用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法與裝置的製作方法

2023-04-29 07:18:56 3

專利名稱：用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法與裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法(illegal view/copyprotection method)及裝置，其中的數字廣播是經諸如電纜、衛星和陸地廣播的廣播媒體或經諸如盒式錄象帶的預先記錄的媒體而實現的，所提供的方法及裝置防止了非法的觀看或複製，從而保護了版權。
關於數字媒體版權保護的傳統系統有公開在美國專利5,315,448號中的麥克羅維森(Macrovision)公司的智慧財產權保護系統(IPPS)，以及集成化接收器/解碼器(IRD)；用於數字廣播媒體、用於接收當前在美國發送的DirecTV′S衛星廣播的有條件的接收系統。
美國5,315,448號專利的IPPS公開的是用於混合數字VCR的複製防止系統，這種VCR具有既用於數字輸入信號又用於模擬輸入信號的數字記錄功能。
如

圖1和2所示，操作中的防止複製功能是當有數位訊號輸入時，由麥克羅維森公司的IPPS檢測來自輸入信號的防止複製控制比特，而當有模擬信號輸入時，檢測來自輸入信號的模擬防止複製波形。
更具體地說，如圖2所示，把從模擬防止複製產生器產生的模擬防止複製波形加到數字VCR的輸出信號的模擬視頻輸出上所形成的一個信號被輸出及被正常顯示於一個模擬電視機上，但在一個模擬VCR上被失真，如圖1所示。在數字記錄的輸入信號中，複製防止控制比特被變成防止數字複製或允許一次(one-time)數字複製。
參考圖3，IPPS包括一個模擬防止複製檢測器(ACP)2，用於從輸入的模擬NTSC視頻信號1檢測模擬防止複製波形；A/D轉換器3，用於根據APC檢測器的輸出信號對輸入的模擬NTSC視頻信號1進行A/D轉換；AC比特檢測器5，用於從輸入的數字視頻信號4檢測AC比特；SCPS比特檢測器6，用於從輸入的數字視頻信號4檢測SCPS；AC比特加法器7，用於根據從SCPS比特檢測器6輸出的SCPS比特把AC比特加到輸入的數字視頻信號4；開關8，用於根據從AC比特檢測器5輸出的AC比特從AC比特加法器7輸出一個信號；開關9，用於從A/D轉換器3和開關8選擇並輸出一個信號輸出；數字磁帶機的機械/電路10，用於數字記錄來自開關9的信號輸出並輸出一個數字視頻信號；一個AC比特檢測器11，用於從來自數字磁帶機(tape deck)的機械/電路10的信號輸出中檢測AC比特；一個ACP信號產生器12，用於從來自AC比特檢測器11輸出的信號中產生ACP信號；以及一個D/A轉換器13，用於把來自ACP信號產生器12的ACP信號輸出加到來自數字磁帶機的機械/電路10的信號輸出，並對作為模擬NTSC視頻信號輸出的相加結果進行D/A轉換。
IPPS的操作解釋如下。
防止複製控制比特由AC和SCPS比特構成。該AC比特被加到已記錄的數字視頻數據，以便一旦設置了AC比特，就禁止數字複製，而若設置SCPS比特的話，則允許一次數字複製。
在重放中，當由AC比特檢測器11檢測該AC比特時，由ACP信號產生器12所產生的模擬防止複製波形被加到模擬視頻信號，輸出到D/A轉換器13。在此，作為數字視頻數據的防止複製控制比特的位置，採用的是放置一個比特的版權標誌和PES標頭的一個比特的初始或複製標誌在一個MPEG-2數字防止複製標頭的區域，或採用MPEG2傳送標頭的一個傳送-專用-數據區域。
模擬防止複製波形是一個信號，當被插入模擬NTSC波形並直接送至模擬電視機時就會有嚴重的失真。產生這種信號的方法可參見美國專利4,613,603和4,914,694號。利用這種方法，IPPS產生模擬防止複製波形。
參考圖4，作為用於有條件接收數字廣播媒體的IRD系統，當今在美國用於接收DirecTV′S衛星廣播，它包括一個戶外單元(ODU)21，其由用於接收12GHZ廣播衛星信號的衛星天線以及一個低噪聲數據塊轉換器(LNB)組成，該LNB用於把所接收的衛星廣播信號降頻轉換成1GHZ信號。一個IRD 20用於從ODU 21接收衛星廣播信號並把音頻和視頻節目送到用戶的電視機或監視器，還有一個需要用作有條件存取(CA)以實現有條件接收的存取卡22。
IRD 20在此執行正向糾錯(FEC)、解碼、傳送多重分路、MPEG解碼、NTSC編碼和屬於D/A轉換的音頻處理。
