KR20140059224A - 포맷 보존 코딩을 통해 디지털 오브젝트들을 보호하는 방법 및 디바이스 - Google Patents

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KR20140059224A
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올리비에 힌
이브 메츠
마끄 엘루아르
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톰슨 라이센싱
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Abstract

디지털 오브젝트(310)를 코딩하기 위해, 전송자(110)는 자신의 데이터를 암호화하여(210) 패키지화(240)된 포인트들의 세트(320)로 변환된(230) 비트스트림을 획득하고, 코딩된 오브젝트(330)가 출력된다(250). 수신기(140)는 코딩된 오브젝트(330)를 수신(260)하고 패키지 해제(270)하여 포인트들의 세트(320)를 획득하고, 상기 포인트들의 세트(320)를 암호 해독된(290) 비트스트림으로 변환하여(280) 출력되는(295) 원 오브젝트(310)를 생성한다. 본 발명은 특히 3D 오브젝트의 보호에 적합하지만, 임의의 종류의 디지털 데이터를 보호하는데 사용될 수도 있으며, 이 경우 다른 종류의 보호된 데이터를 3D 오브젝트에 부가하는 것이 가능할 수 있다.

Description

포맷 보존 코딩을 통해 디지털 오브젝트들을 보호하는 방법 및 디바이스{METHODS AND DEVICES FOR PROTECTING DIGITAL OBJECTS THROUGH FORMAT PRESERVING CODING}
본 발명은 일반적으로 디지털 데이터 보호에 관한 것으로서, 더 구체적으로 가상 환경들에서 보호된 디지털 오브젝트들의 코딩에 관한 것이다.
이 섹션은 이하 설명되고/거나 주장되는 본 발명의 다양한 양태와 관련된 것일 수 있는 다양한 기술 양태를 독자에게 소개하기 위한 것이다. 이러한 설명은 본 발명의 다양한 양태를 더 잘 이해할 수 있도록 배경 정보를 독자에게 제공하는데 도움이 될 것이다. 따라서, 종래 기술을 받아들이는 것이 아니라, 이러한 관점에서 이들 내용을 읽어야 한다는 점이 이해되어야 한다.
일반적으로 데이터 암호화를 사용하여 기밀 보호가 구현된다. 보호될 오브젝트는 비인가 사용자가 악용하는 것을 방지하기 위해 암호화되는 기본 데이터 버퍼로서 간주될 수 있다. 이 경우, 오브젝트의 시맨틱(semantic)들이 상실되는 경향이 있는데, 이는 보호 오브젝트들이 전혀 프로세싱될 수 없다는 것을 의미할 수 있다.
이러한 경우는 대개 3차원(3D) 오브젝트들에 대한 경우이다. 이러한 3D 오브젝트의 사용은 특히 메타버스(metaverse)의 출현과 함께 최근에 증가하고 있다. 3D 오브젝트를 위한 다수의 용도가 존재하는데, 소셜라이징 월드(socializing worlds), 게임, 미러링 월드(mirroring worlds), 시뮬레이션 도구뿐 아니라 3D 사용자 인터페이스, 애니메이션 영화, 및 텔레비전의 시각적 효과를 포함한다. 일반적으로, 3D 비주얼 오브젝트들은 실제 화폐 가치를 나타낸다. 소셜라이징 월드 및 게임에서, 플레이어들은 실제 돈을 받고 가상 오브젝트들 또는 아바타(avatar)들을 다른 플레이어에게 판매한다. 온라인 게임 내에서 경험치가 높은 캐릭터를 구축하는 것은 키보드 뒤에서 수백 시간을 요구할 수 있는 매우 긴 과정이다. 시뮬레이션 도구로부터의 현실 세상 오브젝트의 3D 모델은 현실(위조) 오브젝트를 제조하고 판매하는 것을 허용한다. 헐리우드 스튜디오들로부터 다음 블록버스터의 장면을 위한 3D 모델을 유출하는 것은 스튜디오들을 나쁘게 압박하는 결과를 초래할 수 있다. 여러 경우에 알려질 수 있는 바와 같이, 3D 오브젝트들은 이들의 소유자에게 있어서 가치가 높은 자산이다.
콘텐츠 보호를 위한 전략들은 예를 들어 암호로써 비인가 사용자가 콘텐츠에 액세스할 수 없게 하기 위한 기밀 보호(confidentiality protection) 및 이를 위해 인가 없이 콘텐츠를 퍼뜨리는 사용자를 추적하는 것을 가능하게 만들기 위한 워터마킹(watermarking)을 포함한다.
3D 콘텐츠 보호의 기본 방법들은 데이터 전체에 초점을 맞춘다. 즉, 모든 데이터가 암호화되거나 워터마크(watermark)되는데(또는 암호화 및 워터마크됨), 이들 방법은 다소 세련되지 못한 방법이다.
