CN1732683A - 有条件访问信号中的加密数据的特技播放 - Google Patents

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Abstract

输入数据流含有一个加密数据流和一个消息流。加密数据流的连续片断中的数据是可用消息中的连续的解密信息解密的。存储加密数据流并且存储消息流中带有解密信息的项。存储键接被存储的加密数据流中的各个对应点与带有解密信息的项的相应项的同步信息，同步信息的存储方式使得它是独立于该流可检索的。在特别重放期间，以异常时间模式重放加密数据流的一个被存储的部分。在所述重放期间检索对应所述被存储的部分中各位置点的带有解密信息的项。以在同步信息的控制下所选择的时间，在重放期间把被检索的带有解密信息的各项与该流组合，对被组合的项的选择和/或对何时把项与该流组合的时间的选择，取决于同步信息和异常时间模式。

Description

有条件访问信号中的加密数据的特技播放
本发明涉及一种允许对所分发的数据的有条件访问的数据分发系统。本发明也涉及一种用于记录所分发的数据的设备和一种重放所记录的数据的设备。
美国专利No.5,991,400描述了一种通过含有加密数据的数据流的分发来实现有条件访问的数据分发系统。该系统的用户配备有接收器。每个接收器配备有一个使得能对所分发的数据进行解密的安全装置，诸如智能卡。
解密利用通常在作为数据流的一部分的消息(称作ECM′s，ECM＝Encryption Control Message(加密控制消息))中作为数据流的一部分而分发的控制字。ECM′s含有加密的控制字。类似地，用于解密ECM′s的密钥是在作为数据流的一部分的消息(称作EMM′s，EMM＝Encryption Management Messages(加密管理消息))中分发的。ECM′s一般对所有用户都是相同的，但是EMM′s是用户特定的。因此特定用户的EMM′s被传送的频率一般来说比EMM′s的小得多。
ECM′s和EMM′s是在接收器的安全装置中被解密的。一般来说，在这些ECM和EMM消息中采用的加密，允许比数据的解密更加防篡改的控制字的和密钥的解密，但是这样做的代价是，控制字和密钥的解密一般比数据的解密慢。实践中，每个ECM中可包括两个控制字或密钥。一种用于将来数据的将来控制字允许在实际需要控制字之前有一些时间来从消息中提取控制字或密钥。当前或者在很近的将来所需要的控制字也被包括在ECM中，以允许在接收器开始接收流后(例如在用户观看电视节目时以转换频道方式跳过广告节目(zapping)期间)马上对数据进行解密。所述流中的信息指示哪个数据应当用哪个密钥解密。
美国专利No.5,991,400描述了出于时移的目的对数据流进行记录和重放，即在流被分发后的更晚的时间解密流。基本上，数据流的“现场”重放和“时移”重放，使用相同的解密机制。然而，用于解密ECM′s的来自EMM’s中的密钥，可能不容易从被重放的那部分数据流中得到，因为用于特定用户的EMM’s只被很少地传输。美国专利No.5,991,400解决这个问题的方式是，通过采取额外的措施，以确保解密来自所存储的数据流的一个特定部分中的ECM’s所需的来自EMM′s中的密钥，在该部分数据流被重放时是可得到的。例如，将解密一部分数据流的EMM′s所需的EMM存储起来，以使其能被单独地检索(而非只是作为该流的一部分)，然后检索该EMM并将它与被重放的那部分数据流一起提供。ECM′s被作为流的一部分提供：ECM′s很频繁地出现，因此容易得到。
存储明文数据(未加密)的传统的记录装置(诸如录像机)一般提供各种″特技播放″方式，在这些方式中，数据以异常时间模式(temporal pattern)被重放。特技播放的例子是显示加速形式的视频数据、慢动作、反向显示(reverse display)等等。在特技播放方式中，传统的记录装置有选择地访问所记录的数据，只读取实际需要的一部分所记录的信息，或者以异常顺序读取信息。
