KR20050084303A - 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법 및 장치 - Google Patents

비디오 데이터 스트림의 암호화 방법 및 장치 Download PDF

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데브데트 부라제로비치
알베르트 엠. 아. 리직카에르트
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코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이.
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Abstract

유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 유닛들로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 방법 및 시스템에 관한 것이다. 본 방법은, 각 유닛에 대해 유닛 내에 포함된 데이터의 유형을 결정하는 단계와, 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛 또는 특정 유닛의 일부분을 암호화하는 단계를 포함한다.

Description

비디오 데이터 스트림의 암호화 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS TO ENCRYPT VIDEO DATA STREAMS}
본 발명은 데이터 암호화 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로, 프로세서 기반의 비디오 시스템 상에서 후속적인 렌더링을 위한 비디오 데이터의 암호화에 관한 것이다.
인터넷 및 무선 네트워크와 같은 개방형 네트워크를 통해 멀티미디어 통신의 광범위한 사용에 대한 기대가 증가하면서, 비밀 유지와 사생활 및 제어된 액세스에 대한 필요성은 점점 더 중요하게 될 것이다. 이들 네트워크를 통해 송신된 데이터의 암호화는 선택의 해결책이 된다.
그러나, 광대역 컨텐츠가 증가함에 따라, 컨텐츠 또는 서비스 제공자에서의 암호화, 및 특히 사용자 측에서의 암호 해독 시간은 프로세서에 부과된 부담으로 인해 느려지거나(저성능 프로세서) 또는 고가이다(고성능 프로세서). 비디오 프레임에 기반을 둔 최신의 암호화 방법은 약간 도움을 주지만, 비디오 프레임은 광대역 컨텐츠가 증가함에 따라 증가할 매우 많은 양의 데이터를 단지 암호화하는 것을 여전히 필요로 한다.
도 1은 분할 이전의 데이터 그룹화(grouping)를 도시한 도면.
도 2는 데이터 그룹으로부터 데이터 분할의 형성을 도시한 도면.
도 3a 및 도 3b는 RTP/NLA(네트워크 추상 층) 유닛 패키지를 도시한 도면.
도 4는 NAL 유닛의 필드 구조를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따라 국제 전기 통신 연합 원격 통신 표준 섹터(ITU-T) H.264 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 시스템을 개략적으로 도시한 블록도.
도 6은 본 발명에 따라 비디오 데이터를 암호화하는 방법 단계를 도시한 흐름도.
본 발명의 제 1 양상은, 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 유닛들로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 방법으로서, 각 유닛에 대해 유닛 내에 포함된 데이터의 유형을 결정하는 단계와; 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛 또는 특정 유닛의 일부분을 암호화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 2 양상은, 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터 중 어느 하나를 포함하고 분할된 슬라이스로부터 형성된 각 NAL 유닛으로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 방법으로서, 각 NAL 유닛에 대해 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지를 결정하는 단계와; 특정 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지의 여부에 기초하여 특정 NAL 유닛 또는 특정 NAL 유닛의 일부분을 암호화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 제 3 양상은, 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 유닛들로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 시스템으로서, 각 유닛에 대해 유닛 내에 포함된 데이터의 유형을 결정하는 수단과; 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛 또는 특정 유닛의 일부분을 암호화하는 수단을 포함한다.
본 발명의 제 4 양상은, 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 각각 포함하고 분할된 슬라이스로부터 형성된 NAL 유닛들로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 시스템으로서, 각 NAL 유닛에 대해 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지를 결정하는 수단과; 특정 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지의 여부에 기초하여 특정 NAL 유닛 또는 특정 NAL 유닛의 일부분을 암호화하는 수단을 포함한다.
본 발명의 특징은 첨부된 청구항에 설명되어 있다. 그러나, 본 발명 자체는 첨부 도면과 연계하여 읽을 때 예시적인 실시예의 다음의 상세한 설명을 참조하여 더 잘 이해될 것이다.