存取卡22的尺寸與普通信用卡的尺寸差不多，具有內置的IC。利用該IC，該卡經過廣播比特數據流和一條電話線接收CA相關的信息，即一個電信(telco)MODEM，以便確定一個用戶、訂戶是否可觀看被選頻道，並收取其訂費。
如圖4所示，IRD 20包括IR接收器25，用於接收並處理用戶的遙控輸入信號；屬於普通的MODEM的一個telco MODEM 26，耦合到電話線；由NDC校驗碼(Verifiercode)，包括實現CA功能的軟體以及用於IRD驅動的IRD軟體構成的微計算機27；調諧器/解調器/FEC 28，用於選擇經ODU 21所接收信號的一個頻道，並把該所選頻道的信號轉換成數據比特流，以用於糾錯的目的；傳送IC 29，用於從調諧器/解調器/FEC 28選擇節目比特流輸出的一個節目並與各種節目相多路復用，並將該所選節目轉換成可在MPEG視頻解碼器和MPEG音頻解碼器中解碼的比特數據流；卡閱讀器(card reader)接口23，用於在傳送IC 29和存取卡22之間通信，系統存儲器24，耦合到傳送IC 29並用於數據的中間緩衝；MPEG視頻解碼器30，用於對經MPEG格式壓縮的視頻比特數據流進行擴展；幀存儲器31，用於以幀為單元對在MPEG視頻解碼器30中已擴展的視頻數據進行存儲；編碼/同步/防錄製/D/A 33，用於把在MPEG視頻解碼器30中已擴展的數字視頻數據轉換成模擬NTSC格式，並在該轉換過程中插入水平和垂直同步信號H-sync和V-sync以及一個麥克羅維森模式的模擬防止複製信號； RF調製器34，用於把來自編碼/同步/防錄製/D/A 33的基帶輸出的NTSC信號調製成RF頻帶； MPEG音頻解碼器32，用於把經MPEG格式壓縮的音頻比特數據流進行擴展；以及一個D/A 35，用於把來自MPEG音頻解碼器32的已擴展的數字音頻數據輸出轉換成模擬信號。
在此，在把來自傳送IC 29的數據流轉換成在MPEG視頻與音頻解碼器中可解碼的比特數據流的過程中，要確定經過與存取卡22的通信所選擇的節目是否可被觀看。如果該比特數據流是被加擾的，則要利用存取卡的允許指令執行解擾。
在先於NTSC視頻輸出的編碼/同步/防錄製/D/A 33的處理過程中，模擬防止複製波形被加入，以防止對模擬VCR的複製。
IRD 20採用有條件接收系統CA，以使用戶觀看到經廣播媒體，如衛星廣播所提供的節目。
在IRD 20中，NDC驗證碼(它是一個軟體)和存取卡22(用於CA的智慧卡(smartcard))被用於支持CA功能。解擾器36被包括在傳送IC 29中。
CA單元37的詳細框圖和以一種數字廣播中通常採用方式實現操作該CA 功能的傳送IC 29的詳細框圖被示於圖5中。
更具體地說，包括在存取卡22中的CA單元37是由用於CA功能的智慧卡(smart card)38以及由CA軟體操作的微計算機39組成。
當下列兩類數據從廣播臺發送到IRD時，執行CA功能。換句話說，有兩種類型的數據，例如授權(entitlement)控制信息(EMC)或控制字數據包(CWP)以及授權管理信息(EMM)或條件存取數據包(CAP)。
到各個IRD智慧卡存取EMM是經電話線或衛星廣播以200 kbps的數據速率實現的。廣播臺能以發送帶有ID或地址的EMM的方式訪問所有用戶的智慧卡。該EMM具有為進行ECM信息解擾以使生成控制字(CW)所需求的信息。其中控制字被加密的ECM信息是以每秒鐘大於10的速度發送。
對於衛星廣播而言，除去DirecTV之外，還有歐洲的DVB、韓國的DBS、美國的回波號衛星Echoster。它們的CA功能都是利用針對不同廣播的裝置來使用ECM、EMM信息。
就對模擬NTSC視頻信號的防止複製而言，傳統的麥克羅維森公司的IPPS是具有優良性能的系統，當由數字媒體提供的節目被轉換成模擬音頻/視頻信號且由一模擬VCR所記錄或複製時，它是一個合適的版權保護裝置。
但是，如果是利用諸如數字VCR的一個數字記錄介質記錄數據的話，該IPPS就不能保證滿意的保護。這是由於IPPS採用的是標頭標誌比特操作方法，而不是採用對數字數據進行諸如加擾及加密的編碼方法。由此，只通過調製該標誌比特就容易地實現，從而有很低的安全性。
因而，本發明的目的是提供一種用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法及裝置，其中經數字媒體所提供且由版權保護的智慧財產權被禁止由用戶採用諸如數字VCR之類數字記錄介質所非法地記錄或複製。
