JP2007518294A - 動画ファイルの暗号化方法及びそれを利用したデジタル著作権の管理方法 - Google Patents

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Abstract

本発明は、動画ファイルの暗号化方法及びそれを利用したデジタル著作権の管理方法を提供する。本発明は、動画ファイルのメタデータからリアルタイムストリーミングの単位となるビデオサンプルの位置情報を抽出し、各ビデオサンプルの位置情報に基づいてビデオサンプルを抽出し、抽出された各ビデオサンプルのビデオサンプルヘッダ内のスタートコードを除いた残りの部分に対して、あらかじめ決定された暗号化情報に基づいて暗号化し、暗号化したビデオサンプルを再度組合わせることによって、復号化した動画ファイルを生成する。これにより、ＭＰＥＧ４ファイルのフォーマットを維持しつつＶＯＰ単位でファイルを暗号化するため、完成した形態のファイルフォーマットに容易に適用可能であると共にストリーミングサービスが可能である。

Description

本発明は、動画ファイルの暗号化方法及びそれを利用したデジタル著作権の管理方法に係り、さらに詳細には、動画ファイルのフォーマットを維持しつつファイルを暗号化することによって、デジタル著作権の管理下でストリーミングサービスを可能にする暗号化方法及びデジタル著作権の管理方法に関する。
現在、マルチメディアデータは、ダウンロードサービスまたはストリーミングサービスの形態でサービスの提供者からユーザに提供されている。ダウンロードサービスは、再生の単位となる完全なマルチメディアファイルをサービス提供者のコンピュータからユーザのコンピュータに完全にダウンロードした後に再生することであり、ストリーミングサービスは、サービス提供者が、再生の単位となるファイルをリアルタイムで再生可能な部分に分割してユーザに伝送した後、ユーザは、前記伝送された部分をリアルタイムで再生するサービスをいう。
サービス提供者が、このうちいかなる形態を使用しても、ユーザは、該当マルチメディアデータに対する適法な権利を取得する過程が先行されねばならない。このための先行条件として、正当な権利を取得していないユーザの該当ファイルに対するアクセスを防止せねばならず、このためにマルチメディアファイルは暗号化される。
デジタル著作権管理（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｒｉｇｈｔ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ：ＤＲＭ）は、正当な権利を有するユーザのみを暗号化されたデータにアクセスさせるあらゆる構造のソリューションとして定義される。一般的に、このようなデジタル著作権管理システムは、コンテンツ提供者、ユーザ及びデジタル著作権管理サーバなどを含み、電子支払い手続き、ユーザ認証手続き及び共用キー構造（Ｐｕｂｌｉｃ Ｋｅｙ Ｉｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ：ＰＫＩ）を含みうる。
最も一般的に使用されるデジタル著作権管理の方法は、ＭＰＥＧファイル自体を暗号化してユーザに伝送した後、暗号化したファイルを復号できるキーを、ユーザ認証手続を通じて正当な権利を有するユーザに提供することである。ユーザ認証手続は、電子支払い手続きを含み、キーの伝送には、共用キー構造が使用されうる。
しかし、このような暗号化方法は、ストリーミングサービスでは使用されえない。なぜなら、復号化は、ファイル全体をダウンロードした後になって初めて可能であるためである。すなわち、ユーザキーは、ＤＲＭサーバから伝送されても、暗号化の対象となるファイル全体をダウンロードされる以前には、該当映像を再生できない。
また、暗号化方法の他の方法として、動画ファイルのコーディング過程で離散コサイン変換の係数、すなわち、ＡＣ値またはＤＣ値を暗号化する方法がある。
しかし、この方法は、完成した動画ファイルを暗号化するものではなく、動画ファイルのエンコーディング過程に暗号化過程を追加せねばならないので、完成したＭＰＥＧファイルに対しては容易に適用できない。また、コンテンツ提供者が、動画ファイルの生成過程に自身に特定された暗号化アルゴリズムを適用する必要がある場合、コンテンツ提供者は、動画ファイルの提供者に従属されてサービスを提供しなければならないので、事業過程で不利益をもたらす。これは、オンラインコンテンツ事業を妨げる。
したがって、本発明は、前記課題を解決するためになされたものであって、ストリーミングサービスに適用可能であると共に、動画ファイルの生成過程に関係なく完成した動画ファイルに容易に適用可能な暗号化方法及びそれを利用したデジタル著作権の管理方法を提供することを目的とする。
