JP2008236146A - コンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

コンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体 Download PDF

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Abstract

【課題】コンテンツの地域限定性および秘匿性を適切に維持する通信システムを構築することにより、コンテンツ配信サービスの円滑な提供を図ること。
【解決手段】暗号化されたコンテンツデータを通信システム100内の上位のコンテンツ配信装置101から中継ノード102を介して下位の情報処理装置103にマルチキャスト配信する。また、通信システム100を構成する複数の中継ノード102内の一の中継ノード102により、暗号化されたコンテンツデータのうち一の中継ノード102が管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを一の中継ノード102よりも下位の情報処理装置103で復号する復号鍵データを取得し、その復号鍵データを一の中継ノード102よりも下位の情報処理装置103に配信する。
【選択図】図1−1

Description

この発明は、インターネットを利用してコンテンツを配信するコンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体に関する。
近年、地上アナログ放送から地上デジタル放送への移行にともなって、デジタル放送波が届きにくい、あるいは、設備対応が間に合わない難視聴地域に対する早期な対応が必要となっている。
そこで、IP網を利用してインターネット経由で地上デジタル放送番組を各家庭に配信する配信方法が提案されている。これによれば、各放送局から放送される地上デジタル放送番組を既存のインフラ設備を利用して難視聴地域の各家庭に配信することができる。
また、特定の利用者に映像コンテンツを配信する配信サービスを利用して、難視聴地域の各家庭に地上デジタル放送番組を配信する配信方法が提案されている。
たとえば、トリプルプレーと称される、通信事業者を核とした配信サービスを利用することにより、難視聴地域の各家庭に地上デジタル放送番組を配信することができる。これは、シングルモードファイバに波長多重技術を用いることにより、複数のサービス(インターネット接続、IP電話、映像配信)を1本の回線によって提供するサービスである。
また、VOD(Video On Demand)と称される、利用者が要求したものを即座に配信する配信サービスを利用することにより、難視聴地域の各家庭に地上デジタル放送番組を配信することができる。これは、通信事業者と利用者とにより、1対1の通信セッションを確立して映像コンテンツの送受信をおこなうサービスである。
また、ケーブルテレビ事業者などの再送信事業者と契約している利用者には、再送信する番組コンテンツのスクランブル鍵を復号するワーク鍵が正しく伝送され、正式契約者のみが再送信事業者経由で番組コンテンツの視聴を可能とする技術(たとえば、下記特許文献1参照。)を利用することにより、難視聴地域の各家庭に地上デジタル放送番組を配信することができる。
特開2002−281477号公報
しかしながら、上述した従来技術によれば、インターネット経由で地上デジタル放送番組を配信するため、インターネットに接続可能であれば、利用者はどこでも地上デジタル放送番組の配信サービスを享受することができるようになってしまう。
このため、ある特定の地域に限定して地上デジタル放送番組を放送するなどの地域限定性を確保することができなくなり、たとえば、地方CM収入に依存した地方放送局のビジネスモデルが成り立たなくなってしまうという問題があった。
さらに、IP網を利用して無作為に地上デジタル放送番組を配信することとなるため、配信途中において、悪意を持った第3者により番組内容の改ざんなどがおこなわれてしまう危険性があるという問題があった。
また、トリプルプレーを利用した場合には、配信・課金方式は通信事業者ごとに異なる専用サービスとなっており、どの利用者がどの番組を視聴しているかという情報が通信事業者に集約されてしまうため、放送視聴の匿名性を維持することが難しいという問題があった。
また、VODを利用した場合には、単一のアドレスを指定して特定の相手にデータを送信するユニキャスト通信がおこなわれるため、地上デジタル放送番組を扱う際に、著作権処理が著しく煩雑となってしまうという問題があった。さらには、原理的にネットワーク帯域を圧迫することとなるため、放送用途には不適当であるという問題があった。
また、上述した特許文献1に記載の従来技術によれば、通信事業者と契約している利用者に暗号化されたコンテンツを復号する復号鍵を配布するしくみとなっているため、地上デジタル放送番組などの放送コンテンツを一般の視聴者に提供するサービスに適用することは非常に困難である。
なぜなら、通信事業者と契約者との間で1対1のインフラ設備を構築する必要があるため、放送コンテンツを視聴するすべての視聴者との間でインフラ設備を構築するには膨大な設備投資および作業時間がかかってしまい、サービスの運用コストの増大化を招いてしまうという問題があった。
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、コンテンツの地域限定性および秘匿性を適切に維持する通信システムを構築することにより、コンテンツ配信サービスの円滑な提供を実現することができるコンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるコンテンツ配信方法、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体は、暗号化されたコンテンツデータを上位の配信元から中継ノードを介して下位の情報処理装置に配信し、前記中継ノードにより、前記コンテンツデータのうち当該中継ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得し、その復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする。
この発明によれば、暗号化されたコンテンツデータと関連付けられた視聴エリア内の情報処理装置に、そのコンテンツデータを復号する復号鍵データを配信することができる。
また、上記発明において、前記視聴エリアを特定する情報と、当該視聴エリア内に存在する情報処理装置を識別する情報とに基づいて、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することとしてもよい。
この発明によれば、中継ノードが管理する視聴エリアが複数存在する場合であっても、配信先の情報処理装置を特定することができる。
