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摘要：本文提出了一种数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法，该方法根据用户发出的快进或快退请求直接计算目标位置所对应的Page的随机密匙流k(i)，无需连续被计算快进或快退的多个Page所对应得随机密匙流k(i)，实现了高效率的快进/快退，使得快进或快退操作非常迅速、高效，大大减少了使用者的等待时间，同时避免了电源浪费。
关键词：数字版权管理（DRM）, 快进/快退, 多媒体内容
一、 研究背景
由于便携式播放器的普及，为了保护这些数字多媒体内容的知识产权（尤其是版权），数字版权管理也开始随之发展，其中就包括对数字多媒体内容进行加密和版权管理。通过数字版权管理的多媒体一般需要先进行解密才能正常播放。这就需要在播放之前获得此类数字版权管理多媒体的密匙流。
以对称密码的序列密码（流密码）算法为例，在播放数字版权管理多媒体的时候，往往需要由密匙k连续通过算法得到一随机密匙流k(i)(i=0，1，2，…，n，n为明文或密文的文件长度)，然后用该密匙流加密明文和解密密文，明文为加密前的内容，密文为加密后的内容，其中密文的应用就包括数字版权管理多媒体内容。数字版权管理多媒体很好的保护了著作权人的知识产权，但是此类多媒体在播放过程中也有一些弊端，最明显的是：如果使用者需要进行快进或快退操作（快进/快退的量可以是正整数倍的Page），要先解密并得到原始多媒体内容才能快进或快退，因此，在快进/快退的过程中需要得到每个Page所对应的密匙，然后连续得到密匙流，经过解密后才能找到快进或快退的位置，完成快进/快退，这种快进/快退的方式造成大量的运算（尤其是在大幅度快进或快退的过程中），使得在进行快进或快退操作时，播放器的响应时间很长，快进或快退的过程也很慢，不仅造成电源浪费（便携式播放器的电池使用寿命尤其有限），同时也延长了使用者的等待时间，而事实上使用者在播放媒体的过程中会经常使用到快进或快退的功能，如果快进或快退的效率很低，无疑会影响使用者的效率，尤其是在便携式的播放器中，处理器或解码芯片的处理速度相比个人计算机而言都是非常有限的，如果不设法提高快进或快退的效率，会很大影响到便携式播放器的市场前景。
为此，提供一种能够在播放数字版权管理多媒体的过程中进行高效率快进或快退操作的播放方法实属必要。
二、 该方法的具体步骤及特点
本文的目的在于提供一种高效率的数字版权管理多媒体播放中的快进和快退方法。该方法包括以下步骤：
步骤一，由控制器接收用户发出的快进或快退指令，并产生快进或快退的时间；
步骤二，计算单元根据步骤一中得出的时间计算出需要快进或快退的Page数，确定目标位置的Page数；（其中关于Page数的说明：在数字版权管理多媒体的解码过程中，根据相应的文件系统，可以将文件以基本单位的方式读取，此基本单位记为“Page”，1个Page的长度可以为512 字节，也可以是 1024个字节或 2048个字节等等；同样，密匙k的长度也可以为16个字节，32个字节等等。）
步骤三，将目标位置的Page数输入到缓冲单元中，所述缓冲器单元中事先存储了首个Page的密匙数据；
步骤四，由解密单元根据缓冲单元中的数据计算出目标位置的随机密匙流k(i) (i=0，1，2，…，n，n为明文或密文的文件长度)，并根据此随机密匙流k(i)解密目标位置的Page密文。
步骤五，解码并完成快进或快退。
该方法的特点为：能够根据用户发出的快进或快退请求直接计算目标位置所对应的Page的随机密匙流k(i)，无需连续被计算快进或快退的多个Page所对应得随机密匙流k(i)，实现了高效率的快进/快退，使得快进或快退操作非常迅速、高效，大大减少了使用者的等待时间，同时避免了电源浪费。
详细的操作将在具体实施例中作更清楚的介绍。
三、附图说明
图1是一种可实现本发明数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法的电路结构示意图；
图2是参照图1中电路图实现本发明数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法的流程图；
图3是图1中电路结构示意图的一种更加具体的电路图实现方式；
图4是参照图3中电路图实现本发明数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法的流程图；
图1
