KR20070099408A - Method for protecting scalable video coding contents and its apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 프레임의 시간적 분해 및 합성도,1 is a temporal decomposition and synthesis diagram of a scalable video frame according to the present invention;
도 2는 엠펙(MPEG)-4 스케일러블 비디오 부호화를 위한 블록 구성도, 2 is a block diagram for MPEG-4 scalable video encoding;
도 3은 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호를 위한 시간적/공간적 스케일러빌러티 구조도, 3 is a structural diagram of temporal and spatial scalability for protecting scalable video encoded content according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 엠펙(MPEG)-4 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 장치에서 FGS(Fine Granular Scalability) 블록 구성도, 4 is a block diagram of a fine granular scalability (GFS) block in a device for protecting MPEG-4 scalable video encoded content according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 장치를 위한 블록 구성도,5 is a block diagram illustrating an apparatus for protecting scalable video encoded content according to the present invention;
도 6은 본 발명의 계층적 스케일러블 비트스트림 표현 구조 일예,6 illustrates an example hierarchical scalable bitstream representation structure of the present invention;
도 7은 본 발명의 스케일러블 비트스림 보호를 위한 파일포맷 박스 구조를 나타낸 파일 포맷 구조,7 is a file format structure illustrating a file format box structure for scalable bitstream protection of the present invention;
도 8은 본 발명의 스케일러블 비트스림 보호를 위한 파일포맷 박스 구조를 나타낸 파일 포맷 구조,8 is a file format structure illustrating a file format box structure for scalable bitstream protection of the present invention;
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템100: scalable video encoding content providing system
101 : 카메라 102 : 비디오 획득 블록101: camera 102: video acquisition block
103 : 스케일러블 비디오 부호화 블록103: scalable video coding block
104 : 스케일러블 비디오 콘텐츠 서비스 관리 블록104: scalable video content service management block
105 : 사용자 인증 및 암호화 키 관리 블록105: user authentication and encryption key management block
106 : 스케일러블 비디오 부호화 데이터 암호화 블록106: scalable video encoded data encryption block
107 : 암호화 정보 메타데이터 생성 블록107: encryption information metadata generation block
108 : 암호화 정보 메타데이터 아카이브108: encryption information metadata archive
109 : 스케일러블 비디오 콘텐츠 아카이브109: Scalable Video Content Archive
110 : 콘텐츠 획득 블록110: content acquisition block
111 : 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 전송 블록111: encryption scalable video encoding content and encryption information metadata transport block
112 : 사용자 콘텐츠 요청 정보 수신 불록112: Block receiving user content request information
200 : 스케일러블 비디오 사용자 단말200: scalable video user terminal
201 : 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 수신 블록201: Encryption scalable video encoding content and encryption information metadata receiving block
202 : 암호화 스케일러블 비디오 메타데이터 해석 블록202: Encryption scalable video metadata analysis block
203 : 스케일러블 암호화 비디오 역암호화 블록203: scalable crypto video de-encryption block
204 : 스케일러블 비디오 복호화 블록204 scalable video decoding block
205 : 스케일러블 복호 비디오 렌더링 블록205: scalable decoded video rendering block
206 : 사용자 인터페이스 블록206: user interface block
207 : 스케일러블 비디오 요청 및 응답 수신 블록207: Scalable video request and response reception block
본 발명은 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 서비스하기 위해 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 각 시간적 스케일러빌러티, 공간적 스케일러빌러티 및 화질적 스케일러빌러티 관점에서 각 부호화 계층별로 데이터만 암호화함으로써 암호화 및 역암호화에 소요되는 계산량을 감소시키고, 콘텐츠 소비자의 이용 등급에 따라 암호화 및 역암호화에 필요한 암호화키를 생성 및 배포하여 컨텐츠를 보호할 수 있는 방법 및 그 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and a device for protecting scalable video encoded content. More particularly, the present invention relates to scalable temporal scalability and spatial scalability for serving scalable scalable video encoded content. In addition, in terms of image quality and scalability, only the data is encrypted for each encoding layer, thereby reducing the amount of computation required for encryption and de-encryption, and generating and distributing encryption keys required for encryption and de-encryption according to the level of use of content consumers. The present invention relates to a method and an apparatus which can be protected.
주지된 바와 같이, 종래 압축 비디오 콘텐츠 보호는 대상 비디오를 패킷화하여 전송 시에 암호화를 적용하여 콘텐츠를 보호하거나 또는 저장된 압축 비디오 콘텐츠 자체를 암호화하여 보호하는 방식을 주로 이용하는 실정이다. As is well known, conventional compressed video content protection mainly uses a method of protecting a content by applying encryption at the time of packetizing a target video or encrypting and protecting a stored compressed video content itself.
그러나, 상기와 같은 암호화 보호 방식은 암호화된 압축 비디오 콘텐츠를 역암호화 하는 과정에서 많은 계산량이 필요하다는 단점이 있으며, 또한, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 경우 각 계층의 데이터에 대한 암호화를 전체적으로 수행함에 따라 비효율적인 계산량의 증가를 가져오게 되는 문제점을 갖는다. However, the above encryption protection scheme has a disadvantage in that a large amount of computation is required in the process of de-encrypting the encrypted compressed video content. Also, in the case of scalable video encoded content, encryption of data of each layer is performed as a whole. There is a problem that leads to an increase in inefficient computation.
