CN102984557A - 基于drm的流媒体播放系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于DRM的流媒体播放系统，包括：数据加密处理服务器，用于对数据内容进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理；客户端播放器，与数据加密处理服务器连接，用于对认证授权信息进行解密，并对解密的数据内容进行播放。本发明通过对内容信息进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理，并通过客户端播放器对认证授权信息进行解密，对解密的内容信息进行HLS自适应流媒体播放。本发明同时支持HFC网络、电信网络和互联网；实现了数字版权流媒体的解密播放；在进行HLS自适应流媒体播放时，可自动检测网络状况，进行自适应码率，具有缓冲时间短的优点。
Description
技术领域
本发明涉及内容数字版权加密保护技术(DRM)，具体涉及的是一种基于DRM的流媒体播放系统。
背景技术
随着电信网、广播电视网、互联网向宽带通信网、数字电视网、下一代互联网的融合发展，将实现三网技术功能趋于一致，业务范围趋于相同，网络实现互联互通、资源共享，从而能为用户提供语音、数据和广播电视等多种服务。在此基础上出现的互联网电视业务(Over The Top TV，OTT TV)集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，可向家庭互联网电视用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务。
目前国际上OTT TV指通过公共互联网面向电视传输的IP视频和互联网应用融合的服务，其接收终端为互联网电视一体机或机顶盒+电视机，如Apple TV和Google TV。在国内，OTT TV是指通过公共互联网面向电视机传输的由国有广播电视机构提供视频内容的可管控服务，其包括有互联网视频、游戏、电视商务等业务。
而由于信息技术的不断更新和发展，各种多媒体产品，不论是文本、音乐、视频还是图片都可以通过互联网这一媒介快速传播，并可以通过OTT TV进行播放，这就很难保证出版者和作者的利益。为此，目前采取牌照制方式来实现对OTT进行管控，由广电总局认可的集成牌照方负责提供内容播控，且互联网电视与牌照方客户端完全绑定，通过牌照方的集成播控平台对客户端实行控制和管理。
但是由于OTT业务刚刚兴起，当前的客户端播放器均以电信网络传输为主，无法实现对HFC(混合光纤同轴电缆网)、电信以及互联网的多网络支持。
而且现有播放器处理内容保护时多通过防盗链技术实现，但是无法对Flash，Windows Media视频(MMS，RTSP)实现防盗链。
另外，现有播放器在播放视频时，存在以下问题：1、智能程度不够，不能对网络状况进行自检测，然后自动切换到当前环境下的最高码率；2、缓冲时间长，在视频开始时，播放器会选择尽可能高的码率，导致加载第一个视频片的时间长，缓冲慢。
发明内容
鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于DRM的流媒体播放系统，以解决目前OTT业务当前的客户端播放器无法实现对HFC、电信以及互联网的多网络支持的问题。
本发明提供的基于DRM的流媒体播放系统，还用于解决目前OTT业务当前客户端播放器无法对Flash，Windows Media等视频(MMS，RTSP)实现防盗链的问题。
另外，本发明提供的基于DRM的流媒体播放系统，还用于解决目前OTT业务当前客户端播放器不能对网络状况进行自检测，自动切换到当前环境下的最高码率以及加载视频缓冲时间长的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种基于DRM的流媒体播放系统，包括：
数据加密处理服务器，用于对数据内容进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理；
客户端播放器，与数据加密处理服务器连接，用于对认证授权信息进行解密，并对解密的数据内容进行播放。
优选地，所述数据加密处理服务器包括内容交易中心、认证中心、内容分发模块和内容加密模块，所述内容交易中心通过内容分发模块与内容加密模块连接，内容分发模块用于将来自内容交易中心的内容信息分发给内容加密模块，进行数字版权加密保护处理。
优选地，所述认证中心通过内容分发模块与内容加密模块连接，内容分发模块用于将来自认证中心的认证信息转换成授权信息，分发给内容加密模块进行授权信息加密处理。
优选地，所述数据加密处理服务器还包括一与内容分发模块连接的编转码器，内容分发模块用于将来自编转码器的视频数据分发给内容加密模块，进行数字版权加密保护处理。
优选地，所述内容交易中心与认证中心连接，认证中心用于对内容交易中心的内容信息进行认证，产生认证信息。
优选地，所述客户端播放器包括网络模块、认证信息管理模块、授权信息管理模块、内容管理模块和流媒体播放模块，认证信息管理模块、授权信息管理模块和内容管理模块分别与网络模块连接，所述流媒体播放模块与内容管理模块连接，用于提供HLS模式播放流媒体数据。
