JP4298499B2 - ディジタル映像にウォーターマーキングする装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、ディジタル映像にウォーターマークを付加する装置及び方法に係わる。この発明は、ディジタル映画の新たに出現した分野において有効に採用されることができる。

旧来の映画産業において、映画技師は、映画館オーディトリウムで上映するためにスタジオから若しくは配給者を経由してセルロイドフィルムのリールを受け取る。フィルムのリールは、主要作品(feature program)（全部の長さの映画）及びしばしばトレイラーといわれる複数の予告編及び他の広告を含む。このアプローチは、十分に確立されており、ほぼ１００年前の技術に基づいている。

近年、映画産業において、セルロイドフィルムからディジタル化された映像及びオーディオプログラムへ業界が移行するという、変革が始まっている。多くの先端技術が含まれており、これらの技術を一緒にしたものは、ディジタル映画として知られるようになってきている。ディジタル技術を使用して世界中の映画館に“映画品質”の映像と音声を具備する、全長の映画、トレイラー、宣伝及び他のオーディオ／ビジュアルプログラムを配給するためのシステムを、ディジタル映画が提供しようと、計画されている。ディジタル映画は、動画映画産業が３５ｍｍフィルムの時代遅れのメディアから現代のディジタル／ワイアレス通信時代へと優雅に変換することを可能にするであろう。この先端技術は、映画産業のあらゆる部分に利益をもたらすであろう。

意図するところは、ディジタル映画は、（ＤＶＤ−ＲＯＭのような）物理的メディア配給若しくは、衛星マルチキャスト法を経由してのように、電子的送信方法のいずれかを使用して映画館へ、ディジタル化され、圧縮され、暗号化された映画を配信しようとすることである。認可された映画館は、自動的にディジタル化されたプログラムを受信し、まだ暗号化され圧縮されたままでハードディスク記憶装置に記憶する。各々の興行において、ディジタル化された情報は、ハードディスク記憶装置からローカルエリアネットワークを経由して引き出され、復号化され、圧縮を解除され、そして高品質ディジタルサウンドを特色とする映画品質電子プロジクタを使用して上映される。

ディジタル映画は、ディジタル圧縮、電子保安措置方法、ネットワークアーキテクチャ及び管理、送信技術及びコスト効率のよいハードウェア、ソフトウェア及び集積回路設計を含む、多くの先端技術を含む。コスト効率がよく、信頼でき、そして安全なシステムに対して必要な技術は、解析されており、開発されている。ＭＰＥＧ−２のような、最も標準的な圧縮技術がテレビジョン品質に最適化されているため、これらの技術は、画像圧縮の新しい形式を含む。このようにして、映像が大きなスクリーンに映された時に、その技術に付随するアーティファクト(artifact)及び他の歪みは、容易に見えてくる。どんな圧縮技術が適用されているにせよ、上映された映像の最終的な品質に影響するであろう。それゆえ、特別の圧縮システムは、平均４０Ｍｂｐｓより少ないビットレートで“映画品質”の映像を提供するディジタル映画アプリケーションに特定して設計されてきている。この技術を使用すると、２時間の映画は、約４０ＧＢの記憶容量を必要とするだけであり、いわゆるディジタルヴァーサテルディスク（ＤＶＤ）若しくはワイアレスリンクを経由した送信若しくは放送のようなメディアにおける輸送に適するようになる。

これが、映画の配信に関して明らかな利点を有する一方で、そのような輸送及び送信自体が安全でないという自分自身の問題をもたらす。それゆえ、暗号化及び条件付きのアクセス方法も、映画の著作権侵害を防止する目的で開発されている。ディジタル窃盗、例えば、ＤＶＤ及び／若しくは送信されたデータの内容の原盤ディジタルコピーの窃盗、に加え、光学的窃盗の問題もある。光学的窃盗は、映画館のスクリーンに投影されたままの映画の映像及びオーディオ内容を記録することである。光学的窃盗は、例えば、カムコーダより少し優れたものを使用して容易に実施される。

ディジタル若しくは光学的窃盗を防止する確実な方法はないが、窃盗の犯罪者が捕まえられる可能性が増加することによって、それが発生する見込みを減少させる可能性がある。本発明は、ディジタル映画に付随した上記の問題に向けられており、ディジタル及び光学的窃盗の問題に打ち勝つ若しくは少なくとも減少させることに有効である。このために、本発明は、気付かれないウォーターマークすなわち“ディジタルフィンガープリント”を映像の内容へ挿入する方法及び装置を提供することを目的とする。ウォーターマークは、好ましくは、映画の上映の場所、日付及び時間の少なくとも1を示す。それによって、窃盗の場所、日付及び時間が決定されることを可能にする。

前述の導入部及び以下の説明は、上映されている映画としての映像へウォーターマークの挿入に集中するけれども（それによって映画館において光学的及びディジタル窃盗の両者を追跡することを可能にする）、オリジナルフィルムがディジタル形式に変換される場合、同じ技術は、テレビ映画に同様に上手く使用できることは（それによって映画館の外での光学的及びディジタル窃盗を追跡することを可能にする）、適切なスキルを有するものにとって歓迎されるであろう。ウォーターマークは、例えば、フィルム、フィルム所有者の身元、若しくは著作権情報のディジタル版の製作の場所、日付及び時間のいずれか1若しくはそれ以上を認識できる。その技術は、映画と同様に静止画にも適用できる。

本発明の１観点にしたがえば、映像を表示するデータにウォーターマークを表示するデータを適用する装置が提供される、その装置は：場所及び時間データのソース；上記場所及び時間データに順方向エラー訂正アルゴリズムを適用するため及びそこからエラーコードされたデータを出力するための場所及び時間データを受信するために接続されたエラーコーディングユニット；エラーコードされたデータの一部分をそこから多数回繰り返し出力することにより拡散データを生成するためにエラーコードされたデータを拡散するためにエラーコードされたデータを受信するために接続されたコード拡散ユニット；ＤＥＳコードを表示するデータを生成するため及び出力するためのＤＥＳコード生成器；拡散データ及びＤＥＳコードを統合するため及び場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを出力するためのコンバイナ；変換空間のＤＣＴ係数として映像を表示する上記データを含む信号を受信するため、そのデータは信号メディアにおいてエンコードされた及び圧縮された形式で受信される、及び装置に固有のキーを受信するための受信機；そこから映像を表示するデータを復元するために受信した信号をデコーディングする及び圧縮を解除するための装置に固有のキーに応答するデコーディング回路；その属性を決定するために及び属性の信号代表値を出力するために映像データの少なくとも１成分を解析する制御回路；マーキング制御ユニット、属性の特性及び映像データの特性に依存する映像データへウォーターマークを付加するために、制御回路からの信号、ソースからの映像データ及びコンバイナからのウォーターマークデータを受信するために接続される；ウォーターマークされた映像データ受信するため及び変換空間におけるＤＣＴ係数としての映像を表示するデータからピクセル空間における映像を表示するデータへ同一のものを変換するために接続された逆ＤＣＴ変換回路；ピクセルデータを上映に適したフォーマットに変換するためにピクセル空間の映像を表示するデータを受信するために接続されたピクセルプロセッサ；及び、それによって表示された映像を映写するためにピクセルプロセッサからフォーマットされたピクセルデータを受信するために接続されたプロジェクタ、を具備する。

本発明の他の観点にしたがえば、映像を表示するデータにウォーターマークを表示するデータを適用する装置が提供される、その装置は：場所及び時間データを供給する手段；場所及び時間データを受信するため、上記場所及び時間データにエラーコーディングを適用するため、及びそこからエラーコードされたデータを出力する手段；エラーコードされたデータに拡散関数を適用するため及びそこから拡散データを出力するためのエラーコードされたデータを受信するために接続された拡散手段；擬似ランダムコードを表示するデータを生成する及び出力する手段；拡散データ及び擬似ランダムコードを統合する並びに場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを出力する手段； 変換空間における映像を表示する映像データを供給する手段；その属性を決定するために映像データの少なくとも1の成分を解析する及び属性の信号代表値を出力する手段；及び、マーキング手段、属性の特性及び映像データの特性に依存する映像データにウォーターマークデータを付加するために、属性の信号代表値、映像データ及びウォーターマークデータを受信するために接続される、を具備する。

本発明のさらなる観点にしたがえば、映像を表示するデータへウォーターマークを表示するデータを適用する方法が提供される、その方法は：場所及び時間データを供給する；エラーコードされたデータを生成するために上記場所及び時間データへ順方向エラー訂正アルゴリズムを適用する；エラーコードされたデータの一部分を多数回繰り返すことにより拡散データを生成するためにエラーコードされたデータへ拡散関数を適用する；ＤＥＳコードを表示するデータを生成する；場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを生成するために拡散データ及びＤＥＳコードを統合する；変換空間のＤＣＴ係数として映像を表示する上記データを含む信号を受信する、そのデータは信号メディアにおいてエンコードされ及び圧縮された形式で受信される；装置に固有のキーを受信する；そこから映像を表示するデータを復元するために装置に固有のキーに応答する受信した信号をデコーディングする及び圧縮を解除する；その属性を決定するため及び属性の信号代表値を生成するために映像データの少なくとも１成分を解析する；属性の特性及び映像データの特性に依存する映像データへウォーターマークを付加する；変換空間におけるＤＣＴ係数として映像を表示するデータからピクセル空間における映像を表示するデータへウォーターマークされた映像データを変換する；ピクセルデータを上映に適したフォーマットに変換する；及び、フォーマットされたピクセルデータによって表示された映像を投影する、を具備する。

本発明の他の観点にしたがえば、映像を表示するデータにウォーターマークを表示するデータを適用する方法を提供する、その方法は：場所及び時間データを供給する；エラーコードされたデータを生成するために上記場所及び時間データにエラーコーディングを適用する；拡散データを生成するためにエラーコードされたデータに拡散関数を適用する；擬似ランダムコードを表示するデータを生成する；場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを生成するために拡散データ及び擬似ランダムコードを統合する；変換空間における映像を表示する映像データを供給する；属性の信号代表値を生成するためにその属性を決定するために映像データの少なくとも1の成分を解析する；及び、属性の特性及び映像データの特性に依存する映像データにウォーターマークデータを付加する、を具備する。

本発明は、そのまま上映される映画にウォーターマークを付加する装置も提供する、その装置は：映画の上映に付属し及び順方向エラーエンコーディングによって保護された第１の情報、及び映画の上映に付属し及びスクランブリングによって保護された第２の情報を含んで、ウォーターマークを表示するデータがそこで生成される、ウォーターマーク生成器；及び、データの特性に依存して実質的に映画の全てを表示する映像データにウォーターマークデータを適用するウォーターマークアプリケータ、を具備する。

本発明は、それよって表示された映画の上映のために上映装置に出力されるウォーターマークされた映像データを生成するために映画を表示するデータを適用するためのウォーターマーキングシステムをさらに提供する、そこでは、システム、映像及び映像の上映の少なくとも1を認識するシステム情報が、コンボリューショナリにエンコードされ及び拡散される、及びシステム、映像及び映像の上映の少なくとも1を認識するシステム情報が、目に見えるノイズ及びウォーターマークによる映像への他のアーティファクトの導入を最小にするために所定のレベルより低い値を有するデータを除く実質的に全ての映画を表示するデータに適用されるところの、ウォーターマークデータを生成するために暗号化される。

本発明の上記の特徴及びさらなる特徴は、添付した請求項において及びその利点とともに詳細に述べられる。そして、添付した図面を参照して与えられる本発明のイグゼンプラリ(exemplary)実施例の以下の詳細な説明を考慮することから明確にされる。

