用於數字傳輸系統的加擾單元的製作方法
2023-05-20 00:48:41
專利名稱：用於數字傳輸系統的加擾單元的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個用於數字音像傳輸系統的加擾單元，具體地說涉及一個數位電視傳輸系統，其帶有包括了這種加擾單元的加擾系統。
在數字付費電視系統領域中，加擾或加密的數據的發送是公知的，其中加密的音像信息被廣播到許多用戶，每個用戶擁有一個能夠解擾該發送節目的解碼器或接收機/解碼器，以便隨即觀看。
數據的加擾通常由還負責對發送的數據傳輸流進行彙編的多路傳輸裝置執行。該多路復用器接收該數字視頻、聲頻或其他數字數據，並且彙編一個單一的傳送數據包流。在傳輸數據流中的每個數據包通常是預定長度，並且包含一個標題和一個有用負荷。
數據包標題包含一個數據包ID或PED，表明該數據包以及對應於在該數據包之內的數據(視頻、音頻等)類型。數據包的有用負荷包含音頻、視頻或任何其他數據，比如由該接收機/解碼器處理的應用數據，以便提供附加功能，例如產生一個節目指南等。
通常，通過快速改變由多路復用器產生的隨機控制字而加擾該有用負荷數據。隨後該控制字發送到在一個ECM中的接收器/解碼器，或者發送到插入在與加擾數據結合的傳送數據包流中的授權控制信息。該ECM包含比如接入權利的其他信息，並且其本身在發送之前由一個適當的加密密鑰加密。
該加密ECM通常由一個單獨的接入控制系統製備，專用於一個特定頻道或服務提供者。該接入控制系統從該多路復用器接收該加擾控制字、把該控制字插入在一個ECM中、用該當前加密密鑰加密該整個ECM並且把該加密的ECM發回到該多路復用器。該多路復用器隨後把加密的ECM連同該加擾數據一起插入在該傳輸數據流中。
加密數據和加密ECM被發送到接收機/解碼器，其具有對該加密密鑰的相等存取系統，以便解密該ECM並且因此獲得解擾該發送數據的控制字。該開啟密鑰有規則地變換，並且一個屬於已付費用戶的解碼器將通常在按月得到的EMM(授權管理信息)中接收為在當月中解密該加密ECM所需的開啟密鑰。
以一個由多路復用器產生的控制字加擾該數據的優點在於，該系統能夠被擴展，以便並行地同時加擾用於多個接入控制系統的數據。例如，在內容提供者向各種解碼器的混用場合進行廣播的情況中，可能需要不同使用期限、使用特性等。每個接入控制系統接收由該多路復用器在那時使用的控制字，隨後產生其自己的專用ECM，發送到該多路復用器，以便結合在該傳送數據包流中。這種″同時加密″系統應用是同一個控制字，以便加擾所有的的數據。
雖然從實施的角度看該種系統相對地簡單，但是在多路復用器和接入控制系統之間的通信管理多半是難於實現。此外，由該多路復用器使用的產生該加擾控制字的算法的複雜性常常限制了其安全水平。
本發明的一個目的是在其不同的情況和實施例中克服已有技術系統的某些或所有的這些問題。
根據本發明，其提供一個用於數字音像傳輸系統的加擾單元，該加擾單元包括一個輸入端，用於從一個實體分離的多路復用器接收一個組合傳送數據包流；一個加擾裝置，根據一個隨機性控制字加擾該已接收的傳輸數據流；以及一個輸出端，用於把該加擾的傳輸數據流發送到一個進行隨後發送的一個發射機，以便通過該加擾單元與該多路復用器操作無關地容許加擾該傳送數據包流。
與已有技術系統不同，其中數據的加擾是由該多路復用器在其與各種數據流一起多路傳輸的同時執行的，以形成一個單一的傳輸數據流，本發明建議了一個完全不同的解決方案，其中一個分立的擾頻器單元通過一個專用的輸入端接收已經組合的傳輸數據流。
