CN1305674A - 加扰数字数据的记录 - Google Patents

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Abstract

一种用于传输和记录数字数据的系统,它包含一个用于准备和传输连同至少一个加密的控制字加扰的数字数据的传输装置(6)和一个用于接收并在数字支持介质(43)上记录加扰的数字数据以及加密的控制字的数字记录装置(41),数字记录装置(41)进一步包括一个适用于解密控制字并在此后的回放期间解扰数字数据的存取控制单元(42)。本发明特别－但不仅仅是－适用于对要在微型盘式输入机(41)上记录的加扰音频数据的传送。

Description

加扰数字数据的记录
本发明涉及一种用于传输和记录加扰的数字数据(例如广播音频和/或视频数据)的方法与装置。
加扰或加密数字数据的传输是收费电视系统的领域中众所周知的，在这种系统中，通常由卫星向多个订户广播加扰的声像信息，每个订户拥有一个解码器或接收器/解码器，它能解扰所播送的节目，供随后观看。
在用于付费电视的典型的条件接入系统中，加扰的数字数据与用于解扰该数字数据的控制字一起传输，控制字本身由第一密钥加密并以加密的形式在ECM报文中传输。加扰的数字数据和加密的代码字由解码器接收，解码器拥有先对加密的控制字解密再解扰所传输数据所必需的第一密钥的等效密钥。控制字一般每隔10-15秒就改变。付费订户每月将收到一次EMM消息，内含为能观看广播节目而对加密控制字进行解密所必需的使用密钥。
随着数字技术的出现，传输数据的质量提高了许多倍。与数字数据相关的特有问题在于数字数据容易复制。如果通过模拟链路(例如“Pertitel”链路)传送解扰的节目供观看和由标准VCR录制，质量依然不比标准模拟盒式磁带录制的更高。这种记录被用来作为制作盗版副本的母带的风险因此并不大于从商店购买的模拟盒式磁带被用作盗版母带的风险。
相反，通过直接数字链路传送到新一代数字记录设备(例如DVHS录像机)的任何解扰的数字数据，质量都是与原始传输的节目的质量相同的。因此复制任意次数都不会降低图像和声音的质量。所以存在着相当大的用该解扰数据作为主记录来制作盗版副本-另外的数字副本或者甚至是模拟的VHS副本-的风险。
代表最相近的技术水平的专利PCT/US97/07981文件中，披露了一种版权控制系统，其中在广播节目中添加了授权信息。接收器/解码器根据这个信息来决定是否记录节目，节目通常是以明码记录在录像带上的。该系统与常规条件接入系统并行运行，在所有实施例中，所传输的加扰节目在被记录之前要在解码器中解扰。
EP0763936披露了另一种版权控制系统，还是采用与常规接入控制系统并行的授权信息系统。为了允许在预订月份结束(使用密钥随后改变)后再播放加扰的记录，系统将该月的EMM信息存储在解码器的智能卡中。这导致智能卡中严重的信息存储问题。
本发明的一个目的是实现传输和记录数据的安全系统，它允许对传输数字数据的授权记录，同时最小化由非授权第三方制作这种记录的盗版副本的风险并避免已知系统中的问题。
本发明提供一种用于传输和记录数字数据的系统，它包含一个适合准备和传输至少一个由第一密钥加密的控制字以及由该控制字加扰的数字数据的传输装置，特征在于，进一步包含一个用于接收并在数字支持介质(digital support)上记录所传输的加扰数字数据以及加密的控制字的数字记录装置，数字记录装置进一步包括一个适合解密控制字并在此后的回放期间解扰数字数据的存取控制单元(access control unit)。
这样，所考虑的数据将被按传输时的加扰形式直接记录在数字支持介质上，并且此后只有连同该记录设备和相关的存取控制单元一起才能使用，由此提供一种用于记录同时又避免了已知方法中的问题的安全系统。