また、上記発明において、さらに、前記中継ノードと前記視聴エリア内に存在する情報処理装置との間に介在する中継ノード群を特定する情報に基づいて、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することとしてもよい。
この発明によれば、情報処理装置が在圏する視聴エリアが別の視聴エリアとなった場合に、その情報処理装置に復号鍵データを配信することを防ぐことができる。
また、上記発明において、前記視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータの中継に先立って、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することとしてもよい。
この発明によれば、配信先の情報処理装置において、暗号化されたコンテンツデータを受信する前に、そのコンテンツデータを復号する復号鍵データを受信することができる。
本発明にかかるコンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体によれば、コンテンツの地域限定性および秘匿性を適切に維持する通信システムを構築することにより、コンテンツ配信サービスの円滑な提供を実現することができるという効果を奏する。
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるコンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体の好適な実施の形態を詳細に説明する。
(通信システムのシステム構成)
まず、この発明の実施の形態にかかる通信システムのシステム構成について説明する。図1−1は、この発明の実施の形態にかかる通信システムのシステム構成図である。図1−1において、通信システム100は、コンテンツ配信装置101と、複数の中継ノード102−1〜102−3(図1−1では3台)と、複数の情報処理装置103−1〜103−6(図1−1では6台)とがネットワーク110を介して接続されている。
コンテンツ配信装置101は、放送局から放送される地上デジタル放送番組などのコンテンツデータを配信する機能を有するコンピュータ装置である。このコンテンツデータは、各視聴エリアA〜C(図1−1では3エリア)と関連付けられている。
中継ノード102−1〜102−3は、コンテンツ配信装置101から配信されるコンテンツデータを情報処理装置103に中継する機能を有するコンピュータ装置である。また、中継ノード102−1〜102−3は、グループ情報DB200を備えており、暗号化されたコンテンツデータを復号する復号鍵データを自ノードよりも下位の情報処理装置103に配信する機能を有している。
情報処理装置103−1〜103−6は、たとえば、各視聴エリアA〜C内の視聴者に使用されるコンピュータ装置であり、コンテンツ配信装置101から配信されるコンテンツデータを受信する機能を有する。また、情報処理装置103−1〜103−6は、自装置が属する視聴エリアを管理する中継ノード102から当該視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号鍵データを受信する機能を有する。
ここで、コンテンツ配信サービスの概要について説明する。図1−2は、コンテンツ配信サービスの概要を示す説明図である。図1−2において、コンテンツ配信装置101は、暗号化されたコンテンツデータA〜Cを視聴エリアA〜C内のすべての情報処理装置103−1〜103−6(図1−1参照)にマルチキャスト配信している。
このため、視聴エリアA〜C内のすべての情報処理装置103−1〜103−6にコンテンツデータA〜Cが配信されることとなる。一方で、通信システム100では、各視聴エリアA〜Cと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号鍵データは、それぞれの視聴エリアA〜C内の情報処理装置103−1〜103−6にのみ配信される。
たとえば、コンテンツデータAについて例に挙げると、コンテンツデータAを復号する復号鍵データは視聴エリアA内の情報処理装置103−1,103−2にのみ配信される。このため、視聴エリアB、C内の情報処理装置103−3〜103−6においてはコンテンツデータAを復号することができないこととなる。
(グループ情報DB200の記憶内容)
つぎに、グループ情報DB200について説明する。図2は、グループ情報DB200の記憶内容を示す説明図である。図2において、グループ情報DB200は、グループごとに、グループID、所属機IDおよびMacアドレスに関するグループ情報200−1〜200−nを保持している。
グループは、論理的なリンクをあらわしており、物理リンクと同等の伝送機能を有している。また、一つの物理リンク内に複数のグループを構成可能とすることにより、一つの物理ポートに複数のMacアドレスを持ち、グループごとに中継ノード102と情報処理装置103との間でリンクを確立する。
グループIDは、各グループに割り当てられる識別情報である。所属機IDは、グループ内の各所属機(中継ノード102および情報処理装置103)に割り当てられる識別情報である。また、Macアドレスは、各所属機に固有に割り当てられるアドレスである。各中継ノード102−1〜102−3は、グループ内の所属機IDおよびMacアドレスの組み合わせから復号鍵データの宛先を識別することができる。
(コンピュータ装置のハードウェア構成)
つぎに、図1−1に示したコンピュータ装置のハードウェア構成について説明する。図3は、図1−1に示したコンピュータ装置のハードウェア構成を示す説明図である。図3において、コンピュータ装置は、コンピュータ本体310と、入力装置320と、出力装置330と、から構成されており、不図示のルータやモデムを介してLAN、WANやインターネットなどのネットワーク110に接続可能である。
コンピュータ本体310は、CPU、メモリ、インタフェースを有する。CPUは、コンピュータ装置などのハードウェア構成の全体の制御を司る。メモリは、ROM、RAM、HD、光ディスク311、フラッシュメモリから構成される。メモリはCPUのワークエリアとして使用される。
また、メモリには各種プログラムが格納されており、CPUからの命令に応じてロードされる。HDおよび光ディスク311はディスクドライブによりデータのリード/ライトが制御される。また、光ディスク311およびフラッシュメモリはコンピュータ本体310に対し着脱自在である。インタフェースは、入力装置320からの入力、出力装置330への出力、ネットワーク110に対する送受信の制御をおこなう。
