CN112738560A - 一种视频数据传输方法、接收方法、服务端以及客户端 - Google Patents

一种视频数据传输方法、接收方法、服务端以及客户端 Download PDF

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CN112738560A CN202011575307.6A CN202011575307A CN112738560A CN 112738560 A CN112738560 A CN 112738560A CN 202011575307 A CN202011575307 A CN 202011575307A CN 112738560 A CN112738560 A CN 112738560A
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Abstract

本发明公开的一种视频数据的传输方法、接收方法、服务端及客户端，在视频流传输的基础上，对每个视频分片文件进行不同密钥的加密，并对每个视频分片对应的媒体描述文件的URL进行加密；将加密后的媒体描述文件、媒体描述文件解密密钥和所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥值以固定格式写入数据包后发送给客户端；客户端通过与服务端协商好的解密方式，解密从服务端接收的文件并获取所请求的视频文件，提高了视频流文件在传输过程中的安全性。

Description

一种视频数据传输方法、接收方法、服务端以及客户端
技术领域
本发明涉及视频数据处理领域，尤其涉及一种视频数据传输方法、接收方法、服务端以及客户端。
背景技术
随着5G网络技术和流媒体技术的发展，网络直播越来越火，人们对视频的需求越来越高，而传统的基于RTP(Real-time Transport Protocol，实时传输协议)、RTSP(RealTime Streaming Protocol，实时流传输协议)流媒体协议系统开发部署复杂度高，容易遭受网络防火墙拦截，目前已无法满足互联网企业快速开发的需求，越来越多的企业技术选型转向了基于HTTP(HyperText Transfer Protocol，超文本传输)协议实现的动态自适应流媒体协议，如DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP,基于超文本传输的动态自适应流媒体)、HLS(HTTP Live Streaming，基于超文本传输的实时流媒体)等。
在目前常见的动态自适应流媒体技术中，服务端将原始视频内容切割成一段段的分片通过HTTP协议传输，每一个视频分片会对应一份媒体描述文件，该媒体描述文件会包含下一个视频分片各类参数(如分辨率、帧率、统一资源定位系统地址等)。客户端每次会先向服务端请求该媒体描述文件，然后解析该媒体描述文件，动态选择适合当前网络状况的视频分片URL(Uniform Resource Locator，统一资源定位系统)地址，向服务器发起视频分片请求，完成视频流播放。
一般的，基于DASH或HLS动态自适应流媒体协议不会对视频分片的传输过程做任何保护，直接在开放的互联网上基于HTTP协议传输，或仅仅只是对视频分片采用同一密钥文件进行加密。而媒体描述文件的传输不做任何保护措施，一旦该解密密钥遭到破解，则传输过程中的视频分片或缓存到本地临时目录的视频分片文件很容易遭到逆向破解还原，只需简单的文件合并即可完成完整视频的播放，视频内容版权保护遭受严重的威胁。
考虑到跨平台性、用户体验、部署实现难易程度等，目前很多公司选择了DASH、HLS等基于HTTP的流媒体传输协议取代传统的基于RTP协议的传输方式，它们将完整的视频文件切割成分片文件在互联网上进行传输，但是其缺点也是显而易见的，一旦视频播放地址或视频分片遭到不法分子窃取，则很容易导致完整视频遭到破解还原，在人们对视频等影视内容版权越来越重视的今天，该问题显得尤为重要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种视频数据传输方法、接收方法、服务端以及客户端，提高视频数据在传输过程中的安全性。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种视频数据传输方法，包括步骤：
采用不同的密钥对每一个视频分片进行加密，并对每一个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段值进行加密；
接收客户端发送的媒体描述文件请求；
根据所述媒体描述文件请求将所述媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件发送给所述客户端。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种视频数据接收方法，包括步骤：
向服务端发送媒体描述文件请求；
接收服务端发送的媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件；
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址；