도 1 내지 도 3a 및 도 4는 본 발명을 이해하는데 도움을 주고, 단지 ITU-T H.264 표준 디지털 데이터 스트림 구조를 도시한다. 도 3b는 본 발명을 ITU-T H.264에 현재 정의되지 않은 상태로 확장한다.
도 1은 분할 이전 데이터 그룹화의 예시이다. 슬라이스는, 화상 내에서 인접하지 않을 수 있는, 특정 슬라이스 그룹 내의 래스터 스캔 순서로 연속적으로 순서가 정해진 정수의 매크로블록으로서 한정된다. 도 1에서, 슬라이스는 슬라이스 헤더 필드, 헤더 데이터 필드, 인트라 데이터 필드 및 인터 데이터 필드를 포함한다. 인덱스 "i"는, 지정된 데이터가 슬라이스에서 i번째 매크로블록에 대응한다는 것을 나타내는데 사용된다. 헤더 데이터는 매크로블록 유형(syntax=mb_type()i)을 포함한다. 매크로블록 유형은 I 블록, P 블록, B 블록, SI 블록 및 SP 블록을 포함하고, 이들 각각의 블록은 본 발명에 중요하지 않은 서브 매크로블록 유형을 갖는다.
I 블록은 동일한 블록 내에서 디코딩된 샘플로부터 예측(디코딩되는 값의 추정)을 이용하여 코딩된 블록으로서 정의된다. SI 블록은 스위칭 I 블록으로서 정의된다. P 블록은 이전에 디코딩된 기준 화상으로부터 예측을 이용하여 코딩된 블록으로서 정의된다. SP 블록은 스위칭 P 블록으로서 정의된다. B 블록은 예측 블록으로서 정의된다. B 블록에 대해 5가지 예측 모드, 즉 리스트 0, 리스트 1, 양방향 예측, 직접 및 인트라 예측이 존재한다. I 및 SI 블록은 인트라 예측 블록인데, 그 이유는 예측이 현재 디코딩된 화상의 디코딩된 샘플로부터 유도되기 때문이다. P, SP 및 B 블록은 인터 예측 블록인데, 그 이유는 예측이 현재 디코딩된 화상 이외의 디코딩된 샘플로부터 유도되기 때문이다. I, P, B, SI 및 SP 블록에 관련된 정의가 동일한 지정을 가지는 매크로블록, 프레임, 필드 및 화상에 적용가능하지만, 매크로블록의 경우에, 상이한 유형의 매크로블록이 단일 화상의 단일 슬라이스 내에 존재할 수 있다는 것이 이해되어야 한다는 것이 주지된다. 더욱이, 심지어 매크로블록의 서브 블록은 상이한 유형을 가질 수 있다.
인트라 데이터 필드는 코딩된 인트라 블록(즉, I 및 SI 블록) 데이터를 포함한다. 인터 데이터 필드는 코딩된 인터 블록(즉, P, SP 및 B 블록) 데이터를 포함한다.
도 2는 데이터 그룹으로부터 데이터 분할 유형의 형성의 예시이다. 분할은 하나의 세트(즉 도 1의 슬라이스의 요소)를 서브셋들(즉, 도 2의 분할 유형의 요소)로 분할하는 것으로 한정되어, 세트의 각 요소는 정확히 서브셋의 하나 내에 있다. 도 2에서, 도 1에 도시된 슬라이스는 3개의 분할 유형으로 분할된다. 분할 유형 A는 슬라이스 헤더 필드(syntax=slice_header()), 슬라이스 ID 필드(syntax=slice_id), 헤더 데이터 필드 및 트레일링 비트 필드(syntax=tb)를 포함한다. 분할 유형 A의 슬라이스 헤더 필드의 컨텐츠는 도 1에 도시된 슬라이스의 슬라이스 헤더 필드의 컨텐츠이다. 슬라이스 ID 필드는 새로운 필드(도 1에 관해)이며, 이 새로운 필드는, 분할이 어떤 슬라이스에서 유도되는지를 나타낸다. 특정 유형 A의 헤더 데이터 필드의 컨텐츠는 도 1에 도시된 슬라이스의 데이터 헤더 필드의 컨텐츠이다. 트레일링 비트 필드는 새로운 필드(도 1에 관해)이고, 분할 유형 A에서의 비트의 수를 8의 짝수 배수가 되게 하는데 사용된다.
