CN1921614B - 一种媒体数据的加扰方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加扰媒体数据的方法，用以解决现有技术中媒体数据预先进行加扰后存储到VOD服务器，可能导致后续无法解扰媒体数据的问题；进一步，解决现有技术实现节目的快进、快退操作影响系统集成的问题。该方法包括：将媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据存储到视频点播VOD服务器；所述VOD服务器将用户点播节目的媒体数据和对应的加扰关联数据发送到所述用户所在区域的调制装置；所述调制装置利用所述加扰关联数据对所述媒体数据加扰并输出给用户。本发明同时公开了一种加扰媒体数据的系统。

Description

一种媒体数据的加扰方法及系统

技术领域

本发明涉及数字电视技术领域，尤其涉及一种媒体数据的加扰方法及系统。

背景技术

在数字电视业务中，为了实现对提供给用户的业务进行计费，引入了条件接收(CA，Conditional Access)系统，配合加扰器对节目的媒体数据进行扰乱，同时把授权管理信息(EMM，Entitlement Management Message)、授权控制信息(ECM，Entitlement Control Message)复用到媒体数据中输出，当用户端接收到媒体数据后，对媒体数据进行解扰，还原为清流。

现有技术中对视频点播(VOD，Video On Demand)等系统的节目的媒体数据加扰处理为预加密方式，即采用将节目的媒体数据进行加扰后存储在VOD服务器中，存储加扰后的媒体数据时，同时存储该媒体数据的授权控制信息ECM。用户点播节目时，VOD服务器直接把加扰后的节目的媒体数据输出。

参阅图1所示，用于将节目的媒体数据上载到VOD服务器的设备包括：制作系统、加扰器、条件接收CA系统、业务管理系统(BMS，Business ManagementSystem)和VOD服务器。在制作系统中将需要上载的节目的内容(content)制作为传输流(TS，Transport Stream)的媒体数据，并将该媒体数据传送到加扰器，加扰器对需要加扰的媒体数据生成对应的控制字CW和访问控制条件AC，并利用该控制字CW和访问控制条件AC向条件接收CA系统申请授权控制信息ECM，获得授权控制信息ECM后，用控制字CW对该媒体数据进行加扰，并将对应的授权控制信息ECM复用到加扰后的传输流中，然后将授权控制信息ECM和加扰后的传输流TS’存储到VOD服务器。

对用户点播节目进行处理的设备的结构如图2所示。用户点播节目时，该用户侧的机顶盒(STB，Set Top Box)向VOD服务器发送点播信令，VOD服务器直接将加扰后的媒体流和授权控制信息ECM一同发出，业务管理系统BMS将向条件接收CA系统发送用户授权信息，条件接收CA系统从业务管理系统BMS获得该节目的接口参数，如：节目的标识(Service ID)，密钥(SK，Service Key)等，然后根据该接口参数生成EMM数据，并将该EMM数据单独发送或者插入到IP接口的正交幅度调制器(IPQAM，IP to QAM)中进行下发，机顶盒STB根据获得的授权管理信息EMM和授权控制信息ECM对加扰后的媒体数据进行解扰，恢复出清流。

采用上述方式，当各地的条件接收CA系统各不相同时，加扰之后存储的媒体数据从一个运营商传送到另外一个运营商后，将出现无法解扰的问题，这使得加扰后的媒体数据在不同运营商之间交换困难；同时，运营商进行系统更换时将媒体数据转移到新系统也不易实现。而且，有些VOD服务器通过生成Trick File来实现对播放节目的快进、快退操作，由于节目加扰存储，这类VOD服务器将无法直接生成窍门文件(Trick File)，需要通过在VOD服务器与条件接收CA系统间开发特定的接口来实现，增加了系统集成的难度。

发明内容

本发明提供一种媒体数据的加扰方法及系统，以解决现有技术将节目的媒体数据预先加扰后存储在VOD服务器，可能导致后续无法解扰媒体数据的问题；进一步，解决现有技术实现节目的快进、快退操作影响系统集成的问题。