本發明的又一目的是提供一種用於數字廣播系統中防止非法觀看/複製的方法與裝置，其中記錄於盒式磁帶上的數據總是被加擾的，以使其實現困難並保護了它的版權。
本發明的再一目的是提供一種用於數字廣播系統中防止非法觀看/複製的方法和裝置，其中對於劃分成廣播媒體和預先記錄的媒體的不同媒體的版權被正確地保護。
本發明的又一目的是提供一種用於數字廣播系統中防止非法觀看/複製的方法及裝置，其中由節目提供者提供的智慧財產權被再現以在屏幕上被看到，被複製的該智慧財產權的複製以及複製數目人為地受控，並以版權保護為目的收集為進行記錄和複製的費用。
為實現本發明的這些目的，提供了一種用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，它包括有如下步驟音頻/視頻信號發送步驟，用於多路復用及發送以控制字和信息所加擾的音頻/視頻比特數據流，其中的控制字和CPTC信息為了防止非法觀看/複製而被加密；一個音頻/視頻接收步驟，用於解密所發送的比特數據流以分解出CPTC信息和控制字，確定記錄被允許或不被允許記錄在盒式磁帶上，並利用該控制字執行解擾和記錄，以將音頻/視頻信號輸出到一監視器。
為實現本發明這些目的，提供一種用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製裝置，它包括節目產生部分，將用於進行加擾的控制字和用於防止非法觀看/複製的CPTC信息兩者所加密的信息與以控制字所加擾的音頻/視頻比特數據流進行多路復用，從而製成節目；分布媒體(distribution medium)部分，用於把在節目產生部分製作的節目通過一傳輸媒體進行分布；以及一個節目接收部分，用於對來自分布媒體部分傳輸的比特數據流的CPTC信息和從盒式錄象帶再現的比特數據流進行檢測和分解(analyzing)，並對來自該分布媒體部分的被發送的比特數據流進行解擾和解碼。
本發明的目的、特點及優點將參考附圖，結合實施例描述如下圖1和2示出了傳統IPPS的工作狀態；圖3是傳統IPPS的框圖；圖4是IRD系統的框圖；圖5是執行CA功能的總硬體構形圖；圖6A和6B表示本發明CPTC信息的格式；圖7表示指示可複製磁帶數目的複製產生狀態；圖8A-8D表示本發明CPTC信息的記錄位置；圖9表示本發明防止非法觀看/複製方法的發送步驟的流程圖10表示本發明防止非法觀看/複製方法的接收步驟的流程圖；圖11是對圖10的步驟進行分解的CPTC信息的流程圖；圖12是本發明防止非法觀看/複製方法的再現/記錄步驟的流程圖；圖13是EMM查詢表的構成格式；圖14磁帶狀態信號的格式；圖15表示EMM處理步驟的流程圖；圖16是本發明防止非法觀看/複製裝置的總體構成框圖；圖17是圖16的節目接收部分的一個實施例的框圖；圖18是圖16的節目接收部分的另一個實施例的框圖；圖19是圖16的節目接收部分的又一個實施例的框圖；圖20是圖16的節目接收部分的再一個實施例的框圖；圖21是圖17、19、20中所示IRD的框圖；圖22是圖18所示IRD與DVCR的框圖；圖23示出圖21中信號的流通；圖24是圖17智慧卡實施例的框圖；圖25是圖17智慧卡的另一實施例的框圖；圖26是圖17的DVCR的框圖。
本發明的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法是由音頻/視頻信號的發送與音頻/視頻信號的接收步驟所執行的。
在音頻/視頻信號的發送步驟中，以控制字和信息加擾的音頻/視頻比特數據流其中用於防止非法觀看/複製的控制字和CPTC信息被加密和多路復用並被發送。
在音頻/視頻信號的接收步驟中，將音頻/視頻信號發送步驟中發送的比特數據流解密，以分解出CPTC信息和控制字。通過這樣的解密和分解來確定是否允許被記錄。這一結果被記錄在盒式磁帶上。利用這一控制字，執行解擾及解碼，並隨之將音頻和視頻信號輸出到監視器。在此，該CPTC信息分別地管理ECM、EMM和控制字，其並包括CA信息，從而進行控制以防止非法觀看/複製。該CPTC信息將參考圖6A至6B加以討論。
該CPTC信息以生成複製控制欄位的方式格式化，用於限制可得到複製的數目，以便控制生成複製的深度；並以可再現性控制欄位的方式格式化，以限制已複製節目的再現，以便控制可複製磁帶的數目。如圖6A所示，格式化的實現包括對其中記錄有用於解擾的控制字部分的一個解擾信息欄位、或包括對於其中記錄有用於條件存取CA信息的一個CA信息欄位，如圖6B所示。