以下の説明は、本発明が具体化されることができるディジタル映画システムの全体像及び現在の好ましい実施例自体の詳細な開示の両者を提供することを目的とする。ここに示されたシステムに類似のシステムは、この出願の譲受人に譲渡された他の出願において広範に説明されている。その出願は、ＵＳＳＮ０９／５６４，１７４、題名“ディジタル映像及びオーディオ信号のエンコーディング及び記憶のための装置及び方法”及びＵＳＳＮ０９／５６３，８８０、題名“ディジタル映像及びオーディオ信号をデコーディングする装置及び方法”両者とも２０００年５月３日に提出された、を含む。その知見は、ここに引用として含まれる。

本発明を具体化するディジタル映画システム１００は、添付した図面の図１に示される。ディジタル映画システム１００は、２つの主要システムを具備する：少なくとも１の中央施設すなわちハブ１０２及び少なくとも１の上映若しくは映画館サブシステム１０４である。ハブ１０２及び映画館サブシステム１０４は、本発明と同一の譲受人に譲渡された、出願中の米国特許出願番号０９／０７５，１５２、１９９８年５月８日提出、と同様の設計である。その知見は、ここに引用として含まれる。

映像及びオーディオ情報は、圧縮され、記憶メディアに記憶され、そしてハブ１０２から映画館サブシステム１０４へ配給される。一般に、１つの映画館サブシステム１０４は、上映場所のネットワーク中の各映画館若しくは上映場所で利用される。上映場所は、映像及びオーディオ情報を受信する。そして、各上映オーディトリウム(auditorium)において採用されたある装置と同様に、ある種の中央化された装置を含む。

中央ハブ１０２では、ソース生成器１０８は、フィルムの題材を受信し、フィルムのディジタル版を生成する。ディジタル情報は、コンプレッサ／エンクリプタ(compressor/ encryptor)（ＣＥ）１１２によって圧縮され、暗号化される。そして、ハブ記憶装置１１６によって記憶メディアに記憶される。ネットワークマネージャ１２０は、モニタし、ソース生成器１０８、ＣＥ１１２、及びハブ記憶装置１１６へ制御情報を送信する。条件付きアクセスマネージャ１２４は、固有の電子キーイング情報を提供し、その結果、特定の映画館だけが特定のプログラムを見ることを認可される。

映画館サブシステム１０４では、映画館マネージャ１２８は、オーディトリウムモジュール１３２を制御する。オーディトリウムモジュール１３２からの受信された制御情報に基づいて、映画館記憶装置１３６は、再生モジュール１４０へ記憶メディアに記憶された圧縮された情報を送信する。再生モジュール１４０は、映画館記憶装置１３６から圧縮された情報を受信し、そして所定のシーケンス、サイズ及びデータレートに圧縮された情報を準備する。再生モジュール１４０は、デコーダ１４４へ圧縮された情報を出力する。デコーダ１４４は、再生モジュール１４０から圧縮された情報を入力し、復号化、圧縮解除及びフォーマッティングを実施する。そして、プロジェクタ１４８及びサウンドモジュール１５２へ情報を出力する。プロジェクタ１４８は、プロジェクタで情報を上映し、サウンドモジュール１５２は、サウンドシステムでサウンド情報を上演する。両者ともオーディトリウムモジュール１３２の制御の下で行われる。

興行において、ソース生成器１０８は、システムへディジタル化された電子映像及び／若しくはプログラムを供給する。代表的には、ソース生成器１０８は、フィルムの題材を受信し、ディジタル化された情報若しくはデータを含む磁気テープを生成する。フィルムは、映画若しくは他のプログラムのディジタル版を作るために非常に高解像度でディジタル的にスキャンされる。代表的には、周知の“テレビ映画”プロセスが映像情報を生成する、一方で、よく知られたディジタルオーディオ変換プロセシングがプログラムのオーディオ部分を生成する。これから処理される映像は、フィルムから提供される必要はなく、１枚の写真若しくは静止フレームタイプの映像、あるいは、変化する長さの映画として見られる映像を含む、一連のフレーム若しくは写真であってもよい。これらの映像は、映像プログラムとして呼ばれるものを作るために、シリーズ若しくはセットとして上映されることができる。さらに、他の題材は、視覚障害を持った観客のための映像キュートラック、外国語及び／若しくは聴覚障害を持った観客のために字幕スーパーを入れること、若しくはマルチメディアタイムキュートラックのようなものとして提供されることができる。同様に、信号、若しくはサウンド又は録音のセットは、所望のオーディオプログラムを形成するために使用される。

あるいは、高解像度ディジタルカメラ若しくは他の周知のディジタル映像生成装置あるいは方法は、ディジタル化された映像情報を提供できる。ディジタル化された映像情報を直接生成できる、ディジタルカメラの使用は、実質的に同時のライブイベントの取り込み若しくは同時配給に特に有効である。コンピュータワークステーション若しくは類似の機器も、これから配給されるグラフィック映像を直接生成するために使用されることができる。

ディジタル映像情報若しくはプログラムは、コンプレッサ／エンクリプタ１１２に渡される。コンプレッサ／エンクリプタ１１２は、事前に選択された周知のフォーマット若しくはプロセスを使用してディジタル信号を圧縮し、非常に高品質なオリジナル映像を再生成するために必要なディジタル情報の量を減少する。好ましくは、ＡＢＳＤＣＴ技術は、映像ソースを圧縮するために使用される。適切なＡＢＳＤＣＴ圧縮技術は、米国特許番号５，０２１，８９１、５，１０７，３４５、及び５，４５２，１０４に開示されており、その知見は、ここに引用として含まれる。オーディオ情報も、標準技術を使用してディジタル的に圧縮されることができ、圧縮された映像情報を時間的に同期されることができる。圧縮された映像及びオーディオ情報は、その後、１若しくはそれ以上の安全な電子的方法を使用して、暗号化され及び／若しくはスクランブルされる。

ネットワークマネージャ１２０は、コンプレッサ／エンクリプタ１１２の状況をモニタし、圧縮された情報をコンプレッサ／エンクリプタ１１２からハブ記憶装置１１６に振り向ける。ハブ記憶装置１１６は、１若しくはそれ以上の記憶装置からなる。記憶メディアは、以下のものに限定されることはないが、１若しくはそれ以上のディジタルヴァーサテルディスク（ＤＶＤ）若しくは脱着可能なハードドライブ（ＲＨＤ）を含むいかなるタイプの大容量データ記憶装置であってよい。記憶メディアに圧縮された情報を記憶すると、記憶メディアは、映画館サブシステム１０４へ、さらに詳しくは、映画館の記憶装置１３６へ、物理的に輸送される。

あるいは、圧縮された映像及びオーディオ情報は、互いに独立した連続しない若しくは別々の方法でそれぞれ記憶されることができる。すなわち、手段は、映像情報若しくはプログラムに付随するオーディオプログラムを圧縮するために及び記憶するために提供されるが、時間で分離される。同時にオーディオイメージを処理する必要性はない。予め決められた認識子若しくは認識メカニズム又はスキームは、適切に、お互いに対応するオーディオ及び映像プログラムを結合するために使用される。これが、上演の時若しくは上演イベントの期間中に、希望されるように、１若しくはそれ以上の事前に選択されたオーディオプログラムと少なくとも１の事前に選択された映像プログラムをリンキングすることを可能にする。すなわち、圧縮された映像情報と初めは時間的に同期していないが、圧縮されたオーディオは、プログラムの上演においてはリンクされ、同期される。

さらに、オーディオプログラムを映像プログラムから分離して維持管理することは、各々の言語に対して映像プログラムを再生成させずに、オーディオプログラムから映像プログラムへ複数の言語を同期させることを可能にする。さらに、独立したオーディオプログラムを維持管理することは、映像プログラムから複数のオーディオトラックのインターリービングを必要としないで複数のスピーカ構成のサポートを可能にする。

映像プログラム及びオーディオプログラムに加え、独立した宣伝プログラム、すなわちプロモプログラム(promo program)、が、システムに加えられることができる。代表的には、宣伝の題材は、上映作品よりも頻繁に変化する。独立したプロモプログラムの使用は、新しい上映映像プログラムを必要としないで宣伝の題材を更新できる。プロモプログラムは、宣伝（スライド、オーディオ、動画その他）及び映画館における予告編のような情報を備える。ＤＶＤ及びＲＨＤのような記憶メディアが大記憶容量であるため、多数のスライド若しくは宣伝の短編が、記憶されることができる。大記憶量は、目的の観客に焦点を当てた特定の映画館で見られることができる、特定のスライド、宣伝若しくは予告編として、特別注文を可能にする。

図１は、記憶装置１１６中の及び映画館サブシステム１０４への物理的輸送記憶メディア中の圧縮された情報を図示しているが、圧縮された情報若しくはその一部が、多数のワイアレス若しくは有線送信方法のいずれかを使用して映画館の記憶装置１３６へ送信されることができることが、理解されるであろう。送信方法は、衛星送信、よく知られたマルチドロップ(multi-drop)、インターネットアクセスノード、専用電話線、若しくはポイントツーポイントファイバー光ネットワークを含む。

コンプレッサ／エンクリプタ１１２のブロック図は、添付図の図２に図示される。ソース生成器１０８と同様に、コンプレッサ／エンクリプタ１１２は、中央ハブ１０２の一部若しくは独立した施設の中に置かれることができる。例えば、コンプレッサ／エンクリプタ１１２は、映画若しくはテレビ製作スタジオにあるソース生成器１０８と一緒に置かれることができる。さらに、映像若しくはオーディオ情報あるいはデータのいずれかに対する圧縮プロセスは、可変レートプロセスとして実行されることができる。

コンプレッサ／エンクリプタ１１２は、ソース生成器１０８により供給されたディジタル映像及びオーディオ情報を受信する。ディジタル映像及びオーディオ情報は、さらに処理をする前にフレームバッファ（図示されていない）に記憶されることができる。ディジタル映像信号は、映像コンプレッサ１８４へ渡される。好ましい実施例では、映像コンプレッサ１８４は、上記の米国特許番号５，０２１，８９１、５,１０７,３４５及び５，４５２，１０４に記載されたＡＢＳＤＣＴ技術を使用してディジタル映像信号を処理する。

ＡＢＳＤＣＴ技術では、色彩入力信号は、一般にＹＩＱフォーマット、ここでＹは輝度、すなわち明るさ、成分であり、及びＩとＱは、クロミナンス(chrominance)、すなわち色彩、成分である。ＹＵＶ、ＹＣ_ｂＣ_ｒ、若しくはＲＧＢフォーマットのような他のフォーマットも、使用されることができる。色彩に対する目の空間分解能が低いため、ＡＢＳＤＣＴ技術は、色彩（Ｉ及びＱ）成分をそれぞれ水平及び垂直方向に２倍だけサブサンプルする。したがって、４つの輝度成分及び２つのクロミナンス成分が、映像入力の各空間セグメントを表わすために使用される。ＡＢＳＤＣＴ技術は、４：４：４と呼ばれるフォーマットもサポートする。ここではクロミナンス成分のナノサンプリングが行われない。各成分のピクセルは、１０ビットまでの直線若しくはログスケールでディジタル的に表わされる。

