JP4308493B2

JP4308493B2 - Apparatus for flexible and common IPMP system for distribution and protection of MPEG-2 content

Info

Publication number: JP4308493B2
Application number: JP2002257929A
Authority: JP
Inventors: ジ・ミン; メイ・シェンシェン; ファング・ゾンヤン; 孝憲妹尾
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-09-03
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2009-08-05
Anticipated expiration: 2022-09-03
Also published as: JP2003199064A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＭＰＥＧ-２コンテンツ配信と保護のためのフレキシブルで共通のＩＰＭＰシステムの装置に関する。
詳述すれば、本発明はＭＰＥＧ-２でのコンテンツの配信と保護、特に、ＭＰＥＧ-２による保護されたコンテンツが異なったＩＰＭＰ端末により使われ、同一コンテンツが異なったＩＰＭＰシステムにより保護されるアプリケーションに関する。
【０００２】
【従来の技術】
マルチメディアとしてコンテンツ配信が一層求められるようになっており、いつでもどこからでもそのコンテンツにアクセスできるようになっている。ユーザにとっては、その利便性と融通性が喜ばれており、そのために娯楽が容易かつ効果的に楽しめるようになっている。他方では、コンテンツの所有者からみれば、財産の不法利用に気をもまざるを得ない。両者間でバランスをとっている。
【０００３】
コンテンツを保護する技法として幾つかが知られており、その一つにデータ符号化や電子透かし法などが知られている。何れも幾多のコンテンツ配信の分野で使われている。コンテンツに保護をかけて配信するのに、システムが異なるれば、そのための機構や保護策も異なっているようである。その場合、全ての端末ないしコンテンツ利用装置は、同一コンテンツプロバイダが提供するコンテンツしか再生したり利用できない。異なったコンテンツを再生するのに端末ないし装置を交換するわけには行かない。
【０００４】
ＭＰＥＧ-４の分野では、標準化グループがＭＰＥＧ-４ＩＰＭＰ拡張版の開発を進めている。これでは下記の両方が達成できるようになる。
１．保護されている同一コンテンツが異なったベンダーのＭＰＥＧ-４ＩＰＭＰ端末で利用できるようになる。これは完全に可能化される。
２．異なったベンダーのＩＰＭＰツールで同一コンテンツを保護することが出きる。これは出きるだけ広範囲にわたって対応されることになる。
【０００５】
ＭＰＥＧ-２の分野では、異なったＣＡ(条件付きアクセス)システムとの間での相互運用性を確保するのに必要な最小数の共通ＣＡエレメントを規定するものとしてＣＡシステムがある。しかしながら、充分なコンポーネントが定義されていないので、現実には相互運用性があるわけでもなく、ＣＡによりもたらされるアーキテクチャには融通性がない。
【０００６】
そのような場合では、異なったコンテンツプロバイダが提供する異なったＭＰＥＧ-２コンテンツを再生する同じ端末を生産するのは困難である。換言すれば、保護されている同一ＭＰＥＧ-２コンテンツは異なったＣＡシステムでは再生できないのである。
【０００７】
他方、ＣＡシステムでは共通するスクランブルアルゴリズムを規定しており、これによりハードウェア実現を簡単にしているが、全体のアーキテクチャがあまりにも硬直しすぎている。ＩＰＭＰツールとしては予め特定のものに決めておくべきではなく、ベンダー側が自分のＩＰＭＰシステムに適したツールを選べるように融通性を持たすべきである。その場合、良好な融通性と安全性との両方が得られるように何らかの標準的な方法とインターフェースとを定めておく必要がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従って、ＭＰＥＧ-２システムにあってはコンテンツ保護のために融通が効き、相互運用のできるＩＰＭＰシステムが求められているのである。
その要件は、
１．保護されている同一コンテンツが異なったベンダーのＭＰＥＧ-４ＩＰＭＰ端末で利用できること。これは完全に可能化されなければならない。
２．異なったベンダーのＩＰＭＰツールで同一コンテンツを保護することができること。これはできるだけ広範囲にわたって保証されなければならない。
符号化器からチャンネル配信を経て端末まで安全にＭＰＥＧ-２のための全ＩＰＭＰシステムを構築する、ＩＰＭＰシステム実施者用の標準方法を提供しなければならない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
課題を解消するために、ＭＰＥＧ-４ＩＰＭＰ拡張版を、修正を施した上でＭＰＥＧ-２に適用する。
ＩＰＭＰ制御情報は、コンテンツを再生するのに必要なＩＰＭＰツールの種類と、コンテンツが保護されている態様とを説明するものとして当該コンテンツの内部に入れる必要がある。それには、ＩＰＭＰツールリストとＩＰＭＰツール容器を使用する。
【００１０】
ＩＰＭＰツールリストは、ツールが独立したものか、或いは代替のツールがあるかを示す。ＩＰＭＰツールリスト内の各ツールごとに下記の情報が設けられている。
１．ＩＰＭＰツール識別子。特定のＩＰＭＰツールが、そのＩＰＭＰツール識別子と、オプションのパラメータ記述とを通して他者に識別される。
２．特定のツールに対して考えられる代替ツール。
３．オプショナルツールリストのシグネチャ。
【００１１】
ＩＰＭＰツール容器には、そのコンテンツとしてバイナリツールそれ自身が入れられている。与えられたツールは、ＩＰＭＰツール容器のペイロードとして搬送され、ツールのフォーマットと、パッケージ情報と、ＩＰＭＰツールＩＤも、ツール容器の中で指定されている。
【００１２】
ＩＰＭＰ制御グラフは、異なったプログラムのもとでの異なったエレメンタリーストリームと、異なったＩＰＭＰツールとを、そのＩＰＭＰツールが動作すべき制御ポイントで両者の間の関係を説明するものである。
【００１３】
ＩＰＭＰツールマネジャーは、与えられたＩＰＭＰ端末における概念的な実体(entity)である。端末がツールリストを受け取ると、端末はそれをＩＰＭＰツールマネジャーに引き渡して構文解析とツール検索を行う。また、このツールマネジャーはパラメータ記述を処理すると共に、代替ツールを特定し、コンテンツ中に入って到着するバイナリツールを受け取る。
【００１４】
全てのＩＰＭＰツールメッセージは端末を介する経路をとる。この機能を表すために、メッセージルーター(ＭＲ)と称する実体がアーキテクチャに定められている。ＭＲは、サポートされているＩＰＭＰツールと接続して通信する。従って、ＭＲは、通信しようとしている他のＩＰＭＰツールから一つのＩＰＭＰツールへの物理的インターフェースを抽象化したものである。メッセージ経路選択(routing)は瞬間的になされると仮定される。
【００１５】
【作用】
コンテンツプロバイダ側では、メディアコンテンツをＭＰＥＧ-２やＭＰＥＧ-４などの既存の符号化技術を利用して符号化すると共に、ＤＥＳやＡＥＳの如くの既存のＩＰＭＰツールを利用して暗号化する。コンテンツには、符号化に先立って透かしツールＡＡＡ(一例)を利用して透かしが埋め込まれていてもよい。その後、このメディアコンテンツを、ＭＰＥＧ２システムを利用して多重化する。
【００１６】
同時に、ＩＰＭＰ制御情報を構築する必要があるのではあるが、この情報にはＩＰＭＰツールリストと選択的なツール容器とを含ませる。ＩＰＭＰ制御情報は、ＭＰＥＧ-２伝送ストリームにおけるＰＳＩまたはＭＰＥＧ-２プログラムストリームにおける特別ＰＥＳパケットに入れる。
【００１７】
また、コンテンツを保護するのに使われるＩＰＭＰツールに基づいてＩＰＭＰツールリストが生成される。このＩＰＭＰツールリストには、特定のツールを指定するＩＰＭＰツールＩＤが含まれている。それには、端末で同一機能(例えばＤＥＳ)を行う、それに好ましいツールを選択できるようにするオプショナルパラメータ記述も含まれていてもよいし、また、端末において、同一タスクの達成が可能な既知のツール類からどれかを選択できるようにするために一組の代替ツールが含まれていてもよい。
