CN101322394A - 用于视频数据的解密系统和方法 - Google Patents

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CN101322394A CNA2005800522015A CN200580052201A CN101322394A CN 101322394 A CN101322394 A CN 101322394A CN A2005800522015 A CNA2005800522015 A CN A2005800522015A CN 200580052201 A CN200580052201 A CN 200580052201A CN 101322394 A CN101322394 A CN 101322394A
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Abstract

公开的实施例涉及处理视频数据的系统。该系统的示例性实施例包括：发起对传输流的信道搜索过程的模块(102)，基于传输流中的控制位来确定传输流中第一信道的加密等级的模块(106)，以及将第一信道及其相关的加密等级添加到信道映射表的模块(110)。

Description

用于视频数据的解密系统和方法
技术领域
本发明涉及数字信号处理领域，包括在使用解码以及解密的视频数据的系统中提供改进的性能。
背景技术
这部分旨在向读者介绍本领域的各个方面，其可以涉及以下所描述的和/或要求的本发明的多个方面。相信该讨论有助于向读者提供背景信息，以利于更好地理解本发明的多个方面。因此，应该理解，将被读到的这些综述是就此而论的，并不认为是现有技术。
在视频处理和存储应用中，通常对数字视频数据进行编码以符合已知标准的要求。一种被广泛采用的标准是MPEG2(运动图像专家组)图像编码标准，在下文中被称作“MPEG标准”。MPEG标准包括系统编码部(ISO/IEC 13818-1，1994年6月10日)和视频编码部(ISO/IEC 13818-2，1995年1月20日)，在下文中分别被称为“MPEG系统标准”和“MPEG视频标准”。以MPEG标准编码的视频数据为打包数据流的形式，该数据流通常包括多个节目信道(例如，类似于有线TV中的频道1-125)的数据内容。例如，通常通过诸如加密和加扰的方法来防止诸如HBOTM、CinemaxTM和ShowtimeTM的付费(premium)节目频道的数据内容被未经授权地访问。可以单独、重复、或组合地使用这些方法，以提供多个保护等级。
在解码器中，通常由管理用户计费并基于用户权利来控制节目解扰和解密的条件访问系统来支配对收费频道的访问。该条件访问系统可以多种方式确定访问是否被授权。例如，可以根据预编程在所谓的“智能卡”上的用户权利信息在解码器中确定授权。可选地，如在有线电视按次付费服务中，可以在远程位置处确定授权并在解码器中利用从远程位置传送的用户权利信息来实现授权。该权利信息通常包括用于生成解扰和解密密钥的代码，该解扰和解密密钥用于对解扰以及解密进行编程。然而，作为替代，该权利信息自身可以包括密钥。
加密的和未加密的节目数据的处理以及用于存储、计费和其他应用的相关加密和加扰码的管理呈现出许多问题。一种问题涉及这样的事实：与视频/音频解码相比，视频数据的解密通常在不同硬件块中被处理。这导致了在两个相应块之间的潜在定时不匹配，从而使得难以确定是否在开始解码新的数据流之前对该数据流进行解密。可以期望一种改善这种潜在定时不匹配并有助于平滑转换以解码视频流的系统以及方法。在下文中，术语“加密”包括加扰功能，其中，该功能用于防止未授权使用。
发明内容
所公开的实施例涉及一种处理视频数据的系统。该系统的一个示例性实施例包括发起对传输流的信道搜索过程的模块、基于传输流中的控制位确定传输流中第一信道的加密等级的模块、以及将第一信道及其相关的加密等级添加到信道映射表的模块。
附图说明
在附图中：
图1是根据本发明示例性实施例的视频系统的框图；
图2是根据本发明示例性实施例的信道搜索操作的流程图；以及
图3是根据本发明示例性实施例的视频显示操作的流程图。
