专利名称：使用mpeg-4 ipmp扩展的isma媒体流的保护装置的制作方法
技术领域：
本发明，涉及可与ISMA保护框架兼容的MPEG-4 IPMP扩展。
背景技术：
近年来，通过互联网的影像和声音的配送，在媒体内容配送业务中越来越重要。很 多标准化组织为了提供解决该问题的对策做出了很大的努力。互联网流媒体联盟(ISMA: Internet Streaming Media Alliance)即是这种组织之一。该组织，通过公布一种可供提 供商构筑能在IP框架以及互联网中使用的可相互利用的影像或音声系统的、使用现有的 开放标准的框架，来解决该问题。该规格以利用现有的MPEG技术为前提，并主要把焦点集 中于现阶段的(其中，将来的适应和变更也可以包含MPEG-2或MPEG-7技术)MPEG_4技术 上。ISMA还定义加密框架，即对应ISMA媒体流的ISMACryp。该框架，可对新的媒体和 编码进行扩展，并可对新的加密变换进行升级，并可用于各种密钥管理、安全性、数字权利 管理(DRM :Digital Rights Management)。其还定义媒体流的缺省的加密，以及对应ISMA 规格的媒体信息的认证。图1是表示ISMA框架上的ISMACrpt保护的构架的图。如ISMA所宣称的，两种接收装置为对象。S卩，ISMA专用接收装置(ISMA-only receivers)和MPEG系统对应接收装置(MPEG system-capable receivers)。这里，“ISMA专 用接收装置”，不是可对应于MPEG-4系统的接收装置，也就是说，是不能进行MPEG-4的信号 处理、以及不能处理可附随于任意的MPEG-4(基本)媒体流的控制(基本)流的接收装置。 与此相对，“MPEG系统对应接收装置”，能够处理ISMA相关的信息，同时，能够处理MPEG-4系 统层信息。与MPEG系统对应接收装置的相互利用性，能够通过至少包含最小水平的MPEG 系统信号的MPEG IODdnitial Object Description 初始对象描述)来实现。IOD被作为 二进制 SDP (Session Description Protocol 会话描述协议)属性即 SDP IOD 包含。ISMACryp还能够在两种接收装置中使用。它扩展SDP信息内的二进制I0D。新的 信令(通知)，提供非对称性，而非ISMA信令中检测出的冗长度。它提供SDP IOD的“最小 的”以及“基本的”通知参数，并使得接收装置的与MPEG-4IPMP系统的相互利用性最大化。然而，对IOD扩展来定义的现有ISMACryp并不完全，且与最新的MPEG-4 IPMP扩 展规格不一致。其结果是，存在ISMA流不能被MPEG-4IPMP扩展互换接收装置正确识别的 情况。例如，ISMACryp规格，定义IOD内的IPMP_Descriptor的存在用于表示ISMACryp 保护。但是，若根据MPEG-4 IPMP扩展，若实施了 IPMP保护，则工具列表描述符(Tool ListDescriptor)必须存在于IOD中。这些不完全性和不一致，可能会破坏对应MPEG-4IPMP 扩展互换接收装置的ISMA框架的相互利用性。
发明内容
本发明解决以下问题。ISMACryp规格，通过SDP内的IOD的扩展，定义使用MPEG-4 IPMP的ISMACryp保 护的通知。通过IOD信令(signaling)内的IPMP_Descriptor的存在，对接收装置，告知该 媒体流正被保护。对于MPEG IPMP非互换接收装置，随后，流的所有者中能够以适当的方法 (例如，简单地忽略流)来处理流。但是，MPEG-4IPMP扩展规格规定，为了表示IPMP保护， 在IOD内必须存在工具列表描述符。该规格不保证IPMP保护对应的IOD内的IPMP描述符 的存在。因此，由ISMACryp定义的通知方法(signaling method)，可能无法对IOD具有工 具列表描述符却不具备IPMP描述符的媒体流的保护机构，进行正确检测。