数字电影播放服务器及电影播放控制方法

摘要

本发明涉及一种数字电影播放服务器及电影播放控制方法，该数字电影播放服务器器包括壳体，在壳体内设置有单一的嵌入式主板，单一的嵌入式主板用于对导入的电影节目源进行发行版电影节目源的解包、素材交换格式的解封装、视频流的解密、视音频解码及电影播放；单一的嵌入式主板在任一时刻可选择进行USB电子钥匙解密方式或密钥传送消息解密方式，从而有效地防止了对发行版电影节目源信号流的截流盗版，并且简化了整机产品内部结构，减少了物理连接，产品稳定性较强、安全性较高，同时兼容USB电子钥匙加SAM芯片和符合数字电影计划组织规范的KDM两种数字电影密钥发行管理模式，具备较强的市场应用的灵活性和中档数字电影节目的发行多渠道方式。

说明书

技术领域

本发明涉及电影播放服务器，更具体地说，涉及一种数字电影播放服务器 及电影播放控制方法。

背景技术

在广播电影电视行业，目前的中档数字电影播放服务器对发行版电影节目 源进行解密时，是采用软件实现或者外置的单独硬件解密模块实现，而没有能 够实现数字电影计划组织规范的密钥传送消息(KDM：Key Delivery Message) 发行管理模式与我国的行业标准《中档数字电影放映系统技术规范》所采用的 安全存储模块(SAM，Secure Access Module)芯片密钥发行管理模式相兼容 的技术和产品。

中档数字电影播放服务器：对中档发行版数字电影节目源的数据包，进行 解包、素材交换格式(MXF，Material Exchange Format)解封装、AES(高级 加密标准，Advanced Encryption Standard)128位解密、音视频解码播放，视、 音频输出。这类中档数字电影播放服务器通常都是采用X86作为硬件主架构 加上显卡以及各类专用硬件板卡模块构建整机产品，对于解密和解码通常都是 采用各自独立的单一软件模块或者硬件模块来完成。由此，对于一特定的发行 版电影节目源将在各个硬件模块之间流转，容易产生截流盗版的情况发生。对 于支持的数字电影密钥发行管理模式，通常只能支持一种固定的模式，(比如 符合数字电影计划组织(DCI)规范的KDM方式，或者符合广电总局《中档数 字电影放映系统技术要求》规范的USB电子钥匙加SAM芯片方式。这样使 得整机产品内部结构相对复杂，物理连接较多，产品稳定性、安全性较差，不 具备市场应用的灵活性和中档数字电影节目的发行多渠道方式的兼容性。

在电影行业内目前市场上还没有采用单芯片的嵌入式系统方案，并且不能 同时兼容USB电子钥匙加SAM芯片和符合数字电影计划组织(DCI)规范的 KDM两种数字电影密钥发行管理模式的数字电影播放服务器。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的中档数字电影播放服务器 还没有采用单芯片的嵌入式系统方案，并且不能同时兼容USB电子钥匙加 SAM芯片和符合数字电影计划组织(DCI)规范的KDM两种数字电影密钥发 行管理模式的缺陷，提供一种数字电影播放服务器及电影播放控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种数字电影播放服 务器，包括壳体，在所述壳体内设置有单一的嵌入式主板，所述单一的嵌入 式主板用于对导入的电影节目源进行发行版电影节目源的解包、素材交换格 式的解封装、视频流的解密、视音频解码及电影播放；在所述单一的嵌入式 主板上设置有安全存储模块；所述单一的嵌入式主板在任一时刻可选择进行 USB电子钥匙解密方式或密钥传送消息解密方式；当进行USB电子钥匙解密 时，所述单一的嵌入式主板将所述安全存储模块中的私钥与读取自USB电子 钥匙中的公钥相结合，以生成视频解密密钥；当进行密钥传送消息解密时， 所述单一的嵌入式主板将密钥传送消息解密程序中的私钥与读取的密钥传送 消息中的公钥相结合，以生成视频解密密钥。

在本发明所述的数字电影播放服务器中，所述发行版电影节目源是3D发 行版电影节目源；在进行视音频解码过程中，所述单一的嵌入式主板将解密 后的全I帧3D数字视音频流进行奇偶分帧，并将奇帧和偶帧解码后同步输 出。