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 그 목적은 보호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 서비스하기 위해 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 각 시간적 스케일러빌러티, 공간적 스케일러빌러티 및 화질적 스케일러빌러티 관점에서 각 부호화 계층별로 데이터만 암호화함으로써 암호화 및 역암호화에 소요되는 계산량을 감소시키고, 콘텐츠 소비자의 이용 등급에 따라 암호화 및 역암호화에 필요한 암호화키를 생성 및 배포하여 컨텐츠를 보호할 수 있는 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide scalable temporal scalability, spatial scalability, and image quality of scalable video encoded content in order to serve protected scalable video encoded content. In terms of scalability, only data is encrypted for each encoding layer, thereby reducing the amount of computation required for encryption and de-encryption, and generating and distributing encryption keys required for encryption and de-encryption according to the level of use of content consumers to protect contents. The present invention provides a method and apparatus for protecting scalable video encoded content.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 관점에 의하면, 스케일러블 비디오 사용자 단말로부터 요청된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 암호화하여 제공하는 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템에서의 스케일러블 비디오 콘텐츠 보호 방법으로서, 요청된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 획득하는 과정과, 수신된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 스케일러블 비디오 콘텐츠 아카이브에 저장함과 동시에 인증 수행 및 사용자에게 전달할 암호화키를 생성하도록 제어하는 과정과, 인증 수행 및 암호화키를 생성하는 과정과, 요청에 따라 스케일러블 비디오를 촬상하고, 촬상된 스케일러블 비디오 콘텐츠에 대하여 부호화하는 과정과, 부호화된 스케일러블 비디오 콘텐츠에 대하여 생성된 암호화키를 이용하여 암호화하는 과정 과, 암호화된 스케일러블 비디오 부호와 콘텐츠에 대한 암호화 정보 메타데이터를 생성하는 과정과, 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와 생성된 암호화 정보 메타데이터를 네트워크를 통해 스케일러블 비디오 사용자 단말에 전송하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention for achieving the above object, as a scalable video content protection method in a scalable video encoding content providing system that encrypts and provides scalable video content requested from a scalable video user terminal, Obtaining scalable video content, storing the received scalable video content in a scalable video content archive, controlling to perform authentication and generating an encryption key for delivery to the user, and performing authentication and generating an encryption key A process of photographing scalable video and encoding the captured scalable video content, encrypting the encoded scalable video content using an encryption key generated for the encoded scalable video content, and encrypting the scalable video. Generating encrypted information metadata about the video code and the content, and transmitting the encrypted scalable video encoded content and the generated encrypted information metadata to the scalable video user terminal through a network. .
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 관점에 의하면, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템으로부터 수신되는 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와 암호화 정보 메타데이터를 역암호화 및 복호화하는 스케일러블 비디오 사용자 단말에서의 스케일러블 비디오 콘텐츠 보호 방법으로서, 수신된 암호화 정보 메타데이터에서 암호화 정보 메타데이터를 해석하여 암호화 키 및 암호화 정보를 얻는 과정과, 수신된 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와 암호화 키 및 암호화 정보를 이용하여 역 암호화하는 과정과, 역 암호화된 스케일러블 비디오 컨텐츠를 복호화하여 재생하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention for achieving this object, a scale in a scalable video user terminal for de-encrypting and decrypting encrypted scalable video encoded content and encrypted information metadata received from a scalable video encoded content providing system. A method of protecting flexible video content, the method comprising: analyzing encryption information metadata from received encryption information metadata to obtain encryption key and encryption information, and using the received scalable scalable video encoded content and encryption key and encryption information. And encrypting the decrypted and decoded scalable video content.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 스케일러블 비디오 사용자 단말로부터 요청된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 보호하기 위한 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템으로서, 요청된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 수신하는 사용자 콘텐츠 요청 정보 수신수단과, 수신된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 스케일러블 비디오 콘텐츠 아카이브에 저장함과 동시에 인증 수행 및 사용자에게 전달할 암호화키를 생성하도록 제어하는 스케일러블 비디오 콘텐츠 서비스 관리수단과, 인증 수행 및 암호화키를 생성하는 사용자 인증 및 암호화 키 관리수단과, 요청에 따라 스케일러블 비디오를 촬상하는 촬상수단과, 촬상된 스케 일러블 비디오 콘텐츠에 대하여 부호화하는 스케일러블 비디오 부호화 수단과, 부호화된 스케일러블 비디오 콘텐츠에 대하여 생성된 암호화키를 이용하여 암호화하는 스케일러블 비디오 부호화 데이터 암호화 수단과, 암호화된 스케일러블 비디오 부호와 콘텐츠에 대한 암호화 정보 메타데이터를 생성하는 암호화 정보 메타데이터 생성수단과, 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와 생성된 암호화 정보 메타데이터를 네트워크를 통해 스케일러블 비디오 사용자 단말에 전송하는 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 전송수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention for achieving this object, a scalable video encoding content providing system for protecting the scalable video content from the scalable video user terminal, the user receiving the requested scalable video content Scalable video content service management means for controlling content request information receiving means, storing received scalable video content in a scalable video content archive, and generating an encryption key for performing authentication and delivering to a user, performing authentication and encryption key User authentication and encryption key management means for generating an information, imaging means for capturing scalable video on request, scalable video encoding means for encoding the photographed scalable video content, and encoded scalable ratio Scalable video encoded data encryption means for encrypting using an encryption key generated for the video content, encrypted information metadata generating means for generating encrypted scalable video code and encryption information metadata for the content, and encrypted scale And a means for transmitting the scalable scalable video encoded content and the encrypted information metadata to transmit the flexible video encoded content and the generated encrypted information metadata to the scalable video user terminal through a network.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와 암호화 정보 메타데이터를 역암호화 및 복호화하여 보호하기 위한 스케일러블 비디오 사용자 단말로서, 수신된 암호화 정보 메타데이터에서 암호화 정보 메타데이터를 해석하여 암호화 키 및 암호화 정보를 얻는 암호화 스케일러블 비디오 메타데이터 해석수단과, 수신된 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와 암호화 키 및 암호화 정보를 이용하여 역 암호화하는 스케일러블 암호화 비디오 역암호화 수단과, 역 암호화된 스케일러블 비디오 컨텐츠를 복호화하는 스케일러블 비디오 복호화 수단과, 복호화된 스케일러블 비디오 컨텐츠를 렌더링시켜 재생하는 스케일러블 복호 비디오 렌더링 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention for achieving this object, a scalable video user terminal for de-encrypting, decrypting and protecting encrypted scalable video encoded content and encrypted information metadata, the received encrypted information metadata in An encryption scalable video metadata analyzing means for analyzing encryption information metadata to obtain an encryption key and encryption information, and a scalable encryption video inverse encryption using the received encrypted scalable video encoded content and the encryption key and encryption information. And encryption means, scalable video decoding means for decrypting inversely encrypted scalable video content, and scalable decoded video rendering means for rendering and decoding the decrypted scalable video content.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 보호하는 장치로서, 비디오 사용자 단말의 요청에 의해 획득된 입력 비디오 데이터 를 각각 하나 이상의 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층 중 적어도 하나 이상의 계층으로 나누어 입력하는 입력수단과, 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층 중 적어도 하나 이상의 계층의 입력 비디오 데이터에 대해 부호화 하는 부호화수단과, 상기 부호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 비디오 데이터를 암호화하는 암호화수단과, 상기 암호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 생성수단과, 상기 암호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 부호화 데이터와 상기 생성된 메타 데이터를 조합하여 저장하는 저장수단을 포함하는 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 장치를 제공한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided an apparatus for protecting scalable video encoded content, the input video data obtained by a request of a video user terminal, each of at least one or more of temporal, spatial and image quality scalability layers. Input means divided into hierarchies, encoding means for encoding input video data of at least one layer of temporal, spatial and quality scalability layers, and the encoded temporal, spatial and quality scalability layers Encryption means for encrypting video data, generation means for generating metadata for video data of the encrypted temporal, spatial and quality scalability layer, and encryption means of the temporal, spatial and quality scalability layer. Coded data and the generated Provided is a device for protecting scalable video encoded content including storage means for combining and storing meta data.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 보호하는 방법으로서, 비디오 사용자 단말의 요청에 의해 획득된 입력 비디오 데이터를 각각 하나 이상의 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층 중 적어도 하나 이상의 계층으로 나누어 입력하는 과정과, 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층 중 적어도 하나 이상의 계층의 입력 비디오 데이터에 대해 부호화 과정을 수행하는 과정과, 상기 부호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 비디오 데이터를 암호화하는 과정과, 상기 암호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 비디오 데이터에 대한 메타데이터를 생성하는 과정과, 상기 암호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 부호화 데이터와 상기 생성된 메타 데이터를 조합하여 저장하는 과정을 포함하는 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, as a method for protecting scalable video encoded content, the input video data obtained by a request of a video user terminal may each include at least one or more of one or more temporal, spatial and image quality scalability layers. A process of inputting by dividing into layers, performing an encoding process on input video data of at least one layer among temporal, spatial and image quality scalability layers, and encoding the encoded temporal, spatial and quality scalability layers Encrypting the video data, generating metadata for the video data of the encrypted temporal, spatial and quality scalability layer, and encoding the encrypted temporal, spatial and quality scalability layer. Data and the generated metadata Combining the emitter to provide a protective storage of a scalable video coding can be obtained by comprising the step of.