在加密流的情况下，以异常时间模式重放导致困难。在以异常时间模式进行正向重放的情况下，例如在快进期间，原则上有可能完全地解密流并把所解密的流用于快速重放。然而，这比正常重放需要快得多的硬件。当流被反向重放时，正常速度的重放就已经需要更快的硬件。
本发明的目的之一是为以异常时间模式重放来自一个数据流中的加密数据提供效率。
本发明的目的之一是以降低需要被存储的解密信息量的方式提供对加密数据的存储。
本发明提供一个按照权利要求1的方法。按照本发明，在存储期间添加把被存储的加密数据流中的对应点链接到诸如ECM′s的具有解密信息的对应项的同步信息。同步信息在以异常时间模式再播放期间被使用。解密信息项是在如同从步信息中所确定的那样对加密数据的解码需要它们时、而不是在数据从它们在流中的原始位置被重放时被检索并被重放的。这样，可以生成一个特技播放流，其具有原始流的被选择的或经重新安排的时间部分和重新同步了的、尽管作了重新安排仍允许正常解密的解密信息项。在快进期间，只有为被重放的流部分所需的那些项可以被提供，以及/或者可以与比在正常时间模式重放期间更早或更晚的流的各部分同时提供用于流的第一部分的带有解密信息的项，以便有正常时间用于处理带有解密信息的各项。
优选地把解密信息项以可与被存储的流分开检索的方式存储，而不是将其存储在它们原先被接收时在被存储的流中的位置。这允许在存储期间对解密信息项进行处理(例如解密和用另一个密钥再加密)，而无需用缓存存储器来把该流一直暂存到所述项可用的时候。
在按照本发明的方法的一个实施例中，只存储来自经二次抽样的所述消息中的带有解密信息的项以用于重放。这就最小化对在特技播放期间的某个时间点必须被使用的适当项进行检索的需要。
同步信息键接每个项到流中的多个位置。通过在记录期间对所述项进行二次抽样，能减少存储所述项所需的存储空间数量。然而通过保持把流中的各点键接到经二次抽样的各项的同步信息，仍然能重放正确的解密信息，必要的话为流中的不同位置重复地重放相同的项。
在一个实施例中，以与流中的一个在其之后解密信息改变的变换(transition)的预定关系，选择每个经二次抽样的项。只有经二次抽样的项被存储和重放。例如在MPEG流中，在表ID(tableID)中的一个翻转(toggle)就指示这样一个变换，因此可以利用对这样一个翻转的检测来检测转换。以与所检测的转换的一种固定的关系来采样解密信息项，例如，采样在这样一个转换之后所接收的第一项(当然，如果肯定在连续的转换之间一般有n项出现，也可以不选取转换后的第一项，而可以选取第n项)。
由转换触发的在这些转换之后的二次抽样，简化了在特技播放期间的同步信息的确定，因为这确保了在流中的每个位置，向后查看最后一个在先的转换，就足以定位相关的经二次抽样的项。这确保在经抽样的项与在被存储的流中的需要所述项以用于解密的项的位置点之间有一个直截了当的关系。不需要有把流中的点键接到以后在流中发生的事件的预见机制。特别地，当每个解密信息项含有多于一个用于解密消息的连续有效密钥时，就能确保选择一个独立于在被传输的密钥改变时的时点与必须用于解密的密钥改变时的时点之间的定时关系而保持有效的经抽样的项。
在正常重放期间，直接从所述流中得出经二次抽样的解密信息项中的哪些应当在何时相对于该流被重放以及应当如何使用经二次抽样的项。然而，在以异常时间模式重放(特技播放)期间，并非流的全部都被访问，因此可能漏失与允许解密相关的信息。因此，如果必须确保流的所有被重放的部分都被解密，优选地还有额外的措施。
在一个实施例中，在存储流时检查流，以确定在以异常时间模式重放期间可能必须访问的流中的位置。特别地为这些位置提供同步信息。例如，MPEG流含有独立于其它帧而被编码的图像帧(I帧)和依赖于其它帧而被编码的图像帧(B帧和P帧)。在某些形式的特技播放期间，只需要I帧。因此，优选地把允许在重放期间为每个I帧选择适当的经二次抽样的解密信息项的同步信息存储起来。这可以采取表的形式，表中带有指向I帧的位置的指针和相关联的指向解密信息项的指针。