3D 콘텐츠를 보호하는 더 세련된 방식들은 3D 오브젝트 중 하나 이상을 보호하는 것이다. 이는 3D 콘텐츠가 설정(setting)에 위치하는 다수의 별개의 오브젝트로 구성됨에 따라 가능하다. 각각의 3D 오브젝트가 별도의 엔티티로서 코딩되는 경우, 이들 각각을 별도로 보호하는 것이 가능해지며, 이들 전부를 보호할 필요가 없다.
예를 들어, 제US2008/0022408호는 하나의 파일에 암호화되지 않은 데이터로서 오브젝트의 “바운딩 박스(bounding box)”를 저장하고, 별도의 파일에 암호화된 데이터로서 보호된 3D 오브젝트를 저장함으로써 3D 오브젝트를 보호하는 방법을 설명한다. 임의의 사용자가 암호화되지 않은 데이터에 액세스할 수 있지만, 인가된 사용자만이 암호화된 데이터에 액세스할 수 있다. 즉, 비인가 사용자들은 자동차 대신 평행육면체와 같은 기본적인 표현(즉, 바운딩 박스)을 본다. 그러나, 이러한 방법은 3D 랜더링 소프트웨어를 이용하여 사용되도록 개발되었고, 비디오 및 영화와 같은 멀티미디어 콘텐츠에 덜 적합하다. 또한, 파일 포맷(암호화되지 않은 데이터를 갖는 파일 및 암호화된 데이터를 갖는 파일)은 비표준으로서 표준 디바이스가 아닌 적응된 랜더링 디바이스에 의해서만 사용될 수 있다. 실제로, 암호화된 데이터는 대부분의 3D 기법들의 구문법(syntax)을 따르지 않기 때문에 정상적으로 사용될 수 없다.
제US6678378호는 암호화에 의해 3D CAD(Computer Aided Design) 오브젝트를 보호하기 위한 방안을 설명한다. 이 방안은 3D 오브젝트를 왜곡하는 비선형 또는 어파인 변환(affine transformation) 또는 RSA 등의 ‘정상적인’ 암호화에 의해 노드들의 좌표값들과 모서리 또는 윤곽들을 위한 수식들 중 하나를 암호화할 수 있다.
이 방안의 문제점은 계산 비용이 비쌀 수 있고(특히 RSA를 사용하는 경우), 그럼에도 불구하고 왜곡들이 악의적인 사용자가 콘텐츠를 사용하는 것을 저지하기에 충분하지 않을 수 있다는 것이다. 또한, ‘정상적인’ 암호화의 경우, 3D 오브젝트는 컴퓨터 또는 텔레비전 등의 콘텐츠 소비 디바이스에 의해 전혀 판독될 수 없는데, 이는 일부 경우에 문제가 될 수 있다.
디지털 저작권 가능 그래픽 프로세싱 시스템이 2006년에 Shi, W., Lee, H., Yoo, R., 및 Boldyreva, A에 의해 제안되었다(A Digital Rights Enabled Graphics Processing System. In GH ’06: Proceedings of the 21st ACM SIGGRAPH/ EUROGRAPHICS symposium on Graphics hardware, ACM, 17-26). 이 시스템을 이용하면, 3D 오브젝트를 구성하는 데이터(텍스처 및 꼭지점들의 컬렉션)가 암호화된다. 이들의 암호 해독은 라이센스 제어 하에서 그래픽 프로세싱 유닛 내에서 다루어진다. 다중 해상도 메쉬(multi resolution mesh)들을 사용하여 3D 요소의 보호 버전 및 비보호 버전을 동시에 전달하는 것이 제안된다. 시스템 자체가 보안 3D 환경을 향한 실제적인 진전임에도 불구하고, 다른 VRML(Virtual Reality Modelling Language) 렌더러(renderer)들을 이용한 보호 장면의 사용은 상호동작성 이슈를 초래할 것이다.
David Koller 및 Marc Levoy는 고해상도 3D 데이터가 서버에 저장되는 3D 데이터 보호 시스템을 설명한다. 사용자들은 조작할 수 있는 저해상도 3D 오브젝트에 대한 액세스를 갖고, 사용자가 뷰를 선택한 경우, 이러한 뷰에 대응하는 2차원 JPEG을 반환하는 서버로 요청이 전송된다. 그러므로, 고해상도 3D 데이터는 사용자에게 제공된 적이 없기 때문에 보호된다. (David Koller 및 Marc Levoy에 의한 “Protecting 3D Graphics Content”, Communications of the ACM, June 2005, vol. 48, no. 6 참조) 이 시스템은 의도된 사용을 위해 잘 작동하지만, 풀(full) 3D 데이터가 사용자에게 전송될 경우에 적용될 수 없다.
종래 방안들이 갖는 공통 문제점은 이들이 포맷 보존을 하지 않고, 3D 데이터의 암호화에 기반하고, 사용자가 바운딩 박스와 같은 것을 볼 수 있도록 비인가 디바이스에 의해 사용될 수 있는 제2의 3D 데이터 세트를 제공한다는 것이다.