【００１８】
ＩＰＭＰ制御グラフもコンテンツ製作時に構築する。例えば、ＤＥＳツールが、符号化の後でビデオエレメンタリストリーム0x01を暗号化するのに使われるとすると、制御グラフでは、エレメンタリストリーム0x01を保護するのにＤＥＳツールが使われている旨の手掛りと、どの制御ポイント(復号化前)で呼ばれるべきであるかの情報が必要である。透かしを符号化前にオーディオエレメンタリストリーム0x02に入れるのにツールＡＡＡを利用したのであれば、制御グラフでは、どの制御ポイント(復号化後)においてエレメンタリストリーム0x02用に透かしツールＡＡＡを呼び出す必要があるかの旨の手掛りが必要である。
【００１９】
端末側では、ＩＰＭＰツールリストはＭＰＥＧ-２端末内にあるＩＰＭＰツールマネジャーに転送される。このツールマネジャーはコンテンツを利用するのに必要な全てのツールが端末にあるかどうかをチェックし、欠けているものがある場合、端末はＩＰＭＰツールＩＤまたはパラメータ記述に従い、欠けているＩＰＭＰツールを独自の方法に従って、検索する。得られたＩＰＭＰツールはこれで端末で利用可能になり、予め定義付けされたメッセージインターフェースでの利用に備えてＩＰＭＰ端末に保存される。
【００２０】
ＩＰＭＰ制御グラフも端末で構文解析されるので、端末としては、どの制御ポイントでどのエレメンタリストリームに作用させるべきＩＰＭＰツールはどれかを知ることができる。
その後、コンテンツストリームは、コンテンツデコーダにかけられ、必要なＩＰＭＰツールが呼び出され、コンテンツが復号化されて端末で再生される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
ＭＰＥＧ-２での既存のＣＡシステムは、コンテンツ所有者と端末ベンダーとの両者にとって相互運用ができて融通に富んだコンテンツ保護機構をもたらしていない。
図１は、現在では典型的な従来のＣＡシステムを示している。
ユニット１.０におけるコンテンツ所有者は、ユニット１.１、１.４、１.７における異なったコンテンツプロバイダＸ、Ｙ、Ｚを介してコンテンツを提供している。ここでは、ユニット１.２、１.５、１.８に示した異なったそれぞれのコンテンツプロバイダごとコンテンツを保護するのに異なったＣＡシステムが用いられている。
【００２２】
従って、コンテンツ復号ないしコンテンツ利用端末も、ユニット１.３、１.６、１.９で示すように互いに異なっている。
このことから、ＣＡシステムＡで保護されているＭＰＥＧ-２コンテンツは、ＣＡシステムＢをサポートする端末では再生できないし、異なったベンダーからの異なったＣＡシステムがどのように同一コンテンツを保護すべきか、また、端末側がそのことを知る方法についての完全な仕様はない。
【００２３】
本発明では、ＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰシステムで下記の事項を可能にする。
１) ツールリストとツール容器を含むＩＰＭＰ制御情報をストリームに含ませて、コンテンツプロバイダとコンテンツ配信者としてはどのＩＰＭＰツールを使うべきか、また、どうやってコンテンツ内にバイナリツールを含ませるべきかを知らせること。
２) ツールリスト、ＩＰＭＰ制御グラフ、ＩＰＭＰツール容器を保有するためにＭＰＥＧ-２システムに５つの新しい記述子を定めること。
３) ２つの新しいストリームを定めること。個別のツールインスタンスに送るべきＩＰＭＰ情報を搬送するＩＰＭＰストリームと、トランスポートストリームを用いてＩＰＭＰ制御情報を搬送するＩＰＭＰ制御情報ストリーム。
４) ＭＰＥＧ-４ＩＰＭＰ拡張版からＭＰＥＧ-２端末へツールマネジャーとメッセージルーターの概念を導入すること。
【００２４】
図２は、出願人の提案したコンプライアントＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰシステムを示す概略図である。
モジュール２.１はサーバーであって、異なったアプリケーションのシナリオごとにコンテンツプロバイダか、コンテンツ配信者の何れかとして稼働する。
サーバーから端末へのコンテンツストリームの送信を含むサーバーとコンプライアントＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰ端末との間の通信のためのネットワークレイヤーをモジュール２.３に示す。
【００２５】
先ず、モジュール２.４の権利認証モジュールがサーバーと相互作用して、コンテンツアクセスと利用権利のみならず、詳細な利用ルールを入手する。モジュール２.４でコンテンツへのアクセス権が認可されれば、サーバからネットワークレイヤーを経て端末へ要求されたコンテンツストリームが送られる。
モジュール２.２では、コンテンツストリームが、ツールリスト、ツール容器、ＩＰＭＰストリームを含むＩＰＭＰ制御情報と共に送信される。ＩＰＭＰ制御情報とＩＰＭＰストリームの詳細なところについては後述する。
【００２６】
モジュール２.５に示したＩＰＭＰツールマネジャーは、ＩＰＭＰ制御情報を構文解析または解釈するものである。それはツールリストを構文解析して、コンテンツを処理するのに必要なＩＰＭＰツールはどれかを見つけだす。何らかのツールがない場合、ツールマネジャーがツール容器からそのツールを検索するか、または、独自の方法を介してどこからかそのツールを検索する。また、ツールマネジャーは、代替選択のリストからツールを選択するか、または、パラメータ記述を解釈して望ましいツールを選択する責任がある。
ＩＰＭＰツールマネジャーは、ＩＰＭＰ制御グラフをも構文解析して、どのツールをどの制御ポイントにおいてどのエレメンタリストリームに使うべきかを見つけだす。これの詳細なことについては後述する。
【００２７】
ライセンス/キーと利用ルールとは、モジュール２.６として示した端末のメモリーに保存されている。バイナリＩＰＭＰツールは、それに対応するツールＩＤと共に、モジュール２.７として端末のメモリーに保存されている。各ツールは、一般的な標準化されているインターフェースに従って構築されており、プラットフォームに適合させるコンパイラを利用して予めコンパイルされている。例えば、データ暗号化と復号化のツールは、一つの一般的な標準化されているインターフェースに基づいて組み込んでもよい。それは、ジャバ仮想マシンで、全てのプラットフォーム/端末用にジャババイトコード(ＪＢＣ)に予めコンパイルされていてもよいし、また、ウィンドウズ（登録商標）準拠プラットフォーム/端末のためにダイナミックリンクライブラリー(ＤＬＬ)に予めコンパイルされていてもよい。
【００２８】
モジュール２.８は、ＩＰＭＰツールプロバイダと端末実装者とが従うべき、予め定義付けされたＩＰＭＰツールのメッセージ通信インターフェースを示す。
ここでは、発明された各項目を示すために詳細な説明を四つに項目分けしている。
【００２９】
（１．ＩＰＭＰ制御情報）
ＩＰＭＰ制御情報はコンテンツストリームで搬送される必要がある。このＩＰＭＰ制御情報には、ツールリストやツール容器の如くの必要な情報が含まれている。ＩＰＭＰツールリストはコンテンツを処理するのに要するＩＰＭＰツールを特定し、その選択を可能とする。ツール容器は、コンテンツストリームでバイナリツールを運ばせるものである。
【００３０】
簡単に言えば、ＩＰＭＰ制御情報は、コンテンツを再生するのに必要なＩＰＭＰツールは何か、また、どうやってそのツールがコンテンツを保護しているのかを説明するものである。トランスポートストリームにあっては、ＩＰＭＰ制御情報テーブルの形で存在し、プログラムストリームにあっては、stream_idがＩＰＭＰ制御情報ストリームＩＤである時のＰＥＳパケットの形で存在する。
【００３１】
（１．１トランスポートストリームでのＩＰＭＰ制御情報テーブル）
ＰＳＩ(プログラム特有情報)にはもう一つのテーブル「ＩＰＭＰ制御情報テーブル」が含まれていなければならない。これは、後述するＩＰＭＰツールリスト記述子やツール容器などを含むＩＰＭＰ制御情報を保持するのに使われる。ＰＩＤ割当てを以下に示す。
【００３２】
【表１】

