JP4575882B2 - Avコンテンツをダウンロード型のファイル形式で配信する方法および装置 - Google Patents

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Description

本発明は、ダウンロード型のファイル形式で配信されるAVコンテンツについて、著作権管理情報の埋め込み方に関する。更に詳しくは、MP4ファイルフォーマットで配信されるMPEG−4メディア・ストリームに対するMPEG−4知的財産管理および保護(IPMP)に関する。
AVコンテンツを配信する方法には、大別して、2つある。一つは、ストリーム型配信であり、もう一つはダウンロード型配信である。ストリーム型配信は、送信側からAVコンテンツデータをストリームで送り、受信側はデータを受けつつ、再生する。従って、送信されたデータは、少ない待ち時間で再生される。一方、ダウンロード型配信は、送信側からAVコンテンツデータをファイルで送り、受信側は、AVコンテンツデータ全てを受けた後、再生する。従って、送信されたデータは、全てそろうまで再生が開始されない。
本発明は、ダウンロード型のファイル形式に関し、ダウンロード型配信の一例としてMP4がある。
MP4ファイルフォーマットはMPEG−4システム仕様の一部として規定されている。実際には、より一般的なISOベースのメディア・ファイルフォーマットの特別な使用例である。MP4ファイルフォーマットはメディア・データのローカル操作を容易にする汎用ファイルフォーマットであり、ストリーミング・プロトコルの独立性を維持する。MP4ファイルフォーマットのメディア・データが最も「自然な」フォーマットで保存されるため断片化が生じない。
MPEG−4システム仕様はまた、MPEG−4システム文脈でメディア・ストリームを保護する仕組みとしてIPMP拡張仕様を規定している。これは、例えば暗号化により保護されているMP4ファイルフォーマットのストリームを保護する方法を規定している。IPMP機構において、保護されたメディア・ストリームだけでなくIPMP記述子がMP4ファイルに格納されていて、どのストリームがどのように保護されているかを識別することができる。より正確には、IPMP記述子は、他のMPEG−4システム情報をも含むオブジェクト記述子に格納されている。図1に、MPEG−4IPMP保護の一般的なアーキテクチャ図を示す。
MPEG−4システム互換端末は、MP4ファイルからオブジェクト記述子を読み出すことができ、その中にIPMP記述子があればさらにこれを読むために記述子を構文解析することが可能である。IPMP記述子は、関連付けられたメディア・ストリームがどのように保護されているか、さらに処理を行なうにはどのIPMPツールを使うべきかに関するコンテンツ情報を与える。この先行技術は非特許文献1に開示されている。
MP4ファイルフォーマットによりメディア・データのローカル操作が容易に行なえるため、例えばISMAや3GPP等、MPEG−4以外の他の多くの仕様も自身の仕様のデフォルト・ファイルフォーマットとしてMP4ファイルフォーマットを選択している。さらに、実務上、これらの仕様は例えば暗号化等のメディア・ストリームの保護にMPEG−4システムと同一の要件を有する。しかし、これらの仕様はMPEG−4システムに完全には対応していないため、自身のメディア・ストリームを保護すべく既に規定されているIPMPソリューションを直接利用することはできない。IPMP保護されたストリームを含むMP4ファイルが与えられた場合、これらの仕様だけと互換性を有する受信器はオブジェクト記述子もIPMP記述子も認識できないであろう。さらに、変換に関する情報がIPMP記述子にしか格納されていないため、これらの受信器には受信したメディア・ストリームが無制約なのか、または保護されているかを認識する手段がない。従って、保護されたメディア・ストリームを伴なうMP4ファイルをこれらの端末が扱えるようにする別の仕組みが必要となる。
ISO/IEC14496−1/FDAM3(ISO/IECJTC1/SC29/WG11 N5282)
本発明は以下の課題を解決しようとするものである。
今まで、ストリーム型配信については、配信されるAVコンテンツについてIPMP保護が可能であったが、ダウンロード型配信については、配信されるAVコンテンツのIPMP保護が可能でなかった。そこで、本発明は、ダウンロード型配信についても、配信されるAVコンテンツのIPMP保護が可能になるような方法および装置を提案することを目的とする。
MPEG−4システムは、MP4ファイルフォーマットで保存されているメディア・ストリームを保護するIPMP機構を規定する。IPMP情報は、ODストリームに格納されたIPMP記述子に格納されている。MPEG−4システム互換受信器の場合、それがIPMP記述子を読む度に、この記述子に関連付けられたメディア・ストリームがIPMP管理下にあることがわかる。
