CN102685592A

CN102685592A - 一种支持数字版权保护的流媒体播放器方法

Info

Publication number: CN102685592A
Application number: CN2012100369318A
Authority: CN
Inventors: 王汝传; 虞传明; 韩志杰; 李致远; 邵星; 曹刚; 林巧民
Original assignee: Nanjing Post and Telecommunication University
Current assignee: Nanjing Post and Telecommunication University; Nanjing University of Posts and Telecommunications
Priority date: 2012-02-17
Filing date: 2012-02-17
Publication date: 2012-09-19

Abstract

本发明涉及一种支持数字版权保护的流媒体播放器方法，属于计算机多媒体技术领域。该方法主要包括流媒体版权保护管理模块和流媒体解码播放模块等。文中详解了所述方法中证书获取，证书解密，媒体解密和证书更新，数据同步读取和解码播放等关键技术。本发明灵活易扩展，便于实现，安全性能高。

Description

一种支持数字版权保护的流媒体播放器方法

技术领域

本发明是一种支持数字版权保护的流媒体播放器方法。主要用于解决网络中流媒体内容的版权保护，属于计算机多媒体技术领域。

背景技术

流媒体（Streaming Media），指的是在网络中使用流式传输技术的连续时基媒体，在流媒体技术支持下，把连续的影像和声音信息经过压缩处理后放到网络服务器上，让浏览者一边下载一边观看、收听，而不需要等到整个多媒体文件下载完成就可以即时观看的多媒体文件。

相比传统下载获取多媒体信息方式而言，流媒体技术一方面节省了用户硬盘空间和下载等待时间，另一方面弥补了传统下载方式无法提供数字版权保护的缺点。因此，流媒体技术的发展给网络带来了深刻的变革，有着巨大的市场潜力。

但是，随着各种网络技术的发展，多媒体内容的复制、修改、传播等非法行为变得日益简单，盗版现象层出不穷，给相关权利人带来了经济损失，相当程度上挫伤了他们扩展业务和进行创作的积极性。

发明内容

技术方案：本发明的目的是提出一种支持数字版权保护的流媒体播放器方法，所述方法包括流媒体版权保护管理模块和流媒体解码播放模块等两大模块。

该方法包括以下步骤：

A．流媒体版权保护模块被设计为由证书获取，证书解密，媒体解密和证书更新等四个模块组成，流媒体解码播放模块通过DirectShow体系结构提供的过滤器图表管理器进行构建；

B．播放器首先判断流媒体文件是否受版权保护，对于不受版权保护的流媒体文件直接调用流媒体解码播放模块解码播放；

C．对于受版权保护的流媒体文件，播放器开启数字版权保护模块功能；

D. 在通信安全的前提下，播放器获取流媒体文件的播放许可证书具体步骤包括：

a).播放器从本地查看是否拥有该流媒体文件的播放许可证书，继而进一步判断证书中播放次数信息是否有效；

b).如果播放许可证书不存在或者无效，播放器将文件头和用户期望播放次数等用户期待服务信息放送给证书服务器；

c).播放器获取证书服务器发放的播放许可证书。

E. 播放器获取播放许可证书之后，对证书进行解密，进行机密性和完整性验证，具体步骤为：

a).播放器基于公钥算法对许可证书进行签名认证，检验证书是否被篡改；

b).播放器基于私钥解密播放许可证，获取流媒体解密密钥。

F. 播放器使用流媒体解密密钥解密流媒体文件。播放器利用双缓冲技术实现数据的读取，采用AES算法解密流媒体文件，实现边解密边播放；

G．播放器播放结束后，播放许可证中播放次数等关键信息要及时更新并进行安全存储。

在步骤A中，解码模块基于DirectShow媒体应用开发技术，通过Filter模块构建FilterGraphManager，其中使用解码器软件ffdshow作为音视频的解码器，Source filter工作在拉模式(push model)下。具体解码步骤如下：

