用於數字多媒體廣播限制服務的系統和方法

2023-08-08 05:44:56

專利名稱：用於數字多媒體廣播限制服務的系統和方法
技術領域：
本發明涉及一種數字多媒體廣播(DMB)服務，更具體地講，涉及一種用於提供DMB限制服務的系統和方法。
背景技術：
DMB服務包括復用與由高效壓縮算法(例如運動圖像專家組(MPEG))壓縮的多個節目相應的數字廣播數據，隨後經由數字廣播波通過衛星或地面中繼中心廣播。因此，DMB服務使得用戶能夠通過可攜式接收機或者車載接收機接收數據。數字廣播數據被分離為將被壓縮的視頻和音頻數據，分割為指定單位的傳送包(TP)，並且復用為將被發送的傳送流(TS)。在每一TS中復用數字廣播數據，從而用戶可選擇並觀看期望的節目。
對於DMB服務，衛星DMB服務變為付費服務。與將廣播發射給大多數人的一般TV廣播不同，衛星DMV服務僅將廣播節目發射給授權訂戶，並且衛星DMV服務包含用於阻止未授權用戶的條件訪問系統(CAS)。
圖1顯示傳統數字多媒體廣播接收機的配置，傳統數字多媒體廣播接收機包括天線10、DMB接收模塊20、解碼器模塊30、顯示單元50和揚聲器60。在解碼器模塊30中採用限制廣播接收的限制接收機33。圖1所示的數字多媒體廣播接收機的結構可被應用到移動終端中。
在操作中，在DMB接收模塊20的解調器21中，通過天線10接收的數字廣播信號被再現為原始TS，再現的TS被前向糾錯(FEC)單元23糾錯，隨後被輸入到解碼器模塊30。TS解復用器3 1對復用了多個節目的數字廣播數據的TS解復用。解碼器模塊30提取包括由用戶選擇的節目的數字廣播數據的TP。隨後，數字廣播數據被加擾，也就是說，為了限制接收的目的對數字廣播數據加密以被發送。例如，解碼器模塊30的CAS 33使用從智慧卡40產生的加擾密鑰對加密的數字廣播數據進行解擾，也就是解碼。在解碼器模塊30的MEPG視頻解碼器35和MPEG音頻解碼器37中對解密的數字廣播數據解碼，以通過顯示單元50和揚聲器60供應給用戶。
僅當節目特定信息(PSI)具有音頻/視頻基本流(ES)的精確的包識別描述(PID)值時，傳送流(TS)被考慮，並且用音頻/視頻ES對TS解復用。由於PSI具有音頻/視頻ES的精確的PID值，因此不適合同時根據信道提供免費和/或付費的多媒體服務。因此，需要例如CAS 33的用於認證和複製保護的附加裝置。其結果是，傳統DMB接收機的配置複雜，附加成本增加。

發明內容
本發明提供一種使用簡單結構和低成本的提供多媒體廣播限制服務的系統和方法。
根據本發明的一方面，提供用於多媒體廣播(DMB)限制服務的系統，該系統包括中繼中心方系統，用於負責中繼網絡的中繼中心，根據預設中繼中心方包識別描述(PID)密鑰中繼DMB信號，用於修改傳送流的PID，並且用於產生失真的節目特定信息(PSI)；和終端方系統，用於DMB終端，根據預設終端方PID密鑰接收DMB服務，用於恢復從中繼中心接收的傳送流的失真的PSI，並且對傳送流進行解碼。
根據本發明的另一方面，提供一種用於執行DMB限制服務的方法，當通過持有預設終端方PID密鑰接收DMB服務的DMB終端對接收DMB信號的TS解碼時，包括下述步驟，當通過分析TS的節目映射表獲得的音頻/視頻PID對TS解復用時，識別TS的實際PID是否一致；當TS的實際PID不一致時，產生預設報警信號；當產生報警信號時，根據終端方PID密鑰修改PMT中的音頻/視頻數據的PID；和根據修改的PID值對TS解復用。