本发明提供以下技术方案：

一种媒体数据的加扰方法，包括如下步骤：

将媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据存储到视频点播VOD服务器；

所述VOD服务器将用户点播节目的媒体数据和对应的加扰关联数据发送到所述用户所在区域的调制装置；

所述调制装置利用所述加扰关联数据对所述媒体数据加扰并输出给用户。

其中，所述加扰关联数据包括CW、AC和ECM，其中在生成CW和AC后，利用该CW和AC从条件接收CA系统获得ECM数据。

较佳的，将媒体数据和加扰关联数据混合后存储到VOD服务器；所述调制装置从接收的数据流中提取加扰关联数据。

进一步，将所述CW和AC封装为私有数据进行传输和存储。

较佳的，调制装置利用所述加扰关联数据对数据流中提取出的媒体数据进行加扰后，过滤掉加扰关联数据中的CW和AC。

较佳的，在所述VOD服务器中根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的Trick File。

所述调制装置进一步将授权管理信息EMM复用到加扰后的媒体数据中输出。

一种视频点播服务器，包括：

存储单元，用于存储用户点播节目的媒体数据，以及该媒体数据的加扰关联数据；

通信单元，用于接收节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据并传送到所述存储单元，以及发送媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据；

处理单元，用于从存储单元获取用户点播节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据并传送给通信单元。

较佳的，所述服务器还包括：

生成单元，用于根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的TrickFile。

一种通信装置，包括：

接收单元，用于接收节目的媒体数据和该媒体数据的ECM数据；

处理单元，用于生成媒体数据的CW和AC，并形成包含CW、AC和ECM的加扰关联数据；

发送单元，用于通过VOD服务器将所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发往调制装置。

较佳的，所述装置还包括：

封装单元，用于将所述处理单元中生成的媒体数据的CW和AC封装为私有数据，以及将包含该私有数据的加扰关联数据复用到所述媒体数据中并传送到所述发送单元。

一种调制装置，包括：

接收单元，用于接收媒体数据和用于加扰该媒体数据的加扰关联数据；

处理单元，用于利用所述加扰关联数据加扰所述媒体数据；

变频单元，用于将加扰后的媒体数据转换为射频信号；

发送单元，用于发送所述射频信号。

较佳的，所述调制装置还包括：

解封装单元，用于从所述接收单元中的媒体数据和加扰关联数据的复用数据中解封装出媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据，以及将解封装出的所述数据传送给处理单元。

一种通信系统，包括：

通信装置，用于生成媒体数据的CW和AC，并形成包含CW、AC和ECM的加扰关联数据，以及输出所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据；

VOD服务器，用于接收和存储所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，并根据用户点播节目输出该节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据；

调制装置，用于接收VOD服务器输出的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，以及利用所述加扰关联数据加扰所述媒体数据并将其发送给用户。

本发明有益效果如下：

采用本发明，当用户点播节目时，VOD服务器输出的码流中包括了未加扰的媒体数据、授权控制信息ECM、打包为私有数据的控制字CW和访问控制条件AC，调制装置接收到上述数据后，利用控制字CW实现对媒体数据的加扰，并将授权控制信息ECM复用到加扰后的媒体数据中进行传输，使得用户侧机顶盒STB接收到加扰的媒体数据后，根据授权控制信息ECM和授权管理信息EMM实现对媒体数据的解扰；同时，由于媒体数据未经过加扰存储在VOD服务器中，在VOD服务器中可以直接生成Trick File实现对播放节目的快进、快退操作。

附图说明

图1为现有技术中将节目的媒体数据上载到VOD服务器的设备结构示意图；

图2为现有技术中对用户点播节目进行处理的设备的结构示意图；

图3为本发明实施例中对媒体数据进行加扰处理的流程图；

图4A为本发明实施例中将节目的媒体数据上载到VOD服务器的设备结构示意图；

图4B为本发明实施例中对用户点播节目进行处理的设备的结构示意图；

图5为本发明实施例中通信装置的结构示意图；

图6为本发明实施例中VOD服务器的结构示意图；

图7为本发明实施例中IPQAM的结构示意图；

图8为本发明实施例中用户点播节目的处理示意图。

具体实施方式

本实施例中将未加扰的媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据存储到VOD服务器，当用户在VOD服务器中点播节目时，该VOD服务器将用户点播节目的媒体数据和对应的加扰关联数据发送到该用户所在区域的调制装置，由调制装置对所述媒体数据加扰并输出。进一步，在VOD服务器中根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的Trick File，利用该Trick File实现用户对点播节目的快进、快退操作。所述加扰关联数据包括授权控制信息ECM、控制字CW、访问控制条件AC等数据。

