[发明专利]一种用于数字出版提供版权保护的多媒体文件结构及装置

摘要

一种用于数字出版提供版权保护的多媒体文件结构及装置，涉及多媒体领域。本发明提供一种用于数字出版提供版权保护的多媒体文件结构，它采用分层文件架构包容文本、图片、音频、视频、动画，通过标识和加密基础加密元素生成授权控制信息树形列表，通过授权控制信息树形列表形成授权控制证书，实现对章、节、页、页内对象元素的灵活授权控制，采用非对称加密实现对播放设备的绑定；与该文件结构相对应的版权保护方法和管理装置，由授权管理系统，文件制作管理系统和播放设备构成，用以满足我国潜力巨大的数字出版和消费需求。本发明具有安全可靠，快速推广，维护简便，运营费用低廉，普遍适用的特点。

主权项

一种用于数字出版提供版权保护的多媒体文件结构及装置，它使用包括采用分层文件架构包容文本、图片、音频、视频、动画，通过标识和加密基础加密元素生成授权控制信息树形列表，通过授权控制信息树形列表形成授权控制证书，实现对章、节、页、页内对象元素的灵活授权控制的数字多媒体文件结构；由密钥池生成器、多媒体文件分段适配标识器、密钥树生成器、播放设备管理器组成的授权管理系统；由多媒体文件加密器、优先级生成器、密钥管理器、分层存储器组成的文件制作管理系统；由授权解释器、授权控制器、文件解码器组成的播放设备，其主要步骤为：1)授权管理：①由授权管理系统的密钥池生成器将其中所存储的出版商编号、多媒体文件的出版号、和该多媒体文件在出版系统中的编号组合，通过SHA算法生成256位或者大于256位的密钥池，所生成的密钥池唯一对应这个生成密钥池的数字多媒体文件；②由授权管理系统中的多媒体文件分段适配标识器对数字多媒体文件进行维度划分，首先将多媒体文件分为密钥层存储密钥池密文和其他控制信息、文本层存储文本、图片层存储图片、动画层存储动画、音频层存储音频、视频层存储视频，通过不同的标识码对层进行标识，然后根据文本层对整个数字多媒体文件进行分段，首先按照文本层以章为单位分段确定章标识，在各章中以节为单位进行节分段确定节标识，在各节中以页为单位分段确定页标识，页的分段有两种选择，根据固定字数划分为页还是与所授权的终端适配字数划分为页，页标识同时也作为页内文本的标识，在各页中确定页中所包含的图片标识，在各页中确定页中所包含的动画标识，在各页中确定页中所包含音频标识，在各页中确定页中所包含的视频标识；③定义基础加密元素可以是页内文本、页内图片、页内动画、页内音频、页内视频中的一种并定义了唯一标识的数据，由授权管理系统中的密钥树生成器为每个基础加密元素生成不同的128位元素密钥，128位元素密钥的生成方法是通过随机函数在密钥池中选取8组16位的数据组成，并且记录8组数据在密钥池中起始的地址信息和组成128位元素密钥的排列次序信息，将8组地址信息和次序信息组合形成元素授权控制信息，所有元素授权控制信息由授权管理系统中的密钥树生成器根据基础加密元素的标识与元素授权控制信息的对应关系，生成授权控制信息树形列表；④在对作品授权时由授权管理系统中的密钥树生成器根据具体的授权方式选取授权控制信息树形列表中的相应内容组合形成授权控制证书，这样形成的授权控制证书可以实现对章、节、页、页内对象元素的灵活授权控制，更新播放设备收到的授权控制证书即可实现对数字多媒体文件的访问控制；⑤由授权管理系统中的播放设备管理器完成对播放设备的授权管理，签署播放设备授权证书，备案播放设备公钥和私钥对，并通过离线的方式将播放设备授权证书和播放设备私钥内置入播放设备；2)数字多媒体文件制作：①由文件制作管理系统的多媒体文件加密器根据授权控制信息树形列表从密钥池中组合出各基础加密元素的加密密钥，并用AES(高级加密标准)加密算法对相应的基础加密元素加密；并将加密的基础加密元素可以是加密的页内文本、加密的页内图片、加密的页内动画、加密的页内音频、加密的页内视频传递给文件制作管理系统的分层存储器进行分层存储；②由文件制作管理系统的优先级生成器根据数字多媒体文件制作需要对划分段进行优先级设定，再根据多媒体文件制作需要选择对同一页中的文本层、图片层、动画层、音频层、视频层进行层级的优先级设置，同一页中由优先级生成器生成时间轴，根据数字多媒体文件制作需要可以通过时间轴设定要发行的多媒体文件中的特定元素包括文本、图片、动画、音频、视频的显示时刻和显示时长，并可以对是否自动跳转进行定义，生成优先级设定信息；③由文件制作管理系统的密钥管理器将授权管理系统的密钥池生成器所生成的密钥池根据播放设备公钥1进行加密得到密钥池密文；将授权管理系统的播放设备管理器所生成的播放设备授权证书用播放设备公钥2进行加密得到播放设备授权证书密文；将文件制作管理系统的优先级生成器生成的优先级设定信息用播放设备公钥3进行加密得到优先级设定密文；目的是将所发行的数字多媒体内容绑定到特定的播放设备；在实际应用中可以选择为一台播放设备使用3组公私钥对，则公钥1不等于公钥2不等于公钥3；也可以选择为一台播放设备使用2组公私钥对，则公钥1可以等于公钥3；还可以选择为一台播放设备仅 使用一组公私钥对，则公钥1＝公钥2＝公钥3；④由文件制作管理系统的分层存储器，将播放设备授权证书密文、优先级设定密文、密钥池密文封装在数字多媒体文件的密钥层；将加密后的页内文本存储于文本层；将加密后的页内图片存储于图片层；将加密后的页内动画存储于动画层；将加密后的音频存储于音频层；将加密后的视频存储于视频层；3)数字多媒体文件的脱密和播放：①播放设备收到数字多媒体文件的方式可以是离线方式也可以是网络传输方式，通过网络传输时优先传输数字多媒体文件的密钥层数据；播放设备的授权解释器收到数字多媒体文件的密钥层数据，用播放设备的私钥2解密播放设备授权证书密文，通过与内置的播放设备授权证书对比判断是否有权利读取该数字多媒体文件，正确则继续访问或接收数字多媒体文件，不正确则放弃接收或访问数字多媒体文件；②在允许接收和访问数字多媒体文件的条件下，播放设备的授权控制器提出对授权控制证书的需求，同样在联网状态下通过网络取得授权控制证书，在离线状态下通过拷贝的方式取得授权控制证书；取得授权控制证书后播放设备的授权控制器用播放设备私钥3解密优先级设定密文，根据优先级设定信息调用播放设备的文件解码器先后解密数字多媒体文件中的基础加密元素，调用播放设备文件解码器时将需要解密的基础加密元素的元素授权控制信息传递给播放设备的文件解码器；③播放设备的文件解码器被调用，首先通过播放设备私钥1解密密钥池密文，再根据播放设备的授权控制器给出的授权控制信息在密钥池中组合出加密的基础加密元素的128位密钥，得到密钥解密相对应的加密的基础加密元素并显示播放。