CN101491092A - 处理控制消息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种处理用来访问由多媒体单元接收的流式的加密内容的控制消息集合中的控制消息的方法，这些消息包括至少一个对于所述流内两个相继消息具有不同的值的鉴别参数和对经加密的内容的访问数据，所述方法包括下列步骤：接收当前控制消息，读取当前控制消息的鉴别参数，在存储器中搜索在当前消息之前处理的消息的鉴别参数，将当前消息的鉴别参数与先前处理的消息的鉴别参数相比较，以及如果比较步骤指出当前消息的鉴别参数与先前处理的消息的鉴别参数相同，就由过滤器阻塞所述当前控制消息，其特征在于鉴别参数(CPI)对于有序的控制消息集合的一个含有消息集合中的至少三个控制消息且至多所有控制消息的子集的每个消息都是唯一的和不同的，因而在过滤步骤期间，当前消息和先前处理的消息在所述有序的消息子集内可以是非相继的。

Description

处理控制消息的方法

技术领域

本发明涉及付费电视领域，尤其是涉及将音频/视频内容发送给请求这些内容的用户家中的多媒体单元的视频点播领域。本发明涉及处理多媒体单元所接收的消息，特别是，涉及对这些消息的过滤。

背景技术

以众所周知的方式，可得到的以视频点播(VOD＝Video ondemand)形式的内容或事件通常加密成使得只有在用户收到一个或几个相应解密密钥时才可以被显示或使用。这允许使供应商确信他可以为他所提供的内容得到报酬，并且这些内容仅仅由得到授权的人使用而不能再分发给其他人。

这些密钥往往以权利控制消息ECM的形式发送。这些消息通常一方面由标题形成，另一方面由经加密的密钥形成。标题包括不同数据，特别是诸如奇偶性信息之类，这种信息将在下面予以详细说明。

包含在这些控制消息内的密钥具有确定的有效期限，这意味着它们允许对与预定的持续时间相应的内容解密，以观看或使用其结果。这个持续时间，所谓密码周期，通常在几秒(例如2秒)到几分钟之间。

奇偶性信息在每个密码周期期间修改，使得在现行使用中多媒体单元每当奇偶性出现改变时就改变它的解密密钥。

实际上，每个权利控制消息ECM重复若干次。其目的是使改变信道的用户不必等待太长时间就能访问这个信道的内容。事实上，在得以访问一个信道或一个确定事件的内容之前，必须得到可以将该内容解密的密钥。实际上，每个控制消息可以每50ms重复一次。显然，在重复同样的消息时，包含在这个消息内的奇偶性信息不变。多媒体单元具有执行测试特别是对这奇偶性信息执行测试的过滤器。如果信道不变，而且奇偶性信息也不变，这意味着这个消息早先已经收到。多媒体单元因此将不处理该消息。于是，过滤器将阻塞该消息。

否则，如果对于两个相继消息奇偶性信息改变，这就意味着当前消息和上个消息不涉及同一个密码周期。因此，过滤器必须允许这个消息通过，以便对它进行处理。特别是，从这个消息中提取解密密钥或允许访问这个密钥的数据。因此，奇偶性信息被用来区分控制消息。

在一个内容以“通常”方式即以通常并连续的速度显示时，在控制消息内使用奇偶性进行得十分理想。但是，对于诸如视频点播之类的新业务引入的新的工作模式，特别是不连续的工作模式或速度与通常速度不同的工作模式，内容就可能不再被解密。特别是在快进或快退时就会出现这种情况。

在这种情况下，例如，在快进启动从一个偶密码周期没有经过中间的奇密码周期跳到也是一个偶密码周期的跳转时，就不再能进行解密。文件WO 2004/071091描述了能在快进或快退期间优化移动速度的方法。在这个文件中，在数据流与控制消息流之间“偏移量”是预知的。这个偏移量选择成使新的控制消息差不多在密码周期的正中间时发送。然而，按照这个文件，显然不能跳转一个密码周期，否则内容就不能再被解密。