再有，为了使得通过MPEG-4 IPMP扩展互换的接收装置，能够接收ISMA相关的数 据(例如，附随于IPMP数据的加密信息、KMS配置)，ISMACryp规格，用基于IPMP规格定 义的ISMACryp描述符(ISMACryp_Descriptor)，扩展IOD内的IPMP描述符。但是，由于 MPEG-4IPMP规格的快速发展，IOD的语法改变，变得与作为ISMACryp规格的基础的旧版本 不同。从而，产生的问题是，存储于IPMP上下文(context)内的ISMA相关数据，可能不能 被与最新的MPEG-4 IPMP扩展规格兼容的接收装置识别。为了令ISMA的已经定义完毕的 参数的变更最小化，并保持最新的MPEG-4 IPMP扩展规格的匹配性，需要有能够用现行的 MPEG-4 IPMP扩展规格存储ISMA相关数据的新机构。该机构，与以前版本的MPEG-4 IPMP 扩展规格兼容。为了解决信令的问题，本发明定义对MPEG初始对象描述符(IOD)内的ISMACryp 保护的存在进行通知的信令机构(signaling mechanism)。工具列表和IPMP描述符用于告 知保护。该方法与最新的MPEG-4 IPMP扩展规格兼容，对MPEG系统对应ISMA接收装置实 现了最大限度的相互利用性。此外，还提供了识别再生内容所必须的工具的灵活方法。本发明中的发送被MPEG-4 IPMP扩展的ISMA媒体流的装置中，构成具有ISMA信 头并且将内容作为净荷包含的ISMA媒体流，作为所述内容的处理所必要的工具，将表示从 包含IPMP工具、ISMACryp解读工具、以及密钥管理系统(KMS)工具的群中选择出的至少一 个工具的IPMP工具列表描述符嵌入到所述媒体流中，发送所述ISMA媒体流。这里，所谓IPMP工具，表示MPEG-4中的知识产权保护管理工具(Intellectual Property Management and Protection :IPMP)，是执行例如流中的内容的认证、密码解码、 以及电子水印处理等的IPMP功能的模块。该IPMP工具，可嵌入到流中，也可以独立于流地、 根据需要通过网络从给定的服务器下载来取得。或者也可用其他的方法从外部获取。另外，ISMACryp解读工具，是解读由ISMA中的加密规格ISMACryp加密的内容的 模块。再有，密钥管理系统(Key Management System :KMS)工具，是进行用于保护内容的 加密密钥的生成/更新/废止的工具，遵循按各种内容保护方式决定的方法。特别是，该密 钥管理系统工具以与ISMA中规定的密钥管理系统相对应的工具为对象，例如在加密时对 每种给定的数据长实施密钥的切换的情况下，是在解密时与加密时同样地实施密钥的切换 的模块。另外，可将所述IPMP工具列表描述符嵌入到所述ISMA媒体流的IOD中。另外，本发明中的发送被MPEG-4 IPMP扩展的ISMA媒体流的装置中，构成具有ISMA信头并且将内容作为净荷包含的ISMA媒体流；作为所述内容的处理所必要的工具，将 表示从包含IPMP工具、ISMACryp解读工具、以及密钥管理系统(KMS)工具的群中选择出的 至少一个工具的IPMP描述符嵌入到所述媒体流中，发送所述ISMA媒体流。再有，优选将指向所述IPMP描述符的IPMP描述符指针，嵌入到所述ISMA媒体流 中。由于通过使用指针能够将参照领域单独确保，因此即使IPMP描述符的大小因扩展而变 化，也能够容易地对应。另外，也可将所述IPMP描述符指针，嵌入到所述ISMA媒体流的ES 描述符中。另外还优选，除了所述IPMP描述符，还将表示所述至少一个工具的IPMP工具列表 描述符嵌入到所述ISMA媒体流中。另外，可将所述ISMACryp解读工具中使用的ISMACryp参数，存储到从IPMP_Data_ BaseClass扩展的ISMACryp_Data中。另外，也可将所述ISMACryp_Data,存储到所述IPMP 媒体流的OD中所存储的IPMP描述符中。