然而，这要求在流被存储时访问流。这可能是不合需要的，因为这消耗计算能力，从而阻碍例如与存储同时地再播放另一个流，在必须对流进行解密以便存储流的时候尤其如此。
在一个实施例中，通过存储把经二次抽样的项与被存储的流中的紧随在所述项被二次抽样的位置之后的间隔相关联的信息来解决这个问题。在来自流中的一个位置中的信息的重放后，确定相关的间隔，然后重放与该间隔相关联的经二次抽样的项。
在一个实施例中，这是通过使用一个指向同步信息中加密数据的选定部分的数据指针的列表而实现的。将允许对紧随由指针指向的位置之后的加密数据进行解密的解密信息项与该指针相关联。在重放期间，可以检测所述重放是否越过由这样一个指针所指向的流中的一个位置，如果是，则在重放期间提供与该指针相关联的加密数据。
在另一个实施例中，在存储期间，把指向含有或将要含有相关解密信息项的存储位置的指针插入在流中，即插入在被存储的流中位于该流原先含有解密信息(尽管不是一个经二次抽样的解密信息项)的各点处。这种形式的同步信息，允许在被存储的加密数据流的重放期间的、由经过此类点而触发的对解密信息项的检索和添加。
按照本发明的方法和设备的这些和其它有利的目的和方面将用以下附图做更详细的说明。
图1表示一个现有技术的有条件访问设备；
图2表示一个带有记录介质的有条件访问设备；
图3表示一个数据流中信息之间的时间关系；
图4表示一个有条件访问设备的实施例；
图5表示一个数据结构；
图6表示一个数据结构；
图7表示一个数据结构；
图8表示在特别方式重放期间加密数据的使用。
图1表示一个有条件访问设备。该设备含有一个诸如机顶盒的接收单元10和一个诸如电视机的再现装置18。接收单元10有用于从例如有线电视系统或卫星广播接收单元接收输入信号的输入端11，多路分解器12，安全装置14(诸如智能卡)以及数据解密单元16。多路分解器12的第一输出端通过解密单元16耦合到再现装置18。安全装置14含有一个EMM处理元件140和一个ECM处理元件142。多路分解器12的第二和第三输出端分别耦合到EMM处理元件140和ECM处理元件142。EMM处理元件140有一个输出端耦合到ECM处理元件142。ECM处理元件142有一个输出端耦合到解密单元16。(尽管EMM处理元件140和ECM处理元件142被分开显示，它们的功能实际上可以用在安全装置14中的同一个微处理器上运行的不同程序部分实现)。
在操作中，接收单元10从输入端11接收一个数据流。该数据流含有在数据流中多路复用的加密数据、授权控制消息(ECM′s)和授权管理消息(EMM′s)。ECM′s含有用于解密加密数据的控制字，EMM′s含有授权信息，包括用于解密来自ECM′s中的控制字的密钥。多路分解器10多路分解加密数据、ECM′s和EMM′s，并把加密数据(或其一部分)输出到解密单元16，把ECM′s输出到ECM处理元件142，以及把EMM′s输出到EMM处理元件140。ECM处理元件142从ECM中提取控制字并把这些控制字提供到解密单元16。解密单元用控制字解密加密数据，并把解密的数据提供到再现装置18，后者在显示屏上显示由该数据编码的图像和/或再现音频数据。
EMM处理元件140从EMM′s中提取授权信息并用这个信息控制ECM处理元件142向解密单元16提供用于哪个加密数据的控制字。EMM处理元件140也从EMM′s获得解密密钥，并把这些密钥提供到ECM处理元件142，以用于对来自ECM′s的控制字的解密。
记录加密数据流
图2表示一个有条件访问设备，它带有一个海量存储单元20，诸如磁盘或光盘、磁带记录器、甚至半导体存储器。图中示出了一个记录侧(recording side)21、22和一个重放侧24、25、26(为了清楚，示出了分开的记录侧和重放侧，但是应当明白，实现记录侧和重放侧的硬件实际上可在相当程度上重叠；同样，为清楚起见，尽管图中示出了媒体20的各种单独的输入和输出，一个或多个输入和/或输出实际上可能被组合起来)。
