專利名稱：Mpeg2音頻視頻數(shù)據(jù)流傳輸?shù)募訑_和解擾方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及視頻壓縮和壓縮數(shù)據(jù)加擾領(lǐng)域，具體涉及針對(duì)MPEG2音頻視頻數(shù)據(jù)流 傳輸?shù)倪^加擾。
背景技術(shù)：
ISO 13818-1 MPEG2 系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)和 ETSI ETR289 標(biāo)準(zhǔn)描述了 MPEG2 TS (傳輸流)的 加擾/解擾方法。加擾/解擾同步方法基于對(duì)分組首部中由字母TSC(傳輸加擾控制)指 定的兩個(gè)傳輸加擾控制比特的使用。它們的含義如下
00未加擾01保留10用偶密鑰加擾的TS分組11用奇密鑰加擾的TS分組加擾器根據(jù)分組是否被加擾，以及在加擾的情況下根據(jù)所用密鑰的奇偶性，來完 成TSC字段。解擾器使用該TSC字段來應(yīng)用或不應(yīng)用分組解擾，并且在前一種情況下，以適當(dāng) 的密鑰進(jìn)行分組解擾。圖1以圖示方式示出了加擾和解擾操作期間TSC比特的狀態(tài)。原始流(S卩，非加 擾流)的分組首部的TSC字段處于00，原始流被傳輸給附圖標(biāo)記為1的加擾器。在該加擾 器的輸出處，根據(jù)相應(yīng)分組是否是非加擾的、是以偶密鑰加擾還是以奇密鑰加擾的，加擾流 的TSC字段處于00、10或11。然后，加擾流傳輸至附圖標(biāo)記為2的解擾器，解擾器使用TSC 字段來執(zhí)行與加擾器相反的逆操作。在解擾器的輸出處，與原始流對(duì)應(yīng)的流的TSC字段被 復(fù)位到00，以指示該分組是明文。廣播系統(tǒng)或網(wǎng)絡(luò)的使用可能要求在網(wǎng)絡(luò)的一些部分確保流是加擾的，無(wú)論該流的 本質(zhì)如何，無(wú)論該流是加擾的還是明文。從操作角度來講，對(duì)整個(gè)信號(hào)進(jìn)行加擾更容易，無(wú) 需關(guān)心信號(hào)的一部分是明文還是已加擾的。這意味可以使用另一加擾器/解擾器對(duì)再次對(duì) 已加擾的流進(jìn)行加擾。這樣，一些分組會(huì)被加擾兩次，即，過加擾。一般而言，衛(wèi)星傳輸?shù)男盘?hào)必須加擾。因此，由衛(wèi)星鏈路傳輸以提供給國(guó)家區(qū)域站 點(diǎn)(例如，發(fā)送地面數(shù)字電視的發(fā)送機(jī))的MPEG-TS流通常是加密的TS流。事實(shí)上，使用 衛(wèi)星鏈路的運(yùn)營(yíng)商希望保持對(duì)該衛(wèi)星鏈路傳輸?shù)男盘?hào)的終端用戶區(qū)域或國(guó)家的主控，地面 發(fā)送機(jī)級(jí)別上的解擾使得能夠控制要被服務(wù)的區(qū)域范圍。這可能涉及對(duì)衛(wèi)星覆蓋的國(guó)家中 廣播權(quán)限的管理，該權(quán)限例如是歸屬于針對(duì)其他國(guó)家的其他運(yùn)營(yíng)商、對(duì)例如區(qū)域性節(jié)目等 區(qū)域特定節(jié)目的管理、對(duì)依賴于公眾關(guān)注的版權(quán)的管理等。
在衛(wèi)星傳輸?shù)那闆r下，信號(hào)從集中式傳輸點(diǎn)傳輸至衛(wèi)星。衛(wèi)星將信號(hào)傳輸給地面 上的衛(wèi)星接收機(jī)，衛(wèi)星接收機(jī)提供地面發(fā)送機(jī)來發(fā)送地面數(shù)字電視信號(hào)或DVB。衛(wèi)星應(yīng)答器 通常在同一 TS傳輸流上傳輸多個(gè)服務(wù)或節(jié)目，其中將服務(wù)復(fù)用。此外，在衛(wèi)星接收機(jī)與電 視接收機(jī)之間，在多個(gè)頻率上傳輸服務(wù)集合，每個(gè)頻率本身能夠包含多個(gè)服務(wù)。因此，在假設(shè)所有服務(wù)都是明文的情況下，解決方案包括在集中式傳輸點(diǎn)加擾信 號(hào)，以在衛(wèi)星接收機(jī)級(jí)別上對(duì)信號(hào)進(jìn)行解擾。在所有服務(wù)都已加擾的情況下，衛(wèi)星傳輸處不 需要任何特定的加擾。但是最常見的情況是傳輸流既包括加擾服務(wù)也包括未加擾服務(wù)，例 如對(duì)電視服務(wù)或節(jié)目付費(fèi)要求條件接入和免費(fèi)服務(wù)或節(jié)目。在混合加擾的情況下，對(duì)于上 述加密以用于條件接入或廣播區(qū)域管理的服務(wù)以及對(duì)于明文形式的服務(wù)，解決方式可以是 只加擾明文形式的服務(wù)，以獲得對(duì)傳輸給衛(wèi)星的傳輸流的完全加擾。在衛(wèi)星接收機(jī)基層的 解擾器只對(duì)所述明文形式的服務(wù)解擾，而不處理其他服務(wù)。然而，這種解決方案不是最優(yōu) 的。