CN102118631A - 在条件接入系统中广播数字信号的变体 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种前端系统、接收器、智能卡和条件接入系统，其使得数字信号的一部分的多个变体，例如数据流的音频部分或视频部分的多个变体能够被分配，而无需更新接收器。由所述前端系统产生的数字信号使接收器能够接收和处理数字信号而无需在第二数字信号中识别副本。所述接收器的错误处理性能保证在接收器的输出中只使用一个副本。通过让接收器使用用于去扰所有副本的解码密钥来触发错误处理性能，导致一个副本被正确译码，而其他副本被错误译码。

Description

在条件接入系统中广播数字信号的变体
技术领域
本发明涉及数字信号的广播，例如数字视频广播。更具体地，本发明涉及在条件接入系统中将数字信号的不同变体从前端模块广播到一个或多个接收器。
背景技术
数字视频广播(DVB)是一种已知技术，其能够将MPEG-2用于传输在数据流中复用的内容流。MPEG-2数据流被称作一种传送流(TS)。该传送流包括一个或多个被称作打包基本流(PES)的内容流。打包基本流具有PES头部分和PES有效载荷部分。
通常由条件接入系统使得能够提供受保护的DVB 服务。条件接入系统包括前端系统和大量的接收器。智能卡为个人订户实现付费电视应用。智能卡是一种例如信用卡大小的卡片，带有一块要被插入到接收器中条件接入模块内的安全芯片。例如，智能卡可以作为硬件模块或者以软件形式嵌入到接收器中。
智能卡的主要功能是处理从前端系统接收到的授权消息，并响应来自接收器的请求。智能卡从授权控制消息(ECM)获得解密密钥(也称作控制字或CW)，并将CW提供给接收器中的去扰器(discrambler)以使得能够解密PES。
在符合国际标准ISO/IEC 13818-1：2000的已知DVB系统中，在前端系统中产生PES和TS。前端系统接收一个或多个模拟信号，例如音频和/或视频信号。编码器将模拟信号编码成数字信号。接着，数字信号在打包器中打包。打包器创建PES包，其包括PES头和PES有效载荷。多个PES流在复用器中被复用成复用的包流。高速扰码器将复用的包流加扰(也称做加密)为TS。该TS被提供给用于将该TS传输或广播到一个或多个接收器的DVB网络结构的传输组件。
由在TS包头中的唯一包标识符(PID)值来标识基本流。将由单一PID标识的PES称作PID流。在接收器处，解复用器处理MPEG-2传输流并将具有相同PID值的包输出到独立输出流。PID路由表将这些输出流转发给相关的处理模块，例如音频或视频解压缩引擎。
带有指出(reference)基本流的PID值的TS包的有效载荷中载有基本流。在图17的示例中，音频PES‘a1’的PID值被传输电视节目‘1’的音频的所有包共享。视频和EPG基本流存在类似的布置，分别表示为‘v’和‘e’。在图17的示例中，电视节目‘1’、‘2’和‘3’的音频、视频和EPG流(即，a1、v1、e1、a2、v2、e2、a3、v3、e3)是解复用器Demux的输出，也是独立无线电信道“a4”的输出。基本流和电视节目PID值的关联性被包含在MPEG-2PSI元数据(未示出)中。使用元数据来为所选的电视节目配置路由器，该路由器将基本流发送到适当的处理模块(如，解码引擎)。该路由器表示为单元PID路由。
MPEG-2传输流顺序地传输TS包。结果，解复用器的每个输出流顺序地载有TS包数据。
在图18的示例中，示出三个PID流‘a’、‘a＊’和‘a＊＊’。PID流‘a＊’和‘a＊＊’是源于单一数据源的变体，例如被不同加密或者不同水印。在接收器中，PID流‘a’和PID流‘a＊’可以组合形成单一基本流。可选地，PID流‘a’和PID流‘a＊＊’可以组合形成单一基本流。在图18中，粗线表示在特定的PID上数据流量的存在时间。基本流的共同部分被分配在PID‘a’上。将该共同部分被分配给一组接收器。基本流的接收器的特定部分使用PID‘a＊’和‘a＊＊’。在图18的示例中，当特定部分被分配在PID‘a＊’和‘a＊＊’上时，不采用PID ‘a’传递数据。在接收器中，共同数据流‘a’和特定数据流‘a＊’或‘a＊＊’组合以得到基本流。
通过允许PID路由表将一个或多个输入转发到相同输出，数据流的不同部分可以在接收器中合并。这已知为PID切换。图19显示了接收器中已知的PID切换功能的示例。
图19的示例示出由下标‘1’和‘2’表示的基本流由下标‘1’表示的基本流属于例如电视节目。该电视节目的音频部分具有由音频PID值‘a1’、‘a1＊’和‘a1＊＊’表示的三个PID流。该电视节目的视频部分具有由视频PID值‘v1’、‘v1＊’和‘v1＊＊’表示的三个PID流。图19示例中的接收器能够解码将PID流‘a1’的共同数据部分与PID流’a1＊＊’的特定数据部分合并而构建的基本音频流。通过合并来自PID流‘v1’和‘v1＊＊’的数据流可以实现视频基本流的类似合并。
众所周知，可以用水印对基本流的特定部分，例如图18所示的‘a＊’或‘a＊＊’，编码。有水印的PID流的合并类似于图19所示的示例，其产生有水印的输出。通过使用每个PES唯一的PID值选择特定PID流，接收器可以在基本流的特定部分之间切换，从而将一系列水印插入对接收器唯一的输出中。
存在不支持PID切换的接收器。这些接收器的操作通常局限于图17中所示的示例的功能。需要更新接收器以增加PID切换功能。这种更新包括硬件和/或固件的更新。对已经配置好的接收器，改变硬件往往是不可行的。因为软件厂商通常转向其他接收器设计并且不升级已经配置好的接收器的固件，所以更新已经配置好的接收器固件通常很困难。
EP1486071公开了一种电视节目多个加密的加密布置。在EP1485071中，每个复制包有唯一的PID。
EP1461952公开了一种多个加密节目的加密布置。采用PID映射技术来区分多个加密。
具有相对旧的接收器的重要基础设施的广播设备需要类似PID切换的功能。这些设施通常由付费电视广播设备使用。已存在的接收器的局限限制了在现代接收器中存在的新特征的配置，因为它往往导致需要基本流的多个版本。PID切换的益处可以在可负担的带宽开销下将这种设施的寿命延长。
需要一种解决方案使数据流的一部分的多个变体，例如数据流的音频部分或视频部分的多个变体能够被分配，而无需更新接收器。
发明内容
根据本发明的一方面提出了一种前端系统。该前端系统包括复制器，被配置成产生第一数字信号的至少一部分的两个或更多个副本。该前端系统可选地进一步包括一个或多个水印插入模块，被配置成在每个副本中插入水印以获得第一数字信号的有水印的副本，其中每个副本的水印不同。该前端系统进一步包括一个或多个扰码器，被配置成对每个副本加扰以获得第一数字信号的已加扰的副本，其中每个副本被不同加扰。该前端系统进一步包括组合器，被配置成组合已加扰的副本以获得第二数字信号，其中已加扰的副本不能被识别为与第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。