也可能在向内容的另一部分跳转期间不再能进行解密。这种跳转是通过插入一些章节(chapter)来管理的，这允许移到内容的预定位置，这个位置不是由用户选择的，而是在该内容的实现期间引入的。

在现行系统内，根据对包含在消息内的控制字的奇偶性的确定结果和根据按照这奇偶性对消息的鉴别结果，不能跳转一个或几个完整的密码周期。事实上，在从一个偶消息跳转到另一个偶消息时，过滤器将认为没有出现消息改变，而只是涉及已经收到的消息的重复。过滤器因此将剔除这个消息。系统将企图用一个错误密钥对内容解密，从而就不可能对内容解密。

专利申请WO 03/107665描述了允许确定用来访问加密内容的任何部分的密钥的方法。该方法在以快进或快退模式条件访问电视的领域特别有用。按照该方法，经加密的数据分组包括一个索引。含有用来访问数据部分的密钥的控制消息也包括相应的索引。将数据分组与解密密钥和索引一起存储。

在用户希望访问内容时，与所涉内容部分关联的索引就被读出。这个索引是与密钥有关的。因此，它允许取回用来访问内容的解密密钥。

在这个方法中，内容和密钥在它们使用之前被存储。由于在这个专利申请内所描述的发明涉及被记录的内容而不是被发送的内容，因此这个文件不接收多个必须过滤的消息。该专利申请没有提供对过滤消息的问题的解决方案。

专利公开EP 1 447 983、WO 2004/032410和US 2004/268117是类似的，因为它们都涉及被记录的而不是被广播的内容。因此，它们没有涉及对多个相同的消息的过滤。

发明内容

本发明的目的是通过实现这样一种方法来解决现有技术的系统的问题，该方法使得以安全的方式恢复对向多个用户发送的给定内容进行解密所必须使用的密钥。本发明内所使用的内容是事先而非在广播期间实时加密的内容。

因此，不仅能以快速方式显现内容，例如每n(n≥2)个密码周期一个显现的图像，而且还能在内容的任何位置执行跳转。特别是，能例如每两个或四个密码周期显示一个图像，而不会有解密问题。

由于为了安全起见希望使用越来越短的密码周期，因此这就更加令人感兴趣。这可以缩短欺诈系统可用来确定用于一个事件的确定部分的控制字的时间。

相反，在快进或快退期间，如果有每密码周期显示至少一个图像的限制，减小密码周期就会降低可能的快进或快退速度。

得益于本发明，由于能准确地确定用来访问内容的确定部分的密钥，因此可以不用每个密码周期显示一个图像，因此可以具有快的速度而与密码周期的持续时间无关。

本发明的目的是通过一种处理用来访问由多媒体单元接收的流式的加密内容的控制消息集合中的控制消息的方法来达到的，这些消息包括对于流内两个相继消息具有不同的值的至少一个鉴别参数和对经加密的内容的访问数据，所述方法包括下列步骤：

接收当前控制消息，

读取当前控制消息的鉴别参数，

在存储器中搜索在当前消息之前处理的消息的鉴别参数，

将当前消息的鉴别参数与先前处理的消息的鉴别参数相比较，以及

如果比较步骤指出当前消息的鉴别参数与先前处理的消息的鉴别参数相同，就由过滤器阻塞所述当前控制消息，

其特征在于鉴别参数对于有序的控制消息集合的一个含有消息集合中的至少三个控制消息且至多所有控制消息的子集的每个消息都是唯一的和不同的，这样，在过滤步骤期间，当前消息和先前处理的消息在这个有序的消息子集内可以是非相继的。

附图说明

参考附图和对本发明各个实施例的详细说明可以更好地理解本发明和它的优点，在这些附图中：

图1示出了根据现有技术的控制消息和这种消息的过滤；

图2示出了根据本发明的控制消息和这种消息的过滤；

图3示出了根据图2的消息的过滤的变型；以及

图4示出了根据本发明的过滤方法的另一个变型。

具体实施方式

参见描述现有技术的图1，控制消息ECM，如特别是在付费电视领域内所使用的那样，尤其包括特别是指出所接收的消息是控制消息ECM的标题H、包含在该标题内的奇偶性信息(图中标为Par)和通常用传送密钥(图中标为TK)加密的控制字cw。应注意的是，控制字cw可以用允许确定控制字的信息代替，如下面要详细说明的那样。这样的控制消息ECM还含有其他数据，特别是与用来保证它的完整性的各字段长度、这些字段的标识数据和消息的签名有关的数据。