参阅图3所示，本实施例中对媒体数据进行加扰的处理过程如下：

步骤301、根据媒体数据生成该媒体数据的控制字CW和访问控制条件AC，利用该控制字CW和访问控制条件AC从条件接收CA系统获得媒体数据的授权控制信息ECM，形成包含授权控制信息ECM、控制字CW和访问控制条件AC的加扰关联数据。

步骤302、将媒体数据和加扰关联数据存储到VOD服务器。

步骤303、当用户在VOD服务器中点播节目时，VOD服务器将用户点播节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发送到用户所在区域的调制装置。

步骤304、调制装置接收媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，并利用接收到的加扰关联数据对媒体数据进行加扰，然后输出加扰后的媒体数据。

本实施例中形成媒体数据的加扰关联数据后，可将加扰关联数据和媒体数据复用后发送到VOD服务器中进行存储。其中，将加扰关联数据发送到VOD服务器时，还可将加扰关联数据中的控制字CW和访问控制条件AC打包为私有数据输出；当调制装置接收到媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据数据时，对复用的加扰关联数据和媒体数据进行解复用，并从加扰关联数据中提取出控制字CW对媒体数据进行加扰，然后过滤掉加扰关联数据中的控制字CW和访问控制条件AC，并将授权控制信息ECM复用到加扰后的媒体数据的码流中输出。同时，如果授权管理信息EMM也采用由条件接收CA系统发送到调制装置，由调制装置下发到用户端的方式，则调制装置将授权控制信息EMM复用到加扰后的媒体数据中输出。

图4A示出了本实施例的通信系统中将媒体数据上载到VOD服务器的结构部分，图4B则示出了通信系统中使用媒体数据的结构部分。以下以所述调制装置为IPQAM为例进行说明。

参阅图4A所示，本实施例中将节目的媒体数据上载到VOD服务器的设备包括：制作系统410、通信装置420、条件接收CA系统430、业务管理系统BMS440和VOD服务器450。

制作系统410用于将从其他设备接收到的数据进行编辑、剪切等处理，形成媒体流，并将该媒体数据传送给通信装置420；通信装置420用于接收媒体数据，生成媒体数据的控制字CW和访问控制条件AC，然后利用该控制字CW和访问控制条件AC向条件接收CA系统430申请授权控制信息ECM，获得申请授权控制信息ECM后，形成包含控制字CW、访问控制条件AC和申请授权控制信息ECM的加扰关联数据，以及将未加扰的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发送到VOD服务器450；业务管理系统BMS440用于存储条件接收CA系统430的接口参数，以及控制VOD服务器450进行媒体数据的存储、删除等操作；VOD服务器450用于存储未加扰的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，接收用户点播节目，以及将用户点播节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发往用户所在的区域，同时，该VOD服务器450还可根据存储的媒体数据生成Trick File，实现用户点播节目的快进、快退操作。

参阅图4B所示，本实施例中对用户点播节目进行处理的设备包括：条件接收CA系统430、业务管理系统BMS440、VOD服务器450、IPQAM460和机顶盒STB470。

当用户点播节目时，用户端的机顶盒STB470向VOD服务器450发送点播节目的请求，VOD服务器450根据该点播请求，将用户点播节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发送到用户所在区域的IPQAM460；IPQAM460接收VOD服务器450输出的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，并从加扰关联数据中提取出控制字CW对媒体数据加扰，并将该媒体数据的授权控制信息ECM复用到加扰后的媒体数据，以及将该授权控制信息ECM和加扰后的媒体数据转换为射频信号后输出到机顶盒STB470；机顶盒STB470接收到加扰后的媒体数据时，利用接收到的授权控制信息ECM和授权管理信息EMM解密出加扰媒体数据的控制字CW，利用该控制字CW对加扰后的媒体数据进行解扰，恢复出清流。其中，授权管理信息EMM可以是条件接收CA系统430直接发送给机顶盒STB470，也可以将该授权管理信息EMM发送到IPQAM460，由IPQAM460复用到加扰后的媒体数据中输出。

