CN1933580A

CN1933580A - 数字内容加密及解密方法及装置

Info

Publication number: CN1933580A
Application number: CNA2006101520704A
Authority: CN
Inventors: 朴东奎
Original assignee: LG Electronics China Research and Development Center Co Ltd
Current assignee: LG Electronics China Research and Development Center Co Ltd; LG Electronics Inc
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-09-11
Publication date: 2007-03-21
Also published as: KR100732056B1; KR20070031185A

Abstract

本发明涉及数字内容加密及解密方法及装置，本发明的目的在于通过针对数字多媒体内容，只对特定部分进行加密，能够在保持加密性能的同时，减小多媒体设备的过重负载。为实现这种目的，针对数字内容加密方法，本发明的特征是包括如下几个步骤：判别步骤，针对多媒体视频数据，判别I、B及P帧；加密步骤，利用特定密钥对上述判别的I帧进行加密；生成步骤，以上述加密的I帧取代多媒体视频数据I帧，生成加密的多媒体视频数据。

Description

数字内容加密及解密方法及装置

技术领域

本发明涉及加密技术，特别是涉及数字内容加密及解密方法及装置。

背景技术

最近，基于计算机及通信技术的数字内容(Digital Contents)产业非常活跃。

所谓数字内容，是指电子书、多媒体(例如，图像、音乐、视频、游戏等)等在线流通的所有非物质的信息，由于数字内容本身的属性，很容易利用互联网或其它数据保存装置(例如，CD、软盘、瞬时存储器等)复制及传播相应数据。

由于这种数字内容特性上的原因，最近，数字内容的非法复制盛行，为了防止这种现象，各数字内容制作者从多方面进行努力，比如引进会员制或引进防止非法复制方法。

特别是MP3音乐、MPEG-2(运动图像专家组2)、MPEG-4(运动图像专家组4)格式的视频剪辑等各种数字内容具有可被非法复制的可能性，因此，一般是经过加密后提供。

近来，作为用于保护数字内容著作权和开创收益的加密技术，提出一种数字著作权管理(Digital Rights Management：DRM)技术。

数字著作权管理作为一种对文本、图形、数字视频、数字音乐、计算机程序等各种数字内容进行加密，只使正常购买的客户可以使用的解决方案，是指用于保护数字内容著作权的技术。

一般而言，在数字内容的数字著作权管理加密技术中应用了高级加密标准(AES)算法。

上述高级加密标准算法作为块加密技术，是一种利用特定密钥对数字内容进行加密的技术。

下面参照图1的动作顺序图和图2的加密状态图，说明以往技术下的数字内容加密步骤。

首先，设置为加密模式后，把一个多媒体内容210分为既定大小(例如，既定Kbyte单位)，利用特定密钥230对各个分割块220-1至220-n进行加密。

然后，合并经加密的分割块240-1至240-n，生成一个经加密的内容250。

即，以往的编码器(encoder)从系统内部应用块加密码技术进行加密，也就是说，从头到尾对内容进行加密。

另外，在用户的播放设备(例如解码器(decoder))中，对经数字著作权管理加密的全部内容进行解密(decryption)和播放。解密步骤是加密步骤的逆向步骤。

即，播放所需的解密步骤是，在把加密的数字内容分割成既定大小的加密的块后，利用特定密钥对各个块进行解密，合并经解密的块，还原为原来的数字内容。

但是，以往存在如下问题，即，从内容所有者及服务提供者的立场而言，对全部内容执行DRM加密会导致大量资源(时间、加密设备的高性能等)浪费。

而且，以往还存在如下问题，即，在用户拥有的设备(例如，手机、PDA(个人数字助理)、PMP、PC(个人电脑))中会引起巨大的系统开销(overhead)。这是因为随着内容质量的提高，需要占用大量容量，编码与解码需要大量系统资源。

特别是当追加应用数字著作权管理加密技术时，需要对全部内容解密，客户端系统的系统开销必然会进一步增大。

因此，从内容提供者的角度而言，需要一种应用大量内容的数字著作权管理加密所需的高效方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种数字内容加密方法及装置，针对数字多媒体内容，通过只对特定部分进行加密，可以在保持加密性能的同时，减小多媒体设备的过重负载。