在本发明所述的数字电影播放服务器中，所述发行版电影节目源是2D发 行版电影节目源。

在本发明所述的数字电影播放服务器中，在所述单一的嵌入式主板上加 载运行有ucLINUX操作系统。

根据本发明的另一个方面，提供一种数字电影播放服务器的电影播放控 制方法，其包括以下步骤：

S1：单一的嵌入式主板检测存储装置内是否有发行版电影节目源，如果 是，进入步骤S3，否则，进入步骤S2；

S2：将外部移动存储装置与所述数字电影播放服务器相连接，将所述移 动存储装置中的发行版电影节目源导入所述数字电影播放服务器中；

S3：选择播放发行版电影节目源；

S4：选择对所述发行版电影节目源的解密方式，并根据选择的解密方 式，生成相应的解密密钥；

S5：根据所述解密密钥，对解包和解封装后的发行版电影节目源进行解 密并输出播放。

在本发明所述的电影播放控制方法中，在所述步骤S2中，通过USB接口 或SATA接口，将外部移动存储装置与所述数字电影播放服务器相连接。

在本发明所述的电影播放控制方法中，所述解密方式是USB电子钥匙解 密方式或密钥传送消息解密方式。

在本发明所述的电影播放控制方法中，所述发行版电影节目源是3D发行 版电影节目源或2D发行版电影节目源。

实施本发明的数字电影播放服务器及电影播放控制方法，具有以下有益 效果：通过采用单一的嵌入式主板统一完成发行版电影节目源的解包、解封 装、解密、解码及输出播放，从而有效地防止了对发行版电影节目源信号流 的截流盗版，并且简化了整机产品内部结构，减少了物理连接，产品稳定性 较强、安全性较高，同时兼容USB电子钥匙加SAM芯片和符合数字电影计 划组织(DCI)规范的KDM两种数字电影密钥发行管理模式，具备较强的市场 应用的灵活性和中档数字电影节目的发行多渠道方式。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明数字电影播放服务器的结构示意图；

图2是图1的仰视图；

图3是图1所示的单一的嵌入式主板的原理框图；

图4是本发明数字电影播放服务器的电影播放控制方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及 实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施 例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1～3所示，在本发明的数字电影播放服务器中，其采用结构化的模 块设计，尽量减少该数字电影播放服务器中独立的物理部件的数量，使得在 该数字电影播放服务器的壳体2内，由单一的嵌入式主板1完成所有的数据和 信号的处理，另外，在壳体2内除了单一的嵌入式主板1外，还设置有数字开 关电源3，在壳体2上设置有高分辨率显示组件5、输入输出按键组件6和可 插拔硬盘4。可以理解的，该可插拔硬盘4可以是大容量高速硬盘。该输入输 出按键组件6可包括多功能荧光橡胶键盘，控制接口系统，各种开关等。该 数字开关电源3可以是宽范围数字开关电源，满足交流市电90V～240V输入， +3.3V，+5V，+12V直流输出。该高分辨率显示组件5采用A级数字液晶屏， 及其配套的驱动板。该A级数字液晶屏可在开机以后进入系统，作为人机交 互主界面。可通过显示的菜单键和上下左右选择按键可以进入下一级菜单， 共有以下栏目：影视导航、影视预览、系统管理、模式播放、断点续放。选 择进入系统管理，输入密钥确认进入。在具体工作时，该单一的嵌入式主板 1完成了从导入发行版数字电影节目源的数据包到输出播放视音频多媒体数 据的所有计算处理功能，该单一的嵌入式主板1完成导入的电影节目源并进 行发行版电影节目源的数据包的解包、素材交换格式的解封装、视频流的解 密、视音频解码及电影播放。