前記課題を解決するための本発明は、メディアデータ領域及びメタデータ領域を含む動画ファイルの暗号化方法であって、動画ファイルのメタデータからリアルタイムストリーミングの単位となるビデオサンプルの位置情報を抽出するステップと、前記各ビデオサンプルの位置情報に基づいて前記ビデオサンプルを抽出するステップと、前記抽出された各ビデオサンプルのビデオサンプルヘッダ内のスタートコードを除いた残りの部分に対して、あらかじめ決定された暗号化情報に基づいて暗号化するステップと、前記暗号化したビデオサンプルを再度組合わせることによって、復号化した動画ファイルを生成するステップと、を含む。
また、本発明において、前記オフセットを抽出するステップは、前記ムーブアトム内の下位アトムのうち、ビデオメディア情報アトムの存否を検査するステップと、前記ビデオメディア情報アトムが存在する場合に、前記ムーブアトム内の下位アトムのうちサンプルテーブルアトム内のチャンクサイズのアトム、チャンクオフセットアトム及びサンプルサイズアトムからチャンクサイズ、チャンクオフセット及びサンプルサイズを抽出するステップと、前記抽出されたチャンクサイズ、チャンクオフセット及びサンプルサイズに基づいて、各ＶＯＰのオフセットを計算するステップと、を含む。
また、本発明は、所定の暗号化情報に基づいてＶＯＰ単位で暗号化されたＭＰＥＧ４ファイルを復号化する方法であって、前記ＭＰＥＧ４ファイル内の各ＶＯＰのスタートコードを検出するステップと、前記スタートコードを基準に各ＶＯＰを抽出するステップと、前記暗号化情報に基づいて、前記抽出されたＶＯＰのうち暗号化されたＶＯＰを抽出するステップと、前記暗号化情報に対応する復号化情報に基づいて、前記暗号化されたＶＯＰを復号化するステップと、前記復号化されたＶＯＰを再度組合わせることによって、復号化されたＭＰＥＧ４ファイルを生成するステップと、を含み、前記暗号化情報は、復号化キー、暗号化方式、暗号化モード及びＶＯＰ ＩＤを含む。
また、本発明は、デジタル著作権の管理方法であって、コンテンツサーバ及びコンテンツクライアントが、ＤＲＭサーバを通じて所定のＭＰＥＧ４ファイルに対するユーザ認証過程を行うことによって暗号化情報及び復号化情報を受信するステップと、前記コンテンツサーバが、前記暗号化情報に基づいて該当ＭＰＥＧ４ファイルをＶＯＰ単位で暗号化するステップと、前記暗号化されたＭＰＥＧ４ファイルのＶＯＰを含むパケットを、ストリーミングサーバを通じて前記コンテンツクライアントに伝送するステップと、前記コンテンツクライアントが、前記パケットから暗号化されたＶＯＰを抽出するステップと、前記抽出されたＶＯＰを、前記復号化情報を利用して復号化するステップと、前記復号化されたＶＯＰを再度組合わせることによって、復号化されたＭＰＥＧ４ファイルをリアルタイムで再生するステップと、を含む。
以下、添付された図面を参照して、本発明に係る望ましい一実施例を詳細に説明する。 図１は、動画ファイルフォーマットを示す図面である。 動画ファイルは、ＭＰＥＧ１、ＭＰＥＧ２及びＭＰＥＧ４ファイルフォーマットを含む。各動画ファイルは、ユーザデータが含まれるメディアデータ領域と、ユーザデータに関する位置及び大きさ、その他の再生に必要なメタデータを保存するメタデータ領域とに分けられる。以下では、ＭＰＥＧ４ファイルフォーマットについて本発明を適用する概念を説明する。
ＭＰＥＧ４ファイル１０は、複数のアトム２０、２１、２２、３０、３１、３２を含む。各アトムは、下位のアトムを有することによって階層的な構造を形成する。このとき、上位アトムをコンテナアトム、下位アトムをリーフアトムという。最も上位のアトムは、２個のアトムであり、ムーブアトム及びメディアデータアトムアトムである。メディアデータアトム３０は、ＭＰＥＧファイル内に保存されるユーザメディアデータ、すなわち、オーディオまたはビデオデータなどが保存される空間であり、ムーブアトム２０は、メディアデータに関する情報、すなわち、メタデータが保存される空間である。メディアデータアトム３０は、複数のビデオオブジェクトプレーン３１、３２、・・・及び複数のオーディオデータを備える。
図２は、本発明に係るデジタル著作権管理の概要図である。デジタル著作権管理のための解決策は、コンテンツサーバ２００、コンテンツクライアント３００及びＤＲＭサーバ１００を備える。コンテンツサーバ２００は、メディアデータをユーザに提供し、ＤＲＭサーバモジュール２１０、コンテンツデータベース２２０、コンテンツ暗号化部２３０及びストリーミングモジュール２４０を備える。コンテンツクライアント３００は、コンテンツサーバからコンテンツを伝送されて再生し、ＤＲＭクライアントモジュール３１０、パケット受信部３２０、コンテンツ復号化部３３０及びメディア再生部３４０を備える。