再有，可将所述ISMACryp_Data，存储到所述IPMP 媒体流中所存储的IPMP_Message中。总之，在ISMA框架内构筑IOD和0D。IPMP工具列表描述符被嵌入到IOD内，若 ISMACryp保护存在，则在IOD和OD内嵌入IPMP描述符指针和IPMP描述符。通过SDP IOD信令来将IOD和OD发送到理解MPEG-4系统的ISMA接收装置。在 接收装置中，解析IOD和0D。在检测到IPMP工具时，接收装置识别出ISMACryp保护存在。 在检测到IPMP描述符指针和IPMP描述符时，接收装置能够得知哪个流被哪个工具保护。在ISMA框架内，流被ISMACryp保护的情况下，ISMACryp参数(例如，密码识别 符)，可以存储在ISMACryp_Data中，可配置在IPMP描述符或IPMP流内。参数的存储是 MPEG-4 IPMP扩展规格。在接收装置侧，通过MPEG-4 IPMP扩展互换方法，能够从IPMP描述符或IPMP流中 抽出与ISMACryp相关的参数。这些参数能够用来构成ISMACryp描述工具。通过采用本发明，ISMA保护框架能够实现与MPEG-4 IPMP扩展互换接收装置的相 互利用性。本发明，利用IOD内的工具列表以及OD内的IPMP描述来通知ISMACryp保护。如 此，信令方法能够变得灵活，另外，能够保持与最新的MPEG-4 IPMP扩展规格真正兼容。从 而，能够实现MPEG系统对应ISMA接收装置的相互利用。本发明还生成从IPMP_Data_BaseClass扩展的ISMACryp_Data。所发明的 ISMACryp_Data能够用于存储ISMACryp参数，并且能够实质上被存储于IPMP描述符或 IPMP流中的其中之一。存储ISMACryp参数，以MPEG-4 IPMP扩展为标准。
图1是表示ISMACryp构架的图。图2是表示MPEG-4 IPMP扩展·内容的构造的图。图3是表示包含使用IPMP描述符来实施IPMP下的保护的内容的流的构造的方框 图。图4(a)是表示图3所示的ISMA流的构造的概略图。(b)是表示(a)的ES描述符 内的构造的放大概略图。
图5是表示不含IPMP描述符指针的ISMA流的构造的概略图。图6是表示在编码器侧处理ISMA媒体流来进行发送的ISMA媒体流的第一处理方 法的流程图。图7是表示在编码器侧处理ISMA媒体流来进行发送的ISMA媒体流的第二处理方 法的流程图。图8是表示在编码器侧处理ISMA媒体流来进行发送的ISMA媒体流的第三处理方 法的流程图。图9是表示在解码器侧处理接收到的流的处理方法的流程图。
具体实施例方式1、IPMP 扩展 信令现行的ISMACryp，支持对应ISMA专用MPEG接收装置以及MPEG接收装置的SDP IOD信令。ISMA专用接收装置，仅受理SDP FMTP信令·参数，但是SDP IOD必须将流具有 ISMACryp保护(最小的IPMP信令)这一情况，通知给任意的MPEG接收装置。KMS，也可仅 利用SDP IOD (基本IPMP信令)内的IPMP信令，告知ISMACryp信令。本说明书，提供某种与MPEG-4 IPMP扩展兼容的语法。ISMACryp能够以最小的付 出，容易地实现与MPEG-4 IPMP扩展的兼容，并且提供更灵活的保护方法。最小IPMP-X信令IPMP扩展，定义IOD内的IPMP工具列表(tool list)描述符。IPMP工具列表描 述符，指定之后处理中必要的IPMP工具的列表。根据MPEG-4IPMP扩展，在存在IPMP保护 时，工具列表描述符必须存在于IOD内。而且，对于首个IPMP-X信令，为了达到该目的，提 出使用IOD内的IPMP工具列表描述符来替代IPMP描述符。根据对加密和KMS信息转送进行规定的现行的ISMACryp规格，需要在MPEGIPMP 工具列表描述符内存在至少两个工具。第一是KMS工具，第二是ISAM描述工具。MPEGIPMP 工具列表内的ISMACryp工具的存在，告知ISMACryp保护。