a.播放器将媒体文件读入缓冲区；

b.采用双缓冲技术，将数据同步读取到SourceFilter；

c.在SourceFilter中读取了一定量的数据之后，SpliterFilter的InputPin和SourceFilter的OutPin建立连接，将接收到的数据进行音视频的分离，通过其OutPin分别传输到解码过滤器的InputPin中，音频/视频解码过滤器分别对音/视频流进行解码；

d.将解码后的数据通过RendererFilter送到显卡和声卡进行显示播放。

在步骤B中，判断流媒体文件是否受版权保护的具体方法为，用户点击需要观看的节目，播放器从流媒体服务器上下载节目的文件头，解析节目文件头，继而从文件头信息中查看文件是否带有版权保护属性；

在步骤D中，通信安全具体是指播放器和证书发放中心之间的通信安全，通过在播放器和证书发放中心之间建立起安全的通信链路，从而保证播放器和证书发放中心通信的机密性和完整性；

在步骤F中，边解密边播放具体为播放器每次读取固定长度的加密流媒体文件数据，然后对其解密并播放，继而判断流媒体文件是否结束，如果没有，则一直重复上述步骤；

在步骤G中，信息要进行安全存储，安全存储的具体措施包括：加密数据、保障数据存储安全、播放器增加反跟踪技术提高播放器自身的安全性等。

有益效果：

1. 播放器支持的媒体格式多，且便于其他媒体格式的扩展；

2. 能有效保护数字版权；

3. 播放器增加反跟踪技术、对关键数据进行先加密后存储，进一步提升了自身的安全性能；

4. 方法实现成本小，灵活性高，易于扩展。

附图说明

图1是播放器逻辑结构示意图。

图2是播放器证书获取流程图。

图3是播放器解密媒体文件流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明关键点做出进一步的详细描述。

一、播放器获取播放许可证书

图2描述了播放器获取播放许可证书的详细过程。具体实施步骤如下：

1. 当用户需要观看一个节目时，在播放器端点击相应节目。播放器从媒体内容分发器上下载该节目的文件头。通过解析文件头，从文件头的信息中判断该媒体文件是否是本播放器所支持的文件类型，并进一步判断该文件是否带有版权保护。如果文件类型不受支持，播放器给出无法解码错误提示。如果文件不属于

版权保护一类，则直接对媒体文件进行解码播放；

2．经过判断，对于带有版权保护且类型是本播放器所支持的媒体文件，首先从本地查看是否拥有该文件的播放许可证以及证书中播放次数等关键信息是否有效。有则直接跳5，否则进行步骤3.；

3. 播放器将文件头、用户定制服务类型(播放次数等信息)以及基于非对称密钥对中的公钥安全发送给证书服务器。

4. 播放器接收证书服务器制作的播放许可证书。如果不能成功接收，播放器给出无法播放错误提示。

5. 播放器拥有许可证书之后，首先利用证书服务器的公钥对证书进行签名认证，验证其完整性。然后利用播放器的私钥解密许可证书，获取媒体解密密钥。

二、播放器解密流媒体文件

图3是播放器解密已加密流媒体文件的详细流程图。播放器解密播放许可证书之后，获得流媒体的解密密钥。在本播放器中，采用的是RVEA这种选择性加密算法对流媒体文件进行加密，在保证高安全性的同时，提升了效率。

对于已加密流媒体文件，每次读入固定长度的加密数据，播放器利用解密密钥对其进行解密，然后进行解码播放，播放完成之后，播放器判断文件是否已经结束，否则重复上述过程直到文件读完。播放结束之后，播放器更新播放许可证中播放次数等关键信息，并进行加密更新处理。

三、播放器同步读取数据

图3是利用双缓冲队列实现数据读取的示意图。写一个CDataAdmin类，其中定义2个链表：DataList和PooList。前者用来存放读取的数据，后者用来存放空闲的缓冲区，两个链表共用一个内存空间。数据的循环处理过程具体如下：