しかし、例えばISMAや3GPP等の仕様の多くでは、MPEG−4システムを必要とせずに若干のMPEG−4ストリームタイプの記述およびMP4ファイルフォーマットしか使用しない。これらの仕様と互換性を有する受信器は、MPEG−4メディア・ストリームを格納しているが他のMPEG−4システム情報を含んでいない単純なMP4ファイルしか読めない。IPMP管理下のメディア・ストリームを伴なうMP4ファイルが与えられた場合、MP4ファイル内のオブジェクト記述子とIPMP記述子は共にMPEG−4システム情報に属するため、上記の受信器はこれらを全く認識しない。保護されたストリームとは知らずにこれらを通常のストリームとして処理しようとした場合、保護されたストリームのコードポイントが変更されている可能性があるため、これらの受信器が破損する恐れがある。
ここに開示する発明は上述の課題の解決を試みる。本発明は、簡単なMP4ファイル受信器、すなわち非MPEG−4互換なものにより、MP4ファイルで受信したメディア・ストリームが無制約であるか、IPMP管理下にあるかを識別可能にする。メディア・ストリームがIPMP管理下にある場合、本発明はMPEGシステム情報を必要とせずにファイルフォーマット手段でIPMP情報を提供する方法も提案する。
MP4ファイル内で無制約ストリームとIPMP管理下のストリームとを識別する際の課題を解決すべく、本発明はそれらがIPMPで保護されている場合は代替的にメディア・ストリーム用の4CCフォーマット識別器の利用を提案する。
受信器がMPEG−4システム対応であることを必要とせずに、端末にIPMP保護に関する情報を提供すべくMP4の「BOX」を拡張した新たなデータ構造の組を規定する。
MP4ファイルにおいて、元のMPEG−4識別子ではなく代替的フォーマット識別子をSampleEntryボックス内で用いて、IPMP管理下のストリームが存在することを通知する。
このMP4ファイル内に含まれるメディア・ストリームがIPMPで保護されている場合、IPMPToolListおよび、IPMP記述子および使用権を含むIPMPControlBoxである’ipmc’ボックスがmoov階層に格納されている筈である。
いずれかのメディア・ストリームがIPMP管理下にある場合、IPMP情報を格納すべくIPMPInfoBoxである’imif’ボックスが生成される。このIPMPInfoBoxはメディア・ストリームのサンプル記述に付加され、他のボックスは一切変更されない。
受信器側では、所与のMP4ファイル内のメディア・ストリームが代替的フォーマット識別子により識別されている場合、受信器はメディア・ストリームが保護されていることを認識する筈であり、より詳細なIPMP情報を求めてIPMPInfoBoxを探索する。
IPMP保護コンテンツデータを配信することができるフォーマットを多くすることができる。
図2に本発明に係る、ダウンロード型のファイル形式で配信されるAVコンテンツについて、著作権管理情報の埋め込み方を示すデータ構造を示す。図2は、MP4の場合を例に説明する。
MP4には、複数のボックスが含まれ、階層構造をとる。各ボックスには、4文字コード(4 character code)でボックス名が付与されている。従って、このボックス名を4CCフォーマット識別子とも言う。MP4ファイルフォーマットはISOベースのメディア・ファイルフォーマットの拡張であり、メディア・ストリームのタイプがSampleEntryボックスのインスタンス内の4CCフォーマット識別子で識別される。ボックスとはデータの入れ物であり、ボックス内にボックスを入れることが可能である。
以下、MP4のファイル構造を説明する。
MP4のファイル22は、ファイルの種類を示す’ftyp’ボックスと、制御データが集められ、収納されている’moov’ボックスと、コンテンツデータが集められ、収納されている’mdat’ボックスを有する。
’moov’ボックスは、IPMPの初期設定に必要なデータを含む’ipmc’ボックスと、ビデオ用の制御情報を含む’trak’ボックスと、オーディオ用の制御情報を含む’trak’ボックスを有する。’ipmc’ボックスには、IPMPツールリスト、IPMP記述子、使用権情報などが含まれる。
ビデオ用の制御情報を含む’trak’ボックスは、ヘッダ情報を含む’tkhd’ボックスと、メディアに関するデータを含む’mdia’ボックスを有する。’mdia’ボックスは、メディアの制御情報を含む’minf’ボックスを有し、さらにその中には、種々の制御情報をテーブル形式で集めた’stbl’ボックスを有する。
’stbl’ボックスは、コーデックのプロパティ情報を含む’stsd’ボックスと、各サンプルの継続時間(表示時刻)を含む’stts’ボックスと、サンプルとチャンクの関係を含む’stsc’ボックスと、各サンプルのサイズを含む’stsz’ボックスと、各チャンクの開始位置を含む’stco’ボックスと、ランダムアクセス可能なサンプル番号を含む’stss’ボックスと、IPMP情報を含む’imif’ボックスを有する。