为了改进以往问题，本发明的另一目的在于提供一种数字内容解密方法及装置，判别对数字多媒体内容特定部分的加密后，只解密判别的该加密部分，还原原来的数字多媒体内容。

为实现上述目的，针对数字内容加密方法，本发明的特征是包括如下几个步骤：提取步骤，从数字内容中只提取特定部分；加密步骤，只对上述特定部分进行加密。

本发明的另一特征是：假定上述数字内容是基于MPEG的多媒体视频内容，那么上述特定部分是I帧。

用于执行上述步骤的本发明的特征是编码器带有如下几个部分：帧判别部，它针对多媒体视频数据，判别I、P及B帧的区间；帧提取部，它提取上述判别的I帧；加密部，它利用特定密钥对上述提取的I帧进行加密；帧插入部，它把上述加密的I帧插入上述多媒体视频数据，对上述多媒体视频数据进行加密。

另外，为实现上述另一目的，针对数字内容解密方法，本发明的特征是包括如下几个步骤：判别步骤，从数字内容中只提取特定部分，判别是否处于加密状态；解密步骤，如果上述特定部分判别为是加密状态，则利用特定密钥，解密相应特定部分；还原步骤，把上述解密的特定部分插入上述数字内容相应部分，取代原来部分，还原原来的数字内容。

为执行上述解密步骤，本发明的特征是解码器带有包括如下几个部分：帧判别部，它在加密的多媒体视频数据中，判别I、P及B帧的区间；帧提取部，它提取上述加密的I帧；解密部，它利用特定密钥对上述加密的I帧进行解密(decryption)；帧插入部，它把上述解密的I帧插入上述多媒体视频数据，还原原来的多媒体视频数据。

下面结合附图对本发明实施例作详细说明，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1是显示以往数字内容加密步骤的动作顺序图；

图2是显示图1所示加密步骤的状态图；

图3是显示本发明实施例的数字内容加密步骤的动作顺序图；

图4是显示图3所示加密步骤的状态图。

具体实施方式

本发明的技术构成要旨将在有益实施例中加以详细说明。在本发明的有益实施例中，不仅记载了具体的处理流程等许多特定详细说明，而且添加了附图，以便有助于对本发明的全面理解。而且，对于可能会混淆本发明要旨的众所周知的功能及构成，省略其详细说明。

图3是本发明实施例所需装置的框图，如图所示，它可以执行如下几个步骤：判别步骤，针对多媒体视频数据，判别I、B及P帧；加密步骤1，利用特定密钥对上述判别的I帧进行加密；加密步骤2，利用上述加密的I帧取代多媒体视频数据的I帧，对多媒体视频数据进行加密。

下面参照图4的加密状态图，说明如上构成的本发明实施例的动作及作用效果。

首先，多媒体视频内容以帧为单位构成，一个帧由报头(header)和数据构成。

就MPEG而言，帧种类分为I(Intra，帧内编码)帧、P(Predictive，预测编码)帧、B(Bi-directionary predictive，双向预测编码)帧三种，各帧的基本框架包括报头和数据，上述三种帧只有报告的定义不同。

这里所说的I帧是指可以利用P帧和B帧实现连续影像的一个完全的静止影像，即，P帧与B帧可以说是只拥有移动信息的帧。

因此，从编码器角度而言，可以对报头进行分析，判别各帧的种类。

因此，在本发明的实施例中，如果设置了加密模式，编码器则针对一个多媒体视频内容410，分别判别I、P、B帧。

然后，编码器提取上述判别的I帧420-1至420-M)，利用特定密钥430进行加密。

然后，在完成对I帧的加密后，编码器把上述经加密的I帧440-1至440-M插入多媒体视频内容，生成一个经加密的数字内容450。也就是说，因为P帧和B帧依存于I帧的信息，即使只对I帧进行加密，便可使多媒体内容无法使用。

另一方面，为执行上述步骤，在本发明的实施例中，编码器可以带有如下几个部分：帧判别部，它针对多媒体视频数据，判别I、P及B帧的区间；帧提取部，它提取上述判别的I帧；加密部，它利用特定密钥，对上述提取的I帧进行加密；帧插入部，它把上述经加密的I帧插入上述多媒体视频数据，对上述多媒体视频数据进行加密。