輝度及びクロミナンス成分のそれぞれは、ブロックインターリーバに渡される。一般に、１６×１６ブロックが、ブロックインターリーバに渡される。これは、ディスクリートコサイン変換(discrete cosine transform)（ＤＣＴ）解析のためのデータのブロック及び合成サブブロックを生成するために、１６×１６ブロック中で映像サンプルを配列する。ＤＣＴ演算子は、時間サンプルされた信号を同じ信号の周波数表示に変換する一方法である。コンタイザ(quantizer)が、映像の周波数分布特性を利用するために設計されることができるように、周波数表示に変換することによって、ＤＣＴ技術は、非常に高いレベルの圧縮を可能にすることを示してきた。好ましくは、１個の１６×１６ＤＣＴは１次のオーダリング(ordering)に適用され、４個の８×８ＤＣＴは２次のオーダリングに適用され、１６個の４×４ＤＣＴは３次のオーダリングに適用され、そして６４個の２×２ＤＣＴは４次のオーダリングに適用される。

ＤＣＴ演算は、映像ソースに固有の空間リダンダンシ(redundancy)を減少する。ＤＣＴが実施された後で、大部分の映像信号エネルギーは、数個のＤＣＴ係数に集中される傾向がある。

１６×１６ブロック及び各サブブロックに対して、変換された係数は、ブロック若しくはサブブロックをエンコードするために必要なビット数を決めるために解析される。その後、エンコードするために最小のビット数しか必要としない、ブロック若しくはサブブロックの組み合わせが、映像セグメントを表示するために選択される。例えば、２個の８×８サブブロック、６個の４×４サブブロック、及び８個の２×２サブブロックが、映像セグメントを表示するために選択されることができる。

選択されたブロック若しくはサブブロックの組み合わせは、その後、順番に適切に配列される。ＤＣＴ係数の値は、その後、送信の準備として、周知の技術を使用して、周波数重み付け、コンティゼイション(quantization)、及びコーディング（可変長コーディングのような）、しかし限定されるのではない、のようなさらなる処理を受けることができる。圧縮された映像信号は、その後、少なくとも１の映像エンクリプタ１８８へ供給される。

ディジタルオーディオ信号は、一般にオーディオコンプレッサ１９２へ渡される。好ましくは、オーディオコンプレッサ１９２は、標準ディジタルオーディオ圧縮アルゴリズムを使用してマルチチャネルオーディオ情報を処理する。圧縮されたオーディオ信号は、少なくとも１のオーディオエンクリプタ１９６に供給される。あるいは、オーディオ情報は、転送されることができ、未圧縮のフォーマット、しかしまだディジタルである、で利用されることができる。

映像エンクリプタ１８８及びオーディオエンクリプタ１９６は、多くの周知の暗号化技術のいずれかを使用して、圧縮された映像及びオーディオ信号をそれぞれ暗号化する。映像及びオーディオ信号は、同一の若しくは異なる技術を使用して暗号化されることができる。好ましい実施例では、映像及びオーディオプログラミングの両者のリアルタイムディジタルシーケンススクランブリングを具備する、暗号化技術が使用される。

映像及びオーディオエンクリプタ１８８及び１９６において、プログラミング題材は、時間変化する電子キーイング情報（代表的には、毎秒数回変化する）を使用するスクランブラ／エンクリプタ回路によって処理される。プログラム題材若しくはディジタルデータをスクランブルするために使用された関連する電子キーイング情報を所有していない何者かに暗号解読されることなく、スクランブルされたプログラム情報は、その後、ワイアレスリンクにおいて空中を経由するように、記憶される若しくは送信されることができる。

一般に暗号化は、ディジタルシーケンススクランブリング若しくは圧縮された信号の直接暗号化を含む。用語“暗号化”及び“スクランブリング”は、互換的に使用され、種々のソースのディジタルデータストリームを処理するいかなる手段を意味することが理解される。種々のソースは、秘密キーの値の知識なしではオリジナルデータシーケンスを復元することが非常に困難であるそのような方法で、秘密ディジタル値（“キー”）を使用して生成されたシーケンスを使用する上記ディジタルストリームをスクランブルするため、カバーするため若しくは直接暗号化するための多数の暗号法の技術のいずれかを使用する。

各映像若しくはオーディオプログラムは、固有の電子キーイング情報を使用できる。電子キーイング情報は、その特定のプログラムを上映するために認可された映画館若しくは上映場所に提供され、上映場所若しくは映画館に固有の電子キーイング情報によって暗号化される。条件付きアクセスマネージャ（ＣＡＭ）１２４は、この機能を取り扱う。記憶された情報を復号化するためにオーディトリウムにより必要な暗号化されたプログラムキーは、プログラムを再生する前に認可された映画館へ送信される、若しくはそうでなければ配給される。記憶されたプログラム情報は、認可された上映期間の数日若しくは数週間前に送信されるかも知れないことに注意する。そして、その暗号化された映像若しくはオーディオプログラムキーは、認可された再生期間の直前に送信される若しくは配給されることができる。暗号化されたプログラムキーは、低データレートリンク、若しくは磁気又は光メディアディスク、スマートカード、若しくは消去可能なメモリ素子を有する他の装置のような輸送可能な記憶素子を使用して輸送されることもできる。暗号化されたプログラムキーは、特定の映画館複合体若しくはオーディトリウムがプログラムを上映することを認可されるための時間の期間を制御するような方法で供給されることもできる。

暗号化されたプログラムキーを受信する各映画館サブシステム１０４は、オーディトリウム特定キーを使用してその値を復号化する。そして、この復号化されたプログラムキーをメモリ装置若しくは他の安全を確かめたメモリに記憶する。プログラムがこれから再生される場合、映画館若しくは場所に固有の及びプログラムに固有のキーイング情報は、好ましくはシンメトリックアルゴリズムとともに使用される。シンメトリックアルゴリズムは、リアルタイムでプログラム情報を現在デスクランブルする／復号化するために暗号化された信号の準備においてエンクリプタ１１２で使用された。

さて図２に戻ると、スクランブリングに加え、映像エンクリプタ１８８は、映像プログラミングに“ウォーターマーク”若しくは“フィンガープリント”、これは本質的に通常ディジタルである、を加えることができる。これは、プログラムシーケンスへ場所に固有の及び／若しくは時間に固有の視覚認識子を挿入することを含む。すなわち、ウォーターマークは、必要な場合には違法なコピーのソースをより効果的に追跡するために、上映のために認可された場所及び時間を認識するために構成される。ウォーターマークは、再生プロセスにおいては擬似ランダム期間を除いて、頻繁に現れるようにプログラムされることができる。そして、見ている観客には見えないであろう。ウォーターマークは、転送の通常レートとして予め決められたレートで、圧縮を解除された映像若しくはオーディオ情報の上映中には知覚的には気付かれない。しかしながら、ウォーターマークは、映像若しくはオーディオ情報が、ゆっくりとした“リアルタイムでない”若しくは静止フレーム再生レートのような、実質的に通常のレートから異なるレートで上映される場合に検出できる。プログラムの認可されていないコピーが復元されるならば、ディジタルウォーターマーク情報は、認可者によって読み取られることができ、どこの映画館でコピーが作られたか決定することができる。そのようなウォーターマーク技術は、オーディオプログラムを認識するためにも適用され、使用されることができる。

圧縮され暗号化された映像及びオーディオ信号は、マルチプレクサ２００へ両者とも送られる。マルチプレクサ２００において、映像及びオーディオストリームされた情報が、映画館サブシステム１０４において時間で配列された方法で再生されるようにするために、映像及びオーディオ情報は、時間同期情報とともにマルチプレックスされる。マルチプレックスされた信号は、その後、プログラムストリームを形成するためにデータをパケッタイズする、プログラムパケッタイザ２０４によって処理される。データをパケッタイズすること、すなわち“データブロック”を形成することによって、プログラムストリームは、圧縮解除の間にブロックの受信でのエラーに対して映画館サブシステム１０４（図１参照）における圧縮解除の期間中モニタされることができる。要求は、エラーを示すデータブロックを検知するために映画館サブシステム１０４の映画館マネージャ１２８によって作られることができる。したがって、エラーが存在するのであれば、プログラム全体の代わりに、プログラムの小さな部分だけが、置き換えられる必要がある。データの小さなブロックの要求は、有線若しくはワイアレスリンクを経由して取り扱われることができる。これが、信頼性及び効率の向上をもたらす。

あるいは、プログラムの映像及びオーディオ部分は、分離したそして独立のプログラムとして取り扱われる。それゆえ、映像及びオーディオ信号をマルチプレックスするためにマルチプレクサ２００を使用する代わりに、映像信号は、分離してパケッタイズされる。このようにして、映像プログラムは、オーディオプログラムを除いて輸送されることができ、この逆も同様である。そのようにして、映像及びオーディオプログラムは、再生時においてのみ統合されたプログラムへ組み立てられる。これが、言語を変えること、封切り後のアップデート若しくはプログラム変更を提供すること、地域の標準規則に適応させるため、その他のような、種々の理由のために異なったオーディオプログラムが映像プログラムと統合されることを可能にする。映像プログラムにオーディオの異なったマルチトラックプログラムを柔軟に割り当てるこの能力が、既に配給されているプログラムを変更するときに、及び映画産業に現在適用できる大きな多重文化市場に参入するにあたって、コストを最小にするために非常に有効である。

コンプレッサ１８４及び１９２、エンクリプタ１８８及び１９６、マルチプレクサ２００、及びプログラムパケッタイザ２０４は、圧縮／暗号化モジュール（ＣＥＭ）コントローラ２０８、ここで説明した機能を実施するためにプログラムされたソフトウェア制御プロセッサによって実行されることができる。すなわち、ソフトウェア若しくはファームウェアプログラム制御の下で動作する各種のプログラム可能な電子デバイス若しくはコンピュータを含む一般化された機能ハードウェアとして構成されることができる。これらは、ＡＳＩＣを介して若しくは１若しくはそれ以上の回路カードアセンブリ、すなわち、特別なハードウェアとして構成された、のような、ある種の他の技術を使用して代わりに実行されることができる。

映像及びオーディオプログラムストリームは、ハブ記憶装置１１６へ送信される。ＣＥＭコントローラ２０８は、コンプレッサ／エンクリプタ１１２全体を制御しモニタするために基本的には応答できる。ＣＥＭコントローラ２０８は、要求された機能を実施するため、汎用ハードウェア装置若しくはコンピュータをプログラミングすることによって、若しくは特定のハードウェアを使用することによって、実行されることができる。ネットワーク制御は、ここで説明されたように、ハブ内部ネットワークを経由してネットワークマネージャ１２０（図２）からＣＥＭコントローラ２０８へ与えられる。ＣＥＭコントローラ２０８は、周知のディジタルインターフェースを使用してコンプレッサ１８４及び１９２、エンクリプタ１８８及び１９６、マルチプレクサ２００、及びパケッタイザ２０４と通信し、これらの素子の動作を制御する。ＣＥＭコントローラ２０８は、記憶モジュール１１６、及びこれらの装置間のデータ転送も制御し、モニタできる。

記憶装置１１６は、好ましくは、１若しくはそれ以上のＲＨＤ、ＤＶＤディスク若しくは他の大容量記憶メディアとして作られる。大容量記憶メディアは、一般に映画館サブシステム１０４における映画館記憶装置１１６と同様の設計である。しかしながら、この分野に知識のある者は、あるアプリケーションでは、他のメディアが、ＤＶＤ（ディジタルヴァーサタイルディスク）若しくはいわゆるＪＢＯＤ（“ジャストアバンチオブドライブ”）、しかし限定されることはない、を含んで使用されることができる。記憶装置１１６は、圧縮フェーズの期間中、プログラムパケッタイザ２０４から圧縮されそして暗号化された映像、オーディオ、及び制御データを受信する。記憶装置１１６の動作は、ＣＥＭコントローラ２０８によって管理される。