オーディオ用の制御情報を含む’trak’ボックスも、ビデオ用の制御情報を含む’trak’ボックスと同様の構成を有する。すなわち、オーディオ用の制御情報を含む’trak’ボックスは、ヘッダ情報を含む’tkhd’ボックスと、メディアに関するデータを含む’mdia’ボックスを有する。’mdia’ボックスは、メディアの制御情報を含む’minf’ボックスを有し、さらにその中には、種々の制御情報をテーブル形式で集めた’stbl’ボックスを有する。
’stbl’ボックスは、コーデックのプロパティ情報を含む’stsd’ボックスと、各サンプルの継続時間(表示時刻)を含む’stts’ボックスと、サンプルとチャンクの関係を含む’stsc’ボックスと、各サンプルのサイズを含む’stsz’ボックスと、各チャンクの開始位置を含む’stco’ボックスと、ランダムアクセス可能なサンプル番号を含む’stss’ボックスと、IPMP情報を含む’imif’ボックスを有する。
’mdat’ボックスは、コンテンツデータが含まれる種々のボックスを有する。IPMP保護がなされていないビデオのコンテンツデータは、’mp4v’ボックスに、オーディオのコンテンツデータは、’mp4a’ボックスに、テキストのコンテンツデータは、’mp4s’ボックスに含まれる。他方、IPMP保護がなされているコンテンツデータは、’ipmp’ボックスに含まれる。
図2に示すMP4のフォーマットでAVコンテンツが配信され、受信装置では、ファイル22全てをダウンロードした後、ファイル22に含まれるAVコンテンツを再生することが可能となる。再生は、まず、’mdat’ボックスに含まれるデータの識別が行われる。すなわち、これから再生するコンテンツデータが、IPMP保護がなされているコンテンツデータか、それともIPMP保護がなされていないコンテンツデータかの判断を行う。コンテンツデータが’ipmp’ボックスに含まれておれば、IPMP保護がなされているコンテンツデータとして扱われる。この場合、’ipmc’ボックスに含まれているIPMPツールリストにより、必要な暗号解読ツールを特定し、コンテンツデータの暗号を解読する。また、IPMP記述子によりIPMPツールの制御点の場所や、制御内容を特定する。更に使用権により、再生回数の制限がなされたり、課金がなされる。
また、IPMP保護されたコンテンツデータの暗号が解かれ、再生する場合、’imif’ボックスにあるIPMP情報により、透かし情報を解読し、コピー制御を行う。また、’imif’ボックスにIPMP記述子を含めることも可能である。IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要な情報を含んでいる。
以上のようにして、MP4のフォーマットで送られダウンロードしたAVコンテンツデータもIPMP保護を受けることが可能となる。
以上説明したように、本発明によれば、ダウンロード型のファイル形式で配信されるAVコンテンツは、制御データ用ボックスと、コンテンツデータ用ボックスに分けられ、制御データ用ボックス内の第1の場所、例えば先頭部に設けた第1のボックスに、IPMPの初期設定に必要なデータ、例えばIPMPツールリスト、使用権情報、IPMP記述子等の少なくとも何れか一つが埋め込まれ、制御データ用ボックス内の第2の場所に、例えば第2のボックスに、IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータ、例えばIPMP権利データ、IPMP鍵データ、IPMPツール構成データ、IPMP記述子等の少なくとも何れか一つが埋め込まれる。IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータは、ビデオ用と、オーディオ用を別々の場所に、例えば第2Aのボックスと、第2Bのボックスに埋め込むようにしても良い。これにより、ビデオとオーディオをそれぞれ独立して管理することができる。これらの第1のボックス、第2Aのボックス、第2Bのボックスには、IPMPに関連したボックス名が付与されている。
更に、コンテンツデータ用ボックスには、IPMP保護がなされたコンテンツデータを入れるボックスと、IPMP保護がなされていないコンテンツデータを入れるボックスとを設け、IPMP保護がなされたコンテンツデータを入れるボックスにはIPMPに関連したボックス名が付与されている。
受信器は、各メディア・ストリームに関連付けられたIPMPInfoBoxである’ipmc’ボックス、’imif’ボックス内を見て、後の処理に使用すべくIPMP保護情報を取得する。
moov階層全体を通じて、IPMPツールリストを格納できる追加のIPMPControlBoxが規定され、MP4ファイル内の全ストリームを再生するのに必要なIPMPツールの数を端末に通知する。使用権もまたこのIPMPControlBox内に格納可能である。
IPMPInfoBox、すなわち、’imif’ボックスは、IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要な情報を含んでいる。IPMPInfoBoxはコンテナボックスであって、トラック内のIPMP保護されたメディア・サンプルに関連付けられたサンプルテーブルボックス内に格納されるべきものである。

