CN100525434C - 一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法 - Google Patents

一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法，包括：步骤1，条件接收系统通过组播授权的方式发送授权信息报文到机顶盒；步骤2，所述机顶盒接收所述授权信息报文，并对该授权信息报文进行解析，得到用户的授权信息，通过该授权信息对连接所述机顶盒的用户进行授权处理。本发明的授权方法中条件接收系统通过组播授权的方式发送EMM报文到机顶盒，对定购该产品的用户进行授权，从而解决了目前授权方式主要为单播方式，条件接收系统在授权时发送的报文数量过大，导致EMM所占据的带宽大的缺点。

Description

一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法
技术领域
本发明涉及多媒体通讯技术领域，具体指一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法。
背景技术
数字电视由于其优质的画面和多样的服务方式正逐渐替代模拟电视走入平常百姓家。各种付费节目，比如准视频点播(NVOD)等，都要有相应的收费方式，要保证这些增值业务的开展，必须对信息进行加密，只允许经过授权的用户收看特定节目，这就是条件接收系统(CAS)。
条件接收系统是数字电视接收控制的核心技术保障，该系统可以按不同情况对数字电视广播业务按时间、频道和节目进行管理控制。条件接收是指一种技术手段，它只允许被授权的用户使用某一业务，未被授权的用户不能使用这一业务。
条件接收系统能实现各项数字电视广播业务授权管理和接收控制，在用户端，未经授权的用户不能对加扰节目进行解扰，因而无法收看节目。
条件接收系统对若干个频道进行打包成产品，打包后如果用户定购该产品，则需要条件接收系统下发报文对该用户进行授权，该授权报文在条件接收系统中一般通过授权管理信息(Entitlement Management Message，EMM)报文下发到机顶盒。由于目前广电网络主要是单向网络，所以该授权报文只能通过单向方式广播到用户端，即如果当前系统有100万个用户，那么系统需要对该100万个用户对应的100万张卡(对CAS来说卡就是用户)分别下发EMM授权报文，即100万张卡对应100万个报文。这种方法中随着用户量和节目数的增加，广播的EMM信息数据量的指数会不断增加，并且由于在下发EMM报文时用户有可能没有开机，CAS无法确认用户已经收到报文，只能在一个较长的时间内不停地循环下发这些数据。
在一般的条件接收系统中，EMM信息头和每个子信息复用到传输流中之后都扩成定长188个字节。考虑到一般的有线电视台的应用，需要支持100万个用户和64套节目，假设CAS对64个频道进行打包成10个产品，那么系统需要对该100万个用户对应的100万张卡分别下发10个EMM授权报文，需要1M×10×188B＝1880MB的信息量，按照分配50Kbps的带宽计算，轮播一遍的时间为(1880×1000×8)kb/(50kbps)＝300,800秒。数字电视广播网上传输的数据包括视频流、音频流和其它系统数据流，如果在CAS中EMM占据很大带宽的话，节目占用的实际带宽就会降低，而且，因为加扰器或复用器的处理能力有限，所以在前端设备上EMM数据流的带宽无法分配很大。
综上，如何有效减少在CAS对用户授权过程中EMM所占据的带宽，是目前业界极需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法，以克服现有技术的在CAS对用户授权过程中EMM所占据的带宽过大的缺点。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的：
一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法，包括：
条件接收系统对频道进行打包，生成产品标识，并根据用户的分组策略将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；
条件接收系统将授权数据、所述产品标识和组播地址组装成授权信息报文，并通过传输网络以组播授权的方式发送授权信息报文到用户的机顶盒；
以使得机顶盒接收授权信息报文，并对该授权信息报文进行解析，得到用户的授权信息，通过该授权信息对连接机顶盒的用户进行授权处理。
