CN103299646A - 直播自适应流传输中的密钥轮换 - Google Patents

直播自适应流传输中的密钥轮换 Download PDF

Info

Publication number
CN103299646A
CN103299646A CN2011800643994A CN201180064399A CN103299646A CN 103299646 A CN103299646 A CN 103299646A CN 2011800643994 A CN2011800643994 A CN 2011800643994A CN 201180064399 A CN201180064399 A CN 201180064399A CN 103299646 A CN103299646 A CN 103299646A
Authority
CN
China
Prior art keywords
box
fragment
encryption
key
keys
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011800643994A
Other languages
English (en)
Inventor
桑杰威·维尔马
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Electronics Co Ltd
Original Assignee
Samsung Electronics Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Electronics Co Ltd filed Critical Samsung Electronics Co Ltd
Publication of CN103299646A publication Critical patent/CN103299646A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/45—Management operations performed by the client for facilitating the reception of or the interaction with the content or administrating data related to the end-user or to the client device itself, e.g. learning user preferences for recommending movies, resolving scheduling conflicts
    • H04N21/462—Content or additional data management, e.g. creating a master electronic program guide from data received from the Internet and a Head-end, controlling the complexity of a video stream by scaling the resolution or bit-rate based on the client capabilities
    • H04N21/4623—Processing of entitlement messages, e.g. ECM [Entitlement Control Message] or EMM [Entitlement Management Message]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/08—Key distribution or management, e.g. generation, sharing or updating, of cryptographic keys or passwords
    • H04L9/088—Usage controlling of secret information, e.g. techniques for restricting cryptographic keys to pre-authorized uses, different access levels, validity of crypto-period, different key- or password length, or different strong and weak cryptographic algorithms
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F21/00—Security arrangements for protecting computers, components thereof, programs or data against unauthorised activity
    • G06F21/60—Protecting data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L9/00—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols
    • H04L9/14—Cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communications; Network security protocols using a plurality of keys or algorithms
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/23—Processing of content or additional data; Elementary server operations; Server middleware
    • H04N21/234—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs
    • H04N21/2347—Processing of video elementary streams, e.g. splicing of video streams or manipulating encoded video stream scene graphs involving video stream encryption
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/20—Servers specifically adapted for the distribution of content, e.g. VOD servers; Operations thereof
    • H04N21/25—Management operations performed by the server for facilitating the content distribution or administrating data related to end-users or client devices, e.g. end-user or client device authentication, learning user preferences for recommending movies
    • H04N21/266—Channel or content management, e.g. generation and management of keys and entitlement messages in a conditional access system, merging a VOD unicast channel into a multicast channel
    • H04N21/26613—Channel or content management, e.g. generation and management of keys and entitlement messages in a conditional access system, merging a VOD unicast channel into a multicast channel for generating or managing keys in general
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/43—Processing of content or additional data, e.g. demultiplexing additional data from a digital video stream; Elementary client operations, e.g. monitoring of home network or synchronising decoder's clock; Client middleware
    • H04N21/44—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs
    • H04N21/4405—Processing of video elementary streams, e.g. splicing a video clip retrieved from local storage with an incoming video stream or rendering scenes according to encoded video stream scene graphs involving video stream decryption
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/60—Network structure or processes for video distribution between server and client or between remote clients; Control signalling between clients, server and network components; Transmission of management data between server and client, e.g. sending from server to client commands for recording incoming content stream; Communication details between server and client 
    • H04N21/61—Network physical structure; Signal processing
    • H04N21/6106—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network
    • H04N21/6125—Network physical structure; Signal processing specially adapted to the downstream path of the transmission network involving transmission via Internet
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/80—Generation or processing of content or additional data by content creator independently of the distribution process; Content per se
    • H04N21/83—Generation or processing of protective or descriptive data associated with content; Content structuring
    • H04N21/845—Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments
    • H04N21/8456—Structuring of content, e.g. decomposing content into time segments by decomposing the content in the time domain, e.g. in time segments
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L2209/00—Additional information or applications relating to cryptographic mechanisms or cryptographic arrangements for secret or secure communication H04L9/00
    • H04L2209/60—Digital content management, e.g. content distribution
    • H04L2209/603—Digital right managament [DRM]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Bioethics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Abstract

本发明描述了数据的自适应流传输所需的密钥轮换。元数据被添加或提供两种文件格式（即，基于ISO的FF（还称为MP4FF）和MPEG2-TS）的扩展。提出了一种基于ISO的FF中的新的Sample Group Type box，以支持自适应流传输使用的情况下（尤其是直播自适应流传输）所需的密钥轮换。还通过嵌入密钥轮换所需的元数据，使用该新的Sample Group Type的引入来实现从MPEG2-TS FF到基于ISO的FF的映射。广播环境中的直播自适应流传输所需的密钥轮换被实现。

