CN101079304B - 信息处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种信息处理装置，它包括第一处理电路、第二处理电路和第三处理电路，所述第一处理电路能够对输入到第一处理电路的编码流数据进行解码，并且检测对加密信息的篡改，所述第一处理电路被配置为在检测到篡改的情况下将篡改标记添加到被篡改的数据；所述第二处理电路被配置为对从第一处理电路输出的数据执行预定处理，并且在数据包括篡改标记的情况下，将指示受到篡改这一事实的篡改信息添加到被处理的数据；所述第三处理电路被配置为接收从第二处理电路输出的数据并处理所接收的数据，以便在所接收的数据不包括篡改信息时以正常方式处理所接收的数据，而在所接收的数据包括添加给它的篡改信息时以不同于正常方式的方式处理所接收的数据。

Description

信息处理装置
相关申请的交叉引用
本发明包含与2006年5月24日向日本专利局提交的日本专利申请JP 2006-143661有关的主题，该申请的全部内容通过引用结合于此。
技术领域
本发明涉及能够对被篡改的流数据执行诸如加扰(scrambling)之类的预定处理的信息处理装置。
背景技术
对于记录在诸如DVD盘或硬盘记录器之类的记录介质上的内容，执行加密以保护内容，并且将指示加密状态的状态信息添加到内容数据。
为了保密内容，重要的是指示加密状态的状态信息是有效的。
例如，存储在DVD盘等上的节目流处于节目流被加扰的状态下。为了重放节目流，有必要对从DVD盘读取的节目流进行解扰。
然而，如果在加扰数据的头部等中描述的信息被篡改，则音频/视频数据可能以未授权的方式被重放。例如，如果应当受到拷贝保护的数据遭受篡改，则数据可被自由地拷贝。
为了避免以上问题，当状态信息遭受篡改时，内容一般按如下方式进行保护。
首先，在解码的逻辑过程中，检查状态信息是否受到篡改。
如果检测到篡改，则该事实被通知给CPU(控制系统)。
如果CPU接收到通知，则CPU向显示逻辑电路发出命令以执行加扰。
发明内容
为了很好地保护数据的版权，加扰的精确定时是必需的，以便在检测到加密信息的篡改时，数据的任何微小部分都不应当被重放。
然而，在上述技术中，因为加扰是经由CPU执行的，所以被篡改的流的某些部分可能在CPU完成加扰操作之前经过硬件模块，从而流的这些部分可能被显示。即，加扰的定时不如所需的那样精确。
因而，当指示要被保护的内容的加密状态的状态信息被篡改时，存在内容的某些部分被显示或太早执行加扰的可能性。
在内容被拷贝到HDD等上的情况下，当检测到篡改时，如果内容的某些部分已被拷贝，则可以通过删除内容的已拷贝部分来避免以上问题。然而，在内容被实时显示的情况下，可能发生以下问题：内容的某些部分已被显示，或者相反地，应被显示的某些数据未被显示。
考虑到以上问题，希望提供一种信息处理装置，该装置能够在检测到对流数据的篡改的情况下，例如只要通过在恰当的时刻加扰流数据，从而应当被保护的数据确实受到保护，而不会不正确地保护无需受到保护的数据，就可以适当地处理流数据。
根据本发明的一个实施例，提供了一种包括第一处理电路、第二处理电路和第三处理电路的信息处理装置，所述第一处理电路具有解码被输入到第一处理电路的编码流数据的能力以及检测对加密信息的篡改的能力，所述第一处理电路被配置为在检测到篡改的情况下将篡改标记添加到被篡改的数据；所述第二处理电路被配置为对从第一处理电路输出的数据执行预定处理，并且在数据包括篡改标记的情况下，将指示受到篡改这一事实的篡改信息添加到被处理的数据；所述第三处理电路被配置为接收从第二处理电路输出的数据并处理所接收的数据，以便在所接收的数据不包括篡改信息时以正常方式处理所接收的数据，而在所接收的数据包括添加给它的篡改信息时以不同于正常方式的方式处理所接收的数据。
在该信息处理装置中，第二处理电路处理的数据至少可包括视频数据，并且在视频数据包括添加给它的篡改信息的情况下，第三处理电路可以处理视频数据以便使视频数据不以正常方式被显示。