本实施例中，通信装置420的结构示意图如图5所示，该装置包括：接收单元4201、处理单元4202、封装单元4203和发送单元4204。接收单元4201用于从制作系统410接收节目的媒体数据，以及从条件接收CA系统430接收媒体数据的授权控制信息ECM；处理单元4202用于根据接收单元4201接收到的媒体数据生成该媒体数据的控制字CW和访问控制条件AC，并利用该控制字CW和访问控制条件AC向条件接收CA系统申请对应的授权控制信息ECM，以及形成包含控制字CW、访问控制条件AC和授权控制信息ECM的加扰关联数据；封装单元4203用于将处理单元4202中生成的媒体数据的控制字CW和访问控制条件AC封装为私有数据，以及将包含该私有数据的加扰关联数据复用到所述媒体数据中并传送到发送单元4204；发送单元4204用于发送所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据。该装置可以通过改进现有技术的加扰器获得，即在加扰器中利用控制字CW和访问控制条件AC申请授权控制信息ECM，并不对媒体数据进行加扰，同时将控制字CW和访问控制条件AC封装为私有数据包输出。

参阅图6所示，VOD服务器450包括：存储单元4501、通信单元4502、处理单元4503和生成单元4504。存储单元4501用于存储用户点播节目的媒体数据，以及该媒体数据的加扰关联数据；通信单元4502用于接收节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据并传送到存储单元4501，以及发送媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据到媒体数据；处理单元4503用于从存储单元获取用户点播节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据并传送给通信单元4502；生成单元4504用于根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的Trick File。

参阅图7所示，IPQAM460包括：接收单元4601、解封装单元4602、处理单元4603、变频单元4604和发送单元4605。接收单元4601用于接收未经过加扰的媒体数据和用于加扰该媒体数据的加扰关联数据；解封装单元4602用于从接收单元4601中的媒体数据和加扰关联数据的复用数据中解封装出媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据，以及将解封装出的所述数据传送给处理单元4603；处理单元4603用于利用解封装单元4602解封装后的加扰关联数据加扰媒体数据，过滤掉加扰关联数据中的控制字CW和访问控制条件AC，并将该媒体数据的授权控制信息ECM、授权管理信息EMM等数据和加扰后的媒体数据传送到变频单元4604；变频单元4604用于将加扰后的媒体数据、授权控制信息ECM等数据转换为射频信号；发送单元4605用于发送所述射频信号。

以下通过用户点播节目的处理流程对本发明进一步进行说明。

当用户点播节目时，用户侧的机顶盒STB与业务管理系统BMS进行交互，完成点播认证，机顶盒STB获得点播认证成功信息。其中，点播认证交互可以是直接交互，也可以是间接交互。当用户点播认证成功后，业务管理系统BMS向条件接收CA系统发送用户授权信息，条件接收CA系统接收到用户授权信息后，向业务管理系统BMS申请接口参数(Service ID、SK等)，并根据接口参数生成EMM数据，并将该数据发送给点播节目用户侧的机顶盒STB，或者直接传送给用户侧的机顶盒STB；同时，用户侧机顶盒STB与VOD服务器间的交互处理如图8所示，包括如下步骤：

步骤801、当用户点播认证成功后，用户侧的机顶盒STB向VOD服务器发送点播信息。

步骤802、VOD服务器接收到点播信息后，反馈点播信息给机顶盒STB。

步骤803、VOD服务器根据点播信息，将用户点播节目的媒体数据，包含该媒体数据的授权控制信息和控制字CW等数据的加扰关联数据发送到用户所在区域的IPQAM。

步骤804、IPQAM接收到媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据后，从加扰关联数据中提取出CW，并对媒体数据进行加扰，以及将授权控制信息ECM复用到加扰后的媒体数据中输出到用户侧的机顶盒STB。

步骤805、用户侧的机顶盒STB接收到媒体数据、授权控制信息ECM和授权管理信息EMM后，根据授权控制信息ECM和授权管理信息EMM解密出加扰媒体数据的控制字CW，并利用该控制字CW对加扰后的媒体数据进行解扰，恢复出清流。