ボックスタイプ:‘imif’
コンテナ:サンプルテーブルボックス(‘stbl’)
必須:否
数量:任意

aligned(8)class IPMPInfoBox extends Box(‘imif’){
OriginalFormatBox original_format;
IPMP_Descriptor Ipmp_desc[];


Original Format Box
Original Format Boxはサンプル記述の4CCフォーマットを含んでいる。

aligned(8)class OriginalFormatBox(coadingname) extends Box(‘ofmt’){
unsigned int(32)data_format=codingname;

data_formatは解読されて符号化されたデータのフォーマットである。
IPMP_記述子は14496−1に規定されている。これはオブジェクトへのアクセス方法および復号化方法を記述したMPEG−4オブジェクト記述(OD)の一部である。ここに、MP4フォーマットではODストリームを必要とせずにIPMP記述子を直接IPMPInfoBox内に格納可能である。
IPMPInfoBox内にIPMP記述子が存在することで、関連付けられたメディア・ストリームが、IPMP記述子に記述されているIPMPツールにより保護されていることを示す。
各IPMP_記述子は、保護に必要なIPMPツールを識別するIPMP_ToolIDを有する。独立した登録機関(RA)を利用すれば、誰でも自身のIPMPツールを登録して、衝突せずに識別することが可能である。
IPMP_記述子は1個以上のIPMPツールインスタンスのIPMP情報を格納し、IPMP権利データ、IPMP鍵データ、ツール構成データ等を含むがこれに限定されない。
メディア・ストリームが複数のIPMPツールで保護されている場合、複数のIPMP記述子をIPMPInfoBoxに格納することができる。
IPMPControlBox、すなわち’ipmc’ボックスは、現在表示されているすべてのメディア・ストリームがIPMPで保護されていることを通知すべくボックス「moov」に含まれる。IPMPツールリストおよびIPMP権利コンテナを含むことができる。
ボックスタイプ:‘ipmc’
コンテナ:動画ボックス(‘moov’)
必須:否
数量:ゼロまたは1

aligned(8)class IPMPControlBox extends Box(‘ipmc’){
IPMP_ToolListDescriptor toollist;
int(8) no_of_IPMPDescriptors;
IPMP_Descriptor ipmp_desc[no_of_IPMPDescriptors];
string usage_rights;
IPMP_ToolListDescriptorは14496−1に規定されているが、これはMP4ファイル内のメディア・ストリームへのアクセスに必要なIPMPツールのリストを搭載しており、代替IPMPツールまたはコンテンツへのアクセスに必要なツールのパラメータ記述のリストを含んでいてよい。
IPMPInfoBox内にIPMP記述子が存在することで、MP4ファイル内のすべてのメディア・ストリームが、IPMP記述子に記述されているIPMPツールにより保護されていることを示す。グローバル制御を行なう複数のIPMPツールが存在する場合、複数のIPMP記述子をここに格納することができる。
IPMPToolListBox、例えばMPEG−21REL内にオプションのusage_rightsを格納することができる。
図3は、本発明に係るAVコンテンツをダウンロード型のファイル形式で配信する装置のブロック図を示す。
31は、制御データと、コンテンツデータに分ける手段である。32は、制御データの内、IPMPの初期設定に必要なデータを得る手段である。33は、制御データの内、IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを得る手段である。34は、コンテンツデータの内、IPMP保護コンテンツデータを得る手段である。35は、コンテンツデータの内、非IPMP保護コンテンツデータを得る手段である。36は、IPMPの初期設定に必要なデータを第1のボックスに納める手段である。37は、IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを第2のボックスに納める手段である。38は、IPMP保護コンテンツデータを第3のボックスに納める手段である。39は、非IPMP保護コンテンツデータを第4のボックスに納める手段である。
MP4ファイルフォーマットの場合、第1のボックスは、’ipmc’ボックスであり、第2のボックスは、’imif’ボックスであり、第3のボックスは、’ipmp’ボックスであり、第4のボックスは、’mp4v’ボックス、’mp4a’ボックス’mp4s’ボックスの少なくとも何れかひとつである。
なお、図3において、制御データとコンテンツデータに分ける手段31は、制御データやコンテンツデータが予め分かれて生成される場合は必要ではない。また、制御データとコンテンツデータに分ける手段31は、IPMP保護コンテンツデータストリーム用と、非IPMP保護コンテンツデータストリーム用とを別々に設けるようにしても良い。
本発明は、無制約ストリームとIPMP管理下のMPEG−4メディア・ストリームとを識別すべく新しい4CCフォーマット識別子を提案する。新しい識別子により、MPEG−4システムに対応しない受信器にもIPMP管理下にあるストリームの存在が通知される。
本発明はまた、IPMP関連情報を格納すべくMP4ファイルに新たなボックスの組を作成する。MPEG−4システムに対応しない受信器は、MPEG−4システムへの入力情報内ではなく、ここでIPMP情報を探すことができる。MPEG−4システム仕様に準拠していない受信器はこの新たなボックスの組により、IPMP関連情報がもたらす相互運用性および更新可能性を完全に利用することができる。
なお、本発明は、MP4のフォーマットを用いて説明したが、ダウンロード型のファイル形式で配信されるフォーマットであれば、別のフォーマット、例えばASF(Advanced File Format)にも適用可能である。
本発明は、ダウンロード型のファイル形式で配信されるAVコンテンツについて、著作権管理情報の埋め込み方法に利用可能である。
MPEG−4のIPMP拡張コンテンツ構造を示す図である。 IPMP保護がなされた、ダウンロード型のファイル形式で配信されるAVコンテンツのメディア・ストリームの構成図である。 図2のメディア・ストリームを生成するための装置のブロック図である。
符号の説明
22 AVコンテンツのメディア・ストリーム
31 制御データと、コンテンツデータに分ける手段
32 IPMPの初期設定に必要なデータを得る手段
33 IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを得る手段
34 IPMP保護コンテンツデータを得る手段
35 非IPMP保護コンテンツデータを得る手段
36 IPMPの初期設定に必要なデータを第1のボックスに納める手段
37 IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを第2のボックスに納める手段
38 IPMP保護コンテンツデータを第3のボックスに納める手段
39 非IPMP保護コンテンツデータを第4のボックスに納める手段