通過下面結合附圖進行的詳細描述，本發明的上述特點和優點將會變得更加清楚，其中圖1示出傳統數字多媒體廣播接收機的配置；圖2是概括地示出根據本發明實施例的用於數字多媒體廣播限制服務的系統的框圖；圖3是示出根據時間在圖2中的中繼中心中的音頻/視頻PID的修改的示圖；圖4是中繼中心的轉換表和圖2中的DMB終端的PID密鑰；和圖5是示出用於廣播接收的裝置中的總體操作的概要的示圖。
具體實施例方式
在下文中，將參照附圖詳細描述本發明的示例性實施例。公開結構部件的詳細描述僅是為了幫助全面理解本發明。對於本領域的技術人員明顯是的，在本發明的範圍內，可改變或修改結構部件。
圖2示出根據本發明實施例的提供數字多媒體廣播限制服務的系統的框圖。如圖所示，在DMB服務網絡中，主要廣播網絡(發送中心)10以有線/無線的方式發射DMB廣播信號。可經由衛星12和有線/無線網絡通過由第二DMB終端41或者中繼中心20接收廣播信號，並且廣播信號供應給第一DMB終端。
通常，當免費和付費頻道同時存在時，為了提供有差別的廣播服務，所有用戶必須能夠收聽免費廣播。通過中繼中心訂閱付費服務的用戶必須能夠觀看付費頻道，現有的免費一般廣播服務必須與在主要廣播網絡10中一樣被使用。也就是說，儘管觀看者沒有訂閱，觀看者也必須能夠通過主要廣播網絡10觀看。沒有參與中繼網絡交易的廣播公司/移動通信公司必須能夠在主要廣播網絡10中使用相應的廣播服務。
在圖2中，通過中繼中心20接收付費DMB廣播的終端被稱為第一DMB終端31，從主要廣播網絡直接接收免費DMB廣播的終端被稱為第二DMB終端41。
參照圖2，根據本發明的DMB限制系統通常可被分為負責中繼網絡的中繼中心20的中繼中心方系統200(PID加擾模塊)、以及用於第一和第二DMB終端的終端方系統(解碼器模塊)310、410。根據本發明的教導的中繼網絡方系統200隨機連續地用預設PID密鑰改變PID，並產生失真的PSI以通常的方式防止第二終端41解碼TS。持有終端方PID密鑰的第一DMB終端31中的終端方系統310用預設PID恢復失真的PSI，以使得能夠正常地對接收的TS解碼。也就是說，本發明通過使PID值失真通過在TS級別進行加擾來提供限制接收，從而消除對CAS的需求。
中繼中心20還包括接收模塊(未顯示)，接收DMB信號，並將DMB信號解碼為原始TS，從而向相應的中繼中心方系統200提供原始TS；和發送模塊(這裡未顯示)，無線地發送從中繼中心方系統200輸出的TS。然而，為了方便解釋，在圖2中省略這些模塊。此外，第一DMB終端31和第二DMB終端41設置有用於接收DMB廣播信號的接收模塊。然而，為了方便解釋，在圖2中省略接收模塊。
用於中繼中心20的中繼中心方系統200包括TS解復用器(TS解復用器)201、TS復用器(TS復用器)203、PID再映射器202、PSI再產生器214、處理器210和中繼中心方PID密鑰(PID密鑰@中繼中心)215。
TS解復用器201用作通過對TS解復用來提取音頻數據、視頻數據和PSI數據。PID再映射器202在處理器210的控制下修改音頻/視頻數據的PID。PSI再產生器214通過使用PID密鑰@中繼中心215，即PID轉換表來將PMT中的音頻/視頻的原始PID值改變為適當的相應PID。TS復用器203對從PID再映射器202輸出的音頻/視頻數據和從PSI再產生器214輸出的PSI數據再次復用。處理器210控制PID再映射器202和PSI再產生器214，以便隨機產生隨機PID。此時，為了避免PID的碰撞，產生不同的PID。
用於第一DMB終端31的終端方系統310不僅包含現有解碼器模塊中的第一解復用器311、第二解復用器312和第三解復用器313、音頻解碼器332以及視頻解碼器334，而且包含終端方PID密鑰(PID密鑰@終端)342。
