视频处理系统及相应方法技术方案

本发明专利技术公开了一种视频处理系统及相应方法，其中所述视频处理系统用于加密包括至少一基本比特流的压缩视频信号，所述视频处理系统包括：用于保存至少一加密密钥的密钥存储装置；连到密钥存储装置的加密处理装置，其从密钥存储装置取回至少一加密密钥并将至少一基本比特流直接加密为至少一加密的基本比特流。

【技术实现步骤摘要】
视频处理系统及相应方法
本专利技术涉及内容如媒体内容的安全分布和保护。
技术介绍
目前，加密视频/音频压缩内容的传输用多种容器格式进行管理。前述容器格式的例子为加密的因特网协议（IP）包如IPTV、数字传输内容保护（DTCP）等中使用的包。在该情形下，IP包的净荷包含几个传送流（TS）包及IP包的整个净荷均被加密。容器格式的其它例子包括卫星/有线广播等中使用的、加密的TS流。在这些情形下，TS包的净荷包含分成包的基本流（PES）包。再次地，容器格式的整个净荷即TS包被加密。另外，数字影碟（DVD）和蓝光光碟（BD）使用PES流，其中每一PES包的净荷均被加密。应注意，PES包为封装基本流（ES）的大包，基本流包括小结构如视频的片断、宏块和运动向量及音频的压缩脉码调制（PCM）样本。加密容器流的处理必须在视频分布的多个不同阶段进行。某些操作如窍门模式视频操作不能对加密内容起作用，因为成帧信息如图像组（GOP）结构在加密状态下不可用。这意味着，为了执行窍门模式操作如快进、倒回等，加密内容必须解密且必须位于存储器中。该问题对于DVD和蓝光光碟尤其妨碍，因为在DVD和蓝光光碟中内容必须解密以执行窍门模式特征。某些操作如将内容存储到硬盘（如PVR系统中那样）也受到阻碍，因为不可能在不解密内容的情形下确定与硬盘上的加密内容相关联的边界。这通常涉及额外的工作以解密内容、分析清晰内容和用指到硬盘上的容器内的指针记录索引文件。此外，其它操作如两个流的拼接受到阻碍，因为不可能确定与加密内容相关联的边界。这需要两个流均解密以进行正确的拼接。解密容器级的压缩内容的过程是代价高昂的过程，其涉及与存储器之间的多次传输，这需要另外的存储缓冲器并耗用带宽。这引起安全风险，因为清晰的压缩内容将在存储器中驻留一段时间。有多种不同的攻击，其中黑客试图读取并输出压缩内容，尤其在仅有低端软件的解决方案中，在这样的方案中，第三方软件在保存将要保护的内容的同一存储空间中运行。该过程需要另外的H/W资源如单独的压缩和加密模块。这些通常实施为完全分开的、异步运行的模块，其需要单独的数据通路和控制接口。解密压缩内容的过程还插入潜伏时间，因为其需要另外的时间和开销以操纵压缩/加密和解密/解码的多个不同阶段之间的内容。这可迫使系统对通常不与自然视频/音频边界对齐的大数据块（即大容器）起作用。通过比较本专利技术与常规和传统方法，这些方法的局限性和缺点对本领域技术人员显而易见。
技术实现思路
根据本专利技术的多个方面，提供了所附权利要求中提出的装置和方法。根据本专利技术的一方面，提供用于加密包括至少一基本比特流的压缩视频信号的视频处理装置，该视频处理装置包括用于保存至少一加密密钥的密钥存储装置；连到密钥存储装置的加密处理装置，其从密钥存储装置取回至少一加密密钥并将至少一基本比特流直接加密为至少一加密的基本比特流。加密处理装置可直接加密至少一基本流，而不加密与至少一容器格式相关联的格式化数据，至少一容器格式与压缩视频信号相关联。加密处理装置可直接加密至少一基本流而不加密与压缩视频信号相关联的成帧数据。加密处理装置可包括基本流分析器，其确认至少一基本比特流中的第一起始码序列和第二起始码序列并还确认第一起始码序列和第二起始码序列之间的一组比特，其中第二起始码序列是按至少一基本比特流时间排序的、第一起始码序列之后的下一起始码序列；连到基本流分析器的比特流分割器，其将一组比特分割为至少一码块；连到比特流分割器的加密模块，其基于至少一加密密钥将至少一码块加密为至少一加密码块；及连到加密模块的输出格式化器，其从至少一加密码块产生至少一加密的基本比特流。加密模块可测试至少一加密码块是否出现假起始序列，并反复加密至少一码块直到至少一加密码块不包含假起始序列为止。至少一码块可包括标准长度的至少一标准码块及不等于标准长度的剩余码块，其中加密模块以第一加密模式对至少一标准码块进行操作及以第二加密模式对剩余码块进行操作。至少一基本比特流可包括基本音频比特流和基本视频比特流。视频处理装置还可包括连到加密处理装置的第一接口模块，其以容器格式封装至少一加密的基本比特流。视频处理装置还可包括连到加密处理装置的第二接口模块，其接收加密容器格式的压缩视频信号、解封装和解密压缩视频信号以产生至少一基本比特流。视频处理装置还可包括连到加密处理装置的视频编码器，其接收未压缩格式的视频信号、编码视频信号以产生压缩视频信号。根据本专利技术的一方面，提供用于加密包括至少一基本比特流的压缩视频信号的方法，该方法包括从密钥存储装置取回至少一加密密钥；及将至少一基本比特流直接加密为至少一加密的基本比特流。直接加密至少一基本流可在不加密与至少一容器格式相关联的格式化数据的情形下进行，至少一容器格式与压缩视频信号相关联。直接加密至少一基本流可在不加密与压缩视频信号相关联的成帧数据的情形下进行。直接加密基本流可包括分析至少一基本比特流分析器以确认至少一基本比特流中的第一起始码序列和第二起始码序列并进一步确认第一起始码序列和第二起始码序列之间的一组比特，其中第二起始码序列是按至少一基本比特流时间排序的、第一起始码序列之后的下一起始码序列；将一组比特分割为至少一码块；基于至少一加密密钥将至少一码块加密为至少一加密码块；及从至少一加密码块产生至少一加密的基本比特流。加密至少一码块可包括测试至少一加密码块是否出现假起始序列；及当至少一加密码块包括假起始序列时，反复加密至少一码块直到至少一加密码块不包含假起始序列为止。至少一码块可包括标准长度的至少一标准码块及不等于标准长度的剩余码块，其中加密至少一码块包括以第一加密模式对至少一标准码块进行操作及以第二加密模式对剩余码块进行操作。至少一基本比特流可包括包含对应的多个视频程序的多个基本比特流，及至少一加密的基本比特流包括包含对应的多个视频程序的多个加密的基本比特流，该方法还包括将多个加密的基本比特流拼接为单一组合加密基本比特流，其包含为对应的多个视频程序的结合的组合视频程序。根据本专利技术的一方面，提供用于处理视频数据的方法，该方法包括产生加密密钥和对应的解密密钥；经接口装置接收媒体格式的视频数据；当经接口装置接收到未加密的视频数据时基于加密密钥自动将视频数据加密为加密视频数据，并将加密视频数据保存在存储装置中；当从存储装置取回视频数据连同通过视频编码器得到的视频信号编码时基于对应的解密密钥对加密视频数据进行自动解密。视频数据可包括数字音频数据。媒体格式可包括下面的至少一个：高分辨率多媒体接口（HDMI）格式化数据、国际电信同盟推荐BT.656格式化数据、及内部集成电路声音（I2S）格式化数据。根据本专利技术的一方面，提供用于处理视频数据的方法，该方法包括产生加密密钥和对应的解密密钥；经视频解码器解码视频数据；当未加密的视频数据经视频解码器解码时基于加密密钥自动将解码的视频数据加密为加密视频数据，并将加密视频数据保存在存储装置中；当从存储装置取回视频数据时基于对应的解密密钥对加密视频数据进行自动解密同时经接口装置以媒体格式对视频信号格式化。视频数据可包括数字音频数据。媒体格式可包括下面的至少一个：高分辨率多媒体接口（HDMI）格式化数据、国际电信同盟推荐BT.656格式化数据、及内部集成电路声音（I2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种视频处理系统，用于加密包括至少一基本比特流的压缩视频信号，该视频处理系统包括：用于保存至少一加密密钥的密钥存储装置；连到密钥存储装置的加密处理装置，其从密钥存储装置取回至少一加密密钥并将至少一基本比特流直接加密为至少一加密的基本比特流。