图1
是
否
图2
图3
图3
是
否
图4
以下结合实施例及其附图作进一步的详细说明。
四、具体实施方式
结合图2中所示，本文所涉及的数字版权管理多媒体播放中的快进和快退方法包括以下步骤：
步骤S41，由控制器21接收用户发出的快进或快退指令，并产生快进或快退的时间。用户发出的快进或快退指令是通过用户输入界面传输给控制器21的，控制器21根据用户的要求（例如，用户持续按下快进按钮的时间），计算出快进或者快退的时间。
步骤S42，计算单元22根据步骤21中得出的时间计算出需要快进或快退的Page数，确定目标位置的Page数。例如，如果每个Page对应a秒，而用户需要快进b秒，则需要快进b/a个Page，如果当前Page数为c，则目标位置的Page数为c+(b/a)。
步骤S43，将目标位置的Page数输入到缓冲单元23中，缓冲器单元23中事先存储了首个Page的密匙数据，其后所有Page的密匙数据都可以根据首个Page的密匙数据通过相关解密算法得出。
步骤S44，由解密单元24根据缓冲单元23中的数据计算出目标位置的随机密匙流k(i)，并根据此随机密匙流k(i)解密目标位置的Page密文。
解密后的密文输送到解码装置3中，即可进行正常的播放。通过上述过程可以看出，该方法在快进/快退过程中，根据用户发出的快进或快退请求直接计算目标位置所对应的Page的随机密匙流k(i)，无需连续被计算快进或快退的多个Page所对应得随机密匙流k(i)，实现了高效率的快进/快退。
当然，步骤S44执行完毕之后，还可以执行步骤S45，判断是否需要继续快进或快退，如果需要，则返回重新执行步骤S41，如果不需要，则结束快进快退，进行正常播放。
下面针对具体加密规则而实施本方法的详细流程做更进一步的说明，详细流程如下：
步骤S51，控制器21接收用户发出的快进或快退指令，并产生快进或快退的时间；
步骤S52，计算单元22根据上述时间计算出需要快进或快退的Page数，确定目标位置的Page数，并用2n位二进制数表示此Page数；
步骤S53，取上述2n位的前n位并将其数值a记为第一索引点数值，取上述2n位的后n位并加上2n，将所得数值b记为第二索引点数值，将第一索引点数值(a)和第二索引点数值(b)均输入到第二缓冲器中；
步骤S54，将第一缓冲器231中存储的首个Page的密匙数据输入到第二缓冲器中，由转换器241将此数据的第a位与第b位交换；
步骤S55，密匙流产生器242利用得到的新数据，根据密匙生成算法计算出目标位置的随机密匙流k(i)；
步骤S56，解密器243根据随机密匙流k(i)解密当前Page密文；
步骤S57，判断是否需要继续快进或快退，如果需要，则返回重新执行步骤S51，如果不需要，则结束快进快退，进行正常播放。
为了便于理解以上图4中的流程，我们举一实例，假设Page长度为512byte，密匙k的长度为16byte，用户需要从第40个Page快进20个Page，那么目标位置的Page数为60，将60表示为二进制数就是“111100”，此时n=3，执行后面的步骤S53时，前3位是“100”，即等于十进制中的“4”，因此第一索引点数值a=4；后三位是“111”，即等于十进制中的“7”，由于23=8，因此第二索引点数值b=7+8=15。然后，在后面的步骤S54中，交换首个Page的密匙数据的第4位与第15位，即可得到新数据，在步骤S55中，利用此新数据即可得到第60个Page的随机密匙流k(i)。然后在步骤S56中根据此根据随机密匙流k(i)解密第60个Page的密文。
解密后的密文输送到解码装置3中，即可进行正常的播放。
上述流程中的步骤S52、S53、S54是针对一种具体的加密规则而采取的解密方法，通过解密方法的逆运算即可以得知具体的加密规则，由于不限于某一种加密规则，因此在此不作赘述。
四、结论
本文提供了一种在播放数字版权管理多媒体的过程中进行高效率快进或快退操作的播放方法及其详细的操作步骤，解决了旧方法因快进快退效率低下，影响使用并浪费电源等问题。应当指出的是，本文所举出的具体实施例子仅仅是该方法比较理想状况的应用，该方法更为广阔的应用，并不只限于上述实施方案。例如，密匙k的长度、每个Page的长度等都可以根据实际情况变化，但快进快退的操作方法是可以套用的。而且，针对不同的加密方法，只要采取了相应的解密方法，都可以使用本文所述的快进或快退方式。
参考文献
[1]（美）Charles P. Pfleeger, Shari Lawrence Pfleeger著，李毅超，蔡洪斌，谭浩等译，信息安全原理与应用(第三版), 电子工业出版社，2004
