CN102595197B

CN102595197B - 传输流的保护方法及装置

Info

Publication number: CN102595197B
Application number: CN201210018195.3A
Authority: CN
Inventors: 徐继明; 黄尹; 韩鹏一
Original assignee: Sumavision Technologies Co Ltd
Current assignee: Beijing Digital Video Payment Technology Co ltd
Priority date: 2012-01-19
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2014-10-01
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: CN102595197A

Abstract

本发明公开了一种传输流TS的保护方法及装置，该方法包括：将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端；在接收端对TS进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密。通过运用本发明，解决了相关技术中无法在TS中嵌入能兼容现有CAS机制的DRM信息的问题，进而不仅可以在TS中嵌入DRM信息，还可以使得同一个TS流中的DRM保护机制能兼容现有CAS机制，提升了系统的性能。

Description

传输流的保护方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种传输流(Transfer System，简称为TS)的保护方法及装置。

背景技术

相关技术中，对于TS的保护，大多采用了条件接收系统(Condition Access System，简称为CAS)机制，即对于TS流的每个负载进行加扰，其中，加扰所使用的密钥，即加密控制字(Control Word，简称为CW)通过授权控制信息(Entitlement Checking Message，简称为ECM)以广播方式下发给终端。而数字版权管理技术(Digital Rights Management，简称为DRM)技术是需要将加密所使用的密钥通过其他途径(称之为授权许可证)传递给终端。由于加密控制字的一个密钥重复使用次数太多，会增加被破解和共享的风险，所以加密控制字需要按照一定的时间间隔进行变化，例如10秒，因此不可能通过DRM中的授权许可证直接将加密密钥传输给终端。

现在视频保护领域，DRM正逐步发展，其需求也越来越旺盛。然而，现在视频格式还主要以TS为主，例如，实时视频、高清点播视频等。另一方面，在TS流保护领域，CAS无疑已经能很好的完成了直播视频的保护，然而，CAS却不能很好的保护点播、时移、下载等新的视频业务场景。DRM技术能很好这些新的业务场景，但却由于CAS已经相当普及，运营商不可能突然使用DRM替代CAS。然而，在其他DRM规范中，无法在TS中嵌入DRM信息，以使得同一个TS流中的DRM保护机制能兼容现有CAS机制。

发明内容

本发明提供了一种TS的保护方法及装置，以至少解决相关技术中无法在TS中嵌入能兼容现有CAS机制的DRM信息的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种TS的保护方法，包括：将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端；在接收端对TS进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密。

优选地，将DRM授权控制信息DCM或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中之前，还包括：将CW加密以生成ECM和/或将CW加密并加入DRM信息以生成DCM。

优选地，将CW加密并加入DRM信息以生成DCM，包括：使用DRM的权利密钥加密CW得到CW密文，并在CW密文中加入DRM信息以生成DCM。

优选地，CW密文包括奇周期CW密文和偶周期CW密文。

优选地，将DRM授权控制信息DCM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端，包括：将DCM封装在TS包中，其中，TS包包括：TS包头、DCM数据和填充字段；通过传输网络将TS包传输至接收端。

优选地，如果DCM的长度超过1个TS包负载最大容量，则将DCM封装在多个TS包中。

优选地，DCM数据至少包括以下字段之一：DCM表标识ID、预留字段、当前段号、最后段号、段长度、时间、描述字段和完整性验证码。

优选地，描述字段至少包括以下之一：内容信息描述、加密密钥描述、DRM信息描述、加密参数描述和扩展信息描述。

优选地，描述字段至少包括以下之一：描述字段标识、描述字段长度、内容相关信息、内容加密方法、DRM相关信息、密钥加密方法、加密参数、奇加密密钥密文、偶加密密钥密文、扩展信息和完整性验证码。

优选地，在接收端对TS进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密，包括：根据TS包头中的不同类型值过滤出包含DCM的TS包和包括ECM的TS包；接收端根据自身的解密能力选择提取出DCM或ECM，并根据DCM或ECM解密出CW；根据CW对TS进行解密。