当第二处理电路接收到包括添加给它的篡改标记的视频数据时，第二处理电路可以在视频数据的消隐区中添加扰乱信息作为篡改信息，并且当第三处理电路接收到包括添加给它的扰乱信息的视频数据时，第三处理电路可以加扰视频数据并显示加扰后的视频数据。
当第二处理电路接收到包括添加给它的篡改标记的视频数据时，第二处理电路可以输出指示不应当显示任何视频数据的篡改信息，并且当第三处理电路接收到指示不应当显示任何视频数据的篡改信息时，第三处理电路可以停止视频数据的显示。
第二处理电路处理的数据至少可包括音频数据，并且在音频数据包括添加给它的篡改信息的情况下，第三处理电路可以停止音频数据的输出。
信息处理装置还可包括外部输出控制器，所述外部输出控制器被配置为控制数据的输出，以便当第一处理电路处理的数据被输出到外部时，如果数据包括添加给它的篡改标记，则在清除篡改标记后输出数据。
根据本发明的另一实施例，提供了一种包括加密处理内核、解复用器和显示处理内核的信息处理装置，所述加密处理内核具有解码被输入到加密处理内核的包括音频数据和视频数据的编码流数据的能力以及检测对加密信息的篡改的能力，所述加密处理内核被配置为在检测到篡改的情况下将篡改标记添加到被篡改的数据；所述解复用器被配置为将提供自加密处理内核的流数据解复用为视频数据和音频数据，并且如果数据包括添加给它的篡改标记，则在向数据添加了指示受到篡改这一事实的信息之后输出数据；所述显示处理内核被配置为接收从解复用器输出的数据并显示数据，以便在数据不包括添加给它的篡改信息时以正常方式显示数据，而在数据包括添加给它的篡改信息时加扰数据或停止数据的显示。
本发明提供了以下优点。即，当检测到对流数据的篡改时，例如通过正好在合适的时间上执行加扰来处理流数据。
从而，应当被保护的数据确实受到保护，而不会不正确地保护无需被保护的数据。
附图说明
图1是示出了根据本发明实施例的能够加扰被篡改数据的信息处理装置的配置例的图；
图2是示出了导航包的格式的图；
图3是根据本发明的实施例示出在正常的重放操作中在信息处理装置中的数据流的图；
图4示出了当信息处理装置检测到对流数据的篡改时，根据本发明的实施例适当地处理流数据的方式；
图5是示出了根据本发明实施例的一种处理算法的流程图；以及
图6是示出了根据本发明实施例的一种处理算法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图参考实施例进一步详细地描述本发明。
图1示出了根据本发明的实施例，有能力加扰被篡改数据的信息处理装置的配置的例子。
信息处理装置10被配置为执行由硬件而不是由CPU来处理被篡改数据的处理过程。
更具体而言，信息处理装置10将篡改信息直接附到流上，以便没有定时延迟地加扰被显示的数据，而如果篡改信息是经由CPU提供的话则将会发生这种延迟。
即，如果信息处理装置10检测到一个流已被篡改，则信息处理装置10将篡改信息直接附到被篡改的流以使流自身具有篡改信息，从而可以通过硬件单元控制加扰。从而，在没有定时误差的情况下正确地控制加扰，而在加扰是经由CPU通过软件控制的情况下可能发生定时误差。
下面描述信息处理装置10的配置和功能的细节。
如图1所示，信息处理装置10包括诸如DVD盘之类的记录介质11、用作加密处理内核12的第一处理电路、用作解复用器(DMX)13的第二处理电路、用作显示处理内核14的第三处理电路、显示设备15、CPU(控制器)16和外部输出控制器17。
在信息处理装置10中，在被配置为解码从记录介质11读取的数据的加密处理内核12、解复用器13、被配置为处理图像数据(例如视需要进行的加扰)的显示处理内核14和负责控制整个装置的CPU 16之间提供有数据路径。
在被配置为解码从记录介质11读取的数据的加密处理内核12和被配置为将流数据输出到LSI外部的外部输出控制器17之间也提供有数据路径。
加密处理内核12能够根据DES标准、AES标准等等执行基本加密处理算法。加密处理内核12还能够检查数据是否已被篡改。
显示处理内核14能够根据例如Macrovision标准加扰图像数据。
在正常状态下，加密处理内核12对从记录介质11输入的数据进行解码。然而，如果检测到输入数据的加密信息的状态信息已被篡改，则加密处理内核12将篡改标记添加到被解码的数据以指示数据已被篡改，并将所得到的数据输出到解复用器13。