根据本发明的一方面提出了一种在具有一个或多个上述特征的系统中使用的方法。该方法包括产生第一数字信号的至少一部分的两个或更多个副本的步骤。该方法可选地进一步包括在每个副本中插入水印以获得第一数字信号的有水印的副本的步骤，其中每个副本的水印不同。该方法进一步包括对每个副本加扰以获得第一数字信号的已加扰的副本的步骤。每个副本被不同加扰。该方法进一步包括组合已加扰的副本以获得第二数字信号的步骤，其中已加扰的副本不能被识别为与第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。
已加扰的副本不能被识别为与第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。这意味着，例如PES包的两个副本具有相同的PID。因此，不能从PES包推出它们是副本，并且PES包的接收器将会处理所有副本。
在第二数字信号中，处理过的副本不能被识别为与第一数字信号的单一副本相关。因此，在第二数字信号中，处理过的副本不能被识别为副本，与例如PID切换技术相反。第二数字信号看似不包含任何副本。
有意义的输出是可以被解码以用于在终端用户设备上显示的输出，例如视频输出、音频输出、EPG输出或在电视输出中的视频和音频的组合。无意义的输出是不可以被解码以用于在终端用户设备上显示的输出，因为在无意义的输出中丢失了必要信息。这种必要信息的示例是解码PES包有效载荷所需的PES包头信息。另一个示例是PES包有效载荷中的MPEG-2数据元，例如用于视频编码的I帧、P帧或B帧数据元。
由前端系统由此产生的第二数字信号使得接收器能够接收和处理第二数字信号而无需识别第二数字信号中的副本，例如通过PID。接收器的错误处理性能保证在接收器的输出中只使用一个副本。有利地，根据本发明，接收器不需要为了处理第二数字信号而更新，因为错误处理性能在接收器中通常是可用的。
错误处理性能例如通过使接收器使用解密密钥来去扰所有副本来触发，导致一个副本被正确去扰和其他被错误去扰的副本导致其他副本的随机数据。
有利地，在前端系统的控制下，可选地插入的水印可以出现在第二数字信号接收器的输出中。
有利地，权利要求2的实施例使得能够在加扰之前打包副本。
有利地，权利要求3的实施例使得水印能够在打包副本之后被插入。
有利地，权利要求4的实施例使得能够在产生副本之前打包第一数字信号。
有利地，权利要求5的实施例使得能够在加扰之前打包副本。
有利地，权利要求6的实施例使得包含头的每个已打包副本能够被加扰。
有利地，权利要求7和13的实施例通过向接收器提供解密密钥以正确地去扰副本中的一个，使得前端系统能够控制接收器中哪个副本要被去扰。
有利地，权利要求8的实施例使得能够将多个解密密钥提供给接收器，接收器使用选择数据从中选择一个密钥。
根据本发明的一方面，提出了一种接收器，用于从具有一个或多个上述特征的前端系统接收第二数字信号和授权消息。第二数字信号包括第一数字信号的两个或更多个已加扰的副本，其中已加扰的副本不能被识别为与第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。授权消息包括两个或更多个解密密钥的密钥数据。授权消息进一步包括选择数据。接收器包括解密器，被配置成从授权消息获得密钥数据和选择数据。接收器进一步包括包含指纹向量的存储器。接收器进一步包括匹配模块，被配置成将选择数据与指纹向量匹配以获得匹配结果。接收器进一步包括密钥选择器，被配置成基于匹配结果从密钥数据获得解密密钥以使得接收器能够将已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出。
从前端系统由此接收到的第二数字信号使得接收器能够接收和处理第二数字信号，而无需识别第二数字信号中的副本。接收器的错误处理性能保证在接收器的输出中只使用一个副本。错误处理性能通过使接收器使用解密密钥去扰所有副本来触发，导致一个副本被正确去扰和其他被错误去扰的副本导致其他副本的随机数据。
根据本发明的一个方面，提出了一种在接收器中使用的智能卡，用于从具有一个或多个上述特征的前端系统接收第二数字信号和授权消息。第二数字信号包括第一数字信号的两个或更多个已加扰的副本。已加扰的副本不能被识别为与第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。授权消息包括两个或更多个解密密钥的密钥数据。授权消息进一步包括选择数据。智能卡包括输入模块，被配置成从接收器接收授权消息。智能卡进一步包括解密器，被配置成从授权消息获得密钥数据和选择数据。智能卡进一步包括包含指纹向量的存储器。智能卡进一步包括匹配模块，被配置成将选择数据与指纹向量匹配以获得匹配结果。智能卡进一步包括密钥选择器，被配置成基于匹配结果从密钥数据获得解密密钥以使得接收器能够将已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出。
根据本发明的一个方面，提出了一种在具有一个或多个上述特征的智能卡中使用的智能卡。该方法包括接收来自接收器的授权消息的步骤。授权消息包括两个或更多个解密密钥的密钥数据。授权消息进一步包括选择数据。该方法进一步包括解密授权消息以获得密钥数据和选择数据的步骤。该方法进一步包括从存储器读取指纹向量的步骤。该方法进一步包括将选择数据与指纹向量匹配以获得匹配结果的步骤。该方法进一步包括基于匹配结果从密钥数据获得解密密钥以使得接收器能够将数字信号的第一已加扰的副本去扰成有意义的输出并将数字信号的第二已加扰的副本去扰成无意义的输出的步骤。
从接收器中的前端系统由此接收到的第二数字信号使得接收器能够接收和处理第二数字信号而无需识别第二数字信号中的副本。接收器的错误处理性能保证在接收器的输出中只使用一个副本。错误处理性能通过使接收器使用智能卡提供的解密密钥去扰所有副本来触发，导致一个副本被正确去扰和其他被错误去扰的副本导致其他副本的随机数据。
根据本发明的一个方面，提出了一种条件接入系统，包括具有一个或多个上述特征和优点的前端系统以及具有一个或多个上述特征和优点的一个或多个接收器。
根据本发明的一个方面，提出了一种条件接入系统，包括具有一个或多个上述特征和优点的前端系统、具有一个或多个上述特征和优点的一个或多个接收器以及具有一个或多个上述特征和优点的一个或多个智能卡。
根据本发明的一个方面，提出了一种在接收器中使用的错误处理器，用于从在第二数字信号中接收到的两个或更多个已加扰的副本获得副本错误。从具有一个或多个上述特征的前端系统接收第二数字信号。已加扰的副本不能被识别为与第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。接收器被配置成使用解密密钥对两个或更多个已加扰的副本去扰，从而将已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出。错误处理器被配置成丢弃无意义的输出。
