數字廣播業務系統及數字廣播業務激活方法

2023-06-11 19:28:11

專利名稱：數字廣播業務系統及數字廣播業務激活方法
技術領域：
本發明涉及數字廣播技術，尤其涉及數字廣播業務平臺、用戶終端和系 統以及數字廣播業務激活方法。
背景技術：
伴隨著移動信息服務的發展，實時移動多媒體業務備受用戶關注。其中 基於數字廣播的業務是移動多媒體業務的重要方向。目前現有的數字廣播業務一般是採用基於廣播網絡的條件接收系統對業 務和內容進行保護，即所有的視音頻內容經過條件接收系統加擾後通過數字 廣播鏈路交付，同時條件接收系統生成的授權管理信息也通過數字廣播網絡 下發。如圖l所示，為現有數字廣播系統示意圖，內容提供系統提供的視音頻節目內容經過條件接收(Conditional Access,簡稱CA )系統的內容加擾模塊加 擾後通過數字廣播網絡廣播發送給用戶；伴隨著節目的交付，授權管理模塊 生成的授權控制信息和授權管理信息也廣播發送給用戶。在該技術實現方案 中，業務內容和授權信息都是通過數字廣播鏈路同步對稱的方式下發，業務 以對稱的方式激活，稱之為對稱業務激活方法。對稱業務激活系統中採用條件接收系統作為業務保護技術，如圖2所示， 為條件接收系統的結構示意圖，包括內容加擾模塊及授權管理模塊。其中 內容加擾模塊包括控制字(Control Word,簡稱CW )發生模塊及加擾模塊。 CW用於對MPEG流加擾,每隔數秒左右變化一次，CW發生模塊用於生成CW。 加擾模塊用於根據CW對MPEG流加擾，即對節目流數據按位進行打亂。授權 管理模塊包括授權控制信息生成模塊(Entitle Control Message Generationmodule,筒稱ECMG )及授權管理信息生成模塊(Entitle Manage Message Generation module,簡稱EMMG)。 ECMG利用服務密鑰(ServiceKey，簡稱 SK)對CW加密，生成授權控制信息(Entitle Control Message,簡稱ECM), 該信息對所有用戶是相同的。在CA系統中，每個終端用戶擁有一個唯一的用 戶分配密鑰(Personal Distributed Key,簡稱PDK)， EMMG利用PDK對SK及 授權信息加密，生成授權管理信息(Entitle Manage Message,簡稱EMM), 該授權管理信息對每個用戶均是個性化不同的。在對稱業務激活方法中，加 擾的節目內容、授權控制信息ECM及授權管理信息授權管理信息EMM均通過 數字廣播網絡發送至用戶終端。對稱業務激活方法的的工作過程如下在發射端，加護W莫塊利用CW對節 目流進行實時加擾，同時將CW交給授權管理模塊進行加密，然後同步的將加 擾的節目、包含經過加密的CW的ECM,以及包含經過加密的SK及授權信息 的EMM通過數字廣播網絡下發至終端。在終端接收端終端通過數字廣播網 絡收到加過擾的節目、ECM和EMM後，用自己個人唯一的PDK解密授權管理 信息，得到SK，用SK解密ECM,得到CW,然後用CW解擾加過擾的節目-就可以實現收看。CA系統的詳細工作流程如圖3所示步驟A1、 MPEG流傳送給內容加擾模塊；步驟A2、內容加擾模塊中的加擾模塊用CW發生器生成的CW對MPEG流 加擾；步驟A3、內容加擾模塊同時將CW傳送給授權管理模塊；授權管理模塊 中的ECMG將CW用SK>密，生成ECM;步驟A4、授權管理模塊中的EMMG將SK和用戶的授權信息用PDK^口密， 生成EMM;步驟A5、 ECM和EMM伴隨著加擾的MPEG流通過數字廣播網下發； 步驟A6、用戶終端收到數據，首先用自己的PDK解密EMM，得到SK和 授權信息；步驟A7、用戶終端用得到的SK解密ECM,得到CW; 步驟A8、終端用CW對加擾的MPEG流解擾，實現收看。 