具体实施方式
下面将描述本发明的一个或多个具体实施例。致力于提供这些实施方式的简明扼要的描述，而并不在本说明书中描述实际实现的所有特性。应当意识到，在这种实际实施的任一开发中，如在任一工程或设计项目中，必须做出许多针对实施的决定以实现开发者的特定目的，例如，遵照与系统相关的和与商业相关的限制，从一个实现到另一个这些限制可以改变。此外，应当意识到，这种开发的努力可能是复杂且费时的，但对受益于本公开的那些普通技术人员来说，仍将是设计、制造以及生产的例行程序。
图1是根据本发明示例性实施例的视频系统的框图。该系统整体上由参考标号10表示。系统10包括前端单元12，该单元可以包括调谐器、输入处理器等。前端单元12结构的具体功能和细节并不是本发明的主要方面。通常，前端单元12适用于接收诸如广播信号的输入信号并准备该信号用于通过系统10的剩余组件进行进一步处理。
传输流数据通过前端单元12传递到存储总线14。存储总线将传输流传递到内部RAM 16、解扰器18、和传输流解复用器(“TSD”)20。在图1中所示的示例性实施例中，解扰器18和TSD 20共享内部RAM 16。共享内部RAM 16使解扰器18能够在视频数据被提供(present)给TSD 20之前对该数据进行解密。这意味着存储在内部RAM 16中的视频数据将在其被TSD 20访问之前被解密。以这种方式，如果解扰器18能够对解密的包编码流(“PES”)数据进行解码，则不将该数据提供给TSD 20。
解扰器18能够利用包括在传输流包中的加扰位信息和之前由前端单元12提供的PES层数据来对视频数据进行解密。那些位包括加密视频数据的解密信息。如下所述，根据本发明的示例性实施例，可以使用在典型信道搜索期间所确定的信息以使视频和音频解码最优化。系统10可适用于在初始化时执行信道搜索。
在图1所示的示例性实施例中，利用来自传输流包的传输加扰控制位和来自PES包数据的PES加扰控制位来在解扰器18中对视频数据进行解密。在MPEG2系统规范(其结合于此作为参考)中阐述了传输加扰信息和PES加扰控制信息的实例。示例性的传输加扰信息被表示为在MPEG2系统规范的表格2-2中的传输_加扰_控制位。示例性的PES加扰控制信息被表示为在MPEG2系统规范的表格2-17(PES包)中的PES_加扰_控制位。
图2是根据本发明的示例性实施例的信道搜索操作的流程图。该处理整体上由参考标号100表示。本领域的普通技术人员应了解，根据与具体设计目标有关的考虑，可以在诸如系统10(图1)的系统中以硬件模块、软件模块或其某种结合的形式来实现在图2中所示的功能性。如果使用软件模块，则软件模块可以包括存储在诸如RAM或ROM器件中的有形介质上的计算机可读指令。
根据示例性处理100，执行信道搜索过程。在信道搜索过程期间，基于包含在利用视频信号接收的传输加扰控制位中的信息来标记加密信道。在进行可作为初始化系统10(图1)的一部分来执行的信道映射期间，之前从节目特定信息(“PSI”)获得此信息。因此，该信息可在图2所示的信道搜索操作期间重新使用。
在框102处，示例性的信道搜索处理100开始。在判断框104处，对于正在检查的信道是否有效进行确定。如果确定信道是无效的，则如图2所示，处理流程继续至判断框112。在判断框112处，对于当前信道数是否大于预定最大信道数进行确定。如果信道数小于预定最大信道数，则处理流程继续至框114，其中，增加信道数。此后，具有增加的信道数的处理流程继续到判断框104处。如果判断框112的结果是信道数大于预定最大信道数，则如在框116处所示，该处理结束。
如果在判断框104处确定信道是有效的，则处理流程继续至判断框106。在判断框106处，对于正在评价的信道的加密等级进行确定。具体地，对存在传输加扰控制信息的形式的控制位的信道进行评价。如果该信道采用传输控制，则在框108处将信道标记为加扰信道。如果在判断框106处，确定信道没有采用传输加扰控制，则跳过框108并且处理流程继续至框110。在框110处，将关于信道(包括其是否为加密的)的信息保存在系统10(图1)中的信道映射表中，用于稍后进行访问。此后，处理流程继续至判断框112，其中，对多至且包括预定最大信道数的连续信道重复处理100。在处理了对应于预定最大信道数的信道之后，如在框116处所示，处理流程结束。