根据所述URL地址获取对应的视频分片，根据所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥对所述视频分片进行解密，获得所述视频分片原始数据。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种服务端，包括第一存储器、第一处理器及存储在所述第一存储器上并可在所述第一处理器上运行的第一计算机程序，所述第一计算机程序被第一处理器执行时实现如上所述的一种视频数据传输方法中的各个步骤。
为了解决上述技术问题，本发明采用的另一种技术方案为：
一种客户端，包括第二存储器、第二处理器及存储在所述第二存储器上并可在所述第二处理器上运行的第二计算机程序，所述第二计算机程序被第二处理器执行时实现如上所述的一种视频数据接收方法中的各个步骤。
本发明的有益效果在于：在视频流传输的基础上，对每个视频分片文件进行不同密钥的加密，并对每个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段进行加密；将加密后的媒体描述文件、媒体描述文件解密密钥和所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥值发送给客户端；提高了视频流文件在传输过程中的安全性，即使某一视频分片被第三方盗取，第三方也无法从中破译出分片内容影响视频的完整性。
附图说明
图1为本发明实施例的一种视频数据传输方法的步骤流程图；
图2为本发明实施例的一种视频数据接收方法的步骤流程图；
图3为本发明实施例的一种服务端的结构示意图；
图4为本发明实施例的一种客户端的结构示意图；
图5为本发明实施例的一种视频数据服务端和客户端信息交互示意图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种视频数据传输方法，包括步骤：
采用不同的密钥对每一个视频分片进行加密，并对每一个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段值进行加密；
接收客户端发送的媒体描述文件请求；
根据所述媒体描述文件请求将所述媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件发送给所述客户端。
从上述描述可知，本发明的有益效果在于：在视频流传输的基础上，对每个视频分片文件进行不同密钥的加密，并对每个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段进行加密；将加密后的媒体描述文件、媒体描述文件解密密钥和所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥值发送给客户端；提高了视频流文件在传输过程中的安全性，即使某一视频分片被第三方盗取，第三方也无法从中破译出分片内容影响视频的完整性。
进一步的，所述对每一个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段值进行加密包括：
将每一个视频分片对应的媒体描述文件进行序列化处理；
对序列化处理后的所述媒体描述文件的URL地址进行加密。
由上述描述可知，对所述视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段加密前还需要将所述视频分片对应的媒体描述文件进行序列化处理，使得数据便于传输和存储以及后续数据的还原；同时对序列化处理后的所述媒体描述文件中最重要的属性字段值URL地址进行加密，能够进一步提高数据传输的安全性。
进一步的，所述接收客户端发送的媒体描述文件请求包括：
接收客户端发送身份认证请求，所述身份认证请求包含所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息；
根据所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息对所述客户端的身份进行认证，若认证通过，则向所述客户端返回临时访问令牌；
接收所述客户端根据所述临时访问令牌发起的媒体描述文件请求。
由上述描述可知，接收客户端发送的媒体描述文件请求还包括接收客户端身份认证请求，通过客户端的设备标识、登录用户名和密码信息确认客户端是否有权限访问所述媒体描述文件，只有认证通过的客户端才能够发起媒体描述文件请求，进一步确保了数据传输的安全性。
进一步的，每一视频分片对应多个不同分辨率的URL地址；
所述对所述媒体描述文件的URL地址进行加密包括：
对所述媒体描述文件的多个不同分辨率的URL地址进行加密。
由上述描述可知，每个视频分片对应多个不同分辨率的URL地址，每个URL地址都进行过加密处理，为用户提供多种分辨率的视频分片满足用户的观看需求和网络情况，同时加密的URL地址也确保了视频分片的安全性。
请参照图2，一种视频数据接收方法，包括步骤：
向服务端发送媒体描述文件请求；
接收服务端发送的媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件；
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址；
