CN100423575C

CN100423575C - 一种控制数字电视收视的方法

Info

Publication number: CN100423575C
Application number: CNB021585431A
Authority: CN
Inventors: 于劲飞; 马洪涛; 张东; 张琪
Original assignee: Weifang Beida Jade Bird Huaguang Electronics Co ltd
Current assignee: Weifang Beida Jade Bird Huaguang Electronics Co ltd
Priority date: 2002-12-25
Filing date: 2002-12-25
Publication date: 2008-10-01
Anticipated expiration: 2022-12-25
Also published as: CN1510920A

Abstract

本发明公开了一种控制数字电视收视的方法，它几乎不需要在发射端和用户接收端增加任何硬件设备，也不对媒体流数据进行任何的加密/解密处理，只是通过软件修改DVB协议中，用来描述节目的节目相关信息，如DVB协议中的SI、PSI信息、基本流的包头信息等；同时，利用分级授权信息控制用户收视，即只有得到分级授权信息的机顶盒才能收视相应类别的数字电视节目的方法来实现控制数字电视收视的目的。本发明具有成本低、适应目前广电网络数字化的过渡阶段，能够最大限度的满足用户的需要、易推广、使用、操作维护简单、可以平滑升级到CAS系统等优点。

Description

一种控制数字电视收视的方法

技术领域

本发明涉及一种控制数字电视收视的方法，它应用于有线电视网络系统。

背景技术

随着有线电视系统的不断发展，电视内容日益地丰富起来，使电视观众可以随时收看自己喜欢的电视节目。在有线电视极大地丰富人们生活的同时，有线电视的收费问题一直困扰着各级有线电视台。对有线电视用户欠费、缴费不及时的情况，有线电视台缺乏有效的收视控制方法。全国各省市电视台为保证自己的合法权益，迫切地需要使用一种方法控制用户的收视。

传统的有线电视收视控制方法主要有两种：一种是模拟电视可寻址控制方法；一种是条件接收系统(简称CAS系统)控制数字电视用户收视的方法。

模拟电视可寻址控制方法是通过由计算机、加扰机、解扰器、线路放大器、供电器和可寻址分支器、可寻址分配器构成的控制系统来实现的。它是通过发射端的中心控制计算机根据各接收点的解扰机及各用户的地址码和交费记录，生成相应的控制信号，经加扰机加入直流干扰信号后与电视信号同时发射、传输；接收端接收含有控制信号的电视信号，并进行解扰，再通过用户端的可寻址分支/分配器实现对网络内所有用户的控制、管理。这种可寻址控制方法的缺点是：1、不能满足现阶段中国广播电视的发展。因为，数字电视代替模拟电视是我国广播电视的发展趋势，而这种模拟电视可寻址控制方法只适用于模拟电视节目的收视控制，不适用于数字电视节目的收视控制；且不能控制用户的分级收视。2、安全性差，容易发生非法收视。3、整个控制系统投资成本较大。网络运营商需要在发射端增加设备，在每一个用户端也需增加设备，成本高，不利于网络数字化的发展。4、相邻用户易受干扰。

条件接收系统即CAS系统控制有线电视用户收视的方法是：运营商通过对要播放的媒体流进行加密，用户端机顶盒对加密的媒体流进行解密的方法控制数字电视用户收视。运营商将数字电视节目或广播数据在送入有线网络之前，通过前端加扰器进行加扰处理。加扰过程使用控制字CW作密钥，采用一定的加扰算法或密码算法将包含多个节目和数据的复合传送流加扰。CAS系统采用多重密钥传送机制将控制字CW安全地传送到经过授权的客户。首先，CAS系统根据节目播放的授权要求，通过安全算法产生CW并制作授权控制信息ECM，ECM信息使用业务密钥及密码算法加密。为防止非法侵入和黑客攻击，CW每隔5-20秒变化一次，ECM信息随之发生变化。其次，CAS系统从客户管理端获取用户的地址信息、授权信息等，与业务密钥SK一起组合成授权管理信息EMM。EMM信息使用用户智能卡的主密钥和高强度的加密算法加密。最后，ECM和EMM均按照一定的发送周期插入到复合传送流中，向客户传送。在客户端的数字机顶盒，先从传送流中获取ECM和EMM消息，在智能卡中完成EMM解密得到授权信息和SK，然后利用SK解密ECM消息获得CW，最后智能卡将解密后的CW传给机顶盒的解扰单元，由解扰单元利用CW和与前端对应的解扰算法完成节目和数据的解扰，所以它的优点是安全性高，服务灵活。其缺点是：1、在数字电视节目或广播数据播送前必须使用加扰器进行加扰处理，且加扰处理过程复杂。2、前端需要增加复杂的设备，给运行商的运营和管理带来难度。3、CAS系统对运营商和最终用户都存在价格昂贵、成本高的问题。4、国内广电行业发展的水平参差不齐，形势又要求必须控制用户收视。而目前的CAS系统使各级网络运营商难以作出选择。5、目前的CAS系统管理、用户管理、PPV、加密电视、消息发送、计费等功能全部由一个厂家封闭式完成，不能适应国内有线电视开放性发展模式的需求