對(duì)加擾的條件性處理使得使用復(fù)雜化，加擾和解擾電路必須考慮每個(gè)服務(wù)的狀態(tài)。此 外，服務(wù)的狀態(tài)(加擾或未加擾)可能隨時(shí)間改變，節(jié)目有時(shí)在一天的某個(gè)部分以明文形式 廣播，而在其余時(shí)間是加密的。同樣，并不是始終知道狀態(tài)改變的確切時(shí)間，例如在傳輸體 育節(jié)目等實(shí)況節(jié)目期間。最后，對(duì)傳輸流中狀態(tài)信息的管理無(wú)法使能任何反應(yīng)，除非在用于 加擾和解擾的一定時(shí)間延遲之后，由于處理時(shí)間，降低了服務(wù)質(zhì)量。例如，以雙重加擾形式 傳輸前幾個(gè)分組，在服務(wù)的加密傳遞之后，在電視上提供加擾圖像。另一解決方案包括加擾傳輸流集合，而不考慮已加擾的服務(wù)。使用衛(wèi)星鏈路的運(yùn) 營(yíng)商對(duì)整個(gè)TS流加密，以傳輸TS流，結(jié)果這產(chǎn)生了針對(duì)付費(fèi)服務(wù)的雙重加擾?！案顿M(fèi)服務(wù)” 部分，即條件接入服務(wù)，將被加擾兩次。然而，如上所述，定義了 TSC字段的IS0/DVB (數(shù)字 視頻廣播)不允許這種過加擾。事實(shí)上，如下所示，關(guān)于TSC比特的規(guī)范阻止在過加擾期間 對(duì)TSC字段比特的適應(yīng)性管理。圖2示出了對(duì)所需流的處理。由標(biāo)記為3的第一加擾器對(duì)原始流加擾，以提供加 擾流A。由標(biāo)記為4的第二加擾器對(duì)該流加擾，以提供加擾流B。當(dāng)接收到信號(hào)時(shí)，標(biāo)記為 5的第一解擾器對(duì)加擾流B解擾，以提供加擾流A。由標(biāo)記為6的第二解擾器對(duì)該流進(jìn)行第 二次解擾，以提供原始流。在這些加擾/解擾操作期間TSC字段比特的改變?nèi)缦?。原始流傳輸至加擾器A，該 加擾器的輸出處加擾流A的TSC比特為00、10或11。加擾器B對(duì)該流進(jìn)行再次加擾，該加 擾器輸出處的加擾流A+B的TSC比特為00、10或11。加擾器B通過定位分組的TSC加擾控 制比特，實(shí)際上刪除了該加擾分組的TSC比特的先前值。當(dāng)接收到加擾流A+B時(shí)，解擾電路 B執(zhí)行第一解擾，將TSC重新定位到00，盡管如此，得到的流是TSC比特處于00的加擾流A。 第二解擾器A接收該TSC比特處于00的加擾流。第二解擾器根據(jù)該流的TSC比特的含義， 認(rèn)為該流是未加擾的，因此在其輸出處提供TSC比特處于00的加擾流A，而不是原始流。在 解擾電路A的輸入處，所有分組都被認(rèn)為是明文的，因此在解擾處理之后保持不變。這種強(qiáng) 迫解擾電路A級(jí)別上的解擾的解決方案無(wú)法適合應(yīng)用，因?yàn)榧訑_密鑰奇偶性信息不可用。因此，這種可以包括已加密數(shù)據(jù)的傳輸流集合的加擾解決方案不適用。還存在至 少一個(gè)這種類型的解決方案，從操作角度來看，這種解決方案最容易實(shí)施。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是克服上述缺陷。為此目的，本發(fā)明旨在提供一種針對(duì)至少部分加擾的MPEG2流的過加擾的加擾方 法，該流被結(jié)構(gòu)化為分組，分組首部包括定義被分配了該分組的服務(wù)的PID字段、TSC字 段、連續(xù)性計(jì)數(shù)器字段，TSC比特與分組的加擾有關(guān)，所述加擾方法包括以下步驟-讀取所述流的分組首部的PID和TSC字段中的原始PID和TSC比特，-根據(jù)原始PID和TSC比特與臨時(shí)PID之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，基于原始PID值和TSC 比特，在PID字段中寫入臨時(shí)PID，來替代原始PID，-在TSC字段中寫入值0來替代原始值，-用修改的字段對(duì)流進(jìn)行加擾。根據(jù)具體實(shí)施例，根據(jù)流中的原始PID以及TSC比特的值，從歸結(jié)出(attribute) 臨時(shí)PID的預(yù)定義的對(duì)應(yīng)關(guān)系表中選擇臨時(shí)PID。根據(jù)具體實(shí)施例，從根據(jù)接收到的信號(hào)而自動(dòng)計(jì)算的對(duì)應(yīng)關(guān)系表中選擇臨時(shí)PID。根據(jù)具體實(shí)施例，該方法還包括讀取連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的步驟，臨時(shí)PID也是根據(jù) 連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的，對(duì)于同一 TSC比特值，根據(jù)連續(xù)性計(jì)數(shù)器為0還是其他非零值，來歸結(jié) 出不同的PID。