如果TS輸入到第一解復用器311，則第一DMB終端31中的第一解復用器311獲得TS中的節目關聯表(PAT)以將其提供給PAT解析單元323，PAT解析單元323獲得包含每一節目信道的PID信息的PMT TS的PID信息。第二解復用器312基於PAT解析單元323的PMT TS的PID信息獲得PMT TS，以將其提供給PMT解析單元324。PMT解析單元324從上述PMT TS獲得包含每一單一節目傳送流(SPTS)的視頻、音頻和節目時鐘參考(PCR)數據的TS的PID信息，以產生PMT表。在PMT解析單元324的信息的基礎上，第三解復用器313產生每一SPTS，並將每一SPTS輸出到音頻解碼器332和視頻解碼器334。
第三解復用器313通過使用終端方PID密鑰342，即PID轉換表再次轉換PMT中的音頻和視頻PID值，以基於所述值恢復音頻和視頻的原始PID值，並產生SPTS。也就是說，PID密鑰分別保留在中繼中心20和第一DMB終端31中，並且共享公共PID轉換表(例如，轉換的順序可以由x→y→x表示)。因此，如果由中繼中心20接收的音頻/視頻數據的PID值是x，則通過PID密鑰@中繼中心215將相應的PID值轉換為y，並將其發送。第一DMB終端31通過使用終端方PID密鑰242再次將接收的PID值(即y)轉換為x。
同時，第二DMB終端41類似地包含第一TS解復用器411、第二TS解復用器412和第三TS解復用器413、音頻解碼器432和視頻解碼器434，並且由於從主要廣播網絡發送的TS沒有失真，因此第二DMB終端41能夠在不考慮保留終端的PID密鑰的情況下對正常音頻信號和視頻信號進行解碼。
如果以進行PAT解析、PMT解析和音頻/視頻解碼的順序在終端中執行在現有DMB中的TS的解碼處理，則接下來的步驟應被插入本發明的TS解碼處理中的PMT解析和音頻/視頻解碼之間。可被稱為步驟「未知PID識別」、「報警」和「PID轉換」。未知PID識別的步驟是用於識別儘管用從PMT解析獲得的音頻/視頻PID對TS解復用識別TS輸入的PID的不一致性，報警的步驟用於根據未知PID識別的步驟的結果產生報警信號，PID轉換的步驟用於將PMT中的音頻/視頻的PID值輸入到終端方PID密鑰342以在報警信號下轉換PID值。隨後，根據由終端方PID密鑰342轉換的PID值再次嘗試對TS解復用。這裡，如果沒有準備終端方PID密鑰或者終端方PID密鑰無效，則不能正常對TS解碼。
圖3是示出根據本發明的根據時間在圖2的中繼中心20中的音頻/視頻PID的修改的示圖，其中PID的轉換隨機改變。例如，如圖3所示，如果從主要廣播網絡10接收的音頻/視頻數據的初始PID分別是36和33，也就是說，[視頻PID，音頻PID]＝[33，36]，則在T1時間[視頻PID，音頻PID]可改變為[450，287]，在T2時間[視頻PID，音頻PID]可改變為[690，176]。T1時間和T2時間的長度可以是隨機的。因此，由於在通常DMB終端中沒有辦法預報特定信道的PID值，因此不能執行音頻/視頻解碼。通過分別計算在中繼中心和終端之間準備的相同構造的合適時間函數的結果可完成如T1、T2時間的隨機時間建立。也就是，每個隨機時間在中繼網絡中改變PMT中的音頻/視頻PID和實際TS的音頻/視頻的PID。如果不能解碼，則終端識別出音頻/視頻PID已經隨著報警信號改變，隨後通過參照終端中的PID密鑰替換音頻/視頻PID值來對音頻/視頻PID值解碼。此時，即使在識別PMT中的PID的替換和解碼的不可能性上花費的時間極短，也可引起例如圖像的停頓的障礙。因此，為了解決這個問題，如果中繼中心和終端共享與每一PID值相應的時間函數，則可以預報解碼的不可能性的時間，因此可克服障礙。此時，例如，使用的時間函數可以是下面的方程(1)。