Description

直播自适应流传输中的密钥轮换
技术领域
本发明总体上涉及计算机软件和许可内容的数字版权管理。更具体地讲，本发明涉及内容许可方案、组网（networking）和便携式计算装置。
背景技术
特定文件格式（诸如，MPEG2-TS（传输流）、PIFF、DECE和CENC文件格式）满足用于特定用途（具体地讲，用于“下载”使用的情况）的加密信令需求，所以仅需要单个密钥。这里，诸如视频或音乐的文件首先被整体下载，并随后在媒体装置上被播放。
然而，在直播自适应流传输（live adaptive streaming）使用的情况下，很多文件格式不提供有效的密钥轮换，或者它们根本不提供密钥轮换，其中，对于文件的直播/自适应流传输中的额外保护通常需要有效的密钥轮换。如在本领域已知，在直播/自适应流传输中，文件流传输到媒体装置。文件的源通常将视频或数据广播到很多实体，因为很多订阅者将会得到所述文件，所以需要额外的保护，正因如此，文件不应被破坏。为此，在保护流传输的视频或数据时，会需要额外的保护。
一些现有的FF不具有支持广播环境中的直播流传输所需的密钥轮换的任何机制。基于ISO的FF中的采样组（Sample Group）用于将参数或属性的集合应用于一组采样。CENC FF（由MPEG DASH采用）通过针对由SampleToGroup box定义的一组采样的新的Sample Group Type，允许加密参数的通用集合的应用。然而，当前的组类型定义非常严格，并且无法应用于支持各种条件接入系统（CAS）机制。
密钥轮换允许对流的片段进行密钥重设，例如每分钟若干次以进行这种额外的保护。这对于广泛使用的文件格式有效地支持密钥轮换将是可取的。一种广泛使用的文件格式是基于ISO的文件格式。该格式不具有用于密钥轮换的有效机制，因此，通常不用于视频或数据的直播/自适应流传输。
发明内容
技术问题
在直播自适应流传输使用的情况下，很多文件格式不提供有效的密钥轮换，或者它们根本不提供密钥轮换，其中，对于文件的直播/自适应流传输中的额外保护通常需要有效的密钥轮换。
解决方案
本发明的一方面是一种实现基于ISO的文件格式的数据的安全自适应流传输的方法。通过初始化片段接收长期密钥，使用服务供应商的公共密钥对长期密钥进行加密，其中，长期密钥用于对短期密钥进行加密。媒体播放器接收媒体流，其中，基于加密时间段（crypto-period）对采样进行分组，其中，通过短期密钥对媒体流进行加扰，其中，短期密钥频繁改变。在媒体播放器接收加密的短期密钥。通过使用用于对加密时间段中的采样进行解密的短期密钥，在媒体播放器上渲染流传输的数据，从而实现媒体流的片段的密钥重设（re-key）。
在本发明的另一方面中，描述了一种创建MPEG-TS的数据流的方法。将片段加密box添加到sidx容器box，所述加密box具有针对加密参数的额外的URL、用于携带加密的流量密钥的额外的加密密钥元素、以及用于随机接入的每个采样的初始化矢量。使用所述加密参数重写（override）追踪加密box中的参数。初始化矢量在片段的开始处的sidx box中，片段级别的加密信令和对各个采样的随机接入被实现。
在本发明的另一方面中，一种媒体播放器或计算装置具有处理器、网络接口和存储器组件。存储器组件存储用于标识加密算法的算法标识符、初始化矢量大小值和用于对长期密钥进行定位的长期密钥标识符，其中，所述长期密钥用于对短期密钥进行加密。
有益效果
本发明能够实现广播环境中的直播自适应流传输所需的密钥轮换。
附图说明
通过参照结合附图的以下描述，可最好地理解本发明及其优点，在附图中：
图1是示出针对不同质量的四个媒体采样的加密时间段和片段边界的示图；
图2是根据一个实施例的Sample Encryption Box的框图；
图3提供根据另一实施例的3GP FF中的片段索引box（“sidx”）的示图；
图4是根据本发明的一个实施例的实现基于ISO的文件格式的数据的受保护的直播自适应流传输的处理的流程图；
图5A和图5B是适于实现本发明的实施例的计算装置的示图。
在附图中，相同的附图标号有时用于指定相同的结构元件。还应理解附图中的描绘是图解的，并且不是按比例的。
实现本发明的最佳方式
根据示例性实施例的一方面，提供一种实现基于ISO的文件格式的数据的安全自适应流传输的方法，所述方法包括：通过初始化片段接收长期密钥，使用服务供应商的公共密钥对长期密钥进行加密，其中，长期密钥用于对短期密钥进行加密；接收媒体流，其中，基于多个加密时间段对采样进行分组，其中，通过多个短期密钥对媒体流进行加扰，其中，短期密钥频繁改变，接收加密的短期密钥；通过使用用于对多个加密时间段中的采样进行解密的多个短期密钥，渲染流传输的数据，从而实现媒体流的片段的密钥重设。
所述方法还可包括：将短期密钥、加密算法标识符和初始化矢量长度存储在采样组类型box中。
在所述方法中，可支持用于基于ISO的文件格式的媒体流的密钥轮换。
所述方法还可包括：接收解密密钥。
采样组类型box可支持条件接入系统。
所述方法还可包括：将默认值存储在TrackEncryptionBox中。
所述方法还可包括：通过“moov”容器box中的“pssh”box来用信号传输长期密钥。
所述方法还可包括：对属于加密时间段的采样进行分组，以实现密钥轮换。
根据本发明的示例性实施例的另一方面，提供一种创建MPEG-TS的数据流的方法，所述方法包括：将片段加密box添加到sidx容器box，所述加密box具有针对加密参数的额外的URL、用于携带加密的流量密钥的额外的加密密钥元素、和用于随机接入的每个采样的初始化矢量；使用所述加密参数重写追踪加密box中的参数，其中，初始化矢量在片段的开始处的sidx box中，其中，片段级别的加密信令和对各个采样的随机接入被实现。