本發(fā)明的目的也是一種針對(duì)至少部分地過加擾的MPEG2流的解擾的解擾方法，該 過加擾的流被結(jié)構(gòu)化為分組，分組首部包括定義被分配了該分組的服務(wù)的PID字段、TSC 字段、連續(xù)性計(jì)數(shù)器字段，TSC比特與分組的加擾有關(guān)，所述解擾方法包括以下步驟-對(duì)過加擾的流進(jìn)行解擾，以提供加擾流，-讀取所述加擾流的分組首部的PID字段中的臨時(shí)PID，-在所述加擾流的PID字段和TSC字段中寫入原始PID和TSC比特，來替代臨時(shí) PID和TSC比特，這些值是根據(jù)原始PID和TSC比特與臨時(shí)PID之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表的。根據(jù)具體實(shí)施例，根據(jù)預(yù)定義的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，選擇原始PID，該對(duì)應(yīng)關(guān)系表針對(duì)臨 時(shí)PID歸結(jié)出原始PID和TSC比特的值。根據(jù)具體實(shí)施例，根據(jù)數(shù)據(jù)流中傳輸?shù)念A(yù)定義的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，選擇原始PID，該對(duì) 應(yīng)關(guān)系表針對(duì)臨時(shí)PID歸結(jié)出原始PID和TSC比特的值。根據(jù)具體實(shí)施例，臨時(shí)PID也是根據(jù)連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的，所述解擾方法還包括在 對(duì)應(yīng)字段中寫入連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的步驟，當(dāng)該臨時(shí)PID對(duì)應(yīng)于指示原始信號(hào)中計(jì)數(shù)器的零 值的PID時(shí)，連續(xù)性計(jì)數(shù)器值為零，然后根據(jù)與同一原始PID有關(guān)的分組的到達(dá)來遞增連續(xù) 性計(jì)數(shù)器值。本發(fā)明的目的也是一種過加擾設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括MPEG2流加擾器、實(shí) 施上述加擾方法的第二加擾流加擾器。本發(fā)明的目的也是一種解擾設(shè)備，其特征在于該設(shè)備包括實(shí)施上述解擾方法的 MPEG2流解擾器、解擾流解擾器。使用該方法，可以實(shí)現(xiàn)MPEG數(shù)據(jù)流的加擾，即使該流包含一定數(shù)目的已加擾服務(wù)?？朔苏麄€(gè)流加擾的問題，從而可以靈活、獨(dú)立地管理流服務(wù)，能夠與傳輸這些服 務(wù)的整個(gè)流的加擾無(wú)關(guān)地實(shí)現(xiàn)對(duì)這些服務(wù)的加擾。


其他具體特征和優(yōu)點(diǎn)將從以下描述中顯而易見，提供以下描述作為非限制性示 例，并且參照附圖，附圖中圖1示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的基本加擾/解擾系統(tǒng)；圖2示出了 MPEG流過加擾系統(tǒng)的TSC比特的變化；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的過加擾系統(tǒng)；圖4示出了在PID重編號(hào)之后針對(duì)服務(wù)分組的序列(succession)的連續(xù)性計(jì)數(shù)
器差錯(cuò)；圖5示出了利用新PID重編號(hào)的連續(xù)性計(jì)數(shù)器的變化。
具體實(shí)施例方式括號(hào)中示出了 MPEG標(biāo)準(zhǔn)中使用的或者與縮寫有關(guān)的術(shù)語(yǔ)。傳輸流包括188個(gè)字節(jié)(octet)的分組，4個(gè)首部字節(jié)以及高達(dá)184個(gè)有效載荷數(shù) 據(jù)字節(jié)。在服務(wù)加擾的情況下，只加擾分組的有效載荷數(shù)據(jù)。分組首部原理上包括同步字節(jié)、指示分組屬于哪個(gè)服務(wù)組分的13比特的PID(分 組標(biāo)識(shí)符)、有關(guān)加擾的2個(gè)TSC (傳輸加擾控制)比特、以及4個(gè)比特的連續(xù)性計(jì)數(shù)器。如 前所述，TSC比特指示分組是否加擾以及用哪些控制字加擾。這些控制字典型地每10秒發(fā) 生改變，交替它們的奇偶性。在下一時(shí)段傳輸?shù)目刂谱值钠媾夹耘c當(dāng)前時(shí)段的控制字的奇 偶性相反。