JP2006013664A

JP2006013664A - Data transfer method

Info

Publication number: JP2006013664A
Application number: JP2004184718A
Authority: JP
Inventors: Ayako Takatsuji; 綾子高辻; Hiroyuki Iizuka; 飯塚　　裕之
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-23
Filing date: 2004-06-23
Publication date: 2006-01-12

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a matter that the processing is complicated to cause control miss if a plurality of content packets are intermingled with one transmission unit when a transmission packet is formed by dividing a data stream constituted by coupling a plurality of content packets into a plurality of transmission units and adding a transmission header to each transmission unit. <P>SOLUTION: When a transmission packet is formed by dividing a data stream constituted by coupling a plurality of content packets each consisting of a content header and a content into a plurality of transmission units and adding a transmission header to each transmission unit, the content header is located at the head of the transmission unit. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、著作権保護が必要なAVデータの伝送を実現する通信プロトコルの技術に関するものである。 The present invention relates to a communication protocol technique for realizing transmission of AV data that requires copyright protection.

近年、インターネットへの接続環境が整い、また家電製品もネットワーク対応を進めやすい環境（ネットワーク化を行うためのデバイスの低コスト化、能力向上など）が整ってきている。それに伴い、伝送されるAVコンテンツが、不正コピーや不正傍受、不正改竄をされないように保護するための著作権保護技術が重要視されてきている。ＤＴＣＰ（Digital Transmission Content Protection）は、IEEE１３９４シリアルバスに伝送されるAVコンテンツの著作権保護技術であり、インターネットプロトコルなどの、さまざまな伝送路上で技術展開がなされている。 In recent years, an environment for connecting to the Internet has been established, and home appliances have been prepared to facilitate network support (cost reduction of devices for networking, capacity improvement, etc.). Accordingly, copyright protection technology for protecting transmitted AV content from being illegally copied, illegally intercepted, and illegally tampered has been regarded as important. DTCP (Digital Transmission Content Protection) is a copyright protection technology for AV content transmitted to the IEEE 1394 serial bus, and has been developed on various transmission paths such as the Internet protocol.

以下、図５を用いて、TCP/IPとHTTPを用いたDTCP/IPによる、従来の伝送システムの構成について説明する。図５の伝送システムは、AVコンテンツの送信機器（Source機器）２０１（例えばDVD）、受信機器（Sink機器）２０２（例えばTV）により構成され、各機器はイーサネット(登録商標))I/F ２０３とトランスポート層/ネットワーク層プロトコルを実現するTCP/IP処理部２０４を具備しており、イーサネット（登録商標）ケーブルを介して接続されている。Source機器２０１が、イーサネット（登録商標）上に暗号化したコンテンツを送信し、Sink機器２０２が受信したデータを復号する。Source機器２０１は、ストレージコンテンツ２０６にアクセスし、機器全体の制御を行う制御部２０５、コンテンツの転送要求を受け付けるサーバ処理部２０７、コンテンツの暗号化を行う暗号化処理部２０８、暗号化済みコンテンツに復号に必要な情報を含むヘッダを付加してコンテンツパケットを生成するコンテンツパケット作成部２０９、TCP/IP処理部２０４に送信を要求する送信データを、サーバ処理部２０７、コンテンツパケット作成部２０９からの入力データに基づいて送信データを作成する送信データ作成部２１０を具備する。一方、２０２は、ユーザからの入力操作を受け付ける操作部２１１やAVコンテンツの再生を行う再生部２１２と連携し、機器全体の制御を行う制御部２１３、コンテンツの転送要求を発行するクライアント処理部２１４、受信データをTCP/IP処理部２０４から取り込み解析する受信データ解析部２１７、暗号化済みコンテンツを復号する復号処理部２１６、復号に必要な情報を含み暗号化済みコンテンツに付加されているヘッダを解析するコンテンツパケット解析処理部２１５を具備する。 Hereinafter, the configuration of a conventional transmission system based on DTCP / IP using TCP / IP and HTTP will be described with reference to FIG. The transmission system of FIG. 5 includes an AV content transmitting device (Source device) 201 (for example, a DVD) and a receiving device (Sink device) 202 (for example, a TV), each device being an Ethernet (registered trademark) I / F 203. And a TCP / IP processing unit 204 that implements a transport layer / network layer protocol, and is connected via an Ethernet (registered trademark) cable. The source device 201 transmits the encrypted content on the Ethernet (registered trademark), and decrypts the data received by the sink device 202. The source device 201 accesses the storage content 206 to control the entire device, a server processing unit 207 that receives a content transfer request, an encryption processing unit 208 that encrypts content, and an encrypted content A content packet creation unit 209 that generates a content packet by adding a header including information necessary for decryption, and transmission data that requests transmission to the TCP / IP processing unit 204 are sent from the server processing unit 207 and the content packet creation unit 209. A transmission data creation unit 210 that creates transmission data based on input data is provided. On the other hand, reference numeral 202 denotes a control unit 213 that controls the entire device in cooperation with an operation unit 211 that receives input operations from the user and a playback unit 212 that plays back AV content, and a client processing unit 214 that issues a content transfer request. The received data from the TCP / IP processing unit 204 for analysis, the received data analysis unit 217, the decryption processing unit 216 for decrypting the encrypted content, and the header added to the encrypted content including information necessary for decryption. A content packet analysis processing unit 215 for analysis is provided.