添付した図面の図３は、1若しくはそれ以上のＲＨＤ（脱着可能なハードドライブ）３０８を使用するオーディトリウムモジュール１３２の動作を示す。スピード、容量、及び利便性の理由に関して、１以上のＲＨＤ３０８ａから３０８ｎを使用することが好ましいであろう。連続してデータを読み取る場合、あるＲＨＤは、コマンドの最近の履歴に基づいて引き続く読み出しコマンドを予測する“先読み”特性を有する。この先読み特性は、ディスクから連続情報を読み出すために必要な時間を減少するのに有効である。しかしながら、ディスクから連続でない情報を読み出すために必要な時間は、ＲＨＤが予期していないコマンドを受信する場合には、増加するであろう。そのような場合には、ＲＨＤの先読み特性は、ＲＨＤのランダムアクセスメモリが一杯になることを引き起こすであろう。それゆえ、要求された情報にアクセスするためにより以上の時間を必要とする。したがって、１以上のＲＨＤを持つことは、映像プログラムのようなデータの連続したストリームを早く読み取ることができることに好都合である。さらに、オーディオプログラム、予告編、制御情報、若しくは宣伝のような、独立したＲＨＤディスクにおいて情報の第２のセットをアクセスすることは、１つのＲＨＤのそのような情報をアクセスすることが、より時間がかかるときには有利である。

このようにして、圧縮された情報は、1若しくはそれ以上のＲＨＤ３０８からバッファ２８４へ読み込まれる。再生モジュール１４０中のＦＩＦＯ−ＲＡＭバッファ２８４は、所定のレートで記憶装置１３６から圧縮された情報の一部を受信する。ＦＩＦＯ−ＲＡＭバッファ２８４は、十分な容量である。その結果、デコーダ１４４、及びその後プロジェクタ１４８が、情報でオーバーロードされない、若しくはアンダーロードされない。好ましくは、ＦＩＦＯ−ＲＡＭバッファ２８４は、約１００から２００ＭＢの容量を有する。１つのドライブから他へスイッチする際に、数秒の遅延があるために、ＦＩＦＯ−ＲＡＭバッファ２８４の使用は、実際的な必要性である。

圧縮された情報の一部分は、ＦＩＦＯ−ＲＡＭバッファからネットワークインターフェース２８８へ出力される。ネットワークインターフェース２８８は、デコーダ１４４へ圧縮された情報を供給する。好ましくは、ネットワークインターフェース２８８は、ファイバーチャネルアービトレイテッドループ(fiber channel arbitrated loop)（ＦＣ−ＡＬ）インターフェースである。あるいは、明確に図示されていないが、映画館マネージャ１２８によって制御されたスイッチネットワークは、再生モジュール１４０からの出力を受信し、所定のデコーダ１４４へデータを向ける。スイッチネットワークの使用は、いずれかの所定の再生モジュール１４０のプログラムがいずれかの所定のデコーダ１４４へ転送されることを可能にする。

プログラムがこれから見られる場合、プログラム情報は、記憶装置１３６から引き出され、映画館マネージャ１２８を経由してオーディトリウムモジュール１３２へ転送される。デコーダ１４４は、認可された映画館だけに提供された秘密キー情報を使用して記憶装置１３６から受信されたデータを復号化する。そして、ソース生成器１０８で使用された圧縮アルゴリズムの逆である圧縮解除アルゴリズムを使用して記憶された情報の圧縮を解除する。デコーダ１４４は、コンバータ（図３では示されていない）を含む。コンバータは、圧縮を解除された映像情報を投影システムによって使用される映像表示フォーマット（これはアナログ若しくはディジタルフォーマットのいずれかである）に変換する。そして、映像は、電子プロジェクタ１４８を経由して表示される。オーディオ情報も、圧縮を解除され、映像プログラムとともに再生のためにオーディトリウムのサウンドシステム１５２に供給される。

デコーダ１４４は、図３をさらに参照してより詳細にこれから説明される。デコーダ１４４は、圧縮された／暗号化されたプログラムをスクリーン若しくは表面に見えるように投影するため、及びサウンドシステム１５２を使用して音響的に上演するために処理する。デコーダ１４４は、デコーダを制御する、制御ＣＰＵ（中央プロセシングユニット）３１２を具備する。あるいは、デコーダは、映画館マネージャ１２８を介して制御されることができる。デコーダは、デパケッタイザ３１６、バッファ３１４、映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０、及びオーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２４の少なくとも1をさらに具備する。バッファは、デパケッタイザ３１６に対する情報を一時的に記憶できる。デコーダ１４４の上記で確認されたユニットの全ては、1若しくはそれ以上の回路カードアセンブリで実行されることができる。回路カードアセンブリは、プロジェクタ１４８上に若しくは隣接して搭載する内蔵型のエンクロージャにインストールされることができる。さらに、暗号法のスマートカード３２８は、ユニットに固有の暗号法のキーイング情報の転送及び記憶に関する制御ＣＰＵ３１２及び／若しくは映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０とインターフェースするものを使用されることができる。

デパケッタイザ３１６は、再生モジュール１４０、ＣＰＵ３１２及び／若しくは映画館マネージャ１２８から到着する、個々の制御、映像、及びオーディオパケットを認識し、分離する。制御パケットは、映画館マネージャ１２８へ送信されることができ、一方、映像及びオーディオパケットは、映像及びオーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２０及び３２４へそれぞれ送信されることができる。読み出し及び書き込み動作は、ばらばらに生じる傾向がある。それゆえ、バッファ３１４は、デパケッタイザ３１６から投影装置へデータをスムースにストリームするために使用される。

映画館マネージャ１２８は、映画館サブシステム１０４を構成し、その安全性を管理し、操作し、そしてモニタする。これは、プロジェクタ１４８及びサウンドシステムモジュール１５２とともに、外部インターフェース、映像及びオーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２０及び３２４を含む。制御情報は、再生モジュール１４０、ＣＰＵ３１２、映画館マネージャシステム１２８、リモートコントロールポート、若しくはオーディトリウムモジュール１３２ハウジング若しくはシャーシのようなローカルコントロール入力から来る。デコーダＣＰＵ３１２は、各オーディトリウムモジュール１３２へ割り当てられた電子キーも管理できる。オーディトリウムモジュール１３２に割り当てられた事前に選択された電子暗号キーは、電子暗号キー情報とともに使用される。電子暗号キー情報は、圧縮解除プロセスの前に映像及びオーディオ情報を復号化するために映像及びオーディオデータに埋め込まれる。好ましくは、ＣＰＵ３１２は、基本的な機能的若しくは制御素子として、各オーディトリウムモジュール１３２のソフトウェアに埋め込まれて動作する標準マイクロプロセッサを使用する。

さらに、ＣＰＵ３１２は、好ましくは、各オーディトリウムで行う上演の履歴を保存するために映画館マネージャ１２８とある種の情報を作業するため若しくは通信するために構成される。この上演の履歴に関する情報は、その後、戻りリンクを使用して、若しくは事前に選択された時間において輸送可能なメディアを経由してハブ１０２へ輸送するために利用できる。

映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０は、デパケッタイザ３１６から映像データストリームをとり、復号化を実施し、ウォーターマークを付加し、そしてスクリーン上で上演するためにオリジナル映像を再び組み立てる。この操作の出力は、一般にディジタル映画プロジェクタ１４８へ標準アナログＲＧＢ信号を提供する。代表的には、復号化／圧縮解除は、リアルタイムで実施され、プログラミング題材のリアルタイム再生を可能にする。

映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０は、ハブ１０２の映像コンプレッサ１８４及び映像エンクリプタ１８８によって実施された操作を逆転するために、映像データストリームを復号化し、圧縮を解除する。各オーディトリウムモジュール１３２は、同じ映画館サブシステム１０４の他のオーディトリウムモジュール１３２から異なったプログラムを処理でき、上映できる。あるいは、１若しくはそれ以上のオーディトリウムモジュール１３２は、同じプログラムを同時に処理でき、上映できる。オプションとして、同じプログラムは、複数のプロジェクタで上映されることができ、複数のプロジェクタは、お互いに相対的に時間を遅らせることができる。

復号化プロセスは、映像情報を復号化するためにデータストリームに埋め込まれた電子キーとともに事前に提供されたユニットに固有の及びプログラムに固有の電子暗号キー情報を使用する。各映画館サブシステム１０４は、各オーディトリウムモジュール１３２で上映されることを認可された全てのプログラムに対して必要な暗号キー情報とともに提供される。

マルチレベル暗号キーマネージャは、特定のプログラムを上映するために特定の上演システムを認可するために使用される。このマルチレベルキーマネージャは、代表的には、各々の認可された映画館マネージャ１２８、特定の映像及び／若しくはオーディオプログラム、及び／若しくは映像及び／若しくはオーディオプログラムで時間変化する暗号キーシーケンスに特定される電子キー値を利用する。“オーディトリウムに固有の”電子キー、代表的には５６ビット若しくはさらに長い、は、各オーディトリウムモジュール１３２にプログラムされる。

このプログラミングは、使用するキー情報を輸送し、上演するためのいくつかの技術を使用して実行されることができる。例えば、上記で説明した戻りリンクは、条件付きアクセスマネージャ１２４から暗号情報を転送するためにリンクを経由して使用されることができる。あるいは、スマートカード３２８、プレプログラムされたフラッシュメモリカード、及び他の周知の携帯記憶装置のようなスマートカード技術は、使用されることができる。

例えば、スマートカード３２８は、一旦カードにロードされると、この値が、スマートカードメモリから読み出せないように設計されることができる。

物理的及び電子的安全手法は、このキー情報を窃盗することを防止するため、及び企てられた窃盗若しくは危険を検出するために使用される。キーは、検出された窃盗の企てのイベントにおいて消去されることができるような方法で記憶される。スマートカード回路は、復号化アルゴリズム、代表的には、データ復号化標準（ＤＥＳ）、のソフトウェア実行を含むマイクロプロセッサコアを含む。スマートカードは、そこに供給された値を入力でき、カードに搭載されたＤＥＳアルゴリズム及び事前に記憶されたオーディトリウムに固有のキーを使用してこれらの値を暗号化（若しくは復号化）し、そしてその結果を出力する。あるいは、スマートカード３２８は、映画館サブシステム１０４の回路に暗号化された電子キーイング情報を単に転送するために使用されることができる。映画館サブシステム１０４は、映像及びオーディオ復号化プロセスによる使用のためにこのキー情報の処理を実施する。

映像プログラムデータストリームは、逆ＡＢＳＤＣＴアルゴリズム若しくは中央ハブコンプレッサ／エンクリプタ１１２で使用された映像圧縮と対称的な他の圧縮解除プロセスを使用してダイナミックな映像の圧縮解除を受ける。映像圧縮が、ＡＢＳＤＣＴアルゴリズムに基づいているのであれば、圧縮解除プロセスは、可変長デコーディング、逆周波数重み付け、逆コンティゼイション、逆差分カドツリー変換、ＩＤＣＴ、及びＤＣＴブロックコンバイナデインターリービングを含む。圧縮解除に使用されるプロセシング素子は、ＡＳＩＣ若しくは１若しくはそれ以上の回路カードアセンブリのようなこの機能に対して構成された専用の特殊なハードウェアに与えられることができる。あるいは、圧縮解除プロセシング素子は、標準素子若しくは種々のディジタルシグナルプロセッサ若しくはプログラマブル電子デバイス若しくは特殊機能ソフトウェア若しくはファームウェアプログラミングの制御の下で動作するコンピュータを含む一般的なハードウェアとして与えられることができる。複数のＡＳＩＣは、高映像データレートをサポートするために平行して映像情報を処理するために与えられることができる。