유럽특허출원 제10305692.5호는 포인트(즉, 꼭지점) 목록을 포함하는 3D 오브젝트가 이들 포인트 중 적어도 일부의 좌표들을 치환함으로써 보호되는 포맷 보존 방안을 설명한다. 유럽특허출원 제10306250.1호는 3D 오브젝트의 꼭지점의 적어도 하나의 차원의 좌표들이 다른 차원과 독립적으로 치환되는 유사 방안을 설명한다. 이들 포인트가 어떻게 연결되는지에 대해 열거한 목록들이 변경 없이 남아있지만, 이들 포인트가 더 이상 초기 값들을 갖지 않기 때문에 3D 오브젝트는 더 이상 타당하지 않다. 이들 방안의 이점은 비록 매우 이상하게 보이지만 보호 3D 오브젝트를 “암호 해독”할 수 없는 디바이스들에 의해 보호 3D 오브젝트가 판독 가능하다는 점 및 보호 3D 오브젝트가 원 3D 오브젝트(original 3D object)와 동일한 사이즈의 바운딩 박스에 기재된다는 점이다.
후자의 방안들이 잘 작동하는 반면에, 비록 시청을 불만족스럽게 하는 방식이기는 하지만 비인가 콘텐츠 소비 디바이스가 여전히 디지털 오브젝트를 판독하고 디스플레이할 수 있게 하고 재구성 기법들에 대해 저항하는 고속 계산을 이용한 디지털(특히 3D) 오브젝트의 보호를 가능하게 할 수 있는 대체 방안에 대한 필요성이 있을 수 있다는 점이 이해될 것이다. 본 발명은 이러한 방안을 제공한다.
제1 양태에서, 본 발명은 디지털 오브젝트를 코딩된 디지털 오브젝트로 코딩하는 방법에 관한 것이다. 디바이스는 디지털 오브젝트를 수신하고, 디지털 오브젝트의 데이터의 적어도 일부를 암호화하여 비트 시퀀스를 획득하고, 비트 시퀀스를 좌표를 갖는 포인트들의 세트로 변환하고, 코딩된 디지털 오브젝트로서 좌표를 갖는 포인트들의 세트를 출력한다.
제1 바람직한 실시예에서, 디바이스는 또한 포인트들의 세트를 미리정해진 포맷으로 포맷화한다.
제2 바람직한 실시예에서, 디지털 오브젝트는 그래픽 오브젝트의 파일 표현이다.
제3 바람직한 실시예에서, 코딩된 디지털 오브젝트는 그래픽 오브젝트의 파일 표현이다.
제4 바람직한 실시예에서, 포인트들의 세트는 추가 디지털 오브젝트에 추가되어 코딩된 디지털 오브젝트를 획득한다.
제2 양태에서, 본 발명은 디지털 오브젝트를 코딩하기 위한 디바이스에 관한 것이다. 디바이스는 디지털 오브젝트를 수신하고, 디지털 오브젝트의 데이터의 적어도 일부를 암호화하여 비트 시퀀스를 획득하고, 비트 시퀀스를 좌표를 갖는 포인트들의 세트로 변환하고, 좌표를 갖는 포인트들의 세트를 코딩된 디지털 오브젝트로서 출력한다.
제3 양태에서, 본 발명은 코딩된 디지털 오브젝트를 디코딩된 디지털 오브젝트로 디코딩하는 방법에 관한 것이다. 디바이스는 좌표를 갖는 포인트들의 세트를 포함하는 코딩된 디지털 오브젝트를 수신하고, 좌표를 갖는 포인트들의 세트를 비트 시퀀스로 변환하고, 비트 시퀀스를 암호 해독하여 디코딩된 디지털 오브젝트를 획득하고, 디코딩된 디지털 오브젝트를 출력한다.
제1 바람직한 실시예에서, 디바이스는 코딩된 디지털 오브젝트로부터 포인트들의 세트를 더 추출한다.
제2 바람직한 실시예에서, 추가 디지털 오브젝트는 그래픽 오브젝트의 파일 표현이다.
제3 바람직한 실시예에서, 코딩된 디지털 오브젝트는 그래픽 오브젝트의 파일 표현이다.
제4 바람직한 실시예에서, 포인트들의 세트는 추가 디지털 오브젝트로부터 추출되어 코딩된 디지털 오브젝트를 획득한다.
제4 양태에서, 본 발명은 코딩된 디지털 오브젝트를 디코딩된 디지털 오브젝트로 디코딩하는 디바이스에 관한 것이다. 디바이스는 좌표를 갖는 포인트들의 세트를 포함하는 코딩된 디지털 오브젝트를 수신하고, 좌표를 갖는 포인트들의 세트를 비트 시퀀스로 변환하고, 비트 시퀀스를 암호 해독하여 디코딩된 디지털 오브젝트를 획득하고, 디코딩된 디지털 오브젝트를 출력하도록 적응된 프로세서를 포함한다.