분할 유형 B는 전술한 슬라이스 ID 필드, 인트라 데이터 필드 및 트레일링 비트 필드를 포함한다. 분할 유형 B의 인트라 데이터 필드의 컨텐츠는 도 1에 도시된 슬라이스의 인트라 데이터 필드의 컨텐츠이다. 트레일링 비트 필드는 다시 분할 유형 B의 비트의 수를 8의 짝수 배수가 되게 하는데 사용된다.
분할 유형 C는 전술한 슬라이스 ID 필드, 인터 데이터 필드 및 트레일링 비트 필드를 포함한다. 분할 유형 C의 인터 데이터 필드의 컨텐츠는 도 1에 도시된 슬라이스의 인터 데이터 필드의 컨텐츠이다. 트레일링 비트 필드는 다시 분할 유형 C에서의 비트의 수를 8의 짝수 배수가 되게 하는데 사용된다.
도 3a 및 도 3b는 RTP/NAL 유닛 패키지의 예시이다. ITU-T H.264 표준은 패킷 지향 시스템 및 비트스트림 시스템 모두에 사용하기 위한 일반적인 포맷으로서 NAL 유닛을 지정한다. NAL 유닛은 본래(raw) 바이트 시퀀스 페이로드(RBPS)를 연쇄시킴으로써 구성된다. 분할 데이터의 경우에, 각 RBPS는 하나의 분할 유형만을 포함할 수 있다. 본 발명을 위해, NAL 유닛은 실시간 프로토콜(RTP)을 이용하여 예시적인 송신 층에서 인코딩된 것으로 도시된다. MPEG-2 전송, MPEG-2 프로그램 스트림 및 H.233과 같은 다른 프로토콜도 또한 사용될 수 있다.
도 3a에서, RTP 패킷 스트림은 RTP 헤더 및 단일 NAL 유닛을 포함한다. RTP 헤더{또는 MPEG-2에 대한 패킷화된 기본 스트림(PES) 헤더}는 암호화 방법에 관한 정보를 전달한다. NAL 유닛은 NAL 헤더(아래의 정의를 참조) 및 RBSP 페이로드를 포함한다. NAL 유닛의 RBSP 패킷은 분할 유형 A 데이터, 분할 유형 B 데이터 또는 분할 유형 C 데이터를 포함할 수 있다.
도 3b에서, RTP 패킷은 하나의 RTP 헤더 및 다수의 NAL 유닛을 포함한다. 제 1 NAL 유닛(NAL 유닛 1)은 암호화 방법에 관한 정보를 포함한다. 각 NAL 유닛은 하나의 NAL 헤더(아래의 정의를 참조) 및 RBSP 페이로드들을 포함한다. NAL 유닛 1의 RSBP 패킷은 보충 개선 정보(SEI) 정보(syntax=reserved_SEI_message)를 포함한다. Reserved_SEI_message는 NAL 유닛 2 내지 N의 암호화에 관한 정보를 포함한다. reserved_SEI_message의 포맷은 송신기 및 수신기 모두에 의해 동의되어야 하여, 수신기는 SEI 메시지를 해석하는 방법을 알고 있다. NAL 유닛 2의 RBSP 패킷은 분할 유형 A 데이터를 포함하고, NAL 유닛 3의 RBSP 패킷은 분할 유형 B 데이터를 포함하고, NAL 유닛 4의 RBSP 패킷은 분할 유형 C 데이터를 포함한다. 임의의 NAL 유닛 2 내지 N은 분할 유형 A RBSP, 분할 유형 B RBSP 또는 분할 유형 C RBSP를 포함할 수 있지만, 하나만을 포함할 수 있다.