這種解決方案有助於通過在該系統的單獨加擾和多路傳輸部件之間的功能分集而進行的在系統的每一個單元之間的通信的管理。此外，因為該加擾單元通常不受多路復用器擾頻器裝置的限制，所以能夠增加該加擾算法的複雜性的等級。
該加擾裝置可以被用於執行對於該傳輸數據包流的所選數據包的某些或全部的有用負荷加擾。例如在一個高″傳輸數據流″加擾標準中，一個給定傳輸數據包流的有用負荷的全部都可以被加密。另外，可以僅加密一個數據包的該有用負荷的一部分。
除了加擾裝置之外，該加擾單元還可以包括一個數據包插入裝置，用於把傳送數據包數據插入在該傳輸數據流中。例如，該加擾單元可能用來把包含該加擾控制字的數據包引入到加密的ECM信息中。其他類型的數據可以同樣地插入在該傳輸數據流中，以便實現可用帶寬的完整利用，不受該單元的多路復用器下行流傳送的限制。
在一個實施例中，該數據包插入裝置可以通過探測一個空數據包的出現以及用將要插入的數據包更換該空數據包的方法來在該傳輸數據流中插入一個數據包。一個空數據包是在該多路復用器的工作周期期間產生的一個不包含數據的數據包。其通常由一個特性PID值標識。
該加擾單元可以進一步包括一個數據包過濾器裝置，用於對一個預定的傳送數據包的存儲器一部分或全部的標識和複製。例如，該濾波器可以被預編程，以便由其PID值表明某些傳送數據包，其包含將要由該擾頻器修改的數據，比如用戶說明表等。同樣可以對於數據包的一部分執行過濾，例如通過查看在該傳送數據包的有用負荷中的表ID執行過濾。
該加擾單元還可能有利地包括一個數據包刪除裝置，用於刪除一個預定的數據包，例如把該數據包的數據包ID變換到一個空數據包的ID。例如，在數據包以其PID值過濾並且由具有同一個PID值的修改數據包所代替的場合，所需要的是刪除具有該PID的原始數據包，以便避免產生具有同一個PID的多個數據包。將要被刪除的數據包隨後成為一個空數據包，隨後被忽略或由數據包插入裝置引入的另一數據包所代替。
最好是該加擾單元還包括一個數據包計數裝置，用於計數在該已收傳送數據流中的一個預定數據包ID值的數據包數量。例如，該數據包計數裝置可能用來計數在該數據流中的空數據包的數量，以便實現在該傳輸數據流中的將要插入ECM數據包等的可用空間的估算。其還可以用於探測一個特定數據包ID的出現或計算一個數據包ID的比特率。
最好是該加擾單元還包括一個數據包ID重新映象裝置，用於改變指定到一個預定數據包或一數據包組的數據包ID值。通過把該PID值改變到在該輸入數據流中沒有出現的一個數據包的PID值或一個被篩選出的數據包的PID值，該方法可能用來消除在插入數據包的PID值和在該傳輸數據流中的已經出現的一個數據包的PID值之間的任何衝突的危險。
上述加擾單元可以按照一組獨立的模式操作。另外，該單元可以形成加擾系統的一部分，該系統進一步包括中央控制裝置，用於產生一個發送的並且由用於加擾該傳輸數據流的加擾單元接收的控制字。該中央控制裝置可以由一個PC機實現，或一個PC機組合一個第二PC機以及用於產生該控制字的智慧卡而起到一個中央控制站的作用。
該加擾系統最好進一步包括一個或者多個連接到該中央控制裝置的接入控制系統，並且用於接收由該中央控制裝置提供的一個控制字，並且把一個加密信息，例如一個包含該控制字的ECM信息送回到該中央控制裝置。
以這種方式，該中央控制裝置能夠根據″同時加密″原理通過多個接入控制系統來協調以同一個控制字為基準的ECM的產生，並且把該ECM和其相關的控制字發送到該擾頻器，用於在該傳輸數據流中的該ECM的同步插入以及根據該控制字的該傳送數據的加擾。