由於對稱業務激活方法採用數字廣播技術發送業務激活授權，必須要將 所有用戶的授權管理信息打包在一起，形成授權管理信息包後廣播發送給所 有用戶，每個用戶在收到授權管理信息包後從中提取對應自己的授權管理信 息，實現業務激活。這種對稱業務激活方法存在以下缺陷1、 佔用數字廣播帶寬；由於要廣播發送授權管理信息包，而授權管理 信息包包含了所有用戶的授權管理信息，因此佔用了 --定的數字廣播帶寬；2、 業務激活速度慢；由於對稱業務激活方法中授權管理信息包只能通 過周期性廣播的方式廣播給所有用戶，導致用戶收到授權管理信息的時間加 長，業務的激活速度慢，目前正常情況下大約需要半個小時；3、 加大終端處理工作量，存在安全隱患；對稱業務激活方法廣播發送 包含所有用戶授權管理信息的授權管理信息包，每個用戶從授權管理信息包中提取自己的授權管理信息，加大了終端的處理工作量；同時，每個用戶都有可能獲取其他用戶的授權管理信息，因此存在暴露風險和安全隱患。發明內容本發明的目的在於針對現有技術所存在的缺陷，提供一種數字廣播業務 系統及數字廣播業務激活方法，節省數字廣播帶寬，增加系統安全性，並加 快業務激活速度。為了實現上述目的，本發明提供了一種數字廣播業務系統，包括內容加擾模塊，用於根據控制字對節目內容加擾；數字廣播業務平臺，用於生成授權控制信息，通過數字廣播網絡廣播該 授權控制信息，以及生成用戶的授權管理信息，並通過移動通信網絡向對應 的用戶終端發送授權管理信息；以及用戶終端，用於接收所述加擾節目內容、授權管理信息及授權管理信息，對接收到的授權管理信息及授權控制信息解密得到控制字，並用控制字對接 收到的加擾節目內容解擾。其中，所述數字廣播業務平臺包括授權管理模塊，用於生成授權管理 信息及授權控制信息；授權分發模塊，用於通過數字廣播網絡廣播授權控制 信息並通過行動網路向用戶發送授權管理信息。所述數字廣播業務平臺還可 包括業務管理模塊，用於用戶鑑權。所述用戶終端包括數字廣播通信模塊，用於接收加擾的節目內容及授 權控制信息；移動通信模塊，用於接收授權管理信息；解密模塊，用於對授 權控制信息及授權管理信息解密得到控制字；解擾模塊，用於利用控制字對 接收到的加擾節目內容解擾。所述用戶終端還可包括判斷模塊，用於判斷 移動通信模塊接收到的信息是否為授權管理信息，並將授權管理信息發送至 解密模塊。為了實現上述目的，本發明還提供了一種數字廣播業務激活方法，所述 方法包4舌內容加擾模塊利用控制字對節目內容加擾，並通過l丈字廣淨番網絡廣4番加擾節目內容；數字廣播業務平臺對控制字加密，生成授權控制信息，通過數字廣播網絡向用戶終端發送授權控制信息；並且生成授權管理信息，並通過移動通信 網絡向用戶終端發送該授權管理信息；用戶終端接收所述加擾節目內容及授權管理信息，對接收到的授權管理 信息解密得到服務密鑰，通過用服務密鑰對授權控制信息解密，得到控制字， 用控制字對接收到的加擾節目內容解擾。本發明的技術方案不需要通過數字廣播網絡廣播發送所有用戶的授權管 理信息包，節省了數字廣播帶寬；每個用戶只能接收到自己的授權管理信息， 無法接觸其他人的授權管理信息，增加了系統的安全性，同時也減少了終端 的工作量；相比於對稱業務激活方法的輪播方式廣播所有用的授權管理信息包，不對稱業務激活採取點到點方式發送授權管理信息，速度取決於簡訊的 發送速度，授權控制信息大約在2分鐘內全部發送完成，較對稱業務激活方法的30分鐘開通速度大大加快；試驗結果表明，不對稱業務激活方法節約了 IOOK的數字廣播帶寬，將業務開通速度從30分鐘縮短到2分鐘。下面通過附圖和實施例，對本發明的技術方案做進一步的詳細描述。


