０４・・・スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された映像データ、
２２０２・・・セグメント化装置、
２２０４・・・エンコーダ、
２２０６・・・暗号化装置、
２２０８・・・パケット化装置、
２２１０・・・記憶装置、
２２００（２２００ａ）・・・符号化／暗号化デバイス、
２５０２・・・受信機、
２５０６・・・パケット化装置、
２５０８・・・メモリ装置、
２５１０・・・送信機、
２６００・・・符号化／暗号化デバイス、
２６０８・・・パケット化デバイス、
２６１０・・・記憶装置、

Claims (33)

1. データを処理するシステムであって、
   第１のデバイスから受信されるスケーラブルに符号化されたデータを記憶するようになっている第２のデバイス
   を備え、
   前記第１のデバイスは、前記データを受信して、該データの少なくとも一部を領域にセグメント化するようになっており、前記第１のデバイスは、該領域の少なくとも１つをスケーラブルに符号化して、スケーラブルに符号化されたデータにするようにもなっている
   システム。
2. 前記第１のデバイスは、前記スケーラブルに符号化されたデータの少なくとも一部を漸進的に暗号化して、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化された(progressively encrypted)データにするように適合され、
   前記第２のデバイスは、前記第１のデバイスから受信された、該スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを記憶するようにさらになっている
   請求項１に記載のデータを処理するシステム。
3. 前記第１のデバイスは、前記スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの少なくとも一部を安全なスケーラブルデータパケットにパケット化するようにさらになっており、
   前記第２のデバイスは、前記第１のデバイスから受信された前記安全なスケーラブルデータパケットを記憶するようにさらになっている
   請求項２に記載のデータを処理するシステム。
4. 前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間に通信接続される第３のデバイスを備え、該第３のデバイスは、前記第１のデバイスから受信された、前記スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの少なくとも一部を、安全なスケーラブルデータパケットにパケット化するようになっており、
   前記第２のデバイスは、前記第３のデバイスから受信された前記安全なスケーラブルデータパケットを記憶するようにさらになっている
   請求項２に記載のデータを処理するシステム。
5. 前記第２のデバイスの下流側において、前記第２のデバイスに通信接続される第３のデバイスを備え、該第３のデバイスは、前記第２のデバイスから受信された、前記スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの少なくとも一部を、安全なスケーラブルデータパケットにパケット化するようになっている
   請求項２に記載のデータを処理するシステム。
6. 前記第３のデバイスは、前記安全なスケーラブルデータパケットを、記憶用の別のデバイスに供給する
   請求項５に記載のデータを処理するシステム。
7. 前記第２のデバイスの下流側において、前記第２のデバイスに通信接続される第３のデバイス
   を備え、
   該第３のデバイスは、前記第２のデバイスから受信された、前記スケーラブルに符号化されたデータの少なくとも一部を漸進的に暗号化して、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータにするようになっており、前記第３のデバイスは、該スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータの少なくとも一部を、安全なスケーラブルデータパケットにパケット化するようになっている
   請求項１に記載のデータを処理するシステム。
8. デバイスは、無線ネットワークで通信接続される
   請求項１に記載のデータを処理するシステム。
9. デバイスは、有線ネットワークで通信接続される
   請求項１に記載のデータを処理するシステム。
10. デバイスは、有線ネットワークの要素および無線ネットワークの要素を備える無線／有線混成ネットワークで通信接続される
    請求項１に記載のデータを処理するシステム。
11. 前記データは、映像データ、音響データ、画像データ、グラフィックデータおよびウェブページデータからなる群から選択される
    請求項１に記載のデータを処理するシステム。
12. データを処理するシステムであって、
    スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを含む安全なスケーラブルデータパケットを記憶するようになっている第１のデバイス
    を備え、
    前記安全なスケーラブルデータパケットは、前記第１のデバイスに通信接続された第２のデバイスによって可読であり、
    該第２のデバイスは、前記安全なスケーラブルデータパケットに対して、下流側のデバイスの属性に従った機能を実行するようになっており、
    該機能は、前記スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを解読することなく、前記第２のデバイスによって実行される
    システム。
13. 前記機能は、トランスコード機能である