存取控制单元可以永久性地集成在记录设备中。然而在有些实施例中，可以考虑将存取控制单元放置在分立的模块中，例如作为能插入记录设备中的SIM卡上的智能卡，以便在回放时对所记录数据解密和解扰。
尽管记录设备可包含必要的接收传输数字数据的装置，系统也可以包含单独的接收器/解码器，接收器/解码器适合接收所传输的数字数据和加密的代码字并将该信息传送到记录设备供随后的记录。
在这个实施例中，接收器/解码器可以是数字电视广播领域中已知的一种标准类型，适合接收(加扰的和明码的)广播音频和/或视频数据以及例如通过调制解调器链路发送到接收器/解码器的数据。该接收器/译码器也可以与诸如数字电视、DVHS记录设备等其它设备一起集成。
概括地讲，该系统可以以两种可能操作方式工作，循环传输方式和按需传输方式。就循环传输方式来说，传输装置用于反复地传输加扰的数字数据和加密代码字。
在这种方式中，数据的控制字最好用与所传输数据的标识相关的第一密钥进行加密。例如，如果在一个重复循环中正在传输若干首音乐，则要把解扰每个记录的数据所需的一个或若干个控制字用该特定一首音乐的专用密钥加密。控制字的数量视该首音乐的长度而定。
可以用许多方式将解密控制字所需密钥的等效密钥传送给存取控制装置，例如，只通过在电话网上的“明码”传输等等。不过，第一密钥在向存取控制单元发送之前最好由第二密钥加密。
在这种实施例中，系统可以进一步包含一个适合将等效的第一密钥在向记录设备发送之前用第二密钥加密的密钥加密装置，存取控制单元拥有第二密钥的等效密钥，以便能将第一密钥解密，然后解密控制字，随后再解扰所传输数据。
该密钥加密装置可以与传输装置和相关的传输加扰电路等集成在一起。不过它同样也可以与含有与每个存取控制装置和记录设备关联的一系列密钥的一个单独的数据库和服务器相关联。
如果系统包含接收器/解码器单元，可使接收器/解码器单元适合从密钥加密装置请求第一密钥，密钥加密装置然后将加密的第一密钥传送给接收器/解码器，用于随后传送给记录装置和存取控制模块。
例如，密钥加密装置可以对通过调制解调器信道接收的来自接收器/解码器的请求通过在该信道上返回信息而进行响应。另一种形式是，可以将该信息传送给传输装置，用于随后例如在广播传输中的通信。
以上循环播送的实施例，是特别针对其中用来对控制字加密的密钥是直接与所传输数据(例如特定一首音乐或声像节目)的标识相关联的系统来讨论的。
在另一种形式的实施例中，用相同的第一密钥来对与若干个数据集相关联一个或多个控制字进行加密。例如，在特定一段时间期间(例如一个月的预订期间)发送的所有节目或歌曲，都可用相同的第一加密密钥来加密控制字数据。
类似地，尽管第一密钥通常是应用户的请求发送的，在一个实施倒中，第一密钥被传输装置在由第二密钥加密的报文中重复地传送。
对用户或订户是否有足够的权利接收和记录例如一个月价值的数据的验证，可以在传输的上游处理。只有支付过必需的预订费的那些订户才能收到用个人化的第二密钥加密后由传输装置发送的该月的密钥。
此外，在有些实施例中，存取控制模块可进一步包含一个信用单元，用于控制例如在一个月价值的信用内记录设备(recorder)所作的记录次数和/或某记录被重放的次数。在这种情况下，每个月可以若干个信用例如连同第一密钥信息一起发送给记录设备，每次记录导致减少记录设备所持有的一个信用。
上述实施例是针对循环传送方式来讨论的。在另一种形式的按需方式中，传输装置响应实时请求而传输加扰的数字数据和加密的控制字。