sidx容器box可以以片段级别出现，其中，在片段级别，参考子片段级别的片段索引box，并参考子片段级别的movie片段box。
在所述方法中，可提供通用加密信令格式（CENC）的扩展。
所述方法还可包括：提供采样加密box。
所述方法还可包括：提供用于随机接入的片段级别的信令和相对时序信息。
根据本发明的示例性实施例的另一方面，提供一种媒体播放器，包括：处理器；网络接口；存储器组件，存储用于标识加密算法的算法标识符、初始化矢量大小值和用于对长期密钥进行定位的长期密钥标识符，其中，所述长期密钥用于对短期密钥进行加密。
存储器组件还可存储采样组类型box，其中，所述采样组类型box用于存储所述加密算法、初始化矢量大小值和长期密钥标识符。
在媒体播放器中，基于加密时间段对媒体流的采样进行分组，以实现密钥轮换。
具体实施方式
在各个附图中描述用于支持数据的自适应流传输所需的密钥轮换的方法和系统。本发明的实施例与关于基于ISO的文件格式（FF）的MPEG的当前发展相关。在一个实施例中，元数据被添加或提供两个FF（即，基于ISO的FF（还被称为MP4FF）和MPEG2-TS）的扩展。
PIFF/DECE FF技术与本发明的各个实施例相关。PIFF（受保护互操作文件格式）通过UUID扩展将三个额外的box添加到针对保护信令的ISO基本FF。存在针对加密信令的两个box：用于用信号传输加密参数的PIFF/DECE FF中的“TrackEncryptionBox”和“SampleEncryptionBox”。“TrackEncryptionBox”作为“moov”容器box的一部分被放在高级别，并携带针对整个音频轨道或视频轨道的加密参数。在movie片段（“moof”）的“Sample Encryption Box”携带可重写“TrackEncryptionBox”中携带的那些加密参数的加密参数，并携带针对“moof”容器中的采样的初始化矢量参数以允许随机接入。然而，在直播或自适应流传输的情况下，可能需要密钥轮换，即，每隔几秒重设密钥以进行额外的保护。
在一个实施例中，本发明提出基于ISO的FF中的新的Sample Group Typebox以支持自适应流传输使用（尤其是直播自适应流传输）的情况下所需的密钥轮换。在另一实施例中，本发明允许通过嵌入密钥轮换所需的元数据，使用该新的Sample Group Type的引入来从MPEG2-TS-FF映射到基于ISO的FF。
本发明能够实现广播环境中的直播自适应流传输所需的密钥轮换。如前所述，现有的FF要么不支持密钥轮换，要么以低效且繁琐的方式支持密钥轮换。
新的Sample Group Type能够实现密钥轮换。可与所有基于ISO的常见加密文件格式一起使用所述定义或类型。在所述实施例中，基于ISO的FF用于示出本发明的各个实施例。
数据流中的加密信令的目标在于将加密参数（诸如，加密算法标识符、主密钥（还被称为长期密钥）标识符、初始化矢量（IV）和解密密钥）传递到媒体播放器，使得播放器可渲染流传输的内容。在特定类型的自适应流传输中，流被划分为电影片段，每个片段具有多个采样。
直播流传输机制使用密钥轮换（即，由服务供应商每分钟改变若干次用于内容的解密密钥），使得对广播的流传输的内容的受控接入以安全且防止篡改的方式被提供给订阅者。一种这样的广播系统是数字视频广播（DVB）。
DVB已定义条件接入系统（CAS）标准，其中，CAS标准定义媒体内容流可被模糊处理的方法，并且在CAS标准中，接入（access）仅被提供给具有有效解密密钥的被授权的订阅者。通常通过MPEG2-TS中的授权控制信息（ECM）在CAS系统中携带加密参数。
本发明提供通用加密信令格式（CENC，Common Encryption SignalingFormat）（基于ISO的FF）的扩展，以支持直播自适应流传输。在该使用情况下，自适应流传输机制用于将直播内容广播到潜在的大量订阅者。
如前所述，在各个实施例中，通过添加携带用于直播自适应流传输的加密信令参数所需的元素来扩展针对音频轨道和视频轨道的采样组box，以定义新的Sample Group Type box。所述新的Sample Group Type box支持各种CAS系统。
本发明的各个实施例通过在合适的位置添加元数据来支持直播自适应流传输使用的情况，以解决实现针对基于ISO的FF和MPEG2-TS FF两者的加密信令的问题。针对加密参数的默认值：算法ID（algorithm ID）、IV_size和主密钥ID（master key ID）在TrackEncryptionBox（“moov”box的部分)中。
1.AlgorithmID：信号加密机制的标识符，例如，AES-CBC、AES-CTR等。
2.KeyID：用于主密钥（长期）加密密钥的密钥标识符。
3.IV_size：初始化矢量大小。
4.sourceURL：用于用信号传输其它加密参数（对于其它加密机制是特定的）的带外机制，这主要用作占位符。
当前，在DVB标准下，CAS采用这样的方法：通过所述方法，直播广播媒体流被模糊处理，并且接入仅被提供给订阅者。目前通过两步加密机制实现上述处理。在步骤一，通过由服务供应商每分钟改变若干次的短期密钥（控制字）对媒体流进行加扰。在ECM（授权控制信息）中由服务供应商以加密的形式发送短期密钥。在步骤二，在授权管理信息（EMM）中，使用发送给订阅者的高级别授权密钥（长期密钥）来保护短期密钥。
可由服务供应商使用类似的机制以将直播自适应流传输提供给一组用户。在自适应流传输中，可将相同媒体流的若干表达（representation）或质量（不同的网络速率、质量等）提供给媒体播放器。媒体播放器可通过在片段边界处在这些表达之间进行切换来适应于现有的网络条件（通常与带宽相关）。每个表达包括若干片段，其中，可通过在清单文件（例如，MPD文件）中提供的URL来单独接入所述若干片段。