從該中央控制裝置發送到該加擾單元的某些或者所有的數據最好根據一個秘密的加密密鑰的一個特徵標記的產生而由該中央控制裝置鑑別。在使用一個公用/專用加密設計的情況中，該加擾單元持有一個等效的公用密鑰，允許該擾頻器核對該數據的起源。具體地說，發送到擾頻器的所有的控制字數據都應該被鑑別，以便避免通過破解在兩個控制字之間的連接關係而出現的偽造控制字的可能性。
還可以採用進一步的安全措施，例如根據一個對稱的算法加密全部被發送的數據，該中央控制裝置以及加擾單元的每一個都持有用於信息的加密與解密的必須的密鑰。
上面的加擾系統的實施例已經描述了單個加擾單元、單個中央控制裝置的關係。但是，由於可靠性的原因，可能期望在一個最佳實施例至少具有一個備用或備份的系統的每一個單元，該系統包括多個加擾單元以及與該傳輸數據流的產生相關的中央控制裝置。用這種方式，如果該系統的相關部分出現錯誤操作或者故障的情況，系統可以在控制裝置和加擾單元之間切換。
在與該中央控制裝置分離的情況下，在這種系統中的每一加擾單元都有利地被用於自律操作，例如通過周期性地存儲其工作配置特性和/或當前的控制字值(或一個預設的控制字值)而自律操作。
在上下文中的應用中術語「數字音像傳輸系統」是指主要用於發送或廣播音像即多媒體數字數據的全部傳輸系統。雖然本發明是具體地應用於一個廣播數位電視系統，但是本發明可以同樣被使用在對由一個針對多媒體網際網路應用的固定電信網絡發送的數據進行過濾。
術語MPEG是指由國際標準組織工作組″運動圖像專家組″制定的數據傳輸標準，並且明顯地該MPEG-2標準是針對數位電視應用制定的標準，而且在ISO13818-1、ISO13818-2、ISO13818-3和ISO13818-4中文件發表。在本專利申請的說明書中，該術語包含了可應用到數字數據傳輸領域的基本MPEG格式的所有變型、修改或發展。
現參照附圖化以實例方式描述本發明的幾個實施例，其中
圖1示出本發明一個實施例的加擾系統的幾個部分；圖2詳細地示出圖1的加擾單元；以及圖3示出本發明的另外的實施例。
現參考圖1，其中示出用於數位電視中央控制臺2和一個控制字發生器3的一個加擾系統。如圖所示，該控制字發生器3可以是一個PC機型的計算機，包括智慧卡閱讀器，用於接受一個包含用於標記數據的一個加密密鑰的智慧卡(參見下面描述)。另外，該控制字發生器可以是一個機架型單元、一個被插入在該控制臺2中的附加卡等。
該加擾單元1在其輸入端從一個多路復用器4接收未加擾的傳送數據包，並且把一個加擾的傳輸數據流傳到一個調製器5用於在通過一個相配的衛星傳輸鏈路或類似的鏈路發送之前的製備。
多路復用器4可能是符合MPEG標準的任何通用的多路復用器，並且能夠接收數字視頻、聲頻、圖文電視等信息，並且從該數據產生一個非加密的傳送數據包流。在一個通用的MPEG廣播系統中，視頻、音頻等數據可被以打包基本流(PES)的形式提供到該多路復用器。其它打包數據可以同樣地被多路復用到該傳輸數據流中。
多路復用器的輸出包括一個由標題和有用負荷組成的傳送數據包順序，該有用負荷包含PES或其它數據。根據被提供到該多路復用器的數據和該多路復用器的效率，該數據包流還可以包括數目或多或少的不包含數據的所謂空數據包。
在提供到該多路復用器的數據流中的其它類型的數據可以被分割成若干部分。另外或做為選擇，數據還能以若干表格或模塊的形式提供到該多路復用器，該表格由在該傳輸系統另一端的接收機/解碼器下載和組合成完整應用的形式。以類似於傳送數據包流中的數據包的一個方式，該表格可以利用一個表ID或者TID值標識。