【００３３】
（１．１．１ＩＰＭＰ制御情報テーブルのセクションへの割付け）
ＩＰＭＰ制御情報テーブルは、トランスポートストリームパケットへ挿入するに先立って、下記のシンタックスで一つかそれ以上のセクションにセグメント化してもよい。
【００３４】
【表２】

【００３５】
（ＩＰＭＰ制御情報テーブルセクションにおけるフィールドの意味論的定義）
table_id -- これは、表１に示したように常に0x02に設定されているべき８ビットフィールド。
section_syntax_indicator -- このsection_syntax_indicatorは、'1'に設定しておくべき１ビットフィールド。
section_length -- これは２０ビットフィールド。これはCRCを含む、section_lengthフィールドの直ぐ後に始まり、ＣＲＣを含むセクションのバイト数を定義する。このフィールドの値は１０４８５７３を超えてはいけない。その長さは大きな値に設定される。なぜならば、それに続く記述子が後述のTool_Container_Descriptorを含むかもしれないからである。
ipmp_control_info_version -- この５ビットフィールドは、全ＩＰＭＰ制御情報テーブルのバージョン番号である。バージョン番号は、ＩＰＭＰ情報テーブル内の情報に変化が起きたときに１モジュロ３２だけ増加する。current_next_indicatorが'1'に設定されていると、version_numberは、その時に適用しうるＩＰＭＰ制御情報テーブルのそれでなければならない。current_next_indicatorが'0'に設定されている場合では、version_numberは次に適用しうるＩＰＭＰ制御情報テーブルのそれでなければならない。
【００３６】
current_next_indicator -- '1'に設定されていると、送ったＩＰＭＰ制御情報テーブルが現在適用可能であることを意味する１ビットインジケータ。ビットが'0'に設定されていると、送ったＩＰＭＰ制御情報テーブルはまだ適用できず、次に有効になるＩＰＭＰ制御情報テーブルであることを意味する。
section_number -- この８ビットフィールドでこのセクションの番号が与えられる。ＩＰＭＰ制御情報テーブルにおける最初のセクションのsection_numberは0x00でなければならない。ＩＰＭＰ制御情報テーブルに一つのセクションが増える都度１モジュロ２５６ずつ増加する。
【００３７】
last_section_number -- この８ビットフィールドで、ＩＰＭＰ制御情報テーブルの最後のセクション(即ち、section_numberの一番大きいセクション)の番号を指定する。
descriptor_length -- この１６ビットフィールドで、このフィールドの直後に来る記述子の全長を指定する。ToolList_Descriptorがこのフィールドの直後にこなければならない。二つの記述子の詳細なところについてはセクション３で説明する。
isSigned -- この１ビットフィールドは、ＩＰＭＰ制御情報テーブルに署名があることを示している。
【００３８】
Signature -- ツールリスト記述子、ツール容器記述子などを含む全てのＩＰＭＰ制御情報の署名。
CertType -- 使っている証明機構の種類。
NumCerts -- 含まれる証明の数。
Certificate -- 証明のアレー。
Verifying_Tool_Id -- 証明を認証するのに必要なツールのＩＤ。これは端末のＩＤであってもよい。
CRC_32 -- これは、ＩＰＭＰセクション全体を処理した後に参考文献[１]の付録Ｂにおいて定めた復号化器のレジスタの出力を０にするＣＲＣ値を含む３２ビットフィールドである。
【００３９】
（１．２プログラムストリームにおけるＩＰＭＰ制御情報）
ＩＰＭＰ制御情報で、プログラムストリームにおけるツールリスト記述子を含む全体のＩＰＭＰ情報が得られる。stream_idの値が所定値である場合、ＰＥＳパケットとしてＩＭＰＭ制御情報が与えられる。
【００４０】
【表３】

【００４１】
（ＩＰＭＰ制御情報におけるフィールドの意味論的定義）
packet_start_code_prefix -- このpacket_start_code_prefixは２４ビットコードである。これに続くmap_stream_idと共に、パケットの始まりを識別するパケット開始コードを構成する。このpacket_start_code_prefixは、'0000 0000 0000 0000 0000 0001'(１６進数で0x000001)のビットストリングである。
map_stream_id -- これは、値が１６進数で常に0x??となる８ビットフィールドである。
ipmp_control_info_version -- この５ビットフィールドは、全ＩＰＭＰ制御情報テーブルのバージョン番号である。バージョン番号は、ＩＰＭＰ情報テーブル内の情報に変化が起きたときに１モジュロ３２だけ増加する。current_next_indicatorが'1'に設定されていると、version_numberは、その時に適用しうるＩＰＭＰ制御情報テーブルのそれでなければならない。current_next_indicatorが'0'に設定されている場合では、version_numberは次に適用しうるＩＰＭＰ制御情報テーブルのそれでなければならない。
【００４２】
ipmp_control_info_length -- このipmp_control_info_lengthは１９ビットフィールドであって、このフィールドの直後にくるipmp_control_infoにおける全バイト数を表している。このフィールドの最大値は524288(バイト)である。
current_next_indicator -- '1'に設定されていると、送ったＩＰＭＰ制御情報テーブルが現在適用しうることを意味する１ビットフィールド。ビットが'0'に設定されていると、送ったＩＰＭＰ制御情報テーブルであるず、次のＩＰＭＰ制御情報テーブルを有効にすべきことを意味する。
ipmp_control_info_version -- この５ビットフィールドは、全ＩＰＭＰ制御情報テーブルのバージョン番号である。バージョン番号は、ＩＰＭＰ情報の定義が変わる都度１モジュロ３２だけ増加する。current_next_indicatorが'1'に設定されていると、このipmp_control_info_versionは、その時に適用しうるＩＰＭＰ制御情報テーブルのそれでなければならない。current_next_indicatorが'0'に設定されている場合では、ipmp_control_info_versionは次に適用しうるＩＰＭＰ制御情報テーブルのそれでなければならない。
descriptor_length -- このdescriptor_lengthは１６ビットフィールドで、このフィールドの直後に来る記述子の全長を指定する。ToolList_DescriptorとＩＰＭＰシーングラフ記述子とがこのフィールドの直後にこなければならない。この記述子の詳細なところについてはセクション３で説明する。
marker_bit -- このmarker_bitは、'1'をその値とする１ビットフィールドである。
isSigned -- この１ビットフィールドは、ＩＰＭＰ制御情報テーブルに署名があることを示している。ifブラケットにおける後続フィールドは最終セクションにおけるのと同じ意味を持っている。
【００４３】
（２．新たな記述子）
プログラムとプログラムエレメント記述子とは、プログラムとプログラムエレメントの定義を拡張するのに利用し得る構造である。全ての記述子は、８ビットタグ値から始まるフォーマットになっている。タグ値の後には、８ビット記述子長とデータフィールドが続く。本発明では、ＩＰＭＰツールリストを保持する新しいＩＰＭＰツールリスト記述子と、全ＩＰＭＰ構造を表すＩＰＭＰ制御グラフ記述子と、コンテンツとしてバイナリＩＰＭＰツールを搬送するＩＰＭＰツール容器記述子とを定めている。
【００４４】
下記のセマンティックは本発明で定める記述子とＭＰＥＧ−２における既存の記述子との両方にあてはまる。
descriptor_tag -- このdescriptor_tagは、各記述子を識別する８ビットフィールドである。その意味は、下記の表に示されている。ＴＳないしＰＳカラムにおける'Ｘ'は、当該記述子がトランスポートストリームか、プログラムストリームの何れかにあてはまることを示している。本発明では５つの新しい記述子を導入している。
【００４５】
【表４】

descriptor_length -- このdescriptor_lengthは、descriptor_lengthフィールドの直後にくるバイト数を指定する８ビットフィールドである。
【００４６】
（２．１ＩＰＭＰツールリスト記述子）
ＩＰＭＰツールリスト記述子には、ＩＰＭＰツールのリストが含まれている。これは、コンテンツを再生するために利用すべき全てのＩＰＭＰツールを特定している。
【００４７】
【表５】

IpmpTool_Descriptor()については、次のセクションで定義付けする。
【００４８】
（２．２ＩＰＭＰツール記述子）
IPMP_Tool_Descriptorには、端末が要する論理ＩＰＭＰツールの情報が含まれている。論理ツールは下記のどれか一つであってもよい。
１. IPMP_ToolIDで指定されるベンダー特有ＩＰＭＰツール、
２. 代替ＩＰＭＰツールのリストの一つ、
３. パラメータ記述で指定されるＩＰＭＰツール。
【００４９】
【表６】

【００５０】
（ＩＰＭＰツール記述子におけるフィールドの意味論的定義）
代替ツールのリストの場合、端末は代替ＩＰＭＰツールのリストからＩＰＭＰツールを選択することになる。ＩＰＭＰツールのパラメータ記述の場合、端末は、そのパラメータ記述において指定されている基準に合致するＩＰＭＰツールを選択することになる。
IPMP_ToolID -- 端末が要求する論理ＩＰＭＰツールの識別子
isAltGroup -- IPMP_Toolには、代替ＩＰＭＰツールのリストが含まれている。この場合、IPMP_ToolIDは、代替ＩＰＭＰツールのリストのための識別子であり、端末はIPMP_ToolIDのビットストリームに指定されている情報を、端末が実装する特定のＩＰＭＰツールへ転送することになる。
numAlternates -- IPMP_Tool[]で指定されている代替ＩＰＭＰツールの数。
Alt_IPMP_ToolID -- コンテンツの利用を許容する一群の代替ＩＰＭＰツールのＩＤ。
isParametric -- IPMP_Toolには、ＩＰＭＰツールのパラメータ記述が含まれている。この場合、ipmp_ToolIDは、パラメータで記述されているＩＰＭＰツールの識別であり、端末はIPMP_ToolIDのビットストリームに指定されている情報を、端末が実装する特定のＩＰＭＰツールへ転送することになる。
【００５１】
（２．３ＩＰＭＰツール容器記述子）
コンテンツそれ自体がバイナリＩＰＭＰツール(軽量)を搬送しているケースが多くある。端末はコンテンツからＩＰＭＰツールを検索、ロードして、それを実装すると共に、コンテンツを再生するために直ちにそれを利用してもよい。
ＭＰＥＧ４ＩＰＭＰ拡張版では、ＩＰＭＰツールはツールＥＳで搬送される。しかし、ＭＰＥＧ２の場合、新たに定義付けしたＩＰＭＰツール容器記述子内でバイナリＩＰＭＰツールを搬送する方がより容易である。与えられたツールの一つの実装が、一つのＩＰＭＰツール容器のペイロード、記述フォーマット、パッケージ情報、容器内で指定されるＩＰＭＰツールＩＤとして搬送される。
【００５２】
【表７】