一种条件接收系统中发送授权信息的方法，包括：条件接收系统对频道进行打包，生成产品标识，根据用户的分组策略，将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；
条件接收系统将授权数据、产品标识和组播地址组装成授权信息报文，并通过传输网络以组播授权的方式发送所述授权信息报文到用户的机顶盒。。
从以上技术方案可以看出，本发明的授权方法中条件接收系统通过组播授权的方式发送EMM报文到机顶盒，对定购该产品的用户进行授权，从而解决了目前授权方式主要为单播方式，条件接收系统在授权时发送的报文数量过大，导致EMM所占据的带宽大的缺点。
本发明有效的节省授权消息的带宽要求，缩小了轮播周期。以100万用户10个产品为例，100万用户分成1000个组(每组1024个用户)，每个组再有10个产品的授权，则共有10000个报文，每个传输流报文长度为188字节，按照分配50Kbsp的带宽计算，轮播一遍的时间为(10000个报文×188字节每报文×8bits)/(50×1024bsp)＝293.75秒，从而得到轮播一次约300秒，这和现有技术中轮播一次需要300,800秒相比具有明显的优势。在每个产品对每个用户的授权用1个bit来表示时，在1024个用户分成一组的情况下每个授权占用1.46875bit位。
附图说明
图1为本发明数字电视条件接收系统中授权方法的主要实现原理流程图；
图2为第一实施例中EMM报文帧结构图；
图3为第二实施例中EMM报文帧结构图；
图4为第三实施例中EMM报文帧结构图。
具体实施方式
本发明的核心思想为：首先，条件接收系统对频道进行打包成产品，条件接收系统通过组播授权的方式发送授权信息报文到机顶盒，对定购该产品的用户进行授权。在下发报文对定购产品的用户授权时，先设置组播地址，根据每张卡都有一个唯一的卡地址，将一组具有共同地址属性的卡设置到同一个组内；当对某个产品授权时(产品即节目包，是对卡进行授权的基本单位，为若干个频道的组合)，条件接收系统将授权数据、产品标识和组播地址组装成授权信息报文，通过传输网络以组播授权的方式发送所述授权信息报文到用户的机顶盒；当隶属于授权报文中指定用户组的机顶盒(STB)接收到该授权报文后，对该授权信息报文进行解析，得到该用户对该产品的定购信息，通过该信息对连接所述机顶盒的用户进行授权处理。
请参阅图1，该图是本发明数字电视条件接收系统中授权方法的主要实现原理流程图，其中的授权信息报文具体指授权管理信息EMM报文，其主要实现过程如下：
步骤S110：条件接收系统对频道进行打包，生成产品标识；
步骤S120：根据用户的分组策略，将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；
用户的分组策略：用户按照其卡地址天然分到一组，无需额外处理，即是按照用户卡地址连续分为一组，其中每个组内有固定的用户数。用户在开卡时需要下发各种卡相关的参数，其中包括组密钥(GK)，授权报文中的SK‘，其中SK‘就是使用Gk对服务密钥(SK)用加密算法进行加密后的SK的密文形式；机顶盒在接收到该报文后使用保存的组播密钥GK解密SK‘得到SK，再用SK解密ECM报文获得控制字(CW)，最终使用CW解扰节目流即可看到节目；
步骤S130：条件接收系统将授权数据、产品标识和组播地址组装成授权EMM报文调制到传输网络中；
组播地址是根据步骤S120所述组的共同地址属性得到；授权数据既表示每个用户的卡地址，同时也表示该用户对产品的定购情况。
步骤S140：隶属于授权报文中指定用户组的STB接收该EMM授权报文；
机顶盒根据该组的共同地址属性进行鉴权，即如果用户的卡地址符合所述EMM授权报文中的共同地址属性，即该用户属于同组用户，则接收所述EMM授权报文；否则，该用户不能接收所述EMM授权报文。
步骤S150：用户的机顶盒对该EMM授权报文进行解析，获得对该用户的授权信息，并得到该用户对该产品的定购情况。
为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。
第一实施例：
在用户数量、平均产品定购数量、预留带宽全相同的情况下，授权接收时间就取决于CAS的组播算法，即一个组播授权报文所能授权的用户数量。下面以每组1024个用户的分组为例，说明条件接收系统通过组播授权的方式发送EMM报文对定购该产品的用户进行授权的过程，具体步骤如下：
步骤S210：条件接收系统对频道进行打包成产品；在本例中产品1包括CCTV1、CCTV2...CCTV8，产品2包括凤凰卫视，产品3包括...