제1 바람직한 실시예에서, 프로세서는 코딩된 디지털 오브젝트로부터 포인트들의 세트를 더 추출하도록 적응된다.
제5 양태에서, 본 발명은 프로세서에 의해 실행되는 경우 제3 양태의 임의의 실시예의 방법을 수행하는 명령들을 저장하는 컴퓨터 프로그램 서포트(computer program support)에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 특징들은 첨부 도면을 참조하여 비제한적인 예시로서 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 3D 오브젝트를 보호하는 시스템을 예시한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 3D 오브젝트를 보호하는 방법을 예시한다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D 오브젝트의 보호를 예시한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 디지털 오브젝트를 코딩하는 시스템(100)을 예시하고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라 디지털 오브젝트를 코딩하는 방법을 예시한다. 유리하게도, 코딩은 디지털 오브젝트의 암호화를 포함한다.
비제한적 예시로서, 디지털 오브젝트는 3차원(3D) 포인트들로 변환되는데, 예를 들어, VRML(Virtual Reality Modelling Language), X3D(Extensible 3D Graphics), COLLADA(COLLAborative Design Activity), 및 Autodesk 3DS Max(Autodesk 3D Studio Max)에서 3D 오브젝트를 표현하는데 사용될 수 있다. 그러나, 2차원 포인트들이 예를 들어 DOT 언어 및 SVG(Scalable Vector Graphics)에 의해 사용될 수 있고, 고차 포인트들 또한 사용될 수 있다는 점이 이해될 것이다.
보호 대상인 예시적인 통상의 3D 오브젝트는 다음과 같다.
Figure pct00001
포인트 좌표들은 point[] 구조로 나열되고, 표면들은 coordIndex[] 구조로 정의된다. 알 수 있는 바와 같이, 3D 오브젝트는 적어도 포인트 세트 및 표면들에 의해 정의될 수 있고, 여기서 포인트는 부동 값(floating value)들로 표현된 3개 좌표들에 의해 정의된다.
시스템(100)은 전송기(110) 및 수신기(140)를 포함하고, 각각은 적어도 하나의 프로세서(111, 141), 메모리(112, 142), 바람직하게 사용자 인터페이스(113, 143), 및 적어도 하나의 입출력 유닛(114, 144)을 포함한다. 전송기(110)는 예를 들어, 개인용 컴퓨터 또는 워크스테이션일 수 있지만, 수신기(120)는 예를 들어 개인용 컴퓨터 또는 워크스테이션일 뿐 아니라, 텔레비전 세트, 비디오 레코더, 셋톱 박스 등일 수 있다.
전송기(110)는 보호 대상인 디지털 오브젝트(120)를 수신하고(210), 디지털 오브젝트를 암호화하여 비트 스트림을 획득한다(220). AES(Advanced Encryption Standard) 또는 Blowfish 등의 임의의 적절한 암호화 방법이 사용될 수 있다. 3D 오브젝트, 즉 포인트 좌표 및 표면 정보를 2진 입력으로서 간주하고, 데이터의 적어도 일부를 암호화하는 것이 유리하다. 특히, 임의의 시맨틱들을 보존할 필요가 없다. 이로 인해, 예를 들어 “포인트” 필드에서 값들을 암호화하는 것이 충분할 수 있다.
이 예시를 예를 들어 계속하면, 비트스트림, 즉 암호화된 디지털 오브젝트는
Figure pct00002
이다. 설명의 편의를 위해, 이는 단순히 비트스트림의 시작일 뿐이며 전체 비트스트림은 훨씬 더 크다.
그러나, 암호화가 의무적인 단계가 아니라는 점에 유의해야 한다. 변형 실시예에서, 목적은 데이터 코딩, 즉 상이한 포맷으로 데이터를 표현하는 방법이다. 이 경우에, 원 디지털 오브젝트는 암호화되지 않고, 방법의 다음 단계를 위한 비트스트림으로 간주된다. 전송자 측에서 암호화가 사용되지 않으면, 당연히 수신자 측에서 암호 해독이 사용되지 않는다.
그 후, 비트스트림은 포인트들의 세트로 변환된다(230). 간단히 정리하면, 각 포인트는 여러 좌표를 가지며, 이러한 변환은 1) 포인트화(pointification)가 가역적이고, 2) 좌표들이 랜더링 환경에서 사용 가능하고, 3) 포인트화가 랜더링 환경에서 숫자들의 표현과 호환 가능하도록 행해진다. 필수적으로, 비트스트림은 복수의 디지트(digit)들로서 해석되고, 그 후 하나 이상의 디지트가 포인트의 좌표를 정의하는데 사용되는데, 즉 여러 개(바람직하게 포인트의 차원과 동일함)의 디지트들의 세트가 포인트의 좌표들을 정의하는데 사용된다.