以下、コンテンツの暗号・送信、受信・復号の処理手順を間単に説明する。ユーザ入力などをトリガとし、Sink機器２０２が、Source機器２０１のコンテンツを要求する。（なお、これに先立つ、Source機器２０１との接続の有無や、Source機器２０１にあるコンテンツに関する情報は、uPnP A/Vなどの公知の技術を用いて獲得されるとし、本発明の主眼ではないため説明を省略する。また、保護されたコンテンツを獲得するための要求の際には、接続されたSink機器２０２が正当であることがSource機器２０１に対する認証により確認され、暗号・復号のための鍵交換が完了していることが前提であるが、認証・鍵交換処理については本発明の主眼ではないため説明を省略する。）Sink機器２０２から、HTTPリクエストGETを用いて、コンテンツの獲得要求が発行される。これを受け取ったSource機器２０１２０１は、要求に応じるならば、リクエスト成功を示すHTTPレスポンスを返す。そして、このHTTPレスポンスのメッセージボディとして、１つ以上のコンテンツパケットを送信する。ここで、コンテンツパケットとは、コンテンツ暗号化情報を示すヘッダと、前記暗号化情報に基づいて暗号化されたデータで構成される。図３は、Sink機器２０２とSource機器２０１間のHTTPリクエスト・レスポンスのやり取りと構成を示す図である。ここで、コンテンツパケットのヘッダは、１４バイトで構成され、コンテンツに適応されるべき暗号化モードや暗号に必要な鍵生成のための乱数値などが含まれる。図３では、HTTPレスポンスのメッセージボディとして３つのコンテンツパケットを含み、送信する。コンテンツパケットのペイロード（ヘッダー以外のデータ部分）の暗号化は、パケット単位ごとにC-CBC (converted cipher block chaining)モードで実施され、ひとつのコンテンツパケットのペイロードとなる暗号化コンテンツは、１２８MB以下で、かつ、１６バイト境界で格納されなければならない。複数個のコンテンツパケットをメッセージボディに含むHTTPレスポンスは、Source機器２０１によって、TCP/IPプロトコルによって分割され、TCPヘッダやIPヘッダをつけて送信されることとなる。図４は、Source機器２０１から送信されるHTTPレスポンスのメッセージボディ(複数個のコンテンツパケット)がIPパケットに分割された状態を説明する図である。ここで、コンテンツパケットのペイロードA・Bのサイズが共に４８９６バイトであり、図２における送信データ作成部２１０で使用する送信バッファ（送信前のデータを格納し、TCP/IP処理部へ出力するためのバッファ）が１４６０バイトであるとする。送信データ作成部２１０は、暗号化コンテンツペイロードAで構成されたコンテンツパケット、暗号化コンテンツペイロードBで構成されたコンテンツパケットを連結して、送信バッファがフルになるまで格納、そして送信する、という手順を繰り返し、送信時には、TCP/IPプロトコルに従い送信データがIPパケットに分割されて送信されることとなる。Sink機器２０２は、IPパケットを受信したあと、TCP/IPプロトコルによって付加されたIPヘッダ・TCPヘッダを取り除き、分割されたIPパケット内のデータをつなぎ合わせ、HTTPレスポンスとして受信する。と同時に、そのメッセージボディに含まれるコンテンツパケットの構成を抽出し、ヘッダ情報を用いてペイロードを復号し、コンテンツを獲得する。
特開平１０−２９４７６０号公報 Hereinafter, processing procedures for content encryption / transmission and reception / decryption will be briefly described. Using the user input or the like as a trigger, the sink device 202 requests the content of the source device 201. (Note that prior to this, the presence / absence of connection to the source device 201 and the information related to the contents in the source device 201 are acquired using a known technique such as uPnP A / V, and are not the main point of the present invention. In the case of a request for acquiring protected content, it is confirmed by authentication with respect to the source device 201 that the connected sink device 202 is valid, and encryption / decryption is performed. It is assumed that the key exchange has been completed, but the description of the authentication / key exchange process is omitted because it is not the main point of the present invention.) Content acquisition request from the sink device 202 using the HTTP request GET Is issued. Receiving this, the source device 20111 returns an HTTP response indicating that the request is successful if responding to the request. Then, one or more content packets are transmitted as the message body of this HTTP response. Here, the content packet includes a header indicating content encryption information and data encrypted based on the encryption information. FIG. 3 is a diagram showing an HTTP request / response exchange and configuration between the sink device 202 and the source device 201. Here, the header of the content packet is composed of 14 bytes, and includes an encryption mode to be applied to the content, a random value for generating a key necessary for encryption, and the like. In FIG. 3, three content packets are included and transmitted as the message body of the HTTP response. The content packet payload (data portion other than the header) is encrypted in C-CBC (converted cipher block chaining) mode for each packet, and the encrypted content that is the payload of one content packet is 128MB or less. And must be stored on a 16-byte boundary. An HTTP response including a plurality of content packets in a message body is divided by the source device 201 according to the TCP / IP protocol and transmitted with a TCP header or an IP header. FIG. 4 is a diagram illustrating a state where the message body (a plurality of content packets) of the HTTP response transmitted from the source device 201 is divided into IP packets. Here, the size of the payload A and B of the content packet is 4896 bytes, and the transmission buffer used in the transmission data creation unit 210 in FIG. 2 (to store the data before transmission and output it to the TCP / IP processing unit) ) Is 1460 bytes. The transmission data creation unit 210 concatenates the content packet composed of the encrypted content payload A and the content packet composed of the encrypted content payload B, and stores and transmits the packet until the transmission buffer becomes full When transmitting, transmission data is divided into IP packets and transmitted according to the TCP / IP protocol. After receiving the IP packet, the sink device 202 removes the IP header / TCP header added by the TCP / IP protocol, joins the data in the divided IP packets, and receives it as an HTTP response. At the same time, the configuration of the content packet included in the message body is extracted, the payload is decoded using the header information, and the content is acquired.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-294760