ディジタルウォーターマークは、映像がプロジェクタによる表示のために出力される前に、映像データに適用される。ウォーターマークは、データが表現する映像の表示のためにプロジェクタ１４８に出力される前に、映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０によって適用される。

添付した図面の図４を参照して、ウォーターマークを映像に適用するためのデクリプタ／デコンプレッサ３２０の関連する部分が、そこに示されている。デクリプタ／デコンプレッサ３２０は、圧縮されたデータインターフェース（ＣＤＩ）４０１を具備する。ＣＤＩ４０１は、デパケッタイザ３１６（図３参照）からデパケッタイズされ、圧縮され、そして暗号化されたデータを受信する。データは、動き回って、突然に処理される傾向がある。そうして、受信されたデータは、それが必要とされるまでランダムアクセスストア４０２に記憶される。ストア４０２は、好ましくはＳＤＲＡＭデバイス若しくは類似のものである。ＳＤＲＡＭストア４０２に入力されたデータは、映像データの圧縮された及び暗号化された版に対応する。ストア４０２は、それゆえ、多数の映像フレームに対応するデータを記憶することが可能であるほど（相対的に言って）非常に大きい必要がない。

時々、データは、ＣＤＩ４０１によってストア４０２から取り出され、ＤＥＳ（データ暗号化標準）キーを使用して復号化される、復号化回路４０３へ出力される。ＤＥＳキーは、中央施設１０２（図１参照）において実施される暗号化に固有である。そして、それゆえ、入ってくるデータが復号化されることを可能にする。そのデータも、中央施設から送信される前に、圧縮される。ハフマン若しくはラン長エンコーディングを含む無損失技術を使用して、及び／若しくはブロックにあるデータの値が２のべき乗（すなわち、２若しくは４若しくは８、等）により割り算されるブロックコンティゼイションを含む損失のある技術を使用する。デクリプタ／デコンプレッサ３２０は、それゆえ、デコンプレッサ、例えば、復号化されたデータの圧縮を解除する逆コンティゼイションブロック（ハフマン／ＩＱＢ）デコンプレッサ４０４を具備する。ハフマン／ＩＱＢデコンプレッサ４０４からの圧縮を解除されたデータは、ＤＣＴドメインにおける映像データを表示する。

システムは、既に、データを圧縮するためにＤＣＴ圧縮技術、特に前述のＡＢＳＤＣＴ圧縮技術、を実施するための必要なハードウェア及びソフトウェアを具備するので、同一のものが、ＤＣＴドメインにおいて画像にウォーターマークを埋め込むために使用される。他の変換は、当然、使用できるが、ハードウェアが既にシステム中にあるので、これが最もコスト効率がよい解を与える。

デコンプレッサ４０４からのデータは、それゆえ、以下に詳細を説明する方法でウォーターマークが適用されるウォーターマークプロセッサ４０５へ入力される。その後、ウォーターマークプロセッサ４０５からのデータは、データがＤＣＴドメインからピクセルドメイン中の映像データに変換される、逆ＤＣＴ変換回路４０６へ入力される。

このようにして生成されたピクセルデータは、フレームバッファインターフェース４０７及び付随するＳＤＲＡＭストア４０８へ入力される。フレームバッファインターフェース４０７及び付随するストア４０８は、バッファとして働く。そこでは、ピクセルデータは、ピクセル映像プロセッサ４０９によって映像の表示のために適したフォーマットに再構成するために保持される。ＳＤＲＡＭストア４０８は、圧縮されたデータインターフェース４０１に付随するＳＤＲＡＭストア４０２のサイズと類似のサイズのものである。しかしながら、フレームバッファインターフェース４０７へのデータ入力がピクセルドメインにおける映像を表示するため、映像フレームの比較的少数のデータだけがＳＤＲＡＭストア４０８に記憶されることができる。フレームバッファインターフェース４０７の目的が、逆ＤＣＴ回路からのデータを単に記録するためであり、そして上映のレートでピクセル映像プロセッサ４０９によって再フォーマッティングするために与えることであるため、問題ではない。

圧縮を解除された映像データは、ディジタルからアナログ変換へ行く。そしてアナログ信号は、映像データにより表現される映像の上映のためにプロジェクタ１４８に出力される。プロジェクタ１４８は、スクリーン上にプログラムの電子的表現を上映する。高品質プロジェクタは、光若しくは映像情報を処理するための液晶光バルブ（ＬＣＬＶ）法のような、先端技術に基づく。プロジェクタ１４８は、代表的には、標準の赤−緑−青（ＲＧＢ）ビデオ信号フォーマットで、映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０から映像信号を受信する。あるいは、ディジタルインターフェースは、ディジタルからアナログへのプロセスの必要性を回避してプロジェクタ１４８へ圧縮を解除されたディジタル映像データを搬送するために使用されることができる。制御及びプロジェクタ１４８のモニタリングのための情報転送は、代表的にはコントローラ３１２からディジタルシリアルインターフェースを介して提供される。

添付した図面の図５は、ウォーターマークプロセッサ４０５をより詳細に示す。ウォーターマークプロセッサ４０５は、レジスタがウォーターマーク認識情報を記憶する係数モジュレータを構成でき、そして、どのリールにマークするか及びどの程度強くするかの決定がなされる。

ウォーターマークプロセッサ４０５は、データが上映のためにプロジェクタへ出力される前に、ビデオの連続したフレームへ目に見えないプロジェクタ認識コード及び時間スタンプを埋め込む。この認識コーディングは、解像度のスケーリング及びクロッピング(cropping)のような基本的な映像操作に対抗できる。フレーム間アベレージング、複数ソースからのセグメントの共謀(collusion)、及び映像ワーピングのような、より複雑なアタックは、可能であるが、偶然のビデオ侵害者のリソースを超える。ウォーターマーキング情報は、ビデオデータにウォーターマークに含まれる情報が、５分より大きくない期間の映画プログラムのいかなる連続したセグメントの間に、読み取り可能であるような方法でビデオデータに挿入される。

ウォーターマークプロセッサ４０５は、プログラムキーにカギを掛けられるＤＥＳエンジンを採用する。これは、３つの目的を働く。第１に、シーケンスが非線形ノイズ生成器に結び付けられるため、ウォーターマークパターンは、予想できない。第２に、他のプログラムが危うくされる若しくはウォーターマーク技術に気付くにもかかわらず、ウォーターマークは、個々のプログラムに固有であり、侵害者がそれを窃盗できないことを確実にする。第３に、ウォーターマークは、ノイズのようなランダムシーケンス、すなわち、ＤＥＳエンジンによって生成されたコード、でマスクされているため、気付かれない。

ビデオ侵害者は、彼が盗んでいる映画題材がある種のウォーターマークを含むであろうことを知っていると仮定する。彼は、それに気付くことができない若しくは映像から取り除くことができない、しかし以下の方法のいくつか若しくは全てを使用してそれを変えることができるであろう。

解像度スケーリング及びクロッピングのような基本的な操作は、プログラムがビデオカメラ若しくは類似の装置へ記録される場合に生じる。ディジタル映画上映フォーマットは、２５６０×１０８８の大きさであろう、最大の大衆的な装置は、最大８００×６００ピクセル（ＳＶＨＳ）に制限される。これは、解像度のスケーリング操作及びおそらくクロッピング操作をも示唆する。ビデオ侵害者は、映像の全体幅（レターボックスフォーマット）若しくはその一部分（パン及びスキャン）を取り込むかを決定できる。

インターフレームアベレージングのような複雑な操作は、同一のシーンからの２つのビデオフレームが、ウォーターマークされている領域を平均するために使用される場合に生じる。このインターフレームアベレージングの一形式は、ビデオカメラ中のチャージカップルドデバイス（ＣＣＤ）がプロジェクタの２４若しくは３０ｆｐｓを自身の内部リフレッシュレートに変換する場合に生じることがある。

他の１つの複雑な操作アタックは、同一のプログラムシーケンスが、異なるウォーターマーク認識コードを有する異なるプロジェクタから取り込まれる場合に生じることができる。フレームの複数のセットは、フレームのいずれの部分がマークされるかを認識するため及び平均するために比較されることができる。このスキームの一変形、共謀は、マークされた部分を認識するためにプログラムの２つのコピーを使用し、そして、第３のコピーの偽のサインを作るためにそれらを変形する。さらに複雑な操作、映像ワーピング、は、フレーム毎の幾何学的変換を使用することを含む。このスキーム下では、映像ビットは、新しい場所へわずかに動き、その結果、映像が触れられていないように見える。しかし、ウォーターマーク検出器は、ビットの場所を見つけられない。

ウォーターマークプロセッサ４０５は、ウォーターマーキングプロセスで使用された変数を保持する、複数のレジスタ４２１から４２５を具備する。レジスタ４２１及び４２２は、それぞれプロジェクタ（どの及びどこの映画館で）を認識するデータ、及びプログラムの上映時間のデータを保持する。プロジェクタのアイデンティデータ及び時間スタンプデータは、順方向エラー訂正、すなわち、コンボルーショナルコーディング(convolutional coding)、が適用されるエラー訂正ユニット４２７へ入力される。訂正ユニット４２７からのエラー訂正されたデータは、レジスタ４２３からの拡散因子とともに拡散ブロック４２９へ入力される。拡散ブロック４２９は、短期間操作に対してもっとしっかりとしたウォーターマークされたデータを作るために、訂正ユニット４２７からのビットを拡散する。拡散ブロック４２９によって実施された拡散関数は、例えば、次のビットへ移動する前に、複数回それぞれの入力されたビットを２倍にできる。これが、フレームごとのベースでコードを変化させてフレーム中でデータが拡散されること、若しくは、所定の数のフレームの後にコードを変化させて数フレームにわたってデータが拡散されることを可能にする。

ウォーターマークプロセッサ４０５は、ＤＥＳエンジン４３２も具備する。ＤＥＳエンジン４３２は、ＤＥＳ復号化ユニット４０３（図４参照）によって使用されたＤＥＳコードに全く無関係なＤＥＳコードを生成する。ＤＥＳエンジン４３２によって生成されたＤＥＳキーは、映画が上映される映画館及び／若しくはプロジェクタＩに固有であるが、ＤＥＳ復号化ユニット４０３によって使用されたＤＥＳキーは、中央施設（図１参照）からのデータの暗号化及び復号化に付属する。

ＤＥＳエンジン４３２は、映画ビット中にウォーターマークデータを埋め込む擬似ランダムノイズ（ＰＮ）シーケンスを生成するために使用される。プログラムキーは、プログラムの開始時にレジスタ４２４からＤＥＳエンジン４３２にロードされ、プログラム期間を通して使用される。各フレームの始まりに、初期ベクトルは、現在のフレーム数とともにロードされる。ＤＥＳエンジン４３２は、出力フィードバックモードで設定される。このようにして、長期間ＰＮシーケンスは、それぞれのプログラムのフレーム毎に固有であるように生成される。このようにして生成されたロングＰＮシーケンスは、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）コンバイナ４３３に出力される。ＸＯＲコンバイナ４３３では、ロングＰＮシーケンスは、拡散ブロック４２９からのデータとビット毎のベースで統合される。

アンプリチュード(amplitude)制御ブロック４３４は、各ＤＣＴ係数がマークされたレベルを認識する。アンプリチュード制御は、各ＤＣＴ係数の大きさを決定することにより、及びＤＣＴ係数の大きさをルックアップテーブル中のインデックスデータに使用することによって達成される。係数の大きさは、係数の絶対値のｌｏｇ_２として決定される。ウォーターマークの強度が、オリジナル映像のＤＣＴ係数の強度値に依存するため、ＤＣＴ変換ドメインは、ウォーターマークが適用できるという利点を有する。ウォーターマークは、大きな強度値を持つＤＣＴ係数では強く作られ、そして小さなＤＣＴ値を持つ領域では弱められる。