また、入力装置320としては、キーボード321、マウス322、スキャナ323などがある。キーボード321は、文字、数字、各種指示などの入力のためのキーを備え、データの入力をおこなう。また、タッチパネル式であってもよい。マウス322は、カーソルの移動や範囲選択、あるいはウィンドウの移動やサイズの変更などをおこなう。スキャナ323は、画像を光学的に読み取る。読み取られた画像は画像データとして取り込まれ、コンピュータ本体310内のメモリに格納される。なお、スキャナ323にOCR機能を持たせてもよい。
また、出力装置330としては、ディスプレイ331、スピーカ332、プリンタ333などがある。ディスプレイ331は、カーソル、アイコンあるいはツールボックスをはじめ、文書、画像、機能情報などのデータを表示する。また、スピーカ332は、効果音や読み上げ音などの音声を出力する。また、プリンタ333は、画像データや文書データを印刷する。
(通信システム100の機能的構成)
つぎに、この発明の実施の形態にかかる通信システム100の機能的構成について説明する。図4は、この発明の実施の形態にかかる通信システム100の機能的構成を示すブロック図である。図4において、通信システム100は、コンテンツ配信装置101と、中継ノード102と、情報処理装置103と、から構成されている。
コンテンツ配信装置101は、暗号化処理部411と、送信部412と、配信部413と、から構成されている。中継ノード102は、受信部421と、取得部422と、配信部423と、送信部424と、から構成されている。情報処理装置103は、受信部431と、復号処理部432と、出力部433と、から構成されている。
これら各機能411〜413,421〜424,431〜433は、メモリに格納された当該機能に関するプログラムをCPUに実行させることにより、当該機能を実現することができる。また、各機能411〜413,421〜424,431〜433からの出力データはメモリに保持される。また、図4中矢印で示した接続先の機能的構成は、接続元の機能からの出力データをメモリから読み込んで、当該機能に関するプログラムをCPUに実行させる。
まず、コンテンツ配信装置101の各機能411〜413について説明する。暗号化処理部411は、コンテンツデータに対して暗号化処理を実行して、メモリに記憶する機能を有する。コンテンツデータは、コンテンツ配信装置101から配信される、たとえば、地上デジタル放送において放送される映画、ドラマ、ニュース、スポーツ中継、およびコマーシャルなどの放送コンテンツである。
また、コンテンツデータは、通信システム100内のエリアを所定の条件下で区分けした各視聴エリアと関連付けられている。この視聴エリアを区分けする条件は、通信システム100の運用者などにより任意に設定可能であり、たとえば、都道府県ごと、または市区町村ごとに区分けすることができる。
一般に、放送コンテンツは、全国放送向けの放送コンテンツと一部の地域限定の放送コンテンツとに区別することができる。特に、ニュース、スポーツ中継、コマーシャルなどは地域性の高い放送コンテンツであり、通常、これら地域限定の放送コンテンツは、各地の放送局から一部の地域内のみで視聴可能に放送されている。
ここでは、放送コンテンツの地域限定性を考慮して、各コンテンツデータを通信システム100内の各視聴エリアと関連付ける。たとえば、視聴エリアを都道府県ごとに区分けした場合、広島県に本拠地を置く野球チームの野球中継に関するコンテンツデータは広島県と関連付けられ、京都府を中心としてサービスを提供している企業のコマーシャルに関するコンテンツデータは京都府と関連付けられる。
コンテンツデータは、コンテンツ配信装置101に直接入力してもよく、また、ネットワーク110を介して外部の装置から取得することとしてもよい。たとえば、各地の放送局から放送される地上デジタル放送波を受信して、その地上デジタル放送情報をコンテンツデータとして取得することとしてもよい。
ここで、暗号化処理部411による符号化処理の一例について説明する。一般に、コンテンツデータを符号化して伝送することによってデータ通信の効率化が図られている。ここでは、符号化率が可変な誤り訂正符号を用いてコンテンツデータを符号化する符号化処理について説明する。符号化率が可変な誤り訂正符号としては、RPS(Random Parity Stream)符号を用いることができる(特願2004−539446参照)。
図5は、RPS符号による符号化処理の概要を示す説明図である。図5において、まず、元データ「R(0x52)、p(0x70)、s(0x73)、0(0x30)」を複数のブロックに分割し、ブロック間「52,73」で排他的論理和(XOR)演算をおこなう。そして、XOR演算したブロックを「1」、残余のブロックを「0」にしたヘッダ情報を付加した、符号化データを生成する。
この符号化データを受信する装置(たとえば、情報処理装置103)は、符号化データのヘッダ情報に対してガウスの消去法を適用することにより、元データを得ることができる。このRPS符号による符号化方式によれば、数%余計に符号化データを生成することにより、符号化データの一部が消失したとしても、ヘッダ情報の逆行列から平文データを復元することができる。
また、RPS符号においては、生成する符号化データの数や符号化に用いるビット列の長さ(符号長)を変化させることにより、符号化データの消失に対する耐性を変更することができる。そして、符号化データの消失率に応じて、この耐性を適宜変更させることにより、効率よく符号化データ(コンテンツデータ)の送信をおこなうことができる。
また、暗号化処理部411は、符号化処理が施されたコンテンツデータに対して各種の暗号方式を用いた暗号化処理を実行する。ここで用いる暗号方式は、コンテンツ内容を通信途中で第三者に盗み見られたり改ざんされたりしないようにする方式であればよく、たとえば、RSAやElGamalなどの暗号方式を用いることができる。なお、各種の暗号化方式を用いた暗号化処理については、公知技術のため説明を省略する。
送信部412は、暗号化処理部411によって暗号化されたコンテンツデータを復号する復号鍵データを当該コンテンツデータと関連付けられた視聴エリアを管理する中継ノード102に送信する機能を有する。
具体的には、たとえば、送信部412は、各視聴エリアを管理する中継ノード102を特定する情報に基づいて、コンテンツデータと関連付けられた視聴エリアを管理する中継ノード102を特定し、その中継ノード102との間でセッションを確立することによって復号鍵データを送信する。なお、各視聴エリアを管理する中継ノード102を特定する情報は、予めメモリに記憶されていてもよく、また、コンテンツ配信装置101に直接入力されることとしてもよい。
復号鍵データは、暗号化処理部411による暗号化処理に用いる暗号鍵と対応する復号鍵であり、コンテンツデータの暗号化処理時にあわせて生成することとしてもよい。また、信頼できる認証機関から暗号鍵とともに発行されることとしてもよい。この場合、暗号化処理部411は、認証機関から発行された暗号鍵を用いてコンテンツデータを暗号化することとなる。