しかしながら、前述の伝送方法には、次のような問題があった。複数個のコンテンツパケットをつなげてTCP/IPプロトコルによる分割処理が実行されると、複数個のコンテンツパケットがひとつのIPパケットに混在することが発生する。例えば、図４に示すIPパケット４が該当する例である。Sink機器が、IPパケット受信時にすぐに受信バッファへの取り込み処理を実行する、など、Sink機器の実装形態によっては、IPパケット４のように、複数のコンテンツパケットが混在した形で受信バッファへ取り込むことが発生し、コンテンツパケットの構成を抽出し、解析する処理が複雑になるという問題があった。特に、コンテンツパケットのヘッダが２つのIPパケットに分割された場合、ヘッダ分のデータが受信できるまで取り込みデータを保持し、次の受信取り込みデータと組み合わせ、解析することが必要であった。
以上の背景から、本発明の目的は、複数個のコンテンツパケットがひとつの伝送単位データ（伝送パケットペイロード）に混在しないようにし、送信機器・受信機器ともに、処理および実装が容易で、制御ミスが発生しにくいコンテンツ伝送を実現することである。 However, the above transmission method has the following problems. When a plurality of content packets are connected and division processing by the TCP / IP protocol is executed, a plurality of content packets may be mixed in one IP packet. For example, the IP packet 4 shown in FIG. Depending on the implementation of the sink device, such as when the sink device receives the IP packet immediately upon receipt of the IP packet, the content is mixed into the reception buffer in the form of multiple content packets, such as IP packet 4. This causes a problem that the process of extracting and analyzing the configuration of the content packet becomes complicated. In particular, when the header of the content packet is divided into two IP packets, it is necessary to hold the captured data until the header data can be received, and to analyze it in combination with the next received captured data.
In view of the above background, the object of the present invention is to prevent a plurality of content packets from being mixed in one transmission unit data (transmission packet payload), so that both the transmission device and the reception device can be easily processed and implemented, and there is no control error. This is to realize content transmission that is unlikely to occur.