发明内容

鉴于上述原因，本发明的目的是提供一种低成本、可有效地控制数字电视用户收视、保护运营商合法权益的控制数字电视收视的方法。

为实现上述目的，本发明采取以下设计方案：一种控制数字电视收视的方法，它包括以下步骤：

(1)、读取原始信息；

用于执行本发明控制软件的计算机从复用系统，获得DVB协议中用来描述节目的部分节目相关信息，称之为原始信息；

(2)、处理原始信息，形成新的加密信息；

用于执行本发明控制软件的计算机读取运营商输入的控制键；利用运营商输入的控制键，按照约定算法处理原始信息，形成新的节目相关信息，称之为加密信息；

(3)、用于执行本发明控制软件的计算机将加密信息传送到复用系统，复用系统用加密信息替换TS流中相应的原始信息；

(4)、用于执行本发明控制软件的计算机按照常规TS流生成方法生成由控制键、用户端机顶盒序列号、分级授权控制信息、算法描述、节目相关信息等组成的加密(也可以不加密)的ECS流；并将ECS流送至复用系统；

(5)、复用系统将ECS流与步骤(3)形成的TS流复用后播出；

(6)、用户端的机顶盒接收上述复用系统播出的TS流；

(7)、机顶盒从TS流中提取ECS流；如果ECS流加密，机顶盒先解密ECS流；

(8)、机顶盒读取本机序列号；

(9)、机顶盒利用本机序列号匹配解密的ECS流中的机顶盒序列号信息，获得本机的分级授权控制信息和其它信息以及运营商输入的控制键。

(10)、机顶盒从TS流中提取节目相关信息；如果节目相关信息包含在ECS流中，那么机顶盒从ECS流中提取节目相关信息；

(11)、机顶盒利用控制键和算法，处理节目相关信息，得到最终的节目相关信息；

(12)、机顶盒利用分级授权控制信息和最终的节目相关信息，控制用户收视不同类型的数字电视节目。

所述步骤(1)中的原始信息是指用来描述节目的SI信息、PSI信息、基本流ES的包头信息等。

所述步骤(2)中处理原始信息是指单独修改ES流的PID，ECS流不加密。

所述步骤(2)中处理原始信息还可以是指修改ES流的PID；并且将ECS流信息加密。

所述步骤(2)中处理原始信息还可以是指修改ES流的PID，滤掉TS流中的PMT信息，PMT表作为私有数据在ECS流中发送；ECS流不加密。

所述步骤(2)中处理原始信息还可以是指修改ES流的PID，滤掉TS流中的PMT信息，PMT表作为私有数据在ECS流中发送；ECS流加密。

附图说明

图1为实现本发明的硬件系统组成框图

图2为实现本发明的软件系统程序框图

图3为本发明实施例1程序框图

图4为本发明实施例2程序框图

图5为本发明实施例3程序框图

图6为本发明实施例4程序框图

图7为本发明实施例5程序框图

具体实施方式

为便于说明，现将本发明中用到的一些专业术语和一些英文缩写解释如下：

DVB：数字视频广播协议(欧洲标准)。

MPEG2：运动图像及其伴音的通用编码国际标准。

PID：包的标识符。

TableID：被分割后的表或者信息的标识符。

SI： DVB协议中定义用于描述传送系统、内容和广播数据流的计划

/时间表的数据，它包括MPEG-2的PSI信息及独立定义的扩

展部分。有BAT表、SDT表、EIT表、RST表、TDT表、TOT、

ST表、SIT表、DIT表等。

PSI： MPEG2标准中定义节目的说明信息，是特殊的SI信息，由

ISO13818-1定义，包含PAT表、PMT表、CAT表、NIT表。

SDT：业务描述表，描述系统中各种业务名称，业务提供者等。

PAT：节目关联表，针对复用的每一路业务，提供相应节目映射表(PMT

表)的位置。

PMT：节目映射表，标识并指示了每一路业务流的位置及参考时钟字段