CPTC信息可被單獨加密以便與加擾的數字數據多路復用，或被包含於為加密CA的ECM信息中並進行多路復用。此處，生成複製控制欄位的構成包括一個用於限制複製可允許數目的允許生成欄位和一個用於指示一個被複製節目的當前生成的當前生成欄位。如若存儲在當前生成欄位中的當前生成是大於或等於存儲在允許生成欄位中的允許生成，則不允許記錄或複製。
再現控制欄位的構成包括用於限制對一個所複製的節目進行再現的數目的一個可再現數目欄位，以及用於限制再現該所複製節目的時間的一個最大可再現時間欄位。
其中，存儲在可再現數目欄位中的可再現數目提供了一個根據盒式磁帶當前再現數目的可再現性操作的條件數目。存儲最大可再現時間欄位中最大可再現時間根據數字的硬體的當前時間信息提供了被複製盒式磁帶的可再現性操作的條件時間。
這種CPTC信息存在幾種情況，即，可以使該被複製的盒式磁帶總是可被複製；使其根本不能被複製；使其可被複製到一個有限的數目；或使其在記錄或複製後，該被複製的盒式磁帶可再現一有限的數目。
利用生成複製控制欄位的允許生成欄位和當前生成欄位、再現控制欄位的可再現數目欄位以及最大可再現時間欄位的數據，對產生複製的深度、所複製盒式磁帶的再複製以及再現時間和數目被進行控制。這一過程控制了所複製盒式磁帶可複製的數目，和再現時間及其數目。
換句話說，如圖7所示，存儲在允許生成欄位和當前生成欄位中的信息用於允許執行第一和第二代的複製。存儲在可再現數目欄位和最大可再現時間欄位中的數據信息用於允許再現多達所規定的限數和限時。
為了禁止受版權法所保護的節目的非法記錄或複製，由節目的提供者對所提供節目的記錄或複製收費或人為地控制被複製磁帶可再現的數目；生成複製的深度和複製磁帶的再現受到控制，以確定使第一代記錄及複製和第二代複製可允許怎樣長的限制。
為此目的，可以存在幾種情況，即，使該複製磁帶總有可能被再現、使之根本不可以被再現、或使之可再現達所規定的次數、或使之在記錄或複製後可再現被規定的時間。
記錄在盒式磁帶上的數據包括加擾的音頻/視頻比特數據流和CPTC信息。該CPTC信息被記錄在一個記錄介質上，即在一租賃的磁帶上，以防止非法的觀看或複製。
換句話說，如圖8A所示，這種CPTC信息是重寫在加擾的音頻/視頻比特數據流上以實現差錯效應，並被記錄於盒式磁帶上。反之，如圖8B所示，該CPTC信息被記錄在盒式磁帶音頻磁跡的一部分；如圖8C所示被記錄於盒式磁帶的控制磁跡；或如圖8D所示記錄於盒式磁帶的視頻磁跡。
換句話說，如圖8A所示，在用於糾錯的若干奇偶性以後，`CPTC信息以差錯的形式被重寫入一個預定位置，即，將內和外奇偶性加到加擾數字數據。這種方法減低了糾錯的能力，但在磁帶上不需要附加用以記錄CPTC信息的區域。而且在對ECC信息進行交錯(interleaving)和解碼期間CPTC信息被識別為差錯並被去除，獲得了加擾的數字數據。其中CPTC信息是被分別檢測的。
如圖8B和8C所示，在CPTC信息被記錄在音頻磁跡或控制磁跡的一部分的情況中，該音頻磁頭和控制磁頭還必須附帶地用作檢測該CPTC的裝置，以使音頻磁跡和控制磁跡被額外地提取，以檢測該CPTC信息。
利用CPTC信息發送音頻/視頻信號的步驟將參考圖9來說明。
音頻/視頻信號發送步驟的一個實施例是發送不包含用於條件存取的CA信息的一個音頻/視頻信號。只具有防止複製功能的這種發送步驟是使用在可以把節目發送到全部觀看者的情況。
如圖9所示，該音頻/視頻信號的發送步驟的第一實施例包括如下步驟對音頻/視頻比特數據流進行編碼(100)；產生用於進行加擾的控制字(105)；利用產生的控制字對已編碼的音頻/視頻比特數據流進行加擾(104)；產生用於防止非法觀看/複製的CPTC信息(102)；加密控制字和CPTC信息(103)；以及對加擾的音頻/視頻比特數據流和加密的CPTC信息進行多路復用及發送(106)。
換句話說，在步驟100中，音頻/視頻比特流被編碼。在步驟105，產生用於進行加擾的控制字。在步驟104中，利用產生的控制字對已編碼的音頻/視頻比特數據流加擾。在步驟102中，產生用於防止非法觀看/複製的CPTC信息。在步驟103中，加密CPTC信息和控制字。
在步驟106中，加擾的音頻/視頻比特數據流、加密的CPTC信息和控制字，被多路復用並經過一種發送媒體而被發送。經過音頻/視頻信號發送步驟的第一實施例發送的該音頻/視頻信號是經音頻/視頻信號接收步驟的第一實施例所接收的。