f(x)＝anx^n+a1x^(n-1)+...+an-1x+an……方程(1)其中，由於音頻/視頻PID值可以取另一f(x)值，因此必須設置如a0、a1、...an-1、an的常數以使得對於所有PID值x的f(x)值是正值。用於選擇兩值之一的方法也必須被定義為下面方程(2)中描述的例子。
持續時間＝max[f(video PID)，f(audio PID)]……方程(2)注意方程(2)用於選擇兩值中的較大值。
圖4是通過圖2的由中繼中心的轉換表和DMB終端的PID密鑰的操作的示圖。如上所述，中繼中心和DMB終端共享PID轉換表。中繼中心將PID轉換為x→y的形式，終端將PID轉換為y→x的形式。在圖4中，存在用於平等應用簡單二維情形而與時間無關的PID轉換表的例子。然而，根據本發明實施例，可存在另外包括時基的構建的三維轉換表，以根據T1、T2時間等取不同轉換的值。例如圖4所示的轉換表可與視頻PID是450、音頻PID是287的T1時間相應，中繼中心將相應的視頻PID轉換為863，將相應的音頻PID轉換為422以再產生PMT TS。
由於DMB終端轉換音頻/視頻PID值，也就是說，通過未知PID識別和報警的步驟使用終端方PID密鑰分別將視頻PID值863、音頻PID值422分別轉換為450和287的PMT信息，因此DMB終端對音頻/視頻數據進行解復用和解碼。
圖5是示出根據本發明的總體操作的示圖。如圖所示，當存在於早在發送站10中產生的音頻/視頻流(音頻/視頻數據+PSI，也就是下文中的傳送流)中的PSI具有關於PID的準確信息時，接收從發送站10產生的傳送流的主要廣播網絡中的所有的DMB終端51能夠正常地對音頻/視頻數據解碼。
同時，中繼中心20接收從發送站10產生的傳送流，並通過再產生PSI和再映射音頻/視頻數據的PID來再發送傳送流。
由於中繼網絡中的DMB終端52接收具有可每小時改變一次的PID值的音頻/視頻數據和失真的PSI，因此，如果沒有準備終端方PID密鑰，則DMB終端52不能對轉換的傳送流512解碼。然而，如果準備終端方PID密鑰，則DMB終端52能夠通過修改PSI中的失真的PID信息來對傳送流512解碼。
接下來的表1顯示圖5中的操作狀態，例如T1和T2時區中的PID轉換狀態。
表1

參照表1，在任何情況下，PAT和PMT的PID都沒有改變。然而，根據時間隨機改變音頻/視頻PID值，由中繼中心的中繼中心方PID密鑰將關於PMT中的音頻/視頻PID的信息改變為與實際傳送流中的音頻/視頻PID相應的PID值。如果由於實際傳送流中的音頻/視頻PID和PMT中的PID信息失真，因此不存在終端方PID密鑰，則不能在DMB終端中對PID信息解碼。然而，如果存在終端方PID密鑰，則PMT中的PID信息通過終端方PID密鑰轉換，由終端獲得實際傳送流中的音頻/視頻PID信息，並且能夠對PID信息解碼。
如上所述，根據本發明，如果由中繼網絡接收到節目，在DMB終端不具有與中繼中心共享的PID密鑰的情況下，沒辦法對節目進行解碼，即使該節目可在主要廣播網絡中解碼。中繼中心發送的流的PID值可隨機改變，即使找到特定時間的音頻/視頻數據的PID值，在沒有有效PID值的情況下也不能連續觀看，因此可獲得加擾效果。因此，根據本發明的用於數字多媒體廣播限制服務的方法以低成本在主要廣播網絡和中繼網絡之間提供有差別的廣播服務。此外，由於該方法沒必要使用通常在用於區分主要廣播網絡和中繼網絡的方法中需要的附加頭，因此沒有增加數據開銷，從而本發明的方法具有保持發送數據的數量原樣的優點。