在該數據流中，數據的數據包由其數據包ID或PID所標識，視頻數據具有一個PID值，音頻數據具有一個ID值等。在MPEG標準中，數據的空數據包具有預定的PID值OxlFFF。作為對照，賦給數據(音頻、視頻等)給定類型的PID值可以由該內容提供者確定。要了解關於一個MPEG傳輸數據流的數據包結構、該PES的形式以及分段和制表的數據的形式的詳情，請閱讀參考國際標準文件ISO 13818-1、ISO 13818-2、ISO 13818-3、和ISO 13818-4。這些標準還制定了確保MPEG裝置之間的兼容性所需的實際接口層的特性，並且給出利用一個異步串行接口(ASI)的實例。可能有其它連結或接口，例如SPI、LVDS、G703等。
調製器5可能是任何所需的通用類型，把該數字傳送數據包流變換成一個適合的形式，通過例如一個衛星、電纜線路、網絡鏈路等電信鏈路發送。
該加擾單元1另外被連接用於接收從該中央控制站2來的ECM和控制字，中央控制臺2被連接到控制字發生器3和一個或多個條件存取系統6、7。該控制字發生器3包括一個PC型計算機，能夠產生一個隨機控制字數據流並且包括用於讀一個智慧卡的卡片閱讀機，該智慧卡包含用於標記因此產生的隨機控制字數據的一個專用密鑰。
該中央控制站2還可以包括一個PC機等，並且甚至真正地可以被與該控制字發生器3集成。根據″同時加密″系統的原理，同一個控制字被用於加密多個接入控制系統的發送。每個接入控制系統以其自己的加密密鑰加密該控制字和其它數據，以便準備一個ECM信息，用於廣播到使用該接入控制系統的用戶。
因此，該中央控制站2被配置來通過一個適當的通信鏈路把該控制字數據傳送到存取系統6、7，該存取系統6、7準備加密ECM信息，送回到該中央控制站2。通過連結到該加擾單元1的例如一個TCP/IP鏈路，中央控制站2隨後發送該ECM信息(以一個或多個傳送數據包的形式)以及相關的控制字數據。
如上所述，為了避免通信鏈路受到危害以及控制字數據由起源於系統外部的其它數據所代替的可能性，該控制字數據在產生之時即由在與發生器3相關的智慧卡上保持的一個專用密鑰所標記。根據已知的專用/公用密鑰鑑別方法，該加擾單元1持有可能用來鑑別該加了標記的數據的一個等效的公用密鑰。在該控制字數據沒有被正確地鑑別的情況下，該加擾單元可以拒絕執行傳送數據包流的加擾。
在控制站2和加擾單元1之間的通信的加密還可以通過例如使用對稱加密方案以及由該中央控制裝置和加擾單元持有的一對專用密鑰來實現。
參考圖2，現詳細描述圖1的加擾單元的結構。如將被理解的那樣，其中示出的某些部分表示在該解碼器中的功能塊，其可以由硬體或軟體形式或由硬體與軟體的組合形式實現。
單元1經由輸入端10、11從該多路復用器接收非加密的傳輸數據流輸出。為了在多路復用器和加擾單元之間提供抵消鏈路中的問題的一種安全度，提供如圖所示的一種二重連接，在輸入端10、11的每一個接收同一個傳輸數據流。該連接還可以用於管理由不同多路復用器信源引起的數據流的冗餘。
與在該MPEG數據包流中的數據包的同步和定時有關的信息由解碼器和同步單元12、13提供到中央微處理器15。該解碼器和同步單元以一個物理標準檢測對應於一個MPEG數據流的數據(時鐘出現、正確的ASI或其它接口特性等)。該同步單元恢復該MPEG同步字節，以便確保隨後的數據同步處理。這些部分是傳統的形式，並且例如在MPEG接收機/解碼器單元中作為解密鏈路的一個單元出現。
