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上海交通大学
博士学位论文
移动视频服务的内容保护技术研究
姓名:谢强
申请学位级别:博士
专业:信号与信息处理
指导教师:郑世宝
20070901
摘要通过无线通信网络或者无线数字广播方式,随时随地向用户提供移动视频服务被普遍认为是移动运营商和广播运营商的下一代“杀手级��萦τ谩K孓J�质�频压缩技术的发展,�移动通信网络支持实时流媒体能力的提高,以及各种卫星和地面移动数字电视广播技术的成熟,移动视频服务由试运营逐步转向商业运营。移动视频服务的研究热点也从将逐渐从如何提高视音频数据源的编码效率和如何有效地传输编码后视音频数据,转移到如何提供更多更好的节目内容,以及如何保护具有较高商业价值节目的内容安全上来,以此保护运营移动视频服务的合法收益。不同架构的移动视频服务内容保护系统会影响移动视频接收设备的通用性和安全性,而接收设备的通用性和安全性又是推广移动视频服务的关键因素。本文针对移动视频服务的内容传输方式多样性和内容保护系统多样性,为提高接收设备的通用性和安全性以及视频内容加密算法的灵活性和安全性等展开研究。本文的主要工所定义的内容保护框架层次结构模型和密钥层次结构模型,通过这种对内容保护系框架,并分析了这两大内容保护框架在通用性和安全性上各自的优缺点。本文随后提出了一种能兼容开放式和封闭式内容保护框架的接收端内容保护子系统的实现方法:在移动视频服务的接收设备中引入一个机卡分离安全平台���7攀胶头獗�式两种��纱说玫降慕邮斩四谌荼;ぷ酉低吃谟肷鲜隽酱竽谌荼;ぜ际豕娣都嫒莸�同时,可以支持移动视频服务前端采用彳壬何一种内容保护系统。这种兼容接收端子系统实现方法弥补了上述两大内容保护技术规范所定义的接收端内容保护予系统彼此之间的兼容性问题,并且由于新的高效安全算法的引入也加强了安全性。给出了机卡分离安全平台的开放式和封闭式两种设计方案,并针对实现机卡分离安全平台所涉及的若干关键技术进行了研究。主要工作包括:�提出了机卡分离作及研究成果可以归纳如下:研究了移动视频服务的����和��甀����谌荼;は低臣际豕娣�统的层次分割,我们将各种不同的内容保护系统分类为:开放式和封闭式内容保护点海交逯大学博士学位论文
算法。受限索弓�成浼用����惴ń岷狭薈怂色�乇嗦肫鞯奶卣鳎�盟惴ㄔ�安全平台的功能模块划分和实现方法,特别是最复杂的内容保护系统安全消息的过滤接收方法;�设计并提出了机卡分离安全平台所需的关键安全算法,以保证机卡分离安全平台不会成为整个内容保护系统的安全薄弱环节,并且具有更高的计算效率和更低的数据存储要求。枧卡分离安全平台所需酶关键安全算法包括:枧卡分离安全平台的身份认证算法,机卡分离安全平台和接收端内容保护子系统的安全模块�ㄓ眉�傻缏房║��之阆的认证安全通道����⑺惴ā1疚纳杓屏艘恢�台的身份合法性认证,该算法继承了基于��密码体制的安全算法的计算高效性的同时,克服了基于��密码体制的安全算法存在解码失败概率的缺陷。为了保护机卡分离安全平台翻��之阀在��疘���.��标准通信接疆上交互的安全敏感数据的安全,本文在上述机卡分离安全平台身份认证算法的基础上提出了一种将身份认证和密钥协商结合为一体的认证安全通道建立算法,该算法同样继承了基予��密码体制的安全算法的计算高效性,同时克服了基于��密码体制的安全算法存在解码失败概率的缺陷,屈时由予将身份认证和密钥协商过程结合在一起,省去了诸多冗余过程,从而大大降低了整个认证安全通道建立协议的通信量,与在数字电视接收机智能卡条件接收接口技术规范中所提出的认证安全通道建立算法相比较,本文提出的认证安全通道建立算法计算效率更高,同时对��的数据存储移动视频服务的节目内容安全性最终取决予用于加密节目内容的内容加密算法的安全性,此外,由予移动视频服务的商业模式的多样性,内容加密算法的实现灵活性和计算效率也是衡量一种内容加密算法的性能的重要指标。基于移动视频服务所使用的���/��悠当嗦氡曜迹�疚奶岢隽肆街址直鸾岷狭薍.��疉�的���虲��熵编码器特征的视频内容选择性加密算法:��算法和��视频源编码的熵编码层次上对视频内容做选择性加密,根据内容保护系统对内容安全等级的要求来调整需要加密的句法元素的多少,与现有文献中已有的各种选择性内容加密算法相比,��算法可以以一种受控的方式在加密后码流额外码率增加和基于增强型��密码体制的机卡分离安全平台身份认证算法用于机卡分离安全平量的要求也更低。上海交通火学博士学饺论文
加密后视频内容的安全性之间量化地折衷,并且能保证加密后的码流的句法结构完全符合���/��悠当嗦氡曜肌6��扑闶醣嗦爰用�鹣��算法结合了���熵编码器的特征,利用算术编码的弱同步特性来保证加密后视频内容的安全性。��算法通过改变���亩��扑闶