加密处理内核12将篡改标记写入诸如保留数据区之类的数据区中，以便使篡改标记不会对内容数据产生影响，或者自动地产生数据并在其中写入篡改标记。
例如，在检测到对从DVD盘读取的节目流(PS)的篡改的情况下，篡改标记可以被写入导航包(navigation pack)中的专用数据位，或者可以创建专用流2的数据，并在所创建的专用流2的数据中写入篡改标记。
图2示出了导航包的格式。
如图2所示，导航包100包括总共2048个字节，其中第0到第13字节被指派给包头部区101，第14到第37字节被指派给系统头部区102，第38到第1023字节被指派给PCI分组区103、第1024到第2014字节被指派给DSI分组区104、第2015字节被指派给保留区105，第2016到第2047字节被指派给其他区域106。
例如，当加密处理内核12检测到对从DVD盘读取的节目流(PS)的篡改时，加密处理内核12可以在导航包100的保留区105中设置“1”。
解复用器13将提供自加密处理内核12的流数据解复用为视频数据和音频数据。即使流数据包括篡改标记时，解复用处理也以正常方式执行，但是篡改标记被添加到视频数据或者扰乱信息被加入到消隐区，或者指示不应显示任何视频数据或指示数据包括被篡改部分的篡改信息被添加到数据中。所得到的数据被输出到显示处理内核14。
在正常状态下，显示处理内核14根据CPU 16做出的设置对要输出到显示设备15的图像数据执行加扰处理。然而，当输入数据包括篡改标记时，通过硬件检测出篡改信息，并执行加扰或停止数据的显示。
如上所述，在保留区等中包括被添加给它的篡改标记的数据只在LSI中使用，而不会对LSI的外部产生影响。
流数据和其他数据定义如下。
在根据DVD+标准执行加密的情况下，从DVD盘读取流数据，并且“流”数据指节目流(PS)。
如果除了基于DVD+标准的算法以外还有检测篡改的其它算法的话，则本发明也可以应用于传输流(TS)等等。
图像数据(图像信号)是通过利用解复用器将节目流等解复用为音频数据和视频数据并解码所得到的视频数据而获得的。
在本实施例中，“加扰”数据指通过加扰节目流等产生的数据。解扰是根据在加扰数据的头部等中描述的信息执行的。
图3示出了根据本实施例在正常重放操作中信息处理装置中的数据流。
图4示出根据本发明的实施例，当信息处理装置检测到对流数据的篡改时，适当地处理流数据的方式。
如图3所示，在加密处理内核12确定流数据未曾被篡改的情况下，流数据被解扰，并且在不将标记贴附到解复用器13的情况下输送所得到的解扰数据。
解复用器13将输送自加密处理内核12的流数据解复用为视频数据和音频数据，并将它们输出到显示处理内核14。
显示处理内核14输出要在显示设备15上显示的图像的数据。
如图4所示，如果加密处理内核12检测到流数据已被篡改，则加密处理内核12将指示流数据已被篡改的篡改标记添加(设置)到流数据，并将数据输送给解复用器13。
解复用器13将输送自加密处理内核12的流数据解复用为视频数据和音频数据，并将音频数据和添加有篡改标记的视频数据输出到显示处理内核14。
如果被输入到显示处理内核14的视频数据包括篡改标记，则通过硬件检测到篡改标记并且视频数据被加扰，从而在恰到好处的时刻停止被篡改流的显示，如图4所示。
如上所述，在本实施例中，篡改的检测和加扰的控制是由硬件执行的，并且模块之间篡改的通知是利用数据自身完成的，从而以高度可靠的方式保护了内容。
或者，除了通过加扰来保护视频数据外，如果检测到对音频数据的篡改，则也可以通过停止音频数据的重放来保护音频数据。
参考图5和6所示的流程图，下面描述根据本发明的处理算法的两个例子。
图5是示出了根据本发明实施例的第一处理算法的流程图。
图6是示出了根据本发明实施例的第二处理算法的流程图。
首先，参考图5所示的流程图描述第一处理算法。
当从记录介质11读取内容数据(视频信号)(步骤ST1)时，加密处理内核12确定内容数据是否已被篡改(步骤ST2)。
例如，在内容数据包括导航包的情况下，当内容数据未受到篡改时，内容数据被解码，导航包被解扰并被直接传送到解复用器13(步骤ST3)。