优选地，所述网络模块用于电信网络、互联网以及HFC网络的多网络数据收发。
优选地，所述认证信息管理模块通过网络模块与认证中心连接，用于对用户认证信息进行管理。
优选地，所述授权信息管理模块与认证信息管理模块连接，用于对授权信息进行解密保存。
优选地，所述内容管理模块用于通过网络模块接收数据流，并向授权信息管理模块申请请求内容密钥，解密流媒体内容，并输入高清流媒体到流媒体播放模块。
本发明提供的基于DRM的流媒体播放系统，通过对内容信息进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理，并通过客户端播放器对认证授权信息进行解密，对解密的内容信息进行HLS自适应流媒体播放。本发明同时支持HFC网络、电信网络和互联网；实现了数字版权流媒体的解密播放；在进行HLS自适应流媒体播放时，可自动检测网络状况，进行自适应码率，具有缓冲时间短的优点。
附图说明
图1为本发明的系统原理框图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参阅图1所示，图1为本发明的系统原理框图。本发明提供的是一种基于DRM的流媒体播放系统，主要用于解决目前OTT业务当前的客户端播放器无法实现对HFC、电信以及互联网的多网络支持的问题；以及解决当前客户端播放器无法对Flash，Windows Media等视频(MMS，RTSP)实现防盗链的问题和解决客户端播放器不能对网络状况进行自检测，自动切换到当前环境下的最高码率以及加载视频缓冲时间长的问题。
其中本发明所述的种基于DRM的流媒体播放系统主要包括有数据加密处理服务器和客户端播放器。
其中数据加密处理服务器用于对数据内容进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理。其包括有内容交易中心、认证中心、内容分发模块、内容加密模块和编转码器，所述内容交易中心通过内容分发模块与内容加密模块连接，内容分发模块用于将来自内容交易中心的内容信息分发给内容加密模块，进行数字版权加密保护处理；所述认证中心通过内容分发模块与内容加密模块连接，内容分发模块用于将来自认证中心的认证信息转换成授权信息，分发给内容加密模块进行授权信息加密处理；所述编转码器用于对数字视频进行压缩或者解压缩处理，内容分发模块用于将来自编转码器压缩或者解压缩的视频数据分发给内容加密模块，进行数字版权加密保护处理；所述内容交易中心与认证中心连接，认证中心用于对内容交易中心的内容信息进行认证，产生认证信息。
其中客户端播放器包括网络模块、认证信息管理模块、授权信息管理模块、内容管理模块和流媒体播放模块，认证信息管理模块、授权信息管理模块和内容管理模块分别与网络模块连接，所述流媒体播放模块与内容管理模块连接，用于提供HLS模式播放流媒体数据；所述网络模块用于电信网络、互联网以及HFC网络的多网络数据收发；认证信息管理模块通过网络模块与认证中心连接，用于对用户认证信息进行管理；授权信息管理模块与认证信息管理模块连接，用于对授权信息进行解密保存；内容管理模块用于通过网络模块接收数据流，并向授权信息管理模块申请请求内容密钥，解密流媒体内容，并输入高清流媒体到流媒体播放模块。
本发明中的数据加密处理服务器为前端系统，其主要是实现对内容的版权保护处理，以及生成用户授权，数据通过电信、互联网、HFC网络传输至客户端，客户端通过对认证授权信息的解密，进而实现对内容的解密播放；在加密过程中，密钥是动态变化的，即动态向密钥管理服务器请求获取加密需要的密钥及其他信息，从而实现内容的安全保护。
本发明客户端播放器在支持传统媒体播放方式基础上，还支持HLS(HTTPLive Streaming)流媒体播放方式，流媒体是指采用流式传输的方式在Internet/Intranet播放的媒体格式，如音频、视频或多媒体文件。流媒体在播放前并不下载整个文件，只将开始部分内容存入内存，在计算机中对数据包进行缓存并使媒体数据正确地输出。流媒体的数据流随时传送随时播放，只是在开始时有些延迟。显然，流媒体实现的关键技术就是流式传输。本发明客户端播放器支持HLS协议，主要是实现动态码率自适应：同MP4一样，针对不同的码率将视频切片成若干个版本，比如350K，700K，1.5M；并将上述切片信息组织成一个profile文件；当视频启动时，播放器加载并解析profile文件；其首先从最低码率(350K)的版本中加载第一片，由于码率低，数据量小，故缓冲时间比较短；待视频播放稳定后，播放器则自动检测网络状况，若发现网络状况很好，则后续会选择高码率的视频片，慢慢过渡到最高码率；同理，若发现网络状况不佳，则会慢慢过渡到低码率的视频版本，以保证播放的稳定性。
本发明播放器通过对ISMAcrpyt的支持，实现经DRM保护的内容的解密播放，其采用AES-128-CTR加密算法，对RTP数据负载(Access Unit DataSection)加密，其流媒体RTP有效负载结构是基于mpeg4-generic[RFC3640]定义的通用mpeg4RTP有效负载格式，定义见下表。
RTP有效负载格式