如前所述，在直播自适应流传输的情况下，服务供应商通过在一分钟内将密钥改变若干次（即，通过密钥轮换）来提供额外的安全层（如由各种CAS标准所定义的）。这意味着在特定时间段内特定安全参数被应用于媒体采样。这些时间段（被称为加密时间段）可不与片段边界对齐。图1是示出针对不同质量的四个媒体采样的加密时间段和片段边界的示图。表达组102由表现不同服务质量（诸如，带宽）的四个表达（1-4）构成。一系列的加密时间段104、106、108等均具有处于每个时间段的末端的加密边界（所述时间段被示出为具有加重线或阴影线）。短期密钥在加密边界处改变。由短期密钥和加密参数的集合定义加密边界。另一方面，通过垂直线114、116、118等示出片段。如图1中所示，片段边界可不与加密边界匹配。本发明提供用于将特定加密参数和解密密钥应用于属于加密时间段的一组采样的机制。可通过定义新的Sample Group Type box来实现上述处理，以将加密参数关联到一组采样。在其它实施例中，将需要多个box，针对每个媒体流需要一个box。对于音频轨道，将需要类似的box。
在一个实施例中，方案中的第一步骤用于使订阅者通过服务供应商特定机制获得长期密钥。例如，可通过“moov”容器box中的“pssh”box来用信号传输长期密钥。例如，长期密钥可以是OMA DRM密钥。这是与订阅相关的高级别密钥或主密钥，并且可被传送到每个订阅者，并使用订阅者的公共密钥来加密。由服务供应商使用该长期密钥或主密钥来对短期密钥进行加密。
在第二步骤中，可通过对属于加密时间段的采样进行分组来实现密钥轮换。通过包含采样组的新的SampleDescriptionBox，将加密参数的集合分配给采样。不透明的（opaque）box可被定义为允许不同的服务供应商提供系统特定参数。该不透明的box可包含针对加密时间段的解密密钥，其中，使用订阅者通过“moov”box或初始化片段在第一步骤获得的主密钥对解密密钥进行加密。
在“moov”box中，存在标识高级别密钥或主密钥的密钥ID（Key ID）。使用从密钥ID获得的主密钥对短期密钥K1进行加密。“moov”头包含标识主密钥的密钥ID。采样组类型box（一个针对视频并且一个针对音频）包含密钥ID（到主密钥的指针）。短期密钥是使用长期密钥加密的密钥。媒体播放器首先获得Sample Group Type box中的主密钥。使用KID执行上述处理。随后，媒体播放器使用主密钥对同一box中的短期密钥进行解密。
下面是包含与加密时间段相关联的特定加密信令参数的Sample GroupType box定义。图2是Sample Encryption Box202的框图。Sample EncryptionBox202包含采样组定义，其中，采样组定义包括算法ID204、IV_size206和KID208。新的box202能够实现基于ISO的文件格式的密钥轮换，其中，新的box202在一个实施例中可被称为“CencKeyRotSampleEncryptionInformationVideoGroupEntry”。以下代码示出针对视频轨道的一个实施例。
Figure BDA00003471635600071
Figure BDA00003471635600081
在另一实施例中，针对MPEG2-TS文件格式实现密钥轮换。这里，因为所有的包需要被扫描以获知加密信号传输在哪里开始，所以使用用于自适应流传输的“sidx”box来完成密钥轮换。因此，可从sidx box进行针对片段的加密信号传输。在媒体片段（从片段索引box借鉴的）之前的附加box用于加密信号传输并随机接入片段内的采样。MPEG2-TS通过嵌入在传输流中的ECM来用信号传输加密参数。目前的MPEG2-TS使用用于加密信号传输的ECM（授权控制信息）。然而，在目前的MPEG2-TS包流的情况下，对存储的文件中的采样的随机接入是不可能的。媒体播放器需要依次经历存储的TS包来找出与随机采样相关联的加密参数。
在一个实施例中，3GP FF中的加密box的布置很重要。自适应流传输具有片段的概念（即，音频/视频流被分段为固定大小的大块（chunk）（每个通常为几秒长））。如前所述，MPEG2-TS3GP已添加用于分段的附加“sidx”box。在一个实施例中，本发明包括将加密信令元素添加到3GP FF中。除对片段中的各个采样的随机接入之外，该box还实现片段级别的加密信号传输。因为随机接入有利于随时播放，所以在自适应流传输中随机接入是重要的概念。应该能够接入媒体片段内的任意采样。
图3提供3GP FF中的片段索引box（“sidx”）的示图。该box的主要目的在于提供用于随机接入的片段级别的信令（偏移等）和相对时序信息（注意，与MPEG2-TS相比，在基于ISO的FF中没有绝对时序的概念）。该box基本上以两个级别出现：参考子片段级别的片段索引box的片段级别、以及参考movie片段box（“moof”box）的子片段级别。
在一个实施例中，加密信令box以片段级别的box（“sidx”）被添加到3GP FF中。在一个实施例中，本发明目标在于需要频繁的密钥重设以进行额外保护的直播/自适应流传输的情况。
在一个实施例中，本发明将额外的“SegmentEncryptionBox”（“sidx”box）添加到3GP FF，以携带片段级别的加密参数。这些参数是：AlgoirthmID（AES-CBC、AES-CTR等）、KeyID（加密密钥标识符、通过单独的协议/机制传送的密钥）和IV_Size。在一个实施例中，可包括额外的URL，从而可由媒体播放器检索额外的安全参数。
如所述，在一个实施例中，在媒体片段之前，将额外的box（“sidx”box）添加到3GP FF。片段是自适应流传输的概念，其中，在自适应流传输的概念中，媒体流被划分为固定大小的片段，以通过切换到不同的速率来适应于变化的网络环境等。该额外的sidx box包含可每隔几秒改变的加密参数。它还允许对片段内的采样的随机接入。