图3是根据本发明的示例性实施例的视频播放操作的流程图。该处理整体上由参考标号200表示。本领域的普通技术人员应理解，根据与具体设计目标有关的考虑，可以在诸如系统10(图1)的系统中以硬件模块、软件模块或其某种结合的形式来实现图3中所示的功能性。如果使用软件模块，则软件模块可以包括存储在诸如RAM或ROM器件中的有形介质上的计算机可读指令。
例如，当系统10(图1)的用户改变正通过该系统显示的信道时，可以接着进行图3中所示的示例性处理。对于作为在图2所示的处理结果指示为被加扰的信道，可以基于由解扰器18执行的解密来开始该信道的回放。如果在传输加扰控制中加密信息发生了改变，或者如果解密的PES信息不是可用的，则可以利用请求来将此情况报告给较高的软件层，用于更新信道映射表中的加密信息。
当接收到播放命令时，可以检查与所请求的信道相关的传输加扰控制位，以了解其自从上次被更新以来是否发生改变。如果该传输控制位已改变，则如前所述，可以将该情况报告给较高的软件层。作为该请求的结果，则在其被播放之前可以获得用于特定信道的新加密数据。
在图3所示的示例性实施例中，可以利用PES加扰控制信息来确定解扰器18(图1)是否利用所提供的解密信息对视频进行了正确解扰。可以期望在确定视频信息不易于利用当前可用的解密信息进行解密之前，提供多次尝试。例如，在确定数据不易于解密之前可以进行三次尝试。如下所述，可以在这些尝试的每一次之间插入延迟以帮助改进性能。
在框202处，处理开始。在判断框204处，对于已请求将其回放的信道是否被标记为加扰进行确定。诸如通过执行图2中所示的处理，可能已确定该信道被加扰并被标记。如果该信道被加扰，则可以启动解扰器18(图1)，如在框206处所示。如上所述，解扰器18将试图使用之前获得的加密数据来对视频信息进行解密。在框206处启动解扰器之后，处理流程继续至判断框216处，如下所述。
如果作为在判断框204处的确定结果，信道被识别为未经加扰，则处理流程继续至判断框210。在框210处，对于该信道是否采用传输加扰控制进行判断。如果信道采用了传输加扰控制，则如框212处所示，将其标记为加扰。接下来，处理流程继续至框214，其中，将该信道作为不能播放的信道报告给上级软件层。上级软件层可在能够显示该信道之前请求更新的加密信息。此后，如在框222处所示，该处理结束。
如果在判断框210处确定该信道未采用传输加扰控制，则处理流程继续至判断框216，在框216处，对于该信道是否采用PES加扰控制进行确定。如果该信道未采用PES加扰控制，则处理流程继续至框220，在框220处，解码并显示该信道。在框222处，该处理结束。
如果在判断框216处确定信道使用了PES加扰控制，则处理流程继续至判断框218。在本发明的示例性实施例中，判断框216可用于确定已存储在内部RAM 16(图1)中的解密信息是否正确地解密视频数据。与如果新的解密信息必须通过访问较高的软件层以对存储在信道映射表中的解密信息进行更新而获得的情况相比，如果已存储在内部RAM 16(图1)中的解密数据正确运行，则所请求的信道回放可以更快开始。
在判断框218处，对于目前为止已发生了多少次利用现有的PES信息对视频进行正确解码的未成功尝试进行确定。在框218处，未成功通过的次数被示作“N”。可以通过系统设计考虑来确定“N”的值，以最优化在请求回放(例如，当用户改变电视上的信道时)之后所显示图像的出现的延迟。如果还没有达到未成功通过的最大“N”次数，则处理流程继续至引起延迟的框208处。基于在解扰器18(图1)的操作中的固有延迟，可以将延迟编程为在约10毫秒至约1秒的范围内。在该延迟之后，如框209处所示，利用现有的解密信息来启动解扰器。接下来，处理流程返回至框216，在框216处，再次对于是否正在采用PES加扰控制信息进行判断。如上所述，该确定可以包括关于是否利用现有的PES解密信息来对视频信息进行正确地解码的确定。