ＤＲＭサーバ１００は、コンテンツサーバ２００とクライアント３００との間のユーザ認証を通じたキー伝送を行う。コンテンツクライアント３００内のＤＲＭクライアントモジュール３１０が、ユーザ認証要請１０１をＤＲＭサーバ１００に送れば、ＤＲＭサーバ１００は、電子支払システム（図示せず）を利用してユーザ認証手続を行う。ユーザ認証が完了すれば、ＤＲＭサーバ１００は、ユーザ認証と関連したユーザ情報などを利用してＤＲＭ認証情報１０２を生成し、生成されたＤＲＭ認証情報をコンテンツサーバ２００に伝送する。
コンテンツサーバ２００内のＤＲＭサーバモジュール２１０は、コンテンツサーバ２００から伝送されたＤＲＭ認証情報１０２から暗号化キーを生成し、生成された暗号化キー及びユーザ入力による暗号化オプション情報２１３を、暗号化情報２１１として暗号化部２３０に伝送する。暗号化オプション情報２１３は、暗号化方式の類型、暗号化対象ＶＯＰ ＩＤ及び暗号化モードの類型に関する情報などを含む。
コンテンツサーバ２００内のＤＲＭサーバモジュール２１０及びコンテンツクライアント３００内のＤＲＭクライアントモジュール３１０は、ＤＲＭサーバ１００とユーザ認証動作を行う。ＤＲＭサーバモジュール２１０は、ＤＲＭサーバ１００からＤＲＭ認証情報１０２を受信し、これを利用して暗号化キーを生成する。また、ＤＲＭサーバモジュール２１０は、暗号化キー及びユーザ入力による暗号化オプション情報２１３を含む暗号化情報２１１を暗号化部２３０に伝送する。また、ＤＲＭサーバモジュール２１０は、暗号化情報２１１及びＤＲＭサービスに必要なその他の情報などを利用してＤＲＭ暗号化情報１０３を生成し、ＤＲＭサーバ１００に伝送する。
ＤＲＭサーバ１００は、ＤＲＭサーバモジュール２１０からＤＲＭ暗号化情報１０３を受信して、ユーザ認証を通じた多様な情報を含めてＤＲＭ復号化情報１０４を生成し、これをＤＲＭクライアントモジュール３１０に伝送する。もし、ＤＲＭサービスが対称キーの構造を使用すれば、ＤＲＭ暗号化情報１０３に含まれた暗号化キーとＤＲＭ復号化情報１０４内に含まれた復号化キーとが同じであるが、ＤＲＭサービスが非対称キーの構造を使用すれば、暗号化キーと復号化キーとは相異なるので、ＤＲＭ暗号化情報１０３とＤＲＭ復号化情報１０４とが有する内容は相異なる。
ＤＲＭクライアントモジュール３１０は、ＤＲＭサーバ１００からＤＲＭ復号化情報１０４を受信して復号化情報３１１を抽出し、ＤＲＭ復号化３３０は、復号化情報３１１を利用して、受信した動画ファイルを復号化する。
図２で、コンテンツサーバ２００内の暗号化部２３０は、コンテンツデータベース２２０からコンテンツ２２１を伝送されて、これを暗号化することによって暗号化したコンテンツ２３１を生成する。本発明の特徴によって、コンテンツ２２１及び暗号化したコンテンツ２３１は、図１に示すものと同じＭＰＥＧ４ファイルのフォーマットを有する。
図３は、本発明に係るＭＰＥＧ４ファイルの暗号化方法を示すフローチャートである。本発明は、ＭＰＥＧ４ファイルをファイル全体ではなく、ＶＯＰ単位で暗号化することを特徴とする。暗号化されるＶＯＰは、暗号化オプション情報２１３により選択可能である。暗号化方式は、データ暗号化標準（Ｄａｔａ Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ Ｓｔａｎｄａｒｄ：ＤＥＳ）または１２８ビット方式の韓国標準暗号化アルゴリズム（ＳＥＥＤ）のようなブロック暗号化方式を使用する。このような暗号化方式は、ブロック暗号化方式であるので、既存のＭＰＥＧ４ファイルの大きさ及び形式を変化させない。したがって、暗号化以後のＭＰＥＧ４ファイルと暗号化以前のＭＰＥＧ４ファイルとは、大きさ及びフォーマットが変わらないので、既存のＭＰＥＧ４ファイルの再生アルゴリズムの修正なしに適用可能である。また、暗号化は、ＶＯＰ単位で行われるが、各ＶＯＰの最初の４バイトは暗号化しない。最初の４バイトは、スタートコードであって、コンテンツクライアント側からＶＯＰの抽出に使用されるためである。
コンテンツＤＢから受信されたＭＰＥＧ４ファイルのムーブアトムから各ＶＯＰのオフセットを抽出する（ステップ３０１）。ＶＯＰのオフセットとは、ＭＰＥＧ４ファイル内での各ＶＯＰの位置情報をいう。各ＶＯＰのオフセットに基づいて、暗号化オプション情報２１３により選択されたＶＯＰを抽出する（ステップ３０２）。抽出されたＶＯＰを、ＤＥＳまたはＳＥＥＤを利用して暗号化する（ステップ３０３）。暗号化したＶＯＰを暗号化していないＶＯＰと再度組合わせることによって、暗号化されたＭＰＥＧ４ファイルを生成する（ステップ３０４）。
以下、図４ないし図６を参照して、ＭＰＥＧ４ファイルの各ＶＯＰのオフセットを抽出する過程を説明する。
図４は、ＭＰＥＧ４ファイルのメディアデータアトムの構成を示す図面である。ＭＰＥＧ４ファイルフォーマットによって、メディアデータアトムは、実際のメディアデータが存在する部分であるチャンクと、メディアデータが存在していない部分である未使用部分と、を含む。チャンクは、ビデオチャンク及びオーディオチャンクを含み、各チャンクは、複数のサンプルに分けられる。チャンクの内部に含まれたメディアデータがビデオデータである場合、サンプルは、ＶＯＰである。