其中每个ISMACryp RTP包中，可包含一个或多个完整的AU，或某个AU的片段。通过在AU头部分段(AU Header Section)中增加新的域，存放加密密钥，来支持负载媒体的加密，终端可根据授权信息解密出加密密钥，进而解密内容，进行播放。
RTP AU头部分段结构
如果AU头配置为空，那么AU头长度字段不应存在，且后续的AU头字段应为空。如果AU头未被配置为空，则AU-headers-length为2字节，指明紧跟其后的不包括填充位的AU头比特位长度。
AU头(AU Header)应符合RFC3640的要求，见表
RTPAU头定义
| AU-size |
| AU-Index/AU-Index-delta |
| CTS-flag |
| CTS-delta |
| DTS-flag |
| DTS-delta |
| RAP-flag |
| Stream-state |
ISMACryp在每个AU头的前面插入加密元数据(CryptContextAUHeader)，即这些元数据域插入在原AU头的AU-size域之前，用于为RTP包中的每个AU或AU片段提供加密上下文.元数据结构如下表：
元数据结构
| AU_is_encrypted |
| initial_IV/delta_IV |
| KeyIndicator |
AU_is_encrypted
可选的标示比特域，用于标示选择性加密，1标示对应的AU被加密，0标示未加密。对于加密AU，同一AU的所有分片AU_is_encrypted取值都相同。
KeyIndicator
本字段表示一个AU密钥标识。
initial_IV
RTP包中第一AU或AU分片的初始IV值。
delta_IV
本字段包含基于AU单元的IV数据。
本发明通过对内容信息进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理，并通过客户端播放器对认证授权信息进行解密，对解密的内容信息进行HLS自适应流媒体播放。本发明同时支持HFC网络、电信网络和互联网；实现了数字版权流媒体的解密播放；在进行HLS自适应流媒体播放时，可自动检测网络状况，进行自适应码率，具有缓冲时间短的优点。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于包括：
数据加密处理服务器，用于对数据内容进行数据版权加密保护处理，以及对认证授权内容信息进行授权加密处理；
客户端播放器，与数据加密处理服务器连接，用于对认证授权信息进行解密，并对解密的数据内容进行播放。
2.根据权利要求1所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述数据加密处理服务器包括内容交易中心、认证中心、内容分发模块和内容加密模块，所述内容交易中心通过内容分发模块与内容加密模块连接，内容分发模块用于将来自内容交易中心的内容信息分发给内容加密模块，进行数字版权加密保护处理。
3.根据权利要求2所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述认证中心通过内容分发模块与内容加密模块连接，内容分发模块用于将来自认证中心的认证信息转换成授权信息，分发给内容加密模块进行授权信息加密处理。
4.根据权利要求2所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述数据加密处理服务器还包括一与内容分发模块连接的编转码器，内容分发模块用于将来自编转码器的视频数据分发给内容加密模块，进行数字版权加密保护处理。
5.根据权利要求2所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述内容交易中心与认证中心连接，认证中心用于对内容交易中心的内容信息进行认证，产生认证信息。
6.根据权利要求1所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述客户端播放器包括网络模块、认证信息管理模块、授权信息管理模块、内容管理模块和流媒体播放模块，认证信息管理模块、授权信息管理模块和内容管理模块分别与网络模块连接，所述流媒体播放模块与内容管理模块连接，用于提供HLS模式播放流媒体数据。
7.根据权利要求6所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述网络模块用于电信网络、互联网以及HFC网络的多网络数据收发。
8.根据权利要求6所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述认证信息管理模块通过网络模块与认证中心连接，用于对用户认证信息进行管理。
9.根据权利要求6所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述授权信息管理模块与认证信息管理模块连接，用于对授权信息进行解密保存。
10.根据权利要求6所述的基于DRM的流媒体播放系统，其特征在于所述内容管理模块用于通过网络模块接收数据流，并向授权信息管理模块申请请求内容密钥，解密流媒体内容，并输入高清流媒体到流媒体播放模块。
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