在經過輸入端之一接收的數據流中出現任何錯誤的情況下，該微處理器則控制一個開關元件14，以改變到通過其它輸入端接收的數據流。如將看到的那樣，假定需要保持一個發送數據的連續流通，這種冗餘度可以在該加擾系統中以其它級別重複。
如將描述的那樣，通過輸出端18、19輸出的傳輸數據流被正常地加擾。但是，為了從該單元提供一個未加擾以及未被改變的輸出，或用於測試目的、或在出現錯誤的情況下用於旁路該加擾線路，該單元還包含可手動操作的緊急旁路開關16、17，實現該傳送數據包流(經過輸入端任一或二者接收的)直接通過該單元。
如圖的交叉連接20所示，在該旁路模式中的輸入輸出鏈路可被切換，以使經輸入端10接收數據流通過該輸出端18浮現，而同時使經輸入端11接收數據流通過該輸出端19浮現。另外，通過改變連接20的配置，輸入端10可被連接到輸出端19，而輸入端11可被連接到輸出端18。交叉部分20可以由例如插入該單元的外部導線實現，該交叉部分的構造可按需求改變。這種交叉連接進一步使專用通信信道的校驗更容易地實現。
這樣一個實施方案的優點是，其旁路完全是無源的，使得即使在一個電源故障的情況下該信號也能經過該單元。如果由一個繼電器啟動，則當出現電源故障時，該旁路能夠被自動地啟動。
現在描述該PID計數器21、PID濾波器22、PID刪除單元23、PID重新映象單元24、數據包插入單元25以及擾頻器26的功能。將變得清楚，例如該PID濾波器22和PID計數器21的某些單元在接收機/解碼器中的作用是公知的，這裡其使用在對一個已收傳輸數據流執行的多路分解和解擾操作中。
同樣地，例如擾頻器26、數據包插入單元25、PID重映射單元24以及PID刪除單元23的這些部分在一個傳統組合的多路復用器/加擾裝置中的作用是公知的。儘管對於本專業技術人員來說裝配和構成這些部分是不困難的，然而將理解到，如描述的的那樣，在一個外部設備的構成中該具體組合以及這種單元的交叉重疊卻完全是新穎的。
由微處理器15編程的PID計數器21可以用於以一個預定的PID值校驗在該傳送數據包流中的數據包的存在或不存在，以及可以用於計數承載在傳送數據包的一個給定部分中出現的PID值的數據包數量。具體地說，該PID計數器21可能用來計數在該傳輸數據流中出現的空數據包的數量(MPEG PID值OxlFFF)，以便估計可用於另一個的數據包插入的比特率(見下面描述)。另外，計數器21可以用於檢測一個數據包的出現，例如檢測將要被該單元修改或刪除的一個專用數據包等的出現。
為了更完全地分析該數據流，一個PID濾波器和多路分解器單元22用於篩選出一個給定PID值的數據包序列，並且把這些數據包複製到存儲器27。濾波器單元22還可以用於在該傳送數據包流中以一個較低級別執行濾波，例如在一個傳送數據包的有用負荷之內的數據分段和/或表格的濾波。與使用在一個接收機/解碼器中的傳統濾波器單元一樣，濾波器22可以被編程以便識別表格ID值、表格ID擴展值、分段數據等。
濾波器22的配置由微處理器15設置，其又經由一個網絡適配器28和一個TCP/IP鏈路連接到圖2示出的中央控制臺。該中央控制臺因此能夠選擇篩選出該數據流的哪些數據包。
在該數據流中一個存取或濾波的數據包由濾波器22複製到與該微處理器15相關的存儲器27中。在該存儲器中存儲的數據包隨後可通過該TCP/IP鏈路發送到該中央控制臺，用於進一步的分析或修改。例如在具有新PID值的全新數據包將要插入在該傳輸數據流中的情況下，該中央控制臺可以決定篩選出一個給定PID值的某些專用數據包用於修改或用於可能需要的所用數據包的修改，以便描述該傳輸數據流的內容。
