Главная страницаОбратная связьКарта сайта

Система шифрования видеоданных



Основная защита дисков DVD-Video обеспечивается системой шифрования видеоданных (Content Scrambling System — CSS), которая была выпущена после того, как Американская киноассоциация приняла решение о выпуске кинофильмов в формате DVD. Именно это, как уже отмечалось, явилось основной причиной задержки выпуска DVD.

Система CSS, разработанная компанией Matsushita (Panasonic), используется для цифрового шифрования аудио- и видеоданных на DVD-Video. Для дешифрования необходима пара 40-разрядных (5-байтовых) ключей (числовых кодов). Один из ключей является уникальным кодом диска, а другой необходим для набора заголовков (VTS-файл). Ключи диска и заголовка находятся в зашифрованном виде на нулевой дорожке диска. Код CSS и запись ключа формируются во время изготовления стеклянного мастер-диска и являются частью технологического процесса.

Для того чтобы увидеть процесс шифрования в действии, выполните следующее: вставьте DVD в накопитель DVD-ROM своего компьютера, скопируйте файлы на жесткий диск, а затем попытайтесь их прочесть. Файлам видеодиска обычно присваиваются имена формата VTS_xx_yy.VOB (видеообъект), где xx — номер заголовка, а yy — номер раздела. Обычно файлы одного кинофильма имеют один и тот же номер заголовка, причем весь фильм разбивается на несколько фрагментов объемом 1 Гбайт и менее, которые имеют различные номера разделов. Эти фрагменты, представляющие собой файлы с расширением .VOB, содержат потоки шифрованных аудио- и видеоданных, которые чередуются друг с другом. Файлы с расширением .IFO содержат информацию, используемую DVD-проигрывателем для декодирования аудио- и видеоданных из файлов .VOB. Скопируйте файлы .VOB и .IFO на жесткий диск и попробуйте непосредственно воспроизвести один из файлов .VOB или хотя бы щелкнуть на нем мышью. В результате на экран будет выведено зашифрованное видеоизображение или сообщение о попытке воспроизведения файлов, защищенных от копирования.

Если вы — счастливый обладатель лицензионного CSS-проигрывателя (на аппаратном или программном уровне) и можете воспроизводить файлы непосредственно с DVD, то наличия системы кодирования файлов вы даже не заметите. Все DVD-проигрыватели, вне зависимости от того, являются ли они специализированными автономными устройствами или частью системного программного обеспечения, имеют собственный уникальный CSS-ключ. Каждый DVD, в свою очередь, имеет 400 5-байтовых ключей, записанных в шифрованном виде на его нулевой дорожке (программы обычно не имеют доступа к этой области диска). С помощью этого уникального кода программа декодирования восстанавливает и расшифровывает ключ диска, который, в свою очередь, используется для восстановления и декодирования ключей заголовка. CSS, в сущности, представляет собой трехуровневую систему шифро­вания, которая, на первый взгляд, казалась весьма надежной, но практика доказала обратное.

В октябре 1999 года 16-летний норвежский программист смог извлечь первый ключ одного из коммерческих проигрывателей, что позволило ему довольно легко расшифровать ключи диска и заголовка. Затем была написана широко известная в настоящее время программа DeCSS, позволяющая взламывать CSS-защиту любого DVD и сохранять на жестком диске расшифрованные файлы .VOB, которые могут быть воспроизведены любой программой, декодирующей MPEG-2. Не стоит и говорить о том, что эта утилита (и подобные ей) вызвала не только озабоченность многих кинокомпаний, но и немало юридических баталий по поводу ее бесконтрольного распространения по Всемирной сети. Если вы хотите ознакомиться с ходом судебных разбирательств, попробуйте задать слово DeCSS” в качестве критерия поисковой системы в Интернете.