도 4는 NAL 유닛의 필드 구조의 예시이다. 도 4에서, NAL 유닛은 NAL 헤더, 및 분할 유형 A RBSP 패킷인 RBSP 패킷을 포함한다. NAL 헤더는 필드 forbidden_bit, nal_storage_idc 및 nal_unit_type의 그룹으로서 정의된다. nal_unit_type은, 유닛이 A, B 또는 C 유형의 분할을 위한 데이터를 포함하는지를 나타낸다. H.264는 nal_unit_type=0×2의 16진수 값을 정의하며, 0×2는 A 분할 유형을 나타내고, 0×3은 B 분할 유형을 나타내고, 0×3은 C 분할 유형을 나타내고, 헤더 내의 다른 필드는 도시된 바와 같다. RBSP 패킷은 슬라이스 헤더 필드(syntax=slice_header), 슬라이스 ID 필드(syntax=slice_id), 슬라이스 데이터 필드(syntax=slice_data) 및 트레일링 비트 필드(syntax=trailing_bit)를 포함한다. 슬라이스 헤더 필드는, NAL 유닛만이 분할 유형 A RBSP를 포함할 때만 포함된다. 분할 유형 B 및 C RBSP는 슬라이스 ID 필드, 슬라이스 데이터 필드 및 트레일링 비트 필드만을 포함한다. 슬라이스 데이터 필드는 전술한 바와 같이 헤더, 인트라 또는 인터 데이터를 포함한다.
슬라이스 헤더는 본 발명에 가장 관련된 수 개의 필드, 즉 프레임 번호 필드(syntax=fram_number), 화상 구조 필드(syntax=picture_structure) 및 슬라이스 유형의 필드(syntax=slice type_idc)를 포함한다. 화상 구조 필드는, 데이터가 필드 데이터 또는 프레임 데이터인지를 나타낸다. 프레임은 화상의 모든 행의 샘플링되고 양자화된 루마(luma) 및 크로마(chroma) 데이터를 포함하는 것으로 정의된다. 프레임은 2개의 필드, 즉 상부 필드 및 하부 필드로 구성된다. 필드는 프레임의 교대 행의 어셈블리로서 정의된다. 슬라이스 유형의 필드는 슬라이스가 P, B, I, SP 또는 SI 슬라이스인지를 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따라 ITU-T H.264 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 시스템의 개략적인 블록도이다. 도 5에서, 암호화 디바이스(100)는 H.264 인코더(105), 분석기(110), 제어 인터페이스(115), 암호화 제어기(120), 스위치(125), 암호화기(130A, 130B 및 130C), 및 키 생성기(135A, 135B 및 135C)를 포함한다.
H.264 인코더(105)는 입력 비디오 데이터 스트림(140)을 수신하고, 압축된 비디오 데이터 스트림(145)을 생성한다. 압축된 비디오 데이터 스트림(145)은 NAL 유닛에서 포맷되며, 상기 NAL 유닛 각각은 전술한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 A 유형의 분할, B 유형의 분할 또는 C 유형의 분할 중 어느 하나를 병합한다. 분석기(110)는, 예를 들어 NAL 유닛이 포함하는 분할의 유형(A, B, C)에 관한 코딩 정보, 또는 기준 화상 버퍼에서의 대응하는 화상의 저장을 얻기 위해 NAL 헤더를 판독함으로써 압축된 비디오 데이터 스트림(145)을 분석한다. 수집된 정보는 통계 신호(150)를 통해 암호화 제어기(120)로 전달된다. 암호화 제어기(120)는 각 NAL 유닛 상의 통계치를, 제어 인터페이스(115)에 의해 생성된 선택 및 암호화 규칙 세트와 비교하고, 어떤 NAL 유닛이 암호화될 것인지, 그리고 스위치(125)로 송신된 암호화 제어 신호(155) 및 키 생성기(135A, 135B 및 135C)로 송신된 키 선택 신호(160)를 통해 어떻게 암호화될 것인지를 선택한다.