參考圖10，音頻/視頻接收步驟的第一實施例包括有如下步驟對發送的比特數據流進行濾波(110)並對CPTC信息進行解密(111)；對CPTC信息進行分解(113和114)，以產生控制字和用於控制版權保護的信號，並更新CPTC信息；根據對版權保護進行控制的信號，決定是否允許進行記錄，以將所加擾及所發送的比特數據流記錄在盒式磁帶上(115)；以及，按控制字對所發送的比特數據流進行解擾及解碼(116和117)，並輸出一個音頻/視頻信號。
換句話說，在該音頻/視頻信號發送步驟的第一實施例中發送的比特流在步驟110和111中被濾波，且該CPTC信號被解密。在步驟113和114中，CPTC信息被分解以形成控制字和用於控制版權保護的信號，並將該CPTC信息更新。在步驟115中，藉助用於控制版權保護所生成的信號來確定是否允許進行記錄，以使所加擾的和所發送的比特數據流被記錄在盒式磁帶上。然後在步驟116和117中，按照控制字對發送的比特數據流解擾和解碼並作為一個音頻/視頻信號輸出。在此，所有的控制字都包括在CPTC信息中。
參考圖11，CPTC信息分解步驟包括有進行檢測的步驟(130、131、132和133)，為了限制CPTC信息可獲得節目複製的數目檢測允許生成欄位的允許生成以及為指示複製節目的當前生成檢測當前生成欄位的當前生成，從而執行不允許複製並更新CPTC信息；以及檢測步驟(134、135、136和137)，為了限制CPTC信息被複製節目的再現數目檢測可再現數目欄位的可再現數、為了限制再現被複製節目的時間檢測最大可再現時間欄位的最大可再現時間，以及檢測磁帶再現的數目和時間，從而實行不允許再現-(reproduction-impossible)。
複製數目限制步驟包括以下步驟比較允許生成欄位的允許生成和當前生成欄位的當前生成，並確定該允許生成是否低於該當前生成(130)；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使得進行不允許複製並破壞該控制字(131)；而如果該允許生成不低於當前生成，就將當前生成加1並將結果記錄於盒式磁帶上(132)。如果允許生成不低於當前生成，將CPTC信息在步驟133更新，而不是將當前生成加1。
為了控制生成複製，在步驟130中對允許生成欄位的允許生成和當生成欄位的當前生成進行比較。如果允許生成低於當前生成，則產生輸出的禁止信號，在步驟131中使複製成為不可能並將控制字破壞。如果允許生成不低於當前生成，則將當前生成加「1」，並在步驟132中將其記錄在盒式磁帶上。這將允許生成複製。其中，有可能是通過更新CPTC信息來限制生成複製，而不是採用將當前生成加「1」的方式。
再現限制步驟包括以下步驟將可再現數目欄位的可再現數目和磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目(134)；如果可再現數目不低於磁帶的磁帶再現數目，則把最大可再現時間與磁帶的可再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間(135)；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷一個啟動擦除信號(136)，從而使得已複製的節目被再現；如果可再現的數目低於磁帶的再現數目或可再現時間低於磁帶的再現時間，則接通該啟動擦除信號(137)，使得不可能實現對已複製的節目再現，使得記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
為對再現進行控制，在步驟134中對可再現數目欄位的可再現數目和磁帶的再現數目作比較。如果該可再現數目不低於該磁帶的再現數目，則在步驟135中將最大可再現時間欄位的最大可再現時間和磁帶的再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否小於磁帶的再現時間。換句話說，雖然可再現，但必須對其是否受到可再現時間的限制作查驗。如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，就在步驟136中將啟動擦除信號關斷，從而使複製的節目可再現。如果可再現數目低於磁帶的 再現數目或最大可再現時間是低於磁帶的 再現時間，則將啟動擦除信號接通，以禁止複製節目的再現。經過這些步驟，記錄在盒式磁帶上的節目的部分或全部被擦除，使得在步驟137中的複製及再現成為不可能。
在此，當前時間是隨著節目一起由提供者傳送到用戶。此時，該版權保護系統利用發送的時間信息而實施限時的再現。在此方法中，節目提供者管理著整個用戶的時間，使之不能發生由用戶進行的時間調整。因而這是十分安全的。