【００５３】
（ＩＰＭＰツール容器記述子におけるフィールドの意味論的定義）
IPMP_Tool_ID -- このストリームで搬送されるツールのＩＤ。
Tool_Format_ID -- これは構造的に記述されているツールの場合、0x0001として定義されている。そうでない場合、Tool_Format_IDは、ツールのバイナリ表現を示し、登録権威により割り当てられる。
注意：構造的に記述されているツールとは、コンテンツの利用に必要な一部ないし全てのＩＰＭＰ機能を提供するために組み合わされるプリミティブのネットワークとしてのＩＰＭＰツールを含んでいる。例えば、ＤＥＳ解読アルゴリズムは、入力として暗号コード(ciphercode)を受け、出力として平文で出力する演算コード呼出しのシーケンスとして説明できる。
【００５４】
Tool_Package_Idは、ツールのパッケージの詳細を示している。一例にはＣＡＢないしWinzip、自己インストール実行等がある。値は登録認証者により割り当てられる。
【００５５】
（２．４ＩＰＭＰ制御グラフ記述子）
ＩＰＭＰ制御グラフ記述子には、全体のＩＰＭＰ保護スキームの説明が含まれている。それはＩＰＭＰツールを、保護されている個々のストリームと関連付ける。
【００５６】
【表８】

【００５７】
（ＩＰＭＰ制御グラフ記述子におけるフィールドの意味論的定義）
numProtectedProgram -- この８ビットフィールドで、ＩＰＭＰ保護範囲に入るプログラムは幾つあるかを表している。数が０であれば、それはプログラムストリームであることを意味する。それが１以上であれば、それはトランスポートストリームであることを意味し、for loopが各プログラムにトレースすべく続く。
【００５８】
トランスポートストリームの場合(numProtectedProgram>０)：
program_number -- このprogram_numberは１６ビットフィールドである。これは、ＩＰＭＰで保護されているプログラムを特定する。このフィールドは、ＩＰＭＰ制御情報の一つのバージョン内で一度以外、単一の値をとることはできない。
ipmp_length -- これは１６ビットフィールド。これは、ipmp_lengthフィールドの直後に続くＩＰＭＰ記述子のバイト数を指定する。
NumProtectedStreams -- ＩＰＭＰで保護されているエレメンタリストリーム(上記のプログラムに属する)の数を指定する。
stream_type -- これは、elementary_PIDで指定される値を有するＰＩＤのあるパケット内に搬送されるプログラムエレメントの種類を指定する８ビットフィールドである。stream_typeの値は後述するテーブル１１に規定されている。
elementary_PID -- これは、関連付けられたプログラムエレメントを搬送するトランスポートストリームパケットのＰＩＤを指定する１３ビットフィールドである。このelementary_PIDの直後にＩＰＭＰ記述子があれば、それは、この特定のエレメンタリストリームがこのＩＰＭＰ記述子で定義付けされている保護範囲内にあることを意味する。
【００５９】
プログラムストリームの場合(numProtectedProgram=０)：
elementary_stream_id -- このelementary_stream_idは、このエレメンタリストリームが保存されているＰＥＳパケットのＰＥＳパケットヘッダにおけるstream_idの値を表す８ビットフィールドである。
【００６０】
ＩＰＭＰ記述子は下記のように更に定義付けられている。
【００６１】
（２．５ＩＰＭＰ記述子）
ＩＰＭＰ記述子は、特定の範囲でＩＰＭＰ保護を指定する。制御ポイント、シーケンス、ＩＰＭＰツールＩＤなどの仕様を含む。
【表９】

【００６２】
（ＩＰＭＰ記述子のフィールドの意味論的定義）
IPMP_DescriptorID -- このＩＰＭＰ記述子に特有のＩＤ。この特定の記述子(保護範囲)を参照するのに利用できる。
IPMP_ToolID -- この範囲で保護しているＩＰＭＰツールに特有のＩＤ。
NumControlPoints -- ＩＰＭＰツールがアクティブになっている制御ポイントの数。
controlPoint -- ＩＰＭＰツールが常駐しているＩＰＭＰ制御ポイントを指定する値であって、下記の値のうちのいずれか一つの値をとる。
【表１０】

【００６３】
sequenceCode -- 同一制御ポイントにあるＩＰＭＰツールに対するＩＰＭＰツールの関係を特定する値であって、下記の内の一つをとる。このsequenceCodeが0x01と0x02の何れかであれば、ＩＰＭＰ記述子ＩＤがcontrolPointと共に直ちに続いて、どのツール(インスタンス)が前または後ろにつづくＩＰＭＰツールであるかを指定する。
【表１１】

【００６４】
OpaqueData -- ＩＰＭＰツールを制御するための不透明データ。
【００６５】
（３．新しいストリーム）
Stream_idが、下記の表で定めているエレメンタリストリームの種類と数を特定する。本実施形態では、Stream_id=1111 1001がＩＰＭＰストリームに割り当てられている。
【００６６】
【表１２】

【表１３】

【００６７】
（３．１ＩＰＭＰストリーム）
ＩＰＭＰストリームは、ＩＰＭＰ情報を搬送する新しいエレメンタリストリームである。一つのコンテンツに、各ＩＰＭＰＥＳが一つのＩＰＭＰシステムに関連付けられて沢山のＩＰＭＰエレメンタリストリームがあるＭＰＥＧ４拡張版とは異なって、ＭＰＥＧ２では、全ての制御ポイントにある全てのＩＰＭＰツールの全てのＩＰＭＰ情報が一つのＩＰＭＰストリームに搬送されている。
【００６８】
従って、ＩＰＭＰストリームにおける全てのＩＰＭＰ情報の宛先を明確に示す必要はない。
【００６９】
本発明では、ＩＰＭＰストリームは、下記の如く定めたシンタックスを有するＩＰＭＰ情報メッセージの連鎖(concatenation)でなければならないと定めている。
【表１４】