いかなる色成分が使用されることができるが、アンプリチュード制御ブロック４３４へ（及び実際にはウォーターマークプロセッサ４０５へ）入力される映像の輝度（Ｙ）成分に対するＤＣＴ係数だけを、図５は図示する。この実施例では、映像の色彩の異なる成分（Ｃ_Ｒ及びＣ_Ｂ）に関係するＤＣＴ係数は、ウォーターマークプロセッサ４０５を完全にバイパスする。これは、色彩の異なる成分（Ｃ_Ｒ及びＣ_Ｂ）は、それ自身で意味のある映像を生成するために使用されることができないが、輝度（Ｙ）成分は、映像の白黒版を作るために使用されることができるためである。Ｙ成分に対するＤＣＴ係数を処理することは、処理オーバーヘッドを減少する。他の実施例では、Ｃ_Ｒ及び／若しくはＣ_Ｂ成分は、ウォーターマークプロセッサへ入力される。

アンプリチュード制御ブロック４３４は、マーキング制御ブロック４３６へ渡されるアンプリチュード値を生成する。マーキング制御ブロック４３６は、マークすべき成分の実際の選択を制御する。これが、どちらのＤＣＴ係数がマークされ、どのタイプのサブブロックの中にあるかを決定する。ブロックが、視覚的に意味があるか否かにかかわらず、いずれかのブロックサイズ（１６×１６、８×８、４×４、２×２）が、マークされることができる。ある実施例では、視覚的に意味のある及び他のブロックの両者が、マークされる。他の実施例では、視覚的に意味のあるブロックは、マークされない。マーキング制御ブロック４３６は、ウォーターマークビットがゼロ（０）であるならば、ＸＯＲコンバイナ４３３からのウォーターマーク値を負の値（−１）に、ウォーターマークビットが１（１）であるならば、正の値（＋１）に変換する。マーキング制御ブロック４３６は、ウォーターマークデータが輝度成分に対するＤＣＴ係数に実際に取り込まれるか否かも決定する。このため、マーキング制御ブロックは、ＤＣＴ係数に付属する他の情報（ブロックサイズを含む）とともに、係数の値及び／若しくはアンプリチュード制御ブロックからのアンプリチュード値を調査する。一般に、ウォーターマーキングは、映像にノイズを導入するであろうことのため、そのｌｏｇ_２がゼロである係数には適用されない。そのようなノイズは、おそらく映像において見えるであろうし、それゆえ受け入れることができない。ウォーターマーキングがこれから適用される場合、正（＋１）若しくは負（−１）の値が輝度（Ｙ）データに加えられる。

マーキング制御ブロック４３６からのデータ出力は、加算器４３８へ入力される。加算器４３８では、データ出力が、映像の輝度成分に対するＤＣＴ係数へ加えられる。このようにして、ウォーターマークデータは、まだＤＣＴドメイン中であるが映像データに適用される。ＤＣ成分から離れて、全てのＤＣＴ成分は、ウォーターマークデータの適用に対する候補として考えられる。データは、他のものの間にある係数のアンプリチュードに依存して適用される。各ＤＣＴ係数が映像中のいくつかのピクセルに寄与するため、ＤＣＴ係数へのウォーターマーキングデータの適用は、映像中の領域へ影響を持つであろう。それゆえ、ウォーターマーキングが、映像の実質的に全体に、その選択された部分だけでなく適用される。これが、上記に説明したもののようなアタックに対してより強さのあるウォーターマーキングを作るように向ける。

ウォーターマークが、上映に関する認可された場所及び時間を示すために、必要な場合に不法なコピーのソースをより効率的に追跡するために作られることを、適切な技能を有する者は、上記のことを歓迎するであろう。ウォーターマークは、しばしば現れることができる、しかし再生プロセスにおける決定的な期間を除いて、観客には見ることができない。ウォーターマークは、変換の通常のレートとして予め決められたレートで圧縮を解除された映像若しくはオーディオ情報の上映の期間中には知覚的には気付かれない。しかしながら、ウォーターマークは、より遅い“ノンリアルタイム”若しくは静止画再生レートのような通常のレートとは実質的に異なるレートで映像若しくはオーディオ情報が上映される場合、知覚的ではないが、検出されるであろう。プログラムの認可されていないコピーが復元されれば、ディジタルウォーターマーク情報は、認可された者によって読み取られることができ、そしてコピーが作られた映画館が決定されることができる。

ウォーターマークプロセッサ４０５によってこのようにして生成されたウォーターマークされたＤＣＴデータは、逆ＤＣＴユニット４０６に入力される。逆ＤＣＴユニット４０６では、既に図４を参照してここで説明したように、ピクセルデータへ変換される。このようにして、映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０は、入ってきたデータを暗号化するため働き、それを圧縮し、ウォーターマークを適用し、データをＤＣＴドメインからピクセルドメインへ変換し、そして、プロジェクタ１４８による映像の上映に適したフォーマットへピクセルを再構築する。

図３に示されたオーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２４は、オーディオ信号にはウォーターマーク若しくはフィンガープリントを表示するデータが適用されていないけれども、オーディオデータを同様な方法で操作する。もちろん、望まれるのであれば、そのようなウォーターマーク技術が、オーディオプログラムを認識するために適用される若しくは使用されることもできる。オーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２４は、デパケッタイザ３１６からオーディオデータストリームを取り出し、復号化を実施し、そして映画館のスピーカ若しくはオーディオサウンドシステム１５２での上演のためにオリジナルオーディオを再構成する。この操作の出力は、サウンドシステム１５２へ標準ラインレベルオーディオ信号を提供する。

映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０と同様に、オーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２４は、ハブ１０２のオーディオコンプレッサ１９２及びオーディオエンクリプタ１９６によって実施された操作の逆を行う。暗号法のスマートカード３２８からの電子キーをデータストリームに埋め込まれた電子キーとともに使用して、デクリプタ３２４は、オーディオ情報を復号化する。復号化されたオーディオデータは、その後圧縮を解除される。

オーディオ圧縮解除は、オーディオ圧縮に対して中央ハブ１０２において使用したものと対照的なアルゴリズムで実施される。もし存在するならば、複数のオーディオチャネルが圧縮を解除される。オーディオチャネルの数は、個々のオーディトリウム若しくは上映システムの多重音サウンドシステム設計に依存する。追加のオーディオチャネルは、多重言語オーディオトラック及び視覚障害のある観客のためのオーディオキューのような目的に対する拡大したオーディオプログラミングに対して中央ハブ１０２から送信されることができる。そのシステムは、マルチメディア特別効果トラック、字幕スーパー、及び聴覚障害のある観客のための特別の視覚キュートラックのような目的に対する映像プログラムに同期した追加のデータトラックも供給する。

前述したように、オーディオ及びデータトラックは、映像プログラムに時間同期されることができる若しくは直接時間同期することなく非同期的に上映されることができる。映像プログラムは、１個のフレーム（すなわち、静止画）、１個のフレーム静止画のシーケンス、若しくは短時間若しくは長時間の映画シーケンスを構成することができる。

必要であれば、オーディオチャネルは、オーディオ遅延素子へ供給される。オーディオ遅延素子は、適切な映像フレームとオーディオを同期させるために必要に応じて遅延を挿入する。その後、各チャネルは、サウンドシステム１５２への“ラインレベル”出力として知られているものを供給するためにディジタルからアナログへの変換を通過する。すなわち、適切なアナログレベル若しくはフォーマット信号は、適切なサウンドシステムを駆動するためにディジタルデータから生成される。ラインレベルオーディオ出力は、代表的には大多数の映画館サウンドシステムに見られる標準ＸＬＲ若しくはＡＥＳ／ＥＢＵコネクタを使用する。

図３に戻って参照すると、デコーダシャーシ１４４は、ファイバーチャネルインターフェース２８８、デパケッタイザ３１６、デコーダコントローラ若しくはＣＰＵ３１２、映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０、オーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２４、及び暗号法のスマートカード３２８を含む。デコーダシャーシ１４４は、安全で、自己内蔵型のシャーシである。これは暗号化スマートカード３２８インターフェース、内部電源及び／若しくは整流器、冷却ファン（必要に応じて）、ローカル制御パネル、及び外部インターフェースも搭載する。ローカル制御パネルは、ＬＥＤ表示素子を搭載したメンブレンスイッチフラットパネルのような各種の周知の入力装置のいずれかを使用することができる。ローカル制御パネルは、代表的にはサービス若しくはメンテナンスのためにシャーシの内部へ入ることができるヒンジの付いた出入りドアの一部分を使用する若しくは形成する。このドアは、認可されていない者の進入、泥棒、若しくはシステムの窃盗を防止するための安全ロックを有する。インストールの間、暗号化キーイング情報（オーディトリウムに固有のキー）を含んでいるスマートカード３２８は、デコーダシャーシ１４４の内部へインストールされ、ロックされたフロントパネルの後ろで安全にされる。暗号化法のスマートカードスロットは、安全にされたフロントパネルの内部でのみアクセスできる。映像デクリプタ／デコンプレッサ３２０からプロジェクタ１４８へのＹＩＱ信号出力は、デコーダシャーシ１４４がプロジェクタハウジングにマウントされている一方で、ＹＩＱ信号がアクセスされないような方法で、デコーダシャーシ１４４の内部で安全に接続される。安全インターロックは、プロジェクタ１４８に正しくインストールされていない場合に、デコーダ１４４の操作を防止するために使用されることができる。

サウンドシステム１５２は、映画館のスピーカにおいてプログラムのオーディオ部分を上演する。好ましくは、サウンドシステム１５２は、オーディオデクリプタ／デコンプレッサ３２４から、ディジタル若しくはアナログフォーマットのいずれかで、１２チャネルまでの標準フォーマットオーディオ信号を受信する。

あるいは、再生モジュール１４０及びデコーダ１４４は、１個の再生デコーダユニット１３２に統合されることができる。再生モジュール１４０とデコーダモジュール１４８とを統合することは、１個のＣＰＵ（２９２若しくは３１２）だけが、再生モジュール１４０及びデコーダ１４４の両方の機能を行うために必要であるという点で、省コスト及び省アクセスタイムになる。再生モジュール１４０とデコーダ１４４とを統合することは、ファイバーチャネルインターフェース２８８を使用することも必要ない。

複数の観賞場所が希望されるならば、いずれかの記憶装置１３６にある情報は、時間においてお互いに相対的な予め選択されたプログラム可能なオフセット若しくは遅延で異なるオーディトリウムへ１個の映像プログラムの圧縮された情報を送信するために構成される。１個の映像プログラムが、実質的に同時に選択された複数のオーディトリウムで上映される場合、これらの予め選択されたプログラム可能なオフセットは、実質的に等しく若しくはゼロ若しくは非常に小さく作られる。他の時間においては、非常に柔軟な上映のスケジューリングを提供するために、これらのオフセットは、記憶装置の構成及び容量に依存して数分から数時間のどこかに設定できる。これは、映画館複合体が、封切映画のような上映イベントに対する市場要求により良く向けられることを可能にする。