AES-CBC加密机制是对媒体内容进行加密的工业中常用的机制。在CBC块链中，第一采样（块）需要加密参数IV。剩余的采样使用先前采样的密文输出作为IV。因此，为了随机接入采样，媒体播放器不得不在链（daisy chain）中进行所有的密文计算。对于媒体播放器而言，这可能是非常耗时的。因此，通过FF中的元素或box（诸如，在“sidx”box中）将用于所有采样的IV用信号传输到媒体播放器将会是优选的和更加有效的。
在一个实施例中，本发明通过参考所有子片段级别的“sidx”box的第一“sidx”box来用信号传输所有初始化矢量（IV）。这使媒体播放器能够随机接入任何中间采样。以下示出了“SegmentEncryptionBox”的语法。注意，“reference_type”指示是正参考另一“sidx”box(reference_type=1)还是参考movie片段box(“moof”)(reference_type=0)。在本实施例中，所有的IV被放入第一“sidx”box，其中，所述第一“sidx”box参考片段内的所有采样。
Figure BDA00003471635600101
Figure BDA00003471635600111
图3是示出第一sidx box和片段的示图。第一sidx box302参考片段304。片段304被划分为子片段306a、306b、306c…。第一sidx box302参考包含在片段容器304内的子片段306a、306b…的片段索引box（“sidx”box）。内部sidx box（诸如，box308）参考子片段的第一电影片段。每个子片段由一个或多个电影片段构成。每个电影片段由一个或多个采样构成。
图4是根据本发明的一个实施例的实现基于ISO的文件格式的数据的受保护的直播自适应流传输的处理的流程图。在步骤402，媒体流的初始化片段将长期密钥提供给媒体播放器。在一个实施例中，长期密钥用于对短期（控制字）密钥进行加密，其中，所述短期（控制字）密钥用于定义加密边界。在步骤404，如上所述，媒体播放器接收具有基于加密时间段分组的采样的媒体流。在一个实施例中，通过频繁（例如，每隔5-10秒）改变的多个短期密钥对媒体流进行加扰。使用长期密钥对短期密钥进行解密。在步骤406，媒体播放器接收授权控制信息（ECM）中的加密的短期密钥。在步骤408，通过使用用于对加密时间段中的采样进行解密的多个短期密钥，在媒体播放器上播放或渲染媒体流。该处理作为整体实现媒体流中的片段的密钥重设。
如上所述，存在在本发明中使用的各种类型的计算装置和系统或软件执行装置和系统，所述装置和系统包括但不限于许可服务器、TV和移动装置（诸如，移动电话、平板、媒体播放器等）。图5A和图5B示出适合于实现本发明的特定实施例的计算装置或软件执行装置500。图5A示出计算系统的一个可行的物理实现。在一个实施例中，系统500包括显示器504。它还可具有键盘510，其中，键盘510示出在显示器504上，或者键盘510可以是作为装置壳体的一部分的物理组件。它可具有各种端口（诸如，HDMI、DVI或USB端口（未示出））。可连接到500的计算机可读介质可包括USB存储器装置和各种类型的存储芯片、记忆棒和存储卡。
图5B是计算系统500的框图的示例。连接到系统总线520的是各种子系统。处理器522被连接到包括存储器524的存储装置。存储器524可包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。如在本领域所熟知，ROM用于将数据和指令单向传输到CPU，RAM通常用于以双向的方式传输数据和指令。这两种类型的存储器可包括以下描述的任何合适的计算机可读介质。固定盘526也被双向连接到处理器522；固定盘526提供额外的数据存储容量并还可包括以下描述的任何计算机可读介质。固定盘526可用于存储程序、数据等，并且固定盘526通常是比主要存储器慢的次要存储介质。将理解，在合适的情况下，可以以标准方式将固定盘526内保留的信息合并为存储器524中的虚拟存储器。
处理器522还被连接到各种输入/输出装置（诸如，显示器504和网络接口540）。一般来说，输入/输出装置可以是以下装置中的任何装置：视频显示器、键盘、麦克风、触敏显示器、平板、触控笔、语音或手写识别器、生物计量阅读器或其它装置。处理器522可以可选地使用网络接口540被连接到另一计算机或电信网络。使用这样的网络接口，预计在执行上述方法步骤的过程中，CPU可从网络接收信息，或者可将信息输出到网络。另外，本发明的方法实施例可单独在处理器522上执行，或可与共享处理部分的远程处理器相结合地在诸如互联网的网络上执行。
另外，本发明的实施例还涉及具有计算机可读介质的计算机存储产品，其中，所述计算机可读介质在其上具有用于执行各种计算机实现操作的计算机代码。介质和计算机代码可以是那些为本发明的目的而特别设计和构造的，或者它们可以是计算机软件领域的技术人员熟知和可用的类型。计算机可读介质的示例包括（但不限于）：磁介质（诸如，硬盘、软盘和磁带）；光学介质（诸如，CD-ROM和全息图像装置）；磁光介质（诸如，磁光盘）；以及被特别配置为存储和执行程序代码的硬件装置（诸如，专用集成电路（ASIC）、可编程逻辑装置（PLD）、以及ROM和RAM装置）。计算机代码的示例包括诸如由编译器产生的机器代码和包含由计算机使用解释器执行的更高级代码的文件。
尽管在此示出和描述了本发明的说明性实施例和应用，但保留在本发明的构思、范围和精神内的很多变化和修改是可行的，并且在细读本申请之后，对于本领域的普通技术人员来说，这些变化将变得清楚。因此，所述实施例是说明性的而不是限制性的，并且本发明不限于在此给出的细节，而是可在权利要求的范围和等同物之内被修改。