尽管对所接收请求的管理更加复杂，按需方式的实施例却可以实现对加密过程的简化。特别地，在一个实施例中，将控制字直接用与存取控制单元的标识关联的第一密钥加密，存取控制单元拥有该密钥的等效密钥，以便解密该控制字并在随后解扰数据。
可以通过与记录设备相连的接收器/解码器向传输装置发送实时请求。另一种形式是，可以用电话、小型电传等发出请求。
可以使传输装置适合通过任何通信信道(例如通过固定的电信网络)向记录器传输数据。然而，本发明特别适合于主要对声像或多媒体数字数据一特别是音频数据的广播传输。本发明也可以连同许多种类的数字记录设备一起使用。
在一个最佳实施例中，传输装置用于传输数字音频数据。在这种实施例中，记录设备可方便地包含一个被改造成包含上述存取控制装置的微型盘式记录器(mini disc recorder)。
本发明同样能推广到一种用于如上所述的系统中的记录设备和一种传输和记录加扰数据的方法。
在本文的各部分，为了语言的简明，使用了“加扰的”与“加密的”和“控制字”与“密钥”等术语。然而应当明白，“加扰数据”与“加密数据”之间或“控制字”与“密钥”之间没有根本的区别。类似地，术语“等效密钥”用来指这样一种密钥，它用于对由先提及的密钥加密的数据解密，反之亦然。除非上下文要求或除非另外指明，否则不对与诸如DES的对称算法相关联的密钥和与诸如RSA等公共/专用算法相关联的密钥作出区分。
本文所用的术语“接收器/解码器”或“解码器”，意思可以指用于接收能被广播或以其它方式传输的编码或非编码的信号-例如电视和/或无线电信号-的接收器。该术语的意思也可以指用于对所接收信号解码的解码器。这种接收器/解码器的实施例可包括例如在“机顶盒”中与接收器整体形成的、用于对所接收信号解码的解码器，这种解码器与物理上分立的接收器结合起来工作，或者，这种解码器包含额外的功能-诸如Web浏览器，或者与诸如录像机或电视等其它设备集成在一起。
类似地，术语“数字记录设备”可以指适合记录数字数据，特别是音频和/或视频数据的任何适当设备，诸如DAT机、DVD记录器、DVHS记录器、微型盘式记录器等等。
本文中所用的术语“传输装置”包括用于例如主要传输或广播声像或多媒体数字数据的任何传送系统。尽管本发明特别适合于广播数字音频或电视系统，本发明也适用于用于多媒体因特网应用的固定电信网络、闭路电视等等。
就广播音频或电视系统来说，传输路径包括卫星、陆地、电缆或其它媒体。
本发明各方面的其它一般或最佳特点，将显见于对各种示例性实施例的说明中。为此，现在将结合各附图，仅通过举例来说明本发明的一些最佳实施例。附图简介：
图1表示适合用于本发明的数字电视系统的概略图；
图2表示图1的接收器/解码器的各部件；
图3表示本发明的包含用于记录发送的加扰数据的记录设备的第一实施例；
图4表示与图3的实施例相关的被记录数据；
图5表示本发明的适合使用一系列预付令牌(prepaid tokens)的原则的第二实施例；
图6表示与图5的实施例相关的被记录数据；
图7表示本发明的第三实施例，其中数据是按需提供的；
图8表示与图7的实施例相关的被记录数据。
在图3至8的实施例中，将针对加扰数据的广播传输及其随后的转录来讨论本发明。现在针对图1和图2来说明一种用于这种环境的数字电视系统和解码器。
图1表示按照本发明的数字电视系统1的概略图。本发明包括一种最常规的、用已知的MPEG-2压缩系统传输压缩的数字信号的数字电视系统2。更具体地说，广播中心中的MPEG-2压缩器3接收数字信号流(通常是视频信号流)。压缩器3通过连接5与多路转换器与加扰器4相连。