図５Ａは、ＭＰＥＧ４ファイルのムーブアトムの構成を示す図面である。ムーブアトム５１０は、下位アトムとして複数のトラックアトム（ｔｒａｃｋ１）５２０を含み、各トラックアトム５２０は、下位アトムとしてメディアアトム５３０を含み、メディアアトム５３０は、下位アトムとしてメディア情報アトム５４０を含み、メディア情報アトム５４０は、下位アトムとしてサンプルテーブルアトム５５０を含む。
各アトムの最初の４バイトは、アトムのサイズ情報を有し、その次の４バイトは、アトムの類型情報を有し、残りの領域は、各アトムが表すメタデータ情報を有する。メディア情報アトム５４０は、下位アトムとしてビデオ情報アトム５４１を有する。ビデオ情報アトム５４１は、該当メディアデータがビデオデータであることを表す。サンプルテーブルアトム５５０は、下位アトムとしてチャンクサイズのアトム５５１、サンプル数アトム５５２及びサンプルサイズアトム５５３を有する。
図５Ｂは、チャンクサイズのアトム、サンプル数アトム及びサンプルサイズアトムの内部構成を示す図面である。
図５Ｂの最初の図面で、チャンクサイズのアトム５５１は、メタデータ領域に各チャンクが有するサンプルの数に関する情報を含む。第１チャンク６１１及び第４のチャンク６１２は、１４個のビデオサンプルを有し、第１０のチャンク６１３は、１３個のビデオサンプルを有するということが分かる。図５Ｂの二番目の図面で、チャンク位置アトム５５２は、メタデータ領域に各チャンクの位置情報を含む。１番目のチャンク６１４は、４０番目のビットから表され、１０番目のチャンク６１５は、６０７８４８ビットから表されるということが分かる。図５Ｂの三番目の図面で、サンプルサイズアトム５５３は、各サンプルの大きさに関する情報を表す。１番目のサンプル６１７は、１２６０４ビットの大きさを有するということが分かる。
ＭＰＥＧ４ファイル内の各ＶＯＰのオフセットを抽出する過程は、各メタデータのパーシングを通じて行われる。まず、メディア情報アトム５４０内にビデオメディア情報アトム５４１が存在しているかを検査することによって、該当メディアデータがビデオデータであるか否かを確認する。もし、ビデオデータであれば、次の下位アトムであるサンプルテーブルアトム５５０にパーシングしてメタデータを抽出する。
前記三つのアトムに保存された情報の組合わせからサンプル、すなわち、ＶＯＰのオフセットに関する情報を抽出できる。図５Ｂの１番目の図面で、１番目のチャンクの大きさ、すなわち１番目のチャンクに含まれたサンプル数は１４個であり、二番目の図面で、１番目のチャンクのオフセットは４０ビットであり、１番目のサンプルの大きさは、１２６０４ビットである。したがって、二番目のサンプルのオフセットは、４０＋１２６０４＝１２６４４ビットである。このような方式で、あらゆるサンプル、すなわち、ＶＯＰのオフセットを抽出できる。
図６Ａないし図６Ｃは、多様な方式で暗号化した暗号化されたＭＰＥＧファイルの再生画面を示す。
暗号化されるＶＯＰは、暗号化オプション情報により選択可能である。暗号化オプション情報は、ユーザによりＤＲＭサーバモジュールに入力され、暗号化キーと共に暗号化部に伝送されて暗号化に使用される。
暗号化されるＶＯＰの選択は、暗号化モードの選択または暗号化ＩＤの選択により行われる。暗号化モードは、あらゆるＩ−ＶＯＰを暗号化する第１モード、あらゆるＢ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰを暗号化する第２モード、及びあらゆるＩ、Ｂ、Ｐ−ＶＯＰを暗号化する第３モードに分けられる。暗号化ＩＤの選択は、暗号化オプション情報として入力された暗号化番号に該当するＶＯＰのみを暗号化する。この時、暗号化されるＶＯＰは、種類に関係なく選択される。
図６Ａで、左側映像は、暗号化以前の映像であり、右側映像は、第１モードで暗号化した後のＭＰＥＧ映像である。Ｉ−ＶＯＰは、イントラコーディングされたＶＯＰであるので、マクロブロック内にあらゆる映像情報が含まれている。したがって、イントラブロック情報が完全に喪失されたということが分かる。また、Ｉ、Ｐ、Ｂ−ＶＯＰの参照位置が変わるので、原本ファイルとは全く異なる映像を再生する。
図６Ｂで、左側映像は、暗号化以前の原本映像であり、右側映像は、第２モードで暗号化したＭＰＥＧ映像である。Ｂ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰは、イントラコーディングされたマクロブロック及びモーションベクトルに関する情報が共存する。したがって、第１モードに比べて映像客体の確認がさらに可能になるということが分かる。これは、Ｐ−ＶＯＰ内部のモーションベクトルは暗号化されたが、Ｉ−ＶＯＰ内部のイントラブロックの影響によって、連続するフレームの中間画面に時々完全な画面が発生可能である。但し、モーションベクトルが暗号化されるので、各客体の移動経路は不規則になるということが分かる。