如將被理解的那樣，一個給定數據包已經被濾波並且複製到該存儲器中的事實並非意味著該數據包已經被從該傳輸數據流中實際地刪除。相應地，在一個給定PID值的數據包將要被插入在該傳輸數據流中的情況下，將需要刪除出現的具有此值的數據包，以便避免碰撞。為了作到這一點，特別通過把該數據包的PID值改變成一個空數據包的PID值，該數據包刪除單元被用於把一個給定PID值的數據包變換成空數據包。具體地說，在一個MPEG標準數據包的情況下，應該對於該數據包標題執行下面的改變PID值強制為O×lFFF傳送_加擾_控制強制為00適應_欄位_控制強制為01有用負荷_單元_起動_指示符強制為0連續計數器強制為0(可選)。
如將被理解的那樣，傳輸數據流中的空數據包不被讀出，因為它們多半不包含有用負荷，並且如此變換的數據包被用於所有刪除的意向和目的。此外，如將被描述的那樣，數據包插入單元25實際上適合於以在該存儲器中保持的用於插入在該傳輸數據流中的數據包檢測和替換任意空數據包。
另外，與刪除單元23通過改變其PID值刪除某些PID數據包為空數據包的方式相同，可以提供一個PID重新映象單元，以改變任意給定PID為一個新PID值。可能需要對該原始多路復用器的間接限制，把多路復用傳輸數據流提供到該加擾單元和/或避免與將要插入到該傳輸數據流中的新數據包的PID衝突。例如，該單元可以配置如下輸入PID值重新-映射PID值O×20 O×0100O×21 O×0101O×22 O×0200O×23 O×0201僅在該傳送數據包標題中的PID欄位被修改。傳送數據包不由這些PID值表示保持無變化。如該刪除單元一樣，PID重新-映象單元配置在實踐中是由該中央控制臺確定的。在該數據包插入單元25已經被編程以便把不存在PID值的數據包插入在該原始傳輸數據流中的情況下，可能不需要該PID值的重新映射。相反，在已經檢測到潛在衝突的情況下，該PID重新-映象單元將把在該原始傳輸數據流中的衝突的PID值重新映象為一個新值。
現在來看數據包插入單元25，該單元用於插入一個保持在該存儲器27中的一個傳送數據包，以代替在該傳輸數據流中出現的任意空數據包。該單元25實現不改變或管理該插入數據包的PID值。如上所述，潛在PID衝突由該PID重新映象單元24和PID刪除單元23控制。
數據包可被以若干不同方法插入在該傳輸數據流中1.循環數據插入。例如該插入可被用於引入數據的靜態表格。在此情況中，數據包被排隊存儲在存儲器27中，一個調度程序以規則的間隔讀出排隊數據包的每一個，以便按照一個循環的方式把數據包數據引入到該數據流中，以每個空數據包的出現引入一個數據包。該調度程序控制在該數據包序列中的該連續計數器(即該數據包的時序數目)，以便保證該發送序列的正確計數。
2.ECM同步插入。在此情況中，ECM信息連同該相關的控制字數據一起從該控制臺收到。該ECM信息作為循環數據插入，由該擾頻器26使用控制字數據與該加擾操作同步執行。
3.一個散粒數據插入。在此情況中，一個數據包序列僅在傳輸數據流中插入一次。該序列被存儲在該存儲器中的一個FIFO排隊中，該排隊中的隨後數據包被插入在下一個空數據包出現的位置。在此情況中，在該序列中的數據包的連續計數器可以在由該加擾單元接收之前預置。一個散粒數據插入可以用於插入從控制臺2或從其它信源，例如EMM發生器接收的數據。