Claims (9)

  1. ダウンロード型のAVコンテンツを受信する方法であって、
    制御データの内、IPMPの初期設定に必要なデータを得るステップと、
    制御データの内、IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを得るステップと、
    コンテンツデータの内、IPMP保護コンテンツデータを得るステップと、
    コンテンツデータの内、非IPMP保護コンテンツデータを得るステップと、
    IPMPの初期設定に必要なデータを第1のボックスに納めるステップと、
    IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを第2のボックスに納めるステップと、
    IPMP保護コンテンツデータを第3のボックスに納めるステップと、
    非IPMP保護コンテンツデータを第4のボックスに納めるステップと、
    を含むことを特徴とする方法。
  2. 制御データとコンテンツデータとを分けるステップを更に含むことを特徴とする請求項記載の方法。
  3. 前記AVコンテンツは、MP4ファイルフォーマットで配信することを特徴とする請求項記載の方法。
  4. 前記IPMPの初期設定に必要なデータは、IPMPツールリスト、使用権情報、IPMP記述子の少なくとも何れか一つであることを特徴とする請求項記載の方法。
  5. 前記IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータは、IPMP権利データ、IPMP鍵データ、IPMPツール構成データ、IPMP記述子の少なくとも何れか一つであることを特徴とする請求項記載の方法。
  6. IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータは、ビデオ用と、オーディオ用を別々のボックスに埋め込むことを特徴とする請求項記載の方法。
  7. コンテンツデータ用ボックスには、IPMP保護がなされたコンテンツデータを入れるボックスと、IPMP保護がなされていないコンテンツデータを入れるボックスとを設けることを特徴とする請求項記載の方法。
  8. ダウンロード型のAVコンテンツを受信する装置であって、
    制御データの内、IPMPの初期設定に必要なデータを得る手段と、
    制御データの内、IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを得る手段と、
    コンテンツデータの内、IPMP保護コンテンツデータを得る手段と、
    コンテンツデータの内、非IPMP保護コンテンツデータを得る手段と、
    IPMPの初期設定に必要なデータを第1のボックスに納める手段と、
    IPMP保護とそのパラメータを解釈するために必要なデータを第2のボックスに納める手段と、
    IPMP保護コンテンツデータを第3のボックスに納める手段と、
    非IPMP保護コンテンツデータを第4のボックスに納める手段と、
    を含むことを特徴とする装置。
  9. 制御データとコンテンツデータとを分ける手段を更に含むことを特徴とする請求項記載の装置。
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