配信部413は、暗号化処理部411によって暗号化されたコンテンツデータをメモリから読み出して、その暗号化されたコンテンツデータを、中継ノード102を介して情報処理装置103に送信する機能を有する。具体的には、たとえば、配信部413は、IP網などのネットワーク110を介して、暗号化されたコンテンツデータを通信システム100内のすべての情報処理装置103にマルチキャスト配信する。
つぎに、中継ノード102の各機能421〜424について説明する。受信部421は、コンテンツ配信装置101から送信される復号鍵データを受信してメモリに記憶する機能を有する。また、受信部421は、コンテンツ配信装置101から配信されるコンテンツデータを受信してメモリに記憶する機能を有する。
取得部422は、コンテンツ配信装置101から配信されるコンテンツデータのうち自ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを自ノードよりも下位の情報処理装置103で復号する復号鍵データを取得してメモリに記憶する機能を有する。
具体的には、取得部422は、受信部421によって復号鍵データが受信された場合には、その復号鍵データをメモリから読み出して取得する。また、取得部422は、信頼できる認証機関から発行された復号鍵データを取得することとしてもよい。さらに、取得部422は、視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを暗号化する暗号鍵が変更された場合には、変更された暗号鍵に対応する復号鍵データをその都度取得する。
配信部423は、取得部422によって取得された復号鍵データをメモリから読み出して、その復号鍵データを自ノードよりも下位の情報処理装置103に配信する機能を有する。具体的には、OSI(Open Systems Interconnection)参照モデルにおける下位レイヤ(第1層〜第4層)において復号鍵データを情報処理装置103に配信する。たとえば、OSI参照モデルの第1層と第2層である物理層とデータリンク層によって実現されるイーサネット(登録商標)などのLANシステムを利用して復号鍵データを情報処理装置103に配信することとしてもよい。
より具体的には、配信部423は、視聴エリアを特定する情報と、当該視聴エリア内に存在する情報処理装置103を識別する情報とに基づいて、復号鍵データを自ノードよりも下位の情報処理装置103に配信する。視聴エリアは、たとえば、図2に示したグループに相当し、視聴エリアを特定する情報はグループIDに相当する。
たとえば、配信部423は、グループ情報DB200の記憶内容に基づいて、自ノードとグループを形成している情報処理装置103を特定し、その情報処理装置103に復号鍵データを配信する。これにより、自ノードが管理する視聴エリアが複数存在する、すなわち、自ノードを含むグループが複数存在する場合であっても、配信先の情報処理装置103を特定することができる。
また、配信部423は、自ノードと視聴エリア内に存在する情報処理装置103との間に介在する中継ノード群を特定する情報に基づいて、復号鍵データを自ノードよりも下位の情報処理装置103に送信することとしてもよい。
たとえば、グループ情報DB200の記憶内容に基づいて、グループ内のノード群を特定する情報を付加して復号鍵データを配信することにより、そのノード群から形成される伝送経路によって復号鍵データを配信することができる。これにより、グループ内の情報処理装置103が在圏する視聴エリアが別の視聴エリアとなった場合に、その情報処理装置103に復号鍵データを配信することを防ぐことができる。
送信部424は、上位のコンテンツ配信装置101から配信される暗号化されたコンテンツデータを自ノードよりも下位の情報処理装置103に送信する機能を有する。具体的には、送信部424は、受信部421によって受信されたコンテンツデータをメモリから読み出して、そのコンテンツデータを自ノードと直接接続され、当該自ノードよりも下位の中継ノード102または情報処理装置103に送信する。
また、配信部423は、自ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータの中継に先立って、復号鍵データを自ノードよりも下位の情報処理装置103に配信することとしてもよい。すなわち、送信部424によって自ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを下位の情報処理装置103に送信する前に、配信部423によって復号鍵データを情報処理装置103に配信する。
つぎに、情報処理装置103の各機能431〜433について説明する。受信部431は、中継ノード102から配信される復号鍵データを受信してメモリに記憶する機能を有する。また、受信部431は、中継ノード102から送信されるコンテンツデータを受信してメモリに記憶する機能を有する。
復号処理部432は、受信部431によって受信された復号鍵データを用いて、装置本体が属する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを復号してメモリに記憶する機能を有する。情報処理装置103には、各地の視聴エリアと関連付けられた様々なコンテンツデータが配信されてくる。
復号処理部432は、これら複数のコンテンツデータのうち、装置本体が属する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを、上位の中継ノード102から配信されてくる復号鍵データを用いて復号する。なお、復号処理部432による復号処理については、公知技術のため説明を省略する。
出力部433は、復号処理部432によって復号されたコンテンツデータをメモリから読み出して出力する機能を有する。具体的には、たとえば、出力部433は、復号されたコンテンツデータを情報処理装置103に接続された情報出力装置(テレビジョン再生装置など)に出力する。
(通信システム100のデータ通信処理)
つぎに、この発明の実施の形態にかかる通信システム100のデータ通信処理について説明する。まず、通信システム100の復号鍵データ配信処理手順について説明する。図6−1は、この発明の実施の形態にかかる通信システム100の復号鍵データ配信処理手順を示すシーケンス図である。ここでは、視聴エリアNと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号鍵データを配信する復号鍵データ配信処理手順について説明する。
図6−1において、まず、コンテンツ配信装置101の送信部412により、視聴エリアNと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号鍵データを、視聴エリアNを管理する中継ノード102に送信する(ステップS611)。