圖1為現有數字廣播系統示意圖；圖2為條件接收系統的結構示意圖；圖3為條件接收系統的工作流程圖；圖4為本發明的數字廣播業務系統結構示意圖；圖5為本發明的數字廣播業務平臺的一實施例結構示意圖；圖6為本發明的數字廣播業務系統一實施例結構示意圖；圖7為本發明的用戶終端結構示意圖；圖8為本發明的數字廣播業務激活方法一實施例流程圖；圖9為本發明的用戶終端的一實施例結構示意圖。
具體實施方式
本發明提供了 一種數字廣播業務的不對稱業務激活方法，業務內容通過 數字廣播網絡交付，授權管理信息通過行動網路下發，業務內容和授權管理 信息用不對稱的方式分別下發給用戶終端。如圖4所示，為本發明的數字廣播業務系統結構示意圖。內容提供系統 為內容加擾模塊提供業務內容，內容加擾模塊生成控制字CW，並利用控制 字CW對節目內容進行加擾。內容加擾模塊將控制字發送至數字廣播業務平 臺；數字廣播業務平臺對控制字加密，生成授權控制信息ECM和授權管理信 息EMM。經過加擾的節目內容以及授權控制信息通過數字廣播網絡發送給用戶終端；授權管理信息通過移動通信網絡發送至對應的用戶終端。用戶終端 通過數字廣播網絡接收加擾節目內容、授權控制信息、通過行動網路接收到 授權管理信息後，對接收到的授權管理信息及授權控制信息解密得到服務密 鑰，用服務密鑰解密得到控制字，用控制字對接收到的加擾節目內容解擾， 實現業務激活。如圖5所示，為本發明的數字廣播業務平臺的一實施例結構示意圖。該 數字廣播業務平臺包括授權管理模塊，用於生成授權管理信息及授權控制 信息；授權分發模塊，用於通過數字廣播網絡廣播授權控制信息以及通過移 動網絡向用戶發送授權管理信息。為了便於業務管理，可在數字廣播業務平臺中進一步加入業務管理模塊。 用戶需要使用數字廣播業務時向數字廣播業務平臺發出申請授權管理信息的 請求；數字業務廣播平臺接收到用戶終端發送的申請授權管理信息的請求後-業務模塊對用戶終端鑑權，判斷用戶的訂購關係是否存在，若不存在則拒絕該請求；若存在，則由授權管理模塊生成授權控制信息和授權管理信息分別 發送至用戶終端。如圖6所示，為本發明的數字廣播業務系統一實施例結構示意圖。內容 提供系統提供節目內容；CW發生模塊生成用於加擾的控制字CW,並發送 至加擾模塊及授權控制信息生成模塊(ECMG);加擾模塊利用CW對節目內 容加擾，並通過數字廣播網絡將加擾的節目內容廣播用戶終端收到加擾的 節目內容後，通過行動網路向業務管理模塊發送申請授權管理信息的請求；業務管理模塊進行定購關係鑑權，若鑑權通過，則向數字廣播業務平臺發出 請求，攜帶有用戶標識的請求信息被轉發至授權控制信息生成模塊(EMMG), EMMG根據用戶標識查詢得到用戶的個人分配密鑰PDK;授權管理信息生成 模塊(EMMG)根據業務管理模塊的請求，利用PDK對SK及授權信息加密， 生成EMM,將EMM發送至授權分發模塊，並將SK發送至授權控制信息生 成模塊(ECMG);授權分發模塊將EMM信息進行封裝，並設置成隱式二進位簡訊格式，隨後通過行動網路發送至相應的用戶終端。授權控制信息生成模塊(ECMG)利用服務密鑰SK對控制字CW加密，生成ECM,並將ECM 發送至授權分發模塊;授權分發模塊將ECM通過數字廣播網絡廣播發給每個 用戶糹冬端。如圖7所示，為用戶終端結構示意圖，包括數字廣播通信模塊，用於通過數字廣播網絡接收節目內容及授權控制信息；移動通信模塊，用於通過移 動網絡請求及獲取授權管理信息；解密模塊，用於對從行動網路獲取的授權 管理信息解密，得到服務密鑰，用服務密鑰解密從數字廣播網絡接收的授權 控制信息ECM,得到控制字CW;解擾模塊，用於利用控制字對通過數字廣 播網絡接收到的加擾節目內容解擾。授權管理信息可採用多種方式通過行動網路發送至用戶終端，例如簡訊、 彩信等。