[发明专利]支持用户分级的多媒体数据广播方法

说明书

一技术领域

本发明属多媒体内容保护技术领域，特别是一种能够实现将多媒体数据进行安全地分级广播的方法。

二背景技术

多媒体数据广播能够一次将多媒体数据以广播的方式传播给多个用户。即发送者仅发送一个数据流，多个用户都可以接收到这个数据流。

为了保护多媒体数据，通常在广播之前，先加密多媒体数据；然后，获得授权的用户可以在接收端解密多媒体数据。这样，在传输过程中，多媒体数据是被加密了的，这可以保持对未授权用户的安全性。多媒体加密算法可以是传统的流密码、块密码或适合多媒体的部分加密方法(文献1：J.A.Buchmann.Introduction to Cryptography.NewYork：Springer-Verlag，2001.文献2：W.Zeng，S.Lei，“Efficient frequency domain selectivescrambling of digital video，”IEEE Trans.Multimedia，Vol.5，No.1，pp.118-129，2003.文献3：C.H.Ho，W.H.Hsu.Image protection system and method.US Patent：US2005114669.文献4：小波图像的快速加密方法及快速加密器.吴蒙，杨宁健，王梅。专利号03158331.)。其中，部分加密方法仅仅加密多媒体数据的一部分数据，从而降低了计算复杂度，提高了效率。

注意到，目前的多媒体安全广播方法，将加密后的多媒体数据流广播给用户，不同的用户解密后获得的是相同的多媒体数据内容(为了数据处理系统中安全的方法和设备。P·霍克斯，G·G·罗斯等。专利申请号CN02810587.7。)。

在一些应用中，不同的用户可能具有不同的权限和需求，例如，某些用户(付较高费用)可以观看到高清晰的数据，某些用户(付少量费用)只需要看到普通清晰度的数据，另一些用户(未付费)不能看到可理解的多媒体内容等。在只能传输一个数据流的前提下，采用现有的方法不能实现这种用户分级的广播功能。

三发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现将多媒体数据安全地广播给分级用户的方法。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种支持用户分级的多媒体数据广播方法，其步骤如下：

1.1密钥产生：主密钥K通过密钥产生器产生子密钥序列KS，包含N个子密钥K₀，K₁，...，K_N-1，N为大于等于1的整数，即KS＝K₀，K₁，...，K_N-1；

1.2用户注册：用户在用户管理中心注册，根据其支付的费用，获得相应的用户观看等级Q，Q为整数且满足0≤Q≤N；该观看等级与所能观看的多媒体数据质量有关，即用户支付的费用越高，观看等级越高，所能观看的多媒体数据的质量越高；注册后的用户获得用户名-口令对(U，P)，其中U是用户名，P是口令；

1.3密钥分发：用户通过(U，P)登录用户管理中心，申请服务；该用户管理中心将用户信息(U，P，Q)传送给密钥选择单元，该密钥选择单元从密钥序列KS中选择前面Q个子密钥K₀，K₁，...，K_Q-1，并将其安全地发送给用户；

1.4多媒体数据加密和广播：先由KS加密多媒体数据，然后将其以广播的方式发送给用户；

1.5多媒体数据解密：用户(U，P)根据如1.3所述的子密钥K₀，K₁，...，K_Q-1解密接收到的多媒体数据，这里解密是步骤1.4中所采用加密算法对应的解密算法。

本发明支持用户分级的多媒体数据广播方法中，多媒体数据加密的步骤如下：

2.1对多媒体数据进行可感知性分割，具体根据多媒体数据内容的可感知性的重要程度，从多媒体数据中选取除了数据格式等同步信息之外的N种参数，即X₀，...，X_N-1，N≥1；这些参数对数据可感知性的影响不同，按照影响程度逐渐降低的顺序排列；