図６Ｃで、右側映像は、第３モードで暗号化したＭＰＥＧ映像を表す。第３モードは、あらゆるＶＯＰを暗号化するので、最も完全に暗号化された映像を生成する。暗号化するＶＯＰの数が多くなるほど、暗号化の性能は向上するが、復号化にさらに多くの資源を使用する。
暗号化が行われれば、暗号化されたＶＯＰを再度組合わせることによって、暗号化された新たなＭＰＥＧファイルが生成される。生成された暗号化ＭＰＥＧ４ファイルは、ストリーミングモジュールによりコンデンツクライアント３００にストリーミングされる。ストリーミングのためにＭＰＥＧ４ファイルはパケット化されねばならない。
図７は、ストリーミングモジュールによりパケット化された伝送パケットの内部構造を示す図面である。また、図２で、ストリーミングモジュール２４０は、暗号化されたＭＰＥＧ４ファイルを伝送されて、パケット化することによって伝送パケット２４１を生成する。図７で、経時的に伝送される４個の伝送パケットが表されている。各伝送パケット７１０、７２０、７３０、７４０は、伝送プロトコルヘッダ７１１、７１２、７２１、７２２、７３１、７３２、７４１、７４２及び伝送データ７１３、７２４、７３３、７４３、７４４を含む。伝送プロトコルヘッダは、伝送経路によって異なり、一般的に、リアルタイム伝送プロトコル７１２及びユーザデータグラムプロトコル７１１が使用される。
１番目の伝送パケット７１０は、伝送データとして１番目のＶＯＰの一部７１３を含み、二番目の伝送パケット７２０は、伝送データとして１番目のＶＯＰの残りの一部７２３及び二番目のＶＯＰの一部７２４を含む。三番目の伝送パケット７３０は、二番目ＶＯＰの他の一部７３３を含み、四番目の伝送パケット７４０は、二番目のＶＯＰの残りの一部７４３及び三番目のＶＯＰの一部７４４を含む。各伝送パケットがＶＯＰの一部を伝送データとして有する理由は、ＶＯＰの大きさが相異なり、伝送パケットの長さと伝送されるＶＯＰの大きさとが一致していないためである。図７で、斜線のＶＯＰの一部７２４、７３３、７４３は、暗号化されたＶＯＰを表す。
ストリーミングモジュール２４０は、コンテンツサーバ内になく、独立的なサーバとしても具現可能である。この場合には、暗号化部２３０からストリーミングサーバ２３４へのＭＰＥＧ４ファイルの伝送は、インターネットのような通信網を通じて行われる。
図８は、コンテンツクライアント３００が伝送パケット２４１を受信してＭＰＥＧ４ファイルを再生する方法を表すフローチャートである。
コンテンツクライアント３００内のパケット受信部３２０は、コンテンツサーバ２００から伝送パケット２４１を受信してＶＯＰを抽出する。ＶＯＰ抽出過程は、パケット受信部３２０内のバッファに入るパケットを監視することによって行われる。まず、パケット受信部３２０は、伝送パケット２４１を伝送されて、パケットの伝送プロトコルヘッダ７１１、７１２などを除去することによってデカプセル化を行う（ステップ８０１）。その後、各ＶＯＰのＶＯＰヘッダ内に存在するスタートコードが受信されるか否かを検出する（ステップ８０２）。
図９は、伝送されたＶＯＰの内部構造を示す図面である。各ＶＯＰ９１０、９２０、・・・は、ＶＯＰヘッダ９１１及びＶＯＰデータ９１２を含み、各ＶＯＰヘッダ９１１の最初の４バイトとしてスタートコード９１３を有する。
スタートコードは、各ＶＯＰの最初の４バイトであって、あらかじめ決定された値を有する。後続するＶＯＰのスタートコードが発見されれば、現在のＶＯＰは抽出されて、復号化部３３０に伝送される（ステップ８０３）。
復号化部３３０は、コンテンツサーバ２００からＤＲＭサーバ１００を通じて伝送されたＤＲＭ復号化情報３１１を利用して、該当ＶＯＰを復号化する（ステップ８０４）。ＤＲＭ暗号化情報３１１は、暗号化方式、暗号化したＶＯＰ ＩＤ、暗号化モードに関する情報及び暗号化キーを含み、ＤＲＭサーバモジュール２１０、ＤＲＭサーバ１００、ＤＲＭクライアントモジュール３１０を通じて復号化部３３０に伝送される。
メディア再生部３４０は、復号化部３３０から復号化されたＶＯＰを受信して、それらを組合わせることによって復号化されたＭＰＥＧ４ファイルを生成し、これを再生する（ステップ８０５）。
図１０は、本発明の他の実施例に係るデジタル著作権管理アトムの内部構成を示す図面である。本発明の他の実施例で、既存のＭＰＥＧ４ファイルのメタデータとして新たなアトムが追加される。図２で、暗号化情報２１１は、ＤＲＭ暗号化情報１０３に含まれてＤＲＭサーバ１００を通じて伝送されたが、本実施例では、ＤＲＭアトム１０００の内部に暗号化情報２１１が含まれる。暗号化情報２１１は、暗号化キー、暗号化方式、暗号化モード及び暗号化されたＶＯＰ ＩＤを含みうる。