본 발명의 또 다른 관점에 의하면, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 보호하는 방법에 있어서, 입력 비디오 데이터를 각각 하나 이상의 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층 중 적어도 하나 이상의 계층으로 나누는 과정; 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층 중 적어도 하나 이상의 계층의 입력 비디오 데이터에 대해 부호화 과정을 수행하는 과정; 부호화된 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 입력 비디오 데이터에 대해 적어도 하나의 시간적, 공간적 및 화질적 스케일러빌러티 계층의 조합으로 비트스트림을 그룹핑하여 타이어를 구성하는 과정; 상기 구성된 하나 이상의 타이어에 대해 암호화를 수행하는 과정; 및 상기 암호화가 수행된 타이어에 대해 수행된 암호화에 대한 정보를 메타데이터로 생성하는 과정을 포함하는 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 보호하는 방법을 제공한다. 한편, 입력 비디오 데이터는 3개의 스케일러빌러티 계층으로 입력으로 될 필요는 없고 하나 이상의 계층으로 입력될 수 있다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a method of protecting scalable video encoded content, the method comprising: dividing input video data into at least one layer of at least one temporal, spatial and image quality scalability layer; Performing an encoding process on input video data of at least one layer of temporal, spatial and image quality scalability layers; Constructing a tire by grouping the bitstreams with a combination of at least one temporal, spatial and quality scalability layer on input video data of the encoded temporal, spatial and quality scalability layers; Performing encryption on the configured one or more tires; And generating, as metadata, information about the encryption performed on the tire on which the encryption has been performed. On the other hand, the input video data does not need to be input to three scalability layers but may be input to one or more layers.
바람직하게는, 암호화가 수행된 타이어 또는 원 타이어, 상기 타이어 보호 메타데이터를 조합하여 하나의 파일로 저장하거나, 또는 별도의 데이터로 저장하는 과정을 더 포함한다. 한편, 하나 이상의 타이어에 대해 암호화를 수행하는 과정은 전체 타이어를 보호하거나, 타이어 내의 지정된 스케일러빌러티 조합에 대응되는 비트스트림 데이터에 대해 선별적으로 적용하는 것이 바람직하다.Preferably, the method further includes a process of combining the tire or the original tire on which encryption has been performed and the tire protection metadata as a single file, or as separate data. On the other hand, the process of performing encryption for one or more tires is preferably applied to the bitstream data that protects the entire tire or corresponds to a specified combination of scalability in the tire.
본 발명의 또 다른 관점에 따르면 상기 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 방법을 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록매체를 제공한다. 즉, 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 방 법은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록매체에 컴퓨터로 판독할 수 있는 코드로 구현되는 것이 가능하고, 컴퓨터가 판독할 수 있는 기록매체에는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.According to still another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing the method of protecting scalable video encoded content. That is, the method of protecting scalable video encoded content according to the present invention may be implemented by computer readable codes on a computer readable recording medium, and the computer readable recording medium may include a computer system. It includes all kinds of recording devices in which data which can be read by is stored.
예컨대, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체로는 롬(ROM), 램(RAM), 시디-롬(CD-ROM), 자기 테이프, 하드디스크, 플로피 디스크, 이동식 저장장치, 비휘발성 메모리(Flash Memory), 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송) 등의 전송매체 형태로 구현되는 것도 포함된다.For example, a computer-readable recording medium may be a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a hard disk, a floppy disk, a removable storage device, a nonvolatile memory (Flash memory). And optical data storage devices, and the like, and may also be implemented in the form of a transmission medium such as a carrier wave (for example, transmission through the Internet).
이하, 본 발명의 실시 예는 다수 개가 존재할 수 있으며, 이하에서 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다. 이 기술 분야의 숙련자라면 이 실시 예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 잘 이해하게 될 것이다.Hereinafter, a plurality of embodiments of the present invention may exist, and a preferred embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Those skilled in the art will appreciate the objects, features and advantages of the present invention through this embodiment.
도 1a 및 도 1b는 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 프레임의 시간적 분해 및 합성도로서, 도 1a는 스케일러블 비디오 프레임의 시간적 분해도이고, 도 1b는 스케일러블 비디오 프레임의 시간적 합성도이다.1A and 1B are temporal decomposition and synthesis diagrams of scalable video frames according to the present invention, FIG. 1A is a temporal decomposition diagram of scalable video frames, and FIG. 1B is a temporal synthesis diagram of scalable video frames.