下表1中，表示ISMACryp工具下的工具列表描述符(Tool List Descriptor)的 示例。表 1 IPMP工具列表，由图2所示的MPEG-4 IPMP扩展的内容构造所表示。使用IPMP工 具列表(2. 1)，不仅能够容易地通知ISMACryp保护的存在，而且在指定工具时也能带来较 大的灵活性。工具列表内的IPMP工具由三种方法所指定。第一种方法是，使用固定的128 位的IPMP工具ID (2. 2)(由注册认证机构分配的值)。第二种方法是，使用表示彼此等价 的替代工具(2.3)的IPMP工具ID的列表。如此，终端在选择其自身的工具时，能够具有更 大的灵活性。最后的方法是，使用描述IPMP工具必须满足的标准的参数性描述(2.4)。此 时，终端在选择用于实现必要的功能的工具时，能够具有更大的自由度。基本IPMP-X信令对于MPEG系统对应接收装置而言，与实施IPMP相关的处理相比，需要更多的IPMP 信息。对于具有更强对应性的MPEGIPMP扩展·信令而言，必须采用以下的IPMP信令作为基础。它们同时提供MPEG互换接收装置所必要的基础信息，以及在第二部分中说明的工具 列表。对被加密的基本流，与ES描述符对应的那些信息，必须如以下表2所示，包含IPMP 描述符指针。表2 图3表示此IPMP扩展保护信令的概念。ES描述符内的该描述符指针(3. 1,3. 2) 的存在，表示该描述符相关的流被保护，并且由被参照的IPMP描述符(3. 3,3. 4)所规定的 IPMP工具管理。该被参照的IPMP描述符，必须存储于以下表3所示的对象描述符中。表3 另外，IOD必须包含以下的IPMP描述符指针。以下的表4的示例中描述的是， 被参照的描述符内所表示的特别的DRM工具(例如，密钥管理系统工具(Key Management System Tool))，必须被在整个范围内举例证明。密钥管理系统工具，遵循由实施用于保护 内容的加密密钥的发生/更新/废止的工具对各个保护方式确定的方法。表 4 上述的IPMP描述符指针，表示IPMP_DescriptorIDEx为0x0001的IPMP描述符。 而且，被规定的IPMP描述符必需存在于IOD中。对于KMS而言，描述符的控制指针必须被 设定为表示整个范围的0x00。表 5 2、IPMP扩展互换法中的ISMACryp的存储ISMACryp使用一组参数来描述流的加密。为了传送用IPMP扩展互换法所存储的 参数，ISMACryp_Data，被从 IPMP_Data_BaseClass 中所定义的 IPMP-X 中扩展。IPMP_Data_ BaseClass，用 MPEG-4 IPMPX 如下定义。abstract aligned(8)expandable(228-1)class IPMP_Data_BaseClass bit (8) tag = 0. . 255
{bit (8) Version ；bit(32)dataID ；//Fields and data extending this message.}ISMACryp_Data，可利用用户未定义的标签从上述的基类(base class)中扩展。数 据，可以具有运送参数的、自身的组的区域。从而，保证解释相同内容流的不同ISMA终端间 的相互利用。该ISMACryp_Data，能够以标准的方法存储在两个地方。第一是存储于IPMP描述 符中。下表6中，表示具有ISMACryp_Data的IPMP描述符的示例。表6 存储ISMACryp_Data的第二方法是，将其作为净荷存储在IPMP信息(IPMP. Message)中。IPMP信息，实质存储于MPEG-4 IPMP扩展中所定义的IPMP流内。aligned (8)expandable (228-1)class IPMP_Message{bit(16)IPMPS_Type ；if (IPMPS_Type = = 0)