Claims (15)

1.一种实现基于ISO的文件格式的数据的安全自适应流传输的方法，所述方法包括：
通过初始化片段接收长期密钥，使用服务供应商的公共密钥对长期密钥进行加密，其中，长期密钥用于对短期密钥进行加密；
接收媒体流，其中，基于多个加密时间段对采样进行分组，其中，通过多个短期密钥对媒体流进行加扰，其中，短期密钥频繁改变，
接收加密的短期密钥；
通过使用用于对多个加密时间段中的采样进行解密的多个短期密钥，渲染流传输的数据，从而实现媒体流的片段的密钥重设。
2.如权利要求1所述的方法，还包括：
将短期密钥、加密算法标识符和初始化矢量长度存储在采样组类型box中。
3.如权利要求1所述的方法，其中，支持用于基于ISO的文件格式的媒体流的密钥轮换。
4.如权利要求1所述的方法，还包括：接收解密密钥。
5.如权利要求2所述的方法，其中，采样组类型box支持条件接入系统。
6.如权利要求1所述的方法，还包括：
将默认值存储在TrackEncryptionBox中。
7.如权利要求1所述的方法，还包括：通过“moov”容器box中的“pssh”box来用信号传输长期密钥。
8.如权利要求1所述的方法，还包括：对属于加密时间段的采样进行分组，以实现密钥轮换。
9.一种创建MPEG-TS的数据流的方法，所述方法包括：
将片段加密box添加到sidx容器box，所述加密box具有针对加密参数的额外的URL、用于携带加密的流量密钥的额外的加密密钥元素、和用于随机接入的每个采样的初始化矢量；
使用所述加密参数重写追踪加密box中的参数，
其中，初始化矢量在片段的开始处的sidx box中，其中，片段级别的加密信令和对各个采样的随机接入被实现。
10.如权利要求9所述的方法，其中，sidx容器box以片段级别出现，其中，在片段级别，参考子片段级别的片段索引box，并参考子片段级别的movie片段box。
11.如权利要求9所述的方法，其中，提供通用加密信令格式（CENC）的扩展。
12.如权利要求9所述的方法，还包括：提供采样加密box。
13.如权利要求9所述的方法，还包括：
提供用于随机接入的片段级别的信令和相对时序信息。
14.一种媒体播放器，包括：
处理器；
网络接口；
存储器组件，存储用于标识加密算法的算法标识符、初始化矢量大小值和用于对长期密钥进行定位的长期密钥标识符，其中，所述长期密钥用于对短期密钥进行加密。
15.如权利要求14所述的媒体播放器，其中，存储器组件还存储采样组类型box，其中，采样组类型box用于存储所述加密算法、初始化矢量大小值和长期密钥标识符。
CN2011800643994A 2010-11-05 2011-11-03 直播自适应流传输中的密钥轮换 Pending CN103299646A (zh)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US41066910P 2010-11-05 2010-11-05
US61/410,669 2010-11-05
US201161442626P 2011-02-14 2011-02-14
US61/442,626 2011-02-14
PCT/KR2011/008329 WO2012060643A1 (en) 2010-11-05 2011-11-03 Key rotation in live adaptive streaming

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103299646A true CN103299646A (zh) 2013-09-11