当过滤器接收权利控制消息ECM时，它就从中提取奇偶性信息。这是可以提取的，因为它始终处在控制消息的相同部位。过滤器因此作用于消息中具有与“过滤深度”相应的已知长度的确定部分。

如果这个过滤器先前已经接收到一个消息，这个先前消息的奇偶性信息就被存储在存储器Mem 1中。如果没有接收到先前消息，存储器就是空的。这个存储器例如在每次启动和/或激活多媒体单元期间或者还在每次信道改变期间被清空。

将接收的消息的奇偶性信息与存储的奇偶性信息相比较。如果这两个奇偶性相同，第二个消息就被过滤器阻塞，不予处理。但是，如果奇偶性数据不同或者存储器是空的，过滤器就允许消息通过。消息以常规方式加以处理，特别是从中提取控制字。

图2示出了根据本发明对消息的处理。这消息包括如现有技术的具有奇偶性信息的标题。它还包括鉴别索引CPI，通常接着奇偶性信息配置。特别是，该索引可以具有以递增方式修改的计数器值的形式。按照本发明的一个特定实施例，与类似事件关联的这些控制消息一起安置在一个消息集合中。这个单元是有序的，因为每个控制消息含有允许访问事件的一部分的数据，并且这些消息的次序与事件各部分的时间先后次序相对应。因此，在消息集合中的两个相邻的控制消息与内容在按时间次序显现时的两个相邻部分相对应。

计数器的大小被优选为使得鉴别指示符对于同一控制消息子集中的控制消息从不使用同一值两次。这样一个子集最少含有三个控制消息，并且可以含有与同一个事件关联的所有控制消息。计数器的大小等于鉴别索引的长度。

原理上，计数器可取的不同值的个数至少等于事件的持续时间除以密码周期的持续时间。还可以提供计数器可以不止一次取同一个值的系统，只要这些相同的值与在时间上远离的内容相对应。在这种情况下，可设想两种解决方案。禁止跳转等于或大于与同一个计数器值相应的两个内容相隔的持续时间的持续时间，或者允许这样的跳转而具有系统不完全可靠的风险。

例如，在内容不能解密的概率很小的情况下可以冒这个风险。作为一个例子，可以设想计数器可以得到2048个不同的值，即鉴别索引CPI的长度为11位，而密码周期为10秒，这与事件的最大整个持续时间为5小时41分20秒相应。如果所关心的事件比这个持续时间更长，而用户执行比持续时间大的跳转，系统就不再一定能访问该内容。这较便于将本身组织成使得这样一个事件具有极小的出现概率。

按照一个特殊的变型，对于与同一个事件关联的控制消息可以允许鉴别索引两次得到相同的值，只要这两个消息的奇偶性是不同的。这可以例如通过使用计数器的奇数量的值并在更改消息的奇偶性时为每个消息将这个值加1来实现。在这种情况下，可借助于将奇偶性和鉴别索引组合在一起的鉴别参数。因此，即使鉴别索引两次具有相同的值，但鉴别参数是唯一的。这个实施例可以具有减小计数器的大小的优点，从而消息的个数可以比较多，这在一个事件特别长时是很有益的。

因此，对于两个具有例如为356的计数器值或鉴别指示符的消息来说，一个将与偶的奇偶性关联，而另一个将与奇的奇偶性关联，从而就可以区分这两个消息。再次考虑可计2048的计数器和密码周期为10秒的上述例子，在两个消息具有相同的计数器值和相同的奇偶性(即相同的鉴别参数值)因此它们可以被混淆之前，将有11个小时多的时间。按照以上所述的实施例，因此可以看到鉴别参数可以是鉴别索引的同义词，或者它可以通过将鉴别指示符与奇偶性信息组合在一起来形成。