在這些操作的任何操作中，從該中央控制臺2發送該加擾單元1的數據包或數據包序列都可以由一個相關標識值所標識，使得該中央控制臺能夠越權控制或重複呼叫該數據包或數據包順序在傳輸數據流中的插入。
被修改並且包括該所需ECM信息的傳送數據包流隨後被傳送到擾頻器26。與使用在任何傳統的多路復用器/加擾器裝置中一樣，該擾頻器26可以符合一個數字擾頻器。為了執行該傳送數據(但不是該ECM信息)的加擾，該擾頻器提供有必要的PID信息，以便準備若干具有表明其將要被加擾的PID值的數據包組。
可以根據一個傳輸數據流標準執行加擾，即根據一個傳送數據包的有用負荷的整體加擾；或根據一個PES數據流標準(例如對於音頻/視頻類型的數據)執行加擾，即根據在該傳送數據包之內包含的該PES數據包的有用負荷加擾。可以根據服務提供者的需求採用任一種加擾類型。
該擾頻器根據由該中央控制臺1提供的控制字執行數據的加擾。如上所述，在該中央控制臺由一個專用密鑰標記該控制字數據，並且該控制字和特徵標記發送到單元1。該單元1包含一個智慧卡閱讀器，用於讀出包含該等效公用密鑰的智慧卡29。如圖所示，與該控制字被傳送到該擾頻器26的同時，該微處理器15使用該公用密鑰校驗該特徵標記。在鑑別處理中出現故障的情況下，擾頻器26可以命令終止該加擾處理，或忽略已經接收的控制字。
如上所述，在中央控制臺和該加擾單元之間的通信可以進一步利用一個對稱算法加密，並且在此情況中智慧卡29也可以包括為在該鑑別步驟之前解密通信數據而需要的密鑰。
另外，在該加擾單元被用於接收從其它信源(例如一個EMM信源)發送的數據而與該中央控制臺無關的情況中，用於從該中央控制臺把消息發送到該加擾單元的網絡可以實體地與用於接收來自其它信源的已收信息的網絡分離。在此情況中，該網絡適配器28將包含兩個單獨的網絡接口，用於接收來自其它信源的數據接口是″只讀″接口，以便防止該單元由該加擾系統的外部信源重新編程。
如圖所示，該加擾單元1還包含輸出端30、31，以便實現從該單元讀出一個清晰傳輸數據流輸出。不同於由旁路開關16、17獲得的輸出，輸出端30、31表示在由數據包的插入/刪除等修改之後、但是在執行加擾之前的傳輸數據流。這些輸出端能被用於監視該單元的操作以及清晰地監視該操作的結果。另外，該單元可以包括一個標準RS232接口32，以便實現該微處理器的查詢，用於測試目的、網絡出口的配置或由終端進行的基本數據插入(文件傳輸能力)。
圖3示出本發明的另外一個實施例，其中重複了圖1系統的若干部分，以便通過這些部分的冗餘提供一個安全度。具體地說，連同一個備用加擾單元1a一起示出一個備用中央控制單元2a以及控制字發生器3a。
還重複了與ECM的產生有關的接入控制系統部分，這些部分由參考編號6a、7a表示。備用多路復用器4a也傳送音頻、視頻等信號。此外，用於一個MPEG傳送信道產生的一個第二傳輸信道也可以由當前系統所控制。這已經由多路復用器40(以及其備用設備40a)、加擾單元41(以及其備用設備41a)和調製器42表示。
在本系統中的各單元的冗餘度可以由在控制臺2、2a之間的一個通信鏈路和/或連結到由線路43表示的一個管理器或遙控終端所管理。具體地說，一個″脈動脈衝″信號可以從臺2提供到臺2a，在該信號的任何中斷的情況下，控制臺2a起到控制ECM信息以及控制字數據的產生的作用。同樣地，擾頻器單元1、1a可以從屬於該控制臺，以便在一個或另一加擾單元出故障的情況下，實現在這兩個擾頻器單元之間功能轉移。
另外，擾頻器單元1、1a的每一個都可以用於以預定的間隔在一個閃速存儲器中存儲例如該單元和/或該控制字值的操作配置，以使該單元1，1a在與控制臺2、2a分離的情況下和/或在這電源中斷之後可以繼續操作。