多路转换器4接收若干其它输入信号，装配传输流，通过连接7将压缩数字信号传输给发射器6。连接7可以采用各种形式，包括电信链路。发射器6通过上行线路8向卫星转发器9发射电磁信号，电磁信号经过电子处理后被通过理论上的下行线路10向地面接收器12广播。地面接收器的形式一般是最终用户拥有的或租赁的碟式天线。接收器12所接收的信号被传输到最终用户拥有的或租赁的集成接收器/解码器13并连接到最终用户的电视机14。接收器/解码器13将压缩MPEG-2信号解码成电视机14的电视信号。
当然，数据的传输也可以用其它传输信道，诸如地面广播、电缆传输、卫星/电缆链路、电话网等等。
在多信道系统中，多路转换器处理从若干并行的源接收的音频和视频信息，并与发射器6交互，以便沿相应数量的信道广播该信息。除了声像信息之外，还可以在部分或所有这些信道中与所传输数字音频和视频信息交错地导入报文或应用或任何其它种类的数字数据。
与多路转换器4和接收器/解码器13相连的条件接入系统(conditional access system)15，部分位于广播中心中，部分位于解码器中。它使最终用户能从一个或多个广播提供商接收数字电视广播。接收器/解码器13中能插入一种智能卡，智能卡能对有关商业节目(即广播提供商销售的一个或若干个电视节目)的报文进行解密。最终用户用解码器13和智能卡，就可以以预订方式或按节目付费的方式购买商业节目。
如上所述，由系统发送的节目在多路转换器4被加扰，向某给定发送施加的条件和加密密钥是由存取控制系统15确定的。发送加扰数据的这种方式是付费电视系统的领域中众所周知的。一般来说，加扰数据是与用于数据解扰的控制字一起发送的，该控制字本身用所谓的使用密钥(exploitation key)加密后以加密的形式在ECM(权利控制信息-Entitl ememt Control Message)中播送。
加扰数据和加密控制密钥然后由解码器13接收，解码器能取得插入在解码器中的智能卡上存储的使用密钥的等效密钥，将加密的ECM控制字解密，然后解扰播送的数据。已付费的订户例如将在广播的每月ECM(权利控制消息-Entitlement Control Message)中接收对加密控制密钥进行解密所需的使用密钥，以便能观看传输的节目。
交互系统16也与多路转换器4和接收器/解码器13相连，并且也部分位于广播中心内，部分位于解码器内，它使最终用户能通过调制解调器反向信道(back channel)17与各种应用交互。调制解调器反向信道17也可用于条件接入系统15中所用的通信。交互系统例如可用来使收视者即时与发射中心通信，要求授权观看特定节目、下载应用程序等等。
现在将结合图2来说明适合用于本发明的接收器/解码器13或机顶盒基本部件。图中所示各部件将按功能块来说明。
解码器13包含包括相关存储部件并适合从串行接口21接收输入数据的中央处理器20、并行接口22、(与图1的调制解调器反向信道17相连的)调制解调器23和解码器前面板上的各开关触点24。
解码器另外还适合通过控制单元26从红外线遥控器25接收输入，并且还有两个智能卡读卡机27、28，分别能读取银行智能卡29和预订智能卡30。预订智能卡读卡机28与插入的预订卡30和条件接入单元29作用，向信号分离器/解扰器30提供所需的控制字，使加密的广播信号能被解扰。解码器也包括常规调谐器31和解调器32，用于接收卫星传输，解调后由单元30过滤和分离信号。
解码器内的数据处理一般是由中央处理器20处理的。中央处理器的软件体系结构可与已知解码器中所用的相当，这里不作详细说明。例如它可基于一个经接口层与解码器的硬件部件中实现的较低层的操作系统接合的虚拟机。就硬件体系结构而言，解码器将如已知各种解码器那样配备处理器、存储器部件-诸如ROM、RAM快闪存储器等等。