根据所述URL地址获取对应的视频分片，根据所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥对所述视频分片进行解密，获得所述视频分片原始数据。
由上述描述可知，在接收到服务端发送的媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件，还需对所述媒体描述文件解密才能获取对应视频分片对应的URL地址访问对应的视频分片，之后再通过对应的视频分片的密钥对视频分片解密，才能获取视频分片原始数据，提高了视频分片数据的获取难度，有效的避免了第三方盗用、破坏视频分片。
进一步的，所述加密后的所述媒体描述文件包含多个不同分辨率的URL地址；
所述利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址包括：
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，得到多个不同分辨率的URL地址；
根据当前网络状态，动态选择与当前网络状态适配的分辨率对应的URL地址。
由上述描述可知，每个视频分片对应的URL地址都是进过加密处理的，保证了视频分片的安全性，同时客户端可根据当前网络状况动态选择最合适的视频分辨率对应的URL地址，使得用户能根据网络状态流畅的播放所述视频内容，提高了用户的观看体验。
进一步的，述加密后的所述媒体描述文件被加密的内容是URL地址并且所述媒体描述文件是序列化后的媒体描述文件；
所述利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址包括：
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件的URL地址，得到解密后的媒体描述文件；
将解密后的媒体描述文件进行反序列化处理，确定所述媒体描述文件对应的分片视频对应的URL地址。
由上述描述可知，在利用所述媒体描述文件密钥解密被加密的所述媒体描述文件后还需要将所述媒体描述进行反序列化的处理，才能获得所需的URL地址，增加了URL地址的获取难度，提高了视频分片的安全。
进一步的，所述向服务端发送媒体描述文件请求包括：向服务端发送身份认证请求，所述身份认证请求包含所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息；
接收所述服务端身份认证通过后返回的临时访问令牌；
根据所述临时访问令牌向所述服务端发起媒体描述文件请求。
由上述描述可知，在客户端向服务端发送媒体描述文件请求前还需要进行身份认证请求，确保客户端能够向正确的服务端发起请求，服务端也能够将媒体描述文件准确的发送给有权范围的客户端，提高了文件传输的准确性和安全性。
请参照图3，一种服务端，包括第一存储器、第一处理器及存储在所述第一存储器上并可在所述第一处理器上运行的第一计算机程序，所述第一计算机程序被第一处理器执行时实现如上所述的一种视频数据传输方法中的各个步骤。
请参照图4，一种客户端，包括第二存储器、第二处理器及存储在所述第二存储器上并可在所述第二处理器上运行的第二计算机程序，所述第二计算机程序被第二处理器执行时实现如上所述的一种视频数据接收方法中的各个步骤。
本发明上述视频数据传输方法、接收方法、服务端及客户端可以应用于任何类型的需要视频数据传输接收的业务场景，具有通用性，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种视频数据传输方法，包括步骤：
S1、采用不同的密钥对每一个视频分片进行加密，并对每一个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段值进行加密；
具体的，S1包括步骤：
S101、服务端将原始视频流按照动态自适应流媒体协议规定格式转化为若干个视频分片和对应个数的媒体描述文件，每个媒体描述文件对应一个视频分片；
S102、采用不同的密钥对每个所述视频分片进行对称加密处理，所述加密处理采用对称加密算法，包括但不限于常见的AES(Advanced Encryption Standard，高级加密标准)、DES(Data Encryption Standard，数据加密标准)等加密手段；
S103、将每一个视频分片对应的所述媒体描述文件进行序列化处理，对序列化处理后的媒体描述文件的URL地址进行对称加密处理；
所述序列化处理包括但不限于thrift(一种远程过程调用框架)开源库、brpc(baidu-RPC，一种远程过程调用框架)开源库等手段；
依赖于动态自适应流媒体技术固有特性，每个视频分片存在多个不同分辨率的URL地址，所以每个媒体描述文件包含多个不同分辨率的URL地址，对所述多个不同分辨率的URL地址进行逐一的加密处理。
S104、将所述加密后的每个视频分片和加密后每一个视频分片对应的媒体描述文件存储于服务端的固定目录进行备份；
S2、接收客户端发送的媒体描述文件请求；
具体的，S2包括步骤：
S201、接收客户端发送身份认证请求，所述身份认证请求包含所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息；
