可伸縮性編碼多媒體的單密鑰、細粒度控制的DRM系統(tǒng).pdf

1、隨著數(shù)字技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)工業(yè)的快速發(fā)展，越來越多的多媒體內(nèi)容能夠通過網(wǎng)絡(luò)進行發(fā)布和傳輸。許多類型的多媒體數(shù)據(jù)采用了可伸縮性編碼，把原始內(nèi)容根據(jù)不同的準則編碼成在質(zhì)量、空間、時間上漸進的形式，從而能夠有選擇地丟棄碼流中的部分數(shù)據(jù)來適應(yīng)當前的帶寬條件以及設(shè)備的處理和顯示能力。另一方面，數(shù)字內(nèi)容極容易復(fù)制的特性使得多媒體內(nèi)容的盜版成為非常嚴重的問題，由此產(chǎn)生的DRM系統(tǒng)是管理數(shù)字內(nèi)容的授權(quán)許可和訪問控制的一整套技術(shù)。 本文以JPEG200

2、0和Motion JPEG2000為實例，為可伸縮性編碼的多媒體內(nèi)容設(shè)計了一個“所見即所購”的DRM原型系統(tǒng)。 首先，我們提出了一種與原碼流語法兼容、并保持其可伸縮性的加密方案。語法兼容使普通的播放器也可以對加密碼流正常解碼而不會造成崩潰；如果合理選擇加密范圍就可以為免費用戶提供原始內(nèi)容的預(yù)覽。在加密碼流中保持原碼流的所有可伸縮性使得網(wǎng)絡(luò)傳輸路徑上的某些處理結(jié)點能夠根據(jù)需要直接對加密碼流進行轉(zhuǎn)碼，得到適合實際需要的子碼流，這個過

3、程既不需要解密密鑰，也不要求網(wǎng)絡(luò)結(jié)點是受信任的。這種特性可以稱為“一次加密，多種方式解密”。和其它一些有代表性的方案相比，我們的加密方案具有精細的可伸縮性粒度支持，優(yōu)越的運算速度，良好的比特錯誤彈性，以及可以忽略的存儲空間開銷。 然后，我們提出了一種通用、靈活而便捷的密鑰管理方案。我們把所有可伸縮性劃分為兩大類，分別用全序集和偏序集表示。整個多媒體內(nèi)容就表示為所有全序集和偏序集的笛卡爾積，它仍然為一個偏序集，可以用具有單個根頂點

4、的Hasse圖表示。對可伸縮性多媒體的訪問控制就等價于對這個偏序集的訪問控制。借助一種基于散列函數(shù)的密鑰推導(dǎo)方法，每個頂點的訪問密鑰可以由它的父頂點密鑰和一些公開輔助信息生成，而散列函數(shù)的單向性保證了從所有子頂點密鑰也無法得到父頂點密鑰。這樣，原始碼流只需要被加密一次，用戶可以自由選擇不同可伸縮性參數(shù)組合對應(yīng)的定制版本，每個版本只需要一個子根頂點密鑰和相關(guān)的公開輔助信息就可以推導(dǎo)出所有數(shù)據(jù)結(jié)點的解密密鑰。這種特性可以稱為“一次保護，多種