(bit(8)URLString[sizeOfInstance-2]；)else(if (IPMPS_Type == 0x0001)(bit(16)IPMP_DescriporID ；IPMP_Data_BaseClass IPMP_ExtendedData[]}else{bit(8)IPMP_data[sizeOfInstance-2]；} }下表7的示例，表示IPMP信息存储ISMACryp_Data时的IPMP信息的语法。由具 有IPMP_DescriptorIDEx的IPMP描述符内规定的IPMP工具，是IPMP信息的对象。表 7 图4(a)，是表示图3所示的ISMA媒体流的构造的概略图；图4(b)是表示(a)的 IOD和ES描述符的详细构造的放大概略图。在ISMA媒体流中，具有ISMA信头，并将内容作 为净荷3. 5、3. 6、3. 7包含。另外，如图4(b)所示，IPMP描述符3. 3、3. 4被表示在IOD的ES描述符中，根据IPMP描述符指针3. 1，3. 2，各个IPMP描述符3. 3、3. 4被参照。在各个IPMP 描述符3. 3,3. 4中，包含有IPMP工具列表描述符。在该IPMP工具列表描述符中表示有，作 为各内容的处理所必须的工具，指定从包含IPMP工具、ISMACryp解读工具、以及密钥管理 系统工具的群中选择出来的至少一个工具的工具ID。图5是表示含有IPMP描述符却不含IPMP描述符指针的ISMA流的构造的概略图。 在该ISMA媒体流中表示有，指定IPMP描述符之中的IPMP工具列表描述符中的各内容的处 理中使用的工具的工具ID。图6是表示发送机(编码器)侧的ISMA媒体流的第一处理方法的流程图。以下， 说明发送机侧的ISMA媒体流的第一处理方法。(a)构成具有ISMA信头并将内容作为净荷持有的ISMA媒体流(SOl)。(b)作为各内容的处理中所必要的工具，将表示从包含IPMP工具、ISMACryp解读 工具、以及密钥管理系统工具的群中选择出来的至少一个工具的IPMP工具列表描述符，嵌 入到ISMA媒体流的IOD中(S02)。具体来讲，在IPMP工具列表描述符中记载工具ID。(c)发送 ISMA 媒体流(S03)。图7是表示发送机(编码器)侧的ISMA流的第二处理方法的流程图。以下，说明 发送机侧的ISMA流的第二处理方法。(a)构成具有ISMA信头并将内容作为净荷持有的ISMA媒体流(S04)。(b)作为各内容的处理所必要的工具，将表示从包含IPMP工具、ISMACryp解读工 具、以及密钥管理系统工具的群中选择出来的至少一个工具的IPMP描述符，嵌入到ISMA媒 体流中(S05)。具体来讲，在IPMP描述符中记载工具ID。(C)将指向IPMP描述符的IPMP描述符指针，嵌入到ISMA媒体流的ES描述符中 (S06)。(d)发送 ISMA 流(S07)。更优选的是，如图8所示，除了嵌入上述IPMP描述符(SlO)外，还将表示上述工具 的IPMP工具列表描述符嵌入到ISMA媒体流的IOD中(S09)。通过在ISMA媒体中，分别嵌 入表示内容处理所必要的工具的IPMP描述符和IPMP工具列表描述符，可在各种ISMA接收 机中对应。图9是表示ISMA接收机(解码器)侧接收到的流的处理方法的流程图。以下，说 明ISMA接收机侧的流的处理方法。(a)接收流(S21)。(b)检查接收到的流是否是ISMA媒体流(S22)。具体来讲，根据流中是否存在ISMA 信头来判断是否是ISMA媒体流。在不是ISMA媒体流的情况下直接结束。(c)接下来，检查是否存在IPMP描述符指针(S23)。(d)在存在IPMP描述符指针的情况下，读出该指针所指地址的IPMP描述符 (S24)。(e)根据IPMP描述符的内容，解读流中所包含的净荷(内容)(S25)。例如，如图 4 (b)所示，起动与IPMP指针3. 1所指的IPMP描述符3. 3中记载的工具列表的工具ID相对 应的工具，来对净荷C3. 6进行密码解读。(f)在不是IPMP描述符指针的情况下，直接读出来检查是否存在IPMP描述符(S26)。