1. 为PooList分配空闲缓冲区；

2. 从PooList中取空闲缓冲区并写入数据；

3. 将读进数据的PooList缓冲区放入到DataList中；

4. 将DataList中的数据写入Filter进行处理；

5. 将处理完的数据缓冲区放入PooList链表中。

在这个过程中，为了实现数据的完整性和安全性以及读写数据的一致性，需要对缓冲区数据进行互斥，当对缓冲区的数据进行读写的时候不允许其它资源对其进行操作。

四、播放器解码播放流媒体文件

Source filter将从缓冲区中获取的多媒体数据通过Outpin送到MPEG分解转换过滤器。MPEG分解转换过滤器将处理后的数据分别从两个输出针角送至视频和音频解码器进行解码，最后两组数据分别通过视频表示过滤器、音频表示过滤器送到显卡和声卡进行播放。

Claims

1. 一种支持数字版权保护的流媒体播放器方法，其特征在于：所述方法包括流媒体版权保护管理模块和流媒体解码播放模块，

该方法包括以下步骤：

A．流媒体版权保护模块包括证书获取、证书解密、媒体解密和证书更新四个模块，流媒体解码播放模块通过微软公司提供的一套在windows平台进行流媒体处理的开发包DirectShow所提供的过滤器图表管理器进行构建；

D. 在通信安全的前提下，播放器获取流媒体文件的播放许可证书，具体步骤包括：

c).播放器获取证书服务器发放的播放许可证书；

b).播放器基于私钥解密播放许可证，获取流媒体解密密钥；

F. 播放器使用流媒体解密密钥解密流媒体文件，播放器利用双缓冲技术实现数据的读取，采用高级加密标准AES算法解密流媒体文件，实现边解密边播放；

G．播放器播放结束后，播放许可证中播放次数等关键信息要及时更新并进行安全存储；

在步骤A中，流媒体解码播放模块基于微软提供的流媒体开发包DirectShow，通过源过滤器、转换过滤器和表现过滤器组件对象模型COM对象构建过滤器图表管理器，源过滤器主要负责取得数据并将数据往下传输，转换过滤器主要负责数据的格式转换、传输，渲染过滤器主要负责将媒体数据以不同的形式表现给用户，源过滤器工作在拉模式下，这里使用解码器软件ffdshow作为其音视频的解码器，具体解码步骤如下：

a.播放器将媒体文件读入缓冲区；

b.采用双缓冲技术，将数据同步读取到源过滤器中；

c.在源过滤器中读取了一定量的数据之后，分解转换过滤器的输入引脚和源过滤器的输出引脚建立连接，将接收到的数据进行音视频的分离，通过其输出引脚分别传输到解码过滤器的输入引脚中，音频/视频解码过滤器分别对音/视频流进行解码；

d.将解码后的数据分别通过音频/视频表现过滤器送到显卡和声卡设备进行显示播放；

如权利要求1所述的支持数字版权保护的流媒体播放器方法，其特征在于：在步骤B中，判断流媒体文件是否受版权保护的具体方法为，用户点击需要观看的节目，播放器从流媒体服务器上下载节目的文件头，解析节目文件头，继而从文件头信息中查看文件是否带有版权保护属性。

2. 如权利要求1所述的支持数字版权保护的流媒体播放器方法，其特征在于：在步骤D中，通信安全具体是指播放器和证书发放中心之间的通信安全，通过在播放器和证书发放中心之间建立起安全的通信链路，从而保证播放器和证书发放中心通信的机密性和完整性。

3. 如权利要求1所述的支持数字版权保护的流媒体播放器方法，其特征在于：在步骤F中，边解密边播放具体为播放器每次读取固定长度的加密流媒体文件数据，然后对其解密并播放，继而判断流媒体文件是否结束，如果没有，则一直重复上述步骤。

4. 如权利要求1所述的支持数字版权保护的流媒体播放器方法，其特征在于：在步骤G中，信息要进行安全存储，安全存储的具体措施包括：加密数据、保障数据存储安全、播放器增加反跟踪技术提高播放器自身的安全性。