이후, 3차원 "포인트화"를 위한 2개의 상세한 예시가 주어진다. 양자 예시 모두의 경우, 포인트 좌표의 정밀도는 최대 3개의 디지트이다.
포인트들의 세트는 패키지화되어(240) VRML, X3D 등을 이용하여 목표 환경을 따르는 가상 오브젝트를 생성한다. 이 단계 중에, 포인트들의 세트는 기본 “하이퍼박스(hyperbox)” 형상, 즉 모든 포인트들을 에워싸는 구 또는 평형육면체와 같은 형상으로 둘러싸여 있다. 일반적인 경우에, 하이퍼박스는 바람직하게 생성된 포인트들 전부를 포괄하는 c-차원 평행체(c-dimensional parallelotope)이다. (본 발명이 관련되어 있는 한) 하이퍼박스의 크기에 제한은 없지만, 포인트들로부터 이러한 크기를 계산하는 것이 용이하기 때문에 가능하면 작은 것이 유리하다(즉, 적어도 하나의 포인트가 각각의 면(face) 상에 존재함).
본 발명의 실시예에서, 원 디지털 오브젝트는 별개로 보호된(또는 경우에 따라 코딩된) 디지털 오브젝트를 초래한다. 그러나, 변형 실시예에서, 보호된 디지털 오브젝트는 바람직하게 보호된 오브젝트와 동일한 포맷을 갖는 추가 디지털 오브젝트와 결합되거나 바람직하게 이에 부가될 수 있다. 예를 들어, 원 디지털 오브젝트는 도어가 열리는 소리를 재현한 파일이고, 추가 디지털 오브젝트는 도어를 표현하는 3D 오브젝트라고 가정하면, 사운드 파일을 3D 도어 오브젝트와 동일한 포맷의 3D 포인트들로 코딩하는 방법을 사용할 수 있고, “도어” 오브젝트에 “사운드 파일” 포인트들을 포함시킬 수 있다. 그러나, 이 경우 패키지화 단계(240)가 새로운 오브젝트의 생성을 포함하지 않고, 포인트들을 기존의 오브젝트에 추가하는 것을 포함한다는 점에 유의하는 것이 중요하다. 이 경우, 수신기는 추가 프로세싱 전에 추가 포인트들을 오브젝트로부터 추출하는데, 이는 예를 들어 표면들을 형성하기 위해 링크되지 않은 “도어” 오브젝트들의 포인트들을 식별함으로써 행해질 수 있지만, 다른 방식들도 가능하다. 대부분의 경우에, 수신기는 다른 디지트 오브젝트와 결합된 수신된 디지트 오브젝트에 대해 기대하는 바를 알고 있는데, 예를 들어 게임은 3D 도어 또한 사운드 파일을 포함한다는 것을 알고 있을 것이다. 수신기가 이러한 지식을 갖고 있지 않은 경우, 이를 위해 예를 들어 메타데이터로서 정보를 부가하는 것이 필요할 수 있다.
그 후, 전송기(110)는 연결부(130)를 통해 수신기(140)로의 전송함으로써 또는 메모리 또는 다른 종류의 스토리지 서포트(storage support)(예를 들어, DVD)에 보호된 오브젝트를 저장함으로써 보호된 오브젝트를 출력한다(250).
본 발명은 보호된 오브젝트를 3D 오브젝트에 부가하여 “하이퍼오브젝트(hyperobject)”를 만드는 것을 가능하게 하기 때문에 당업자는 본 발명의 보호 방법이 예를 들어, 3D 오브젝트와 관련된 디지털 오브젝트의 보호에 이상적으로 적합하다는 점을 이해할 것이다. 이것의 일례는 도어가 3D 오브젝트로 표현되고 도어가 열릴 때 재생되는 소리와 도어가 연관되어 있는 컴퓨터 게임이며, 사운드 파일은 본 발명의 방법을 사용하여 보호되고 3D “도어 오브젝트”에 부가될 수 있다. 또 다른 예는 플레이어가 3D 오브젝트와 상호 작용하는 경우 실행될 수 있는 스크립트의 보호이다.
수신기 측에서, 수신기(140)는 보호된 오브젝트를 수신한다(260). 그 후, 수신기는 보호된 오브젝트를 패키지 해제하여(270) 포인트들의 세트를 획득하고, 가능한 한 하이퍼박스를 제거한다. 그 후 포인트들의 세트는 그 예시가 후술되는 포인트화 방법들의 역을 사용하여 비트스트림으로 변환된다(280). 그 후, 비트스트림은 암호 해독되어 디지털 오브젝트를 획득한다(290). 암호 해독된 데이터를 컨테이너에 다시 배치하는 것이 필수적일 수 있는데, 예를 들어 수신된 보호된 오브젝트가 VRLM 오브젝트이면, 암호 해독된 데이터는 오브젝트의 "포인트" 섹션 및/또는 오브젝트의 다른 섹션들에 우선 배치되어야 한다.
