CN103686163A - 移动通信程序中音频视频数据的加密方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种移动通信程序中音频视频数据的加密方法，其中是为在对多媒体流进行编码后，在多重化时如果是视频流，就判断有关视频流是否是工图像，如果以上判断结果认为有关视频流为工图像，就执行加密，在对加密后的工图像视频流、音频流和不加密的视频流组合后，作为变调和传送的信号，在卫星电视传送数据中作为使用只对工图像进行加密的加密方式，它就能有效地运行接收付费卫星电视的移动通信系统中的接收控制系统，方便生活中收费电视的控制。

Description

移动通信程序中音频视频数据的加密方法

技术领域

本发明涉及数据的加密方法，具体涉及一种移动通信程序中音频视频数据的加密方法。

背景技术

数字式卫星电视在利用数字技术的情况下，它的一个服务频道相当于五个模拟频道的输送量，而且它还可以提供较高的音质和画质，也可以实现双方服务并且可以与因特网相连，所以它具有广阔的前景。数字式电视机顶盒产业是以美国、欧洲为中心的，但由于中东、亚洲等地也采用了数字式卫星电视，所以数字式卫星电视的应用出现了强劲的增长势头。

数字式卫星通信主要是被付费电视产业者所主导，数字式电视机顶盒市场在付费电视中直接购买的付费电视中也占很大的比重，从技术层面上看，数字式电视机顶盒是把放送局方面的模拟内容进行编码，并对数字化的发送信号解码，并通过卫星、电缆和地波等方式，使在广大观众的普通电视上可以收看到模拟电视信号的功能。由于这一过程是经过一个复杂的过程，所以广播局为提供多种广播的技术性问题是很难解决了。

首先由于电视标准的问题，世界上绝大多数的广播局都把所谓的数字式电视广播(DVB)的欧洲标准和美国的数字式通讯卫星服务(DSS)作为自己的行业标准，在付费电视中，只有申请者才能得到服务信号的有条件的接收系统(CAS)技术支持，目前，中世纪花园、NDS、VIACCESS等十余家公司均在竞争这一行业。

数字式电视广播公共界面(DVB-C1)以CAS服务为主导、在以欧洲为中心的各国的数字式付费电视服务部门，它们独自对CAS进行开发和完善，并独自开发出更多的功能，以给消费者提供更多的服务，他们认为有统一的标准是非常必要的，1996年欧洲电学技术标准化委员会(CENELEC)通过了DVB-CI说明书的EN50221，使统一的标准走上正轨。

但是这却遭到已有的CAS业主的反对，因为从新统一的规定上看，它一方面收录了大部分的已有的标准，一方面对追加的附加功能保留追加权。

正如CAS所言及的，从数字式卫星电视专用的数字式电视机顶盒的接收控制装置上看，它承担了数字式卫星电视的付费接收功能。特别是由于CAS对基本付费频道及PPV进行同时支援，因此卫星电视接收机装置所占价格比重仅为全部价格中的15％。为保护电视用内容，把MPEG2数据包加密化传送，只有通过接收机对此进行解读，收视者才能看到电视内容。

具有这种解读功能的只有在PCMCIA槽内插入特定的卡才能实现收视。这种卡就被称作公共界面(C1)型电视机顶盒。另外，在主机的CPU上以OS设备驱动器上以中间包的形态来实现的被称作为嵌入式CAS型数字式电视机顶盒。

最近，便携式市场急速发展，手机上已具有VOD、照相、摄像等功能。特别是通过手机可以实现VOD和收看电视节目。最近被称作PMSB的能接收卫星电视的可视服务也进入到商用步骤。但是，由于内容是多元化的，而且目前的可视内容只为特定使用者服务，这是一种现实。

一种方案是使用只对特定人群有效方式，这种方式为作为传送解码数据，只许有权使用的用户才能收看到电视图像的一种特殊的装置，它只有用编码器进行变调并附加特定的解码器的接收机来实现的，如果没有这种接收机就不能看到电视图像。

控制接收的接收数据只在通过数据解码才能看到本来的节目。由于目前最基本的卫星电视是以多频道付费电视为中心的商业电视放送，因此只有支付费用的接收者才可以看到特定的电视节目的控制接收系统是很有必要的。在利用目前的数字电视机顶盒来接收卫星电视的系统中，所使用的控制接收方法是全部解码方式。即对所有的数据全部解码，并利用电视机顶盒的解码器进行解码以收看节目。