如果在判断框218处通过处理200已达到了未成功通过的最大次数，则如框214处所示，将该信道作为不可播放的信道报告给上层程序。在重新尝试回放视频信息之前，可以通过上层程序来获得更新后的解密信息。此后，处理流程在框222处结束。
虽然已经通过附图中的实例示出了具体的实施例，并且将在本文进行详细的描述，但是本发明能允许各种各样的修改和替换形式。然而，应当理解，并不意味着本发明被限制为所披露的特定形式。相反地，本发明是覆盖落入由下面附加的权利要求所限定的本发明的范围和精神内的所有的修改、等同以及替换。

Claims (20)

1.一种系统(10)，包括：
模块(102)，用于发起对传输流的信道搜索过程；
模块(106)，用于基于在所述传输流中的控制位来确定
在所述传输流中的第一信道的加密等级；以及
模块(110)，用于将所述第一信道及与所述第一信道相关的加密等级添加到信道映射表。
2.根据权利要求1所述的系统(10)，其中，所述控制位包括与所述第一信道相关的传输加扰控制信息的至少一部分。
3.根据权利要求1所述的系统(10)，包括模块(206)，用于在所述相关的加密等级表示所述第一信道被加密的情况下启动解扰器(18)来处理所述第一信道。
4.根据权利要求1所述的系统(10)，包括模块(108)，用于在所述相关的加密等级表示所述第一信道被加密的情况下将所述第一信道标记为加密信道。
5.根据权利要求1所述的系统(10)，包括模块(106)，用于确定所述第一信道是否为有效信道。
6.根据权利要求1所述的系统(10)，包括模块(216)，用于确定所述第一信道是否与包编码流(“PES”)数据相关。
7.根据权利要求6所述的系统，其中，用于确定所述第一信道是否与PES数据相关的所述模块(216)还用于确定所述第一信道是否被正确地解码。
8.根据权利要求6所述的系统(10)，包括：
模块(208)，用于在所述第一信道与PES数据相关的情况下延迟预定的时间；以及
模块(216)，用于确定所述第一信道在所述延迟之后是否被正确地解码。
9.根据权利要求6所述的系统(10)，包括模块(220)，用于在所述第一信道与PES数据不相关的情况下对所述第一信道进行解码。
10.一种方法(100)，包括：
发起对传输流的信道搜索过程(102)；
基于在所述传输流中的控制位，确定在所述传输流中的第一信道的加密等级(106)；以及
将所述第一信道及与所述第一信道相关的加密等级添加到信道映射表(110)。
11.根据权利要求10所述的方法(100)，其中，所述控制位包括与所述第一信道相关的传输加扰控制信息的至少一部分。
12.根据权利要求10所述的方法(100、200)，包括：如果所述相关的加密等级表示所述第一信道被加密，则启动解扰器(18)来处理所述第一信道。
13.根据权利要求10所述的方法(100、200)，包括：如果所述相关的加密等级表示所述第一信道被加密，则将所述第一信道标记为加密信道。
14.根据权利要求10所述的方法(100、200)，包括：确定所述第
一信道是否为有效信道。
15.根据权利要求10所述的方法(100、200)，包括：确定所述第一信道是否与包编码流(“PES”)数据相关。
16.根据权利要求15所述的方法(100、200)，包括：确定所述第一信道是否被正确地解码。
17.根据权利要求15所述的方法(100、200)，包括：
如果所述第一信道与PES数据相关，则延迟预定的时间；
以及
确定所述第一信道是否在所述延迟之后被正确地解码。
18.根据权利要求15所述的方法(100、200)，如果所述第一信道与PES数据不相关，则对所述第一信道进行解码。
19.一种有形机器可读介质(16)，包括：
代码(102)，用于发起对传输流的信道搜索过程；
代码(106)，用于基于在所述传输流中的控制位来确定在所述传输流中的第一信道的加密等级；以及
代码(110)，用于将所述第一信道及与所述第一信道相关的加密等级添加到信道映射表。
20.根据权利要求19所述的有形机器可读介质(16)，包括代码(206)，用于在所述相关的加密等级表示所述第一信道被加密的情况下，启动解扰器(18)来处理所述第一信道。
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