另一方面，如果在步骤ST2中检测到篡改，则将被篡改的导航包的保留区全部填充1(步骤ST4)，并将所得到的数据传送到解复用器13(步骤ST3)。
如果解复用器13接收到来自加密处理内核12的流数据，则解复用器13确定导航包的整个保留区是否被填充以1(步骤ST5)。
如果整个保留区未被填充以1，则解复用器13将流数据解复用为视频数据和音频数据，并将它们输出到显示处理内核14(步骤ST6)。
另一方面，如果整个保留区都被填充以1，则解复用器13在视频数据的消隐区中加入扰乱信息(步骤ST7)，并将所得到的数据输出到显示处理内核14(步骤ST6)。
如果显示处理内核14接收到来自解复用器13的数据，则显示处理内核14确定视频数据在消隐区中是否有扰乱信息(步骤ST8)。
在未检测到扰乱信息的情况下，显示处理内核14以正常方式在显示设备15上显示视频数据(步骤ST9)。
另一方面，如果检测到扰乱信息，则显示处理内核14加扰在显示设备15上显示的视频数据(步骤ST10)。
即，显示处理内核14加扰在显示设备15上显示的视频数据或者以正常方式将视频数据输出到显示设备15，这取决于在消隐区中是否检测到扰乱信息。
现在参考图6所示的流程图描述第二处理算法。
当从记录介质11读取内容数据(步骤ST11)时，加密处理内核12确定内容数据是否已被篡改(步骤ST12)。
例如，在内容数据包括导航包的情况下，当内容数据未受到篡改时，内容数据被解码，导航包被解扰并被直接传送到解复用器13(步骤ST13)。
另一方面，如果在步骤ST12中检测到篡改，则将被篡改的导航包的保留区全部填充1(步骤ST14)，并将所得到的数据传送到解复用器13(步骤ST13)。
如果解复用器13接收到来自加密处理内核12的流数据，则解复用器13确定导航包的整个保留区是否被填充以1(步骤ST15)。
如果整个保留区未被填充以1，则解复用器13将流数据分离为视频数据和音频数据，并将其输出到显示处理内核14(步骤ST16)。
在这种情况下，显示处理内核14以正常方式在显示设备15上显示视频数据(步骤ST17)。
另一方面，如果整个保留区都被填充以1，则解复用器13设置篡改信息以指定不应当显示任何视频数据(步骤ST18)，并将其输出到显示处理内核14(步骤ST19)。
响应于接收到指定不应当显示任何视频数据的篡改信息，显示处理内核14在显示设备15上不显示任何视频数据(步骤ST20)。
如上所述，在第二处理算法中，当导航包的整个保留区都被填充以1时，解复用器13指定不应当显示任何视频数据，并且据此显示设备15不显示任何东西。
第一处理算法和第二处理算法之间的区别在于：当检测到篡改，在显示设备15上显示加扰图像还是不显示任何东西，但是包括在流数据中的导航包被用于描述篡改信息的方面则没有任何区别。
注意，当数据被提供给LSI的外部时，描述篡改信息的整个保留区被设在加密处理内核12后级的外部输出控制块17清零，以便不对LSI的外部产生任何影响。
如上所述，在本实施例中，当从记录介质11输入的流数据被解码时，如果检测到对加密信息的状态信息的篡改，则加密处理内核12将篡改标记添加到数据。在解复用器13中，无论是否添加了篡改标记，输送自加密处理内核12的流数据都被分离为视频数据和音频数据，并且指示受到篡改这一事实的信息被添加到视频数据。在显示处理内核14中，如果接收的数据包括指示受到篡改这一事实的篡改信息，则通过硬件检测到篡改标记，并且加扰视频数据或者不显示任何东西。因而，加扰的执行使得只有被篡改的数据被以精确的定时加扰或者根本不显示被篡改的数据。这防止了软件在处理篡改时处理负荷的增大。
使用硬件来处理篡改可以以更可靠的方式来保护内容，从而实现了安全性级别的提高。
本实施例还可以应用于根据DVD+标准检测加密信息的篡改的算法。
更具体而言，如果检测到被篡改的流，则篡改信息被写入被检测的流的头部中。当该流被解复用为音频数据和视频数据时，篡改信息被添加到视频数据，从而防止以未经授权的方式对该视频数据进行解码。