【技术特征摘要】
2012.02.08 US 61/596,549;2012.02.28 US 61/604,2281.一种视频处理系统，用于加密包括至少一基本比特流的压缩视频信号，该视频处理系统包括：用于保存至少一加密密钥的密钥存储装置；连到所述密钥存储装置的加密处理装置，设置成从密钥存储装置取回至少一加密密钥并将至少一基本比特流直接加密为至少一加密的基本比特流，其中所述加密处理装置包括：基本流分析器，设置成确认至少一基本比特流中的第一起始码序列和第二起始码序列及确认第一起始码序列和第二起始码序列之间的一组比特，其中第二起始码序列是按至少一基本比特流时间排序的、第一起始码序列之后的下一起始码序列；连到所述基本流分析器的比特流分割器，设置成将所述一组比特分割为至少一码块；连到所述比特流分割器的加密模块，其中所述加密模块设置成：基于至少一加密密钥将所述至少一基本比特流的至少一码块加密为加密的基本比特流的加密码块；测试所述加密码块是否出现假起始码序列或者出现部分假起始码序列作为所述码块的最后字节；使用同一加密密钥对所述加密码块反复重新加密，直到所述加密码块不包含假起始码序列或者部分假起始码序列为止；其中所述加密模块还设置成重复所述反复重新加密n次，其中n选择成使得在n次反复之后检测到假起始码序列或者出现部分假起始码序列作为所述码块的最后字节的概率低于基于n确定的预定概率；及连到所述加密模块的输出格式化器，设置成从至少一加密码块产生至少一加密的基本比特流。2.根据权利要求1所述的视频处理系统，其中所述加密处理装置直接加密至少一基本比特流，而不加密与至少一容器格式相关联的格式化数据，至少一容器格式与压缩视频信号相关联。3.根据权利要求1或2所述的视频处理系统，其中所述加密处理装置直接加密至少一基本比特流而不加密与压缩视频信号相关联的首部和控制数据。4.根据权利要求1所述的视频处理系统，其中所述码块是低于标准长度码块的剩余码块，其中所述加密模块以第二加密模式对所述剩余码块进行操作。5.根据权利要求1所述的视频处理系统，其中至少一基本比特流包括基本音频比特流和基本视频比特流。6.根据权利要求1所述的视频处理系统，还包括：连到加密处理装置的第一接口模块，其以容器格式封装至少一加密的基本比特流。7.根据权利要求1所述的视频处理系统，还包括：连到加密...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·D·杜查姆，
申请(专利权)人：ViXS系统公司，
类型：发明
国别省市：