S202、服务端根据所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息对客户端身份进行确认，若认证通过，则向所述客户端返回临时访问令牌并执行下一步；
若认证失败，则终止身份认证请求，返回步骤S201等待下一次的身份认证请求；
具体认证操作为：根据所述设备标识、登录用户名和密码信息计算MD5值根据所述计算的MD5值与服务端存储的MD5值比较，若一致则认证成功，若不一致则认证失败；
S203、接收所述客户端根据临时访问令牌发起的媒体描述文件请求；
S3、根据所述媒体描述文件请求将所述媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件发送给所述客户端。
具体的，S3包括步骤：
S301、将所述媒体描述文件、媒体描述文件解密密钥和所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥按照固定格式写入数据包中；
其中，固定格式为：2字节媒体描述文件长度+媒体描述文件内容+1字节媒体描述文件解密密钥长度+密钥值+1字节视频分片解密密钥长度+视频分片解密密钥值；
S302、将步骤S301生成的数据包通过RPC(Remote Procedure Call，远程过程调用)接口发送给客户端。
实施例二
请参照图2，一种视频数据接收方法，包括步骤：
S1、向服务端发送媒体描述文件请求；
具体的，S1包括步骤：
S101、向服务端发送身份认证请求，所述身份认证请求包含所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息；
S102、若认证通过，接收所述客户端返回的临时访问令牌；
若认证失败，未接收到临时访问令牌，确认客户端的设备标识、登录用户名和密码信息是否有误，修改有误信息返回步骤101；
S103、根据所述临时访问令牌向服务端发送媒体描述文件请求；
S2、接收服务端发送的媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件；
具体的，客户端从RPC接口接收数据包，所述数据包包含所述媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥和加密后的所述媒体描述文件以一种固定格式写入的信息；
其中固定格式为:2字节媒体描述文件长度+媒体描述文件内容+1字节媒体描述文件解密密钥长度+密钥值+1字节视频分片解密密钥长度+视频分片解密密钥值；
S3、利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址；
具体的，S3包括步骤；
S301、根据步骤S2的固定格式解析所述数据包，获取媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件，所述媒体描述文件为序列化处理过的媒体描述文件；
S302、根据所述媒体描述文件解密密钥，采用客户端和服务端双方协商好的加密算法，包括但不限于常见的AES、DES等算法解密所述加密后的媒体描述文件；
S303、将所述媒体描述文件进行反序列化处理，获得多个不同分辨率的视频分片对应的URL地址；
S4、根据所述URL地址获取对应的视频分片，根据所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥对所述视频分片进行解密，获得所述视频分片原始数据。
具体的，S4包括步骤：
S401、根据当前网络状况动态选择合适的分辨率对应的视频分片的URL地址并发起视频分片请求；
S402、接收从HTTP网络传输接口传输过来的视频分片文件；
S403、根据步骤S3获得的媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥对所述视频分片进行解密，获取视频分片的原始数据。
实施例三
请参照图3，一种视频数据传输终端，包括第一存储器、第一处理器及存储在所述第一存储器上并可在所述第一处理器上运行的第一计算机程序，所述第一计算机程序被第一处理器执行时实现实施例一所述的一种视频数据传输方法中的各个步骤。
实施例四
请参照图4，一种视频数据接收终端，包括第二存储器、第二处理器及存储在所述第二存储器上并可在所述第二处理器上运行的第二计算机程序，所述第二计算机程序被第二处理器执行时实现实施例二所述的一种视频数据接收方法中的各个步骤。
实施例五
请参照图5，本实施例具体限定了服务端与客户端之间如何进行交互。
所述服务端包含消息处理模块、视频处理模块、身份认证模块、加密模块、数据传输模块；
所述消息处理模块负责对客户端的不同请求内容进行转发，发送到对应的处理模块执行相应的操作；
所述视频处理模块负责将原始视频流按照动态自适应流媒体协议规定格式转换为视频分片和媒体描述文件；
所述身份认证模块负责对登录用户进行鉴权处理；
所述加密模块完成视频分片的加密及媒体描述文件的加密处理，其中媒体描述文件只对其中最重要的属性字段URL进行加密；
所述数据传输模块负责视频分片文件和媒体描述文件的网络传输。
所述客户端包含解密模块、网络请求模块、视频播放模块；
所述网络请求模块负责向服务端发送不同的请求信息，并接收服务端反馈的信息发送至相应的处理模块完成数据的处理；
所述解密模块完成接收到的媒体描述文件URL字段的解密处理及视频分片文件的解密；