このあと、視聴エリアNを管理する中継ノード102の受信部421により、自ノードが管理する視聴エリアNと関連付けられた復号鍵データを受信して(ステップS612)、取得部422により、受信部421によって受信された復号鍵データを取得する(ステップS613)。
このあと、配信部423により、グループ情報DB200の記憶内容に基づいて、自ノードよりも下位の情報処理装置103を特定して(ステップS614)、取得部422によって取得された復号鍵データを自ノードよりも下位の情報処理装置103に配信する(ステップS615)。そして、情報処理装置103の受信部431により、装置本体が属する視聴エリアNと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号鍵データを受信する(ステップS616)。
つぎに、通信システム100のコンテンツ配信処理手順について説明する。図6−2は、この発明の実施の形態にかかる通信システム100のコンテンツ配信処理手順を示すシーケンス図である。図6−2において、まず、コンテンツ配信装置101の暗号化処理部411により、配信するコンテンツデータに対して暗号化処理を実行する(ステップS621)。
このあと、配信部413により、ステップS621において暗号化されたコンテンツデータを通信システム100内のすべての情報処理装置103にマルチキャスト配信する(ステップS622)。つぎに、中継ノード102の受信部421により、暗号化されたコンテンツデータを受信して(ステップS623)、送信部424により、自ノードよりも下位の情報処理装置103に送信する(ステップS624)。
このあと、情報処理装置103の受信部431により、暗号化されたコンテンツデータを受信する(ステップS625)。つぎに、復号処理部432により、図6−1に示したステップS616において受信された復号鍵データを用いて、受信部431によって受信されたコンテンツデータのうち装置本体が属する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号処理を実行して(ステップS626)、出力部433により、復号したコンテンツデータを出力する(ステップS627)。
このように、この発明の実施の形態によれば、暗号化されたコンテンツデータを複数の情報処理装置103にマルチキャスト配信するコンテンツ配信サービスにおいて、各視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを復号する復号鍵データを、それぞれ対応する視聴エリア内の情報処理装置103に配信することができる。
これにより、IP網を利用したコンテンツ配信サービスにおいて、各コンテンツデータの地域限定性を適切に維持することができる。具体的には、たとえば、暗号化された地上デジタル放送コンテンツを復号する復号鍵データを対応する視聴エリアにのみ配信することにより、地上デジタル放送の地域限定性を維持することができる。
つぎに、通信システム100の実施例1について説明する。実施例1では、RPS符号を用いて符号化された映像コンテンツを配信する例である。具体的には、符号化された映像コンテンツのヘッダ情報にスクランブル処理を施して配信し、また、このヘッダ情報に関するスクランブル情報を復号鍵として特定の地域に限定して配信する例である。
まず、実施例1における映像コンテンツの暗号方式について説明する。ここでは、元データは「R(0x52)、p(0x70)、s(0x73)、0(0x30)」であり、RPS符号を用いて符号化されていることとする。図7は、暗号方式の一例を示す説明図(その1)である。
図7において、元データ700は、4つのブロック「52,70,73,30」に分割されている。データ701は、ブロック間「52,73」の排他的論理和(XOR)をあらわしており、データ702は、排他的論理和(XOR)がおこなわれたブロックを「1」、残余のブロックを「0」としてあらわすヘッダ情報である。また、データ703は、データ702にスクランブル処理を施した変換後のヘッダ情報である。
実施例1では、データ702にスクランブル処理を施して配信することにより、映像コンテンツの秘匿性を確保し、配信された復号鍵(スクランブル情報)を用いて映像コンテンツを再構築する。スクランブル情報は、たとえば、データ702からデータ703への変換をあらわす変換テーブルである。
また、ヘッダ情報のビット長を4ビットとして説明したが、たとえば、32,64,128,256,512,1024,…のビット長とすることにより、スクランブルによる効果を向上させることができる。
つぎに、実施例1における通信システム100の詳細なシステム構成について説明する。図8は、実施例1における通信システム100の詳細なシステム構成図である。図8において、通信システム100は、IP再送信局810(101)と、中継局820(102)と、クライアント側装置830(103)と、から構成されている。なお、図8中RFは地上デジタル放送波を示している。
IP再送信局810は、放送局から放送される地上デジタル放送波を受信する放送アンテナ(不図示)を備えており、その地上デジタル放送波に基づく映像コンテンツをクライアント側装置830にマルチキャスト配信する。IP再送信局810は、たとえば、図4に示したコンテンツ配信装置101によって実現することができる。
中継局820は、IP再送信局810から配信される映像コンテンツを中継して、クライアント側装置830に送信する。また、中継局820は、暗号化された映像コンテンツを復号する復号鍵をクライアント側装置830に送信する。中継局820は、たとえば、図4に示した中継ノード102によって実現することができる。
クライアント側装置830は、映像コンテンツの配信サービスを享受する利用者のコンピュータ装置である。ここでは、クライアント側装置830は視聴エリアNに属しており、視聴エリアNと関連付けられた映像コンテンツをIP再送信局810から配信する場合を例に挙げて説明する。
つぎに、通信システム100を構成するモジュールについて説明する。図8中、制御部は、IP再送信局810のモジュールであり、IP再送信局810を制御する。また、制御部は、通信インターフェース(不図示)を制御して、映像コンテンツを復号する復号鍵を、視聴エリアNを管理する中継局820に送信する機能を有している。
RPS符号処理部は、IP再送信局810のモジュールであり、放送アンテナによって受信された地上デジタル放送波に基づく映像コンテンツにRPS符号処理を実行する。スクランブル処理部は、IP再送信局810のモジュールであり、RPS符号処理部によって符号化された映像コンテンツにスクランブル処理を実行する。マルチキャスト配信部は、IP再送信局810のモジュールであり、スクランブル処理部によってスクランブル処理が施された映像コンテンツNをクライアント側装置830に配信する。