但是，利用如上所述的目前的控制接收系统，在手机等移动通信终端机上接收卫星电视节目的情况下，接收机中对全部解码的数据进行解码就会导致手机死机的问题。

另外，利用全部解码方式的控制接收方式，在移动通信终端机上使用会导致主CPU要有更多的程序和内存，这也不适用于移动通信终端机。

发明内容

本发明的目的是提供在卫星电视传送数据中，只对I图像视频数据进行解码，并在接收付费电视的移动系统中有效地运行接收控制系统的移动通信系统中的音频视频数据加密方法。

为了实现上述目的，从本发明所采用的技术方案是：

移动通信程序中音频视频数据的加密方法：对多媒体流进行编码后，如果做成多重化的视频流，有关视频流就会判断是否是I图像，并把有关判断结果和相关视频流进行I图像处理并执行加密程序，以上被加密的I图像视频数据、音频数据和不进行加密的视频数据进行组合后，对其进行变调和传送，这就是本发明所提供的装置。

以上第1图像是以能解码的电视信号为基础。以上多媒体流包括音频流和视频流，视频流由I图像、B图像、P图像组成的混合模式。如果视频流不是I图像就不对其进行加密。

通过上述的说明并根据本发明在卫星电视传送数据中作为只对I图像进行加密的部分加密方式，它能够有效地运行接收付费电视的移动通信系统中的接收控制方法，因此本发明就是提供这种移动通信系统中的数据加密方法。

另外，根据本发明由于在已有的系统中，利用数字式电视机顶盒对全部加密的数据进行反加密的方式，在移动通信终端机上对这些均不能进行处理，所以我们就提供了以部分加密方式在手机终端机上可以接收到电视节目的移动通信系统中的数据加密方法。

附图说明

下面将参照附图对本发明进行详细说明。

图1是依据本发明实例的数字式卫星电视的控制接收的流程图：

图2是对依据本发明实例的发射机的构成进行概念展示的流程图；

图3是依据本发明实例的接收机的构成进行概念展示的流程图；

图4是依据本发明实例的部分加密方法的流程图。

具体实施方式

图1是依据本发明实例的数字式卫星电视的控制接收的流程图。图2是对依据本发明实例的发射机的构成进行概念展示的流程图。图3是依据本发明实例的接收机的构成进行概念展示的流程图。

参照图1，数字式卫星电视的控制接收系统由发射机100、接收机110构成。发射机100对压缩的视频、音频流进行加密，并和服务信息及接收控制信息一起把他们变成输送流，并通过网络向接收机110传送。

接收机110利用从发射机100处传送的接收控制信息和IC卡上的安全信息来决定流的哪一部分可作为视频播放并执行对必要的部分的加密。

对于发射机100下面参照图2进行详细说明。

参照图2发射机由程序表200、控制接收系统210、接收者数据库215、编码器220、多重化部230、变调部240、传送部250等构成。

以上程序表200把服务信息传送给多重化部230，再把程序信息传送到控制接收系统210。接收控制系统210把包括对各程序的接收者的收视权限信息等的EMM、程序的控制接收信息、ECM、对电视信号进行解码的命令信息等传送给多重化部230。

编码器220由视频编码器222、音频编码器224构成。它执行有关数据的编码并传送给多重化部230。多重化部230对从接收控制系统210处传送的ECM和从编码器220处传送的视频、音频数据进行多重化处理。

在多重化部230中有解码器235，利用从接收控制系统210处传送的CW对以上多重化的数据进行加密。

解码器235只对编码器220传送的视频数据中的I图像进行加密。变调部240对从多重化部230处传送的信号进行变调后，通过传送部250向接收机传送。即变调部240对从多重化部230处传送的音频数据和加密的I图像视频数据和不加密的视频数据进行组合并执行变调。接着，变调部240通过传送部把变调的数据传送到接收机。对接收机参照图3进行说明。

参照图3接收机包括：数据接收部300、CDM/FEC310、适配器(ChannalAdaptor，以下简称CA)部320、解码器330和输出部340。

数据接收部300包括对接收的高周波变调电视信号进行周波数同调的调谐器，对根据调谐器同调的高周波变调电视信号进行复调并对把从变调电视信号处的原来的电视流信号进行检索的复调器。

CDM/FEC310对从数据接收部300处传送的数据进行错误检验。CA部320在CDM/FEC310处传送的传送流中执行EMM、ECM硬件。

另外，CA部320对从CDM/FEC310传送的传送流是否解码进行检测并执行解码。

CA部320根据发射机的多重化部进行合成单一的频道并把传送的复合信号进行视频和音频数据的分离。

解码器330对从CA部320处传送的数据进行解码并通过输出部进行输出。

接收机利用定义的有限进入(CAT)所分配的标志包(PID)来寻找命令管理信息(EMM)流，并利用分配于有关接收者的EMM和程序表格(PMT)的PID对命令控制信息(ECM)流的有关程序的ECM进行提取处理。把收视者的程序和有关的ECM的控制接收特性与IC卡内存储的收视资格信息进行比较以对收视资格进行确认。如果确认接收者有收视资格，IC卡就会再现加密时使用的控制口令(CW)，接收机并对有关程序和有关的数据流进行反加密。