映画館マネージャ１２８は、添付した図面の図６により詳細に示される。図６に変わって、映画館マネージャ１２８は、全体の上映若しくは映画館サブシステム１０４、あるいは映画館複合体の中の1若しくはそれ以上のオーディトリウムモジュール１３２の動作制御及びモニタリングを提供する。映画館マネージャ１２８は、1若しくはそれ以上の受信された個々の映像及びオーディオプログラムからプログラムセットを作るためにプログラム制御手段若しくはメカニズムも使用することができる。個々の映像及びオーディオプログラムは、認可された間隔の期間中にオーディトリウムシステムにおける上映のために計画される。

映画館マネージャ１２８は、映画館マネージャプロセッサ３３６を具備し、中央ハブ１０２へメッセージを送り返すために、少なくとも1のモデム３４０、若しくは戻りリンクとインターフェースをする他の装置をオプションとして含むことができる。映画館マネージャ１２８は、モニタ及びキーボードのようなユーザーインターフェースデバイスのような視覚的上映素子を含むことができる。それは、映画館複合体マネージャオフィス、チケット売り場、若しくは映画館運営に便利ないずれかの他の適切な場所に置くことができる。

映画館マネージャプロセッサ３３６は、一般に標準の汎用若しくはビジネスグレードのコンピュータである。映画館マネージャプロセッサ３３６は、ネットワークマネージャ１２０及び条件付きアクセスマネージャ１２４（図１参照）と通信する。好ましくは、モデム３４０は、中央ハブ１０２と通信するために使用される。モデム３４０は、一般にプロセッサ中に存在する若しくは接続される標準電話線モデムであり、そして、中央ハブ１０２へ通信を戻すために標準の２つの電話線を接続する。あるいは、映画館マネージャプロセッサ３３６と中央ハブ１０２との間の通信は、インターネット、個人的若しくは公衆データネットワーキング、ワイアレス、若しくは衛星通信システムのような他の低データレート通信方法を使用して送信されることができる。これらの代替手段に対して、モデム３４０は、適切なインターフェース構造を提供するために構成される。

映画館マネージャ１２８は、各オーディトリウムモジュール１３２が各記憶装置１３６と通信することを可能にする。映画館管理モジュールインターフェースは、バッファメモリを含むことができる。その結果、情報バーストは、映画館マネージャインターフェース１２６を使用して映画館記憶装置１３６から高データレートで転送されることができ、及びオーディトリウムモジュール１３２の他の素子によってより低いレートで処理されることができる。

映画館マネージャ１２８とネットワークマネージャ１２０及び／若しくは条件付きアクセスマネージャ１２４との間で通信された情報は、訂正することができないビットエラーを表す映画館サブシステム１０４によって受信された情報のある部分を再送信する、情報をモニタ及び制御する、オペレーションレポート及びアラーム、及び暗号法のキーイング情報の要求を含む。通信されたメッセージは、盗み聞きタイプの安全及び／若しくは実証若しくは認証を供給するために暗号的に保護されることができる。

映画館マネージャ１２８は、再生／上映、安全、及びネットワーク管理機能の制御を含む、上映システムの完全自動操業を提供するために構成されることができる。映画館マネージャ１２８は、チケット予約及び販売、利権操作、及び環境制御のような周辺の映画館機能の制御も提供できる。あるいは、手動調停は、映画館操業のあるものを追加制御するために使用されることができる。映画館マネージャ１２８は、これらの機能の制御若しくは調整のために映画館複合体におけるある種の既存の制御自動化システムともインターフェースすることができる。使用されようとしているシステムは、周知であるように、利用できる技術及び個々の映画館の必要性に依存するであろう。

映画館マネージャ１２８若しくはネットワークマネージャ１２０の制御のいずれかを介して、本発明は、一般に複数の上映プロジェクタにおいて記録されたプログラミングの同時再生及び上映をサポートする。さらに、映画館マネージャ１２８若しくはネットワークマネージャ１２０の制御の下で、複数回の再生に関するプログラムの認可は、映画館サブシステム１０４が１回だけプログラミングを受信する必要があるだけであるが、しばしば行われることができる。安全管理は、各プログラムに認められる上映の時間及び／若しくは再生の回数を制御できる。

ネットワークマネージメントモジュール１１２による映画館マネージャ１２８の自動化された管理を介して、手段は、プログラムを自動的に記憶し、上映するために提供される。さらに、中央施設から離れた場所から制御素子を使用してある種の予め選択されたネットワーク操業を制御する能力がある。例えば、テレビジョン若しくは映画スタジオは、自動化することができ、スタジオオフィスのような、中央の場所からフィルム若しくは他のプレゼンテーションの配給を管理することができる。そして、市場要求における早い変化、若しくはプレゼンテーションに対する反応、若しくはこの分野において理解される他の理由に対してプレゼンテーションをほとんど直ちに変化させる。

映画館サブシステム１０４は、映画館インターフェースネットワーク（図示されていない）を使用してオーディトリウムモジュール１３２と接続されることができる。映画館インターフェースネットワークは、映画館サブシステム１０４においてプログラミングのローカル配送を提供するローカルエリアネットワーク（電子的若しくは光学的）を具備する。プログラムは、各記憶装置１３６に記憶され、映画館サブシステム１０４の1若しくはそれ以上のオーディトリウムモジュール１３２へ映画館インターフェースネットワークを経由して配送される。映画館インターフェースネットワーク１２６は、妥当なデータ変換レート、接続性、及び、アービトレイテッドループ(arbitrated loop)、スイッチされた、若しくはハブに向けられたネットワークのような信頼性を表す、多くの標準ローカルエリアネットワーク構造のいずれかを使用して実行されることができる。

図１に示されたように、各記憶装置１３６は、再生及び上映を認可されているプログラミング題材のローカル記憶装置を提供する。記憶システムは、各映画館システムにおいて中央化されることができる。この場合、映画館記憶装置１３６は、映画館サブシステム１０４が1若しくはそれ以上のオーディトリウムにプレゼンテーションイベントを作ることを可能にし、同時にいくつかのオーディトリウムにわたり共有されることができる。

容量に依存して、映画館記憶装置１３６は、同時にいくつかのプログラムを記憶できる。映画館記憶装置１３６は、いずれかのプログラムが、いずれかの認可された上映システム（すなわち、プロジェクタ）で再生され及び上映されることができるような方法でローカルエリアネットワークを使用して接続されることができる。同一のプログラムも、２若しくはそれ以上の上映システムにおいて同時に再生されることができる。

好ましい実施例を引用することによって、発明がこのように説明されると、該当する実施例は、例示的なだけであることが良く理解されるであろう。そして、適切な知識及びスキルを有する者に起きるであろう変更及び変形は、添付された請求項及びそれと同等のものに示されたように、発明の精神及び範囲から逸脱しないで実施されることができる。

図１は、ディジタル映画システムのブロック図を示す。 図２は、図１のシステムにおいて使用されたコンプレッサ／エンクリプタ回路のブロック図である。 図３は、図１のシステムにおいて使用されたオーディトリウムモジュールを示す。 図４は、映像データにウォーターマークを適用する暗号化／復号化ユニットの部分を表わすブロック図である。 図５は、図４の暗号化／復号化ユニットのウォーターマークユニットを表わすブロック図である。及び 図６は、図１のシステムにおいて使用された映画館マネージャ及びそれに付随したインターフェースを表わすブロック図である。

符号の説明

１００…ディジタル映画システム，
１１２…コンプレッサ／エンクリプタ，
１３２…オーディトリウムモジュール。

Claims (59)