管理部は、中継局820のモジュールであり、後述するオプティカルラインターミナルOLTを監視および制御する。具体的には、たとえば、図2に示したグループ情報DB200に基づいて、オプティカルラインターミナルOLTを制御して、IP再送信局810の制御部から送信されてくる復号鍵データを後述するクライアント側装置830のオプティカルネットワークユニットONUに送信する。
オプティカルラインターミナルOLTは、中継局820のモジュールであり、IP再送信局810のマルチキャスト配信部から配信された映像コンテンツを中継して、クライアント側装置830のオプティカルネットワークユニットONUに送信する。また、オプティカルラインターミナルOLTは、管理部の制御に従って、復号鍵データをオプティカルネットワークユニットONUに送信する。
具体的には、オプティカルラインターミナルOLTは、管理部の制御に従って、視聴エリアNと関連付けられた映像コンテンツを復号する復号鍵データをクライアント側装置830のオプティカルネットワークユニットONUに送信する。
オプティカルネットワークユニットONUは、クライアント側装置830のモジュールであり、中継局820のオプティカルラインターミナルOLTから送信されてくる映像コンテンツおよび復号鍵をフィルタリングする。セットトップボックスSTBは、クライアント側装置830のモジュールであり、マルチキャスト受信部とデスクランブル処理部とRPS復号処理部とからなる。
マルチキャスト受信部は、オプティカルネットワークユニットONUによってフィルタリングされた映像コンテンツおよび復号鍵を受信する。デスクランブル処理部は、マルチキャスト受信部によって受信された映像コンテンツを、マルチキャスト受信部によって受信された復号鍵を用いてデスクランブル処理を実行する。
RPS復号処理部は、復号鍵を用いて、デスクランブル処理部によってデスクランブルされた映像コンテンツにRPS復号処理を実行する。デジタル対応TVは、クライアント側装置830のモジュールであり、RPS復号処理部によって復号された映像コンテンツを出力する。
つぎに、実施例1におけるデータ通信処理について説明する。図9は、実施例1におけるデータ通信処理を示すシーケンス図である。図9に示した例では、映像コンテンツの配信に関する典型的な動作シーケンスを示す。なお、カッコ数字はシーケンスの順序をあらわしている。
図9において、まず、IP再送信局810のRPS符号処理部により、放送アンテナによって受信された地上デジタル放送波に基づく映像コンテンツにRPS符号処理を実行し(1)、スクランブル処理部により、RPS符号化された映像コンテンツにスクランブル処理を実行する(2)。
このあと、制御部により、スクランブル処理が施された映像コンテンツを復号する復号鍵データを中継局820の管理部に送信する(3)。また、マルチキャスト配信部により、RPS符号処理およびスクランブル処理が施された映像コンテンツをクライアント側装置830に配信する(4)。
つぎに、OLTにより、管理部による制御に従って(5)、復号鍵データをONUに配信するとともに、IP再送信局810から配信された映像コンテンツを中継して、クライアント側装置830に送信する(6)。そして、ONUにより、OLTから送信されてくる映像コンテンツおよび復号鍵データをフィルタリングして(7)、自分宛であった場合に疎通させる。
つぎに、マルチキャスト受信部により、ONUによってフィルタリングされた映像コンテンツおよび復号鍵データを受信する(8)。このあと、デスクランブル処理部により、マルチキャスト受信部によって受信された復号鍵データを用いて映像コンテンツをデスクランブルし(9)、RPS復号処理部により、映像コンテンツを復号して(10)、最後に、デジタル対応TVにより、映像コンテンツを出力する(11)。
この実施例1によれば、IP網による映像コンテンツのマルチキャスト配信を活用した再送信方式の仕組みを提供することができ、地上デジタル放送の難視聴地域を網羅する地上デジタル放送番組の配信サービスを実現することができる。
また、放送に不可欠な、放送コンテンツの地域限定性を適切に維持することができる。さらに、誤り訂正符号にRPS符号を用いることにより、映像コンテンツの秘匿化および誤り訂正を実現することができる。これにより、データ通信の高速化、安定性および通信品質の向上を図り、通信システム100のトータルコストの削減を実現することができる。
つぎに、通信システム100の実施例2について説明する。なお、実施例1において説明した箇所と同一箇所については、同一符号を用いて説明を省略する。実施例2では、RPS符号を用いて符号化された映像コンテンツを分散して配信する例である。具体的には、符号化された映像コンテンツを複数の分散データに分散して配信し、また、これら複数の分散データの配分情報を復号鍵として配布する例である。
まず、実施例2における通信システム100の詳細なシステム構成について説明する。図10は、実施例2における通信システム100の詳細なシステム構成図である。図10中、秘密情報分散処理部は、IP再送信局810のモジュールであり、放送アンテナ(不図示)によって受信された地上デジタル放送波に基づく映像コンテンツをN分割する。RPS符号処理部♯1〜♯N(図10では、♯1,♯Nのみ表記)は、IP再送信局810のモジュールであり、分割数♯1〜♯Nに応じて用意される。
また、セットトップボックスSTBは、クライアント側装置830のモジュールであり、マルチキャスト受信部と、RPS復号処理部♯1〜♯N(図10では、♯1,♯Nのみ表記)と、合成処理部とからなる。RPS復号処理部♯1〜♯Nは、IP再送信局810のRPS符号処理部♯1〜♯Nと対になって用意される。合成処理部は、RPS符号処理部♯1〜♯NによってRPS符号処理された分割データ♯1〜♯Nを合成して、元の映像コンテンツを生成する。
つぎに、実施例2におけるデータ通信処理について説明する。図11は、実施例2におけるデータ通信処理を示すシーケンス図である。図11に示した例では、映像コンテンツの配信に関する典型的な動作シーケンスを示す。なお、カッコ数字はシーケンスの順序をあらわしている。
まず、秘密情報分散処理部により、放送アンテナによって受信された地上デジタル放送波に基づく映像コンテンツをN個の分割データ♯1〜♯Nに分割する(1)。つぎに、RPS符号処理部♯1〜♯Nにより、分割データ♯1〜♯NそれぞれにRPS符号処理を実行する(2)。
このあと、制御部により、秘密情報分散処理が施された分割データ♯1〜♯Nを復号する復号鍵データを管理部に送信する(3)。また、マルチキャスト配信部により、RPS符号処理が施された分割データ♯1〜♯Nをクライアント側装置830に配信する(4)。
つぎに、OLTにより、管理部による制御に従って(5)、復号鍵データをONUに送信するとともに、IP再送信局810から配信された分割データ♯1〜♯Nを中継して、クライアント側装置830に送信する(6)。そして、ONUにより、OLTから送信されてくる分割データ♯1〜♯Nおよび復号データをフィルタリングして(7)、自分宛であった場合に疎通させる。