采用本实施例，进行节目的媒体数据上载时，由通信装置420产生控制字CW和访问控制条件AC，但是该通信装置不对媒体数据进行加扰，直接将未加扰的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发送到VOD服务器，在发送过程中，将加扰关联数据中的控制字CW和访问控制条件AC打包成私有数据传输。

在用户点播，VOD服务器输出媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据时，IPQAM进行加扰时直接从码流中提取出私有数据，获得控制字CW，再用该控制字CW对媒体数据进行加扰，同时过滤掉输出码流中的CW/AC私有数据。

在以上实施例中，VOD服务器中存储了未经过加扰的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，当用户点播节目时，将节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发送到用户所在的区域，由该区域的IPQAM对媒体数据进行加扰，不仅能保证有效收费，同时避免了对加扰后的媒体数据在不同运营商之间可能不能解扰的问题。同时，由于VOD服务器中存储的媒体数据未经过加扰，不需要开发VOD服务器与条件接收CA系统系统间的特定的接口便可根据媒体数据生成Trick File，简化了系统的集成。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种媒体数据的加扰方法，其特征在于，包括如下步骤：

将媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据存储到视频点播VOD服务器；

所述VOD服务器将用户点播节目的媒体数据和对应的加扰关联数据发送到所述用户所在区域的调制装置；

所述调制装置利用所述加扰关联数据对所述媒体数据加扰并输出给用户。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，将媒体数据和加扰关联数据复用后存储到VOD服务器；所述调制装置从接收的数据流中提取加扰关联数据。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加扰关联数据包括控制字CW、访问控制条件AC和授权控制信息ECM，其中在生成CW和AC后，利用该CW和AC从条件接收CA系统获得ECM数据。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，将所述加扰关联数据中的CW和AC封装为私有数据进行传输和存储。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，调制装置利用所述加扰关联数据对数据流中提取出的媒体数据进行加扰后，过滤掉加扰关联数据中的CW和AC。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述VOD服务器中进一步根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的窍门文件Trick File。

7.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述调制装置进一步将授权管理信息EMM复用到加扰后的媒体数据中输出。

8.一种视频点播服务器，其特征在于，包括：

存储单元，用于存储用户点播节目的媒体数据，以及该媒体数据的加扰关联数据；

通信单元，用于接收节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据并传送到所述存储单元，以及发送媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据；

处理单元，用于从存储单元获取用户点播节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据并传送给通信单元。

9.如权利要求8所述的服务器，其特征在于，还包括：

生成单元，用于根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的TrickFile。

10.一种通信装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收节目的媒体数据和该媒体数据的授权控制信息ECM数据；

处理单元，用于生成媒体数据的控制字CW和访问控制条件AC，并形成包含CW、AC和ECM的加扰关联数据；

发送单元，用于通过VOD服务器将所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据发往调制装置。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，还包括：

封装单元，用于将所述处理单元中生成的媒体数据的CW和AC封装为私有数据，以及将包含该私有数据的加扰关联数据复用到所述媒体数据中并传送到所述发送单元。

12.一种调制装置，其特征在于，包括：

接收单元，用于接收媒体数据和用于加扰该媒体数据的加扰关联数据；

处理单元，用于利用所述加扰关联数据加扰所述媒体数据；

变频单元，用于将加扰后的媒体数据转换为射频信号；

发送单元，用于发送所述射频信号。

13.如权利要求12所述的调制装置，其特征在于，还包括：

解封装单元，用于从所述接收单元中的媒体数据和加扰关联数据的复用数据中解封装出媒体数据和加扰该媒体数据的加扰关联数据，以及将解封装出的所述数据传送给处理单元。

14.一种通信系统，其特征在于，包括：

通信装置，用于生成媒体数据的控制字CW和访问控制条件AC，并形成包含CW、AC和授权控制信息ECM的加扰关联数据，以及输出所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据；

视频点播VOD服务器，用于接收和存储所述媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，并根据用户点播节目输出该节目的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据；

调制装置，用于接收VOD服务器输出的媒体数据和该媒体数据的加扰关联数据，以及利用所述加扰关联数据加扰所述媒体数据并将其发送给用户。

15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述通信装置将生成的媒体数据的CW和AC封装为私有数据发送。

16.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述VOD服务器还根据存储的媒体数据生成控制该媒体数据播放的Trick File。