其PID指示符承載數(shù)值0的分組所傳輸?shù)牡谝?PAT (節(jié)目關(guān)聯(lián)表)包含服務(wù)及其在 分組中的關(guān)聯(lián)PID的列表，在分組中存在服務(wù)描述。PAT表始終以明文形式傳輸，即使所有 節(jié)目都已加擾。該關(guān)聯(lián)PID傳輸稱作PMT(節(jié)目映射表)的第二表，該第二表提供組分(視 頻、音頻等)及其PID的列表。該表以明文形式指示構(gòu)成服務(wù)的基本流的PID。圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的加擾/解擾系統(tǒng)的示意圖。保留與前述示意圖中的電路 標(biāo)記類似的電路標(biāo)記。原始未加擾的MPEG流(因此，TSC比特具有值00)傳輸至第一加擾器3。根據(jù)所 考慮的分組處于未加擾還是加擾狀態(tài)，并且在加擾狀態(tài)下，根據(jù)所用密鑰的奇偶性，在該加 擾器的輸出處的加擾流A的TSC比特具有值00、10或11。該流提供功能塊7，功能塊7的功 能是強(qiáng)迫這些TSC加擾比特為值00，無(wú)論它們的先前值是多少，并在流中記憶這些先前值。 塊7輸出處的加擾流A傳輸至第二加擾器4，第二加擾器4執(zhí)行對(duì)流A的過加擾，以傳輸過 加擾流A+B。取決于在該步驟考慮的分組以及先前狀態(tài)是未加擾的還是加擾的，在加擾狀態(tài) 下，取決于所用密鑰的奇偶性，TSC加擾比特取值00、10或11。由過加擾器4傳輸?shù)倪^加擾 流A+B由第一解擾器5接收，第一解擾器5執(zhí)行對(duì)該流A+B的解擾，并提供加擾流A。在該 第一次解擾之后，將TSC加擾比特定位在值00。將該加擾流A傳輸至第二功能塊8，該功能 塊8的功能是依據(jù)流中功能塊7記憶的TSC比特的值，強(qiáng)迫TSC比特為值00、10或11。最 后，將功能塊8的輸出處的該加擾流A傳輸至第二解擾器6，第二解擾器6在其輸出處提供 解擾的、TSC比特的值為00的原始流。功能塊7的角色是恢復(fù)接收到的分組的TSC比特的值，強(qiáng)迫傳輸?shù)姆纸M的TSC比 特為值00，并且在傳輸?shù)牧髦杏洃浕謴?fù)的值。不修改分組，分組保持加擾的或未加擾的相同狀態(tài)。功能塊8的角色是在接收到的流中從TSC比特恢復(fù)記憶的值，然后強(qiáng)迫所傳輸分 組的TSC比特為恢復(fù)的值00、10或11。不修改分組，分組保持加擾的或未加擾的相同狀態(tài)。不修改有效載荷數(shù)據(jù)和比特率。在分組首部的PID字段中間接記憶TSC比特的初始值。這些比特對(duì)于同一服務(wù)的 每一個(gè)分組而言可以不同。因此，對(duì)于與二進(jìn)制值被稱作“a”的PID編號(hào)(以下，PID將與 其PID編號(hào)含義相同)相對(duì)應(yīng)的給定服務(wù)，分配臨時(shí)PID值，該臨時(shí)PID值是根據(jù)TSC比特 的值的。如果與原始值“a”的PID有關(guān)的臨時(shí)二進(jìn)制值稱為l、m、η和0，則產(chǎn)生如下對(duì)應(yīng) 關(guān)系表
原始PID值TSC比特臨時(shí)PID值a001a01ma10ηa110對(duì)應(yīng)關(guān)系表1TSC比特的值01是保留值。因此，不必要對(duì)該值編碼，3個(gè)PID值足以定義TSC比 特的有用值。因此，功能塊7在對(duì)應(yīng)于分組首部的字段中讀取原始PID值和TSC比特值。根據(jù)這 些值，功能塊7在加擾流的分組首部的PID字段中根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系表重寫入臨時(shí)PID值。此 外，功能塊7強(qiáng)迫該分組首部的TSC字段中TSC字段的TSC比特具有值00。功能塊8讀取加擾流的分組首部的PID字段中的臨時(shí)PID。功能塊8根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān) 系表確定TSC比特的初始值和原始PID，并在流的分組首部的PID和TSC字段中重寫入這些 值，根據(jù)方法B，該流是解擾流，而根據(jù)方法Α，該流依然是加擾流。當(dāng)然，功能塊7和8必須 訪問相同的對(duì)應(yīng)關(guān)系表?？梢愿鶕?jù)數(shù)據(jù)流中可用的PID，經(jīng)由功能塊7手動(dòng)或自動(dòng)構(gòu)造該對(duì) 應(yīng)關(guān)系表。也可以經(jīng)由功能塊7向功能塊8傳輸對(duì)應(yīng)關(guān)系表，或者通過兩個(gè)功能塊7和8， 經(jīng)由數(shù)據(jù)流的居間，例如在填充分組(padding packet)的位置來傳輸對(duì)應(yīng)關(guān)系表，以便不 修改比特率?？梢栽诠δ軌K中手動(dòng)地插入對(duì)應(yīng)關(guān)系表?？