ipmp_descriptor_idとcontrol_pointとは、このIPMP_info_messageの宛先を明確に定めている。このメッセージは、メッセージルーターを介して、特定のcontrol_pointにある対応するＩＰＭＰ記述子に定められているＩＰＭＰツールへ転送されていなければならない。
【００７０】
（４．ＭＰＥＧ２ＩＰＭＰ端末）
ＩＰＭＰツールマネジャーとメッセージルーターとは、ＭＰＥＧ４ＩＰＭＰ拡張端末からＭＰＥＧ２ＩＰＭＰ端末へと直接移植し得る。
図３は、ＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰ端末のアーキテクチャを示す。
【００７１】
（４．１ＩＰＭＰツールマネジャー）
ＩＰＭＰツールマネジャーは、ある特定のＩＰＭＰ端末における概念的なエンティティである。端末は、ツールリストを受け取ると、それを構文解析とツール検索に備えてＩＰＭＰツールマネジャーに転送しなければならない。また、ツールマネジャーは、パラメータ記述を処理して、代替ツールを求め、コンテンツとして到達するバイナリツールを受け取る。
【００７２】
下記のステップは、ＭＰＥＧ-２端末でのツールの構文解析と検索のプロセスを詳細に説明したものである。
１. ＩＰＭＰツールリスト記述子がＰＳＩにおけるＩＰＭＰ制御情報テーブルに記載されて、ツールマネジャーに転送される。
２. ＩＰＭＰツールマネジャーは、前節で説明したシンタックスによりＩＰＭＰツールの情報を構文解析する。
３. ツールマネジャーは、所要ツールを持っているかどうかをチェックする。ツールを持っていない場合、ツールを得る試みがなされる。得られないツールを得る方法は実装上の問題である。
４. また、ＩＰＭＰツールマネジャーは、ＩＰＭＰツール容器記述子の構文解析を行って、ＰＳＩに含まれるバイナリＩＰＭＰツールを検索する責任がある。
５. 更に、ＩＰＭＰツールマネジャーは、パラメータ記述を処理する責任がある。
【００７３】
（４．２ＩＰＭＰメッセージルーター）
全てのＩＰＭＰツールメッセージは、端末を介して転送される。この機能を表すためには、メッセージルーター（ＭＲ）と称する実体がアーキテクチャに定められている。ＭＲは、サポートされているＩＭＰＭツールと接続し、通信する。従って、それは一つのＩＰＭＰツールと、それと通信したがっている他のＩＰＭＰツールとの物理的インターフェースとなる。メッセージ転送は瞬間的になされると想定される。ＭＲエラーの場合、ＭＲにより適当なエラーステータスが返される。他の全ての場合では、ＭＲは、意味論的意味を変えないで、情報と受信返答とを転送するように求められている。
【００７４】
メッセージインターフェースはＭＰＥＧ４ＩＰＭＰ拡張版から変更を加えることなく移植される。しかし、ＭＰＥＧ２でのツールインスタンスにためのコンテクストＩＤを定める必要はない。ＩＰＭＰ記述子ＩＤが、制御ポイントと共に、特定のエレメンタリストリームを保護するために特定の制御ポイントで作用する特定のツールインスタンスを明確に定めるべきである。
【００７５】
（４．３手動認証）
互いに、或いは、端末と通信しなければならないツールは、ツールと端末のセキュリティ要件を満たすようなやり方でそのようにしなければならない。ツールは、端末に対して、また、恐らくは互いに信頼関係を築いて通信を確かなものとしなければならない。ツール間の信頼できる通信チャンネルを確立することは、確実で、信頼性のある認証チャンネルを利用することにより達成される。
相互認証をサポートするメッセージは、ＭＰＥＧ４ＩＰＭＰ拡張版からＭＰＥＧ２フレームワークへ直接移植できる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明は、異なった種類の端末において同じ方法で保護されたＭＰＥＧ-２コンテンツを再生すると共に、異なったベンダーのＩＰＭＰシステムを利用して同じＭＰＥＧ-２コンテンツを保護する問題を、ＭＰＥＧ２ＩＰＭＰフレームワークを導入することにより解消している。
【００７７】
ＩＰＭＰ制御情報は、ＭＰＥＧ-２トランスポートストリームの場合ではＰＳＩに、また、ＭＰＥＧ-２プログラムストリームの場合ではＰＥＳパケットに搬送することができる。ＩＰＭＰ制御情報は、ＩＰＭＰツールリスト、またはＩＰＭＰツール容器を５つの新しい記述子の形で搬送している。
【００７８】
ＩＰＭＰツールリストは、コンテンツを処理するのに必要なＩＰＭＰツールを識別すると共に、その選択を可能にしている。ＩＰＭＰ制御グラフは、ＩＰＭＰツールとその保護範囲(制御ポイント)との関連を表している。ツール容器は、コンテンツストリームにおいてバイナリツールを搬送している。
【００７９】
ＩＰＭＰストリームはＭＰＥＧ-２システム内でのエレメンタリストリームで、各個々ＩＰＭＰツールインスタンスにＩＰＭＰメッセージを搬送するためのものである。
【００８０】
ＩＰＭＰツールマネジャーとメッセージルーターとは、ＭＰＥＧ-４ＩＰＭＰ拡張版からＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰシステムに移植できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来例としてのＭＰＥＧ-２の異なったＣＡシステムでのコンテンツ配信と保護を示す。
【図２】コンプライアントＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰシステムの概略図。
【図３】ＭＰＥＧ-２ＩＰＭＰ端末の図を示す（"ＤＢ"：デコーダバッファ、"ＲＢ"：レンダーバッファ）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an apparatus for a flexible and common IPMP system for MPEG-2 content distribution and protection.
More specifically, the present invention relates to the distribution and protection of content in MPEG-2, and in particular, an application in which content protected by MPEG-2 is used by different IPMP terminals and the same content is protected by different IPMP systems. About.
[0002]
[Prior art]
There is a growing demand for content distribution as multimedia, and the content can be accessed from anywhere at any time. For users, the convenience and versatility are appreciated, so that entertainment can be enjoyed easily and effectively. On the other hand, from the perspective of content owners, we have to be concerned about illegal use of property. There is a balance between the two.
[0003]
Several techniques for protecting content are known, and one of them is known as data encoding and digital watermarking. All are used in many content distribution fields. It seems that the mechanism and the protection measures for different systems are different for distributing contents with protection. In that case, all terminals or content use devices can only play or use content provided by the same content provider. There is no way to exchange terminals or devices to play different content.
[0004]
In the field of MPEG-4, the standardization group is developing an extended version of MPEG-4 IPMP. This will achieve both of the following:
1. The same protected content can be used by MPEG-4 IPMP terminals of different vendors. This is fully possible.
2. It is possible to protect the same content with IPMP tools from different vendors. This will be addressed as widely as possible.
[0005]
In the field of MPEG-2, there is a CA system that defines the minimum number of common CA elements required to ensure interoperability with different CA (conditional access) systems. However, since not enough components are defined, it is not actually interoperable and the architecture provided by CA is not flexible.
[0006]
In such a case, it is difficult to produce the same terminal that plays different MPEG-2 content provided by different content providers. In other words, the same protected MPEG-2 content cannot be played back by different CA systems.
[0007]
On the other hand, the CA system defines a common scramble algorithm, which simplifies hardware implementation, but the overall architecture is too rigid. IPMP tools should not be determined in advance, but should be flexible so that vendors can select tools suitable for their IPMP system. In that case, it is necessary to define some standard method and interface so that both good flexibility and safety can be obtained.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, in the MPEG-2 system, there is a need for an IPMP system that is flexible and capable of interoperability for content protection.
The requirement is
1. The same protected content can be used by different vendors' MPEG-4 IPMP terminals. This must be fully enabled.
2. The same content can be protected by IPMP tools from different vendors. This must be guaranteed as widely as possible.
There must be provided a standard method for IPMP system practitioners that builds an entire IPMP system for MPEG-2 securely from the encoder to the terminal via channel delivery.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the problem, the MPEG-4 IPMP extended version is applied to MPEG-2 after modification.
The IPMP control information needs to be included in the content as an explanation of the type of IPMP tool necessary for reproducing the content and the manner in which the content is protected. For this, an IPMP tool list and an IPMP tool container are used.
[0010]
The IPMP tool list indicates whether the tool is independent or has an alternative tool. The following information is provided for each tool in the IPMP tool list.
1. IPMP tool identifier. A particular IPMP tool is identified to others through its IPMP tool identifier and optional parameter description.
2. A possible alternative tool for a specific tool.
3. Optional tool list signature.
[0011]
The IPMP tool container contains the binary tool itself as its content. A given tool is carried as a payload of an IPMP tool container, and the tool format, package information, and IPMP tool ID are also specified in the tool container.
[0012]
The IPMP control graph describes the relationship between different elementary streams under different programs and different IPMP tools at the control point at which the IPMP tool should operate.
[0013]
An IPMP tool manager is a conceptual entity in a given IPMP terminal. When the terminal receives the tool list, the terminal passes it to the IPMP tool manager for syntax analysis and tool search. The tool manager also processes parameter descriptions, identifies alternative tools, and receives binary tools that arrive in the content.
[0014]
All IPMP tool messages take a route through the terminal. In order to represent this function, an entity called a message router (MR) is defined in the architecture. The MR communicates with a supported IPMP tool. Therefore, MR is an abstraction of the physical interface from another IPMP tool that is trying to communicate to one IPMP tool. It is assumed that message routing is done instantaneously.
[0015]
[Action]
On the content provider side, the media content is encoded using an existing encoding technique such as MPEG-2 or MPEG-4, and encrypted using an existing IPMP tool such as DES or AES. Prior to encoding, a watermark may be embedded in the content using a watermark tool AAA (an example). Thereafter, the media content is multiplexed using the MPEG2 system.
[0016]
At the same time, although it is necessary to construct IPMP control information, this information includes an IPMP tool list and optional tool containers. The IPMP control information is put into a PSI packet in the MPEG-2 transport stream or a special PES packet in the MPEG-2 program stream.
[0017]
Also, an IPMP tool list is generated based on the IPMP tool used to protect the content. This IPMP tool list includes an IPMP tool ID for designating a specific tool. It may include an optional parameter description that allows the terminal to select the preferred tool that performs the same function (eg DES), and is a known tool that can accomplish the same task at the terminal. A set of alternative tools may be included to allow one to choose from a class.
[0018]
An IPMP control graph is also constructed at the time of content production. For example, if the DES tool is used to encrypt the video elementary stream 0x01 after encoding, the control graph indicates that the DES tool is used to protect the elementary stream 0x01. And information on which control point (before decoding) should be called. If the tool AAA was used to put the watermark into the audio elementary stream 0x02 before encoding, the control graph should call the watermark tool AAA for the elementary stream 0x02 at any control point (after decoding) A clue to that effect is necessary.
[0019]
On the terminal side, the IPMP tool list is transferred to the IPMP tool manager in the MPEG-2 terminal. This tool manager checks if all tools needed to use the content are present on the terminal, and if any are missing, the terminal will follow the IPMP tool ID or parameter description to make the missing IPMP tool unique Search according to the method. The resulting IPMP tool is now available on the terminal and stored on the IPMP terminal for use with a predefined message interface.
[0020]
Since the IPMP control graph is also parsed by the terminal, the terminal can know which IPMP tool should be applied to which elementary stream at which control point.
Thereafter, the content stream is applied to a content decoder, a necessary IPMP tool is called, and the content is decrypted and reproduced on the terminal.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The existing CA system in MPEG-2 does not provide a flexible content protection mechanism that is interoperable for both content owners and terminal vendors.
FIG. 1 shows a typical conventional CA system now.
A content owner in unit 1.0 is providing content via different content providers X, Y, Z in units 1.1, 1.4, 1.7. Here, different CA systems are used to protect the content for each different content provider shown in units 1.2, 1.5, 1.8.
[0022]
Accordingly, content decryption or content use terminals are also different from each other as indicated by units 1.3, 1.6, and 1.9.
Therefore, MPEG-2 content protected by CA system A cannot be played back by a terminal supporting CA system B, and how different CA systems from different vendors should protect the same content. Also, there is no complete specification for how the terminal knows about it.
[0023]
The present invention enables the following items in the MPEG-2 IPMP system.
1) Include IPMP control information including the tool list and tool container in the stream to let the content provider and content distributor know which IPMP tool to use and how to include the binary tool in the content. thing.
2) Define five new descriptors in the MPEG-2 system to hold the tool list, IPMP control graph, and IPMP tool container.
3) Define two new streams. An IPMP stream carrying IPMP information to be sent to individual tool instances, and an IPMP control information stream carrying IPMP control information using a transport stream.
4) Introduce the concept of tool manager and message router from MPEG-4 IPMP extension to MPEG-2 terminal.
[0024]
FIG. 2 is a schematic diagram showing a compliant MPEG-2 IPMP system proposed by the applicant.
Module 2.1 is a server that operates as either a content provider or a content distributor for different application scenarios.
The network layer for communication between the server and the compliant MPEG-2 IPMP terminal including transmission of the content stream from the server to the terminal is shown in module 2.3.
[0025]
First, the right authentication module of module 2.4 interacts with the server to obtain detailed usage rules as well as content access and usage rights. If the access right to the content is approved in module 2.4, the requested content stream is sent from the server to the terminal via the network layer.
In module 2.2, the content stream is transmitted along with IPMP control information including tool list, tool container, and IPMP stream. Details of the IPMP control information and the IPMP stream will be described later.
[0026]
The IPMP tool manager shown in module 2.5 is for parsing or interpreting IPMP control information. It parses the tool list and finds out which IPMP tools are needed to process the content. If there is no tool, the tool manager retrieves the tool from the tool container or retrieves the tool from somewhere through its own method. The tool manager is also responsible for selecting a tool from the list of alternative choices or interpreting the parameter description to select the desired tool.
The IPMP tool manager also parses the IPMP control graph to find out which tool should be used for which elementary stream at which control point. Details of this will be described later.
[0027]
The license / key and usage rules are stored in the terminal memory shown as module 2.6. The binary IPMP tool is stored in the terminal memory as a module 2.7 together with the corresponding tool ID. Each tool is constructed according to a general standardized interface, and is precompiled using a compiler adapted to the platform. For example, data encryption and decryption tools may be incorporated based on one common standardized interface. It is a Java virtual machine and may be pre-compiled into Java Byte Code (JBC) for all platforms / terminals, or it may be a dynamic link library (DLL) for Windows® compliant platforms / terminals. ) May be pre-compiled.
[0028]
Module 2.8 shows the predefined IPMP tool message communication interface that the IPMP tool provider and the terminal implementer should follow.
Here, in order to show each invented item, the detailed description is divided into four items.
[0029]
(1. IPMP control information)
The IPMP control information needs to be carried in the content stream. The IPMP control information includes necessary information such as a tool list and a tool container. The IPMP tool list specifies an IPMP tool required to process the content and enables selection thereof. Tool containers are those that carry binary tools in the content stream.
[0030]
Simply put, the IPMP control information describes what IPMP tools are needed to play the content and how the tools protect the content. The transport stream exists in the form of an IPMP control information table, and the program stream exists in the form of a PES packet when stream_id is the IPMP control information stream ID.
[0031]
(1.1 IPMP control information table in transport stream)
The PSI (program specific information) must include another table “IPMP control information table”. This is used to hold IPMP control information including an IPMP tool list descriptor and a tool container described later. PID assignment is shown below.
[0032]
[Table 1]