在接收器中接收到的第二数字信号被有利地处理而无需识别第二数字信号中的副本。接收器的错误处理器保证在接收器的输出中只使用一个副本。错误处理器通过使接收器使用解密密钥去扰所有副本来触发，导致一个副本被正确去扰和其他被错误去扰的副本导致其他副本的随机数据。
下面将更详细地描述本发明的具体实施例。但是，应该意识到，这些实施例不构成对本发明的保护范围的限制。
附图说明
通过参考附图所示的示意性实施例将更详细地解释本发明的各方面，其中：
图1示出本发明示意性实施例的前端系统的基本元件，其中源于单一源的数字信号被处理；
图2示出本发明示意性实施例的前端系统，其中来自两个源的数字信号被处理和复用；
图3示出本发明示意性实施例的前端系统，其中数字信号的副本在印水印之后打包；
图4示出本发明示意性实施例的前端系统，其中将数字信号的副本在印水印后打包，并且其中有水印的数据包在被加扰之前转换为较小的数据包；
图5示出本发明示意性实施例的前端系统，其中数字信号的副本在印水印前打包；
图6示出本发明示意性实施例的前端系统，其中数字信号的副本在印水印前打包，并且其中有水印的数据包在被加扰之前转换为较小的数据包；
图7示出本发明示意性实施例的前端系统，其中数字信号在复制之前打包；
图8示出本发明示意性实施例的前端系统，其中数字信号在复制之前打包，并且其中有水印的数据包在被加扰之前转换为较小的数据包；
图9示出本发明示意性实施例中数据包的转换，其中数据包被转换为较小的数据包；
图10示出了PES包如何在前端系统和接收器中的不同处理阶段被处理的示例；
图11示出了本发明示意性实施例的智能卡；
图12示出了本发明示意性实施例的智能卡；
图13示出了本发明示意性实施例的条件接入系统；
图14示出了由本发明示意性实施例的前端系统执行的方法的步骤流程图；
图15示出了由本发明示意性实施例的智能卡执行的方法的步骤流程图；
图16示出了不同接收器中同步点的不同序列的示例；
图17示出了接收器中处理PES流的现有技术示例；
图18示出了三个PID流的现有技术示例，接收器可以从三个PID流形成单一基本流；以及
图19示出了接收器中PID切换的现有技术示例。
具体实施方式
本发明使用现有的错误处理性能和未来接收器。错误处理性能通常以由接收器的错误处理模块实现的软件或硬件实现。通常采用错误处理性能来克服前端系统和接收器之间的传输错误，其可能导致数据流中丢失数据元或受损的数据结构，使得不可能在接收器中处理数据流。
当有短序列的错误时，已知的错误处理模块将尝试尽快恢复解码以减少任何在模拟输出中的可能由终端用户察觉到的退化(degradation)。数据流中的一个或多个数据包的丢失导致数据流处理的临时中断并触发错误处理模块，以应用在检测到内容流的同步点后恢复数据流处理的错误处理技术。
MPEG-2接收器中的错误处理模块通常使用PES头作为同步点。错误处理模块在音频PES和/或视频PES内查找(检索)预定义的指示PES头的开始的‘packet_start_code_prefix’比特模式，如国际标准ISO/IEC 13818-1：2000所定义的。当检测到‘packet_start_code_prefix’比特模式时，将从该点开始向前处理PES。
本发明使数据流的一部分，例如数据流的音频部分或视频部分的多个变体能够被分配，而无需更新接收器。
本发明的一个优点是使得条件接入系统具有水印功能，其中前端系统能够控制在特定接收器处产生指纹，而无需更新接收器。
水印属于处理在数据流中隐藏信息信号的隐写式(steganography)技术领域，使得信号人员观测者基本上不可能检测到。水印信息基本上是无法移除的并且不受从数据流中解码的模拟信号，例如音频和/或视频信号的操作的影响。
数据流通常包括一个或多个内容流，例如音频和/或视频流或数字电视流。通常，在发射器将水印插入到内容流，使得在接收器中解码后，可以在模拟区域内探测到水印。
包含在水印中的信息通常用于记录从演播室到广播设备的路径。通常不包括进一步的下游信息，因为在广播前端或在演播室从视频内容版权所有者处获得的模拟副本中应用水印。
指纹是沿广播链进一步插入的特殊类型的水印。指纹通常包括标识数据流接收器的信息。指纹信息被广泛使用于法医应用中。
已知的水印解决方案需要在接收器中使用特殊的硬件和/或软件功能。对于已配置的接收器，水印性能的增加需要对固件的更新。现有的接收器可能不具有实现水印功能的技术硬件性能或者不可能创造(create)新的固件，例如由于缺少来自接收器厂商的支持。
图1示出本发明示意性实施例的前端系统1的基本元件，其中源于单一源的数字信号可以被处理。箭头表示前端系统的元件(单元)之间的数据流。前端系统1接收来自外部源的数字信号。数字信号例如是数字视频信号或数字音频信号。可选地，数字信号源于前端系统内，例如存储器(未示出)或源于编码器(未示出)，其将模拟信号，例如模拟音频信号或模拟视频信号编码成数字信号。复制器12产生数字信号的至少一部分的多个副本。每个副本将被处理成数字信号的该部分的变体。在图1中，将前端系统1设置成产生和处理两个副本。可以将前端系统设置成产生(生成)和处理两个以上的副本。
将数字信号的每个副本提供给扰码器14a，14b用于加扰数字信号。可以在扰码器14a和14b中使用任何已知的加扰处理。用于每个数字信号副本的加扰是不同的。可以将前端系统1配置成不加扰一个或多个数字信号。
为了对副本进行不同加扰，可以使用不同加密方案和/或使用不同的加密密钥来加扰副本。用于加扰数字信号的CW例如对于数字信号的每个副本是不同的。
复用器15将已处理的数字信号的副本复用成内容流。在内容流中，已处理的副本不能被识别为与第一数字信号副本中的单个副本相关。因此，在内容流中，已处理的副本不能被识别为副本，而内容流看似常规的已加密流。将内容流发送或广播给一个或多个接收器。
由前端系统1产生的内容流由此包含使用第一加密方案和/或第一加密密钥加扰的数字信号的第一副本，和使用与第一加密方案不同的第二加密方案和/或与第一加密密钥不同的第二加密密钥加扰的数字信号第二副本。
对于数字信号的每个副本，水印插入模块13a、13b通过将包的编码改变成如下形式来选择地处理数字信号的副本：在数字信号的接收器中解码数字信号之后，将在模拟输出中产生隐蔽信号。由此已插入的水印形成可以由接收器产生的较长指纹序列的一部分，这将会被解释。通常，前端系统1处理多个数字信号以形成整个指纹。
做为示例，水印插入模块13a和水印插入模块13b各自均产生单一比特水印，用于作为指纹的一部分插入到数字信号的副本中。数字信号第一副本由水印插入模块13a插入比特值“0”。数字信号第二副本由水印插入模块13b插入比特值“1”。由于在复制的数字信号的两个各自示例中编码两个比特值，由此在只能正确解码两个副本中的一个的接收器中，数字信号的有选择地处理将所需要的比特值做为水印嵌入到接收器的模拟输出中。为了产生作为指纹的较长的比特序列，多个数字信号被如所描述地印水印。