步骤S220：根据用户的分组策略，将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；在本例中将卡地址0 x 884800010000，6个字节共48个bit的前38个bit作为分组的共同地址属性，分组策略是按照用户卡地址连续分为一组，其中每个组内有固定的用户数0 x 884800010000，0 x 884800010001，0 x 884800010002...，0 x 8848000103FF这1024个用户分成一个组；
步骤S230：将授权数据、产品标识和组播地址组装成授权EMM报文调制到传输网络中；在本例中，所组装的EMM报文如图2所示，其中和本发明相关的参数有6个字节的“组播地址”，4个字节的“产品标识”，16个字节的“SK’”，128个字节的“授权数据”，具体设置如下：
“组播地址”：0 x 884800010000；
“产品标识”：0 x 0001，表示产品1，其包括CCTV1、CCTV2...CCTV8等八个电视频道；
“SK‘”：就是以密文形式存在的SK，机顶盒在接收到该报文后使用保存的组播密钥GK解密SK‘得到SK：
“授权数据”：每一个bit表示一个卡地址(用户)，同时也表示该用户对产品ID的购买情况，其值可以设置0和1，具体，0表示没有购买，1表示已经购买。在本例中如图2所示，表示对0 x 884800010001和0 x 884800010003进行授权，其它用户都没有授权；
步骤S240：隶属于授权报文中指定用户组的STB接收该EMM授权报文；机顶盒根据该组的共同地址属性进行鉴权，即根据卡地址0 x 884800010000的前38个bit的共同地址属性进行鉴权，只有符合该共同地址属性的的用户才能接收该EMM报文，例如0 x 884800010001才能收到0 x 884800010000的报文，而0 x 888800010000不能接收0 x 884800010000的报文；
步骤S250：用户对该EMM授权报文进行解析，得到该用户对该产品的定购情况。根据步骤S230所述的EMM报文结构，用户对该授权数据进行解析，如果该用户的卡地址对应的bit为1表示该用户可以接收该授权，如果对应的bit位0，则表示用户不能接收该授权，同时清除已经存在的该产品的授权。
第二实施例：
在第一实施例的基础上，我们可以采用每组里更多用户或更少用户的方式来实现组播授权，例如，在第二实施例中我们采用每组512个用户的分组。我们以对产品2进行授权为例，说明条件接收系统通过组播授权的方式发送EMM报文对定购该产品的用户进行授权的过程，具体步骤如下：
步骤S310：条件接收系统对频道进行打包成产品；在本例中产品1包括CCTV1、CCTV2...CCTV8，产品2包括凤凰卫视，产品3包括...
步骤S320：根据用户的分组策略，将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；在本例中将卡地址0 x 884800010000，6个字节共48个bit的前39个bit作为分组的共同地址属性，分组策略是按照用户卡地址连续分为一组，其中每个组内有固定的用户数0 x 884800010000，0 x 884800010001，0 x 884800010002...，0 x 8848000101FF这512个用户分成一个组；
步骤S330：将授权数据、产品标识和组播地址组装成授权EMM报文调制到传输网络中；在本例中，所组装的EMM报文如图3所示，其中和本发明相关的参数有6个字节的“组播地址”，4个字节的“产品标识”，16个字节的“SK”’，64个字节的“授权数据”，具体设置如下：
“组播地址”：0 x 884800010000；
“产品标识”：0 x 0002，表示产品2，其包括凤凰卫视电视频道；
“SK”’：就是以密文形式存在的SK，机顶盒在接收到该报文后使用保存的组播密钥GK解密SK’得到SK：
“授权数据”：每一个bit表示一个卡地址(用户)，同时也表示该用户对产品ID的购买情况，其值可以设置0和1，具体，0表示没有购买，1表示已经购买。在本例中如图3所示，表示对0 x 884800010001和0 x 884800010003进行授权，其它用户都没有授权；
步骤S340：隶属于授权报文中指定用户组的STB接收该EMM授权报文；机顶盒根据该组的共同地址属性进行鉴权，即根据卡地址0 x 884800010000的前39个bit的共同地址属性进行鉴权，只有符合该共同地址属性的的用户才能接收该EMM报文，例如0 x 884800010001才能收到0 x 884800010000的报文，而0 x 888800010000不能接收0 x 884800010000的报文；
步骤S350：用户对该EMM授权报文进行解析，得到该用户对该产品的定购情况。根据步骤S330所述的EMM报文结构，用户对该授权消息进行解析，如果该用户的卡地址对应的bit为1表示该用户可以接收该授权，如果对应的bit位0，则表示用户不能接收该授权，同时清除已经存在的该产品的授权。
第三实施例：