前述の目的を達成するために、本発明のデータ伝送方法は、コンテンツヘッダとコンテンツからなるコンテンツパケットを複数個連結して構成するデータ列を複数の伝送単位に分割し、前記各伝送単位に伝送ヘッダを付加した伝送パケットを作成する際に、前記コンテンツヘッダが前記伝送単位の先頭に位置することを特徴とする。 In order to achieve the above-described object, the data transmission method of the present invention divides a data string formed by concatenating a plurality of content packets composed of a content header and content into a plurality of transmission units, and transmits each of the transmission units. When creating a transmission packet to which a header is added, the content header is located at the beginning of the transmission unit.

以上のように、本発明によれば、ひとつのIPパケットに複数個のコンテンツパケットが混在しないため、IPパケット受信と同時にデータの取り出しが完了するような受信機器にとっては、コンテンツパケットの解析が容易であり、制御ミスといった不具合も発生しにくい。また、送信機器もコンテンツパケット単位で送信データを作成し、TCP/IPプロトコル処理への要求を完結できるため、実装が容易で、制御ミスといった不具合も発生しにくい。 As described above, according to the present invention, since a plurality of content packets are not mixed in one IP packet, it is easy for a receiving device that completes data extraction at the same time as receiving an IP packet to analyze the content packet. Therefore, problems such as control errors are less likely to occur. In addition, since the transmission device can also create transmission data in units of content packets and complete the request for TCP / IP protocol processing, it is easy to implement and troubles such as control errors are unlikely to occur.

（実施の形態１）
以下、本発明のデータ伝送方法について図２に示す伝送システムに適応した場合について説明する。なお、以下の実施例において、前記従来例と同一あるいはそれに相当する処理・構成については、同一符号を用いてその詳細な説明を省略する。 (Embodiment 1)
Hereinafter, the case where the data transmission method of the present invention is applied to the transmission system shown in FIG. 2 will be described. In the following embodiments, the same reference numerals are used for the processes and configurations that are the same as or equivalent to those of the conventional example, and detailed descriptions thereof are omitted.

図１は、本発明のデータ伝送方法を適応した場合に、Source機器２０１から送信されるHTTPレスポンスのメッセージボディ(複数個のコンテンツパケット)がIPパケットに分割された状態を説明する図である。ここで、従来例の図４と同様、コンテンツパケットのペイロードA・Bのサイズが共に４８９６バイトであり、送信バッファが１４６０バイトであるとする。本発明の伝送方法では、送信データ作成部２１０Ａは、まず暗号化コンテンツペイロードAで構成されたコンテンツパケットに対し、送信バッファがフルになるまで格納、そして送信する、という手順を繰り返す。そして、暗号化コンテンツペイロードAで構成されたコンテンツパケットの送信を要求した後、次に、暗号化コンテンツペイロードBで構成されたコンテンツパケットを、新たに送信バッファの先頭から格納を開始し、フルになるまで格納、そして送信する、という手順を繰り返す。送信時には、TCP/IPプロトコルに従い送信データがIPパケットに分割されて送信され、図１で、IPパケット４、IPパケット５が示すように、コンテンツパケットBのヘッダが、IPパケット５の先頭に格納されて送信されることとなる。 FIG. 1 is a diagram for explaining a state in which a message body (a plurality of content packets) of an HTTP response transmitted from the source device 201 is divided into IP packets when the data transmission method of the present invention is applied. Here, as in FIG. 4 of the conventional example, it is assumed that the size of the payloads A and B of the content packet is 4896 bytes and the transmission buffer is 1460 bytes. In the transmission method of the present invention, the transmission data creation unit 210A first repeats the procedure of storing and transmitting the content packet composed of the encrypted content payload A until the transmission buffer becomes full. After requesting the transmission of the content packet configured with the encrypted content payload A, the storage of the content packet configured with the encrypted content payload B is newly started from the beginning of the transmission buffer, Repeat the procedure of storing and transmitting until At the time of transmission, the transmission data is divided into IP packets and transmitted according to the TCP / IP protocol, and the header of the content packet B is stored at the head of the IP packet 5 as shown by the IP packet 4 and the IP packet 5 in FIG. Will be transmitted.