记录侧含有多路分解器21和解密信息记录单元22。多路分解器21有一个输入端21a耦合到设备的一个输入端，该设备可耦合到例如有线电视系统或卫星广播接收单元。多路分解器21有输出端耦合到海量存储单元20和解密信息记录单元22。解密信息记录单元22有一个输出端耦合到海量存储单元20。
重放侧含有控制单元24、解密信息访问单元25和接收单元26。控制单元24有一个耦合到接收单元26的控制输出端和一个耦合到海量存储单元20和解密信息访问单元25的地址选择输出端。解密信息访问单元25有耦合到海量存储单元20的输入端和输出端以及一个耦合到接收单元26的输出端。
图2的有条件访问设备被设计用来接收一个能被图1的接收单元10处理的那种类型的数据流，在海量存储装置20中记录来自这个数据流中的加密的信息，并在以后从海量存储装置重放该信息。在重放期间，该信息在重放侧被解密。
图3表示数据流中的信息之间的时间关系。数据流含有加密数据和用于解密加密数据的解密信息(解密信息例如被包括在ECM′s和EMM′s中)。加密数据被分割成连续的例如10秒长的片断。每个片断需要其自己的控制字来解密该片断中的数据。一般来说，不同片断的控制字是不同的。数据流含有标识不同片断的信息。图3表示一个每次在不同的片断开始时翻转的信号30。在DVB中，这是由分组报头中的加扰控制位指示的。
解密信息提供(例如在ECM′s中的)控制字。一般来说，每个控制字被提供许多次，分布在对其有需要的片断上。这确保当用户选择该数据流时每个控制字将是即刻可得到的。此外优选地也在片断之前提供控制字。这允许在需要控制字之前有时间解密控制字。这样就产生了时间间隔，在每个时间间隔内为一个相应的片断提供控制字。这些时间间隔不与各片断重合。在其中提供一个控制字的一个时间间隔的最后部分，一般与在其中提供下一个控制字的下一个时间间隔的起始部分重叠。例如在每个ECM中，一般包括两个控制字，一个用于当前片断，一个用于下一个片断。当ECM′s的内容变化时，最老的控制字被省去，并包括下一个控制字。
图3中的第二信号32表示时间间隔。每个控制字在第二信号32的一个完整周期期间被提供。在第二信号32的每个跃迁处，开始提供新的控制字并停止提供最老的控制字。该流中优选地含有能从中确定第二信号32的跃迁的信息。在DVB中，这个信息是由表-ID指示的。
应当指出，第一信号30中的跃迁优选地不需要与第二信号32中的跃迁重合。就是说，对新的控制字有需要的加密数据开始进入的时间与新的控制字开始被提供的时间一般不重合。这就放松了对数据流的定时要求。
图2的设备至少在设备的用户提供一个要提取加密数据和解密信息的控制信号时，从在输入端21a处接收的流中提取加密数据和解密信息。多路分解器21把加密数据写到海量存储单元20。解密信息记录单元22把解密信息项写到海量存储单元20。解密信息项被写入，以使得它们能与加密数据分开地被访问，就是说，它们不必作为数据流的一部分、在该数据流中的对应于它们在输入端21a处被接收的原始数据流中的位置的一个预定位置处被访问。
解密信息记录单元22以加密的形式把解密信息项写到海量存储单元20。为此，可以使用原始被加密的解密信息(例如一个ECM的拷贝)，或者替换地，解密信息记录单元22可先解密该解密信息，然后，在把它写到海量存储单元20之前再用某个密钥再加密该解密信息。后一种方式的优点是，解密控制字时不再需要来自EMM′s中的原始授权密钥。这个授权密钥在重放时可能是不可用的，或者，如果必须在那个时候使用这个授权密钥，至少需要相当大的开销。被用于再加密的密钥，可以是一个对设备来说是本地的密钥。设备可以有权无限期地使用这个密钥，或者只在允许重放的一个有限的时期内使用这个密钥。
除了解密信息，解密信息记录单元22还把同步信息写到海量存储单元，同步信息把同步信息项键接到加密数据流中的各点。
图4表示一个实施例，其中的设备含有一个解密单元40，用于在存储流的同时解密加密数据流。在这个实施例中，设备含有一个孤立帧(isolated frame)检测单元42，用于定位视频信号中的、在从加密数据流中解密的信号中被孤立地描述的帧。在图3中示出了第四信号36，其显示具有包含这种孤立帧的各部分37的加密数据流。众所周知，例如通过提供孤立地描述一些帧(I帧)和按照相对其它帧的变化描述其它帧(B帧和P帧)的信息，能压缩例如MPEG信号中的一个图像序列。