먼저, 도 1a를 참조하면, 연속되는 비디오 프레임들은 각 프레임(픽처) 그룹으로 나누어지고 각 픽처 그룹은 시간적 필터링을 통해 저역 필터링 픽처와 고역 필터링 픽처가 각각 1/2 시간 해상도를 가지면서 하나의 계층을 형성하고 다시 하위 계층으로 각각 1/2 시간 해상도를 가지는 저역 필터링 픽처와 고역 필터링 픽처로 나누어진다. 다시 말하여 최하위 계층에 단 하나의 저역 필터링 픽처가 남을 때까지 시간적 분해과정이 계속된다.First, referring to FIG. 1A, successive video frames are divided into each frame (picture) group, and each picture group is temporally filtered, and a low-pass filtered picture and a high-pass filtered picture each have a 1/2 time resolution and have one layer. The low pass filtering picture and the high pass filtering picture each having 1/2 time resolution are formed into a lower layer. In other words, the temporal decomposition process continues until only one low pass filtering picture remains in the lowest layer.
다음으로, 도 1b를 참조하면, 스케일러블 비디오 프레임의 시간적 합성 과정은 분해과정의 역 과정으로서, 분해과정에서 얻어진 최하위 계층의 저역 필터링 픽처로부터 차 상위 계층의 고역 필터링 픽처를 이용하여 같은 계층의 저역 필터링 픽처를 구한다. 이러한 과정을 원 영상의 해상도를 얻을 때까지 진행한다.Next, referring to FIG. 1B, the temporal synthesis process of the scalable video frame is an inverse process of the decomposition process, and the low pass of the same layer is obtained by using the high pass filtering picture of the lower layer from the low pass filtering picture of the lowest layer obtained during the decomposition Obtain the filtered picture. This process is performed until the resolution of the original image is obtained.
다시 말하여, 시간적으로 분해된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 전송하는 측면에서는 최하위의 저역 필터링된 픽처를 필두로 하여 차상위 계층의 고역 필터링된 픽처들을 차례로 제공한다. 여기서, 스케일러블 비디오 보호적인 측면에서 보면 최하위 저역 필터링된 픽처만 암호화 함으로써 모든 상위 계층의 저역 필터링된 픽처들의 합성을 보호할 수 있는 장점이 있으며, 허용하는 시간 해상도에 따라 상위 계층의 고역 필터링된 픽처를 암호화함으로써 해당 계층 아래까지만 픽처들의 시간 해상도를 허용할 수 있는 장점이 있다.In other words, in terms of transmitting temporally decomposed scalable video content, high-pass filtered pictures of the next higher layer are sequentially provided, starting with the lowest low-pass filtered picture. Here, in terms of scalable video protection, only the lowest low-pass filtered picture is encrypted to protect the synthesis of all the low-pass filtered pictures of the upper layer, and the high-pass filtered picture of the upper layer according to the allowed time resolution By encrypting, it is possible to allow temporal resolution of pictures only down to the corresponding layer.
도 2는 엠펙(MPEG)-4 스케일러블 비디오 부호화(AVC)를 위한 블록 구성도로서, 원 영상 픽처들은 다운 샘플링 또는 필터링을 통해 공간해상도를 줄이고 줄여진 각 공간 해상도의 픽처들은 해당 계층의 부호화에게 입력된다. 최소 공간 해상도 픽처들이 부호화되는 최하위 계층은 MPEG-4 AVC 또는 H.264 비디오 부호화 방식에 의해 부호화가 되고 상위 계층들은 자신들의 바로 하위 계층에서 부호화 될 때 사용되는 움직임, 텍스쳐, 잔차 신호등을 이용하여 자기 계층의 입력 픽처들을 부호화한다. 이러한 부호화 구조는 coarse granular scalability라고 불린다. 한 편, 각 부호화 계층에서는 화질을 보다 세밀한 등급으로 나누어서 부호화 할 수 있는 fine granular scalability로 부호화 할 수 있다.FIG. 2 is a block diagram for MPEG-4 scalable video coding (AVC), in which original picture pictures are reduced in spatial resolution through downsampling or filtering, and pictures of each spatial resolution that are reduced are assigned to encoding in a corresponding layer. Is entered. The lowest layer where the minimum spatial resolution pictures are encoded is encoded by MPEG-4 AVC or H.264 video encoding, and the higher layers are self-contained using motion, texture, and residual signals used when encoded in their very lower layer. Encode the input pictures of the layer. This coding structure is called coarse granular scalability. On the other hand, each encoding layer can be encoded with fine granular scalability, which can be encoded by dividing the picture quality into finer grades.
도 3은 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호를 위한 시간적/공간적 스케일러빌러티 구조도를 나타낸다.3 illustrates a temporal / spatial scalability structure diagram for protecting scalable video encoded content according to the present invention.
즉, 도 3을 참조하면, ⓞ번 픽처 부터 ④번 픽처까지는 하위(n) 계층 픽처를 나타내고, ⑤번 픽처 부터 ⑨번 픽처까지는 상위(n+1) 계층 픽처를 나타낸다. 여기서, 하위(n) 계층 픽처들은 시간적 분해를 통해 부호화되고 상위(n+1) 계층 픽처들은 하위(n) 계층의 픽처들과 같은 시간적 분해 구조를 가지고 부호화되며, 부호화시에 상위(n+1) 계층 픽처들은 자신들의 각각의 대응되는 하위(n) 계층의 픽처들로부터 움직임 정보(motion vectors), 텍스쳐(texture), 잔차(residual) 신호 등을 이용하여 부호화된다.That is, referring to FIG. 3, pictures ⓞ to
예컨대, 상위(n+1) 계층 ⑦번 픽처는 하위(n)계층의 ②번 픽처 부호화시에 사용된 움직임, 텍스쳐, 잔차 신호등과 ⑤번과 ⑨번 픽처들을 이용하여 부호화된다. 따라서, 스케일러블 비디오 콘텐츠 보호 관점에서 보면 ⓞ번 픽처와 ④번 픽처가 암호화되면 이들을 역암호화를 하지 않고는 ①번, ②번, ③번 픽처 그리고 ⑤번부터 ⑨번 픽처까지 모두 재생할 수 없게 된다. 이는 콘텐츠 보호 측면에서 매우 효과적인 방법으로 스케일러블 비디오 콘텐츠를 보호하는 것이 된다.For example, picture (7) of the upper layer (n + 1) is encoded using motion, texture, residual signal, etc. used in encoding picture (2) of the lower layer (n), and
도 4는 본 발명에 따른 엠펙(MPEG)-4 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 장치에서 FGS(Fine Granular Scalability, FGS) 블록 구성도를 나타낸다.4 shows a block diagram of a fine granular scalability (GFS) block in an apparatus for protecting MPEG-4 scalable video encoded content according to the present invention.