如圖8所示，為本發明的數字廣播業務激活方法一實施例流程圖， 包括步驟1、內容加擾模塊利用控制字CW對內容提供系統提供的節目內容 經過加擾；數字廣播業務平臺的授權管理模塊利用服務密鑰SK加密控制字 CW，生成授權控制信息；加擾的節目內容以及授權控制信息通過數字廣播網 絡下發至所有用戶；步驟2、用戶通過行動網路向數字廣播業務平臺發起請求，申請授權管 理信息；該請求可以通過多種方式發起，例如，通過網際網路，通過WAP方 式、通過簡訊方式，還可通過客服電話發起業務請求；步驟3、移動通信網關將用戶的請求發送至數字廣播業務平臺的業務管 理模塊；步驟4、業務管理模塊收到用戶申請後，進行用戶鑑權，判斷用戶的定 購關係是否存在，如不存在執行步驟5;如存在，執行步驟6; 步驟5、業務管理模塊拒絕用戶請求；步驟6、業務管理模塊向授權管理模塊發送請求，請求授權管理模塊生成授權管理信息發送給用戶終端；步驟7、授權管理模塊根據業務管理模塊的請求，利用用戶的個人分配 密鑰PDK加密服務密鑰SK和授權信息，生成授權管理信息EMM;步驟8、授權管理模塊通過Socket接口將授權管理信息EMM發送至授 權分發模塊；步驟9、授權分發模塊通過Socket接口接收授權管理信息EMM,將授權 管理信息封裝成簡訊格式，並在封裝過程中設置隱式標誌，即簡訊內容的首 字符為OxD2B5，設置Msg—Fmt = 4,即設置簡訊為二進位格式；步驟10、授權分發模塊將包含授權管理信息授權管理信息的簡訊發送至 簡訊網關(ISMG);步驟11、簡訊網關ISMG將該簡訊發送至對應的用戶終端；步驟12、.用戶終端收到授權管理信息簡訊後，判斷首字符是否為OxD2B5 隱式標誌，若符合，則不送屏幕顯示，而是直接將授權簡訊送至相應的解密 模塊，解密模塊利用PDK對EMM解密，得到SK，利用SK對通過數字廣播 網絡接收到的ECM解密，得到控制字CW;然後再利用CW對加擾的節目內 容解擾，得到可以播放的節目內容。本實施例以簡訊的方式發送授權管理信息，為了使授權管理信息簡訊不 影響用戶正常使用其他業務，在授權管理信息中加入標識信息授權管理信息 授權管理信息時，可在簡訊中寫入相應，即設置首字符為0xD2B5;用戶終端 收到簡訊後，判斷是否有該標識，若有該標識，則直接將該簡訊送至解密模 塊處理。用戶在收到授權簡訊後，在不影響其正常使用其他移動業務前提下， 即可實現業務激活。如圖9所示，為本發明的用戶終端的一實施例結構示意圖。用戶終端通過 移動通信模塊收到授權管理信息簡訊後發送至判斷模塊，判斷模塊判斷接收 到的簡訊中是否有授權管理信息標識，若有，則發送至解密模塊處理，否則， 發送至簡訊模塊按照一般簡訊的處理方式處理。解密模塊中的第 一子模塊利用PDK對授權管理信息EMM解密，得到SK;第二子模塊利用SK對通過數字 廣播通信模塊接收的ECM解密，得到CW。解擾模塊利用CW對數字廣播通信 模塊發送來的加擾節目內容解擾，得到可以播放的節目內容，發送至輸出模 塊輸出。本發明的不對稱業務激活技術方案不需要通過數字廣播網絡廣播發送所 有用戶的授權管理信息包，節省了數字廣播帶寬；每個用戶只能接收到自己 的業務激活授權，無法接觸其他人的業務激活授權，增加了系統的安全性， 同時也減少了終端的工作量；相比於對稱業務激活方法的輪播方式廣播所有 用的授權管理信息包，不對稱業務激活技術採取點到點方式發送業務激活授 權，速度取決於簡訊的發送速度，業務激活授權大約在2分鐘內全部發送完成， 較對稱業務激活方法的30分鐘大大加快；試驗結果表明，不對稱業務激活方 法節約了 IOOK的數字廣播帶寬，將業務開通速度從30分鐘縮短到2分鐘。最後應當說明的是以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其 限制；儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術特徵進行等同替換；而不脫離本發明技術方案的精神，其均應涵蓋在本發 明請求保護的技術方案範圍當中。
權利要求