    請求項１２に記載のデータを処理するシステム。
14. 前記第１のデバイスは、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを、前記安全なスケーラブルデータパケットにパケット化するようになっている第３のデバイスに通信接続される
    請求項１２に記載のデータを処理するシステム。
15. デバイスは、無線ネットワークで通信接続される
    請求項１２に記載のデータを処理するシステム。
16. デバイスは、有線ネットワークで通信接続される
    請求項１２に記載のデータを処理するシステム。
17. デバイスは、有線ネットワークの要素および無線ネットワークの要素を備える無線／有線混成ネットワークで通信接続される
    請求項１２に記載のデータを処理するシステム。
18. 前記データは、映像データ、音響データ、画像データ、グラフィックデータおよびウェブページデータからなる群から選択される
    請求項１２に記載のデータを処理するシステム。
19. ネットワークを介してデータをストリーミングする方法であって、
    ａ）スケーラブルに符号化されたデータを第１のデバイスから受信することと、
    ｂ）前記スケーラブルに符号化されたデータを記憶することであって、前記スケーラブルに符号化されたデータは、その後、追加処理のために前記ネットワークのデバイスにストリーミングされる、前記スケーラブルに符号化されたデータを記憶することと
    を含む方法。
20. 前記第１のデバイスから受信される前記スケーラブルに符号化されたデータは、漸進的に暗号化される
    請求項１９に記載のデータをストリーミングする方法。
21. 前記ステップｂ）は、
    前記第１のデバイスから受信された、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータを記憶すること
    を含み、
    該スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータは、その後、追加処理のために前記ネットワークのデバイスにストリーミングされる
    請求項２０に記載のデータをストリーミングする方法。
22. 前記追加処理は、
    スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータをパケット化すること
    を含み、
    該パケット化することは、安全なスケーラブルデータパケットを生成する
    請求項２１に記載のデータをストリーミングする方法。
23. 前記追加処理は、
    前記安全なスケーラブルデータパケットを前記ネットワークのデバイスに記憶すること
    をさらに含む
    請求項２２に記載のデータをストリーミングする方法。
24. 前記追加処理は、
    前記安全なスケーラブルデータパケットを、下流側のデバイスの属性に従ってトランスコードすること
    を含み、
    該トランスコードすることは、前記安全なスケーラブルデータパケットを解読することなく実行される
    請求項２３に記載のデータをストリーミングする方法。
25. 前記第１のデバイスから受信された、スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータは、安全なスケーラブルデータパケットにパケット化される
    請求項２０に記載のデータをストリーミングする方法。
26. 前記ステップｂ）は、
    前記第１のデバイスから受信された前記安全なスケーラブルデータパケットを記憶すること
    を含み、
    該安全なスケーラブルデータパケットは、その後、追加処理のために前記ネットワークのデバイスにストリーミングされる
    請求項２５に記載のデータをストリーミングする方法。
27. 前記追加処理は、
    前記安全なスケーラブルデータパケットを、下流側のデバイスの属性に従ってトランスコードすること
    を含み、
    該トランスコードすることは、前記安全なスケーラブルデータパケットを解読することなく実行される
    請求項２６に記載のデータをストリーミングする方法。
28. 前記追加処理は、
    前記スケーラブルに符号化されたデータを漸進的に暗号化することと、
    スケーラブルに符号化されて漸進的に暗号化されたデータをパケット化することと
    を含み、
    該パケット化することは、安全なスケーラブルデータパケットを生成する
    請求項１９に記載のデータをストリーミングする方法。
29. 前記追加処理は、
    前記安全なスケーラブルデータパケットを前記ネットワークのデバイスに記憶すること
    をさらに含む
    請求項２８に記載のデータをストリーミングする方法。
30. 前記追加処理は、
    前記安全なスケーラブルデータパケットを、下流側のデバイスの属性に従ってトランスコードすること
    を含み、
    該トランスコードすることは、前記安全なスケーラブルデータパケットを解読することなく実行される
    請求項２９に記載のデータをストリーミングする方法。
31. 前記データは、映像データ、音響データ、画像データ、グラフィックデータおよびウェブページデータからなる群から選択される
    請求項１９に記載のデータをストリーミングする方法。
32. 前記ネットワークは、無線ネットワークの要素を備える
    請求項１９に記載のデータをストリーミングする方法。
33. 前記ネットワークは、有線ネットワークの要素を備える
    請求項１９に記載のデータをストリーミングする方法。

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