在音頻/視頻信號發送步驟的第一實施例中發送的比特數據流包含ECM和EMM。該控制字的一部分可被包括在CPTC信息之中，它的其餘部分可被包含在ECM或EMM中。整個控制字被包括在ECM或EMM中。
包括控制字的音頻/視頻信號按照音頻/視頻信號發送步驟發送，由按照音頻/視頻接收步驟的另一個實施例所接收。
參考圖10，音頻/視頻接收步驟的第二實施例包括有步驟對發送的比特數據流進行濾波(110)，並對CPTC信息和控制字進行解密(111)；對控制字進行濾波(118)；對CPTC信息進行分解(113和114)，以產生控制字和用於控制版權保護並刷新該CPTC信息的信號；根據用於控制版權保護的信號確定是否允許進行記錄(115)，以將所加擾的和所發送的比特數據流記錄在盒式磁帶上；並以控制字對發送的比特數據流進行解擾和解碼(116和117)，並輸出一個音頻/視頻信號。
換言之，在步驟110和111中，在音頻/視頻發送步驟中發送的比特數據流被過濾並將CPTC信息和控制字解密。該控制字在步驟118中被過濾。在步驟113和114中，解密的CPTC信息被分解以產生控制字和用於控制版權保護的信號，並將CPTC信息刷新。在步驟115中，利用針對控制版權保護所產生的信號確定是否允許進行記錄，以使所加擾的和所發送的比特數據流被記錄在盒式磁帶上。隨即，在步驟116和117中，按控制字對發送的比特數據流解擾並解碼，並輸出一個音頻/視頻信號。
參考圖11，與音頻/視頻接收步驟的第一實施例的方式相似，CPTC信息的分解步驟包括產生控制字；為了限制CPTC信息的可獲得節目複製的數目檢測允許生成欄位的允許生成以及為了指示被複製節目的當前生成檢測當前生成欄位的當前生成(130、131、132和133)，從而執行一不允許複製(impossible)，並刷新CPTC信息；為了限制CPTC信息被複製節目再現數目並檢測再現數目欄位的可再現數目(134、135、136和137)、為了限制再現被複製節目的時間檢測最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及磁帶再現的數目和時間從而實行不允許再現。
複製數目限制步驟包括以下步驟比較允許生成欄位的允許生成和當前生成欄位的當前生成(130)；確定允許的生成是否低於當前的生成如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使得不允許複製並破壞控制字(131)；如果該允許生成不低於當前生成，就將當前生成加「1」，並將結果記錄於盒式磁帶上(132)。如果允許生成不低於當前生成，將CPTC信息在步驟133刷新，而不是將當前生成加「1」。
再現限制步驟包括以下步驟將可再現數目欄位的可再現數目和磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目(134)；如果可再現數目不低於磁帶的磁帶再現數目，則把最大可再現時間與磁帶的可再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間(135)；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷一個啟動擦除信號(136)，從而使被複製的信號再現；如果可再現的數目低於磁帶的再現數目或最大可再現時間低於磁帶的再現時間，則接通該啟動擦除信號(137)，使之不可能實現對所複製的節目的再現，使得記錄於盒式磁帶上的全部節目或部分節目被擦除。
音頻/視頻信號發送步驟的另一個實施例是發送包含用於條件存取的CA信息的音頻/視頻信號。該實施例具有防止非法接收與複製的功能，其用在節目可被提供給有限制的用戶的發送場合中。
如圖9所示，該音頻/視頻信號的發送步驟的第二實施例包括如下步驟對音頻/視頻比特數據流進行編碼(100)；產生用於進行加擾的控制字(105)；利用產生的控制字對已編碼的音頻/視頻比特數據流進行加擾(104)；產生用於防止非法觀看/複製的CPTC信息(102)；產生用於條件接收的CA信息(101)；進行加密CPTC信息和CA信號的加密(103)；以及對加擾的音頻/視頻比特數據流和加密的CPTC信息和CA信息進行多路復用並發送(106)。
換句話說，在步驟100中，音頻/視頻比特流被編碼。在步驟105，產生用於進行加擾的控制字。在步驟104，利用產生的控制字對已編碼的音頻/視頻比特數據流加擾。在步驟102中，產生用於防止非法觀看/複製的CPTC信息。在步驟101，產生用於條件接收的CA信息。在步驟103，利用產生的控制字加密CPTC信息和CA信息。在步驟106，加擾的音頻/視頻比特數據流、加密的CPTC信息和CA信息被多路復用並經過一種發送媒體而被發送。經過音頻/視頻信號發送步驟第二實施例發送的該音頻/視頻信號是經音頻/視頻信號接收步驟的第二實施例所接收的。