1. 映像を表示するデータにウォーターマークを表示するデータを適用する装置であって、その装置は、以下を具備する：
   場所及び時間データのソース；
   上記場所及び時間データに順方向エラー訂正アルゴリズムを適用するため及びそこからエラーコードされたデータを出力するための該場所及び時間データを受信するために接続されたエラーコーディングユニット；
   該エラーコードされたデータの一部分をそこから多数回繰り返し出力することにより拡散データを生成するために該エラーコードされたデータを拡散するための該エラーコードされたデータを受信するために接続されたコード拡散ユニット；
   プログラムキーデータのソース及び映画において各フレーム又は所定の数のフレームのいずれかを一義的に認識するフレームインデックスデータのソース；
   そこから該フレームインデックスデータを受信するためそして該フレームインデックスデータ及び該プログラムキーデータに依存してＤＥＳコードを表示するデータを生成するため及び出力するために該ソースに接続されたＤＥＳコード生成器；
   該拡散データ及び該ＤＥＳコードを統合するため並びに場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを出力するためのコンバイナ；
   変換空間のＤＣＴ係数として映像を表示する上記データを含む信号を受信するため、そのデータは信号メディアにおいてエンコードされた及び圧縮された形式で受信される、及び装置に固有のキーを受信するための受信機；
   そこから映像を表示する該データを復元するために該受信した信号をデコーディングするため及び圧縮を解除するための該装置に固有のキーに応答するデコーディング回路；
   その属性を決定するために及び該属性の信号代表値を出力するために該映像データの少なくとも１成分を解析する制御回路；
   マーキング制御ユニット、該マーキング制御ユニットは該属性の特性及び該映像データの特性に依存して該映像データへウォーターマークを付加するために、該制御回路からの該信号、該ソースからの該映像データ及び該コンバイナからの該ウォーターマークデータを受信するために接続される；
   該ウォーターマークされた映像データ受信するため及び変換空間におけるＤＣＴ係数として該映像を表示するデータからピクセル空間における該映像を表示するデータへ同一のものを変換するために接続された逆ＤＣＴ変換回路；
   該ピクセルデータを上映に適したフォーマットに変換するためにピクセル空間の該映像を表示する該データを受信するために接続されたピクセルプロセッサ；及び
   それによって表示された該映像を映写するために該ピクセルプロセッサからフォーマットされたピクセルデータを受信するために接続されたプロジェクタ。
2. 請求項１に請求された装置、ここで、該コンバイナは、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）関数にしたがってビットごとのベースで該拡散データと該ＤＥＳコードとを統合するためのＸＯＲゲートを具備する。
3. 請求項２に請求された装置、ここで、該制御回路は、該映像の輝度成分を表示するデータを受信するために接続され、及び該輝度成分の値のｌｏｇ_２として該輝度成分のアンプリチュード値を上記属性として決定するために構成される。
4. 請求項３に請求された装置、該マーキング制御ユニットは、正若しくは負の値の該ウォーターマークデータから生成された値として生成するために、及び所定のしきい値より大きな該輝度成分の値の該ｌｏｇ_２に依存する該映像データに該生成された値を付加するために配置される。
5. 映像を表示するデータにウォーターマークを表示するデータを適用する装置であって、その装置は以下を具備する：
   場所及び時間データを供給する手段；
   該場所及び時間データを受信するため、上記場所及び時間データにエラーコーディングを適用するため、及びそこからエラーコードされたデータを出力する手段；
   該エラーコードされたデータに拡散関数を適用するため及びそこから拡散データを出力するために該エラーコードされたデータを受信するために接続された拡散手段；
   映画の各フレーム又は所定の数のフレームのいずれかを一義的に認識するフレームインデックスデータを供給する手段；
   該フレームインデックスデータに依存し、そして擬似ランダムコードを表示するデータを生成し及び出力する手段；
   該拡散データ及び該擬似ランダムコードを統合する並びに場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを出力する手段；
   変換空間における映像を表示する映像データを供給する手段；
   その属性を決定するために該映像データの少なくとも１の成分を解析する及び該属性の信号代表値を出力する手段；及び
   マーキング手段、該マーキング手段は該属性の特性及び該映像データの特性に依存して該映像データに該ウォーターマークデータを付加するために、該属性の信号代表値、該映像データ及び該ウォーターマークデータを受信するために接続される。
6. 請求項５に請求された装置、ここで、擬似ランダムコードを表示するデータを生成し出力する該手段は、該場所及び時間データに順方向エラー訂正アルゴリズムを適用するために構成される。
7. 請求項５に請求された装置、ここで、該拡散手段は、拡散因子に依存して該拡散関数を適用するために構成される。
8. 請求項５に請求された装置、ここで、該拡散手段は、該エラーコードされたデータ中のビットが多数回繰り返される拡散関数を適用するために構成される。
9. 請求項５に請求された装置、ここで、擬似ランダムコードを表示するデータを生成する及び出力する該手段は、ＤＥＳエンジンを具備する。
10. 請求項９に請求された装置であって、プログラムキーデータを供給する手段をさらに具備する、及び、ここで、該ＤＥＳエンジンは、プログラムキーデータを供給する該手段に接続される。
11. 請求項１０に請求された装置、ここで、該ＤＥＳエンジンは、そこから該フレームインデックスデータを受信するため及び該フレームインデックスデータ及び該プログラムキーデータに依存する擬似ランダムコードを生成するために該フレームインデックスデータを供給する手段に接続される。
12. 請求項５に請求された装置、ここで、該統合手段は、排他的ＯＲ（ＸＯＲ）関数にしたがってビット毎のベースで該拡散データ及び該擬似ランダムコードを統合するためのＸＯＲゲートを具備する。
13. 請求項５に請求された装置、ここで、該映像データの少なくとも１の成分を解析する該手段は、該映像の輝度成分を表示するデータを受信するために接続される。
14. 請求項５に請求された装置、ここで、該映像データの少なくとも１の成分を解析する該手段は、該映像のクロミナンス成分を表示するデータを受信するために接続される。
15. 請求項５に請求された装置、ここで、該映像データの少なくとも１の成分を解析する該手段は、該属性としてアンプリチュード値を決定するために構成される。
16. 請求項１５に請求された装置、ここで、該アンプリチュードは、該映像データの該成分の値のｌｏｇ_２として決められる。
17. 請求項５に請求された装置、ここで、該マーキング手段は、正若しくは負の値の該ウォーターマークデータから生成された値として生成するため及び該属性の上記特性に依存して該映像データへ該生成された値を付加するために配置される。
18. 請求項１７に請求された装置、ここで、該映像データの少なくとも１の成分を解析する該手段は、該属性としてアンプリチュード値を決定するために構成され、及び該特性は、所定のしきい値より大きな該アンプリチュード値である。
19. 請求項１８に請求された装置、ここで、該アンプリチュードは、該映像データの該成分の値のｌｏｇ_２として決められる。
20. 請求項５に請求された装置であって、以下をさらに具備する：
    信号メディアにおいてエンコードされた及び圧縮された形式で映像を表示する上記データを含む信号を受信するため、及び装置に固有のキーを受信するための手段；
    そこから映像を表示する該データを復元するために該受信した信号をデコーディングする及び圧縮を解除するための該装置に固有のキーに応答するデコーディング手段。
21. 請求項２０に請求された装置、ここで、該信号は、データパケットとして該メディアで搬送される、及び信号を受信する該手段は、該データパケットを受信するデータインターフェース手段を具備する。
22. 請求項２０に請求された装置、ここで、信号を受信する該手段は、該エンコードされ圧縮されたデータ信号がそこから受信される該メディアと異なるメディアを経由して該装置に固有のキーを受信するために配置される。
23. 請求項２０に請求された装置、ここで、該信号は、ＤＥＳ暗号化を使用してエンコードされる、及び該デコーディング回路は、ＤＥＳ復号化エンジンを具備する。
24. 請求項２０に請求された装置、ここで、該信号は、無損失圧縮技術を使用して圧縮される。
25. 請求項２４に請求された装置、ここで、該無損失圧縮技術は、ラン長エンコーディングを具備する。
26. 請求項２０に請求された装置、ここで、該信号は、損失のある圧縮技術を使用して圧縮される。
27. 請求項２６に請求された装置、ここで、該損失のある圧縮技術は、ブロックコンティゼイションを具備する。
28. 請求項２０に請求された装置であって、該ウォーターマークされた映像データを受信するため及び同じものを変換空間の該映像を表示するデータからピクセル空間の該映像を表示するデータへ変換するために接続された逆変換手段回路をさらに具備する。
29. 請求項２８に請求された装置であって、該ピクセルデータをプロジェクタによって上映するために適したフォーマットへ変換するためにピクセル空間の該映像を表示する該データを受信するために接続されたピクセルプロセシング手段をさらに具備する。
30. 請求項２９に請求された装置であって、該ピクセルプロセシング手段のために該逆変換手段からのデータをバッファリングするためのインターフェース手段をさらに具備する。
31. 請求項２９に請求された装置であって、該ピクセルデータによって表示された該映像を上映するためにピクセルプロセッサからフォーマットされたピクセルデータを受信するために接続された上映する手段をさらに具備する。
32. 映像を表示するデータへウォーターマークを表示するデータを適用する方法であって、その方法は以下を具備する：
    場所及び時間データを供給すること；
    エラーコードされたデータを生成するために上記場所及び時間データへ順方向エラー訂正アルゴリズムを適用すること；
    該エラーコードされたデータの一部分を多数回繰り返すことにより拡散データを生成するために該エラーコードされたデータへ拡散関数を適用すること；
    プログラムキーデータを供給すること；
    映画において各フレーム又は所定の数のフレームのいずれかを一義的に認識するフレームインデックスデータを供給すること；
    該フレームインデックスデータ及び該プログラムキーデータに依存してＤＥＳコードを表示するデータを生成すること；
    場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを生成するために該拡散データ及び該ＤＥＳコードを統合すること；
    変換空間のＤＣＴ係数として映像を表示する上記データを含む信号を受信すること、そのデータは信号メディアにおいてエンコードされ及び圧縮された形式で受信される；
    装置に固有のキーを受信すること；
    そこから映像を表示する該データを復元するために該装置に固有のキーに応答する受信した信号をデコーディングすること及び圧縮を解除すること；
    その属性を決定するため及び該属性の信号代表値を生成するために該映像データの少なくとも１成分を解析すること；
    該属性の特性及び該映像データの特性に依存して該映像データへ該ウォーターマークを付加すること；
    変換空間におけるＤＣＴ係数として該映像を表示するデータからピクセル空間における該映像を表示するデータへ該ウォーターマークされた映像データを変換すること；
    該ピクセルデータを上映に適したフォーマットに変換すること；及び
    該フォーマットされたピクセルデータによって表示された該映像を投影すること。
33. 請求項３２に請求された方法であって、ＸＯＲ関数にしたがってビットごとのベースで該拡散データと該ＤＥＳコードとを統合すること、をさらに具備する。
34. 請求項３３に請求された方法であって、以下をさらに具備する：
    該映像の輝度成分を表わすデータを受信すること；及び
    該輝度成分の値のｌｏｇ_２として該輝度成分のアンプリチュード値を上記属性として決定すること。
35. 請求項３４に請求された方法であって、以下をさらに具備する：
    正若しくは負の値の該ウォーターマークデータから生成された値として生成すること；及び
    所定のしきい値より大きな該輝度成分の値の該ｌｏｇ_２に依存して該映像データに該生成された値を付加すること。
36. 映像を表示するデータにウォーターマークを表示するデータを適用する方法であって、その方法は以下を具備する：
    場所及び時間データを供給すること；
    エラーコードされたデータを生成するために上記場所及び時間データにエラーコーディングを適用すること；
    拡散データを生成するために該エラーコードされたデータに拡散関数を適用すること；
    映画における各フレーム又は所定の数のフレームのいずれかを一義的に認識するフレームインデックスデータを供給すること；
    該フレームインデックスデータに依存して擬似ランダムコードを表示するデータを生成すること；
    場所及び時間に固有のウォーターマークを表示するウォーターマークデータを生成するために該拡散データ及び該擬似ランダムコードを統合すること；
    変換空間における映像を表示する映像データを供給すること；
    該属性の信号代表値を生成するためにその属性を決定するために該映像データの少なくとも１の成分を解析すること；及び
    該属性の特性及び該映像データの特性に依存して該映像データに該ウォーターマークデータを付加すること。
37. 請求項３６に請求された方法であって、順方向エラー訂正アルゴリズムを該場所及び時間データに適用すること、をさらに具備する。
38. 請求項３６に請求された方法であって、拡散因子に依存する拡散関数を適用すること、をさらに具備する。
39. 請求項３６に請求された方法であって、該エラーコードされたデータ中のビットが多数回繰り返される拡散関数を適用すること、をさらに具備する。
40. 請求項３９に請求された方法、ここで、該擬似ランダムコード生成器は、ＤＥＳエンジンの方法によって生成される。
41. 請求項４０に請求された方法であって、
    プログラムキーデータを受信すること、及び
    該フレームインデックスデータ及び該プログラムキーデータに依存して擬似ランダムコードを生成すること、
    をさらに具備する。
42. 請求項３６に請求された方法であって、ＸＯＲ関数にしたがってビット毎のベースで該拡散データ及び該擬似ランダムコードを統合すること、をさらに具備する。
43. 請求項３６に請求された方法であって、該映像の輝度成分を表示するデータを供給すること、をさらに具備する。
44. 請求項３６に請求された方法であって、該映像の該属性としてアンプリチュード値を決定すること、をさらに具備する。
45. 請求項４４に請求された方法、ここで、該アンプリチュードは、該映像データの成分の値のｌｏｇ_２として決められる。
46. 請求項３６に請求された方法であって、以下をさらに具備する：
    正若しくは負の値の該ウォーターマークデータから生成された値として生成すること；及び
    該属性の上記特性に依存して該映像データへ該生成された値を付加すること。
47. 請求項４６に請求された方法であって、該属性としてアンプリチュード値を決定すること、をさらに具備する、及び、ここで、該特性は、所定のしきい値より大きな該アンプリチュード値である。
48. 請求項４７に請求された方法、ここで、該アンプリチュードは、該映像データの成分の値のｌｏｇ_２として決められる。
49. 請求項３６に請求された方法であって、以下をさらに具備する：
    信号メディアにおいてエンコードされた及び圧縮された形式で映像を表示する上記データを含む信号を受信すること；
    装置に固有のキーを受信すること；及び
    そこから映像を表示する該データを復元するために該受信した信号をデコーディングすること及び圧縮を解除することによって該装置に固有のキーに応答すること。
50. 請求項４９に請求された方法、ここで、該信号は、データパケットとして該メディアで搬送される。
51. 請求項４９に請求された方法、ここで、該装置に固有のキーは、該エンコードされた及び圧縮されたデータ信号が受信される該メディアと異なるメディアを経由して受信される。
52. 請求項４９に請求された方法、ここで、該信号は、ＤＥＳ暗号化を使用してエンコードされる。
53. 請求項４９に請求された方法、ここで、該信号は、無損失圧縮技術を使用して圧縮される。
54. 請求項５３に請求された方法、ここで、該無損失圧縮技術は、ラン長エンコーディングを具備する。
55. 請求項４９に請求された方法、ここで、該信号は、損失のある圧縮技術を使用して圧縮される。
56. 請求項５５に請求された方法、ここで、該損失のある圧縮技術は、ブロックコンティゼイションを具備する。
57. 請求項４９に請求された方法であって、変換空間の該映像を表示するデータからピクセル空間の該映像を表示するデータへ該ウォーターマークされた映像データを変換すること、をさらに具備する。
58. 請求項５７に請求された方法であって、該ピクセルデータをプロジェクタによって上映するために適したフォーマットへ変換すること、をさらに具備する。
59. 請求項５８に請求された方法であって、該ピクセルデータによって表示された該映像を上映すること、をさらに具備する。

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