如果接收到的是音频和视频信号，如下文将要更详细说明的那样，将对含有这些信号的MPEG包进行信号分离和过滤，以便将以音频和视频数据的包化基本流(PES)为形式的实时音频和视频数据传送到专用音频和视频处理器或解码器33、34，音频处理器33的转换输出传送到前置放大器35，然后通过接收器/解码器的音频输出。视频处理器34的转换输出经图形处理器36和PAL/SECAM编码器37传送到接收器/解码器的视频输出。
图形处理器36另外还从中央处理器20接收用于显示的图形数据(诸如生成的图像等)，并将该信息与从视频处理器34接收的信息组合起来，生成一个移动图像与叠加正文或其它图像组合在一起的屏幕显示。
如果接收到的是图文电视和/或子标题数据，也可以由专用处理器来处理实时PES数据的转换，以生成适当的图像。然而在大多数常规系统中，这是由通用处理器20处理的。
以上结合图1和2所说明的系统是相对于电视数据的广播和接收来陈述的。现在将说明，该系统同样适合于例如只广播音频数据，在这种情况下，解码器起着数字无线电接收器的作用。现在将要说明，在本发明各种实施例的例子中，解码器大多起着一个用于接收数据并向记录设备传送的简单信道的作用。数据也可以通过诸如固定电信网络之类的其它网络被发送到记录设备。
尽管以下说明关注的是音频数据的记录，可以容易地将相同的原理应用到发送的例如通过解码器接收的声像或其它多媒体数据。类似地，尽管本实施倒是具体针对微型盘式读入器/记录器来讨论的，可以将相同的原理应用到DVHS输入机、CD-ROM设备等等。接收器/解码器本身可以集成有这类记录设备。
现在参看图3，解码器13通过IEEE1394总线40连接到适合接收并记录解码器13所接收的音频信息的数字记录设备41，诸如微型盘式输入机。设备41被进一步改造得包含一个存取控制模块42-其操作将在下文作详细说明。这个存取控制模块42在许多方面相当于通常用来解扰广播电视发送的智能卡与条件接入模块29。具体来说，在以微型盘43为形式的数字记录支持介质上记录的加密的音频数据，由存取控制模块42解扰后，被传送给音频处理器44，最后被输出到一对耳机或扬声器45。
鉴于音频数据与完整的声像电视信号相比减少了数据流，存取控制模块42可以以单一芯片的形式实现一芯片内含有接收加扰信号和输出明码信号所必需的所有部件，包括一个或多个密钥(见下文)和相关的解扰电路。这个芯片可以集成在记录设备41内，或者包含在可插入该设备的插口的SIM卡或类似的卡中。
在这个实施例中，可供记录用的特定一首音乐或标题(歌曲、歌曲集等)，在发送之前由一个控制字加扰。与电视广播中的方式一样，加扰是用一个每隔10-15秒左右就变化的控制字来进行的。每个控制字(以及其它数据一如果需要的话)都用一个与该首音乐的标识(例如有关歌曲的标题)相关联的加密密钥Kt加密，以便生成一个特征ECM信息。
音频数据和相关的ECM信息由发射器6循环地发送。就是说，该数据被连续地(或至少按有规律的时间间隔)广播到解码器的区域。如果用户一例如通过用解码器的遥控器从可用的曲目菜单中选择曲目-决定购买这个曲目，解码器13就向存取控制服务器15和密码单元50发送消息51。该消息包含有关该首音乐的标题的信息、将被用来记录数据的记录设备41的标识和客户的解码器13的标识。
如上所述，含有对音频信息解扰所需的控制字的ECM是用该首音乐的标题的关联密钥加密的。密码单元50拥有解密ECM信息所需的密钥Kt的等效密钥以及与微型盘式输入机的标识有关的以及更具体地与拥有该等效解密密钥的存取控制模块42有关的密钥Ki。密钥Kt(以及其它数据-如果需要的话)被用密钥Ki加密，生成的EMM信息52通过服务器52被发送到解码器13。
解码器13的标识向服务器15的发送，在加密/解密过程中不需要，但是可用于最终对购买该首音乐的客户记帐。