Family

ID=46019639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011800643994A Pending CN103299646A (zh) 2010-11-05 2011-11-03 直播自适应流传输中的密钥轮换

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20120114118A1 (zh)
EP (1) EP2636217A1 (zh)
JP (1) JP2014500655A (zh)
KR (1) KR20130099995A (zh)
CN (1) CN103299646A (zh)
WO (1) WO2012060643A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109429112A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 中兴通讯股份有限公司 媒体分片发送方法、密钥切换方法及相应装置和介质
CN110089126A (zh) * 2017-01-09 2019-08-02 高通股份有限公司 用于视频的改进式限制方案设计
CN110971933A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 安讯士有限公司 视频流的内容安全

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2816621A1 (en) 2010-11-02 2012-05-10 Lg Electronics Inc. Method for adaptive streaming that transmits/receives media content according to a network bandwidth and device for adaptive streaming using the same
US9767807B2 (en) * 2011-03-30 2017-09-19 Ack3 Bionetics Pte Limited Digital voice signature of transactions
US8751807B2 (en) * 2011-06-23 2014-06-10 Azuki Systems Inc. Method and system for secure over-the-top live video delivery
GB2499539B (en) * 2011-10-27 2017-05-03 Lg Electronics Inc Method for transreceiving media content and device for transreceiving using same
US8751800B1 (en) 2011-12-12 2014-06-10 Google Inc. DRM provider interoperability
US9015477B2 (en) * 2012-04-05 2015-04-21 Futurewei Technologies, Inc. System and method for secure asynchronous event notification for adaptive streaming based on ISO base media file format
WO2013184248A1 (en) * 2012-04-27 2013-12-12 Huawei Technologies Co., Ltd. Support for short cryptoperiods in template mode
US9590959B2 (en) 2013-02-12 2017-03-07 Amazon Technologies, Inc. Data security service
US10075471B2 (en) 2012-06-07 2018-09-11 Amazon Technologies, Inc. Data loss prevention techniques
US10084818B1 (en) 2012-06-07 2018-09-25 Amazon Technologies, Inc. Flexibly configurable data modification services
US9286491B2 (en) 2012-06-07 2016-03-15 Amazon Technologies, Inc. Virtual service provider zones
EP2685737B1 (en) * 2012-07-13 2017-09-06 Broadpeak Method and device for allowing seamlessly switching from one layer to another in a conditional access system context
US9367697B1 (en) 2013-02-12 2016-06-14 Amazon Technologies, Inc. Data security with a security module
US10467422B1 (en) 2013-02-12 2019-11-05 Amazon Technologies, Inc. Automatic key rotation
US9300464B1 (en) * 2013-02-12 2016-03-29 Amazon Technologies, Inc. Probabilistic key rotation
US9608813B1 (en) 2013-06-13 2017-03-28 Amazon Technologies, Inc. Key rotation techniques
US9705674B2 (en) 2013-02-12 2017-07-11 Amazon Technologies, Inc. Federated key management
EP2797333A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-29 Nagravision S.A. Method for watermarking media content and system for implementing this method
EP2797335A1 (en) 2013-04-26 2014-10-29 Nagravision S.A. Method to watermark a compressed content encrypted by at least one content key
EP2797334A1 (en) 2013-04-26 2014-10-29 Nagravision S.A. Method and device to embed watermark in uncompressed video data
US20150006881A1 (en) * 2013-06-27 2015-01-01 Check Point Software Technologies Ltd. Securing an Encryption Key of a User Device While Preserving Simplified User Experience
JP6411862B2 (ja) * 2013-11-15 2018-10-24 パナソニック株式会社 ファイル生成方法およびファイル生成装置
US9397835B1 (en) 2014-05-21 2016-07-19 Amazon Technologies, Inc. Web of trust management in a distributed system
EP2958331A1 (en) 2014-06-17 2015-12-23 Nagravision S.A. A dynamic adaptive streaming digital media content receiver
US9438421B1 (en) 2014-06-27 2016-09-06 Amazon Technologies, Inc. Supporting a fixed transaction rate with a variably-backed logical cryptographic key
US9866392B1 (en) 2014-09-15 2018-01-09 Amazon Technologies, Inc. Distributed system web of trust provisioning
CN104394476A (zh) * 2014-11-28 2015-03-04 乐视致新电子科技（天津）有限公司 一种时移播放方法及媒体播放器
CN105357206A (zh) * 2015-11-19 2016-02-24 杭州铭师堂教育科技发展有限公司 一种视频安全传输方法
US10515194B2 (en) * 2016-08-29 2019-12-24 Electronics And Telecommunications Research Institute Key rotation scheme for DRM system in dash-based media service
US10437968B2 (en) 2016-11-28 2019-10-08 Opentv, Inc. Secure DRM-agnostic key rotation
US20240056651A1 (en) * 2022-08-09 2024-02-15 Dish Network, L.L.C. Digital rights management using a gateway/set top box without a smart card

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006033997A2 (en) * 2004-09-16 2006-03-30 General Instrument Corporation System and method for providing authorized access to digital content
CN1909449A (zh) * 2005-08-04 2007-02-07 索尼株式会社 用于处理信息的方法、设备和程序
WO2009038287A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Contents protection providing method and protected contents consuming method and apparatus thereof
WO2010090689A1 (en) * 2009-01-21 2010-08-12 Microsoft Corporation Multiple content protection systems in a file