以上反加密的数据流在解码后，通过输出部输出。使用反加密的卡是用来区别各数据流的。以数据包ID为基础，在普通接收机中，一个传送的数据流内的数据包的ID是唯一的，在多路分配器和滤波器内根据特定硬件规则，检索所有的数据包或如果发现满足所有硬件规则的数据，则在数据包中提取数据并把提取的数据存储在FIFO缓冲器内并在中间处理器中进行处理。在音频视频编解码器中对输入的数据流进行解码并输出音频视频信号。

这里反加密分为硬件反加密和软件产反加密两种方式。在软件反加密的情况下，必须进行部分加密，如果不这样做，在反加密中CPU的检测功能就会降低。在论述解码方式之前，首先要介绍一下MPEG图像的构成。在MPEG中，图像是以规定单位进行处理的，图像在符号化的单位中分帧式图像和场式图像两种。以帧式单位来符号化的就叫做帧式图像，以场式单位来符号化的就叫做场式图像。

图像最多分三种类型：第一是I图像，是不使用时间压缩技术而是使用空间压缩技术压缩的，由于其不使用时间压缩，就可防止因时间上的累积而产生错误，由于不使用动作预测，所以它比其他图像在符号化时能产生出更多的比特数，另外由于不使用时间性的压缩，由于有单独的复号化的功能，因此可以作为可任意调阅的图像。第二是P图像，参照最近的I图像或P图像由于使用了动作推定，所以产生的比特数就小。第三是B图像，作为可双方向预测符号的图像，不仅是顺时针而且在逆时针上也可推测，这样就可方便周密地进行推测了。

B帧具有以前的I或P帧和B帧以后的I或P帧的总差值，因此如果使用B帧就可得到较高的压缩率。

MPEG视频是这三种图像的混合模式，I图像的比率约为2-4％，但是I图像是形成其他符号化的图像的参照图像。因此在移动通信终端机上接收付费卫星电视节目的情况下，代替所有加密方式的只有I图像和加密的部分图像。部分加密作为只对数据的部分加密，根据标准部分加密化的灵活取样方式，虽然只对所有数据的约10％进行加密，但是在只有I图像进行加密的情况下，由于只是对全部数据的2-4％进行加密，所以在接收机上必须反加密的数据的量就减少到全新的高度。这对在移动通信终端机上有效实现控制接收系统是很有作用的。

图4是依据本发明实例的部分加密方法的流程图。参照图4，发射机在对多媒体数据流进行编码后进行多重化，步骤S400，以上多媒体数据流就是音频视频流，此时在视频流中，它是I图像、B图像、P图像以规定数目进行组合的混合模式。在400的步骤后，发射机在判断是否是视频流，步骤S402，在视频流拘情况下，就判断此视频流是否是I图像，步骤S404，步骤S404的判断结果为：如果有关视频流为I图像，发射机就执行为有关的I图像进行加密，步骤S406，如果步骤S404的判断结果为：有关视频流不是I图像，发射机就不执行有关的加密操作，步骤S408。接着，发射机在对音频数据即加密的I图像视频数据、不加密的视频数据进行组合变调后，步骤S410，对变调的数据进行传送，步骤S412。

接收机接收从卫星上传来的数据并对加密的数据进行反加密，接收机只对全部视频帧中的I图像进行反加密，因此这与全部加密的数据相比，反加密只占其全部的2-4％，另外即使对B图像或P图像不进行加密，而只对I图像进行加密，因为没有参照的图像，所以接收机也不可能进行解码，因此在控制上就不会出现问题。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (2)

1.移动通信程序中音频视频数据的加密方法，其特征在于，包括：

(1)对多媒体流进行编码后，如果做成多重化的视频流，有关视频流就会判断是否是I图像的步骤；

(2)如果判断结果是I图像就进行加密的步骤；

(3)以上被加密的I图像视频数据音频数据及不进行加密的视频数据进行组合后，对其进行变调和传送的步骤；

(4)在I图像利用解码的电视信号进行解码的命令信息进行加密的步骤。

其中，所述视频流是I图像、B图像、P图像以规定的标准进行组合，所述视频流不是I图像就不进行加密。

2.根据权利要求1所述的移动通信程序中音频视频数据的加密方法，其特征在于：所述多媒体数据流包括音频流和视频流。

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