根据本发明的另一方面，提供了一种TS的保护装置，包括：数据加扰模块，用于将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端；TS过滤模块，用于对接收到的TS进行过滤以得到DCM和/或ECM；DRM解密控制模块和/或CAS解密控制模块，其中，DRM解密控制模块用于根据DCM解密出加密控制字CW，CAS解密控制模块用于根据ECM解密出CW；数据解扰模块，用于根据CW对TS进行解密。

优选地，上述装置还包括：DRM加密控制模块和/或CAS加密控制模块，其中，DRM加密控制模块用于将CW加密并加入DRM信息以生成DCM，CAS加密控制模块用于将CW加密以生成ECM。

通过本发明，采用将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并在对端接收到该TS后对其进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密的方法，解决了相关技术中无法在TS中嵌入能兼容现有CAS机制的DRM信息的问题，进而不仅可以在TS中嵌入DRM信息，还可以使得同一个TS流中的DRM保护机制能兼容现有CAS机制，提升了系统的性能。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据本发明实施例的传输流TS的保护方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的传输流TS的保护装置的结构框图一；

图3是根据本发明实施例的传输流TS的保护装置的结构框图二；

图4是根据本发明优选实施例的传输流TS的保护装置的结构示意图；以及

图5是根据本发明优选实施例的将组包的DCM封装在TS流中的字段分配示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

基于相关技术中无法在TS中嵌入能兼容现有CAS机制的DRM信息的问题，本发明实施例提供了一种TS的保护方法，如图1所示，是根据本发明实施例的传输流TS的保护方法的流程图，该方法包括：

步骤S102，将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端；

步骤S104，在接收端对TS进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密。

通过本发明实施例，采用将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并在对端接收到该TS后对其进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密的方法，解决了相关技术中无法在TS中嵌入能兼容现有CAS机制的DRM信息的问题，进而不仅可以在TS中嵌入DRM信息，还可以使得同一个TS流中的DRM保护机制能兼容现有CAS机制，提升了系统的性能。

将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中之前，还可以将CW加密以生成ECM和/或将CW加密并加入DRM信息以生成DCM。在实施过程中，将CW加密可以生成以下之一，包括ECM、DCM、ECM和DCM。根据上述生成的信息执行后续步骤。

在步骤S102执行的过程中，当将CW加密并加入DRM信息以生成DCM时，可以对其进行处理，该处理过程可以包括：使用DRM的权利密钥加密CW得到CW密文，并在CW密文中加入DRM信息以生成DCM。其中，CW密文可以包括奇周期CW密文和偶周期CW密文。如果TS流内容不分奇偶周期加密，则该字段可以固定为某一个值，例如，该字段可以定义为12。

在将DRM授权控制信息DCM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端的过程可以包括：将DCM封装在TS包中，其中，TS包可以包括：TS包头、DCM数据和填充字段；通过传输网络将TS包传输至接收端。其中，DCM数据至少可以包括以下字段之一：DCM表标识ID、预留字段、当前段号、最后段号、段长度、时间、描述字段和完整性验证码；其中，DCM数据的预留字段该字段保留用于其他用途；当前段号：指示当前段在DCM包所处的段号；最后段号：指示DCM所分的段中，最后一段的段号；段长度：指示当前段的长度；时间：指示该DCM包生成的时间；描述字段：0个或多个，其中包括DRM所必须的信息，其中的描述字段在后续定义；完整性验证码：用于验证该DCM包的完整性。

其中，描述字段至少可以包括以下之一：内容信息描述、加密密钥描述、DRM信息描述、加密参数描述和扩展信息描述。在实施过程中，对描述字段还可以进一步划分，描述字段还可以包括描述字段标识、描述字段长度、内容相关信息、内容加密方法、DRM相关信息、密钥加密方法、加密参数、奇加密密钥密文、偶加密密钥密文、扩展信息和完整性验证码等，实施时，可以至少包括其中一种描述字段。