梢酝ㄟ^功能塊7自動(dòng)創(chuàng)建對(duì)應(yīng)關(guān)系表。對(duì)于每一個(gè)原始PID，在可用PID列表中 使用4(或3)個(gè)PID(l，m，n，0)的列表，然后認(rèn)為作為必要的，針對(duì)其他原始PID，用作臨時(shí) PID0在臨時(shí)PID 1與原始PID相同的模式下，在分配階段之前執(zhí)行對(duì)原始信號(hào)的PID集合 的盤存(inventory)，被標(biāo)記為必要的這些PID是可能的臨時(shí)PID列表。包括信令在內(nèi)的所有分組可以修改它們的PID。然而，PSI/SI (節(jié)目特定信息/服 務(wù)信息)信息一般在信號(hào)中以明文形式傳輸，因此重寫它們的PID是沒有什么用處的，它們 的原始值可以保持不變。為了最小化對(duì)應(yīng)關(guān)系表，表中未描述的每一個(gè)分組(即，該分組的 原始PID值未出現(xiàn)在對(duì)應(yīng)關(guān)系表中)被視為是無(wú)變化的。
表中PID值“1”可以是有關(guān)服務(wù)的初始值“a”。其他值m、n和ο是可用的PID值， 但是不分配給服務(wù)來源。當(dāng)然，假設(shè)所考慮的流使用的PID編號(hào)小于由MPEG標(biāo)準(zhǔn)授權(quán)的 PID最大編號(hào)(8192)，至少是要重分配的PID的編號(hào)。流必須包含足夠的空位置來允許插 入帶內(nèi)命令(即，由流傳輸?shù)?，并且使得功能塊8能夠自動(dòng)重構(gòu)初始流。在相反情況下，可能必須考慮與臨時(shí)值相等同地使用的PID值，以優(yōu)化傳輸和流 傳輸。例如，在例如集中式傳輸點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)的一部分上經(jīng)由衛(wèi)星至衛(wèi)星接收機(jī)的傳輸，在同一 流中，不同服務(wù)最終(即，在該網(wǎng)絡(luò)部分之后)具有同一PID，例如，服務(wù)與不同區(qū)域有關(guān)。針 對(duì)這些臨時(shí)值的對(duì)應(yīng)關(guān)系表例如在填充分組的位置上傳輸，以便不修改比特率。在優(yōu)化傳 輸流的范圍中將這種PID臨時(shí)值用于服務(wù)管理的情況下，建議根據(jù)TSC比特向服務(wù)PID分 配3或4個(gè)值，而不是對(duì)應(yīng)于服務(wù)PID的這些臨時(shí)PID中的單個(gè)。例如，對(duì)于來源處具有同 一 PID200的FR3區(qū)域性服務(wù)，不是根據(jù)區(qū)域分配每區(qū)域單個(gè)臨時(shí)PID，例如3000或4000， 而是取決于區(qū)域性服務(wù)的TSC比特的值，向其分配每區(qū)域3或4個(gè)臨時(shí)PID，例如針對(duì)一個(gè) 區(qū)域是3000、3001、3002、3003，針對(duì)另一區(qū)域是4000,400U4002,4003ο因此，可以同時(shí)實(shí) 現(xiàn)傳輸流優(yōu)化和該流的過加擾。功能塊7的輸出信號(hào)是MPEG2流，但是該MPEG2流在以下兩點(diǎn)不同于標(biāo)準(zhǔn)-信令不正確產(chǎn)生的新組分在信令(PMT表)中未描述，因此被視為是非參照組分。此外，由于 原始PID未保留，信令(PMT表)中聲明的一些組分不存在，或者在TSC比特的值等于00時(shí) 保留原始PID的情況下，信令(PMT表)中聲稱的一些組分在對(duì)應(yīng)于加擾A的持續(xù)時(shí)間的長(zhǎng) 時(shí)段上臨時(shí)不存在。-連續(xù)性差錯(cuò)在分組首部中，連續(xù)性差錯(cuò)編碼在4個(gè)比特上。對(duì)于給定PID，該計(jì)數(shù)器在具有該 相同PID的每個(gè)分組處遞增。因此，該計(jì)數(shù)器使得接收系統(tǒng)能夠知道對(duì)于服務(wù)，分組是否在 傳輸中丟失。將具有原始PID的分組劃分成具有三個(gè)新PID的分組。由于連續(xù)性計(jì)數(shù)器對(duì)有關(guān) 原始PID的分組進(jìn)行計(jì)數(shù)這一事實(shí)，以及分組首部字段中連續(xù)性計(jì)數(shù)器的值在PID改變期 間保持不變這一事實(shí)，由功能塊7產(chǎn)生的流包含連續(xù)性差錯(cuò)，計(jì)數(shù)值在保持有不同PID的分 組處遞增。因此，在功能塊7與功能塊8之間，連續(xù)性計(jì)數(shù)器無(wú)法用于PID被修改的服務(wù)。 這些計(jì)數(shù)器的值對(duì)于功能塊8的輸出處的流而言再次是正確的。圖4提供了不連續(xù)性的示例，示出了在第一行，以標(biāo)準(zhǔn)方式加擾并由分組的恒定 值的PID以及分組的TSC比特表征的分組的序列，分組的TSC比特根據(jù)加擾以及加擾密鑰 的奇偶性而改變。