在图4的实施例中，解密信息记录单元22把其中每个都含有一个相应的ECM的控制字的解密信息项写到海量存储单元20中。控制字是以加密的形式被写的，如对图2所作的描述那样。孤立帧检测单元42把访问信息写入海量存储装置20中。
图5表示访问信息的一个数据结构的例子。该图表示被存储的加密数据流52，其含有描述I帧(例如56)的各部分加密数据。图中表示了流52的不同片断50a-c。每个片断50a-c需要其自己的控制字来解密该片断中的加密数据。该图也表示一个被存储的解密信息项块54。此外，还表示了一个访问信息块58。访问信息寻址含有孤立帧的加密数据流52的相应部分以及可以被用来解密每个部分的解密信息项。
例如，对于每个被检测的孤立帧，在访问信息块58的一个项中存储一个地址对(X，Y)。地址X、Y构成指针53、55，分别寻址海量存储单元20中存储含有一个孤立帧的加密数据的位置和存储用于该加密数据的一个解密信息项的位置。地址(X，Y)可以是海量存储单元的绝对地址，或者是指示在相关的被存储信息块52、54等内的位置的相对地址或计数器值。
在以某些特技方式进行重放期间，将用孤立帧来重放数据流，而忽略其它的帧。然而，应当明白，本发明并不限于把孤立帧用于这个重放。作为替代，也可用能另外被用于特技播放的数据流的各部分。在这种情况下，孤立帧检测单元42可以用一个用于监测数据流中的任何其他类型的相关信息的单元替代，并且所述设备提供指向加密数据流52的含有这个类型的op信息的部分56的指针。
链接解密信息与流中的各点
可以用各种方法把解密信息项键接到加密数据流中的各点，在不使用图4的实施例时也是如此。
图6表示在一个实施例中使用的数据结构的例子。图中表示了一个加密数据流52和一个解密信息项块64。块64含有指向流52中的位置66的指针信息。箭头68表示指针信息指向流52中的位置66。
在这个实施例中，解密信息记录单元22记录加密数据流中的与每项中的解密信息相关联的位置。在另一个实施例中，这可以是个指向在输入流中紧邻着该指针的位置被接收的被存储的加密数据的指针。记录指向流中的位置，允许以与在原始接收时相同的相对于加密数据的定时重放解密信息。
如紧接着将要说明的那样，块64的一项中的解密信息可以对应于来自流中的多个消息中的解密信息，只为该多个消息存储一个解密信息项。在这个情况中，在重放期间只要把来自该项中的加密信息提供一次可能就足够了，但是出于安全性理由，可能需要在原始流中含有带解密信息的消息的每一点处都重放解密信息。
在一个实施例中，解密信息记录单元22只存储用于多个消息的项，因此，解密信息记录单元22在输入流中检测出现对应于该项的带有加密信息的消息的加密数据的位置，并且解密信息记录单元22存储关于与该项相关联的多个指针68的信息，指针68指向加密数据流中的、在输入流中出现对应于所述项的带有加密信息的消息的位置。
在另一个实施例中，可以存储时间戳信息，代替存储一个或多个指针68。时间戳信息规定一个时间值，在该时间，解密信息应当被重放。这就使得有可能在由流的重放所确定的时点提供解密信息。在这个实施例中，解密信息记录单元22从一个随着输入流的行进而被更新的时间戳计数器(未予示出)中采样时间戳。例如就流中的现有技术的MPEG数据而言，该流含有使得有可能向流中的不同点分配时间值的信息。解密信息记录单元22可使用这些时间值。
图7表示一个替换的数据结构，其中，解密信息记录单元22与被存储的加密数据流52一起存储指针信息76。指针信息76(如图中箭头78所示)指向这种项的块74中的解密信息项。每个指针信息单元76，都以前文所述的任何方式被存储在加密数据52之中的、对应于块74中的加密信息项的相应位置。这允许在重放期间检索对应的项，以便在重放加密数据52时，以基本上相同的相对于加密数据52的定时关系重放来自原始流中的解密信息。