如图3所示，在该单一的嵌入式主板上设置有核心的控制部件——主芯 片12，该主芯片12具有主CPU13和子CPU14从而可快速完成各种计算处 理，该主芯片12还具有存储装置16，在该存储装置内存储有相关的运载程序 和数据，其可作为该单一的嵌入式主板1的本地硬盘。在该主芯片12上还具 有解码器17、动态随机存取存储器DRAM18和闪存Flash19。壳体2上的高 分辨率显示组件5、输入输出按键组件6和可插拔硬盘4均分别耦合到主芯片 12从而可进行各种数据通信。该单一的嵌入式主板1除了该主芯片12外，还 具有各种输入输出接口单元，总线交互单元，主要有以下接口：SATA/IDE硬 盘接口、PCI2.2、串口、网络接口、USB2.0接口、双路数字视频DVI-D (HDCP)输出口，VGA输出口，双路高清分量视频输出口，模拟6声道、立 体声音频输出口，光纤同轴数字音频输出口，红外信号接收口，多功能键盘 专用接口，信号指示输出接口，电源开关输入接口等。为了简单起见，在图 3中并未将上述各接口表示出来，但是本领域的技术人员可以理解如何进行 上述各种接口的设置。

该单一的嵌入式主板1在软件控制部分主要包括嵌入式ucLINUX操作系 统、输入输出应用系统、资源应用系统、资源管理系统、运营支撑系统和资 源交互系统。其中，嵌入式ucLINUX操作系统主要核心的计算、控制和处 理功能，其为整机的运行提供一个可靠的平台。输入输出应用系统主要支撑 对外交换数据，如音频、视频的输出(DVI、YPbPr、VGA等输出应用接 口)，网络数据交换(注册授权，远程管理等)，USB和SATA数据交换(节 目导入，日志信息导出等)，以及红外遥控接收，智能键盘输入等。资源应用 系统包括OSD图文应用，人机交互，MXF解封装单元，USB电子钥匙芯片 处理单元，KDM处理单元，AES128位解密单元。另外，该数字电影播放服 务器即可支持2D发行版电影节目源，也可支持3D发行版电影节目源。当进 行3D电影播放时，该资源应用系统还控制3D数字电影节目源的奇偶分帧同 步输出，全I帧音、视频解码等。资源管理系统包括中档2D或者3D数字电 影节目源发行版，广告内容管理，内容交互管理，机器工作日志管理，实时 信息处理与管理，内容、信息存储管理，日常统计，计数管理。运营支撑系 统包括用户管理，用户访问认证授权，远程管理支持，统计结算。资源交互 系统包括条件接收广告内容、中档2D或者3D数字电影节目源发行版、公益 短片、操作指令集、信息数据、KDM消息文件、授权文件等，信息数据、 认证信息、日志信息、设备实时信息、地理信息等发送。

该数字电影播放服务器的系统支撑结构包括ucLINUX操作系统规范，中 档数字电影放映系统技术规范(GD/J014-2007)，数字电影计划组织规范 (DCI)，MEPG1、2、4(包含H.264)系列视频编解码压缩技术标准，AES128 位算法加解密规范，SQL数据库规范，AC-3、PCM、DTS等系列数字音频 编解码标准，PCI2.2、USB2.0、TCP/IP、RS232、红外接收等传输协议规 范，宽范围数字开关电源规范要求。

如图4所示，本发明第一实施例的数字电影播放服务器的电影播放控制 方法流程包括以下步骤：

S1：单一的嵌入式主板检测存储装置内是否有发行版电影节目源，即3D 发行版电影节目源或2D发行版电影节目源，如果是，进入步骤S3，否则， 进入步骤S2；

S2：通过USB接口或SATA接口，将外部移动存储装置与所述数字电影 播放服务器相连接，将所述移动存储装置中的发行版电影节目源导入所述数 字电影播放服务器中；

S3：选择播放发行版电影节目源；

S4：选择对所述发行版电影节目源的解密方式，即USB电子钥匙解密方 式或密钥传送消息解密方式，并根据选择的解密方式，生成相应的解密密 钥；

S5：根据所述解密密钥，对解包和解封装后的发行版电影节目源进行解 密并输出播放。

本发明第二实施例的数字电影播放服务器的2D电影播放控制方法流程包 括以下步骤：

A1：接通电源，通过输入输出按键组件6按压开机键，启动该数字电影 播放服务器，开机进入人机交互界面；

A2：通过遥控器或者输入输出按键组件6操作，查看是否有发行版电影 节目源以及各项应用功能的操作；

A3：如果系统内没有2D数字电影节目发行版内容，则通过连接外接的 移动存储装置，并使用节目导入功能把发行版的数字电影节目源导入机器 内，保存到存储装置16的相应栏；