[2] （美）Niels Fergunson,Bruce Schneier著，张振峰,徐静,李红达等译，密码学实践, 电子工业出版社，2005
作者简介：赵新中（1975-）．男，硕士研究生，工程师，研究方向为集成电路设计；
关键词：数字版权管理（DRM）, 快进/快退, 多媒体内容
一、 研究背景
由于便携式播放器的普及，为了保护这些数字多媒体内容的知识产权（尤其是版权），数字版权管理也开始随之发展，其中就包括对数字多媒体内容进行加密和版权管理。通过数字版权管理的多媒体一般需要先进行解密才能正常播放。这就需要在播放之前获得此类数字版权管理多媒体的密匙流。
以对称密码的序列密码（流密码）算法为例，在播放数字版权管理多媒体的时候，往往需要由密匙k连续通过算法得到一随机密匙流k(i)(i=0，1，2，…，n，n为明文或密文的文件长度)，然后用该密匙流加密明文和解密密文，明文为加密前的内容，密文为加密后的内容，其中密文的应用就包括数字版权管理多媒体内容。数字版权管理多媒体很好的保护了著作权人的知识产权，但是此类多媒体在播放过程中也有一些弊端，最明显的是：如果使用者需要进行快进或快退操作（快进/快退的量可以是正整数倍的Page），要先解密并得到原始多媒体内容才能快进或快退，因此，在快进/快退的过程中需要得到每个Page所对应的密匙，然后连续得到密匙流，经过解密后才能找到快进或快退的位置，完成快进/快退，这种快进/快退的方式造成大量的运算（尤其是在大幅度快进或快退的过程中），使得在进行快进或快退操作时，播放器的响应时间很长，快进或快退的过程也很慢，不仅造成电源浪费（便携式播放器的电池使用寿命尤其有限），同时也延长了使用者的等待时间，而事实上使用者在播放媒体的过程中会经常使用到快进或快退的功能，如果快进或快退的效率很低，无疑会影响使用者的效率，尤其是在便携式的播放器中，处理器或解码芯片的处理速度相比个人计算机而言都是非常有限的，如果不设法提高快进或快退的效率，会很大影响到便携式播放器的市场前景。
为此，提供一种能够在播放数字版权管理多媒体的过程中进行高效率快进或快退操作的播放方法实属必要。
二、 该方法的具体步骤及特点
本文的目的在于提供一种高效率的数字版权管理多媒体播放中的快进和快退方法。该方法包括以下步骤：
步骤一，由控制器接收用户发出的快进或快退指令，并产生快进或快退的时间；
步骤二，计算单元根据步骤一中得出的时间计算出需要快进或快退的Page数，确定目标位置的Page数；（其中关于Page数的说明：在数字版权管理多媒体的解码过程中，根据相应的文件系统，可以将文件以基本单位的方式读取，此基本单位记为“Page”，1个Page的长度可以为512 字节，也可以是 1024个字节或 2048个字节等等；同样，密匙k的长度也可以为16个字节，32个字节等等。）
步骤三，将目标位置的Page数输入到缓冲单元中，所述缓冲器单元中事先存储了首个Page的密匙数据；
步骤四，由解密单元根据缓冲单元中的数据计算出目标位置的随机密匙流k(i) (i=0，1，2，…，n，n为明文或密文的文件长度)，并根据此随机密匙流k(i)解密目标位置的Page密文。
步骤五，解码并完成快进或快退。
该方法的特点为：能够根据用户发出的快进或快退请求直接计算目标位置所对应的Page的随机密匙流k(i)，无需连续被计算快进或快退的多个Page所对应得随机密匙流k(i)，实现了高效率的快进/快退，使得快进或快退操作非常迅速、高效，大大减少了使用者的等待时间，同时避免了电源浪费。
详细的操作将在具体实施例中作更清楚的介绍。
三、附图说明
图1是一种可实现本发明数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法的电路结构示意图；
图2是参照图1中电路图实现本发明数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法的流程图；
图3是图1中电路结构示意图的一种更加具体的电路图实现方式；
图4是参照图3中电路图实现本发明数字版权管理多媒体播放器的快进或快退方法的流程图；
图1
图1
是
否
图2
图3
图3
是
否
图4
以下结合实施例及其附图作进一步的详细说明。
四、具体实施方式
结合图2中所示，本文所涉及的数字版权管理多媒体播放中的快进和快退方法包括以下步骤：