将每个有水印的数字信号提供给扰码器14a、14b，以用于对有水印的数字信号进行与数字信号的副本的加扰类似的加扰。
由包括可选的水印插入模块14a、14b的前端系统1产生的内容流由此包含用比特值“0”印水印并使用第一加密方案和/或第一加密密钥加扰的数字信号的第一副本，和用比特值“1”印水印并使用不同于第一加密方案的第二加密方案和/或不同于第一加密密钥的第二加密密钥加扰的数字信号的第二副本。
每个扰码器14a、14b使用的CW在密钥产生器21，例如产生CW情况下的CW产生器21中产生。内容流的接收器用来去扰数字信号的仅仅一个副本所使用的CW由授权消息产生器23以任何本身已知的方式安全地存储于授权消息，例如ECM中。将ECM从前端系统发送到接收器，这由离开授权消息产生器23的箭头表示。通常，接收器将ECM转发给智能卡以用于从ECM中提取CW。
在将ECM发送或广播到多于一个的接收器的情况下，前端系统可以包括用于加扰ECM中数字信号副本的所有CW。为了使接收器和/或智能卡能够从ECM选择单个CW从而在已解码模拟信号中产生特定的指纹，选择数据产生器22产生包含在ECM中的选择数据。利用这个选择数据，接收器或智能卡从ECM选择特定CW，这将在图11和12的示例中描述。
包括加密密钥产生器21、选择数据产生器22和授权消息产生器23的前端系统1的一部分在图1中表示为CW控制部分20。
图2示出了前端系统1a的示例，其中来自两个源的数字信号可以被处理和复用。图2未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1a的一部分。图2所示的前端系统1a包含双重的图1所示的前端系统的元件。第一数字信号，例如是由图2左上方表示的第一编码器10从模拟音频信号产生的数字音频信号。第二数字信号，例如是由附图2左下方表示的第二编码器10从模拟视频信号产生的数字视频信号。
在图2的示例中，打包器16将每个由复用器15产生的内容流各自打包成较小的包。这可以使内容流更有效地传输。在复用器17中进一步将处理和打包的内容流复用成要发送或广播给接收器的数据流。
图3示出了本发明示意性实施例的前端系统1b，其中数字信号的副本被打包。图3未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1b的一部分。箭头表示前端系统元件之间的数据流向。将前端系统1b设置成处理数字信号，例如数字音频信号或数字视频信号。在图3示例中，数字信号源于前端系统内的编码器10，其将模拟信号，如模拟音频信号或模拟视频信号编码成数字信号。复制器12产生数字信号的至少一部分的多个副本并将每个副本转发到打包器11a、11b。可选地在打包每个副本前，由水印插入模块13a、13b处理每个副本。在图3中，将前端系统1b设置成产生和处理两个副本。可以将前端系统设置成产生和处理两个以上的副本。
可选的水印插入模块13a、13b与图1示例类似地处理数字信号的副本。
打包器11a、11b将数字信号或有水印的数字信号打包成一个或多个数据包，每个数据包都有头和有效载荷。数据包例如是PES包。
将PES包提供给扰码器14c、14d以用于加扰PES包的有效载荷。可以在扰码器14c、14d中使用任何已知的加扰处理。对于数字信号的每个副本，用于加扰PES包的加密方案和/或加密密钥是不同的。可以将前端系统1b配置成不加扰一个或多个PES包。对于已加扰的PES包，可以由此更改在PES包的PES头中的加扰控制域。PES包的副本的PID保持不变。
复用器15a将已处理的数字信号副本复用成内容流。
由图3的前端系统1b产生的内容流由此包含可选地用比特值“0”印水印并使用第一加密方案和/或第一加密密钥加扰的数字信号的第一副本的第一PES，和可选地用例如比特值“1”印水印并使用不同于第一加密方案的第二加密方案和/或不同于第一加密密钥的第二加密密钥加扰的数字信号的第二副本的第二PES。
可选地，打包器16进一步将内容流打包成较小的包，与图2的示例类似。因此在打包器模块16中可以将PES复用器15a产生的PES包流转换成TS包流。可选地，在复用器17中进一步将多个TS包流复用成TS数据流，与图2的示例类似。
已加扰PES包的接收器可以与PES级去扰兼容，但是不是所有的接收器都支持PES级去扰。为了使不支持PES级去扰的接收器能够处理已加扰的PES包，在前端系统可以使用可选择的的加扰处理。
图4示出本发明示意性实施例的为这种可选择的加扰处理设置的前端系统1c。在前端系统1c中，加扰包括PES头的整个PES包。可选择的加扰处理可以使得在前端系统1c中能够以PES级加扰，而在接收器中能够以TS级去扰。
类似于图3的示意性实施例，在图4的示意性实施例中，在复制器12中复制数字信号并且在印水印(可选的)和加扰链路中处理每个副本。图4未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1c的一部分。在前端系统1c中，可选地在印水印之后，在第一打包器11a、11b中将数字信号的副本打包成PES包。在第二打包器16a、16b中将由此产生的PES包转换成较小的数据包，例如TS包。在扰码器14e、14f中，对例如包括PES头的TS包的有效载荷加扰。
复用器18将数字信号副本的已加扰TS包复用成内容流。在内容流里，数字信号每个副本的TS包分组在一起。因此复用器18的输出包括例如TS包有效载荷中包含的第一序列TS包第一水印，并对数字信号第一副本的PES包加扰，接着是TS包有效载荷中包含的第二序列TS包第二水印，并对TS包有效载荷中的数字信号第二副本的PES包加扰。
可选地，在复用器17中将TS包的多个内容流复用成TS数据流。
图5示出本发明示意性实施例的前端系统1d，其中在印水印前打包数字信号的副本。图5未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1d的一部分。箭头表示前端系统元件之间的数据流。将前端系统1d设置成处理数字信号，例如数字音频信号或数字视频信号。在图5的示例中，数字信号源于前端系统内的编码器10，其将模拟信号，如模拟音频信号或模拟视频信号，编码成数字信号。复制器12产生数字信号的至少一部分的多个副本并将每个副本转发到打包器11a、11b。在图5中，将前端系统1d设置成产生和处理两个副本。可以将前端系统设置成产生和处理两个以上的副本。
打包器11a、11b将数字信号打包成一个或多个数据包，每个数据包都具有头和有效载荷。数据包例如是PES包。
水印插入模块13c、13d通过改变PES包的有效载荷将水印添加到PES包，使得在PES包的接收器中解码PES包之后将在模拟输出中产生隐藏信号。由此插入的水印形成可以由接收器产生的较长的指纹序列的一部分，这将会被解释。通常，前端系统1d处理多个PES包以形成整个指纹。