第二到第四行表示功能塊7的輸出處的傳輸流，因此在PID的重編號(hào)之后。為了 清楚目的，這些分組被表示為每PID —行，但是顯然這些分組可以根據(jù)時(shí)間順序軸依次傳 輸，其中所有行組合在一起。根據(jù)本發(fā)明方法，這里，將TSC比特全部強(qiáng)制為值00。例如針 對(duì)與值η的PID有關(guān)的分組，標(biāo)注計(jì)數(shù)器連續(xù)性差錯(cuò)。事實(shí)上，該計(jì)數(shù)器根據(jù)附圖標(biāo)記為9 的值η的PID分組而繼續(xù)遞增，而傳輸?shù)姆纸M具有不同的值為ο的PID。因此，在附圖標(biāo)記 為10的下一值η的PID分組的傳輸期間，由于連續(xù)性計(jì)數(shù)器關(guān)注與原始PID分組有關(guān)的連 續(xù)性計(jì)數(shù)器，因此連續(xù)性計(jì)數(shù)器已經(jīng)遞增了 6，而不是1。
對(duì)于該不連續(xù)性問題的解決方案簡(jiǎn)單地包括在功能塊7和8之間的網(wǎng)絡(luò)中不監(jiān)控 信號(hào)的這方面，而只在功能塊8的輸出處執(zhí)行該測(cè)試。然而，如果要求保留在功能塊7和8之間的網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)點(diǎn)處都監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸?shù)目?能性，尤其是為了不具有連續(xù)性索引差錯(cuò)，則本發(fā)明的變體包括擴(kuò)展可用于重編號(hào)的PID 編號(hào)。因此，可以將四個(gè)(或三個(gè))附加編號(hào)授權(quán)用于PID重編號(hào)。新的對(duì)應(yīng)關(guān)系表如下
原始PID值TSC比特連續(xù)性計(jì)數(shù) 器臨時(shí)PID值a00XXXX1組1a01XXXXma10XXXXηa11XXXXOa000000P組2a010000qa100000ra110000S對(duì)應(yīng)關(guān)系表2思想是修改功能塊7的輸出處分組的連續(xù)性索引，以符合標(biāo)準(zhǔn)，并且通過使用新 的PID，來使用能夠在功能塊8的輸出處重新產(chǎn)生初始值的機(jī)制。換言之，使用新的PID，以 在功能塊8的輸出處，當(dāng)檢測(cè)到這些新的PID時(shí)迫使連續(xù)性計(jì)數(shù)器為0。功能塊7實(shí)施以下算法-當(dāng)連續(xù)性計(jì)數(shù)器的值不是0000時(shí)，使用來自值組1的PID，-當(dāng)連續(xù)性計(jì)數(shù)器的值等于0000時(shí)，使用來自值組2的PID，-將原始連續(xù)性計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)替換為由基于新的臨時(shí)PID而正確遞增的連續(xù)性計(jì) 數(shù)器執(zhí)行的計(jì)數(shù)。因此，功能電路7使用該獨(dú)立的連續(xù)性計(jì)數(shù)器來計(jì)算分組連續(xù)性索引。功能塊8執(zhí)行以下算法-針對(duì)每一個(gè)PID，由連續(xù)性計(jì)數(shù)器執(zhí)行新的計(jì)數(shù)，-當(dāng)接收到的分組的PID對(duì)應(yīng)于值組2時(shí)，將該要傳輸?shù)姆纸M的連續(xù)性計(jì)數(shù)器強(qiáng)制 為值0，-當(dāng)接收到的分組的PID對(duì)應(yīng)于值組1時(shí)，將該要傳輸?shù)姆纸M的連續(xù)性計(jì)數(shù)器遞
+曰O因此，當(dāng)接收到來自組2的分組時(shí)，連續(xù)性索引符合初始值，則信號(hào)是正確的并與 初始流等同。圖5提供了該算法實(shí)施的示例。第一行表示對(duì)應(yīng)于分組序列的原始傳輸流，該分組序列由分組的PID、加擾比特和 連續(xù)性計(jì)數(shù)器來定義。PID具有恒定值a，加擾比特根據(jù)加擾以及所用偶或奇密鑰而改變。 計(jì)數(shù)器在每一個(gè)分組處遞增，一直遞增到值15(1111)。在實(shí)施該方法之后，所示傳輸流在多個(gè)行上被分段，每個(gè)PID —行對(duì)于非0000的 計(jì)數(shù)器(組1)，3個(gè)PID值l、n和O對(duì)應(yīng)于TSC比特的值00、10和11 ；對(duì)于為0000的計(jì)數(shù)