涉及当前方法的事件例如可以是电影、体育比赛、音乐文件，但是它还可以是在一段给定时间例如一天期间所发送的全体。

下面将在从一个以上密码周期开始启动多媒体单元和用户没有改变信道的假设下对本发明的方法进行说明。在这种情况下存储器Mem 1含有与从先前所处理的消息得出的控制字cw_-1关联的奇偶性的值。

多媒体单元还包括另一个标为Mem 2的存储器，用来存储从先前所处理的消息得出的鉴别指示CPI的值。

当多媒体单元接收控制消息ECM时，过滤器就从这个当前消息提取奇偶性PAR。它将这个奇偶性与存储在相应的存储器Mem 1内的先前所处理的消息的奇偶性相比较。与此并行，过滤器提取当前控制消息的鉴别索引CPI的值。这是如同在奇偶性的情况那样通过确定控制消息ECM中过滤器必须加以作用的部分来实现的。

也可以通过将过滤深度修改成包括奇偶性和鉴别索引，来同时过滤这两个参数。

将这个最后过滤的鉴别索引的值与业已存储在相应的存储器Mem 2内的鉴别索引的值相比较。这两个比较(即奇偶性比较和鉴别索引值比较)例如借助于逻辑函数来处理，以便阻塞鉴别索引和奇偶性与先前所处理的消息的鉴别索引和奇偶性相同的消息。也就是说，具有与先前消息的鉴别参数相同的鉴别参数的消息受到阻塞。这意味着具有与先前消息相同的奇偶性但不同的鉴别索引值的消息可以通过过滤器，从而得到传统方式的处理。同样，具有与先前消息相同的鉴别索引值但不同的奇偶性的消息也能通过过滤器，从而得到传统方式的处理。实际上，这个消息具有与先前消息不同的鉴别参数。

应注意的是，将消息的比较准则应用于一个确定的消息集合内的一个子集，这个子集例如是所有与同一个事件有关的所有消息的一部分。这个子集最少含有与所确定的事件有关的这些消息中的三个控制消息且至多含有与这个事件有关的全体消息。这样一个子集是从有序的消息集合中提取的。因此，它也是按与它被从中提取的集合相同的方式排序的。

还必须注意的是，在本发明的上下文中，在谈及当前消息和先前消息时，所谓“先前”意味着这个控制消息业已由多媒体单元在当前消息之前处理。然而，它并不意味着它涉及在有序的消息集合中与当前信息相邻的消息。事实上，例如在快退模式，有可能当前消息与第15个密码周期相应而先前消息与第17个密码周期相应。

在图3所示的实施例中，只根据鉴别索引而不根据奇偶性对消息进行鉴别。如以上那样，在一个消息被接收时，从这个消息中提取鉴别索引CPI的值，将它与从上次所处理的消息中得到的这个索引的值相比较。在这种情况下，所比较的消息也是仅仅来自同一个消息集合的消息。如果所比较的值与所存储的值相同，过滤器就阻塞这个消息。但是，如果这个值与所存储的值不一致，消息就通过过滤器，以得到传统方式的处理。

在图3中，控制消息被表示为包括奇偶性信息。然而，还可以在消息内取消该奇偶性信息而只包括鉴别索引。然而，实际上这涉及对控制消息结构的修改，这不一定是所希望的。在这个实施例中，鉴别索引和鉴别参数是同义的。

在图4这个实施例中，除了权利控制消息ECM流，还发送含有经加密的内容的访问条件的消息分组，即一些控制字或者一些允许“构建”这些控制字的元。这些消息分组通常以相对于音频/视频数据传播异步的方式发送，可以在使用它们之前早很多发送。这些分组的消息还含有一个索引，以一对一方式将这个索引与相应的控制字关联。实际上，优选的是，这个索引是鉴别索引CPI，虽然其他索引也可以使用。可以将所接收的消息或者至少与索引关联的关联控制字存储在多媒体单元内供随后使用。