図１０に示すＤＲＭアトムは、アトム大きさ１０１０及びアトム類型１０２０以外に、暗号化モード１０３０、暗号化フラッグ１０４０、エントリー数１０５０及びエントリーテーブル１０６０を備える。暗号化フラッグ１０４０が１に設定されれば、あらゆるＶＯＰを暗号化したことを意味し、暗号化フラッグ１０４０が０に設定されれば、一部のＶＯＰのみが暗号化されたことを意味する。暗号化された一部のＶＯＰのＶＯＰ ＩＤは、エントリーテーブル１０６０に保存され、暗号化されたＶＯＰ数は、エントリー数１０５０に保存される。
既存のＭＰＥＧ４ファイルのフォーマットに影響を与えないために、ＤＲＭアトム１０００は、ムーブアトムの下位アトムのうち最上位アトムに位置する。もし、ＤＲＭアトム１０００が他の下位アトムに位置すれば、ＤＲＭアトムの上位アトムの大きさは何れも修正されねばならないためである。
本実施例で、暗号化情報２１１は、ＭＰＥＧ４ファイルの内部に伝送されるため、コンテンツクライアント３００は、暗号化情報に対応する復号化情報３１１に対する別途のファイルシステムを管理する必要がないという効果がある。
図１１は、アトムを生成する例示的なＡＰＩ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｐｒｏｇｒａｍ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）コードを表す。アップル社では、ＭＰＥＧ４ファイルフォーマットのアトムを生成するためのＡＰＩとして‘ＱｕｉｃｋＴｉｍｅ’を提供しており、図１０は、ＱｕｉｃｋＴｉｍｅで作成したアトム生成の例である。図１０によれば、アトムの名称は、‘ｄｒｍａ’と命名され、大きさは、‘１００’と定められているということが分かる。
以上、本発明について、その望ましい実施例を中心に説明した。当業者ならば、本発明が本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で変形された形態で具現され得るということが理解できる。したがって、開示された実施例は、限定的な観点ではなく、説明的な観点で考慮されねばならない。本発明の範囲は、前述した説明ではなく、特許請求の範囲に記載されており、それと同等な範囲内にあるあらゆる差異点は、本発明に含まれたものと解釈されねばならない。
本発明に係るＭＰＥＧ４ファイルの暗号化方法及びそれを利用したデジタル著作権の管理方法によれば、ＭＰＥＧ４ファイルのフォーマットを維持しつつ、ＶＯＰ単位でファイルを暗号化するため、完成した形態のファイルフォーマットに容易に適用可能であると共にストリーミングサービスが可能である。
また、ＭＰＥＧ４ファイルの生成過程に関係なくファイルを暗号化できるため、コンテンツ提供者の独立的な暗号化が可能であり、コンテンツ提供事業の活性化に役に立つ。
動画ファイルのフォーマットを示す図面である。 本発明に係るデジタル著作権管理の概要図である。 本発明に係るＭＰＥＧ４ファイルの暗号化方法を示すフローチャートである。 ＭＰＥＧ４ファイルのメディアデータアトムの構成を示す図面である。 ＭＰＥＧ４ファイルのムーブアトムの構成を示す図面である。 チャンクサイズアトム、サンプル数アトム及びサンプルサイズアトムの内部構成を示す図面である。 多様な方式で暗号化した暗号化されたＭＰＥＧファイルの再生画面を示す図面である。 多様な方式で暗号化した暗号化されたＭＰＥＧファイルの再生画面を示す図面である。 多様な方式で暗号化した暗号化されたＭＰＥＧファイルの再生画面を示す図面である。 ストリーミングモジュールによりパケット化された伝送パケットの内部構造を示す図面である。 コンテンツクライアントが伝送パケットを受信してＭＰＥＧ４ファイルを再生する方法を示すフローチャートである。 伝送されたＶＯＰの内部構造を示す図面である。 本発明の他の実施例に係るデジタル著作権管理アトムの内部構成を示す図面である。 アトムを生成する例示的なＡＰＩコードを示す図面である。
符号の説明
１００ ＤＲＭサーバ
２００ コンテンツサーバ
２２０ コンテンツデータベース
３００ コンテンツクライアント
３２０ パケット受信部

Claims (29)

  1. 複数のビデオサンプルを含む動画ファイルの暗号化方法において、
    前記複数のビデオサンプルのうち少なくとも一つのビデオサンプルの位置情報を抽出するステップと、
    前記抽出された位置情報に基づいて、対応するビデオサンプルを抽出するステップと、
    前記抽出されたビデオサンプルのうち、前記抽出されたビデオサンプルを表すビデオサンプルの識別情報を除いた残りの部分に対して、あらかじめ決定された暗号化情報に基づいて暗号化するステップと、
    前記暗号化したビデオサンプルを前記動画ファイルに再挿入することによって、暗号化した動画ファイルを生成するステップと、
    を含むことを特徴とする暗号化方法。
  2. 前記暗号化情報は、暗号化キー及び暗号化方式を含むことを特徴とする請求項１に記載の暗号化方法。
  3. 前記暗号化キーは、デジタル著作権管理サービスを利用して伝送されることを特徴とする請求項２に記載の暗号化方法。