主要廣播網絡和中繼網絡僅僅是用於描述本發明的特定網絡的示例，並且本發明也可應用到付費多媒體服務的系統中。因此，可通過用主要區域或者主要伺服器來替換主要廣播網絡(發送站)、和用本地區域或本地伺服器替換中繼網絡(中繼中心)來應用本發明。此外，本發明也可應用到網際網路協議電視(IPTV)服務和網絡信息系統(NIS)。
儘管已經參照其特定優選實施例具體顯示和描述了本發明，但是本領域的技術人員應該理解，在不脫離由權利要求定義的本發明的精神和範圍的情況下，可以對其進行形式和細節上的各種改變。
權利要求
1.一種用於數字多媒體廣播(DMB)限制服務的系統，包括中繼中心，合併在中繼網絡中，根據預設中繼中心方包識別描述(PID)密鑰中繼DMB信號，修改傳送流的PID，並且產生失真的節目特定信息(PSI)；和終端，根據預設終端方PID密鑰接收DMB服務，恢復從中繼中心接收的傳送流的失真的PSI，並且對傳送流(TS)解碼。
2.如權利要求1所述的系統，其中，中繼中心包括解復用器，對中繼的傳送流解復用，並且從解復用器的傳送流提取音頻/視頻數據和PSI數據；再映射器，修改音頻/視頻數據的PID；PSI再產生器，使用中繼中心方PID密鑰改變PSI的節目映射表(PMT)中的原始音頻/視頻PID值；傳送流(TS)復用器，用於將從PID再映射器輸出的音頻/視頻數據和從PSI再產生器輸出的PSI數據進行復用；和處理器，用於控制PID再映射器和PSI再產生器的操作。
3.如權利要求1所述的系統，其中，中繼中心根據由預設時間函數產生的時區使用中繼中心方PID密鑰修改PID並且產生失真的PSI，並且其中，終端根據由預設時間函數產生的時區使用終端方PID密鑰恢復從中繼中心接收的TS的失真的PSI，從而對恢復的TS解碼。
4.如權利要求1所述的系統，其中，失真的PSI防止另一終端對TS解碼。
5.如權利要求1所述的系統，其中，中繼網絡隨機地根據預設的中繼中心方包識別描述(PID)密鑰連續改變DMB信號。
6.一種執行數字多媒體廣播(DMB)限制服務的方法，其中通過持有預設終端方PID密鑰接收DMB服務的DMB終端對接收DMB信號的傳送流(TS)解碼，所述方法包括下述步驟當通過分析TS的節目映射表(PMT)獲得的音頻/視頻PID對TS解復用時，識別TS的實際PID是否一致；當TS的實際PID不一致時，產生預設報警信號；當產生報警信號時，根據終端方PID密鑰修改PMT中的音頻/視頻數據的PID；和根據修改的PID值對TS解復用。
7.如權利要求6所述的方法，其中，終端方PID密鑰是包括轉換之前和之後的PID值的二維轉換表，或者是另外包括時基的三維轉換表，以根據預設時區取不同的轉換的值。
全文摘要
公開了一種提供數字多媒體廣播限制服務的系統和方法。所述系統包括中繼中心方系統，用於中繼中心，根據預設中繼中心方包識別描述(PID)密鑰中繼DMB信號，修改傳送流的PID，並且產生失真的節目特定信息(PSI)；和終端方系統，用於DMB終端，根據終端方PID密鑰恢復從中繼中心接收的傳送流的失真的PSI，並且對傳送流解碼。所述方法包括下述步驟當通過分析TS的節目映射表(PMT)獲得的音頻/視頻PID對TS解復用時，識別TS的實際PID是否一致；產生預設報警信號；根據終端方PID修改PMT中的音頻/視頻數據的PID；和根據修改的PID值對TS解復用。
文檔編號H04N7/52GK101018319SQ20071000656
公開日2007年8月15日 申請日期2007年2月5日 優先權日2006年2月8日
發明者金漢相, 宋寬雄, 周永勳, 金容德, 吳潤濟 申請人:三星電子株式會社