즉, FGS의 기본 계층에서는 입력되는 영상을 변환, 스케일링 및 양자화를 통해 부호화하고 이를 역과정을 통해 복호화하여 원 영상과의 잔차 신호를 구한 다음에, FGS의 향상 계층에서는 FGS의 기본 계층에서 얻어진 잔차 신호를 입력받아 변환 및 스케일링 과정을 수행하며, FGS의 기본 계층의 양자화보다는 더 세밀한 양자화를 수행하고 그 결과를 엔트로피 부호화한다.That is, in the base layer of the FGS, the input image is encoded, transformed, scaled, and quantized, and decoded through an inverse process to obtain a residual signal from the original image.In the enhancement layer of the FGS, the residual obtained from the base layer of the FGS is obtained. It receives the signal, performs transformation and scaling, performs finer quantization than quantization of the base layer of FGS, and entropy encodes the result.
한편, 이 향상 계층에서 역 복호화된 영상은 이전의 기본 계층에서 복호화된 영상과 다시 잔차 신호가 구해지고 그 결과는 다음 향상 계층의 입력으로 사용된다. 이러한 과정을 원하는 FGS 계층까지 연속적으로 수행한다. 여기서, FGS 콘텐츠에 대해 콘텐츠 보호적인 관점에서 보면 하위 계층에서 얻어지는 잔차 신호를 암호화 하면 그 잔차 신호를 역 암호화하지 않고서는 그 다음의 향상 계층들에 대해서는 올바른 복호화를 수행할 수 없게 된다.On the other hand, the image decoded in this enhancement layer is obtained from the image decoded in the previous base layer and the residual signal is obtained again, and the result is used as the input of the next enhancement layer. This process is performed continuously up to the desired FGS layer. Here, in terms of content protection for FGS content, if a residual signal obtained from a lower layer is encrypted, subsequent decryption of the subsequent enhancement layers cannot be performed without reverse encryption of the residual signal.
상기와 같이 설명된 도 1과 도 2 및 도3 그리고 도 4를 종합하여 시간적, 공간적 그리고 화질적 스케일러빌러티를 동시에 고려한 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호를 위해 도 1a를 바탕으로 설명하면 아래와 같다.1, 2, 3, and 4 described above will be described below with reference to FIG. 1A to protect scalable video encoded content considering temporal, spatial, and image quality scalability.
즉, 도 1a에서 기본 계층에 최하위 계층에 있는 L3 저대역 필터링 픽처는 가장 기본이 되는 픽처로서 L3 픽처를 암호화하면 L3 픽처를 성공적으로 역암호화하지 않고는 하나의 픽처그룹(GoP: Group of Pictures) 전체를 재생하는 것이 불가능하게 되며, 기본 계층의 픽처 그룹이 모두 복호화가 불가능하게 되므로 상위 계층의 픽처들도 모두 복호화가 불가능해 진다.That is, in Fig. 1a L 3 lowpass filtering the picture in the lowest layer in the base layer is the most when an underlying picture encoding the L 3 picture successfully station is one of a picture group without encrypting L 3 pictures (GoP: Group of pictures), and since all of the picture groups of the base layer cannot be decoded, all of the pictures of the upper layer can also be decoded.
이에, 만약 기본 계층에서 L3 픽처만 암호화하지 않고 나머지 H3 고대역 필터링 픽처들만 암호화하면 하나의 픽처 그룹내에서 오로지 L3 픽처 한 장만 복호화가 가능하게 된다. 따라서 향상 계층에서도 기본 계층의 최하위 계층 L3 픽처에 대응되는 최하위 계층의 L3 픽처만이 복호화가 가능하다. 또한, 기본계층의 L3 픽처만 복호화를 허용하고 향상 계층들의 대응되는 L3 픽처들을 보호하고자 하는 경우에는 향상 계층의 L3 픽처 부호화 데이터만 보호함으로써 상위 향상 계층들의 L3 픽처 복호화는 역암호화를 선행하지 않고는 불가능하게 된다.Thus, if only the L 3 picture is encrypted in the base layer and only the remaining H 3 high band filtered pictures are encrypted, only one L 3 picture in the picture group can be decrypted. L 3, only the picture of the lowest layer corresponding to a lowest layer L 3-picture of the base layer in the enhancement layer thus can be decoded. In addition, when only the L 3 picture of the base layer is allowed to be decoded and the corresponding L 3 pictures of the enhancement layers are to be protected, only the L 3 picture coded data of the enhancement layer is protected so that the L 3 picture decoding of the higher enhancement layers is decoded. It is impossible to do without precedence.
이와 비슷하게, L2 픽처까지 보호하지 않고 그 이상의 해상도 픽처를 보호하기 위해서는 H2 고대역 필터링 픽처만 암호화하면 되며, L1 픽처까지 보호하지 않고 그 이상의 해상도 픽처를 보호하기 위해서는 H1 고대역 필터링 픽처들만 암호화하면 된다.Similarly, to protect a higher resolution picture without protecting the L 2 picture, only the H 2 highband filtered picture is encrypted. To protect a higher resolution picture without protecting the L 1 picture, the H 1 highband filtered picture You only need to encrypt them.
그리고, 기본 계층의 시간적 해상도 계층에서 L3 저대역 필터링 픽처와 H3, H2 및 H1 고대역 필터링 픽처를 서로 다른 암호화키를 사용하여 암호화하고 비즈니스 모델에 따라 서로 다른 사용자 그룹에 따라 암호화키 공개를 제한함으로써 사용자 그룹은 동일한 스케일러블 비디오 콘텐츠에 대해 서로 다른 스케일러빌러티 레벨에서 콘텐츠 소비를 하도록 제어 할 수 있는 장점이 있다.In addition, the L 3 low-band filtered picture and H 3 , in the temporal resolution layer of the base layer. H 2 and By encrypting H 1 high-bandwidth filtered pictures with different encryption keys and restricting the disclosure of encryption keys to different groups of users according to their business model, groups of users can choose content at different scalability levels for the same scalable video content. There is an advantage that can be controlled to consume.
도 5는 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 장치를 위한 블록 구성도를 나타낸다.5 is a block diagram illustrating an apparatus for protecting scalable video encoded content according to the present invention.
즉, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템(100)은 비디오 획득 장치인 카메라(101), 비디오 획득 블록(102), 스케일러블 비디오 부호화 블록(103), 스케일러블 비디오 콘텐츠 서비스 관리 블록(104), 사용자 인증 및 암호화 키 관리 블록(105), 스케일러블 비디오 부호화 데이터 암호화 블록(106), 암호화 정보 메타데이터 생성 블록(107), 암호화 정보 메타데이터 아카이브(108), 스케일러블 비디오 콘텐츠 아카이브(109), 콘텐츠 획득 블록(110), 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 전송 블록(111), 및 사용자 콘텐츠 요청 정보 수신 불록(112)을 포함한다.That is, the scalable video encoding content providing system 100 includes a camera 101 which is a video acquisition device, a video acquisition block 102, a scalable video encoding block 103, a scalable video content service management block 104, and a user. Authentication and encryption key management block 105, scalable video encoded data encryption block 106, encryption information metadata generation block 107, encryption information metadata archive 108, scalable video content archive 109, content An acquiring block 110, an encrypted scalable video encoded content and an encrypted information metadata transmission block 111, and a user content request information receiving block 112.