控制消息流由一些包括奇偶性信息以及鉴别索引CPI的值的消息形成。这个消息流以与内容的发送同步的方式发送。

当多媒体单元接收一个含有奇偶性信息和鉴别索引CPI的权利控制消息时，就以与结合图2和3所说明的过滤相同的方式对这个消息进行过滤。这样的消息的格式因此适宜于它的过滤。

在过滤器发送了(即没有阻塞)这样的消息时，系统就从中提取鉴别索引值。然后，将这个值用作指针，以便找寻必须使用的控制字。于是，这个控制字在多媒体单元内被搜索，并用来以传统的方式对内容进行解密。消息分组的消息的格式因此适宜于用来访问经加密的内容。

这个实施例提高了安全性，因为以非法方式截获了含有鉴别索引的控制消息的人在没有还截获了给出控制字的表的情况下就不能使用这些控制消息。由于控制字可以在用到它们之前发送，因此可以用强壮的方式对它们进行加密，而不会损害对业务的处理质量和速度。

本发明允许以安全的方式访问经加密的内容的任何部分，不会有任何由于控制消息被错误拒绝而不能对内容解密的风险。这使用户可以获得用现有技术的系统不能提供或不能可靠地提供的功能，特别是速度大于在现有技术的系统内的快进或快退，即使是密码周期特别短。此外，可以在一个事件的任何位置跳转，而没有任何对事件解密不利的风险。

Claims (10)

1.一种处理用来访问由多媒体单元接收的流式的加密内容的控制消息集合中的控制消息的方法，这些消息包括至少一个对于所述流内两个相继消息具有不同的值的鉴别参数和对经加密的内容的访问数据，所述方法包括下列步骤：

接收当前控制消息，

读取当前控制消息的鉴别参数，

在存储器中搜索在当前消息之前处理的消息的鉴别参数，

将当前消息的鉴别参数与先前处理的消息的鉴别参数相比较，以及

如果比较步骤指出当前消息的鉴别参数与先前处理的消息的鉴别参数相同，就由过滤器阻塞所述当前控制消息，

其特征在于鉴别参数(CPI)对于有序的控制消息集合的一个子集的每个消息都是唯一的和不同的，所述子集含有消息集合中的至少三个控制消息且至多所有控制消息，因而在过滤步骤期间，当前消息和先前处理的消息在所述有序的消息子集内可以是非相继的。

2.如权利要求1所述的处理控制消息的方法，其特征在于所述流是视频点播流，允许用户以快速方式正向和反向对视频点播流进行操控，并执行从所述内容的一个部分到所述内容的另一个部分的跳转。

3.如权利要求2所述的处理控制消息的方法，其特征在于所述消息子集的消息个数根据在所述内容中允许的最大跳转来确定。

4.如权利要求1所述的处理控制消息的方法，其特征在于所述鉴别参数含有至少一个鉴别索引。

5.如权利要求4所述的处理控制消息的方法，其特征在于至少一些控制消息(ECM)还包括奇偶性信息(Par)，该奇偶性信息(Par)是所述鉴别参数的一部分并允许指出所述控制消息在所述流中从当前消息到相邻消息的改变。

6.如权利要求4所述的处理控制消息的方法，其特征在于对奇偶性信息(Par)和鉴别索引(CPI)的值执行所述比较步骤，而在奇偶性信息和鉴别索引值之间的比较的结果为一致时执行所述阻塞步骤。

7.如权利要求1所述的处理控制消息的方法，其特征在于它包括较早的消息分组接收步骤，这个分组中的消息含有用于访问经加密的内容的所述数据以及与这些访问数据有关的索引。

8.如权利要求7所述的处理控制消息的方法，其特征在于所述鉴别索引(CPI)用作与用于访问所述经加密的内容的数据有关的索引的指针。

9.如权利要求8所述的处理控制消息的方法，其特征在于所述消息分组的消息具有适宜于用来访问所述经加密的内容的大小，控制消息集合中的消息具有适宜于进行过滤的大小。

10.如权利要求1所述的处理控制消息的方法，其特征在于用于存储鉴别参数的值的存储器在多媒体单元接通和/或断开和/或信道改变期间清空。

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