つぎに、マルチキャスト受信部により、ONUによってフィルタリングされた分割データ♯1〜♯Nおよび復号鍵データを受信する(8)。このあと、RPS復号処理部♯1〜♯Nにより、マルチキャスト受信部によって受信された分割データ♯1〜♯Nを復号する(9)。
そして、合成処理部により、マルチキャスト受信部によって受信された復号鍵データを用いて、RPS復号処理部♯1〜♯Nによって復号された分割データ♯1〜♯Nを合成して(10)、最後に、デジタル対応TVにより、合成処理部によって生成された映像コンテンツを出力する(11)。
この実施例2によれば、映像コンテンツを分散して配信することにより、映像コンテンツの秘匿化を実現するとともに、データ伝送の効率化を実現することができる。これにより、データ通信の高速化、安定性および通信品質の向上を図り、通信システム100のトータルコストの削減を実現することができる。
なお、実施例1において説明したスクランブル処理を実施例2において説明した分散データに施すことにより、より確実に秘匿性を確保した映像コンテンツの配信を実現することができる。ここで、映像コンテンツの分散データにスクランブル処理を施す暗号方式について説明する。
図12は、暗号方式の一例を示す説明図(その2)である。ここでは、元データが「R(0x52)、p(0x70)、s(0x73)、0(0x30)、r(0x72)、P(0x70)、S(0x73)、1(0x31)」である場合のRPS符号における情報分散伝送をともなう復号鍵データについて説明する。
図12において、元データ1200を分散することにより、分散データ1210と分散データ1220とを生成している。データ1211は、分散データ1210のブロック間「52,73,72,53」の排他的論理和(XOR)をあらわしており、データ1212は、分散データ1210のヘッダ情報である。データ1213は、データ1212にスクランブル処理を施した変換後のヘッダ情報である。
また、データ1221は、分散データ1220のブロック間「70,30,50,31」の排他的論理和(XOR)をあらわしており、データ1222は、分散データ1220のヘッダ情報である。データ1223は、データ1222にスクランブル処理を施した変換後のヘッダ情報である。また、この暗号方式における復号鍵データは、分散データ1210,1220の配分情報およびヘッダ情報の変換テーブルをあらわすスクランブル情報となる。
この暗号方式によれば、映像コンテンツを分散データ1210,1220に分散し、さらに、各分散データ1210,1220のヘッダ情報にスクランブル処理を施して配信することにより、映像コンテンツの秘匿化をより向上させることができる。
以上説明したように、コンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体によれば、コンテンツの地域限定性および秘匿性を適切に維持する通信システムを構築することにより、コンテンツ配信サービスの円滑な提供を実現することができる。
なお、本実施の形態で説明したコンテンツ配信方法は、予め用意されたプログラムをパーソナル・コンピュータやワークステーションなどのコンピュータで実行することにより実現することができる。このプログラムは、ハードディスク、フレキシブルディスク、CD−ROM、MO、DVDなどのコンピュータで読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータによって記録媒体から読み出されることによって実行される。またこのプログラムは、インターネットなどのネットワークを介して配布することが可能な伝送媒体であってもよい。
また、本実施の形態で説明したコンテンツ配信装置101、中継ノード102、および情報処理装置103は、スタンダードセルやストラクチャードASIC(Application Specific Integrated Circuit)などの特定用途向けIC(以下、単に「ASIC」と称す。)やFPGAなどのPLD(Programmable Logic Device)によっても実現することができる。具体的には、たとえば、上述したコンテンツ配信装置101、中継ノード102、および情報処理装置103の機能的構成411〜413,421〜424,431〜433をHDL記述によって機能定義し、そのHDL記述を論理合成してASICやPLDに与えることにより、コンテンツ配信装置101、中継ノード102、および情報処理装置103を製造することができる。
(付記1)暗号化されたコンテンツデータを上位の配信元から中継ノードを介して下位の情報処理装置に配信する第1の配信工程と、
前記中継ノードにより、前記コンテンツデータのうち当該中継ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得する取得工程と、
前記取得工程によって取得された復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信する第2の配信工程と、
を含んだことを特徴とするコンテンツ配信方法。
(付記2)前記第2の配信工程は、
前記視聴エリアを特定する情報と、当該視聴エリア内に存在する情報処理装置を識別する情報とに基づいて、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする付記1に記載のコンテンツ配信方法。
(付記3)前記第2の配信工程は、
前記中継ノードと前記視聴エリア内に存在する情報処理装置との間に介在する中継ノード群を特定する情報に基づいて、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする付記2に記載のコンテンツ配信方法。
(付記4)前記第2の配信工程は、
前記視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータの中継に先立って、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする付記1〜3のいずれか一つに記載のコンテンツ配信方法。
(付記5)前記取得工程は、
前記視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを暗号化する暗号鍵が変更された場合、変更された暗号鍵に対応する復号鍵データを取得することを特徴とする付記1〜4のいずれか一つに記載のコンテンツ配信方法。
(付記6)前記配信元から配信されるコンテンツデータは、
符号化率が可変な誤り訂正符号を用いて符号化されていることを特徴とする付記1〜5のいずれか一つに記載のコンテンツ配信方法。
(付記7)前記配信元から配信されるコンテンツデータは、
RPS(Random Parity Stream)符号を用いて符号化されていることを特徴とする付記6に記載のコンテンツ配信方法。