스케일러블 비디오 사용자 단말(200)은 유선 단말(예컨대, 네트워크 접속 수단을 갖는 컴퓨터 등) 또는 무선 단말(예컨대, 셀룰러 폰, PCS, PDA, IMT-2000, PDA 폰, 스마트 폰 등)일 수 있으며, 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 수신 블록(201), 암호화 스케일러블 비디오 메타데이터 해석 블록(202), 스케일러블 암호화 비디오 역암호화 블록(203), 스케일러블 비디오 복호화 블록(204), 스케일러블 복호 비디오 렌더링 블록(205), 사용자 인터페이스 블록(206), 및 스케일러블 비디오 요청 및 응답 수신 블록(207)을 포함한다.The scalable video user terminal 200 may be a wired terminal (eg, a computer having network connection means, etc.) or a wireless terminal (eg, cellular phone, PCS, PDA, IMT-2000, PDA phone, smart phone, etc.) Encrypted scalable video encoded content and encrypted information metadata receiving block 201, encrypted scalable video metadata parsing block 202, scalable encrypted video de-encrypting block 203, scalable video decrypting block 204, scale A flexible decoded video rendering block 205, a user interface block 206, and a scalable video request and response receiving block 207.
상술한 구성을 바탕으로, 본 발명에 따른 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 보호 장치를 동작 과정에 대하여 보다 상세하게 설명한다.Based on the above configuration, the operation of the apparatus for protecting scalable video encoded content according to the present invention will be described in detail.
도 5를 참조하면, 스케일러블 비디오 사용자 단말(200)내 사용자 인터페이스 블록(206)은 스케일러블 비디오 콘텐츠를 네트워크(300)를 통하여 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템(100)에 요청한다.Referring to FIG. 5, the user interface block 206 in the scalable video user terminal 200 requests the scalable video encoded content providing system 100 through the network 300 for scalable video content.
그러면, 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 제공 시스템(100)은 사용자의 요청에 따른 스케일러블 비디오 콘텐츠를 사용자 콘텐츠 요청 정보 수신블록(112)을 통하여 수신하여 스케일러블 비디오 콘텐츠 서비스 관리 블록(104)으로 입력한다.Then, the scalable video encoding content providing system 100 receives scalable video content according to a user's request through the user content request information receiving block 112 and inputs the scalable video content to the scalable video content service management block 104.
스케일러블 비디오 콘텐츠 서비스 관리 블록(104)은 스케일러블 비디오 콘텐츠를 제공받아 스케일러블 비디오 콘텐츠 아카이브(109)에 저장함과 동시에 사용자 인증 및 암호화 키 관리 블록(105)을 제어하여 인증 수행 및 사용자에게 전달할 암호화키를 생성하도록 한다.The scalable video content service management block 104 receives the scalable video content and stores it in the scalable video content archive 109 while controlling the user authentication and encryption key management block 105 to perform authentication and encryption to be delivered to the user. Generate a key.
이때, 카메라(101)는 스케일러블 비디오 콘텐츠 서비스 관리 블록(104)의 제어에 따라 요청된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 생성하기 위한 비디오를 촬상한다. 그러면, 비디오 획득 블록(102)에서 생성된 스케일러블 비디오 콘텐츠를 획득하여 스케일러블 비디오 부호화 블록(103)에 제공한다.At this time, the camera 101 captures a video for generating the requested scalable video content under the control of the scalable video content service management block 104. Then, scalable video content generated by the video acquisition block 102 is obtained and provided to the scalable video encoding block 103.
스케일러블 비디오 부호화 블록(103)은 이 제공된 스케일러블 비디오 콘텐츠에 대하여 부호화 과정을 수행하여 스케일러블 비디오 부호데이터 암호화 블록(106)에 제공한다.The scalable video encoding block 103 performs an encoding process on the provided scalable video content and provides it to the scalable video code data encryption block 106.
스케일러블 비디오 부호데이터 암호화 블록(106)은 부호화된 스케일러블 비디오 콘텐츠에 대하여 사용자 인증 및 암호화 키 관리 블록(105)으로부터 입력받은 암호화키를 이용하여 암호화를 수행하여 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘 텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 전송블록(111)과 암호화 정보 메타데이터 생성 블록(107)에 제공한다.The scalable video code data encryption block 106 encrypts the encoded scalable video content by using an encryption key received from the user authentication and encryption key management block 105 to encrypt the scalable video encoding content and the encryption. The information metadata transport block 111 and the encryption information metadata generation block 107 are provided.
이때, 암호화 정보 메타데이터 생성 블록(107)은 스케일러블 비디오 부호데이터 암호화 블록(106)으로부터 제공된 암호화된 스케일러블 비디오 부호와 콘텐츠에 대한 암호화 정보 메타데이터를 생성하여 암호화 정보 메타데이터 아카이브(108)에 저장함과 동시에 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 전송블록(111)에 입력한다.At this time, the encryption information metadata generating block 107 generates the encryption information metadata for the encrypted scalable video code and the content provided from the scalable video code data encryption block 106 to the encryption information metadata archive 108. The data is stored and simultaneously input to the encrypted scalable video encoded content and the encrypted information metadata transport block 111.
그러면, 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 전송블록(111)은 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 스케일러블 비디오 부호데이터 암호화 블록(106)으로부터 입력받고, 또한 생성된 암호화 정보 메타데이터를 암호화 정보 메타데이터 생성 블록(107)으로부터 입력받아 네트워크(300)를 통하여 스케일러블 비디오 사용자 단말(200)에 전송한다.Then, the encrypted scalable video encoded content and encrypted information metadata transport block 111 receives the encrypted scalable video encoded content from the scalable video coded data encryption block 106, and encrypts the generated encrypted information metadata. The data is input from the information metadata generation block 107 and transmitted to the scalable video user terminal 200 through the network 300.