对描述字段的相关信息用途进行划分，可以分为如下情况：描述字段标识，用于标识该描述字段种类的标识；描述字段长度，指示该描述字段的长度；内容相关信息，标识该DRM所保护的内容的相关信息，可以包括内容标识符、内容名称、内容地址等；内容加密方法，标识该DRM所保护的内容所使用的加密算法；DRM相关信息，标识所使用的DRM相关信息，可以包括DRM种类、版本、权利颁发机构信息(名称、地址、标识等)等；密钥加密方法，标识加密内容加密密钥所使用的加密算法；加密参数，包括初始化向量、填充方式等奇加密密钥密文：奇加密密钥密文，用于奇加密周期所使用的加密密钥的密文；偶加密密钥密文，用于偶加密周期所使用的加密密钥的密文；扩展信息，可以包括用户自定义的扩展信息；其他信息，其他DRM机制所必须的信息；完整性验证码，用于验证描述字段的完整性。

在将DCM封装在TS包的过程中，如果DCM的长度超过1个TS包负载最大容量，则将DCM封装在多个TS包中。在此步骤的执行过程中，未对DCM的长度进行限制，其长度可为任意值，在封装的过程中，如果DCM的长度超过1个TS包负载最大容量，则将其封装进多个TS包中，例如，DCM的长度为15，而1个TS包负载最大容量为6，则将长度为15的DCM封装进3个TS包中，不足一个TS包也可以封装成一个TS包。该封装过程灵活，提升了系统的性能。

在接收端对TS进行过滤，根据过滤出的DCM或ECM解密出加密控制字CW，并根据CW对TS进行解密的过程可以包括如下处理：根据TS包头中的不同类型值过滤出包含DCM的TS包和包括ECM的TS包；接收端根据自身的解密能力选择提取出DCM或ECM，并根据DCM或ECM解密出CW；根据CW对TS进行解密。在实施过程中，对端可以根据自己的能力选择提取哪种信息进行解密。如果终端提取到DCM和ECM，则终端可以选择对其中的一种进行解密，例如，终端具有对DCM解密的能力，则可选取对DCM进行解密；若终端只提取到DCM或ECM，则终端可以提取到的一种来进行解密。该解密过程可以根据终端的能力来进行选择，采用不同的保护方案进行解密，对终端来说进一步提升了系统的灵活性，提高了用户体验。

本发明实施例还提供了一种传输流TS的保护装置，如图2所示，是根据本发明实施例的传输流TS的保护装置的结构框图一，该装置包括：数据加扰模块10，用于将DRM授权控制信息DCM和/或CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将TS发送至接收端；TS过滤模块20，与数据加扰模块10耦合，用于对接收到的TS进行过滤以得到DCM和/或ECM；DRM解密控制模块30和/或CAS解密控制模块40，分别与TS过滤模块20和数据解扰模块50耦合，其中，DRM解密控制模块30用于根据DCM解密出加密控制字CW，CAS解密控制模块40用于根据ECM解密出CW；数据解扰模块50，与TS过滤模块20耦合，用于根据CW对TS进行解密。

如图3所示，是根据本发明实施例的传输流TS的保护装置的结构框图二，上述装置还可以包括：DRM加密控制模块32和/或CAS加密控制模块42，分别与数据加扰模块10耦合，其中，DRM加密控制模块32用于将CW加密并加入DRM信息以生成DCM，CAS加密控制模块42用于将CW加密以生成ECM。