사용자 인가 및 키 관리 등은 본 발명의 범위 밖에 있다고 이해되며, 송신기와 수신기 모두가 어느 키를 사용할 지를 알고 있다고 가정한다. 그 후, 디지털 오브젝트는 예를 들어, 인터페이스(150)를 통해 출력될 수 있다(295).
제1 포인트화 방법
제1 포인트화 방법은 입력으로서 비트 스트림의 2진 표현, 즉
Figure pct00003
을 취한다.
우선, 2진 표현은 3-비트 블록으로 분할되며, 각각의 블록은 10진수 표현으로 변환되어 0과 7 사이의 값을 부여한다. 이 예시를 계속하면, 다음의 19개의 디지트 값을 부여한다.
Figure pct00004
그 다음, 좌표들은 기수(radix) 뒤에 위치한 디지트들 중 최대 3개를 사용함으로써 구성될 수 있다.
이 예시를 더 계속하면, 처음 18개의 디지트로부터 다음의 6개의 좌표가 주어진다.
Figure pct00005
Figure pct00006
전술된 바와 같이, 비트스트림은 훨씬 더 길지만, 예시 목적으로 d19가 마지막 디지트라고 가정한다.
d19는 7번째 좌표, 즉 c7=0.1를 생성하는데 사용된다. 마지막 디지트를 생성하는데 사용된 비트들의 개수(이 예시에서 1, 2, 또는 3)를 인코딩하기 위해 추가 값이 사용될 수 있는데, 이 예에서 d19에 대해 2이고, 즉 d20: 2이다. 이 값은 다른 좌표를 생성하는데 사용되고, 좌표 목록에 추가되는데, c8: 0.2이다.
차원들의 개수, 예를 들어, 3D 오브젝트에 있어서는 3에 따르면, 충분한 숫자에 도달하기 위해 추가 좌표들이 첨부될 필요가 있을 수도 있다. 이 예시에서, 8개의 좌표가 존재하는데, 이는 3의 배수를 갖기 위해 제9 좌표가 필요하다는 것을 의미한다. 0.9 등의 특수 좌표를 추가하는 것이 유리한데, 이는 10진수로서 3개의 비트를 해석함으로써 10진 값인 9가 획득될 수 없기 때문에 추가된다. 따라서, c9: 0.9이다.
최종적으로, 여러 개의 포인트를 생성하는데 일반화된 좌표들이 사용된다. 가장 쉬운 방법은 FIFO 종류의 방식으로 처음 3개의 좌표로부터 제1 포인트를 생성하는 것이지만, 다른 가능성이 존재한다. 이 경우 다음의 3개의 포인트를 산출한다.
Figure pct00007
제2 포인트화 방법
제2 포인트화 방법은 2진 비트스트림을 10진수로 변환한다. 일례로서, 제1 방법에서와 동일한 비트스트림이 사용될 것이다. 이로 인해,
Figure pct00008
Figure pct00009
로 표현된다.
그 다음, 10진 표현은 좌표계의 정밀도에 대응하여 시퀀스들로 분할된다. 3개 디지트의 정밀성을 위해, 시퀀스들에 493, 827, 156, 049, 382, 및 49가 주어진다. 마지막 시퀀스는 3개의 디지트를 포함하지 않으면 영이 첨부되며, 마지막 시퀀스를 위해 490이 주어진다. 첨부(padding)로서 사용된 영들의 개수(z)는 좌표들(0.0...0z, 0.000, 0.000)을 이용하여 포인트 세트의 추가 포인트로서 코딩될 수 있는데, 본 예시에서는 z=001이기 때문에 (0.001, 0.000, 0.000)으로서 추가 포인트가 주어진다.
정수 부분으로서 0을 사용하고, 소수 부분으로 시퀀스를 사용하여 부동 좌표가 생성되는데, 이는 (0.493, 0.827, 0.156), (0.049, 0.382, 0.490), 및 (0.001, 0.000, 0.000)를 부여한다.
이로 인한 포인트화의 출력은 다음과 같다.
Figure pct00010
일반적인 형태
약간의 기호들을 도입하여, 일반 공식을 제공할 수 있다. n은 10진 디지트들의 개수이고, c는 좌표계의 차원이고, k는 좌표계의 정밀도이고, dj는 암호화된 데이터의 10진 표현에서 j번째 디지트이다. 이들 표기 하에서, i번째 계산된 포인트의 좌표들은
Figure pct00011
이며, 여기서
Figure pct00012
이다. 경우에 따라,
Figure pct00013
부터
Figure pct00014
까지의 디지트들은 영(0)으로 설정된다.
당업자는 제공된 알고리즘이 1 미만의 좌표들을 갖는 포인트들을 생성하는 것을 이해할 것이다. 즉 단위 박스보다 큰 오브젝트들에 대해 여분의 정규화가 요구되지 않는다. 알고리즘들은 부동 값들의 내부 표현과 독립적이어서 엔디언니스(endianness) 프로세싱이 요구되지 않는다.