EMM和要被记录的数据(如解码器由MPEG广播流下载的数据)是通过总线1394发往微型盘式输入机/记录器41的。应当明白，EMM信息、待记录的数据和相关的ECM，全部都是以加密或加扰的形式在总线40上发送的，对不拥有密钥Kt、Ki的任何第三方来说都是不可读的。
传送到微型盘式输入机41的数据然后在47处组合起来并被以图4所示的形式记录到盘43上。具体来说，每个记录包含含有关于该记录的概括信息的报头60、含有EMM的EMM分段61和一个或多个含有加扰的音频数据片段的分段62-每个音频数据片段有含有解扰该数据所需的控制字的ECM。
如上所述，在这个实施例中，待记录的该首音乐是按一个传送周期连续传送的。为了使解码器13在用户选定后任何时候都能开始下载该曲目，可以向微型盘式设备41额外提供一个缓冲器类型的存储器46。可以将构成该首音乐的各个片段以任何顺序(例如从该首音乐的中间开始)下载，然后按正确的顺序重新排列，以便按图4所示的正确次序与EMM信息一起被录制在盘43上。
在重放该记录时，存取控制模块将用密钥Ki的等效密钥来解密EMM，由此获得与各ECM的加密相关的密钥Kt的等效密钥。然后用等效密钥Kt对每个ECM解密，获得解扰该片段音频数据所需的控制字。用来生成密钥Kt、Ki和它们的等效密钥的算法可以对应于任何已知的对称算法，诸如DES。另外，在有些情况中也可以使用诸如由RSA算法已知的公用/专用密钥对。
如上所述，鉴于音频信息的数据速率相对较低，所有操作-包括解扰操作本身，都可以在单一的芯片内进行。另一种方案是，该过程的一部分可以单独执行。例如，存取控制模块就可以仅仅将与加扰的音频数据相关联的解密的控制字流提供给单独的解扰器单元。
对适合每隔10-15秒就变动的控制字的采用，是从电视广播领域中得知的概念。在本例的情况中，假定加扰的每首音乐的平均长度只有3-4分钟，则可以将结构简化成例如对应任何给定一首音乐只有一个控制字和ECM。
甚至有可能设想一种无需使用EMM、服务器15应解码器的请求明码发送对给定一首音乐解密所必需的密钥Kt的情形。由于显然的原因，这种系统的安全性应当极低，这是因为，解密一首音乐所必需的全部信息都要明码出现在传送中或者如盘43上所记录的那样，这种实施例只能阻止最低级的欺诈。
如上所述，从解码器13到服务器单元15的命令请求一个EMM，并且该EMM通过相同的调制解调器信道返回。应当明白，可以使用其它通信信道。例如，用户可以通过电话或小型电信设备(Minitel)来支配EMM,EMM可以例如通过卫星链路在MPEG流中生成和发送。
图3和4的实施例依据的原理是，密钥Kt与特定数据集或一首音乐关联，在例如应请求而生成的特定EMM中发送这个密钥。图5和6表示另一种形式的实施例，它还是采用音频数据的循环传送，但是所根据的是预订并同时使用若干预定的信用的原则。
在这个实施例中，没有表示出解码器13与服务器15和单元30之间的连接，这是因为，微型盘式输入机41(在与解码器13的连接上)接收有规律地传送的EMM信息，同时接收一些信用(credits)，EMM信息含有对该月的各ECM(即该月内传送的所有曲目的各相关ECM)进行解码所需要的使用密钥Ke。与各EMM一起传送的信用如果不用，则可以从一个月移转到下个月。
在另一种形式的实施例中，可以通过调制解调器、电话或小型电信设备连接，或者直接用基于“电子钱包”芯片的器件(诸如智能卡)，向解码器或输入机中装入信用，以补充信用。
同样，尽管出于安全性的理由要求有一个每月改变的使用密钥Ke，这个密钥另外也可以对应于一个预定的、对所有输入机都开放的值。在这种实施例中，就不需要每个月的EMM信息。