參考圖10，音頻/視頻接收步驟的第二實施例包括如下步驟對發送的比特數據流進行濾波(110)並對CPTC信息進行解密(111)；對CPTC信息和CA信息進行分解(112、113、114)，以產生控制字和用於控制版權保護的信號，並刷新CPTC信息；根據對版權保護進行控制的信號，決定是否允許進行記錄，以將所加擾及所發送的比特數據流記錄在盒式磁帶上(115)；以及對發送的比特數據流進行解擾和解碼(116、117)，並輸出一個音頻/視頻信號。
參考圖11，與音頻/視頻接收步驟的第一實施例的方式相同，CPTC信息分解步驟包括有步驟產生一控制字；為了限制CPTC信息的可獲得的節目複製數目檢測允許生成欄位的允許生成以及為了指示被複製節目的當前生成檢測當前生成欄位的當前生成(130、131、132、133)，從而執行一個不允許複製，並刷新CPTC信息；並為了限制CPTC信息的所複製節目再現數目檢測可再現數目欄位的可再現數目(134、135、136、137)；為了限制再現被複製節目的時間檢測最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及檢測磁帶再現的數目和時間，從而實行不允許再現。
與音頻/視頻接收步驟的第一實施例方式相同，複製數目限制步驟包括以下步驟比較允許生成欄位的允許生成和當前生成欄位的當前生成(130)，並確定該允許生成是否低於該當前生成；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使進行不允許複製並破壞控制字(131)；如果該允許生成不低於當前生成，就將當前生成加「1｀，並將結果記錄於盒式磁帶上(132)。如果允許生成不低於當前生成，則在步驟133刷新該CPTC信息。
再現限制步驟包括以下步驟將可再現的數目欄位的可再現數目和磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目(134)；如果可再現數目不低於磁帶的磁帶再現數目，則把最大可再現時間與磁帶的可再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間(135)；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷一個啟動擦除信號(136)，從而使複製的信號被再現；如果可再現的數目低於磁帶的再現數目或最大可再現時間低於磁帶的再現時間，則接通該啟動擦除信號(137)，使這不可能實現對已複製節目的再現，使得記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
在音頻/視頻信號發送步驟的第二實施例中發送的比特數據流中包括ECM和EMM。控制字的一部分被包含在CPTC信息中，而其餘部分可被包括在ECM或EMM中。或整個控制字包含在ECM或EMM中。
包括控制字並根據音頻/視頻信號發送步驟發送的音頻/視頻信號由根據該音頻/視頻接收步驟的另一個實施例所接收。在音頻/視頻信號發送步驟中發送的包括有控制字的音頻/視頻信號由根據該音頻/視頻接收步驟的又一個實施例所接收。
參考圖10，音頻/視頻接收步驟的第三實施例包括以下步驟濾波所發送的比特數據流(110)並解密CPTC信息和CA信息(111)；分解CPTC信息和CA信息並過濾控制字(112、113、114和118)，以產生控制字和用於控制版權保護的信息，並刷新CPTC信息；根據對版權保護進行控制的信號，決定是否允許進行記錄，以將所加擾的及所發送的比特數據流記錄在盒式磁帶上(115)；以及對發送的比特數據流進行解擾和解碼(116、117)，並輸出一個音頻/視頻信號。
參考圖11，與音頻/視頻接收步驟的第一實施例的方式相同，CPTC信息分解步驟包括步驟產生一控制字；為了限制CPTC信息的可獲得的節目複製數目檢測允許生成欄位的允許生成以及為了指示被複製節目的當前生成檢測當前生成欄位的當前生成(130、131、132和133)，從而執行不允許複製並刷新該CPTC信息；為了限制CPTC信息的被複製節目再現數目並檢測可再現數目欄位的可再現數目(134、135、136和137)、為了限制再現複製節目的時間檢測最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及磁帶再現的數目和時間，從而實行不允許再現。