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040125877A1 (en) * 2000-07-17 2004-07-01 Shin-Fu Chang Method and system for indexing and content-based adaptive streaming of digital video content
DE60127681T2 (de) * 2001-10-19 2008-01-03 Sony Corp. System zum Inhaltsschutz und zur Kopierverwaltung für ein Netzwerk
US7702101B2 (en) * 2002-07-09 2010-04-20 Kaleidescape, Inc. Secure presentation of media streams in response to encrypted digital content
US7650421B2 (en) * 2002-12-30 2010-01-19 Microsoft Corporation Adaptable accelerated content streaming
WO2004070585A2 (en) * 2003-01-31 2004-08-19 Kaleidescape, Inc. Detecting collusion among multiple recipients of fingerprinted information
US20050213751A1 (en) * 2004-03-26 2005-09-29 Apostolopoulos John J Methods and systems for generating transcodable encrypted content
US8868772B2 (en) * 2004-04-30 2014-10-21 Echostar Technologies L.L.C. Apparatus, system, and method for adaptive-rate shifting of streaming content
US8321690B2 (en) * 2005-08-11 2012-11-27 Microsoft Corporation Protecting digital media of various content types
US20080109556A1 (en) * 2006-11-07 2008-05-08 Sony Ericsson Mobile Communications Ab Adaptive insertion of content in streaming media
RU2339077C1 (ru) * 2007-03-13 2008-11-20 Олег Вениаминович Сахаров Способ функционирования системы условного доступа для применения в компьютерных сетях и система для его осуществления
US8189769B2 (en) * 2007-07-31 2012-05-29 Apple Inc. Systems and methods for encrypting data
KR20100111834A (ko) * 2009-04-08 2010-10-18 한국전자통신연구원 멀티캐스트 전송과 유니캐스트 전송을 동시에 활용한 계층적 콘텐츠의 적응적 전송 장치 및 방법
US9014545B2 (en) * 2009-07-24 2015-04-21 Netflix, Inc. Adaptive streaming for digital content distribution
US8649659B2 (en) * 2010-10-06 2014-02-11 Motorola Mobility Llc Method and system for transitioning media output among two or more devices
US20120102184A1 (en) * 2010-10-20 2012-04-26 Sony Corporation Apparatus and method for adaptive streaming of content with user-initiated quality adjustments
US20120110628A1 (en) * 2010-10-27 2012-05-03 Candelore Brant L Storage of Adaptive Streamed Content

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006033997A2 (en) * 2004-09-16 2006-03-30 General Instrument Corporation System and method for providing authorized access to digital content
CN1909449A (zh) * 2005-08-04 2007-02-07 索尼株式会社 用于处理信息的方法、设备和程序
WO2009038287A1 (en) * 2007-09-18 2009-03-26 Electronics And Telecommunications Research Institute Contents protection providing method and protected contents consuming method and apparatus thereof
WO2010090689A1 (en) * 2009-01-21 2010-08-12 Microsoft Corporation Multiple content protection systems in a file

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110089126A (zh) * 2017-01-09 2019-08-02 高通股份有限公司 用于视频的改进式限制方案设计
CN109429112A (zh) * 2017-08-24 2019-03-05 中兴通讯股份有限公司 媒体分片发送方法、密钥切换方法及相应装置和介质
CN110971933A (zh) * 2018-09-28 2020-04-07 安讯士有限公司 视频流的内容安全
CN110971933B (zh) * 2018-09-28 2022-06-03 安讯士有限公司 确保视频流的内容安全的视频捕获设备

Also Published As

Publication number Publication date
EP2636217A1 (en) 2013-09-11
US20120114118A1 (en) 2012-05-10
KR20130099995A (ko) 2013-09-06
WO2012060643A1 (en) 2012-05-10
JP2014500655A (ja) 2014-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103299646A (zh) 直播自适应流传输中的密钥轮换
US9532005B2 (en) Methods and apparatus for persistent control and protection of content
US7233948B1 (en) Methods and apparatus for persistent control and protection of content
EP1062812B1 (en) Streaming media player with continuous control and protection of media content
CA2865527C (en) Systems, methods and apparatuses for the secure transmission of media content
CN102292931B (zh) 在单个容器文件中支持多个保护系统的方法和装置
US6668324B1 (en) System and method for safeguarding data within a device
US8638929B2 (en) System and method for encrypting and decrypting data
KR102206142B1 (ko) 미디어 콘텐츠를 워터마킹하기 위한 방법 및 그 방법을 구현하기 위한 시스템
JP2015523816A (ja) コンテンツ転送および配信におけるコンテンツ暗号化および権利管理のシグナリングおよびハンドリング
CN101271501A (zh) 数字媒体文件的加解密方法及装置
EP3276912A1 (en) Segmented encryption for content delivery
US20170116393A1 (en) Drm service provision apparatus and method, and content playback apparatus and method using drm service
US20200275142A1 (en) A method for delivering digital content to at least one client device
US20180068092A1 (en) Media content encryption and distribution system and method based on unique identification of user
KR102286303B1 (ko) Dash 기반 미디어 서비스에서 drm 시스템을 위한 키 회전
US20150092943A1 (en) Digital data distribution system

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130911