做为示例，水印插入模块13c和水印插入模块13d各自均产生单一比特水印可以用于作为指纹的一部分插入到数字信号副本的PES包的有效载荷中。水印插入模块13c将比特值“0”插入数字信号第一副本的第一PES包有效载荷中。水印插入模块13d将比特值“1”插入数字信号第二副本的第二PES包有效载荷中。由于对PES包的两个各自示例都用比特值加水印，接收器中的PES包的可选择的处理，由此只能正确解码两个副本中的一个，将所需要的比特值作为水印嵌入到接收器的模拟输出中。为了产生作为指纹的比特的较长序列，多个PES包被如所述地印水印。
将有水印的PES包提供给扰码器14c、14d以用于加扰PES包的有效载荷。可以在扰码器14c、14d中使用任何已知的加扰处理。对于数字信号的每个副本，用于加扰PES包的加密方案和/或加密密钥不同。可以将前端系统1d配置成不加扰一个或多个PES包。对于已加扰的PES包，可以由此更改在PES头中的加扰控制域。
复用器15a将已处理的数字信号副本复用成内容流。
与图3中的前端系统1b产生的内容流类似，由图5的前端系统1d产生的的内容流由此包含例如用比特值“0”印水印并使用第一加密方案和/或第一加密密钥加扰的数字信号第一副本的PES包的第一序列，和用例如比特值“1”印水印并使用不同于第一加密方案的第二加密方案和/或不同于第一加密密钥的第二加密密钥加扰的数字信号第二副本的PES包的第二序列。
可选地，打包器16进一步将内容流打包成较小的包，与图2的示例类似。因此在打包器模块16中可以将由PES复用器15a产生的PES包流转换成TS包流。可选地，在复用器17中将多个TS包流复用成TS数据流，与图2的示例类似。
图6示出了本发明示意性实施例的为可选的加扰处理设置的前端系统1e，其中对包括PES头的整个PES包加扰。图6未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1e的一部分。可选的加扰处理可以使得在前端系统1e中能够以PES级加扰并在接收器中能够以TS级去扰。
与图5的示意性实施例类似，在图6的示意性实施列中，在复制器12中复制数字信号并且在打包、加水印和加扰链路中处理每个副本。每个电路开始于在第一打包器11c、1d中将数字信号打包成PES包，接着由水印插入模块13c、13d插入水印。
在前端系统1e中，因此产生的有水印的PES包进一步由第二打包器16a、16b、扰码器14e、14f、PES级复用器18和TS级复用器17处理，如图4的示例所述。
图7示出了本发明示意性实施例的前端系统1f，其中数字信号在复制前打包。图7未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1f的一部分。箭头表示前端系统元件之间的数据流。将前端系统1f设置成处理数字信号，例如数字音频信号或数字视频信号。在图7示例中，数字信号源于前端系统内的编码器10，其将模拟信号，如模拟音频信号或模拟视频信号编码成数字信号。
打包器11e将数字信号打包成一个或多个数据包，例如PES包，每个数据包都有头和有效载荷。
复制器12a产生一个或多个PES包的多个副本。在图7中，将前端系统1f设置成产生和处理两个副本。可以将前端系统设置成产生和处理两个以上的副本是可能的。
在图7的前端系统1f中，可选地在水印插入模块13c、13d中处理PES包的每个副本。PES包的每个副本在扰码器14c、14d、PES级复用器15a、第二打包器16和TS级复用器17中处理，如针对图5的前端系统1d所述的。
图8示出了本发明示意性实施例的为可选的加扰处理设置的前端系统1g，其中对包括PES头的整个PES包加扰。图8未示出图1所示的CW控制部分20，但是其通常是前端系统1g的一部分。可选的加扰处理使得在前端系统1g中能够以PES级加扰并在接收器中能够以TS级去扰。
与图7的示意性实施例类似，在图8中，在第一打包器11e中将数字信号打包成PES包。在复制器12a中复制PES包并且在(可选的)印水印和加扰链路中处理每个副本。
在前端系统1g中，由此产生的PES包进一步由第二打包器16a、16b、扰码器14e、14f、PES级复用器18和TS级复用器17处理，如图4的示例所述。
例如，在需要时，对数字信号的已选择部分或在预定时间帧内，可以将前端系统1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g设置为只复制、印水印(可选地)和加扰数字信号或PES包的一部分。这减少内容流的带宽，因为在内容流中并不是所有PES包都有副本。
图9示出了第二打包器模块16、16a、16b如何将PES包打包成多个TS包。由于有从左到右的时间轴，所以不解释图9；通常，串联TS包以形成TS包的单一流。
TS包有固定的预定有效载荷长度。为了将PES包容纳在多个较小的TS包中，将PES包划分成较小部分。PES包有PES头P1和PES有效载荷P2。将PES有效载荷P2划分成多个大小相等的部分和剩余部分。在图3的示例中，将PES有效载荷P2划分成两个大小相等的部分P2a和P2b以及剩余部分P2c。P2a和P2b部分具有与TS包的预定有效载荷长度相等的长度。
将PES包的头P1放置在具有TS头T1的第一TS包的有效载荷中。如果头比预定有效载荷长度小，则以本身已知方式用填充比特s填充PES头。如果头比有效载荷大小大，将头分割或划分成多个TS包并且如果有需要用填充比特填充。用TS头T2和P2a作为有效载荷产生第二TS包。用TS头T3和P2b做为有效载荷产生第三TS包。用TS头T4和P2c作为有效载荷产生第四TS包。以本身已知方式用填充比特s填充剩余部分P2c以匹配预定有效载荷长度的大小。如果加扰了PES包，将PES包头P1的加扰控制域复制到所有TS包头T1、T2、T3、T4。这使TS包的接收器能够检测TS包的有效载荷被加扰。
用传输流扰码器14e、14f加扰载有单一PES包的TS包组，即加扰每个TS包的有效载荷。接着在PES级复用器18中用来自其他PES包处理链路的TS包复用已加扰的TS包。当所有TS包形成单一流时，PES级复用器18需要保持TS包组包含PES包。至此，第二打包器16a、16b将例如已知的playload_unit_start_indicator比特添加到能够使复用器18检测TS包新序列开头的第一TS包头T1中。可选地，第二打包器16a、16b向复用器18提供PES分组信息以保证将传输PES包的所有TS包保持在一起。TS包的分组可以用来触发接收器中的期望的错误操作处理，如下面所述。
如图1-8所示的示意性实施例，前端系统对数字信号的每个副本进行不同加扰。将副本复用成内容流并且将内容流提供给一个或多个接收器。接收器用能够使数字信号的副本中的一个解密的特殊加密方案实现，和/或只设有一个CW以用于去扰数字信号副本中的一个。对于接收器，以未知加密方案和/或用“错误的”CW加扰内容流的一部分。在接收器中这导致产生具有未被正确去扰的“随机”数据部分的去扰内容流，这会触发接收器中的错误处理设施。通常，引入的错误在模拟输出中产生可检测到的事件。将模拟输出中错误的存在或不存在译为二进制‘0’或‘1’。模拟输出失真形成非常粗糙的水印近似值。