在实施例一和实施例二中，EMM报文中“授权数据”采用一个bit代表一个用户，在此基础上，我们也可以采用多个bit的组合来代表一个用户，例如，在第三实施例中EMM报文中以两个bit代表一个用户，采用每组512个用户的分组，对产品2进行授权，条件接收系统通过组播授权的方式发送EMM报文对定购产品的用户进行授权的步骤，和实施例一和实施例二中的步骤基本相同，仅是在EMM报文的具体帧格式上有所不同。图4为EMM报文中“授权数据”采用两个bit代表一个用户的帧格式，其中，分别以11和00代表用户是否有授权，图4表示对0 x 884800010001和0 x 884800010003进行授权，其它用户都没有授权。
本发明中以每组1024和512个用户来实现，但原理上每组用户的数量可以变化，在报文分片的情况下可以实现每组更多用户，也可以只使用部分字节，实现每组比较少的用户分组(例如2048个用户一组，甚至10个用户一组等)；
本发明中EMM报文中“授权数据”采用一个bit代表一个用户或两个bit代表一个用户，也可以采用多个bit的组合来代表一个用户。
本发明的方法中传输网络包括但不限于卫星传输网络、地面无线传输网络、有线传输网络和IP网络。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换；而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (12)

1、一种在数字电视条件接收系统中对用户授权的方法，其特征在于，包括：
条件接收系统对频道进行打包，生成产品标识，并根据用户的分组策略将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；
条件接收系统将授权数据、所述产品标识和组播地址组装成授权信息报文，并通过传输网络以组播授权的方式发送所述授权信息报文到用户的机顶盒；
以使得所述机顶盒接收所述授权信息报文，并对该授权信息报文进行解析，得到用户的授权信息，通过该授权信息对连接所述机顶盒的用户进行授权处理。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述授权信息报文是授权管理信息报文。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述用户的分组策略是按照用户卡地址连续分为一组，其中每个组内有固定的用户数。
4、根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述每个组内固定的用户数是1024或512。
5、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组播地址是根据所述用户的分组策略将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内的所述共同地址属性得到。
6、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述授权数据表示用户的卡地址，同时也表示该用户对产品定购情况。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述授权数据是1bit、2bit或2bit以上。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输网络包括卫星传输网络、地面无线传输网络、有线传输网络和IP网络中的任意一种网络。
9、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机顶盒接收所述授权信息报文具体为：如果用户的卡地址符合所述授权信息报文中的共同地址属性，即该用户属于同组用户，则接收所述授权信息报文；否则，该用户不能接收所述授权信息报文。
10、根据权利要求7所述的方法，其特征在于，
当所述授权数据是1bit时，所述对该授权信息报文进行解析进一步包括：用户对所接收报文结构进行解析，如果该授权数据对应的bit值为1时，表示该用户可以接收该授权；如果该授权数据对应的bit值为0时，表示用户不能接收该授权，并清除已经存在的该产品的授权；
当所述授权数据是2bit时，步骤2中对该授权信息报文进行解析进一步包括：用户对所接收报文结构进行解析，如果该授权数据对应的bit值为11时，表示该用户可以接收该授权；如果该授权数据对应的bit值为00时，表示用户不能接收该授权，并清除已经存在的该产品的授权。
11、一种条件接收系统中发送授权信息的方法，其特征在于，所述方法包括：
条件接收系统对频道进行打包，生成产品标识，根据用户的分组策略，将一组具有共同地址属性的用户设置到同一个组内；
条件接收系统将授权数据、所述产品标识和组播地址组装成授权信息报文，并通过传输网络以组播授权的方式发送所述授权信息报文到用户的机顶盒。
12、根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述用户的分组策略是按照用户卡地址连续分为一组，其中每个组内有固定的用户数。
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