한편, 도 5를 참조하면, 스케일러블 비디오 사용자 단말(200)내 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 수신 블록(201)은 네트워크(300)를 통해 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터를 수신한다. 이때, 암호화 스케일러블 비디오 메타데이터 해석 블록(202)은 암호화 정보 메타데이터를 해석하여 암호화 키 및 관련 암호화 정보를 얻어 스케일러블 암호화 비디오 역암호화 블록(203)에 전달한다.Meanwhile, referring to FIG. 5, the scalable scalable video encoded content and encryption information metadata receiving block 201 in the scalable video user terminal 200 may be encrypted scalable video encoded content and encrypted information through the network 300. Receive metadata. At this time, the encryption scalable video metadata analysis block 202 interprets the encryption information metadata to obtain an encryption key and related encryption information and transmits the encryption key and related encryption information to the scalable encryption video de-encryption block 203.
스케일러블 암호화 비디오 역암호화 블록(203)은 암호화 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠 및 암호화 정보 메타데이터 수신 블록(201)에서 인출한 암호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠와, 암호화 스케일러블 비디오 메타데이터 해석 블록(202)으로부터 제공된 암호화 키 및 관련 암호화 정보를 이용하여 역 암호화 과정을 수행하여 스케일러블 비디오 복호화 블록(204)에 제공한다.The scalable encrypted video de-encryption block 203 is the encrypted scalable video encoded content fetched from the encrypted scalable video encoded content and the encrypted information metadata receiving block 201, and the encrypted scalable video metadata analyzing block 202. An inverse encryption process is performed using the encryption key and the related encryption information provided from the N-S 1, and provided to the scalable video decryption block 204.
스케일러블 비디오 복호화 블록(204)은 역 암호화 과정을 거친 스케일러블 비디오 컨텐츠를 복호화하여 스케일러블 복호 비디오 렌더링 블록(205)에 제공한다.The scalable video decryption block 204 decrypts the scalable video content subjected to the inverse encryption process and provides the decrypted video content to the scalable decoded video rendering block 205.
스케일러블 복호 비디오 렌더링 블록(205)은 복호화된 스케일러블 비디오 컨텐츠를 렌더링시킨 후 사용자 인터페이스(206)를 거쳐 출력수단(도시되지 않음)을 통해 재생시킨다.The scalable decoded video rendering block 205 renders the decoded scalable video content and reproduces it through an output means (not shown) via the user interface 206.
도 6은 본 발명의 계층적 스케일러블 비트 스트림 표현 구조의 일예를 나타낸다. 타이어(Tier)는 하나 이상의 SVC 비트스트림을 하나의 그룹으로 묶은 단위를 나타낸다. 도 6에서 보는 바와 같이 기본 타이어(Base Tier)는 기본 계층 비트스트림을 하나의 타이어로 묶은 경우이며, 3 개의 스케일러빌러티 레벨 조합(시간 스케일러빌러티 레벨, 공간 스케일러빌러티 레벨, 거친화질 스케일러빌러티 레벨)인 타이어 1 {(T0, S1, B0), (T1, S1, B0), (T1, S0, B0)}, 타이어 2 {(T0, S1, B0), (T2, S0, B0)}, 타이어 3 {(T0, S2, B0), (T1, S2, B0), (T2, S2, B0)}에 대한 예를 나타낸다.6 illustrates an example of a hierarchical scalable bit stream representation structure of the present invention. A tier represents a unit in which one or more SVC bitstreams are grouped into one group. As shown in FIG. 6, the base tier is a case in which the base tier bitstream is bundled into one tire, and three scalability level combinations (temporal scalability level, spatial scalability level, and coarse definition scalability) are shown. Roughness Level) Tire 1 {(T0, S1, B0), (T1, S1, B0), (T1, S0, B0)}, Tire 2 {(T0, S1, B0), (T2, S0, B0) }, An example is shown for the tire 3 {(T0, S2, B0), (T1, S2, B0), (T2, S2, B0)}.
여기서 기본 타이어(Base Tier)를 보호(암호화 적용)하면 기본 타이어(Base Tier)에 의존성을 가지고 있는 모든 타이어들(Tier 1, Tier 2, Tier 3)은 기본 타 이어(Base Tier)를 역암호화 하지 않고 복원이 불가능 하므로 모두 보호하게 되는 효과를 얻게 된다. 만약 타이어 1 {(T1, S1, B0)}을 보호(암호화 적용)하면 타이어 1 {(T1, S1, B0)}에 의존성을 가지는 타이어 3 {(T1, S2, B0), (T2, S2, B0)}과 타이어 2{(T0, S1, B0)}을 암호화하지 않고도 보호하는 결과를 얻을 수 있다.If the base tier is protected (encrypted), then all tires (
도 7은 본 발명의 스케일러블 비트스트림 보호를 위한 파일포맷 박스 구조를 나타낸 파일 포맷 구조이다. 도 7의 파일 포맷 구조는 파일타입 박스(FTYP), 무브 박스(MOOV), 엠뎃 박스(MDAT)를 구비하고 있으며, 파일타입 박스(FTYP)는 파일 타입(여기서는 SVC 타입) 정보를 나타내고, 무브 박스(MOOV)는 비디오 스트림 정보(여기서는 SVC 스트림 정보)를 포함하게 되며, 엠뎃 박스(MDAT)는 실제 데이터(여기서는 SVC 스트림)를 담기 위한 박스로 정의한다. 무브 박스(MOOV)는 다시 트랙 박스(TRAK), 엠디아이에이 박스(MDIA), 샘플테이블 박스(STBL)를 재귀적으로 포함하고 있으며 샘플테이블 박스(STBL) 내에 샘플 그룹을 지정하기 위한 SBGP(Sample-to-Group) 박스와 샘플 그룹에 대한 정보를 기록하기 위한 SGPD(Sample Group Description) 박스를 가지고 있다. 7 is a file format structure illustrating a file format box structure for scalable bitstream protection of the present invention. The file format structure of FIG. 7 includes a file type box FTYP, a move box MOOV, and an MD box MDAT. The file type box FTYP indicates file type (here SVC type) information. The MOOV includes video stream information (herein, SVC stream information), and the MBOX (MDAT) is defined as a box for storing actual data (here, SVC stream). The move box MOOV recursively includes a track box TRAK, an MDIA box, and a sample table box STBL, and SBGP (Sample) for specifying a sample group within the sample table box STBL. It contains a -to-Group box and a Sample Group Description (SGPD) box for recording information about the sample group.