如图1-8所示的示意性实施例，可选地，前端系统对数字信号的每个副本印水印。接收器中的错误处理跳过由于使用未知加密方案和/或错误的CW去扰内容流的部分导致的较长错误序列，并且在下一个有效同步点恢复去扰，例如在下一个有效PES头。在接收器中去扰后的模拟输出包含形成通常人不能检测到的指纹的水印。
接收器中的错误处理通常在涉及将数字信号解码成模拟信号的解压缩模块中实现。当错误处理模块检测到不符合压缩语法的较长比特序列时，错误处理器将跳过数据直到检测到下一个有效同步点。接着错误处理器将返回控制到恢复正常解码的解压缩模块。
由于错误处理跳到下一个同步点，因此如果指纹方案作用于与同步点对齐的包，这将是有益的。MPEG-2中的PES包有这种同步点。用其他压缩格式(即除了MPEG-2)的类似打包是可能的。以PES级操作水印方案使能够产生两个作为独立包发送的PES包并且用不同的CW加扰每个副本。在接收器只使用单一CW去扰两个包，导致一个正确解码的PES包和一个包含随机数据的PES包。错误处理模块将跳过具有随机数据的PES包，因此解压缩模块只接收完全正确去扰的PES包。错误处理模块已有效地将用另一CW加密的PES包从流中去除。
接收器中的错误处理功能的这个意外结果被用于为同一PES包产生两个可选的编码，其中每个PES包可选地包含不同的水印模式。用不同CW值加扰每个PES包使接收器能够有选择地从流中删除所有不想要的PES包。
图10示出了PES包如何在前端系统1f和接收器的不同处理阶段被处理的示例。以在前端系统1f中未处理的PES流的形式存在的已打包数字信号显示为I行，并且包含多个PES包，PES1、PES2、PES3和PES4。如II行所示将每个PES包PES1、PES2、PES3和PES4复制成两个副本。可以使前端系统产生每个PES包的三个或更多个副本。
在图10的示例中，处理每个已复制PES包的示例以对不同水印WM1、WM0编码。得到的有水印的PES包显示在III行。在图10的示例中，每个PES包都有偶数(‘0’)和奇数(‘1’)水印示例。用二进制值‘0’印水印的PES包PES1的副本在III行内表示为PES1，0。用二进制值‘1’印水印的PES包PES1的副本在III行内表示为PES1，1。类似地，如III行内表示对第二、第三和第四副本印水印。
对于PES的每个副本，用不同的CW对每个PES有水印的实例加扰。在IV行内示出得到的已加扰的PES包。在图10的示例中，使用相应的偶数控制字CW0对有偶数水印WM0的PES包加扰，这在IV行内用上标‘0’表示，例如PES0 1，0。使用相应的奇数控制字CW1对有奇数水印WM1的PES包加扰，这在IV行内用上标‘1’表示，例如PES1 1，0。
在将有水印和加扰的PES包传输给接收器之后，其可以包括如图9所示地将PES包打包成TS包，接收器接收和处理PES包。为了使接收器能够去扰PES包，前端系统向接收器发送CW，例如，以诸如ECM的独立的授权消息。根据接收到的CW值，其中PES包的一个副本被正确去扰并且其他副本被去扰成随机数据。在V行内示出在接收器中去扰后的结果。在图10的示例中，接收器能够用CW0获得PES1，0，同时使用CW0不能获得PES1，1。用CW0去扰PES1，1得到随机数据。
由接收器中的去扰器产生的随机数据触发接收器中的错误处理模块以等待下一个被正确去扰的PES包并跳过随机数据。当检测到下一个PES包时，接收器恢复处理接收到的PES包。因此错误处理器有效地将随机数据从已去扰数据中去除。在VI行中示出接收器中得到的PES流。可以将得到的PES流输入到解码器以产生用于在终端用户设备上显示的输出，例如视频输出、音频输出、EPG输出或在电视输出中的视频和音频的组合输出。
可以使用由激活的错误处理器检测到的去扰输出中的失真来构造二进制模式(pattern)。通常，这种失真不能被人类观察到，但是可以通过检测设备检测到。每个正确去扰的PES包对应于例如二进制‘1’，每个错误去扰的PES包对应于例如二进制‘0’。在这种情况下，不需要在PES包中编码水印以使能够产生指纹。
在图10的示例中，前端系统已经将水印插入到PES包中，这使得在接收器的模拟输出中能够木槌检测指纹。对得到的PES流即PES1，0、PES2，1、PES3，0和PES4，0解码，得到包含有二进制值“0100”的指纹的模拟信号，其单独的比特值可以从模拟信号中导出。
本发明不限于水印应用。除了用不同水印产生PES变体，可以例如用不同加扰算法或编码算法产生PES变体。例如能够使用特定加扰算法来去扰的接收器只能去扰PES变体中的一个。前端系统向接收器提供CW以用于去扰所支持的PES变体。用提供的CW去扰不支持的PES变体导致随机数据，其由错误处理器如所述地处理。
在接收器的PES流的产生，可选地包括指纹的产生，由用来去扰接收到的数据流的CW序列来确定。有很多已知的方法用于将CW传送给接收器。其中一个方法是向智能卡发送授权控制消息(ECM)，该智能卡将返回在接收器的去扰器中使用的CW。
在图11所示的示例中，将智能卡3a设置成接收ECM中的多个CW和选择数据。将智能卡3a设置成基于本地存储的指纹向量和包含在ECM中的选择数据的比较结果选择用于接收器中去扰的特定CW。
智能卡3a在输入模块31中接收ECM。在解密器32中使用存储在存储器33中的本地密钥Pk解密ECM。因此从ECM中获得一组CW和选择数据。将CW存储在临时存储器中，例如存储器位置34a、34b和34c。将选择数据存储在临时存储器的存储器位置35中。将代表智能卡3a身份的指纹向量存储在存储器36中。可以理解，可以在单一存储模块或多个存储模块中以本身任何已知的方式实现存储器33和36以及临时存储器位置34a、34b、34c和35。
在匹配模块37中将选择数据与指纹向量匹配。选择模块38使用匹配模块37的输出以从存储在临时存储器位置34a、34b和34c中的CW中选择特定的CW。将选择的CW提供给接收器，这由离开选择模块38的箭头表示。
在接收器中，去扰器使用选择的CW来产生在接收器模拟输出中可选地产生(导致)特定指纹的已去扰的内容流。
可以由前端系统确定用于在前端系统产生内容流的CW和水印以及包含CW和选择数据的ECM，使得接收器的模拟输出中的指纹模式对应于存储在智能卡中的指纹向量。
在图12的示例中，将智能卡3b设置成接收包含启动种子(seed)值和选择数据的ECM。将智能卡3b设置成基于接收到的启动种子值以及本地存储的指纹向量与包含在ECM中的选择数据的匹配结果产生特定的CW值。