[0033]
(1.1.1 Allocation to sections of IPMP control information table)
Prior to insertion into the transport stream packet, the IPMP control information table may be segmented into one or more sections with the following syntax.
[0034]
[Table 2]

[0035]
(Semantic definition of fields in IPMP control information table section)
table_id-This is an 8-bit field that should always be set to 0x02 as shown in Table 1.
section_syntax_indicator-This section_syntax_indicator is a 1-bit field that should be set to '1'.
section_length-This is a 20-bit field. This starts immediately after the section_length field containing the CRC and defines the number of bytes of the section containing the CRC. The value of this field must not exceed 1048573. Its length is set to a large value. This is because the subsequent descriptor may include a Tool_Container_Descriptor described later.
ipmp_control_info_version—This 5-bit field is the version number of all IPMP control information tables. The version number increases by 1 modulo 32 when a change occurs in the information in the IPMP information table. If current_next_indicator is set to '1', version_number must be that of the IPMP control information table applicable at that time. If current_next_indicator is set to '0', version_number must be that of the next applicable IPMP control information table.
[0036]
current_next_indicator—a 1-bit indicator that, when set to '1', means that the sent IPMP control information table is currently applicable. If the bit is set to '0', it means that the sent IPMP control information table is not applicable yet, and is the next effective IPMP control information table.
section_number-This 8-bit field gives the number of this section. The section_number of the first section in the IPMP control information table must be 0x00. Each time one section increases in the IPMP control information table, it increases by 1 modulo 256.
[0037]
last_section_number—This 8-bit field specifies the number of the last section of the IPMP control information table (that is, the section with the largest section_number).
descriptor_length-This 16-bit field specifies the total length of the descriptor that immediately follows this field. ToolList_Descriptor must come immediately after this field. The details of the two descriptors are described in Section 3.
isSigned—This 1-bit field indicates that the IPMP control information table has a signature.
[0038]
Signature-Signature of all IPMP control information including tool list descriptor, tool container descriptor, etc.
CertType-The type of proof mechanism used.
NumCerts-Number of proofs included.
Certificate-An array of certificates.
Verifying_Tool_Id-ID of the tool required to validate the verification. This may be the terminal ID.
CRC_32—This is a 32-bit field containing a CRC value that sets the output of the decoder register as defined in Appendix B of reference [1] to 0 after processing the entire IPMP section.
[0039]
(1.2 IPMP control information in program stream)
With the IPMP control information, the entire IPMP information including the tool list descriptor in the program stream is obtained. When the value of stream_id is a predetermined value, IMPM control information is given as a PES packet.
[0040]
[Table 3]