1. 一種數字廣播業務系統，其特徵在於，所述系統包括內容加擾模塊，用於根據控制字對節目內容加擾，並通過數字廣播網絡廣播加擾節目內容；數字廣播業務平臺，用於對數字廣播業務的管理和用戶授權管理，生成授權控制信息，通過數字廣播網絡廣播該授權控制信息；以及生成用戶的授權管理信息，並通過移動通信網絡向對應的用戶終端發送授權管理信息；以及用戶終端，用於接收所述加擾節目內容、授權控制信息及授權管理信息，對授權控制信息及授權管理信息解密得到控制字，並用控制字對接收到的加擾節目內容解擾。
2、 根據權利要求1所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所述數字 廣播業務平臺進一步包括授權管理模塊，用於生成授權控制信息及授權管理信息； 授權分發模塊，用於通過數字廣播網絡廣播授權控制信息，以及通過移 動網絡向用戶發送授權管理信息。
3、 根據權利要求2所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所述數字 廣播業務平臺還包括業務管理糹寞塊，用於用戶鑑權。
4、 根據權利要求2所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所述授權 管理模塊進一步包括授權管理信息生成模塊，用於利用用戶個人分配密鑰對服務密鑰加密， 生成授權管理信息；授權控制信息生成模塊，用於利用服務密鑰對控制字加密，生成授權控制信息。
5、 根據權利要求1所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所述內容 加擾模塊進一步包括控制字發生模塊，用於生成控制字；加擾模塊，用於根據控制字對節目內容加擾並通過數字廣播網絡廣播。
6、 根據權利要求1所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所述用戶 終端進一步包括數字廣播通信模塊，用於接收數字廣播網絡廣播的信息； 移動通信模塊，用於接收及發送移動通信信息； 解密模塊，用於對授權管理信息及授權控制信息解密得到控制字； 解擾模塊，用於利用控制字對接收到的加擾節目內容解擾。
7、 根據權利要求6所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所述用戶 終端還包括判斷模塊，用於判斷移動通信模塊接收到的信息是否為授權管 理信息，並將授權管理信息發送至解密模塊。
8、 根據權利要求6或7所述的用戶終端，其特徵在於，所述解密模塊 包括第一子模塊，用於利用用戶個人分配密鑰對授權管理信息解密，得到服務密鑰；第二子模塊，用於利用服務密鑰對授權控制信息解密，得到控制字。
9、 一種數字廣播業務平臺，其特徵在於，所述數字廣播業務平臺包括 授權管理模塊，用於生成授權管理信息及授權控制信息； 授權分發模塊，用於通過數字廣播網絡廣播授權控制信息，以及通過行動網路向用戶發送授權管理信息。
10、 根據權利要求9所述的數字廣播業務平臺，其特徵在於，所述數字 廣播業務平臺還包括業務管理模塊，用於用戶鑑權。
11、 根據權利要求9或IO所述的數字廣播業務系統，其特徵在於，所 述授權管理模塊進一步包括授權管理信息生成模塊，用於利用用戶個人分配密鑰對服務密鑰加密， 生成授權管理信息；授權控制信息生成模塊，用於利用服務密鑰對控制字加密，生成授權控 制信息。
12、 一種用戶終端，其特徵在於，所述用戶終端包括數字廣播通信模塊，用於接受數字廣播網絡廣播的多媒體信息； 移動通信模塊，用於接收及發送移動通信信息授權管理信息； 解密模塊，用於對授權管理信息及授權控制信息解密得到控制字； 解擾模塊，用於利用控制字對接收到的加擾節目內容解擾。