就每月改变的使用密钥Ke来说，该密钥Ke被用特定输入机41的相关密钥Ki加密，以创建EMM。当连接到解码器13时，该月的与该输入机41相关联的EMM信息被连同与所选定音乐和数据相关的ECM信息一起记录在盘43上。参看图6，其中数字63表示在这个实施例中被记录的EMM信息，62表示数据和相关的ECM信息。
对分配给特定输入机的EMM的发送当然取决于用户已经为购买下载数据供记录采取了必要的步骤。这可以在例如针对图1和2所述类型的预订系统中处理，该系统中的存取控制系统15管理一系列订户，或者更具体来说，一系列被指定去接收某些广播节目的解码器。
在重放该记录时，存取控制模块42用其等效密钥Ki来解密EMM，获得与该月各记录的ECM相关联的密钥Ke，然后解密各个ECM信息，获得用于解扰每个片段的控制字。
鉴于在给定月份中要发送许多音乐曲目，而用户不能有录制所有曲目的无限权利，所以可能有必要用一种信用体系来监控可以制作的录音数和/或每个录音可以重放的次数。如上所述，这可以采取信用数的形式，信用数存储在输入机中，每当输入机盘上记录一首包含加扰的数据、ECM和EMM信息的音乐时，信用数递减。此外或者另一种方案是，信用可在每重放一次录音时递减。
除了信用体系外还有一些手段可以用来验证输入机有权使用特定的记录，因为该解码器该月的所有记录都将拥有相同的EMM报头。尽管记录上出现EMM报头时通常意味着该输入机已经为该记录付过费，欺诈也是可能的。
例如，可以设想用户将加扰数据、ECM和EMM录制在一个有效的已付费记录中，然后将EMM标题“剪切并粘贴”到未经授权制作的、只包含加扰数据和ECM信息的该月的所有其它记录中。由于使用密钥在该月中是不变的，所以同一个EMM报头将对该月中的(至少该输入机的)所有记录都起作用。如果使用密钥长久不变，问题就更糟糕。
为了克服这个潜在问题，可以使设备41在存取控制模块42中进一步记录关于已被购买的各个记录的信息，例如标题数据等等。这种数据也可以包含在与该首音乐一起传输的一个或多个ECM中。存取控制模块42用4000个字节的EEPROM存储器就能存储关于多达1000个记录的信息，通过将该列表中的标题与记录上的ECM中含有的标题作比较，就能在回放时确定对某录音的制作是否是有效的。
音乐或节目的价格信息同样可以包含在ECM中。这种信息也是可以由存取控制模块42用来管理给定用户可能制作的记录次数。另一种形式的或除此之外的方案是，信用系统可以对记录的回放起作用。
尽管图5和6的实施例避免了应用户请求实时生成特定EMM的需要，如果要在输入机中存储所购买的记录的详细清单，对存取控制模块42的存储空间要求会大大地提高。在另一种形式的实现中，可以在解码器13内存储和管理这种信息。如果这样，则可以使用两组密钥一一组用来加密/解密从发射器6向解码器13的传送，一组用来重新加密EMM信息，供随后传送到记录器设备41并由记录器设备解密。
现在参看图7和8，说明本发明的一个更简单的实施例。在这个实施例中，希望下载并录制一首音乐的用户向服务器15发出请求，请求中包括盘式输入机标识符、该首音乐的标题和记录器标识符。该请求例如可通过解码器23的调制解调器实现。同样，也可以用电话48或小型电信设备49发出请求。
与前面的实施例不同的是，这首音乐不是循环广播的，而是仅根据从服务器15发给发射器6的指令而广播的。发射器在传送之前用变化的控制字加扰数据，并用与该输入机标识符相关联的密钥Ki(更具体来说是用与存取控制模块42相关联的密钥Ki)加密每个控制字(和其它数据一如果需要的话)，以准备一个用户特定的ECM。如前文所述一样，解码器标识符仅用于对用户记帐。