당업자는 알고리즘들이 부동수 대신 정수 값들을 생성할 수 있다는 점을 이해할 것이다.
도 3a, 도 3b, 및 도 3c는 본 발명의 바람직한 실시예를 사용한 3D VRLM의 보호를 예시한다. 원 3D 객체(310), 피라미드가 도 3a에 랜더링되는 것으로 도시되어 있지만, 파일 표현은 다음과 같다.
Figure pct00015
특히 원 디지털 오브젝트 및 코딩된 디지털 오브젝트가 동일한 타입인 경우 예를 들어, 포인트들의 값, coordIndex 값 등과 같은 파일 표현의 일정한 데이터만을 코딩할 수 있다는 점에 주의해야 한다. 바람직한 실시예에서, 전체 파일은 코딩 방법에 대한 입력으로서 사용된다.
생성된 포인트 세트(320)는 도 3b에 도시된 바와 같이 랜더링될 수 있으며, 가상적(hypothetical) 파일 표현은 다음과 같다.
Figure pct00016
본 실시예에서, 코딩된 데이터는 파일 표현의 point 필드에 배치되는데, coordIndex는 비어 있다. 코딩된 데이터가 후자에 배치될 수 있지만, 필드가 선과 표면이 생기게 하는 포인트 링크 방법에 관한 것이기 때문에 그렇게 하지 않는 것이 바람직하다. 포인트들 자체가 랜더링되지 않는 것이 일반적이기 때문에, 선 및 표면이 존재하는 동안, 포인트만을 포함하는 오브젝트는 가시적이지 않으며, 시청자를 방해하지 않을 것이다.
하이퍼박스를 포함하는 패키지화된 포인트 세트(330)가 도 3c에 도시된 바와 같이 렌더링되며, 파일 표현은 다음과 같다.
Figure pct00017
데이터가 파일 표현의 point 및 coordIndex 필드들에 추가된다는 점에 유의할 것이다. 이들 값은 추가된 바운딩 박스에 대응한다.
이로 인한 결과 포인트들의 값들을 제한하는 것이 필요하거나 요구될 수 있다는 점이 이해될 것이다. 예를 들어, 보호 대상 오브젝트가 소형 3D 오브젝트이면, 그 결과 제1 포인트화 방법은 원 오브젝트보다 큰 보호 오브젝트를 초래할 것이다. 실제로, 원 오브젝트 좌표들이 1.0보다 훨씬 작으면(즉, 예를 들어, 0.05), 1.0에 접근할 수 있는 값들에 의한 이들의 교체는 원 바운딩 박스를 보존하지 않는다.
이러한 잠재적 문제를 극복하기 위해, 부동 값들이 인코딩에 사용되는 경우, 결과로서 생긴 바운딩 박스가 원 오브젝트의 바운딩 박스보다 더 작도록 다음의 표에 도시된 바와 같이 기수 뒤에 하나 이상의 리딩 제로(leading zero)들을 삽입할 수 있다(오브젝트들이 예를 들어, 3D 오브젝트와 같이 동일한 타입을 갖는 경우).
Figure pct00018
또한, 보호 대상 오브젝트가, 가상 환경에서 예를 들어 3D 오브젝트인 경우, 원 오브젝트와 거의 동일한 자리에서 보호 오브젝트를 렌더링하는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 제1 포인트화 방법은 좌표계의 원 포인트에 재배치된 보호 오브젝트를 초래한다. 이로 인해, 보호 오브젝트를 이에 따라 위치시키기 위해 좌표들에 정수 오프셋 값을 추가하는 것이 필수적일 수 있다. 예를 들어, 원 오브젝트가 (100, 200, 300)에 위치했으면, 100이 포인트화된 x 좌표에 추가되고, 200이 y 좌표에 추가되고, 300이 z 좌표에 추가될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 보호 방법이 원 오브젝트의 포맷(또는 임의의 다른 목표 환경)을 따르는 보호 오브젝트를 제공할 수 있다는 점이 이해될 것이다. 이러한 보호는 비보호 오브젝트의 모든 데이터가 암호화될 수 있기 때문에 강인한 보호이다.
보호된 정보가 포인트들의 목록으로 제한되지 않는다는 점 또한 이해될 것이다. 바람직한 실시예에서, 표면들의 목록 또한 보호되고, 텍스처 데이터 또한 동일한 원리를 사용하여 보호될 수 있다.
본 발명의 통상적인 적용예에서, 보호 대상 디지털 데이터는 가상 오브젝트 또는 가상 오브젝트의 일부이지만, 본 발명은 임의의 타입의 디지털 데이터(사운드, 비디오, 라이센스, 키, 프로그램 코드, 2진 플로우)를 보호하는데 사용될 수도 있다.