优选实施例

本优选实施例对上述方法及装置结合进行说明，如图4所示，是根据本发明优选实施例的传输流TS的保护装置的结构示意图，该装置包括：

DRM加密控制模块，用于生成CW并加密，加入DRM必要信息，生成DRM授权控制信息(DCM)，并发送给数据加扰模块；

CAS加密控制模块：用于生成CW，并将CW加密生成ECM发送给数据加扰模块；

数据加扰模块，位于数据发送端，用于业务数据进行加扰，并将ECM或DCM嵌入到业务数据中；

TS过滤器模块，用于根据TS包头中不同类型值，过滤不同的TS包，并发送给对应的处理模块；

DRM解密控制模块，用于接收DCM，通过必要的DRM信息解密出CW，并将CW发送给数据解扰模块；

CAS解密控制模块，用于接收ECM，解密出CW，并将CW发送给数据解扰模块；

数据解扰模块，用于根据CW对TS流进行解密，现在一般在机顶盒芯片中进行。

上述TS密流经过传输网络进入TS过滤模块，其中，传输网络，可以是IP网络，或者HFC网络等。

下面进一步介绍本优选实施例中的定义内容，该内容包括：定义DCM消息内容；定义DCM消息嵌入TS方式。

DCM消息定义需要遵守原TS封包规定，则DCM消息内容定义包括：

1)封装DCM的TS包格式

TS封装时，DRM所必须的信息将作为DCM包被封装在TS包中，具体信息定义在后续章节中。包含DCM包的TS包格式如表1所示：

表1

TS包头

DCM数据

填充字段

TS包头：4个字节的TS包头；DCM数据：具体格式见后续章节定义；填充字段：使用任意数值填充至TS包长度。

DCM封装的TS包，其PID值在PMT表中定义，定义时不应该定义[ISO/IEC 13818-3]规范中定义的保留值(0x0000-0x001F、0x1FFF)，以及PMT表中已经存在的PID值

2)DCM格式定义

DCM中采用与DVB PSI信息表类似的格式，如果DCM数据的长度超过1个段，则将数据分别封装在多个段中。其中，DCM中可以包括如下内容：

DCM表标识ID，定义以后，分别对应偶加密周期和奇加密周期(如果TS流内容不分奇偶周期加密，则该字段固定为某一个值)；预留字段：该字段保留用于其他用途；当前段号：指示当前段在DCM包所处的段号；最后段号：指示DCM所分的段中，最后一段的段号；段长度：指示当前段的长度；时间：指示该DCM包生成的时间；描述字段：0个或多个，其中包括DRM所必须的信息，其中的描述字段在后续定义；完整性验证码：用于验证该DCM包的完整性。

3)描述字段

DCM的描述字段中，可以包括内容信息描述、加密密钥描述、DRM信息描述、加密参数描述和扩展信息描述。

描述内容可以按照种类不同而分别放入不同的描述字段，每个描述字段有独特的描述字段标识。其中，描述字段可以包括如下内容：

描述字段标识：用于标识该描述字段种类的标识；描述字段长度：指示该描述字段的长度；内容相关信息：标识该DRM所保护的内容的相关信息，可以包括内容标识符、内容名称、内容地址等；内容加密方法：标识该DRM所保护的内容所使用的加密算法；DRM相关信息：标识所使用的DRM相关信息，可以包括DRM种类、版本、权利颁发机构信息(名称、地址、标识等)等；密钥加密方法：标识加密内容加密密钥所使用的加密算法；加密参数：包括初始化向量、填充方式等；奇加密密钥密文：奇加密周期所使用的加密密钥的密文；偶加密密钥密文：偶加密周期所使用的加密密钥的密文；扩展信息：可以包括用户自定义的扩展信息；其他信息：其他DRM机制所必须的信息；完整性验证码：用于验证描述字段的完整性。

4)DCM封装示例

下面在本优选实施例中，将描述如何将组包的DCM封装在TS流中的一个示例。如图5所示，DCM表被封装在两个TS包的负载中，每个TS包都包括TS包头、TS负载和TS填充。被封装在两个TS包中的DCM表均包括表标识ID、保留、段长度、当前段号、最后段号、DCM描述及校验值等字段。

其中，第一个TS包中的DCM描述字段包括内容信息描述、加密密钥描述和DRF信息描述。第二个TS包中的DCM描述字段包括加密参数描述和扩展信息描述。即，DCM信息描述字段被分为2段，终端必须收齐2个TS包才可以进行解密操作。

下面结合图4和图5对本优选实施例的流程进行说明：

(1)在本优选实施例中，设置本周期为奇周期。DRM加密控制模块的处理流程如下：

接受数据加扰模块生成的CW；使用DRM的权利密钥加密CW，得到该周期CW密文；连同偶周期CW密文一起，按照上述格式，加上DRM必要信息，生成包含DCM的TS包；如有必要，可以将DCM分段，生成多个包含DCM的TS包；将包含DCM的TS包发送给数据加扰模块，数据加扰模块将其插入到TS流中，并发送。