另外，输入了经上述步骤加密的数字内容的用户播放设备，执行图3的加密步骤的逆向步骤，还原出原来的数字内容。

下面对此进行简要说明。解码器从经加密的数字内容中判别I、P、B帧的位置后，提取被加密的上述I帧，利用特定密钥，把提取的加密I帧还原成原来的I帧后，插入上述数字内容的加密部分，取代原来的部分，从而还原了原来的数字内容。

为进行这种解密，在本发明实施例中，解码器带有如下几个部分：帧判别部，它在经加密的多媒体视频数据中判别I、P及B帧的区间；帧提取部，它提取上述经加密的I帧；帧解密部，它利用特定密钥，对上述加密的I帧进行解密(decryption)；帧插入部，它把上述解密的I帧插入上述多媒体视频数据，还原原来的多媒体视频数据。

另一方面，以上对本发明的有益实施例进行了说明，但本发明并非限定于上述实施例，只要是本发明所属技术领域的从业人员，均可以在不超越以下权利要求书记载的本发明思想及领域的范围内，对本发明进行多种修改及变更。

综上所述，本发明在针对多媒体视频内容应用数字著作权管理加密时，只对多媒体内容的特定帧应用加密，因此具有如下效果，即，不仅可以缩短加密时间，还可以减小客户端播放设备在解密时的系统开销。

Claims

1、一种数字内容加密方法，其特征是，包括：

设置步骤，设置加密模式；

提取步骤，只提取数字内容的特定部分；

加密步骤，只对上述提取的特定部分进行加密；

插入、取代步骤，把上述经加密的特定部分插入上述数字内容并取代原有部分。

2、根据权利要求1所述的数字内容加密方法，其特征是，数字内容是多媒体视频内容。

3、根据权利要求2所述的数字内容加密方法，其特征是，多媒体视频内容是MPEG规格的内容。

4、根据权利要求1或权利要求2所述的数字内容加密方法，其特征是，特定部分是I帧。

5、根据权利要求1所述的数字内容加密方法，其特征是，加密是应用数字著作权管理方式。

6、一种数字内容加密装置，其特征是，包括：

帧判别装置，它针对多媒体视频数据，判别I、P及B帧的区间；

加密装置，它提取上述判别的I帧，利用特定密钥进行加密；

插入装置，它把上述经加密的I帧插入上述多媒体视频数据，对上述多媒体视频数据进行加密。

7、一种数字内容解密方法，其特征是，包括：

接收步骤，接收数字内容；

判别步骤，针对上述数字内容的特定部分，判别有无加密；

解密步骤，如果上述特定部分判别为加密，则利用特定密钥，解密相应特定部分；

插入、还原步骤，把上述解密的特定部分插入上述数字内容的相应部分，取代原来部分，还原出原来的数字内容。

8、根据权利要求7所述的数字内容解密方法，其特征是，数字内容是多媒体视频内容。

9、根据权利要求8所述的数字内容解密方法，其特征是，多媒体视频内容是MPEG规格的内容。

10、根据权利要求7或根据权利要求9所述的数字内容解密方法，其特征是，特定部分是I帧。

11、根据权利要求7所述的数字内容解密方法，其特征是，加密是应用数字著作权管理方式。

12、一种数字内容解密装置，其特征是，包括如下几个部分：

接收装置，接收多媒体视频数据；

帧判别装置，在上述多媒体视频数据中判别I、P及B帧的区间；

帧解密装置，提取上述加密的I帧，利用特定密钥进行解密(decryption)；

帧插入装置，把上述解密的I帧插入上述多媒体视频数据，还原出原来的多媒体视频数据。

13、一种数字内容加密及解密方法，其特征是，包括：

提取步骤，设置为加密模式后，只提取数字内容的特定部分；

加密步骤，对上述提取的特定部分进行加密；

插入、生成步骤，把上述经加密的特定部分插入上述数字内容的相应部分，取代原来部分，生成加密的数字内容；

判别步骤，针对接收的数字内容的特定部分，判别有无加密；

14、一种数字内容加密及解密装置，其特征是，包括：

加密装置，它提取上述判别的I帧，利用特定密钥进行加密；

解密装置，它提取上述加密的I帧，利用特定密钥进行解密(decryption)；

帧插入装置，它把上述经加密的I帧插入上述多媒体视频数据，对上述多媒体视频数据进行加密，或把上述解密的I帧插入上述多媒体视频数据，还原出原来的多媒体视频数据。