Однако прогресс не остановишь, и в марте 2001 года двое студентов Массачусетсского технологического института (MIT) опубликовали невероятно короткую (всего лишь семь строк) и простую программу, которая позволяет расшифровывать CSS быстрее, чем при воспроизведении кинофильма. Этот код был продемонстрирован на двухдневном семинаре, по­священном проблемам защиты авторских прав, послужив иллюстрацией ненадежности системы защиты CSS.

Полный провал CSS привел к тому, что форум DVD начал активно интересоваться другими формами защиты, в частности цифровыми водяными знаками, представляющими собой случайные цифровые сигналы, внедренные в поток данных. Предполагается, что такие знаки никак не повлияют на качество воспроизведения. К сожалению, применение подобной технологии в стандарте DIVX (частный стандарт DVD, не используемый в настоящее время) приводило иногда к ухудшению качества изображения, в частности к появлению размытости и цветовых пятен. Кроме того, для воспроизведения дисков с водяными знаками могли потребоваться новые аппаратные устройства.

Аналоговая система защиты (APS)

Эта система защиты (называемая также CopyGuard) разработана компанией Macrovision и предназначена для предотвращения копирования дисков DVD-Video на видеокассеты. Для реализации этой системы на диске необходимо записать дополнительные коды, а также определенным образом модифицировать DVD-проигрыватель. Предопределенные управляющие коды APS вводятся во время записи или изготовления мастер-диска DVD.

При воспроизведении диска микросхема цифроаналогового преобразователя (ЦАП), встроенная в проигрыватель Macrovision, добавляет сигналы APS к выходному сигналу, посылаемому на экран. Дополнительные сигналы разработаны таким образом, что они совершенно незаметны во время просмотра кинофильма на экране телевизора или монитора, но при его копировании на видеокассету приводят к появлению искажений. К сожалению, некоторые телевизоры и мониторы реагируют на искажение сигнала воспроизведением менее качественного изображения.

В APS используется две модификации сигнала, которые называются автоматической регулировкой усиления и цифровой десинхронизацией. В автоматической регулировке усиления используются импульсы, включенные в период кадровой развертки видеосигнала. Эти импульсы никак не проявляются на экране телевизора, но во время просмотра пиратской” ви­деокассеты приводят к появлению снега”, потере цвета и изображения, ухудшению качества и т.п. Начиная с 1985 года эта технология использовалась при записи видеокассет для их защиты от незаконного копирования. При десинхронизации происходит изменение сигнала цветовой синхронизации, что не отражается на экране телевизора, но приводит к появлению продольных полос при просмотре видеокассеты.


Следует заметить, что многие первые проигрыватели не содержат лицензионных схем Macrovision и попросту игнорируют код, включающий модификации сигнала APS. Кроме того, существуют различные стабилизаторы изображения, ретрансляторы или декодирующие модули, которые при подключении к проигрывателю или видеомагнитофону позволяют снять защиту от копирования и создать качественную копию.

ProtectDisc

Последняя система защиты от копирования называется RrotectDisc. Ее реализация в дисках DVD-Video изменяет стандартную структуру диска, что предотвращает возможность копирования. К сожалению, диски, созданные с использованием системы ProtectDisc, нельзя просмотреть с помощью компьютерных программ, таких как Проигрыватель Windows Media и WinDVD.

Несмотря на все заверения о надежности этого метода защиты, он был вскоре взломан. Законопослушным пользователям можно только посочувствовать: если не воспользоваться схемой взлома” защиты ProtectDisc, просмотреть фильм на компьютере будет невозможно.

Обсудить статью на форуме


Если прочитаная статья из нашей обширной энциклопедия компьютера - "Система шифрования видеоданных", оказалась полезной или интересной, Вы можете поставить закладку в социальной сети или в своём блоге на данную страницу:

Так же Вы можете задать вопрос по статье через форму обратной связи, в сообщение обязательно указывайте название или ссылку на статью!
   


Copyright © 2008 - 2021 Дискета.info