9器(組2)，PID值s對(duì)應(yīng)于TSC比特的值11。因此，所示分組的原始PID a已被臨時(shí)PID l、n、o和s取代了。注意，對(duì)于每一個(gè)臨時(shí)PID，根據(jù)與該P(yáng)ID有關(guān)的分組的傳輸以及根據(jù)該分組傳輸 的時(shí)間，正確地遞增連續(xù)性索引。因此，例如對(duì)于PID n，連續(xù)性計(jì)數(shù)器從值0101遞增至值 0110，即便在傳輸了原始PID分組之間的時(shí)間上。該機(jī)制假設(shè)在原始流中沒有連續(xù)性差錯(cuò)，這對(duì)應(yīng)于正常操作。在發(fā)生連續(xù)性差錯(cuò) 的情況下，整個(gè)機(jī)制在非原始流位置的位置處也產(chǎn)生連續(xù)性差錯(cuò)。事實(shí)上，每次從該原始 PID導(dǎo)出的分組臨時(shí)PID對(duì)應(yīng)于值組2時(shí)，功能塊8將具有該原始PID的分組的連續(xù)性計(jì) 數(shù)器復(fù)位到0。接下來，計(jì)數(shù)或遞增是自治的，即是說，與原始流的連續(xù)性計(jì)數(shù)器值無(wú)關(guān)，當(dāng) 然，除了值0000之外。如果與該原始PID有關(guān)的分組在原始流中丟失，該分組例如是PID a 的分組3 (0011)，則盡管如此，自治計(jì)數(shù)器通過在下一次復(fù)位為0之前執(zhí)行遞增至14 (1110) 而不是15(1111)，來計(jì)數(shù)該值3。被認(rèn)為丟失的分組是分組15，而不再是分組3。因此，除了系統(tǒng)啟動(dòng)一直到第一次初始化，即，在最多15個(gè)傳輸?shù)姆纸M之后，并且 除了其中分組丟失的計(jì)數(shù)時(shí)段，最終信號(hào)包含的連續(xù)性計(jì)數(shù)器值與原始信號(hào)的相同。根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，如果要求簡(jiǎn)單地監(jiān)控服務(wù)連續(xù)性計(jì)數(shù)器的連續(xù)性，而不一定 包含這些計(jì)數(shù)器的原始值，則使用對(duì)應(yīng)關(guān)系表1，功能塊7針對(duì)每一個(gè)臨時(shí)PID執(zhí)行獨(dú)立的 計(jì)數(shù)，這些計(jì)數(shù)值替代原始值。根據(jù)另一變體，如果要求僅在最終恢復(fù)的流的級(jí)別上控制該連續(xù)性，而不恢復(fù)連 續(xù)性計(jì)數(shù)器的初始值，則可以在功能塊8中實(shí)施簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)，以針對(duì)每一個(gè)恢復(fù)的原始PID產(chǎn) 生連續(xù)性索引。因此，針對(duì)根據(jù)臨時(shí)PID所屬于的值組的臨時(shí)PID而使用的連續(xù)性計(jì)數(shù)被 替換為對(duì)于恢復(fù)的原始PID而遞增的簡(jiǎn)單計(jì)數(shù)。本發(fā)明可以應(yīng)用于對(duì)數(shù)據(jù)流的完全加擾/解擾或者應(yīng)用于對(duì)數(shù)據(jù)流的部分加擾/ 解擾，例如，本發(fā)明應(yīng)用于在流中傳輸?shù)哪切┓?wù)之中的多個(gè)服務(wù)，無(wú)論關(guān)注的是第一或第 二加擾還是兩者。自然地，加擾器可以是完全獨(dú)立的和不同的，使得能夠在系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)中具 有很大靈活性。第二級(jí)別的加擾甚至可以是可選地，而同時(shí)保留功能塊。可以在具有第二 加擾的系統(tǒng)中或在不具有第二加擾的系統(tǒng)中無(wú)關(guān)地使用同一設(shè)備，即，加擾器3+功能塊7。以上文本作為示例描述了本發(fā)明。應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠在不背離本發(fā) 明范圍的前提下產(chǎn)生所述方法的不同變體。
權(quán)利要求
1.一種針對(duì)至少部分加擾的MPEG2流的過加擾的加擾方法，該流被結(jié)構(gòu)化為分組，分 組首部包括定義被分配了該分組的服務(wù)的PID字段、TSC字段、連續(xù)性計(jì)數(shù)器字段，TSC比 特與分組的加擾有關(guān)，所述加擾方法包括以下步驟-讀取(7)所述流的分組首部的PID和TSC字段中的原始PID和TSC比特，-根據(jù)原始PID和TSC比特與臨時(shí)PID之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，基于原始PID值和TSC比 特，在PID字段中寫入(7)臨時(shí)PID，來替代原始PID，-在TSC字段中寫入(7)值0來替代原始值，-用修改的字段對(duì)流進(jìn)行加擾G)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，根據(jù)流中的原始PID以及TSC比特的值，從歸結(jié) 出臨時(shí)PID的預(yù)定義的對(duì)應(yīng)關(guān)系表中選擇臨時(shí)PID。