[發明專利]視頻流實時加密方法及系統

在審

• 申請號: 202110235851.4
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113055716A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 賈旭光;龐起超
• 申請（專利權）人: 六所智達（北京）科技有限公司
• 主分類號: H04N21/2347
• 分類號: H04N21/2347;H04N19/88;H04L9/06
• 代理公司: 北京集智東方知識產權代理有限公司 11578
• 代理人: 吳倩

本發明公開了一種視頻流實時加密方法及系統，屬于視頻加密技術領域。所述方法包括：步驟1：生成多個初始向量和密鑰；步驟2：提取TS流中的PID和包連續計數信息；步驟3：根據每一TS包打亂后的PID和包連續計信息，從多個初始向量和密鑰中選出每一TS包對應的初始向量和密鑰；步驟4：利用選出的初始向量和密鑰生成每一TS包的密碼流；步驟5：利用密碼流對視頻流進行處理，輸出密文。本發明的系統實現簡單高效，無需填充，無協議開銷，可直接應用于DVB，DTMB等數字電視廣播系統與無線圖像傳輸系統中。

技術領域

本發明涉及視頻加密技術領域，具體涉及一種視頻流實時加密方法及系統。

背景技術

TS(Transport Stream)流，又稱傳輸流，是一種用于存儲和傳輸音視頻數據的標準格式，被廣泛應用于數字電視廣播系統DVB，DTMB中。現有無線圖像傳輸系統大多采用TS流作為傳輸單元。TS包為TS流的基本單元，每包包含188字節，分為4個字節的包頭和184個字節的數據負荷，其中包頭包含同步字節“47”(十六進制，以下47均為十六進制)，包標記符PID，包連續計數信息等字段。TS流中不同類型，不同節目的包PID也不相同，同類型包的包連續計數域數值會依次從0到15累加。

高級加密標準(Advanced Encryption Standard，簡稱AES)和SM4是目前常用的分組加密算法。加密算法在現實應用中有多種工作模式，常用的工作模式有電子密碼本(Electronic codebook，簡稱ECB)、密碼分組鏈接(Cipher-block chaining，簡稱CBC)、計算器模式(Counter，簡稱CTR)、密文反饋(Cipher feedback，簡稱CFB)和輸出反饋模式(Output feedback，簡稱OFB)共五種，幾種工作模式原理框圖如圖1-4所示。

然而，DVB，DTMB為公開數字電視標準，任何個人和機構均可以輕易接收獲得傳輸信息，無法滿足人們對私密信息傳輸的要求。已有個人和機構提出了通過加密TS流的方式實現私密視頻傳輸的技術和方法。如：通過AES-CBC算法進行并行加密的方法及系統(專利公開號：CN104284208A)

上述專利中的加密方法具體執行過程為：

a，將所述傳輸流視頻文件切割為n個子視頻塊；

b，選擇密鑰；

c，確定長度188字節與長度a的最小公倍數b；

d，插入填充部分；

e，對各子視頻塊獨立并行加密；

f，組成密文塊。

上述專利所用加密方法將視頻流文件重新分割，每個視頻塊不再是188字節，與現有DVB，DTMB廣播傳輸系統和其他常見傳輸系統存在接口兼容問題，而且需要增加填充，存在協議開銷，降低了傳輸效率。傳輸過程丟失字節會破壞整個視頻塊的連續性，造成錯誤擴散，實際應用中容易造成接收端大面積解密失敗，且僅支持AES-CBC模式，容易被針對性破解，有較大的局限性。

發明內容

為了解決已有視頻流加密系統中，存在填充、協議開銷大、與傳輸系統存在接口兼容性以及加密模式單一等問題，本發明提供了一種視頻流實時加密方法，所述方法包括：

步驟1：生成多個初始向量和密鑰；

步驟2：提取TS流中的PID和包連續計數信息；

步驟3：根據每一TS包打亂后的PID和包連續計信息，從多個初始向量和密鑰中選出每一TS包對應的初始向量和密鑰；

步驟4：利用選出的初始向量和密鑰生成每一TS包的密碼流；

步驟5：利用密碼流對視頻流進行處理，輸出密文。