这同样能以各种方式实现。在一个实施例中，解密信息记录单元22在加密数据52之中插入带有指针信息的消息76，以使得来自输入端21a的输入流实际上被存储在海量存储单元20中，只是带有解密信息的消息被带有指针信息的消息替代。为此可以使用一种特殊的所谓″PID″(分组ID)。在传统的有条件访问流中，已知把流构造成数据分组，每个数据分组具有一个PID。不同的PID值对应于分开的子流，诸如图像流、音频流等等。传送规定PID值与流之间的关系的表。在流的解密期间，接收单元按照PID值选择分组。当带有特定于指针信息的PID的分组中含有指针信息时，就容易从重放的流中选择指针信息。
在另一个实施例中，多路分解器21在海量存储单元20中存储带有加密数据的原始消息。解密信息记录单元22用指针信息替代部分消息。这样，在重放期间直截了当地保持原始的定时。
对于这个实施例来说，广播流的服务提供商理想地在带有解密信息的消息中保留用于插入指针信息的空间。服务提供商甚至可把指针信息插入流中。就是说，服务提供商可以广播这样一个流，该流含有加密数据和带有用于解密来自该流的片断中的加密数据的解密信息的消息，其中所述消息含有指针信息，指针信息在节目的传输期间标识消息的顺序号(第一个消息具有顺序号”1”，第二个消息具有顺序号”2”，依此类推)。或者，指针信息可规定消息中的解密信息的顺序号，每次在带有新的解密信息的消息开始被包括到所述消息中时，这个顺序号被递增。当解密信息记录单元22存储解密信息项、以便能用指针信息检索它们时，这个指针信息可被用在如图2中所示的设备中，以用来检索所述项。
服务提供商甚至可提供解密的信息项。在这种情况下，可以省略解密信息记录单元22。解密一个所记录的节目所需的项可以作为流的一部分、或者通过单独的信息交换(例如通过电话线或因特网)由提供商向用户发送。这样，服务提供商就可选择性地使用户能例如在付费之后重放被记录的数据。
解密信息项优选地不被存储在加密数据之中。这允许解密信息记录单元22为以后的使用而解密和加密解密信息，而无需在解密和加密期间缓存加密数据。
二次抽样
在图2或4的设备的实施例中，解密信息记录单元22在海量存储单元20中存储所有的ECM′s。然而，当带有相同控制字的ECM′s被频繁地包含在数据流中时，这会导致相当大的开销。在另一个实施例中，解密信息记录单元22实际上二次抽样ECM′s，只存储来自某些ECM′s中的控制字。在这个实施例的一个版本中，二次抽样率(被使用的ECM′s的部分)可具有任何值，只要在第二信号的每个半周期内至少有一个ECM被抽样。
在一个优选实施例中，解密信息记录单元22在检测到ECM′s的内容的变换时(即在第二信号32的边沿)触发对ECM′s的二次抽样。优选地把这样一个边沿之后的第一个ECM用来存储解密信息项。图3中的第三信号34表示以这种方式对ECM′s进行抽样的抽样点35。当没有ECM含有用于过去的加密数据的控制字时，正好在第二信号32的转换后进行二次抽样所具有的优点是，样本允许对为了用当前有效的和下一个控制字解密而被加密的随后的加密数据进行解密。或者，可以使用位于所述边沿后的一个预定顺序位次的ECM(例如边沿后的第5个或第10个ECM)。只要知道至少消息在来自输入端21a的输入数据流中被重复对应的次数，则确切的顺序位次并不重要。
重放
在重放期间，控制单元24确定何时以及从海量存储单元20中检索加密数据流的那些部分。控制单元24是通过向海量存储单元20发送地址信息来这样做的，地址信息诸如是所需加密数据的一个地址、盘或磁带位置指示符。海量存储单元20做出响应，将所需数据输出到接收单元26。同时，解密信息访问单元25检测哪个解密信息项对应于被访问的数据，以及是否必须把来自该项中的解密信息提供给接收单元26(例如因为该解密信息尚未被提供)。