13、 根據權利要求12所述的用戶終端，其特徵在於，所述用戶終端還 包括判斷模塊，用於判斷移動通信模塊接收到的信息是否為授權管理信息， 並將授權管理信息發送至解密模塊。
14、 根據權利要求12或13所述的用戶終端，其特徵在於，所述解密模 塊包括第一子模塊，用於利用用戶個人分配密鑰對授權管理信息解密，得到服 務密鑰；第二子模塊，用於利用服務密鑰對授權控制信息解密，得到控制字。
15、 一種數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所述方法包括 內容加擾模塊利用控制字對節目內容加擾，並通過數字廣播網絡廣播加擾節目內容；數字廣播業務平臺生成授權控制信息，通過數字廣播網絡廣播所述授權 控制信息，並且生成授權管理信息，並通過移動通信網絡向用戶終端發送所 述授權管理信息；用戶終端接收所述加擾節目內容、授權控制信息及授權管理信息，對授 權管理信息及授權控制信息解密得到控制字，並用控制字對加擾節目內容解 擾。
16、 根據權利要求15所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述的生成授權控制信息的步驟具體為用服務密鑰對控制字加密，生成授權控制信息。
17、 根據權利要求16所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述的生成授權管理信息的步驟具體為用用戶的個人分配密鑰對服務密鑰及 授權信息加密，生成授權管理信息。
18、 根據權利要求15所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述方法還包括對用戶訂購關係進行鑑權。
19、 根據權利要求17所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述的對授權管理信息及授權控制信息解密得到控制字的步驟進一步包括利 用用戶個人分配密鑰對授權管理信息解密，得到服務密鑰；利用服務密鑰對 授權控制信息解密，得到控制字。
20、 根據權利要求15所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述的通過移動通信網絡向用戶終端發送授權管理信息的步驟進一步包括將 授權管理信息封裝為二進位隱式簡訊格式，並向相應的用戶終端發送所述短 信。
21、 根據權利要求20所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述的通過移動通信網絡向用戶終端發送授權管理信息的步驟還包括在簡訊 中寫入表明所述簡訊為授權管理信息的標識。
22、 根據權利要求21所述的數字廣播業務激活方法，其特徵在於，所 述方法還包括用戶終端接收到所述簡訊後，根據所述標識判斷該簡訊是否 為授權管理信息，若是則對接收到的授權管理信息解密。
全文摘要
本發明涉及數字廣播業務系統、數字廣播業務平臺、用於該系統的用戶終端，以及數字廣播業務激活方法。內容加擾模塊用控制字對節目內容加擾，並通過數字廣播網絡廣播經過加擾的節目內容；數字廣播業務平臺對控制字加密，生成授權管理信息，並通過移動通信網絡向用戶終端發送授權管理信息。本發明通過行動網路發送授權管理信息，節省了數字廣播帶寬；每個用戶只能接收到自己的授權管理信息，增加了系統的安全性，同時也減少了終端的工作量；採取點到點方式發送業務激活鑑權信息，業務激活速度大大加快。
文檔編號H04L9/00GK101217358SQ20071006326
公開日2008年7月9日 申請日期2007年1月5日 優先權日2007年1月5日
發明者銘 廖, 劍 朱, 輝 李, 楊海康, 熊海芳, 斌 王, 袁弘嘉, 賀鳳香, 傑 鄭 申請人:中國移動通信集團公司;中國移動通信集團上海有限公司