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，從根據(jù)接收到的信號(hào)而自動(dòng)計(jì)算的對(duì)應(yīng)關(guān)系表 中選擇臨時(shí)PID。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述方法還包括讀取(7)連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的步 驟，臨時(shí)PID也是根據(jù)連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的，對(duì)于同一 TSC比特值，根據(jù)連續(xù)性計(jì)數(shù)器為0還 是非0，來歸結(jié)出不同的PID。
5.一種針對(duì)至少部分地過加擾的MPEG2流的解擾的解擾方法，該過加擾的流被結(jié)構(gòu)化 為分組，分組首部包括定義被分配了該分組的服務(wù)的PID字段、TSC字段、連續(xù)性計(jì)數(shù)器字 段，TSC比特與分組的加擾有關(guān)，所述解擾方法包括以下步驟-對(duì)過加擾的流進(jìn)行解擾(5)，以提供加擾流，-讀取(8)所述加擾流的分組首部的PID字段中的臨時(shí)PID，-在所述加擾流的PID字段和TSC字段中寫入(8)原始PID和TSC比特，來替代臨時(shí) PID和TSC比特，這些值是根據(jù)原始PID和TSC比特與臨時(shí)PID之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表的。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，根據(jù)預(yù)定義的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，選擇原始PID，該對(duì)應(yīng) 關(guān)系表針對(duì)臨時(shí)PID歸結(jié)出原始PID和TSC比特的值。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，根據(jù)數(shù)據(jù)流中傳輸?shù)膶?duì)應(yīng)關(guān)系表，選擇原始PID， 該對(duì)應(yīng)關(guān)系表針對(duì)臨時(shí)PID歸結(jié)出原始PID和TSC比特的值。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中，臨時(shí)PID也是根據(jù)連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的，所述解擾 方法還包括在對(duì)應(yīng)字段中寫入(8)連續(xù)性計(jì)數(shù)器值的步驟，當(dāng)該臨時(shí)PID對(duì)應(yīng)于指示原始 信號(hào)中計(jì)數(shù)器的零值的PID時(shí)，連續(xù)性計(jì)數(shù)器值為零，然后根據(jù)與同一原始PID有關(guān)的分組 的到達(dá)來遞增連續(xù)性計(jì)數(shù)器值。
9.一種過加擾設(shè)備，包括MPEG2流加擾器( ，實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述方法的第二加擾流 加擾器(7、4)。
10.一種解擾設(shè)備，包括實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求5所述方法的MPEG2流解擾器(5、8)，解擾流解 擾器(6)。
全文摘要
本發(fā)明方法包括以下步驟-讀取(7)至少部分加擾的MPEG2流的分組首部的PID和TSC字段中的原始PID和TSC比特，-根據(jù)原始PID和TSC比特與臨時(shí)PID之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系表，基于原始PID值和TSC比特，在PID字段中寫入(7)臨時(shí)PID，來替代原始PID，-在TSC字段中寫入(7)值0來替代原始值，-用修改的字段對(duì)流進(jìn)行加擾(4)。本發(fā)明應(yīng)用于部分加擾的MPEG2數(shù)字信號(hào)的衛(wèi)星傳輸。
文檔編號(hào)H04N7/167GK102084662SQ200980125612
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2009年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月2日
發(fā)明者帕斯卡爾·格拉瓦耶 申請(qǐng)人:湯姆森許可貿(mào)易公司