도 8은 본 발명의 스케일러블 비트 스트림 보호를 위한 파일포맷 박스 구조로서 샘플테이블 박스(STBL)의 SGPD(Sample Group Description) 박스 구조를 나타낸다. 여기서 타이어(Tier)를 보호하기 위한 ProtectionSchemeInfoBox() 데이터 구조를 포함한다. ProtectionSchemeInfoBox() 데이터 구조는 다음과 같다.8 illustrates a structure of a sample group box (SGPD) box of a sample table box STBL as a file format box structure for scalable bit stream protection according to the present invention. It contains a ProtectionSchemeInfoBox () data structure for protecting a tier. The ProtectionSchemeInfoBox () data structure is as follows:
aligned(8) class ProtectionSchemeInfoBox(fmt) extends Box('sinf') {aligned (8) class ProtectionSchemeInfoBox (fmt) extends Box ('sinf') {
OrigianlFormatBox(fmt) original_format; // optional OrigianlFormatBox (fmt) original_format; // optional
IPMPInfoBox IPMP_descriptors; // optional IPMPInfoBox IPMP_descriptors; // optional
// IPMPInfoBox is used for MPEG-4 IPMP/IPMPX// IPMPInfoBox is used for MPEG-4 IPMP / IPMPX
// For SVC layed protection, SchemeTypeBox and SchemeInfomationBox is used.// For SVC layed protection, SchemeTypeBox and SchemeInfomationBox is used.
SchemeTypeBox scheme_type_box; // optional SchemeTypeBox scheme_type_box; // optional
SchemeInfomationBox info; // optional SchemeInfomationBox info; // optional
}}
한편 SVCOperatingPointBox는 각 타이어에 temporal_level, dependency_id, quality_level 정보를 이용하여 시간, 공간, 화질 스케일러빌러티 정보를 표현함으로써 각 타이어 간 의존 관계를 나타낸다. SVCOperatingPointBox의 데이터 구조는 다음과 같다.On the other hand, SVCOperatingPointBox represents temporal_level, dependency_id, and quality_level information on each tire to express dependency of each tire by representing temporal, spatial and image quality scalability information. The data structure of SVCOperatingPointBox is as follows.
class SVCOperatingPointBox extends Box('svop') {class SVCOperatingPointBox extends Box ('svop') {
unsigned int(2) reserved = 0;unsigned int (2) reserved = 0;
unsigned int(6) simple_priority_id;unsigned int (6) simple_priority_id;
unsigned int(3) temporal_level;unsigned int (3) temporal_level;
unsigned int(3) dependency_id;unsigned int (3) dependency_id;
unsigned int(2) quality_level;unsigned int (2) quality_level;
unsigned int(2) progressive_refinement;unsigned int (2) progressive refinement;
unsigned int(2) discardable;unsigned int (2) discardable;
unsigned int(4) reserved = 0;unsigned int (4) reserved = 0;
}}
따라서 본 발명은 도 7과 도 8에서 예시된 화일 포맷 구조를 이용하여 계층적 의존 관계를 이용하여 스케일러블 비디오 비트스트림의 계층적 의존 보호가 매우 효과적으로 달성된다.Accordingly, the present invention achieves hierarchically dependent protection of the scalable video bitstream using hierarchical dependency using the file format structure illustrated in FIGS. 7 and 8.
따라서, 본 발명은 보호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 서비스하기 위해 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 각 시간적 스케일러빌러티, 공간적 스케일러빌러티 및 화질적 스케일러빌러티 관점에서 각 부호화 계층별로 데이터만 암호화함으로써 암호화 및 역암호화에 소요되는 계산량을 감소시키고, 콘텐츠 소비자의 이용 등급에 따라 암호화 및 역암호화에 필요한 암호화키를 생성 및 배포하여 컨텐츠를 보호함으로써, 암호화된 압축 비디오 콘텐츠를 역암호화 하는 과정에서 많은 계산량이 필요 없으며, 또한, 기존에서와 같은 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 경우 각 계층의 데이터에 대한 암호화를 전체적으로 수행함에 따라 비효율적인 계산량 증가를 가져오게 되는 문제점을 해결할 수 있다.Accordingly, the present invention encrypts scalable video encoded content by only encrypting data for each encoding layer in terms of temporal scalability, spatial scalability, and quality scalability in order to serve protected scalable video encoded content. And the amount of computation in the process of de-encrypting encrypted compressed video content by reducing the amount of computation required for de-encryption and protecting the content by generating and distributing the encryption keys required for encryption and de-encryption according to the usage level of the content consumer. In addition, in the case of the scalable video encoded content as in the past, the problem that an inefficient calculation amount is increased may be solved as the encryption of the data of each layer is performed as a whole.
또한, 본 발명의 사상 및 특허청구범위 내에서 권리로서 개시하고 있으므로, 본원 발명은 일반적인 원리들을 이용한 임의의 변형, 이용 및/또는 개작을 포 함할 수도 있으며, 본 명세서의 설명으로부터 벗어나는 사항으로서 본 발명이 속하는 업계에서 공지 또는 관습적 실시의 범위에 해당하고 또한 첨부된 특허청구범위의 제한 범위 내에 포함되는 모든 사항을 포함한다.In addition, since the present invention is disclosed as a right within the spirit and claims of the present invention, the present invention may include any modification, use, and / or adaptation using general principles, and the present invention as a matter deviating from the description of the present specification. It includes everything that falls within the scope of known or customary practice in the art to which it belongs and falls within the scope of the appended claims.
상기와 같이 설명한 본 발명은 보호화된 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 서비스하기 위해 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠를 각 시간적 스케일러빌러티, 공간적 스케일러빌러티 및 화질적 스케일러빌러티 관점에서 각 부호화 계층별로 데이터만 암호화함으로써 암호화 및 역암호화에 소요되는 계산량을 감소시키고, 콘텐츠 소비자의 이용 등급에 따라 암호화 및 역암호화에 필요한 암호화키를 생성 및 배포하여 컨텐츠를 보호함으로써, 암호화된 압축 비디오 콘텐츠를 역암호화 하는 과정에서 많은 계산량이 필요 없으며, 또한, 기존에서와 같은 스케일러블 비디오 부호화 콘텐츠의 경우 각 계층의 데이터에 대한 암호화를 전체적으로 수행함에 따라 비효율적인 계산량 증가를 가져오게 되는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention encrypts the scalable video encoded content only for each coding layer in terms of temporal scalability, spatial scalability, and quality scalability in order to serve the protected scalable video encoded content. This reduces the amount of computation required for encryption and de-encryption, and protects the content by generating and distributing the encryption keys required for encryption and de-encryption according to the content consumer's usage level. There is no need for a calculation amount, and in the case of the scalable video encoding content as in the past, the encryption that is performed on the data of each layer as a whole has an effect of solving the problem of an inefficient calculation increase.
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