在这种情况下，取决于重放装置的规格，不显示任何视频数据或显示被加扰的数据。例如，篡改信息可以被描述在消隐区中，以指定视频数据应当根据Macrovison标准进行加扰。
在被添加到视频数据的篡改信息指示受到篡改这一事实的任何情况下，输出被篡改的视频数据的方式可以根据所使用的系统而变。
注意，当音频数据在解码后被输出时，其输出也可以按与视频数据类似的方式控制。例如，如果检测到篡改，则可以停止音频数据的输出。
多种广泛的装置，例如DVD记录器、网络电视机等都可用作根据本实施例的信息处理装置。
根据本发明的实施例，当从盘读取的数据或经由网络接收的数据包括被篡改的数据时，只有被篡改的数据可以被加扰。
在上述实施例中，当检测到篡改时，在导航包的整个保留区中设置1。或者，可以只在特定的数据位上设置1，只要篡改标记可以被正确地写入以指示受到篡改这一事实即可。
本领域技术人员应当理解，取决于设计需求和其他因素可以进行各种修改、组合、子组合和变更，只要这些修改、组合、子组合和变更在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

Claims (7)

1.一种信息处理装置，包括：
第一处理电路，该第一处理电路具有解码被输入到该第一处理电路的编码流数据的能力以及检测对加密信息的篡改的能力，该第一处理电路被配置为在检测到篡改的情况下将篡改标记添加到被篡改的数据；
第二处理电路，该第二处理电路被配置为接收从所述第一处理电路输出的数据，并且在所述数据包括所述篡改标记的情况下，将指示受到篡改这一事实的篡改信息添加到所接收的数据；以及
第三处理电路，该第三处理电路被配置为接收从所述第二处理电路输出的数据并处理所接收的数据，以便在所接收的数据不包括篡改信息时以正常方式处理所接收的数据，而在所接收的数据包括添加给它的篡改信息时以不同于所述正常方式的方式处理所接收的数据。
2.如权利要求1所述的信息处理装置，其中，
由所述第二处理电路接收的数据至少包括视频数据，并且
在所述视频数据包括添加给它的篡改信息的情况下，所述第三处理电路处理所述视频数据以使所述视频数据不以正常方式显示。
3.如权利要求2所述的信息处理装置，其中
当所述第二处理电路接收到包括添加给它的篡改标记的视频数据时，所述第二处理电路在所述视频数据的消隐区中添加扰乱信息作为篡改信息，并且
当所述第三处理电路接收到包括添加给它的扰乱信息的视频数据时，所述第三处理电路加扰所述视频数据并显示加扰后的视频数据。
4.如权利要求2所述的信息处理装置，其中
当所述第二处理电路接收到包括添加给它的篡改标记的视频数据时，所述第二处理电路将指示不应当显示任何视频数据的篡改信息添加到所述视频数据，并且
当所述第三处理电路接收到包括指示不应当显示任何视频数据的篡改信息的视频数据时，所述第三处理电路停止视频数据的显示。
5.如权利要求1所述的信息处理装置，其中，
由所述第二处理电路接收的数据至少包括音频数据，并且
在所述音频数据包括添加给它的篡改信息的情况下，所述第三处理电路停止音频数据的输出。
6.如权利要求1到5之一所述的信息处理装置，还包括外部输出控制器，其被配置为控制数据的输出，以便当所述第一处理电路处理的数据被输出到外部时，如果所述数据包括添加给它的篡改标记，则所述数据在所述篡改标记被清除之后输出。
7.一种信息处理装置，包括：
加密处理内核，该加密处理内核具有解码被输入到该加密处理内核的包括音频数据和视频数据的编码流数据的能力以及检测对加密信息的篡改的能力，所述加密处理内核被配置为在检测到篡改的情况下将篡改标记添加到被篡改的数据；
解复用器，被配置为将提供自所述加密处理内核的流数据解复用为所述视频数据和所述音频数据，并且如果所述数据包括添加给它的篡改标记，则在向所述数据添加了指示受到篡改这一事实的信息之后输出所述数据；以及
显示处理内核，被配置为接收从所述解复用器输出的数据并显示该数据，以便在所述数据不包括添加给它的篡改信息时以正常方式显示所述数据，而在所述数据包括添加给它的篡改信息时对所述数据进行加扰或者停止所述数据的显示。
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