所述视频播放模块完成接收到的视频流文件的播放。
综上所述，本发明提供的一种视频数据的传输方法、接收方法、服务端及客户端，在视频流传输的基础上，对每个视频分片文件进行不同密钥的加密，并对每个视频分片对应的媒体描述文件的URL进行加密；将加密后的媒体描述文件、媒体描述文件解密密钥和所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥值以固定格式写入数据包后发送给客户端；客户端通过解密获取所请求的视频文件，提高了视频流文件在传输过程中的安全性；同时由于请求文件前需要身份认证进一步提高了文件传输的安全性；客户端可根据网络状态选择合适分辨率对应的URL地址访问视频分片提高了用户的观看体验；媒体描述文件经过序列化处理更易于传输和存储。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种视频数据传输方法，其特征在于，包括步骤：
采用不同的密钥对每一个视频分片进行加密，并对每一个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段值进行加密；
接收客户端发送的媒体描述文件请求；
根据所述媒体描述文件请求将所述媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件发送给所述客户端。
2.根据权利要求1所述的一种视频数据传输方法，其特征在于，所述对每一个视频分片对应的媒体描述文件的预设属性字段值进行加密包括：
将每一个视频分片对应的媒体描述文件进行序列化处理；
对序列化处理后的所述媒体描述文件的URL地址进行加密。
3.根据权利要求1所述的一种视频数据传输方法，其特征在于，所述接收客户端发送的媒体描述文件请求包括：
接收客户端发送身份认证请求，所述身份认证请求包含所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息；
根据所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息对所述客户端的身份进行认证，若认证通过，则向所述客户端返回临时访问令牌；
接收所述客户端根据所述临时访问令牌发起的媒体描述文件请求。
4.根据权利要求2所述的一种视频数据传输方法，其特征在于，每一视频分片对应多个不同分辨率的URL地址；
所述对所述媒体描述文件的URL地址进行加密包括：
对所述媒体描述文件的多个不同分辨率的URL地址进行加密。
5.一种视频数据接收方法，其特征在于，包括步骤：
向服务端发送媒体描述文件请求；
接收服务端发送的媒体描述文件解密密钥、所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥以及加密后的所述媒体描述文件；
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址；
根据所述URL地址获取对应的视频分片，根据所述媒体描述文件对应的视频分片的解密密钥对所述视频分片进行解密，获得所述视频分片原始数据。
6.根据权利要求5所述的一种视频数据接收方法，其特征在于，所述加密后的所述媒体描述文件包含多个不同分辨率的URL地址；
所述利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址包括：
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，得到多个不同分辨率的URL地址；
根据当前网络状态，动态选择与当前网络状态适配的分辨率对应的URL地址。
7.根据权利要求5或6所述的一种视频数据接收方法，其特征在于，所述加密后的所述媒体描述文件被加密的内容是URL地址并且所述媒体描述文件是序列化后的媒体描述文件；
所述利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件，确定所述媒体描述文件对应的视频分片的URL地址包括：
利用所述媒体描述文件解密密钥解密所述媒体描述文件的URL地址，得到解密后的媒体描述文件；
将解密后的媒体描述文件进行反序列化处理，确定所述媒体描述文件对应的分片视频对应的URL地址。
8.根据权利要求5或6所述的一种视频数据接收方法，所述向服务端发送媒体描述文件请求包括：
向服务端发送身份认证请求，所述身份认证请求包含所述客户端的设备标识、登录用户名和密码信息；
接收所述服务端身份认证通过后返回的临时访问令牌；
根据所述临时访问令牌向所述服务端发起媒体描述文件请求。
9.一种服务端，包括第一存储器、第一处理器及存储在所述第一存储器上并可在所述第一处理器上运行的第一计算机程序，其特征在于，所述第一计算机程序被第一处理器执行时实现如权利要求1至4中任意一项所述的一种视频数据传输方法中的各个步骤。
10.一种客户端，包括第二存储器、第二处理器及存储在所述第二存储器上并可在所述第二处理器上运行的第二计算机程序，其特征在于，所述第二计算机程序被第二处理器执行时实现如权利要求5至8中任意一项所述的一种视频数据接收方法中的各个步骤。
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