的位置。

NIT：网络信息表，描述了网络信息。

复用：单个通道携带一项或多项业务。

控制键：由网络运营商随机输入的一定长度的、由ASC II码组成的字符

串。

序列号：机顶盒具有的唯一的机器识别码，该机器识别码可以固化到机顶

盒中，也可以存储于可移动存储器(需要增加硬件设备)。

分级授权控制信息：节目分组信息和机顶盒用户的收视控制信息，通过用户管

理系统输入生成。

ECS：由序列号、授权控制信息、控制键、算法描述、PSI/SI组成的

符合DVB标准的分级授权信息控制流。

ES：基本流，如音频、视频、数据等。

TS：传送流，包含ES流和SI/PSI信息。

节目相关信息：传送流(TS)中描述节目相关特性以及流的相关特性的信息，

包括SI/PSI、基本流ES(音频、视频、其他数据)的包头信息

等。

本发明阐述的控制数字电视收视的方法不需要在发射端和用户接收端增加任何硬件设备，如加扰器、解扰器等，也不对媒体流数据进行任何的加密/解密处理，只是通过软件修改DVB协议中，用来描述节目的节目相关信息，如DVB协议中的SI、PSI信息、基本流的包头信息等，来实现控制数字电视收视的目的。

图1为实现本发明控制数字电视收视的硬件系统组成框图。图1中虚线部分为运行本发明控制数字电视收视软件的计算机，其余部分为现有数字电视播放系统。由此图可以看出，本发明对数字电视播放系统未作任何改动，在数字电视节目发射端和用户接收端未增加任何硬件设备。

图2为实现本发明控制数字电视收视的软件系统程序框图。本发明实现控制数字电视收视的方法是：不对媒体流数据进行任何的加密/解密处理，只是通过修改DVB协议中，用来描述节目的节目相关信息，如DVB协议中的SI、PSI信息、基本流的包头信息等；同时，利用分级授权信息控制用户收视，即只有得到分级授权信息的机顶盒才能收视相应类别的数字电视节目。本发明控制数字电视收视的方法，具体包括以下步骤：

1、读取原始信息；

2、处理原始信息，形成新的加密信息；

3、用于执行本发明控制软件的计算机将加密信息传送到复用系统，复用系统用加密信息替换TS流中相应的原始信息；

4、用于执行本发明控制软件的计算机按照常规TS流生成方法生成由控制键、用户端机顶盒序列号、分级授权控制信息、算法描述、节目相关信息等组成的加密(也可以不加密)的ECS流；并将ECS流送至复用系统；

5、复用系统将ECS流与步骤3形成的TS流复用后播出；

6、用户端的机顶盒接收上述复用系统播出的TS流；

7、机顶盒从TS流中提取ECS流；如果ECS流加密，机顶盒先解密ECS流；

8、机顶盒读取本机序列号；

9、机顶盒利用本机序列号匹配解密的ECS流中的机顶盒序列号信息，获得本机的分级授权控制信息和其它信息以及运营商输入的控制键；

10、机顶盒从TS流中提取节目相关信息；如果节目相关信息包含在ECS流中，那么机顶盒从ECS流提取节目相关信息；

11、机顶盒利用控制键和算法，处理节目相关信息，得到最终的节目相关信息；

12、机顶盒利用分级授权控制信息和最终的节目相关信息，控制用户收视不同类型的数字电视节目。

下面通过具体实施例，并结合附图详细说明本发明。

本发明的设计思路就是通过软件修改DVB协议中用来描述节目的节目相关信息，且对数字电视的媒体流不作任何改动，从而实现控制数字电视收视的目的。

DVB协议中用来描述节目的节目相关信息包括SI信息、PSI信息、基本流ES(音频、视频、其他数据)的包头信息等。本发明可以通过处理节目相关信息的SI/PSI信息、ES流的包头信息，也可以从TS流中滤掉SI/PSI信息，把SI/PSI信息作为私有数据在ECS流中发送；而且可以只修改其中一项来实现本发明目的。具体实施可采用以下方案：