보호 방법은 설명에서 (목표 환경의) 표준 필드만을 사용하는 가상 오브젝트(Virtual Object)를 생성할 수 있다. 특히, 비밀 메타데이터(proprietary metadata)가 요구되지 않는다. 이는 (목표 환경을 위한) 모든 표준 렌더러들이 본 발명에 따라 생성된 가상 오브젝트를 사용할 수 있기 때문에 상호동작성의 잠재력을 증가시킨다.
본 발명은 3차원에 대해 설명되었지만, 2차원 또는 3차원 초과의 오브젝트들을 보호하기 위해 적용될 수 있다.
명세서, (적절한 경우) 청구항, 및 도면에 개시된 각각의 특징은 독립적이거나 임의의 적절한 조합으로 제공될 수 있다. 하드웨어로 구현되는 것으로 설명된 특징들은 소프트웨어로 구현될 수 있으며, 그 반대일 수도 있다. 청구항에 표시된 참조 부호들은 단지 예시적인 것으로서 청구항의 범위에 제한적인 영향을 미치지 않는다.

Claims (14)

  1. 디지털 오브젝트(310)를 코딩된 디지털 오브젝트로 코딩하는 방법으로서, 디바이스(110)에서,
    상기 디지털 오브젝트(310)를 수신하는 단계(210);
    상기 디지털 오브젝트(310)의 데이터의 적어도 일부를 암호화하여 비트 시퀀스를 획득하는 단계(220);
    상기 비트 시퀀스를 좌표들을 갖는 포인트들의 세트(320)로 변환하는 단계(230);
    상기 좌표들을 갖는 포인트들의 세트(320)를 상기 코딩된 디지털 오브젝트(330)로서 출력하는 단계(250)를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 포인트들의 세트(320)를 미리정해진 포맷으로 포맷화하는 단계(240)를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 디지털 오브젝트(310)는 그래픽 오브젝트의 파일 표현인 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 코딩된 디지털 오브젝트는 그래픽 오브젝트의 파일 표현인 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 포인트들의 세트는 추가 디지털 오브젝트에 추가되어 상기 코딩된 디지털 오브젝트를 획득하는 방법.
  6. 디지털 오브젝트(310)를 코딩하는 디바이스(110)로서,
    상기 디지털 오브젝트(310)를 수신하고; 상기 디지털 오브젝트(310)의 데이터 중 적어도 일부를 암호화하여 비트 시퀀스를 획득하고; 상기 비트 시퀀스를 좌표들을 갖는 포인트들의 세트(320)로 변환하고; 그리고 상기 좌표들을 갖는 포인트들의 세트(320)를 코딩된 디지털 오브젝트(330)로서 출력하도록
    구성된 프로세서(111)를 포함하는 디바이스.
  7. 코딩된 디지털 오브젝트(330)를 디코딩된 디지털 오브젝트로 디코딩하는 방법으로서, 디바이스(140)에서,
    좌표들을 갖는 포인트들의 세트를 포함하는 상기 코딩된 디지털 오브젝트(330)를 수신하는 단계(260);
    상기 좌표들을 갖는 포인트들의 세트(320)를 비트 시퀀스로 변환하는 단계(280);
    상기 비트 시퀀스를 암호 해독하여 디코딩된 디지털 오브젝트(310)를 획득하는 단계(290); 및
    상기 디코딩된 디지털 오브젝트(310)를 출력하는 단계(295)를 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 코딩된 디지털 오브젝트(330)로부터 상기 포인트들의 세트(320)를 추출하는 단계(270)를 더 포함하는 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 추가 디지털 오브젝트(310)는 그래픽 오브젝트의 파일 표현인 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 코딩된 디지털 오브젝트는 그래픽 오브젝트의 파일 표현인 방법.
  11. 제7항에 있어서, 상기 포인트들의 세트는 추가 디지털 오브젝트로부터 추출되어 상기 코딩된 디지털 오브젝트를 획득하는 방법.
  12. 코딩된 디지털 오브젝트(330)를 디코딩된 디지털 오브젝트로 디코딩하는 디바이스(140)로서,
    좌표들을 갖는 포인트들의 세트를 포함하는 상기 코딩된 디지털 오브젝트(330)를 수신하고; 상기 좌표들을 갖는 포인트들의 세트(320)를 비트 시퀀스로 변환하고; 상기 비트 시퀀스를 암호 해독하여 디코딩된 디지털 오브젝트(310)를 획득하고, 상기 디코딩된 디지털 오브젝트(310)를 출력하도록
    구성된 프로세서(141)를 포함하는 디바이스.
  13. 제12항에 있어서, 상기 프로세서(141)는 상기 코딩된 디지털 오브젝트(330)로부터 상기 포인트들의 세트(320)를 추출하도록 더 구성되는 디바이스.
  14. 프로세서(141)에 의해 실행되는 경우 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 명령어들을 저장하는 컴퓨터 프로그램 서포트(170).
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