선택 및 암호화 규칙은 범용(즉 분할 기반)일 수 있으며, 여기서 유닛 파라미터 nal_unit_type 및 slice_type_idc의 NAL 값은 암호화할 분할의 유형이 무엇인지 정의하거나, 선택 및 암호화 규칙은 국부적이어야 한다(즉, 분할 유형 이외의 속성에 기초하여). 국부 선택 및 암호화 규칙은 항상 범용 선택 및 이와 연관된 암호화 규칙을 가져야 한다. 국부 선택 규칙은 범용으로 선택된 분할 유형의 선택된 NAL 유닛만이 선택되고 암호화되도록 한다. 국부 선택 및 암호화 규칙은 NAL 유닛에서 임의의 비-분할 유형 관련 필드에 기초할 수 있다. 예를 들어, 국부 선택 및 암호화 규칙은 슬라이스 데이터 필드(syntax=slice_data)에서 비트의 수에 기초할 수 있다.
제어 인터페이스(115)는 통계 신호(150)로부터 얻어진 특정한 NAL 유닛에 관한 정보에 적용하기 위해 암호화 제어기(120)를 위해 선택 및 암호화 규칙의 고정된 세트, 또는 선택 및 암호화 규칙의 프로그래밍가능 세트를 구현할 수 있다. 프로그래밍가능 규칙은, 사용자로 하여금 가능하면 비디오 데이터 스트림(140) 외부의 정보를 고려하여 선택 규칙을 다이나믹하게 조정하도록 한다.
선택된 암호화기{암호화기(130A, 130B 또는 130C) 중 어느 하나}는 전체 NAL 유닛 또는 NAL 유닛의 일부분을 암호화한다. 예를 들어, NAL 헤더 또는 NAL 헤더 내의 하나 이상의 필드, RBSP 필드 또는 RBSP(예를 들어 슬라이스 데이터 필드) 내의 하나 이상의 서브-필드, 또는 NAL 유닛을 갖는 방금 선택된 비트 그룹이 암호화될 수 있다. NAL 유닛 헤더가 암호화될 때, 대응하는 RBSP는 암호화되지 않아서, 암호화 시간을 절감한다. RBSP가 암호화되면, 대응하는 NAL 유닛 헤더는 암호화되지 않고, NAL 유닛 헤더는 RBSP의 암호 해독화에 필요한 정보를 전달한다. 예를 들어, 송신기 및 수신기는 특정 분할 유형에 대한 암호화 방법에 합의하고, 상기 분할 유형은 NAL 헤더 필드 nal_unit_type에 기재되어 있다.
이와 유사하게, 암호화 정보는 NAL 헤더 또는 NAL 헤더 내의 하나 이상의 필드, RBSP 필드 또는 RBSP 필드 내의 하나 이상의 서브 필드에 포함될 수 있다. RBSP 패킷의 reserved_SEI_message 필드의 예는 전술한 도 3b에 도시된다. NAL 유닛의 거의 임의의 다른 필드(예를 들어, trailing_bit 필드)는 이들 필드를 "오용(misusing)"함으로써 사용될 수 있다.
스위치(125)의 출력은 선택적으로 암호화된 비디오 데이터 신호(165)이다.
3개의 암호화기(130A, 130B, 130C)는 도 5에 도시되어 있다. 제 1 예시적인 구현에서, 각 암호화기(130A, 130B, 130C)는 상이한 분할 유형, 즉 A 유형, B 유형 또는 C 유형에 지정된다. 제 2 예시적인 구현에서, 각 암호화기(130A, 130B, 130C)는 일반적인 의미 및 특정한 의미 모두에서 상이한 유형의 암호화 방법 전용이다. 일반적인 암호화 방법의 예는 가변 키, 고정 키, 단일 암호화, 이중 암호화 방법을 포함한다. 이중 암호화의 경우에, 2개의 암호화기는 암호화기(130A, 130B, 130C) 중 하나 내에서 직렬형(cascaded)이 된다. 공통 특정 암호화 방법의 예는 데이터 암호 표준(DES), 3중 DES(3DES), 개선된 암호 표준(AES) 및 디지털 비디오 방송-공통 스크램블링 알고리즘(DVB-CSA)을 포함한다.