1、修改部分节目相关信息(例如：ES的包头信息、PID、PSI信息：PMT表)，ECS流不加密。

2、修改部分节目相关信息(例如：ES的包头信息、PID，SI信息、PMT表)，ECS流加密。

3、在传输流中过滤部分SI/PSI信息(例如过滤PSI信息的PMT表)，将被过滤的SI/PSI信息作为私有数据在ECS流中传送，ECS流不加密。

4、在传输流中过滤部分SI/PSI信息(例如过滤PSI信息的PMT表)，将被过滤的SI/PSI信息作为私有数据在ECS流中传送，ECS流加密。

实施例1：修改ES流的PID，ECS流不加密

如图3所示，控制数字电视收视的方法具体包括以下步骤：

前端：

运营商通过数字电视可寻址控制软件系统输入用户机顶盒的序列号、授权控制信息，该信息将被储存到用户数据库中；并且，运营商可以定期/不定期的更改控制键X。

1、读取原始信息；

用于执行本发明控制软件的计算机从复用系统获得DVB协议中用来描述节目ES流信息的PID，即PID Y；

2、处理原始信息，形成新的加密信息；

用于执行本发明控制软件的计算机读取运营商输入的控制键X；利用运营商输入的控制键X，按照约定算法PID Y1＝F(X，Y)生成ES流新的PID Y1；

3、并将ES流新的PID Y1送到复用系统；复用系统在不修改SI/PSI信息的前提下，用ES流新的PID Y1替换ES流旧的PID Y；

4、用于执行本发明控制软件的计算机按照常规的TS流生成方法生成由控制键、机顶盒序列号、分级授权控制信息等信息组成的ECS流；并将ECS流送到复用系统；

5、复用系统将ECS流与步骤3形成的TS流复用后播出；

用户端：

6、用户机顶盒接收从上述复用系统播出的TS流，并从中提取ECS流；

7、机顶盒读取本机序列号；

8、机顶盒利用本机序列号匹配(如比较/判断方法)ECS流中的机顶盒序列号，找到本机的分级授权控制信息和其它信息以及运营商输入的控制键X；

9、机顶盒同时从TS流中提取上述步骤3形成的TS流中，找到PMT表，该PMT表中有ES流旧的PID Y列表；

10、机顶盒利用控制键X，ES流旧的PID Y，利用算法PID Y1＝F(X，Y)得到ES流新的PID Y1；

11、机顶盒使用ES新的PID Y1就可以找到相应的ES流；再利用用户的分级授权控制信息控制用户的收视。

备注：算法Y1＝F(X，Y)可以是加减乘除、异或、移位等运算，它可以事先固化在机顶盒中(如Flash中)，也可以放到ECS流中，由前端下载。如果算法固化到机顶盒中，可以通过升级软件实现算法更新。

实施例2：

该实施例修改ES流的PID，同时加密ECS流。

如图4所示，控制数字电视收视的方法具体包括以下步骤：

前端：

运营商通过数字电视可寻址控制软件系统输入机顶盒的序列号、分级授权控制信息，该信息将被储存到用户数据库中；并且，运营商可以定期/不定期的更改控制键X。

1、读取原始信息；

用于执行本发明控制软件的计算机从复用系统获得DVB协议中用来描述节目ES流信息的PID，即PID(Y)；

2、处理原始信息，形成新的加密信息；

用于执行本发明控制软件的计算机读取运营商输入的控制键X；根据运营商输入的控制键X，按照约定算法PID Y1＝F(X，Y)生成ES流新的PID(Y1)；

3、并将ES流新的PID(Y1)送到复用系统；复用系统在不修改SI/PSI信息的前提下用ES流新的PID(Y1)替换ES流旧的PID(Y1)；

4、用于执行本发明控制软件的计算机按照常规TS流生成方法生成由控制键(X)、机顶盒序列号、分级授权控制信息等信息组成的ECS流；并将ECS流进行算法加密处理(如：对ECS流进行异或运算)；然后将加密的ECS流送到复用系统；