智能卡3b在输入端31接收ECM。在解密器32中使用存储在存储器33中的本地密钥Pk解密ECM。因此从ECM中获得启动种子值和选择数据。将启动种子值存储在临时存储器的存储器位置34d中。将选择数据存储在临时存储器的存储器位置35中。在匹配模块37中将选择数据与存储在存储器36中的本地存储指纹向量进行匹配。可以理解，可以在单一存储模块或多个存储模块中以本身任何已知的方式实现存储器33和36以及临时存储器位置34d和35。
将CW产生器模块39配置为具有使用启动种子值和匹配模块37的结果作为输入来产生CW的功能。将产生的CW提供给接收器，这由离开CW产生模块39的箭头表示。
图11和12的示例示出了可以在接收器侧使用以在接收器的模拟输出中生成(产生)特定指纹的智能卡3a、3b的两种实现方式。本发明不限于使用智能卡3a和3b的其中之一。只要前端系统通过ECM中的选择数据控制CW的选择或产生，就可以使用其他任何智能卡的实现方式以用于向接收器提供特定的CW。此外，在前端系统向接收器提供例如只包含特定CW的ECM的情况下，可以使用现有智能卡，在该情况下，因为前端系统已经做出选择，所以智能卡不需要选择特定的CW。
图13示出了本发明示意性实施例的条件接入系统5。将具有图1-8所示的前端系统1、1a、1b、1c、1d、1e、1f或1g中的一个的功能的前端系统连接到通信网络6。通信网络6是例如DVB网络或其他任何适用于传输内容流和可能授权消息的网络。将一个或多个接收器4a、4b连接到通信网络6以用于接收来自前端系统的内容流和授权消息。接收器4a具有与嵌入的图11-12中所示的智能卡3a、3b类似的功能。将接收器4b可通信地连接到具有与图11-12所示的智能卡3a、3b类似功能的智能卡。
图14示出了由本发明示意性实施例的前端系统执行的方法步骤流程图。本方法的步骤在图1-8的示例中详细描述。在步骤101，前端系统产生数字信号的至少一部分的两个或更多个副本。在步骤103，使用加密密钥对数字信号的每个副本加扰以获得已加扰的数字信号，其中数字信号的每个副本的加密密钥是不同。可选地，在步骤102，在103加扰信号前通过将水印插入到数字信号中以获得有水印的数字信号，其中数字信号的每个副本的水印不同。在步骤104，将数字信号的副本的已加扰的数字信号复用以获得内容流。在步骤105，产生包含用于至少一个加密密钥的密钥数据的授权消息，以使授权消息和内容流的接收器能够获得用于去扰数字信号的副本的解密密钥。在步骤106，将内容流和授权消息发送给一个或多个接收器。
图15示出了由本发明示意性实施例的智能卡实现的方法步骤流程图。本方法的步骤在图11-12的示例中详细描述。在步骤201，智能卡从接收器接收授权消息。在步骤202，解密授权消息。由此获得用于两个或更多个解密密钥和选择数据的密钥数据。在步骤203，从存储器读出指纹向量。在步骤204，将选择数 据与指纹向量匹配以获得匹配结果。在步骤205，使用匹配结果从密钥数据获得解密密钥以使接收器能够从包含数字信号的两个或更多个已加扰的副本的内容流中去扰数字信号的一个副本。
在示例和示意性实施例中对MPEG-2压缩和复用技术以及关联的DVB加扰技术进行了参考。本发明不限于MPEG-2编码格式和DVB，但还可以利用其他技术用于数字音频和视频传输。
通常地，数字电视编码格式通过搜索预定的编码模式使能够在流的随机点开始解码。这种同步点还用于支持实现快速转发和倒带的技巧(trick)模式。同步点代表MPEG-2中PES包的等价物。在解码同步点跟随的基本流后，解码器期待下一个同步点。一般地，解码器忽略具有未知的或丢失的同步点的数据并继续扫描下一个同步点。
如所解释的，本发明使用接收器的错误处理性能来跳过已经用“错误”解密密钥去扰的数字信号的副本。不同接收器中的不同解压缩实现可以利用内容流的不同点处的同步点以找到内容流中下一部分来去扰，例如，PES包的下一个副本或下一个PES包的第一个副本。图16示出了四个接收器中四个不同的解压缩引擎的示例。在时间轴上用垂直线表示用于同一内容流的多个解压缩实现的同步点。
图16示出了用于解压缩引擎E1、E2、E3和E4的同步点的不同序列。在图16的示例中，有三个由所有解压缩引擎E1、E2、E3和E4共同识别的同步点A、B和C。因此同步点A、B和C是所有解压缩实现将同样识别的同步点的共同组的一部分。可以确定这种共同部分用于指定内容压缩编码格式的所有解压缩实现，例如MPEG-2。前端系统可以利用同步点的共同部分的知识。
一般地，根据特定内容压缩编码格式的加扰为传输模式和密钥同步设施做准备。当可以对数字信号的副本加扰和可选地对副本印水印时，这种已存在的密钥传输和同步的基础设施可以用于通知前端系统。这保证内容流的所有接收器能够产生根据本发明的指纹。

Claims (15)

1.一种前端系统(1)，包括：
复制器(12)，被配置成产生第一数字信号的至少一部分的两个或更多个副本；
可选地，一个或多个水印插入模块(13a，13b)，被配置成在每个副本中插入水印以获得所述第一数字信号的有水印的副本，其中每个副本的水印不同；
一个或多个扰码器(14a，14b)，被配置成对每个副本加扰或可选地对每个有水印的副本加扰以获得所述第一数字信号的已加扰的副本，其中每个副本被不同地加扰；以及
组合器(15)，被配置成组合所述已加扰的副本以获得第二数字信号，其中所述已加扰的副本不能被识别为与所述第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。
2.如权利要求1所述的前端系统(1b，1d)，进一步包括一个或多个第一打包器(11a，11b，11c，11d)，被配置成将所述第一数字信号的每个副本打包成数据包，
其中将所述一个或多个扰码器(14c，14d)配置成对每个数据包的有效载荷加扰以获得已加扰的数据包，以及
其中所述组合器包括复用器(15a)，所述第二数字信号包括内容流，所述复用器(15a)被配置成复用所述已加扰的数据包以获得所述内容流。
3.如权利要求2所述的前端系统(1d)，其中所述一个或多个水印插入模块(13c，13d)被配置成将所述水印插入到每个数据包的有效载荷中以获得有水印的数据包，以及
其中所述一个或多个扰码器(14c，14d)被配置成对每个有水印的数据包的有效载荷加扰。
4.如权利要求1所述的前端系统(1f)，进一步包括第一打包器(11e)，被配置成将所述第一数字信号打包成数据包，
其中所述复制器(12a)被配置成产生所述数据包中的一个或多个数据包的两个或更多个副本，
其中所述一个或多个扰码器(14c，14d)被配置成对每个副本的有效载荷加扰以获得所述数据包的已加扰的副本，以及
其中所述组合器是复用器(15a)，所述第二数字信号是内容流，所述复用器(15a)被配置成复用所述已加扰的数据包以获得所述内容流。
5.如权利要求4所述的前端系统(1f)，进一步包括一个或多个水印插入模块(13c，13d)，被配置成将所述水印插入到每个副本的所述有效载荷中以获得所述数据包的有水印的副本，以及其中所述一个或多个扰码器(14c，14d)被配置成对每个有水印的数据包的有效载荷加扰。