(付記8)上位の配信元から配信される暗号化されたコンテンツデータを自ノードよりも下位の情報処理装置に送信する送信手段と、
前記配信元から配信されるコンテンツデータのうち自ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記自ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得する取得手段と、
前記取得手段によって取得された復号鍵データを前記自ノードよりも下位の情報処理装置に配信する配信手段と、
を備えることを特徴とする中継ノード。
(付記9)暗号化されたコンテンツデータを上位の配信元から中継ノードを介して下位の情報処理装置に配信させる第1の配信工程と、
前記中継ノードにより、前記コンテンツデータのうち当該中継ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得させる取得工程と、
前記取得工程によって取得された復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信させる第2の配信工程と、
をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ通信プログラム。
(付記10)付記9に記載のデータ通信プログラムを記録した前記コンピュータに読み取り可能な記録媒体。
以上のように、本発明にかかるコンテンツ配信方法、中継ノード、データ通信プログラム、および該プログラムを記録した記録媒体は、インターネットを利用したストリーミング配信に有用であり、特に、地上デジタル放送のIP再送信に適している。
この発明の実施の形態にかかる通信システムのシステム構成図である。 コンテンツ配信サービスの概要を示す説明図である。 グループ情報DBの記憶内容を示す説明図である。 図1−1に示したコンピュータ装置のハードウェア構成を示す説明図である。 この発明の実施の形態にかかる通信システムの機能的構成を示すブロック図である。 RPS符号による符号化処理の概要を示す説明図である。 この発明の実施の形態にかかる通信システムの復号鍵データ配信処理手順を示すシーケンス図である。 この発明の実施の形態にかかる通信システムのコンテンツ配信処理手順を示すシーケンス図である。 暗号方式の一例を示す説明図(その1)である。 実施例1における通信システムの詳細なシステム構成図である。 実施例1におけるデータ通信処理を示すシーケンス図である。 実施例2における通信システムの詳細なシステム構成図である。 実施例2におけるデータ通信処理を示すシーケンス図である。 暗号方式の一例を示す説明図(その2)である。
符号の説明
100 通信システム
101 コンテンツ配信装置
102 中継ノード
103 情報処理装置
200 グループ情報DB
200−1〜200−n グループ情報
411 暗号化処理部
412 送信部
413 配信部
421 受信部
422 取得部
423 配信部
424 送信部
431 受信部
432 復号処理部
433 出力部
810 IP再送信局
820 中継局
830 クライアント側装置

Claims (8)

  1. 暗号化されたコンテンツデータを上位の配信元から中継ノードを介して下位の情報処理装置に配信する第1の配信工程と、
    前記中継ノードにより、前記コンテンツデータのうち当該中継ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得する取得工程と、
    前記取得工程によって取得された復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信する第2の配信工程と、
    を含んだことを特徴とするコンテンツ配信方法。
  2. 前記第2の配信工程は、
    前記視聴エリアを特定する情報と、当該視聴エリア内に存在する情報処理装置を識別する情報とに基づいて、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする請求項1に記載のコンテンツ配信方法。
  3. 前記第2の配信工程は、
    さらに、前記中継ノードと前記視聴エリア内に存在する情報処理装置との間に介在する中継ノード群を特定する情報に基づいて、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする請求項2に記載のコンテンツ配信方法。
  4. 前記第2の配信工程は、
    前記視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータの中継に先立って、前記復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一つに記載のコンテンツ配信方法。
  5. 前記取得工程は、
    前記視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを暗号化する暗号鍵が変更された場合、変更された暗号鍵に対応する復号鍵データを取得することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一つに記載のコンテンツ配信方法。
  6. 上位の配信元から配信される暗号化されたコンテンツデータを自ノードよりも下位の情報処理装置に送信する送信手段と、
    前記配信元から配信されるコンテンツデータのうち自ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記自ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得する取得手段と、
    前記取得手段によって取得された復号鍵データを前記自ノードよりも下位の情報処理装置に配信する配信手段と、
    を備えることを特徴とする中継ノード。
  7. 暗号化されたコンテンツデータを上位の配信元から中継ノードを介して下位の情報処理装置に配信させる第1の配信工程と、
    前記中継ノードにより、前記コンテンツデータのうち当該中継ノードが管理する視聴エリアと関連付けられたコンテンツデータを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置で復号する復号鍵データを取得させる取得工程と、
    前記取得工程によって取得された復号鍵データを前記中継ノードよりも下位の情報処理装置に配信させる第2の配信工程と、
    をコンピュータに実行させることを特徴とするデータ通信プログラム。
  8. 請求項7に記載のデータ通信プログラムを記録した前記コンピュータに読み取り可能な記録媒体。
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