在构成为不与IPMP描述符指针相对应的ISMA接收机用的ISMA媒体流中，不设置 IPMP描述符指针而配置IPMP描述符。因此，在这种情况下，也能够直接地读出IPMP描述符。 例如在图5所示的ISMA媒体流的情况下，没有IPMP描述符指针，在IPMP描述符中，IPMP工 具列表描述符中记录工具ID。在这种情况下，能够通过读出工具ID来获知净荷C(内容) 被保护。(g)在存在IPMP描述符的情况下，将其读出(S27)。其后，转至步骤S25。在没有 IPMP描述符的情况下，结束。另外，本发明能够采用各种实施方式所示的以下结构。根据第一结构，是在ISMA 内容提供商侧，对使用MPEG-4IPMP扩展的ISMA媒体流进行灵活保护的装置，其特征在于在IOD中嵌入工具列表描述符，以便表示所述内容的处理所必要的IPMP工具的列 表；工具列表中规定的工具中的一个，具有分配给ISMA加密-解读工具的工具ID ；工具列表中规定的工具中的一个，具有分配给密钥管理系统(KMS)工具的工具 ID ；所述两个工具的其中之一的存在，告知ISMA加密保护的存在。根据第二结构，利用IOD中的工具列表来告知ISMA加密保护，其特征还在于将IPMP描述符指针嵌入到媒体流的ES描述符中，来表示媒体流正被保护；被所述IPMP描述符指针参照的IPMP描述符，具有ISMA加密-解读工具的工具 ID。根据第三结构，是在ISMA内容提供商侧，对使用MPEG-4 IPMP扩展的ISMA媒体流 进行灵活保护的装置，其特征在于在从IPMP_Data_BaseClass 扩展的 ISMACryp_Data 中，存储 ISMACryp 参数；将ISMACryp_Data，存储到实质存储在OD中的IPMP描述符中。根据第四结构，是在ISMA内容提供商侧，对使用MPEG-4IPMP扩展的ISMA媒体流 进行灵活保护的装置，其特征在于在从IPMP_Data_BaseClass 扩展的 ISMACryp_Data 中，存储 ISMACryp 参数；将ISMACryp_Data，存储到实质存储在IPMP流中的IPMP_Message中。虽然如上所述，通过优选实施方式对本发明进行了详细说明，但是本发明不限于 此，作为本领域的技术人员可以了解，在记载于权利要求书内的本发明的技术范围内，可以 实施各种优选变形例和修正例。
权利要求
一种装置，在ISMA内容提供方一侧，对使用MPEG 4IPMP扩展的ISMA媒体流进行灵活保护，其中，为了表示所述内容的处理中所必须的IPMP工具的列表，在工具列表描述符中嵌入IOD，工具列表中所规定的工具之一，具有被分配给ISMA加密 解读工具的工具ID，工具列表中所规定的工具之一，具有被分配给密钥管理系统(KMS)工具的工具ID，所述两个工具的其中之一的存在告知ISMA加密保护的存在，并且在接收装置侧判定读出所述工具列表描述符得到的工具ID与所述ISMA加密 解读工具或者所述密钥管理系统(KMS)工具对应的情况下，检测出ISMA媒体流受到ISMA加密保护。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，用IOD中的工具列表来告知ISMA加密保护，将IPMP描述符指针嵌入到媒体流的ES描述符中，来表示媒体流正被保护， 被所述IPMP描述符指针参照的IPMP描述符，具有ISMA加密-解读工具的工具ID。
全文摘要
一种发送被MPEG-4 IPMP扩展后的ISMA媒体流的装置，构成具有ISMA信头并且将内容作为净荷包含的ISMA媒体流，作为所述内容的处理必要的工具，将表示从包含IPMP工具、ISMACryp解读工具、以及密钥管理系统(KMS)工具的群中选择出的至少一个工具的IPMP工具列表描述符嵌入到所述媒体流中，并发送所述ISMA媒体流。
文档编号H04N7/24GK101895738SQ20101023400
公开日2010年11月24日 申请日期2004年4月30日 优先权日2003年5月9日
发明者刘荆, 吉明, 妹尾孝宪, 申省梅 申请人:松下电器产业株式会社