5、复用系统将加密的ECS流与步骤3形成的TS流复用后播出；

用户端：

6、用户机顶盒接收从上述复用系统播出的TS流，从中提取加密的ECS流，对加密ECS流进行解密(如：对加密ECS流再进行一次异或运算)，得到解密后的ECS流；

7、机顶盒读取本机序列号；

8、机顶盒利用本机序列号匹配解密的ECS流中的机顶盒序列号信息，找到本机的分级授权控制信息和其它信息以及运营商输入的控制键X；

9、机顶盒同时从接收的TS流中提取上述步骤3形成的TS流，找到PMT表，该PMT表中有ES流旧的PID Y列表；

10、机顶盒利用控制键X，ES流旧的PID Y，算法PID Y1＝F(X，Y)得到ES流新的PID Y1；

实施例3：

修改ES流的PID，滤掉TS流中的PMT信息，PMT表作为私有数据在ECS流中发送；ECS流不加密。

如图5所示，控制数字电视收视的控制方法具体包括以下步骤：

前端：

1、读取原始信息；

用于执行本发明控制软件的计算机从复用系统获得DVB协议中用来描述节目ES流的PID和相应TS流中的PMT表Z，即PID(Y)和PMT(Z)；

2、处理原始信息，形成新的加密信息；

3、并将ES流新的PID Y1送到复用系统；复用系统用ES流新的PID Y1替换ES流旧的PID Y；同时，滤掉TS流中的PMT表Z；

4、用于执行本发明控制软件的计算机生成由控制键、机顶盒序列号、分级授权控制信息等信息、PMT表Z等信息组成的ECS流；并将ECS流送到复用系统；

5、复用系统将ECS流与步骤3形成的TS流复用后播出；

用户端：

6、机顶盒接收从上述复用系统播出的TS流，并从中提取ECS流；

7、机顶盒读取本机序列号；

8、机顶盒利用本机序列号匹配ECS流中的机顶盒序列号信息，找到本机的分级授权控制信息和PMT表Z以及运营商输入的控制键X；

9、机顶盒从PMT表Z中找到ES流旧的PID Y列表(PMT表Z中含有ES的旧的PID(Y)列表)；

10、机顶盒用控制键X，ES流旧的PID Y，利用算法PID Y1＝F(X，Y)得到ES流新的PID Y1；

11、机顶盒使用ES新的PID Y1就可以找到对应的的ES流；再利用用户的分级授权控制信息控制用户的收视。

实施例4：

修改ES流的PID，滤掉TS流中的PMT信息，PMT表作为私有数据在ECS流中发送；ECS流加密。

如图6所示，控制数字电视收视的控制方法具体包括以下步骤：

前端：

1、读取原始信息；

用于执行本发明控制软件的计算机从复用系统获得DVB协议中用来描述节目ES流的PID和相应TS流中的PMT表Z，即PID(Y)、PMT(Z)；

2、处理原始信息，形成新的加密信息；

读取运营商输入的控制键X；利用运营商输入的控制键X，按照约定算法PID Y1＝F(X，Y)生成ES流新的PID Y1；

3、并将ES流新的PID Y1送到复用系统；复用系统用ES流新的PID Y1替换ES流旧的PID Y；同时，滤掉PMT表Z；

4、用于执行本发明控制软件的计算机生成由控制键、机顶盒序列号、分级授权控制信息、PMT表Z等信息组成的ECS流，并将ECS流进行加密处理(如：对ECS流进行异或运算)，然后将加密的ECS流送到复用器；