有各种确定是否必须提供来自一个解密信息项中的解密信息的可能方法。例如，解密信息访问单元25可监视被访问的加密数据的地址，如果该地址经过已经为其存储了一项的一点，则解密信息访问单元25把来自该项中的解密信息提供到接收单元26。解密信息访问单元25可以使用这样的指示，例如每项一个的、指示该项在流中的位置的地址值，或者每项多个的、指示在该处可以提供所述项的流中的不同位置的地址值。这样就能非常精确地构造原始流的定时。
在把时间戳与所述项相关联地存储的情况中，解密信息访问单元25可以在重放侧的时间计数器(未予示出)达到时间戳的值时提供时间戳。(可以以常规的方式用时间计数器来控制加密数据的重放的正确定时)。
作为替代，解密信息访问单元25可检测指向来自所检索的加密数据中的加密信息项的指针，如果该项尚未被装载，则装载该项，并把来自该项中的解密信息提供到接收单元。例如，在把带有指针信息的消息存储在加密数据之中的情况下，解密信息访问单元25可(例如从这些消息的PID中)检测这些消息并提取指针信息。解密信息访问单元25用所提取的指针信息选择对应的解密信息项并把该信息提供到接收单元26。
接收单元26基本上以与图1的接收单元10相同的方式操作，即处理加密数据和带有解密信息的消息。然而，可能没有必要使用多路分解器12，因为解密信息和加密数据已经被单独地从海量存储单元10中检索。
通常，加密数据是以它在输入端21a被接收时的时间模式被重放的，就是说，是按正常观看所需的顺序和速度重放的。
特技播放
图2的设备支持特技方式重放。特技方式例如包括快进显示、反向播放显示、慢动作等的一个或多个。一般来说，在特技方式重放期间，来自流的数据以异常时间模式(就是说，不是以正常速度、或者按后向时间方向、或者定时性地跳过流的一部分)被输出到再现装置(在有些特殊类型的设备中，甚至可能不支持正常方式，例如当用户尚未为正常方式观看付款时，设备只允许以一些特技方式进行访问)。
图8表示在快进期间对海量存储单元20的访问。图中横向标绘的是时间″t″，纵向标绘的是代表在正常方式重放期间的重放时间的地址”A”。在特技方式播放期间，控制单元24提供超前的地址A给海量存储单元20，定时性地跳过一个范围的地址。
解密信息访问单元25提供解密所检索的加密的信息所需的解密信息。例如，解密信息访问单元25可检索加密数据流中的、解密信息项被存储的各点的列表，该列表含有相关联的解密信息项或者指向其的指针。在这种情况下，解密信息访问单元25监视将由控制单元24提供的加密数据的地址。当访问单元确定这些地址要访问越过一个存储了解密信息的一点的地址时，访问单元25把来自相关联的解密信息项中的解密信息提供给接收单元26。
访问单元25优选地在一个选定的时点检索解密信息，使得紧随这个时点后至少经过一个预定的时间间隔后加密数据才被提供。就是说，与重放的速度无关地，相同的预定时间间隔可用于解密解密信息项。
在图4的实施例中，其中在从海量存储单元20检索之前已经标识了特定的帧，控制单元24可检索含有所标识的帧的加密数据。在这种情况中，控制单元24首先检索用于一部分加密数据的被存储的地址对(X，Y)，以及然后把地址提供到海量存储单元20，以便按照地址X检索加密数据，以及然后把解密信息的地址Y提供到解密信息访问单元25，以命令把对应的解密信息提供到接收单元26。
设备优选地在解密信息的提供和对应的加密数据的提供之间，产生一个延迟。实现这种延迟的方式例如是通过在海量存储单元20与接收单元26之间提供一个缓存器(未予示出)，用来在所述延迟期间缓存数据，或者通过提供关于要早从其中把加密的信息检索到解密信息访问单元25的地址的信息。这允许解密信息访问单元25事先提供解密信息，使得接收单元26有时间在需要控制字之前解密控制字。
在某些类型的特技方式播放中(例如在反向重放中)，可以至少部分地以倒序检索加密数据。在这样的方式中，解密信息访问单元25优选地确定加密数据中一个解密信息项要在前向播放期间变得有效的各点。当重放以相反方向经过这样一个点时，解密信息访问单元25选择一个在时间顺序上在正常播放期间将是该点之前的最后一个在前项的解密信息项。显然，可以使用其它的选择所述项的方法(诸如把各项与在相应点处开始和结束的间隔相关联，以及检测重放是否将访问这样一个间隔中的数据)来选择相关联的项。解密信息访问单元25然后输出所选择的项，以供在反向播放期间使用。(当然，尽管可用，这在图4的实施例中并不需要，在该实施例中，可以直接从被检索的数据中确定相关项)。
