[发明专利]视频加解密装置以及加解密方法

说明书

技术领域

本发明涉及视频加解密装置及加解密方法，尤其是一种应用于数字版权管理的视频内容加解密装置及加解密方法。

背景技术

Internet、Intranet和无线网络技术的发展，各种终端设备的普及，如：移动设备和高清显示设备，促进了多媒体应用技术的快速发展。一方面这些技术使创建、处理、分发和体验多媒体数字内容更加方便，另一方面对媒体数字内容版权的保护问题也迫在眉睫。除了在政策和法律方面保护这些利益，技术上的数字版权管理(DRM)技术也是必须的。数字视频是多媒体服务的一个重要应用，数字视频版权技术包括内容加密、数字视频水印和密钥管理等技术。数字视频内容的加密可以防止非法用户的访问，加密的数字视频内容解密后，加密技术不再对其提供保护；水印是一种镶嵌在原始视频而产生数字水印视频的信号，数字水印技术可以为解密后的内容提供保护；密钥管理主要解决密钥的生成、密钥的安全交换和保存、密钥失效、密钥转让和验证等问题。数字版权技术中，内容加密和密钥管理技术相对于数字水印技术而言尽管比较成熟，模拟黑洞(用户可以利用模拟方法记录高清节目，然后转化为数字格式，不受约束地大量发布和拷贝)的存在，使版权保护变得很困难。所以数字视频内容加密技术仍然是保护多媒体内容的有效手段。

传统的CA技术(条件访问技术)存在一些不足：缺乏互操作性，如：不同内容供应商之间的机顶盒不能实现互访问；传输问题，基于Cable广播传输环境，这种传输环境是一种可靠环境，无需考虑加密视频的码率控制；网络异构性问题，不同网络的传输包格式不同，CA基于包负载加密的传输方式会造成在异构网络节点处需要重新解密包然后打包和加密，这样在节点处需要知道解密密钥，于是会带来安全问题；安全问题，面对所有的用户采用相同的密钥加密同一个节目，一旦一个用户的机顶盒被黑客攻破，会导致这个节目在全部用户失控，虽然可以在用户端播放软件上添加一些数字水印的功能，但是由于整个客户机控制权都在攻击者掌握中，不能够保证数字水印功能不被绕过，而攻击成功后只需发布内容密钥，不包含任何用户信息。对于同一个节目对应每人一个密钥，会带来计算复杂度问题，如：100个用户申请了同一个高清节目的服务，则需要分别用100个密钥分别加密同一个节目，需要花费大量的计算资源，所以需要一个快速加密方法，处理此类问题。

随着无线网络、Internet、宽带技术和视频编码技术等的发展，数字视频内容保护出现了一些新的特点：

(1)应用多样化

如：除传统的广播服务外，还有高清节目下载、IPTV、流媒体服务和视频文件安全储存等应用。这些应用对内容加密的要求可能各不相同。例如：允许非注册用户收看图像质量下降的节目；最新的节目比过期的节目价值大，但非注册用户完全不能收看，并且内容加密的密钥空间大。随着手持视频设备的普及，个人视频文件需要安全保存，这要求加密操作带来的计算负载能被人们所忍受。另外，目前存在异构网络环境，如：广播网、Internet和无线网络等，传统的TS(传输流)加密存在如下问题：加密的IP传输包转换为广播传输包需要经历解密、组装、打包和重新加密，这将导致安全问题。所以需要一个与传输层无关的加密方法是必要的。

(2)数字版权系统的互操作性问题

未来市场出现各种数字版权管理系统是不可避免的，如果这些系统之间缺乏互操作性，一方面增加内容运营商的运营成本，另一方面影响终端用户方便地选择不同内容运营商。这要求保护视频内容与具体的应用和特定的密码学算法无关，并且内容加密格式可以在DRM系统中灵活配置和描述。

(3)新视频编码标准的出现