步骤S41，由控制器21接收用户发出的快进或快退指令，并产生快进或快退的时间。用户发出的快进或快退指令是通过用户输入界面传输给控制器21的，控制器21根据用户的要求（例如，用户持续按下快进按钮的时间），计算出快进或者快退的时间。
步骤S42，计算单元22根据步骤21中得出的时间计算出需要快进或快退的Page数，确定目标位置的Page数。例如，如果每个Page对应a秒，而用户需要快进b秒，则需要快进b/a个Page，如果当前Page数为c，则目标位置的Page数为c+(b/a)。
步骤S43，将目标位置的Page数输入到缓冲单元23中，缓冲器单元23中事先存储了首个Page的密匙数据，其后所有Page的密匙数据都可以根据首个Page的密匙数据通过相关解密算法得出。
步骤S44，由解密单元24根据缓冲单元23中的数据计算出目标位置的随机密匙流k(i)，并根据此随机密匙流k(i)解密目标位置的Page密文。
解密后的密文输送到解码装置3中，即可进行正常的播放。通过上述过程可以看出，该方法在快进/快退过程中，根据用户发出的快进或快退请求直接计算目标位置所对应的Page的随机密匙流k(i)，无需连续被计算快进或快退的多个Page所对应得随机密匙流k(i)，实现了高效率的快进/快退。
当然，步骤S44执行完毕之后，还可以执行步骤S45，判断是否需要继续快进或快退，如果需要，则返回重新执行步骤S41，如果不需要，则结束快进快退，进行正常播放。
下面针对具体加密规则而实施本方法的详细流程做更进一步的说明，详细流程如下：
步骤S51，控制器21接收用户发出的快进或快退指令，并产生快进或快退的时间；
步骤S52，计算单元22根据上述时间计算出需要快进或快退的Page数，确定目标位置的Page数，并用2n位二进制数表示此Page数；
步骤S53，取上述2n位的前n位并将其数值a记为第一索引点数值，取上述2n位的后n位并加上2n，将所得数值b记为第二索引点数值，将第一索引点数值(a)和第二索引点数值(b)均输入到第二缓冲器中；
步骤S54，将第一缓冲器231中存储的首个Page的密匙数据输入到第二缓冲器中，由转换器241将此数据的第a位与第b位交换；
步骤S55，密匙流产生器242利用得到的新数据，根据密匙生成算法计算出目标位置的随机密匙流k(i)；
步骤S56，解密器243根据随机密匙流k(i)解密当前Page密文；
步骤S57，判断是否需要继续快进或快退，如果需要，则返回重新执行步骤S51，如果不需要，则结束快进快退，进行正常播放。
为了便于理解以上图4中的流程，我们举一实例，假设Page长度为512byte，密匙k的长度为16byte，用户需要从第40个Page快进20个Page，那么目标位置的Page数为60，将60表示为二进制数就是“111100”，此时n=3，执行后面的步骤S53时，前3位是“100”，即等于十进制中的“4”，因此第一索引点数值a=4；后三位是“111”，即等于十进制中的“7”，由于23=8，因此第二索引点数值b=7+8=15。然后，在后面的步骤S54中，交换首个Page的密匙数据的第4位与第15位，即可得到新数据，在步骤S55中，利用此新数据即可得到第60个Page的随机密匙流k(i)。然后在步骤S56中根据此根据随机密匙流k(i)解密第60个Page的密文。
解密后的密文输送到解码装置3中，即可进行正常的播放。
上述流程中的步骤S52、S53、S54是针对一种具体的加密规则而采取的解密方法，通过解密方法的逆运算即可以得知具体的加密规则，由于不限于某一种加密规则，因此在此不作赘述。
四、结论
本文提供了一种在播放数字版权管理多媒体的过程中进行高效率快进或快退操作的播放方法及其详细的操作步骤，解决了旧方法因快进快退效率低下，影响使用并浪费电源等问题。应当指出的是，本文所举出的具体实施例子仅仅是该方法比较理想状况的应用，该方法更为广阔的应用，并不只限于上述实施方案。例如，密匙k的长度、每个Page的长度等都可以根据实际情况变化，但快进快退的操作方法是可以套用的。而且，针对不同的加密方法，只要采取了相应的解密方法，都可以使用本文所述的快进或快退方式。
参考文献
[1]（美）Charles P. Pfleeger, Shari Lawrence Pfleeger著，李毅超，蔡洪斌，谭浩等译，信息安全原理与应用(第三版), 电子工业出版社，2004
[2] （美）Niels Fergunson,Bruce Schneier著，张振峰,徐静,李红达等译，密码学实践, 电子工业出版社，2005
作者简介：赵新中（1975-）．男，硕士研究生，工程师，研究方向为集成电路设计；