5、复用系统将加密的ECS流与步骤3形成的TS流复用后播出；

用户端：

6、机顶盒接收上述复用系统播出的TS流，并从中提取加密的ECS流；

7、机顶盒对加密ECS流进行解密处理(如：对加密ECS流再进行一次异或运算)，得到解密后的ECS流；

8、机顶盒读取本机序列号；

9、机顶盒利用本机序列号匹配解密的ECS流中的机顶盒序列号，找到本机的分级授权控制信息和PMT表Z以及运营商输入的控制键X；

10、用户端机顶盒从PMT表Z中找到ES流旧的PID Y列表；PMT表Z中含有ES的旧的PID(Y)列表。

11、机顶盒用控制键X，ES流旧的PID Y，利用算法PID Y1＝F(X，Y)得到ES流新的PID Y1；

12、机顶盒使用ES新的PID Y1就可以找到对应的的ES流；再利用用户的分级授权控制信息控制用户的收视。

实施例5：

本实施例为本发明的一个特例。对节目相关信息作透明处理(即不作任何处理)，且只发送简单的ECS流。

如图7所示，控制数字电视收视的控制方法具体包括以下步骤：

前端：

运营商通过数字电视可寻址控制软件系统输入机顶盒的序列号、分级授权控制信息，该信息将被储存到用户数据库中。

1、用于执行本发明控制软件的计算机生成由机顶盒序列号、分级授权控制信息等信息组成的ECS流；并将ECS流送到复用系统；

2、复用系统将ECS流与其它的TS流复用后播出；

3、用户机顶盒接收从上述复用系统播出的TS流，并从中提取ECS流；

4、机顶盒读取本机序列号；

5、机顶盒利用本机序列号匹配ECS流中的机顶盒序列号信息，找到本机的分级授权控制信息；

6、机顶盒利用分级授权控制信息控制用户的收视。

本发明的优点是：1、成本低。由于本发明不需要增加任何专业设备，不使用加扰器等设备，即可实现对数字电视收视的控制，所以，成本低。2、适应目前广电网络数字化的过渡阶段，能够最大限度的满足用户的需要。3、易推广。使用、操作维护简单。同时不需要缴纳Lisence费用，运营商就可以达到控制非法用户、保护自己合法利益的目的。4、可以平滑升级到CAS系统。

Claims

1. 一种控制数字电视收视的方法，它包括以下步骤：

(1)、读取原始信息；

(2)、处理原始信息，形成新的加密信息；

(4)、用于执行本发明控制软件的计算机按照常规TS流生成方法生成由控制键、用户端机顶盒序列号、分级授权控制信息、算法描述、节目相关信息组成的加密或不加密的ECS流；并将ECS流送至复用系统；

(5)、复用系统将ECS流与步骤(3)形成的TS流复用后播出；

(6)、用户端的机顶盒接收上述复用系统播出的TS流；

(8)、机顶盒读取本机序列号；

(9)、机顶盒利用本机序列号匹配解密的ECS流中的机顶盒序列号信息，获得本机的分级授权控制信息和其它信息以及运营商输入的控制键；

(10)、机顶盒从接收的TS流中提取上述步骤(3)形成的TS流；并从TS流中提取节目相关信息；如果节目相关信息包含在ECS流中，那么机顶盒从ECS流中提取节目相关信息

2. 根据权利要求1所述的一种控制数字电视收视的方法，其特征在于：所述步骤(1)中的原始信息是指用来描述节目的SI信息、PSI信息、基本流ES的包头信息。

3. 根据权利要求2所述的一种控制数字电视收视的方法，其特征在于：所述步骤(2)中处理原始信息是指单独修改ES流的PID，ECS流不加密。

4. 根据权利要求2所述的一种控制数字电视收视的方法，其特征在于：所述步骤(2)中处理原始信息是指修改ES流的PID；并且将ECS流信息加密。

5. 根据权利要求2所述的一种控制数字电视收视的方法，其特征在于：所述步骤(2)中处理原始信息是指修改ES流的PID，滤掉TS流中的PMT信息，PMT表作为私有数据在ECS流中发送；ECS流不加密。

6. 根据权利要求2所述的一种控制数字电视收视的方法，其特征在于：所述步骤(2)中处理原始信息是指修改ES流的PID，滤掉TS流中的PMT信息，PMT表作为私有数据在ECS流中发送；ECS流加密。

7. 根据权利要求2所述的一种控制数字电视收视的方法，其特征在于：所述步骤(2)中处理原始信息是指透明处理原始信息，即不处理原始信息。