设备以这种方式允许被存储的加密数据的重放和/或特技方式的重放。海量存储单元20不必是防篡改的：可以使用可替换的存储器、盘或磁带。优选地将接收单元26的各部分制作成防篡改的(例如通过使用诸如智能卡的安全装置来解密控制字)，以及在图4的实施例的情况下把解密单元40也制作成防篡改的。应当理解，对于特技播放来说，解密信息访问单元25优选地使用指向加密数据流中的位置的指针信息，该指针信息是能与加密数据流分开地被检索的，或者至少不必为了搜索指针信息而检索整个加密数据流。这就减少了需要从海量存储单元20中检索的信息量。其中指针信息被与解密信息项相关联地存储的实施例满足这个要求。
其它方面
应当理解，本发明不限于所示的实施例。例如，为了容易访问，虽然优选地将加密数据和解密信息项二者都存储在相同的海量存储单元20，但这当然不是必要的。可以用一个单独的存储器来存储解密信息项。同样，尽管优选地随着重放的进行来检索解密信息项，事先检索用于一个被记录的流的、作为一个块的所有相关项也是可能的。通过使用二次抽样来选择首先存储的各项，有助于实现这种方式。通过使用已经被作为一个块而预装载的各项，解密信息访问单元25能快速地响应控制单元24为重放而选择的加密数据的地址。

Claims (6)

1.处理含有一个加密数据流和一个消息流的输入数据流的方法，加密数据流的连续的片断中的数据是能用来自消息中的连续的解密信息解密的，该方法包含
—存储加密数据流；
—存储来自消息流中的带有解密信息的各项；
—存储键接所存储的加密数据流中的各对应点与带有解密信息的所述项中的各相应项的同步信息，同步信息的存储方式使得它是可以独立于该流而被检索的；
—以异常时间模式重放加密数据流的一个所存储的部分；
—在所述重放期间检索用于所述所存储的部分中各点的带有解密信息的各项；
—以在同步信息的控制下所选择的时间，在重放期间把所检索的带有解密信息的各项与该流组合，对所组合的各项的选择和/或对把各项与该流相组合的时间的选择取决于同步信息和异常时间模式。
2.按照权利要求1的方法，其中，消息流含有多个重复相同解密信息的消息，该方法包含
—从所述消息流中二次抽样消息，只有来自所述消息中的经二次抽样的消息的带有解密信息的各项被存储；和
—同步信息把所存储的密码信息流中的各组点键接到经二次抽样的所述项中的相应各项。
3.按照权利要求2的方法，该方法包含
—检测一个转换，在该转换之后的消息所含有的解密信息不同于在该转换之前的消息中的解密信息；
—在相对该转换的一个预定位置处，对经二次抽样的消息中的至少一个进行二次抽样。
4.按照权利要求1的方法，其中，该方法包含
—构造指向加密数据流的所选定部分的数据指针的列表，每个数据指针与各解密信息项中的一个允许对由该指针所指的加密数据进行解密的所选项相关联；
—在重放期间，确定重放是否将访问由所述列表中的一个特定指针所指向的部分中的加密数据；
—在所述确定之后，用该列表提供来自与该特定指针相关联的所述项中的解密信息。
5.按照权利要求1的方法，其中，加密数据含有图像帧以及用于通过更新图像帧来导出附加图像帧的更新信息，该方法包含
—构造指向含有图像帧的加密数据流的所选定部分的数据指针的列表，每个数据指针与各解密信息项中的一个允许对由该指针所指的加密数据进行解密的所选项相关联；
—在重放期间，选择由该列表中的各指针所指向的该流的各部分；
—用该列表来提供来自与每个指针相关联的所述项中的解密信息。
6.按照权利要求1的方法，该方法包含
—解密来自输入数据流中的各解密信息项，并在存储前用一个记录密钥再加密所述解密信息项；
—把经再加密的解密信息项与加密数据流分开地存储。
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