(2)DRM解密控制模块的处理流程可以包括：DRM解密控制模块设置TS过滤器，使其将包含DCM包的TS包过滤并发送给DRM解密控制模块；DRM解密控制模块接收TS过滤器过滤出的TS包；DRM解密控制模块判断该TS包正确性，并判断是否已经收齐DCM的所有分段，如没有则等待直至收齐DCM所有分段；DRM解密控制模块从TS包中提取DRM所需信息；DRM解密控制模块按照DRM流程获取用于解密CW的加密密钥；DRM解密控制模块根据奇偶周期解密对应的CW，并设置给数据解扰模块；数据解扰模块解密TS流。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：

通过本发明各实施例，最大限度的利用现有CAS系统设备，例如数据加扰模块、数据解扰模块，且有效的向TS包中加入足够的DRM信息，使得能使用DRM手段保护TS流，还能与CAS加扰并存，可以向同一个TS流中既插入ECM，又插入DCM，终端根据自己的能力，采用不同的保护方案解密，提升了系统的性能，同时提高了用户体验。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种传输流TS的保护方法，其特征在于，包括：

将数字版权管理技术DRM授权控制信息DCM和条件接收系统CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将所述TS发送至接收端；

在所述接收端对所述TS进行过滤，根据过滤出的所述DCM或所述ECM解密出加密控制字CW，并根据所述CW对所述TS进行解密；

在将DRM授权控制信息DCM和CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中之前，还包括：将所述CW加密以生成所述ECM和将所述CW加密并加入DRM信息以生成所述DCM；

其中，将所述CW加密并加入DRM信息以生成所述DCM，包括：使用所述DRM的权利密钥加密所述CW得到CW密文，并在所述CW密文中加入DRM信息以生成所述DCM，其中，所述CW密文包括奇周期CW密文和偶周期CW密文；

在所述接收端对所述TS进行过滤，根据过滤出的所述DCM或所述ECM解密出加密控制字CW，并根据所述CW对所述TS进行解密，包括：根据所述TS包头中的不同类型值过滤出包含DCM的TS包和包括ECM的TS包；所述接收端根据自身的解密能力选择提取出所述DCM或所述ECM，并根据所述DCM或ECM解密出所述CW；根据所述CW对所述TS进行解密。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将DRM授权控制信息DCM嵌入到加扰的TS中，包括：

将所述DCM封装在TS包负载中，其中，所述TS包包括：TS包头、TS包负载和填充字段。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述DCM的长度超过1个TS包负载最大容量，则将所述DCM封装在多个TS包中。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述DCM数据至少包括以下字段之一：

DCM表标识ID、预留字段、当前段号、最后段号、段长度、时间、描述字段和完整性验证码。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述描述字段至少包括以下之一：

内容信息描述、加密密钥描述、DRM信息描述、加密参数描述和扩展信息描述。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述描述字段至少包括以下之一：

描述字段标识、描述字段长度、内容相关信息、内容加密方法、DRM相关信息、密钥加密方法、加密参数、奇加密密钥密文、偶加密密钥密文、扩展信息和完整性验证码。

7.一种传输流TS的保护装置，其特征在于，包括：

数据加扰模块，用于将DRM授权控制信息DCM和CAS授权控制信息ECM嵌入到加扰的TS中，并将所述TS发送至接收端；

TS过滤模块，用于对接收到的所述TS进行过滤以得到所述DCM和所述ECM；

DRM解密控制模块，用于根据所述DCM解密出加密控制字CW；

CAS解密控制模块，用于根据所述ECM解密出所述CW；

数据解扰模块，用于根据所述CW对所述TS进行解密；

所述装置还包括；DRM加密控制模块，用于将所述CW加密并加入DRM信息以生成所述DCM；CAS加密控制模块，用于将所述CW加密以生成所述ECM；

其中，所述DRM加密控制模块包括：控制字解密模块，用于使用所述DRM的权利密钥加密所述CW得到CW密文，并在所述CW密文中加入DRM信息以生成所述DCM，其中，所述CW密文包括奇周期CW密文和偶周期CW密文；

所述装置还包括：过滤模块，用于根据所述TS包头中的不同类型值过滤出包含DCM的TS包和包括ECM的TS包；提取模块，用于所述接收端根据自身的解密能力选择提取出所述DCM或所述ECM，并根据所述DCM或ECM解密出所述CW；控制字解密模块，用于根据所述CW对所述TS进行解密。