なお、本発明は、インターネットプロトコルに限定されず、伝送データ分割を行うその他の伝送方法に適用されるのは言うまでもない。 Needless to say, the present invention is not limited to the Internet protocol and is applied to other transmission methods for dividing transmission data.

また、本発明は、TCP/IPプロトコルでのIPパケットでの分割に限定されず、例えば、アプリケーション層でのHTTPチャンク転送など、分割伝送時にヘッダを付加しデータを分割して伝送するすべての方法に適用されるのは言うまでもない。 Further, the present invention is not limited to the division by the IP packet in the TCP / IP protocol, and for example, all methods for dividing and transmitting data by adding a header at the time of divided transmission such as HTTP chunk transfer in the application layer. It goes without saying that it applies to.

本発明のデータ伝送方法は、ネットワーク上でパケットデータを分割して伝送する方法として、特にTCP/IPプロトコルでのIPパケットでの分割して伝送する方法として有用であり、また、アプリケーション層でのHTTPチャンク転送など、分割伝送時にヘッダを付加しデータを分割して伝送するすべての方法に適用可能である。 The data transmission method of the present invention is useful as a method of dividing and transmitting packet data on a network, particularly as a method of dividing and transmitting IP packets in the TCP / IP protocol. It can be applied to all methods such as HTTP chunk transfer, where a header is added at the time of divided transmission and the data is divided and transmitted.

本発明の実施の形態１におけるコンテンツパケットがIPパケットに分割される状態を示す図The figure which shows the state by which the content packet in Embodiment 1 of this invention is divided | segmented into an IP packet 本発明の実施の形態１における伝送システムの構成図Configuration diagram of transmission system in Embodiment 1 of the present invention 従来の伝送システムにおけるHTTPリクエスト・レスポンスのやり取りと構成を示す図Diagram showing HTTP request / response exchange and configuration in a conventional transmission system 従来の伝送システムにおけるコンテンツパケットがIPパケットに分割される状態を示す図The figure which shows the state in which the content packet in the conventional transmission system is divided | segmented into an IP packet 従来の伝送システムの構成図Configuration diagram of a conventional transmission system

Explanation of symbols

２０１ Source機器
２０２ Sink機器
２０３イーサネット（登録商標）I/F
２０４ TCP/IP処理部
２０５制御部
２０６コンテンツ
２０７サーバ処理部
２０８暗号化処理部
２０９コンテンツパケット作成部
２１０Ａ送信データ作成部
２１１操作部
２１２再生部
２１３制御部
２１４クライアント処理部
２１５コンテンツパケット解析部
２１６復号処理部
２１７受信データ解析部 201 Source device 202 Sink device 203 Ethernet (registered trademark) I / F
204 TCP / IP processing unit 205 Control unit 206 Content 207 Server processing unit 208 Encryption processing unit 209 Content packet creation unit 210A Transmission data creation unit 211 Operation unit 212 Playback unit 213 Control unit 214 Client processing unit 215 Content packet analysis unit 216 Decryption Processing unit 217 Received data analysis unit

Claims

When a data string configured by connecting a plurality of content headers and content packets composed of content is divided into a plurality of transmission units and a transmission packet with a transmission header added to each transmission unit is created, A data transmission method characterized by being positioned at the beginning of a transmission unit.