이와 유사하게, 각 암호화기(130A, 130B, 또는 130C)는 그 자체로 각각의 키 생성기(135A. 135B 또는 135C)를 구비할 수 있거나, 각 키 생성기는 각 암호화기에 이용가능할 수 있다. 약 3개의 암호화기가 있을 수 있고, 약 3개의 키 생성기가 있을 수 있고, 암호화기의 수는 키 생성기의 수와 동일할 필요가 없다. 표 1은 암호화 정책, 키 NAL 유닛 파라미터 및 상기 정책의 원리 및 이익의 몇 가지 예를 기재한다.
정책 NAL 유닛 이익
암호화된분할 암호화되지 않은 분할 암호화 방법
B 및 C A 임의의 nal_unit_type 헤더의 분석을 인에이블
A B 및 C 임의의 nal_unit_type 최소 노력으로 보호(즉, 소프트웨어)
AB 및 C 가변 키고정 키 nal_unit_type 동일하지 않은 보호
AB 및 C 이중 암호화단일 암호화 nal_unit_type 동일하지 않은 보호
A B 및 C 임의의 nal_unit_typeslice_type_idc I 또는 SP 슬라이스만을 보호
데이터 분할이 사용될 때, 패킷에서의 중요한 저-레벨 데이터는, 다른 데이터와 함께 혼합되고 패킷 전체에 산재되기보다는 특정 분할에 집중된다. 따라서, 패킷에서 특정 분할을 암호화하도록 선택함으로써, 그리고 암호화 방법에 의해, 특정한 레벨의 보호가 얻어질 수 있다. 예를 들어, 높은 레벨의 정보(예를 들어 분할 유형 A)를 암호화하는 것은 전체 패킷을 실제로 디코딩가능하지 않게 하면서, 하부 레벨 정보(예를 들어 분할 유형 B 및 C)를 암호화하고, 패킷은 더 낮은 품질에서 디코딩될 수 있다.
이러한 원리를 구현하기 위해 상이한 전략을 생각할 수 있다. 이들 전략은 응용에 따라 분할의 크기 및 중요성을 고려할 수 있다. 예를 들어, 인터넷 또는 애드-혹(ad-hoc) 무선 네트워크와 같은 대역폭-제한되거나 에러가 생기기 쉬운(prone) 환경에서 비디오를 분배하기 위해 비디오를 인코딩할 때, 더 높은 수의 인트라 매크로-블록은 위험 또는 에러 전파를 감소시키는데 신중히 사용될 수 있다. (전술한 바와 같이, 인트라 매크로블록은 독립적으로 디코딩될 수 있고, 인터 매크로블록을 디코딩하는데 사용되지 않는다.) 그러한 경우에, 그러한 분할이 다른 분할보다 더 많은 비트를 포함할 수 있더라도, 인트라 데이터를 포함하는 분할(예를 들어 분할 유형 B), 즉 I 및 SI 프레임을 암호화하는 것이 유용하다. 다른 예는 인터 코딩된 프레임, 즉 P, B, 및 SP 프레임에서 인터 데이터를 포함하는 분할(예를 들어 분할 유형 C)의 암호화이다.
도 6은 본 발명에 따라 비디오 데이터를 암호화하는 방법 단계의 흐름도이다. 단계(170)에서, 비디오 데이터는 전술한 도 1에 도시된 바와 같이 슬라이스로 그룹화된다. 단계(175)에서, 그룹화된 비디오 데이터는 전술한 도 2에 도시된 바와 같이 A 유형 분할, B 유형 분할 및 C 유형 분할로 분할된다. 단계(180)에서, 분할된 데이터는 전술한 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 ITU-T H.264 표준에 따라 인코딩된다. 단계(185)에서, NAL 유닛은 선택되고, 분할 유형(A, B 또는 C)은 모든 NAL 유닛의 NAL 헤더에서의 파라미터 nal_unit_type에 기초하거나, 대안적으로 분할 유형 A RBSP를 포함하는 NAL 유닛의 슬라이스 헤더 필드에서 발견된 파라미터 slice_type_idc 및 파라미터 nal_unit_type에 기초하여 결정된다. 단계(190)에서, 도 5를 참조하여 전술한 바와 같이 선택 및 암호화 규칙에 기초하여 특정 NAL 유닛을 암호화할 지의 여부가 결정된다. NAL 유닛이 암호화되지 않으면, 방법은 단계(185)로 순환되고, 데이터 스트림에서 다음 NAL 유닛이 선택된다. NAL 유닛이 암호화되면, 방법은 단계(195)로 진행한다. 단계(195)에서, 암호화 방법 및 암호화 키가 선택되고, 단계(200)에서, NAL 유닛 또는 NAL 유닛의 부분은 암호화된다. 그 다음에 방법은 다음 NAL 유닛이 선택되는 단계(185)로 순환한다.