6.如权利要求2-5中任一项所述的前端系统(1c，1e，1g)，进一步包括一个或多个第二打包器(16a、16b)，用于将每个数据包打包成一个或多个进一步的数据包，其中每个进一步的数据包包括具有预定义长度的进一步的有效载荷，其中所述一个或多个第二打包器(16a，16b)被配置成：
确定所述数据包的头的头长度，并且如果所述头长度与所述预定义长度不相等或者不是所述预定义长度的倍数，将一个或多个填充位加入到所述头使得所述头长度变成与所述预定义长度相等或者是所述预定义长度的倍数；
确定所述数据包的所述有效载荷的有效载荷长度，并且如果所述有效载荷长度与所述预定义长度不相等或者不是所述预定义长度的倍数，将一个或多个填充位加入到所述有效载荷使得所述有效载荷长度变成与所述预定义长度相等或者是所述预定义长度的倍数；
将所述头分解成具有所述预定义长度的一个或多个头部分；
将所述有效载荷分解成具有所述预定义长度的一个或多个有效载荷部分；并且
将所述一个或多个头部分和所述一个或多个有效载荷部分顺序地放置在所述进一步的数据包的所述进一步的有效载荷中，
其中所述一个或多个扰码器(14e，14f)被配置成对每个进一步的数据包的所述进一步的有效载荷加扰，以及
其中所述复用器(18)进一步被配置成通过所述内容流中的所述第一数字信号的副本将所述进一步的数据包分组。
7.如前述权利更求中任一项所述的前端系统，进一步包括密钥产生器(21)和授权消息产生器(23)，其中所述密钥产生器被配置成向所述一个或多个扰码器(14a，14b，14c，14d，14e，14f)提供一个或多个加密密钥用于对每个副本加扰，并且其中所述授权消息产生器(23)被配置成产生包括所述一个或多个所述加密密钥的密钥数据的授权消息，以使得所述授权消息和所述第二数字信号的接收器能够获得解密密钥，该解密密钥将所述已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他的已加扰的副本去扰成无意义的输出。
8.如权利要求7所述的前端系统，进一步包括选择数据产生器(22)，被配置成产生选择数据，所述选择数据使得所述接收器能够从所述密钥数据中获得解密密钥，并且其中所述所述授权消息产生器(23)进一步被配置成将所述选择数据包含在所述授权消息中。
9.一种用于从如权利要求8所述的前端系统接收第二数字信号和授权消息的接收器(4a)，所述第二数字信号包括第一数字信号的两个或更多个已加扰的副本，其中所述已加扰的副本不能被识别为与所述第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关，所述授权消息包括两个或更多个解密密钥的密钥数据，所述授权消息进一步包括选择数据，所述接收器(4a)包括：
解密器(32)，被配置成从所述授权消息获得所述密钥数据和所述选择数据；
存储器(36)，包括指纹向量；
匹配模块(37)，被配置成将所述选择数据与所述指纹向量匹配以获得匹配结果；以及
密钥选择器(38，39)，被配置成基于所述匹配结果从所述密钥数据获得解密密钥，以使得所述接收器(4a)能够将所述已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出。
10.一种在接收器(4b)中使用的、用于从如权利要求8所述的前端系统接收第二数字信号和授权消息的智能卡(3a，3b)，所述第二数字信号包括第一数字信号的两个或更多个已加扰的副本，其中所述已加扰的副本不能被识别为与所述第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关，所述授权消息包括两个或更多个加密密钥的密钥数据，所述授权消息进一步包括选择数据，所述智能卡包括：
输入模块(31)，被配置成从所述接收器接收所述授权消息；
解密器(32)，被配置成从所述授权消息获得所述密钥数据和所述选择数据；
存储器(36)，包括指纹向量；
匹配模块(37)，被配置成将所述选择数据与所述指纹向量匹配以获得匹配结果；
密钥选择器(38，39)，被配置成基于所述匹配结果从所述密钥数据获得解密密钥，以使得所述接收器(4a)能够将所述已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出。
11.一种条件接入系统(5)，包括如权利要求1-8中任一项所述的前端系统(1，1a，1b，1c，1d，1e，1f，1g)和如权利要求9所述的一个或多个接收器(4a)，和/或如权利要求10所述的一个或多个接收器(4b)和一个或多个智能卡(3a，3b)。
12.一种在如权利要求1-8中任一项所述的前端系统中使用的方法，该方法包括如下步骤：
产生(101)第一数字信号的至少一部分的两个或更多个副本；
在每个副本中可选地插入(102)水印以获得所述第一数字信号的有水印的副本，其中每个副本的所述水印不同；
对每个副本加扰(103)以获得所述第一数字信号的已加扰的副本，其中每个副本被不同加扰；以及
组合(104)所述已加扰的副本以获得第二数字信号，其中所述已加扰的副本不能被识别为与所述第一数字信号的两个或更多个副本中的一个相关。
13.如权利要求12所述的方法，进一步包括如下步骤：
产生(105)包括一个或多个所述加密密钥的密钥数据的授权消息，以使得所述授权消息和所述第二数字信号的接收器能够获得解密密钥，该解密密钥用于将所述已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出；以及
将所述第二数字信号和所述授权消息发送(106)到一个或多个接收器。
14.一种在如权利要求10所述的智能卡中使用的方法，所述方法包括如下步骤：
接收(201)来自接收器的授权消息，所述授权消息包括两个或更多个解密密钥的密钥数据，所述授权消息进一步包括选择数据；
解密(202)所述授权消息以获得所述密钥数据和所述选择数据；
从存储器读取(203)指纹向量；
将所述选择数据与所述指纹向量匹配(204)以获得匹配结果；以及
根据所述匹配结果从所述密钥数据中获得(205)解密密钥，以使得所述接收器能够将数字信号的第一已加扰的副本去扰成有意义的输出，并将所述数字信号的第二已加扰的副本去扰成无意义的输出。
15.一种在接收器中使用的、用于从如权利要求1-8中任一项所述的前端系统的第二数字信号中接收到的两个或更多个已加扰的副本中获得一个副本的错误处理器，其中所述已加扰的副本不能被识别为与所述第一数字信号的所述两个或更多个副本中的一个相关，所述接收器被配置成使用解密密钥对所述两个或更多个已加扰的副本去扰，以由此将所述已加扰的副本中的一个去扰成有意义的输出，并将所有其他已加扰的副本去扰成无意义的输出，并且其中所述错误处理器被配置成丢弃所述无意义的输出。
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