  4. 前記暗号化方式は、暗号化以前のメッセージワードと暗号化以後のコードワードとのビット数が同じになるように暗号化する方式であることを特徴とする請求項２に記載の暗号化方法。
  5. 前記暗号化方式は、データ暗号化標準及び韓国標準暗号化アルゴリズムのうち何れか一つであることを特徴とする請求項４に記載の暗号化方法。
  6. 前記動画ファイルは、ＭＰＥＧ規格によるファイルであることを特徴とする請求項１に記載の暗号化方法。
  7. 前記動画ファイルは、ＭＰＥＧ４規格によるファイルであり、前記ビデオサンプルは、ストリーミング単位を表すチャンクに含まれたＶＯＰであることを特徴とする請求項１に記載の暗号化方法。
  8. 前記ビデオサンプルの位置情報を抽出するステップは、
    ＶＯＰのメタデータを保存するムーブアトム内の下位アトムのうち、サンプルテーブルアトム内のメタデータからチャンクサイズ、チャンクオフセット、及びサンプルサイズを抽出するステップと、
    前記抽出されたチャンクサイズ、チャンクオフセット、及びサンプルサイズに基づいて各ＶＯＰの位置を計算するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項７に記載の暗号化方法。
  9. 前記暗号化情報は、暗号化モードをさらに備え、
    前記暗号化モードは、ＶＯＰのうちＩ−ＶＯＰのみを暗号化する第１モード、ＶＯＰのうちＢ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰのみを暗号化する第２モード、及びＶＯＰのうちＩ、Ｂ、Ｐ−ＶＯＰを何れも暗号化する第３モードのうち何れか一つであることを特徴とする請求項８に記載の暗号化方法。
  10. 前記暗号化情報は、暗号化されるＶＯＰを識別するためのＶＯＰ ＩＤをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の暗号化方法。
  11. 前記ムーブアトムは、デジタル著作権管理アトムを含み、前記デジタル著作権管理アトムは、前記暗号化情報をメタデータとして含むことを特徴とする請求項８に記載の暗号化方法。
  12. 前記デジタル著作権管理アトムは、ムーブアトムの最下位アトムとして保存されることを特徴とする請求項１１に記載の暗号化方法。
  13. 前記デジタル著作権管理アトムは、暗号化フラッグ及びエントリーテーブルを備え、前記暗号化するステップは、前記暗号化フラッグが第１類型に設定されれば、あらゆるＶＯＰを暗号化し、第２類型に設定されれば、前記エントリーテーブル内に含まれたＶＯＰ ＩＤに該当するＶＯＰのみを暗号化することを特徴とする請求項１１に記載の暗号化方法。
  14. 所定の暗号化情報に基づいて、ビデオサンプル単位で選択的に暗号化された動画ファイルを復号化する方法であって、
    前記動画ファイル内の各ビデオサンプルの開始を識別するビデオサンプル識別情報を検出するステップと、
    前記ビデオサンプル識別情報に基づいて各ビデオサンプルを抽出するステップと、
    前記暗号化情報に基づいて、前記抽出されたビデオサンプルのうち暗号化されたビデオサンプルを抽出するステップと、
    前記暗号化情報に対応する復号化情報に基づいて、前記暗号化されたビデオサンプルを復号化するステップと、
    前記復号化されたビデオサンプルを再挿入することによって、復号化された動画ファイルを再生するステップと、を含み、
    前記暗号化されたビデオサンプルは、前記ビデオサンプル識別情報を除いた残りの部分のみが暗号化されたことを特徴とする復号化方法。
  15. 前記暗号化情報は、暗号化キー及び暗号化方式を含むことを特徴とする請求項１４に記載の復号化方法。
  16. 前記復号化情報は、デジタル著作権管理サービスを利用して伝送されることを特徴とする請求項１４に記載の暗号化方法。
  17. 前記暗号化方式は、暗号化以前のメッセージワードと暗号化以後のコードワードとのビット数が同じになるように暗号化する方式であることを特徴とする請求項１５に記載の暗号化方法。
  18. 前記暗号化方式は、データ暗号化標準及び韓国標準暗号化アルゴリズムのうち何れか一つであることを特徴とする請求項１７に記載の暗号化方法。
  19. 前記暗号化情報は、暗号化モードをさらに含み、
    前記暗号化モードは、ＶＯＰのうちＩ−ＶＯＰのみを暗号化する第１モード、ＶＯＰのうちＢ−ＶＯＰ及びＰ−ＶＯＰのみを暗号化する第２モード、及びＶＯＰのうちＩ、Ｂ、Ｐ−ＶＯＰを何れも暗号化する第３モードのうち何れか一つであることを特徴とする請求項１５に記載の暗号化方法。
  20. 前記暗号化情報は、暗号化されるＶＯＰ ＩＤを識別するＶＯＰ ＩＤをさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の暗号化方法。