본 발명의 실시예의 설명은 본 발명을 이해하기 위해 위에서 주어졌다. 본 발명이 본 명세서에 설명된 특정 실시예에 한정되지 않고, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않고도 당업자에게 이제 명백한 바와 같이 다양한 변형, 재배치 및 대체할 수 있다는 것이 이해될 것이다. 그러므로, 다음 청구항이 본 발명의 진정한 사상 및 범주 내에 있기 때문에 그러한 모든 변형 및 변화를 포함하는 것으로 의도된다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 데이터 암호화 분야에 관한 것으로, 더 구체적으로, 프로세서 기반의 비디오 시스템 상에서 후속적인 렌더링을 위한 비디오 데이터의 암호화 등에 이용된다.

Claims (26)

  1. 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 유닛으로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 방법으로서,
    각 유닛에 대해 상기 유닛 내에 포함된 데이터의 유형을 결정하는 단계와;
    상기 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛 또는 상기 특정 유닛의 일부분을 암호화하는 단계를
    포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 데이터의 유형은 헤더 데이터, 인트라 데이터 및 인터 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택된 데이터인, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 인트라 데이터는 I 블록 데이터 및 SI 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 인터 데이터는 P 블록 데이터, B 블록 데이터 및 SP 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 특정 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛을 암호화로부터 배제하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 동일한 유형의 데이터를 포함하는 각 유닛은 항상 암호화되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  6. 제 1항에 있어서, 동일한 유형의 데이터를 포함하는 각 유닛은 동일하게 암호화되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상이한 유형의 데이터를 포함하는 유닛은 상이한 암호화 방법, 상이한 암호화 키, 또는 상이한 암호화 방법 및 상이한 암호화 키 모두를 이용하여 암호화되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  8. 각각 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터 중 어느 하나를 포함하고 분할된 슬라이스로부터 형성된 NAL 유닛으로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 방법으로서,
    각 NAL 유닛에 대해 상기 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지를 결정하는 단계와;
    특정 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지의 여부에 기초하여 상기 특정 NAL 유닛 또는 상기 특정 NAL의 일부분을 암호화하는 단계를
    포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 인트라 데이터는 I 블록 데이터 및 SI 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 인터 데이터는 P 블록 데이터, B 블록 데이터 및 SP 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  10. 제 8항에 있어서, 상기 특정 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛을 암호화로부터 배제하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  11. 제 8항에 있어서, 헤더 데이터를 포함하는 각 NAL 유닛은 암호화되지 않거나 동일하게 암호화되지 않고, 인트라 데이터를 포함하는 각 NAL 유닛은 암호화되지 않거나 동일하게 암호화되지 않고, 인터 데이터를 포함하는 각 NAL 유닛은 암호화되지 않거나 동일하게 암호화되지 않는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  12. 제 8항에 있어서, 헤더 데이터를 포함하는 NAL 유닛, 인트라 데이터를 포함하는 NAL 유닛, 및 인터 데이터를 포함하는 NAL 유닛으로 구성된 NAL 유닛 유형의 그룹으로부터 선택된 적어도 2가지 유형의 NAL 유닛은, 각 유형의 NAL에 대해, 상이한 암호화 방법, 상이한 암호화 키, 또는 상이한 암호화 방법 및 상이한 암호화 키 모두를 이용하여 암호화되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  13. 제 8항에 있어서, 암호화될 상기 특정 NAL 유닛의 상기 부분은, NAL 헤더, 상기 NAL 헤더 내의 하나 이상의 필드, RBSP 필드, 상기 RBSP 필드 내의 하나 이상의 서브 필드, 및 상기 NAL 유닛 내의 선택된 비트 그룹으로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  14. 제 8항에 있어서, NAL 헤더, 상기 NAL 헤더 내의 하나 이상의 필드, RBSP 필드, 상기 RBSP 필드 내의 하나 이상의 서브 필드, 또는 상기 NAL 유닛 내의 선택된 비트 그룹에 암호 해독 정보를 삽입하는 단계를 더 포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 방법.