A4：通过人机交互界面，选择查看节目列表，选中对应的节目，选择播 放，系统首先判定是采用USB电子钥匙解密方式或密钥传送消息解密方式进 行节目解密；

A5：如果是采用USB电子钥匙解密方式，则通过首先USB接口读取 USB电子钥匙中对应的公钥，然后通过SAM芯片中本机保存的私钥，共同解 出该2D发行版数字电影节目源的原始解密密钥，然后使用这个AES128位解 密密钥，对进行解包和解封装后的数字电影节目源进行解密工作，解密后输 出数字音视频清流到解码器进行解码输出播放；如果是采用密钥传送消息解 密方式，则通过外部移动存储装置读取KDM消息中的公钥，再结合存储装置 16中保存的私钥，共同解出该2D发行版数字电影节目源的原始解密密钥，然 后使用这个AES128位解密密钥，对进行解包和解封装后的的2D发行版数字 电影节目源进行解密工作，解密后输出数字音视频清流到解码器进行解码输 出播放。

A6：经由视频输出接口(DVI-D(HDCP)输出接口)输出数字视频信号， 到通过专用连接线缆，连接的投影仪在大屏幕上显示，音频信号经由数字音 频接口或者模拟六声道输出接口，连接到大功率数字音频放大单元模块，经 过末级功率放大以后，直接由Speakon接口输出到外接的音箱上，进行还 声。播放过程中不能快进快退，无法暂停。直到节目播放结束。在该数字 电影播放服务器开机工作后，相关的软件系统会把所有工作日志，按时间顺 序记录保存到存储装置16的数据库中，同时启动宽带网络数据通信模块实时 的与对应的管理后台进行数据交互。

本发明第三实施例的数字电影播放服务器的3D电影播放控制方法流程包 括以下步骤：

B1：接通电源，通过输入输出按键组件6按压开机键，启动该数字电影 播放服务器，开机进入人机交互界面；

B2：通过遥控器或者输入输出按键组件6操作，查看是否有发行版电影 节目源以及各项应用功能的操作；

B3：如果系统内没有3D数字电影节目发行版内容，则通过连接外接的 移动存储装置，并使用节目导入功能把发行版的数字电影节目源导入机器 内，保存到存储装置16的相应栏；

B4：通过人机交互界面，选择查看节目列表，选中对应的节目，选择播 放，系统首先判定是采用USB电子钥匙解密方式或密钥传送消息解密方式进 行节目解密；

B5：如果是采用USB电子钥匙解密方式，则通过首先USB接口读取 USB电子钥匙中对应的公钥，然后通过SAM芯片中本机保存的私钥，共同解 出该3D发行版数字电影节目源的原始解密密钥，然后使用这个AES128位解 密密钥，对进行解包和解封装后的数字电影节目源进行解密工作，解密后输 出全I帧的3D数字音视频清流到奇偶分帧模块，进行奇偶分帧，然后分别同 步送到解码器进行解码播放，奇偶帧同步输出；如果是采用密钥传送消息解 密方式，则通过外部移动存储装置读取KDM消息中的公钥，再结合存储装置 16中保存的私钥，共同解出该3D发行版数字电影节目源的原始解密密钥，然 后使用这个AES128位解密密钥，对进行解包和解封装后的的3D发行版数字 电影节目源进行解密工作，，解密后输出全I帧的3D数字音视频清流到奇偶 分帧模块，进行奇偶分帧，然后分别同步送到解码器进行解码播放，奇偶帧 同步输出。

B6：经由单路或者双路视频输出接口(DVI-D(HDCP)输出接口)同步 输出3D数字视频信号，到通过专用连接线缆，连接的投影仪在大屏幕上显 示，音频信号经由数字音频接口或者模拟六声道输出接口，连接到大功率数 字音频放大单元模块，经过末级功率放大以后，直接由Speakon接口输出到 外接的音箱上，进行还声。播放过程中不能快进快退，无法暂停。直到节目 播放结束。

本发明是通过几个具体实施例进行说明的，本领域技术人员应当明白， 在不脱离本发明范围的情况下，还可以对本发明进行各种变换及等同替代。 另外，针对特定情形或具体情况，可以对本发明做各种修改，而不脱离本发 明的范围。因此，本发明不局限于所公开的具体实施例，而应当包括落入本 发明权利要求范围内的全部实施方式。