另外，固定的預定配置以及控制字值可以放入存儲器中，用於在分離和/或電源中斷的情況下使用。
該配置值可包括該單元有意禁止或代替等的數據包Ids的細節。
權利要求
1．一個用於數字音像傳輸系統的加擾單元，該加擾單元包括一個輸入端，用於從一個實體分離的多路復用器接收一個組合傳送數據包流；一個加擾裝置，根據一個隨機性控制字加擾該已接收的傳輸數據流；以及一個輸出端，用於把該加擾的傳輸數據流發送到一個進行隨後發送的一個發射機，以便通過該加擾單元與該多路復用器操作無關地容許加擾該傳送數據包流。
2．如權利要求1中的加擾單元，其中該加擾裝置可以被用於執行對於該傳輸數據包流的所選數據包有用負荷的某些或全部的加擾。
3．如權利要求1或2中的加擾單元，進一步包括一個數據包插入裝置，用於把傳送數據包插入在該傳輸數據流中。
4．如權利要求3中的一個加擾單元，其中該數據包插入裝置通過探測一個空數據包的出現以及用將要插入的數據包更換一個空數據包的方法來在該傳輸數據流中插入一個數據包。
5．如任何前述權利要求中的一個加擾單元，進一步包括數據包過濾器裝置，用於識別一個預定傳送數據包的部分或全部並且複製到一個存儲器。
6．如任何前述權利要求中的一個加擾單元，進一步包括數據包刪除裝置，用於刪除一個預定的數據包或數據包組。
7．如權利要求6中的加擾單元，其中該數據包刪除裝置通過把數據包的數據包ID變換為一個空數據包的數據包ID而刪除一個數據包。
8．如任何前述權利要求中的加擾單元，進一步包括一個數據包計數裝置，用於計數在該已收傳送數據流中的一個預定數據包ID值的數據包數量。
9．如前述的任何權利要求的一個加擾單元，進一步包括一個數據包ID重新映象裝置，用於改變指定到一個預定數據包或一數據包組的數據包ID值。
10．包括如任何前述權利要求的加擾單元的一個加擾系統，與中央控制裝置一起用於產生一個發送的並且由用於加擾該傳輸數據流的加擾單元接收的控制字。
11．如權利要求10的加擾系統，進一步包括一個或者多個連接到該中央控制裝置的接入控制系統，並且用於接收由該中央控制裝置提供的一個控制字，並且把包含該控制字的加密信息送回到該中央控制裝置。
12．如權利要求10或11中的加擾系統，其中從該中央控制裝置發送到該加擾單元的某些或者所有的數據由該中央控制裝置根據一個秘密的加密密鑰的一個特徵標記的產生而由該中央控制裝置鑑別。
13．如權利要求10、11或12任何之一的加擾系統，包括與單個傳輸數據流的產生相關的多個加擾單元以及相關中央控制裝置。
14．如權利要求10到13任何之一的加擾系統，其中它或每個加擾單元都用於存儲其操作配置特性和/或當前的控制字值。
15．一個加擾單元實質上如在此參照附圖所示的描述。
16．一個加擾系統實質上如在此參照附圖所示的描述。
全文摘要
一個用於數字音像傳輸系統的獨立加擾單元(1),該加擾單元(1)包括:一個輸入端,用於從一個實體分離的多路復用器(4)接收一個組合傳送數據包流;一個加擾裝置,根據一個隨機性控制字加擾該已收的傳輸數據流;以及一個輸出端,用於把該加擾的傳輸數據流發送到一個進行隨後發送的一個發射機,該加擾單元(1)還可以用於把另一打包數據引入到該數據流中。
文檔編號H04N7/52GK1285114SQ98813778
公開日2001年2月21日 申請日期1998年12月23日 優先權日1997年12月23日
發明者L·特蘭查爾德, C·德克萊克 申請人:卡納爾股份有限公司