  21. コンテンツサーバ及びコンテンツクライアントを利用するデジタル著作権の管理方法であって、
    コンテンツサーバ及びコンテンツクライアントを通じて所定の動画ファイルに対するユーザ認証過程を行うことによって、暗号化情報及び復号化情報を受信するステップと、
    前記受信された暗号化情報に基づいて、該当動画ファイルをビデオサンプル単位で選択的に暗号化するステップと、
    前記暗号化された動画ファイルをストリーミングサーバを通じて伝送するステップと、
    前記伝送された動画ファイルから暗号化されたビデオサンプルを抽出するステップと、
    前記受信された復号化情報を利用して、前記ビデオサンプルを識別するビデオサンプル識別情報を除いた前記ビデオサンプルの残りの部分を復号化するステップと、
    前記復号化されたビデオサンプルを再挿入することによって、復号化された動画ファイルをリアルタイムで再生するステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  22. 前記暗号化情報及び復号化情報を受信するステップは、
    前記コンテンツクライアントが所定の動画ファイルに対するユーザ認証要請をＤＲＭサーバに伝送するステップと、
    前記ＤＲＭサーバは、ユーザ認証を行い、ユーザの認証に関する情報を含むＤＲＭ認証情報を前記コンテンツサーバに伝送するステップと、
    前記コンテンツサーバは、前記ＤＲＭ認証情報に基づいて暗号化キーを生成し、前記暗号化キー及びユーザ入力による暗号化オプション情報に基づいて前記暗号化情報を生成するステップと、
    前記コンテンツサーバが前記暗号化情報を前記ＤＲＭサーバに伝送するステップと、
    前記ＤＲＭサーバは、前記暗号化情報に対応する前記復号化情報を前記コンテンツクライアントに伝送するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項２１に記載の方法。
  23. 前記動画ファイルは、ＭＰＥＧ規格によるファイルを含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  24. 前記動画ファイルは、ＭＰＥＧ４規格によるファイルを含み、前記ビデオサンプルは、ストリーミング単位のチャンク内のＶＯＰであり、
    前記暗号化するステップは、
    該当ＭＰＥＧ４ファイルのムーブアトムをパーシングすることによって各ＶＯＰの位置情報を生成するステップと、
    前記各ＶＯＰの位置情報に基づいて、前記ＭＰＥＧ４ファイルのメディアデータアトム内の各ＶＯＰを抽出するステップと、
    前記抽出された各ＶＯＰを、ＶＯＰヘッダ内のスタートコードを除いた残りの部分に対して、あらかじめ決定された暗号化情報に基づいて暗号化するステップと、
    前記暗号化したＶＯＰを再度組合わせることによって、復号化したＭＰＥＧ４ファイルを生成するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項２２に記載の方法。
  25. 前記位置情報を生成するステップは、
    前記ムーブアトム内の下位アトムのうち、サンプルテーブルアトムからチャンクサイズ、チャンクオフセット及びサンプルサイズを抽出するステップと、
    前記抽出されたチャンクサイズ、チャンクオフセット及びサンプルサイズに基づいて、各ＶＯＰの位置情報を計算するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
  26. 前記暗号化情報は、暗号化キー及び暗号化方式を含むことを特徴とする請求項２１に記載の暗号化方法。
  27. 前記暗号化方式は、暗号化以前のメッセージワードと暗号化以後コードワードとのビット数が同じになるように暗号化する方式であることを特徴とする請求項２６に記載の暗号化方法。
  28. 前記暗号化方式は、データ暗号化標準及び韓国標準暗号化アルゴリズムのうち何れか一つであることを特徴とする請求項２７に記載の暗号化方法。
  29. 前記暗号化されたＶＯＰを抽出するステップは、
    前記伝送されたパケットの伝送プロトコルヘッダをデカプセル化することによって、パケットのデータ部分のみを抽出するステップと、
    前記パケットのデータ部分を組合わせることによって、前記ＶＯＰが結合されたデータストリームを生成するステップと、
    前記結合されたデータストリーム内で各ＶＯＰを識別するＶＯＰ識別情報を検出するステップと、
    前記ＶＯＰ識別情報に基づいて各ＶＯＰを抽出するステップと、
    前記暗号化情報に基づいて、前記抽出されたＶＯＰのうち暗号化されたＶＯＰを抽出するステップと、
    を含むことを特徴とする請求項２１に記載の復号化方法。
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