在这个实施例中，要在盘43上记录的信息，数量大大降低，如图8中所示，只包含一个报头60和一系列ECM 64。在读取记录时，存取控制模块42用其密钥Ki的等效密钥对每个ECM解码，获得对与每个ECM相关联的数据段的解码所需的控制字。

Claims (22)

1．一种用于传输和记录数字数据的系统，它包含一个用于准备和传输至少一个由第一密钥加密的控制字以及由该控制字加扰的数字数据的传输装置，特征在于，进一步包含一个用于接收并在数字支持介质上记录所传输的加扰的数字数据以及加密的控制字的数字记录装置，该数字记录装置进一步包括一个用于解密该控制字并在此后的回放期间解扰该数字数据的存取控制单元。
2．权利要求1所要求的系统，其中该存取控制单元放置在能插入记录设备中的分立的模块中，以便能在回放时对所记录的数据解密和解扰。
3．权利要求1或2所要求的系统，进一步包含一个单独的接收器/解码器，该接收器/解码器适用于接收所传输的数字数据和加密的代码字并将该信息传送到记录设备供随后的记录。
4．前面任一项权利要求所要求的系统，其中该传输装置用于反复地传输所加扰的数字数据和加密的代码字。
5．前面任一项权利要求所要求的系统，其中数据的控制字用与所传输数据的标识相关的第一密钥进行加密。
6．权利要求5所要求的系统，其中第一密钥在向存取控制单元发送之前由第二密钥加密。
7．权利要求5或6所要求的系统，进一步包含一个用于将等效第一密钥在向记录设备发送之前用第二密钥加密的密钥加密装置，该存取控制单元拥有第二密钥的等效密钥，以便能将第一密钥解密，然后解密该控制字，随后再解扰所传输的数据。
8．权利要求7所要求的系统，进一步包含一个接收器/解码器单元，它用于从密钥加密装置请求第一密钥，密钥加密装置然后将加密的第一密钥传送给接收器/解码器，用于随后传送给该接收装置和该存取控制模块。
9．前面任一项权利要求所要求的系统，该存取控制模块包含一个信用单元，用于控制记录器所作的记录次数。
10．前面任一项权利要求所要求的系统，该存取控制模块包含一个信用单元，用于控制某记录被重放的次数。
11．前面任一项权利要求所要求的系统，其中用同一个第一密钥来加密与若干数据集相关联的一个或多个控制字。
12．权利要求9所要求的系统，其中该第一密钥被传输装置在由第二密钥加密的报文中重复地传送。
13．权利要求12所要求的系统，其中由该传输装置发送的包含加密的第一密钥的报文中也含有用于该存取控制模块中的信用单元的信用信息。
14．权利要求1至3的任一项所要求的系统，其中该传输装置响应实时请求以传送加扰的数字数据和加密的控制字。
15．权利要求14所要求的系统，其中该控制字是直接用与该存取控制单元的标识关联的第一密钥加密的，该存取控制单元拥有该密钥的等效密钥，以便解密该控制字并在随后解扰数据。
16．前面任一项权利要求所要求的系统，其中该传输装置用于传输音频数据。
17．权利要求16所要求的系统中，其中该记录设备包含一个被改造成包含存取控制装置的微型盘式记录器。
18．一种用于前面任一项权利要求所要求的系统中的记录设备，它用于记录加扰的数据和相关的加密控制字，并包含在回放时对所记录的控制字解密和对所记录的加扰的数据解扰的存取控制装置。
19．一种用于传输和记录数字数据的方法，其中一个传输装置准备并至少与一个控制字一起传送数字数据，所传送的加扰数据和加密控制字被数字记录设备记录，该数字记录设备包含用于在回放期间对控制字解密和对数字数据解扰的存取控制装置。
20．一种基本如本文所述的用于传输和记录数字数据的系统。
21．一种基本如本文所述的记录设备。
22．一种基本如本文所述的用于传输和记录数字数据的方法。
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