[0041]
(Semantic definition of fields in IPMP control information)
packet_start_code_prefix-This packet_start_code_prefix is a 24-bit code. A packet start code for identifying the start of the packet is configured together with the map_stream_id that follows this. This packet_start_code_prefix is a bit string of “0000 0000 0000 0000 0000 0001” (0x000001 in hexadecimal).
map_stream_id-This is an 8-bit field whose value is always hexadecimal and 0x ??
ipmp_control_info_version—This 5-bit field is the version number of all IPMP control information tables. The version number increases by 1 modulo 32 when a change occurs in the information in the IPMP information table. If current_next_indicator is set to '1', version_number must be that of the IPMP control information table applicable at that time. If current_next_indicator is set to '0', version_number must be that of the next applicable IPMP control information table.
[0042]
ipmp_control_info_length—This ipmp_control_info_length is a 19-bit field and represents the total number of bytes in ipmp_control_info immediately after this field. The maximum value of this field is 524288 (bytes).
current_next_indicator—a 1-bit field that, when set to '1', means that the sent IPMP control information table is currently applicable. If the bit is set to '0', it means that the next IPMP control information table should be validated, not the sent IPMP control information table.
ipmp_control_info_version—This 5-bit field is the version number of all IPMP control information tables. The version number increases by 1 modulo 32 each time the definition of the IPMP information changes. If current_next_indicator is set to '1', this ipmp_control_info_version must be that of the IPMP control information table applicable at that time. If current_next_indicator is set to '0', ipmp_control_info_version must be that of the next applicable IPMP control information table.
descriptor_length-This descriptor_length is a 16-bit field, and specifies the total length of the descriptor immediately following this field. ToolList_Descriptor and IPMP scene graph descriptor must immediately follow this field. The details of this descriptor are described in Section 3.
marker_bit-This marker_bit is a 1-bit field whose value is '1'.
isSigned—This 1-bit field indicates that the IPMP control information table has a signature. Subsequent fields in the if bracket have the same meaning as in the last section.
[0043]
(2. New descriptor)
Programs and program element descriptors are structures that can be used to extend the definition of programs and program elements. All descriptors are formatted starting with an 8-bit tag value. The tag value is followed by an 8-bit descriptor length and a data field. The present invention defines a new IPMP tool list descriptor that holds an IPMP tool list, an IPMP control graph descriptor that represents the entire IPMP structure, and an IPMP tool container descriptor that carries a binary IPMP tool as content.
[0044]
The following semantics apply to both descriptors defined in the present invention and existing descriptors in MPEG-2.
descriptor_tag-This descriptor_tag is an 8-bit field that identifies each descriptor. The meaning is shown in the table below. 'X' in the TS or PS column indicates that the descriptor applies to either the transport stream or the program stream. The present invention introduces five new descriptors.
[0045]
[Table 4]

descriptor_length-This descriptor_length is an 8-bit field that specifies the number of bytes immediately following the descriptor_length field.
[0046]
(2.1 IPMP tool list descriptor)
The IPMP tool list descriptor includes a list of IPMP tools. This specifies all IPMP tools that should be used to play the content.
[0047]
[Table 5]

IpmpTool_Descriptor () will be defined in the next section.
[0048]
(2.2 IPMP tool descriptor)
IPMP_Tool_Descriptor includes information on a logical IPMP tool required by the terminal. The logic tool may be one of the following:
1. Vendor-specific IPMP tool specified by IPMP_ToolID,
2. One of the list of alternative IPMP tools,
3. IPMP tool specified by parameter description.
[0049]
[Table 6]

[0050]
(Semantic definition of fields in IPMP tool descriptor)
In the case of the list of alternative tools, the terminal selects the IPMP tool from the list of alternative IPMP tools. In the case of an IPMP tool parameter description, the terminal selects an IPMP tool that matches the criteria specified in the parameter description.
IPMP_ToolID-Logical IPMP tool identifier requested by the terminal
isAltGroup—IPMP_Tool contains a list of alternative IPMP tools. In this case, IPMP_ToolID is an identifier for a list of alternative IPMP tools, and the terminal transfers the information specified in the bit stream of IPMP_ToolID to a specific IPMP tool implemented by the terminal.
numAlternates-Number of alternative IPMP tools specified in IPMP_Tool [].
Alt_IPMP_ToolID-ID of a group of alternative IPMP tools that allow content usage.
isParametric-IPMP_Tool contains the parameter description of the IPMP tool. In this case, ipmp_ToolID is the identification of the IPMP tool described by the parameter, and the terminal transfers the information specified in the bit stream of IPMP_ToolID to the specific IPMP tool implemented by the terminal.
[0051]
(2.3 IPMP tool container descriptor)
There are many cases where the content itself carries a binary IPMP tool (lightweight). The terminal may retrieve and load the IPMP tool from the content, implement it, and use it immediately to play the content.
In the MPEG4 IPMP extended version, the IPMP tool is carried by the tool ES. However, in the case of MPEG2, it is easier to carry the binary IPMP tool within the newly defined IPMP tool container descriptor. One implementation of a given tool is carried as an IPMP tool container payload, description format, package information, and IPMP tool ID specified in the container.
[0052]
[Table 7]

[0053]
(Semantic definition of fields in IPMP tool container descriptor)
IPMP_Tool_ID-ID of the tool carried in this stream.
Tool_Format_ID-This is defined as 0x0001 for structured tools. Otherwise, Tool_Format_ID indicates the binary representation of the tool and is assigned by the registration authority.
Note: Structurally described tools include IPMP tools as a network of primitives that are combined to provide some or all of the IPMP functionality necessary for content usage. For example, the DES decryption algorithm can be described as an operation code calling sequence that receives a cipher code as input and outputs it as plain text as output.
[0054]
Tool_Package_Id indicates details of the package of the tool. Examples include CAB or Winzip, self-installation execution, and the like. The value is assigned by a registered certifier.
[0055]
(2.4 IPMP control graph descriptor)
The IPMP control graph descriptor includes a description of the overall IPMP protection scheme. It associates IPMP tools with individual streams that are protected.
[0056]
[Table 8]

[0057]
(Semantic definition of fields in IPMP control graph descriptor)
numProtectedProgram-This 8-bit field indicates how many programs are in the IPMP protection range. A number of 0 means it is a program stream. If it is one or more, it means that it is a transport stream and a for loop follows to trace to each program.
[0058]
For transport stream (numProtectedProgram> 0):
program_number-This program_number is a 16-bit field. This identifies a program that is protected by IPMP. This field cannot take a single value other than once in one version of the IPMP control information.
ipmp_length-This is a 16-bit field. This specifies the number of bytes of the IPMP descriptor that immediately follows the ipmp_length field.
NumProtectedStreams--Specifies the number of elementary streams (belonging to the above program) protected by IPMP.
stream_type—This is an 8-bit field that specifies the type of program element carried in a packet with a PID having a value specified by elementary_PID. The value of stream_type is defined in Table 11 described later.
elementary_PID—This is a 13-bit field that specifies the PID of the transport stream packet carrying the associated program element. If there is an IPMP descriptor immediately after this elementary_PID, it means that this particular elementary stream is within the protection scope defined by this IPMP descriptor.
[0059]
For program stream (numProtectedProgram = 0):
elementary_stream_id—This elementary_stream_id is an 8-bit field representing the value of stream_id in the PES packet header of the PES packet in which this elementary stream is stored.
[0060]
The IPMP descriptor is further defined as follows:
[0061]
(2.5 IPMP descriptor)
The IPMP descriptor specifies IPMP protection within a specific range. Includes specifications such as control points, sequences, and IPMP tool IDs.
[Table 9]

[0062]
(Semantic definition of IPMP descriptor fields)
IPMP_DescriptorID-A unique ID for this IPMP descriptor. Can be used to refer to this particular descriptor (protection scope).
IPMP_ToolID-A unique ID for the IPMP tool protecting this range.
NumControlPoints-Number of control points where the IPMP tool is active.
controlPoint-A value that designates an IPMP control point where the IPMP tool resides, and takes one of the following values.
[Table 10]

[0063]
sequenceCode-A value that specifies the relationship of the IPMP tool to the IPMP tool at the same control point, and takes one of the following: If this sequenceCode is either 0x01 or 0x02, the IPMP descriptor ID immediately follows with controlPoint, and designates which tool (instance) is the IPMP tool that follows before or after.
[Table 11]

[0064]
OpaqueData-Opaque data for controlling IPMP tools.
[0065]
(3. New stream)
Stream_id specifies the type and number of elementary streams defined in the following table. In this embodiment, Stream_id = 1111 1001 is assigned to the IPMP stream.
[0066]
[Table 12]

[Table 13]