  15. 상기 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 유닛으로 분할된 비디오 데이터 스트림을 암호화하는 시스템으로서,
    각 유닛에 대해 상기 유닛 내에 포함된 데이터의 유형을 결정하는 수단과;
    상기 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛 또는 상기 특정 유닛의 일부분을 암호화하는 수단을
    포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 유형의 데이터는 헤더 데이터, 인트라 데이터 및 인터 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  17. 제 16항에 있어서, 상기 인트라 데이터는 I 블록 데이터 및 SI 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 인터 데이터는 P 블록 데이터, B 블록 데이터 및 SP 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  18. 제 15항에 있어서, 상기 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛을 암호화하지 않는 수단을 더 포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  19. 제 15항에 있어서, 상기 암호화 수단은 동일한 유형의 데이터를 포함하는 유닛을 항상 암호화하도록 적응되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  20. 제 15항에 있어서, 상기 암호화 수단은 동일한 유형의 데이터를 포함하는 모든 유닛을 동일하게 암호화하도록 적응되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  21. 제 15항에 있어서, 상기 암호화 수단은, 상이한 암호화 방법, 상이한 암호화 키, 또는 상기 상이한 암호화 방법 및 상이한 암호화 키 모두에 의해 상이한 유형의 데이터를 포함하는 유닛을 암호화하도록 적응되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  22. 각각 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터 중 어느 하나를 포함하고 분할된 슬라이스로부터 형성된 NAL 유닛으로 분할된 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템으로서,
    각 NAL 유닛에 대해 상기 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지를 결정하는 수단과;
    특정 NAL 유닛이 헤더 데이터, 인트라 데이터 또는 인터 데이터를 포함하는지의 여부에 기초하여 상기 특정 NAL 유닛 또는 상기 특정 NAL 유닛의 일부분을 암호화하는 수단을
    포함하는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  23. 제 22항에 있어서, 상기 인트라 데이터는 I 블록 데이터 및 SI 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되고, 상기 인터 데이터는 P 블록 데이터, B 블록 데이터 및 SP 블록 데이터로 구성된 그룹으로부터 선택되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  24. 제 22항에 있어서, 상기 암호화 수단은, 상기 특정 유닛 내에 포함된 데이터의 유형에 기초하여 특정 유닛을 암호화로부터 배제하도록 적응되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  25. 제 22항에 있어서, 상기 암호화 수단은, 헤더 데이터를 포함하는 각 NAL 유닛을 암호화하지 않거나 동일하게 암호화하도록 적응되고, 또는 인트라 데이터를 포함하는 각 NAL 유닛을 암호화하지 않거나 동일하게 암호화하도록 적응되고, 인터 데이터를 포함하는 각 NAL 유닛을 암호화하지 않거나 동일하게 암호화하도록 적응되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
  26. 제 22항에 있어서, 상기 암호화 수단은, NAL 유닛의 각 유형에 대해, 상이한 암호화 방법, 상이한 암호화 키, 또는 상기 상이한 암호화 방법 및 암호화 키 모두를 이용하여, 헤더 데이터를 포함하는 NAL 유닛, 인트라 데이터를 포함하는 NAL 유닛, 및 인터 데이터를 포함하는 NAL 유닛으로 구성된 NAL 유닛 유형의 그룹으로부터 선택된 적어도 2가지 유형의 NAL 유닛을 암호화하도록 적응되는, 비디오 데이터 스트림의 암호화 시스템.
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