[0067]
(3.1 IPMP stream)
The IPMP stream is a new elementary stream that carries IPMP information. Unlike MPEG4 extension, which has many IPMP elementary streams with each IPMP ES associated with one IPMP system in one content, in MPEG2, all IPMP tools in all IPMP tools at all control points Information is carried in one IPMP stream.
[0068]
Therefore, it is not necessary to clearly indicate the destination of all IPMP information in the IPMP stream.
[0069]
The present invention stipulates that an IPMP stream must be a concatenation of IPMP information messages having a syntax defined as follows.
[Table 14]

ipmp_descriptor_id and control_point clearly define the destination of this IPMP_info_message. This message must be forwarded via the message router to the IPMP tool defined in the corresponding IPMP descriptor at the specific control_point.
[0070]
(4. MPEG2 IPMP terminal)
The IPMP tool manager and message router can be directly ported from an MPEG4 IPMP extension terminal to an MPEG2 IPMP terminal.
FIG. 3 shows the architecture of an MPEG-2 IPMP terminal.
[0071]
(4.1 IPMP Tool Manager)
An IPMP tool manager is a conceptual entity in a particular IPMP terminal. When the terminal receives the tool list, it must forward it to the IPMP Tool Manager for parsing and tool search. The tool manager also processes the parameter description to seek alternative tools and receives binary tools that arrive as content.
[0072]
The following steps describe in detail the process of parsing and searching for tools on an MPEG-2 terminal.
1. The IPMP tool list descriptor is described in the IPMP control information table in the PSI and transferred to the tool manager.
2. The IPMP tool manager parses the information of the IPMP tool using the syntax described in the previous section.
3. The tool manager checks whether he has the required tools. If you do not have a tool, an attempt is made to obtain a tool. How to get the tools that are not available is a matter of implementation.
4. The IPMP tool manager is also responsible for parsing the IPMP tool container descriptor and searching for the binary IPMP tool contained in the PSI.
5. In addition, the IPMP Tool Manager is responsible for processing the parameter description.
[0073]
(4.2 IPMP message router)
All IPMP tool messages are transferred via the terminal. In order to represent this function, an entity called a message router (MR) is defined in the architecture. MR connects and communicates with supported IMPM tools. Therefore, it is an IPMP tool When, It is a physical interface to other IPMP tools that want to communicate with it. Message transfer is assumed to be instantaneous. In the case of an MR error, an appropriate error status is returned by the MR. In all other cases, the MR is required to transfer the information and the received response without changing the semantic meaning.
[0074]
The message interface is ported unchanged from the MPEG4 IPMP extension. However, it is not necessary to define a context ID for a tool instance in MPEG2. The IPMP descriptor ID should clearly define the specific tool instance that works with the control point to protect the specific elementary stream.
[0075]
(4.3 Manual authentication)
Tools that must communicate with each other or with a terminal must do so in a manner that meets the security requirements of the tool and the terminal. The tool must establish communication with the terminal and possibly with each other to ensure communication. Establishing a reliable communication channel between tools is achieved by utilizing a reliable and reliable authentication channel.
Messages that support mutual authentication can be ported directly from the MPEG4 IPMP extension to the MPEG2 framework.
[0076]
【The invention's effect】
The present invention addresses the problem of playing back MPEG-2 content protected in the same way on different types of terminals and protecting the same MPEG-2 content using different vendors' IPMP systems. It is solved by introducing.
[0077]
The IPMP control information can be carried in PSI in the case of an MPEG-2 transport stream and in PES packets in the case of an MPEG-2 program stream. The IPMP control information carries the IPMP tool list or IPMP tool container in the form of five new descriptors.
[0078]
The IPMP tool list identifies and allows the selection of IPMP tools required to process the content. The IPMP control graph represents the relationship between the IPMP tool and its protection range (control point). The tool container carries a binary tool in the content stream.
[0079]
The IPMP stream is an elementary stream in the MPEG-2 system and is used to carry an IPMP message to each individual IPMP tool instance.
[0080]
The IPMP tool manager and message router can be ported from the MPEG-4 IPMP extension to the MPEG-2 IPMP system.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows content distribution and protection in a different CA system of MPEG-2 as a conventional example.
FIG. 2 is a schematic diagram of a compliant MPEG-2 IPMP system.
FIG. 3 shows a diagram of an MPEG-2 IPMP terminal (“DB”: decoder buffer, “RB”: render buffer).

Claims

Definitive common IPMP system with flexibility for delivery and protection of MPEG-2 content, an apparatus of a content provider,
Encoding means for encoding content into a content stream using a predetermined encoding technique;
Encryption means for encrypting the encoded content stream using at least one of a plurality of IPMP tools at a specific control point ;
Means for generating an IPMP tool list identifying at least one IPMP tool among all IPMP tools used by the encryption means to encrypt the encoded content stream ;
Said indicates whether at least one IPMP tool protects how the content stream, and the information indicating a specific control point at least one IPMP tool is used to encrypt the content stream Means for generating an IPMP control graph including :
The IPMP Tool List and the IPMP Control Graph, with the encrypted content stream, and means for multiplexing the MPEG-2 content stream using an MPEG-2 system,
The specific control point defines a position along the data flow on the content provider side between the encoding means and the multiplexing means, and each IPMP tool is singly or combined to realize a predetermined function. Function as a module,
A device characterized by that.

Embedding watermark information in the content stream using an existing watermark tool apparatus according to claim 1, further comprising a watermark unit.

The apparatus of claim 1, wherein further comprising a means for generating an IPMP Tool container for transporting at least one of the content stream the plurality of IPMP Tools in.

It means for generating an IPMP stream to carry information related to the time variable IPMP to be transmitted to each individual tool instance during content use in the terminal side,
The apparatus of claim 1, further comprising means for multiplexing the IPMP stream into an MPEG-2 content stream.

Definitive common IPMP system with flexibility for delivery and protection of MPEG-2 content to a device MPEG-2 IPMP terminal side,
Multiple control points,
A demultiplexer means for separately obtaining an encrypted content stream, IPMP control information including an IPMP tool list, and an IPMP control graph from an MPEG-2 content stream received from a content provider;
Interpret the IPMP tool list obtained by the demultiplexer means and interpret the IPMP control graph obtained by the demultiplexer means to determine which tool controls which stream at which control point. Interpretation means to obtain information;
Content reproducing means for decrypting and reproducing the encrypted content stream based on the information obtained by the interpreting means,
At a particular control point in the plurality of control points, at least one of a plurality of IPMP tools is used;
The specific control point defines a position along the data flow on the content provider side between the demultiplexer means and the content playback means,
Each IPMP tool functions as a module that realizes a predetermined function by itself or in combination,
The IPMP tool list identifies at least one of the plurality of IPMP tools;
The IPMP control graph indicates how the content stream is protected by the at least one IPMP tool and the specific control point used by the at least one IPMP tool to decrypt the encrypted content stream Including information indicating
The content reproduction means causes the IPMP tool specified by the IPMP tool list obtained by the interpretation means to act on the control point indicated by the control graph obtained by the interpretation means based on the protection method indicated by the control graph. And decrypting the encrypted content stream .

6. The apparatus of claim 5, further comprising means for performing at least one of watermark searching and watermark embedding via an interface at the at least one control point.

Information indicating an IPMP tool list and an alternative tool having a function equivalent to the IPMP tool specified by the IPMP tool list is described in the parameter description.
Said interpretation means, said interprets parametric description, based on the interpretation result, apparatus according to claim 6, characterized in that the selection of IPMP tools used to decrypt the encrypted content stream.

Information indicating an IPMP tool list and an alternative tool having a function equivalent to the IPMP tool specified by the IPMP tool list is described in the parameter description .
Said interpreting means interprets the parameter description, based on the interpretation result, we have row selection of IPMP tools used to decrypt the encrypted content stream, IPMP Tool from IPMP Tool container in IPMP Control Information extracts, associated tool ID of each IPMP tool, according to claim 5, wherein <br/> obtaining the tool format ID and tool package ID.

Messages related to time variable IPMP, apparatus according to claim 5, further comprising a router that forwards to a predetermined IPMP Tool instance or the device itself.

6. The apparatus according to claim 5, further comprising means for mounting the IPMP tool inside the apparatus.

The MPEG-2 content stream includes an IPMP related stream including an IPMP control information stream and an IPMP stream,
6. The apparatus of claim 5 , further comprising means for extracting an IPMP tool list and an IPMP tool container including at least one IPMP tool from the IPMP control information stream.

The MPEG-2 content stream is protected by an IPMP tool,
6. The apparatus according to claim 5, further comprising means for extracting information about an IPMP tool including a tool ID , a tool position, a tool list, and a tool control graph from the MPEG-2 content stream.

The MPEG-2 content stream is protected by an IPMP tool, and some IPMP tools are carried in a content stream in a defined IPMP tool container,
6. The apparatus of claim 5 , further comprising means for removing and mounting the IPMP tool from the IPMP tool container .

The MPEG-2 content stream is protected by several IPMP tool, a tool lacking in the device further comprising means for retrieving from a predetermined position, that the device according to claim 5, wherein .

6. The apparatus according to claim 5, wherein the MPEG-2 content stream is protected by several IPMP tools, and the IPMP tools are installed in the apparatus in advance.

Said content reproducing means, the MPEG-2 content stream, are conveyed to the same MPEG-2 stream is treated with the IPMP information includes IPMP Tool List, IPMP Control Graph, an IPMP Tool container and IPMP stream, it The apparatus of claim 5.

The interpreter interprets IPMP control information carried in the MPEG-2 content stream , parses an IPMP tool list, interprets an IPMP control graph,
The content playback means searches for the missing tool based on the interpretation result, and applies the associated IPMP tool to the audio and video stream at a defined control point, thereby processing apparatus of claim 5, wherein a.

6. The content playback means, wherein the MPEG-2 content stream is processed by a conceptual IPMP manager that obtains the necessary IPMP tools and applies them to the associated audio and video streams. The device described.