複製數目限制步驟包括以下步驟比較允許生成欄位的允許生成和當前生成欄位的當前生成(130)，並確定該允許生成是否低於該當前生成；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使進行不允許複製並破壞控制字(131)；而如果該允許生成不低於當前生成，就將當前生成加「1｀，並將結果記錄於盒式磁帶上(132)，並且如果允許生成不低於當前生成，則在步驟133刷新該CPTC信息。
再現限制步驟包括以下步驟將可再現的數目欄位的可再現數目和磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目(134)；如果可再現數目不低於磁帶的再現數目，則把最大可再現時間與磁帶的可再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間(135)；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷一個啟動擦除信號(136)，從而使複製的信號被再現；如果可再現的數目低於磁帶的再現數目或最大可再現時間低於磁帶的再現時間，則接通該啟動擦除信號(137)，使之不可能實現對複製節目的再現，使得記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
在音頻/視頻信號發送步驟和音頻/視頻信號接收步驟之後，本發明用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法還包括一個再現及再記錄步驟對在盒式磁帶上記錄和再現的比特數據流解密；分解CPTC信息；確定是否允許進行記錄；將結果記錄於磁帶上；對控制字過濾；並執行解擾及解碼以輸出一個音頻/視頻信號。
參考圖12，音頻/視頻再現和再記錄步驟包括有如下步驟對於錄象帶上記錄和再現的數字比特流進行濾波(120)，並解密CPTC信息(121)；將CPTC信息分解以產生控制字和一個用於控制版權保護的信號並刷新該CPTC信息(122和123)；根據該對版權保護進行控制的信號，確定是否允許進行記錄，並將該所加擾和所傳送的比特數據流記錄於盒式磁帶上(124)；按照控制字解擾並解碼所發送的比特數據流，以輸出一個音頻/視頻信號；根據用於版權保護進行控制的信號，確定是否允許後續的再現(post-reproduction)，從而擦除記錄於盒式磁帶上的部分或全部數據。
在此，EMM可以包含對信息進行解碼所需的信息，以執行一個廣播系統的防止非法觀看/複製的方法。在此情形中，將對EMM進行存儲和處理的步驟加入音頻/視頻信號再現和進行再記錄的步驟。
在EMM存儲和處理步驟中，在廣播臺為了版權保護的目的而將EMM刷新的情況中，具有為了解碼CPTC信息所需信息的EMM被存儲，以便連續地再現所複製盒式磁帶的節目。
其中，指示刷新EMM的ID數目被記錄在盒式磁帶上。該EMM被存儲，映射(map)盒式磁帶的刷新狀態和ID數目到該存儲的EMM。
EMM存儲和處理步驟包括有如下步驟存儲將被刷新的全部的EMM並與ID信息對應；選擇在記錄的盒式磁帶中的最後EMM；記錄相應的ID數目；在對盒式磁帶進行再現中選擇記錄在盒式磁帶上的對應於該ID數目的EMM。
如圖13所示，將被EMM查詢表上刷新並與ID信息(ID1、ID2、ID3……)對應的全部EMM都映射且存儲。
參考圖14和15，在把節目記錄在盒式磁帶上的過程中，即當在記錄/再現模式中指示記錄時，記錄對應於最終的、即該最後的EMM的ID數目。隨後，在對盒式磁帶進行再現的過程中，即當在記錄/再現模式中指示再現時，從EMM查詢表選擇出對應於記錄在盒式磁帶上的ID的數目的EMM，以使得根據記錄在錄像磁帶上的可再現數目欄位的可再現數目以及再現數目再現所記錄的節目。
參考圖16，本發明的數字廣播系統的一個防止非法觀看/複製裝置包括節目產生部分200、分布媒體(distribution medium)部分201和節目接收部分202。
節目產生部分200提供節目，其中既由用於加擾的控制字也由用於禁止非法觀看/複製的CPTC信息兩者所加密的信息與按照控制字所加擾的音頻/視頻比特數據流被多路復用，以構成一個節目。
分布媒體部分201把在節目產生部分200中製成的節目經一傳送媒體分布。
節目接收部分202檢測並分解CPTC信息，該信息出自分布媒體部分201傳送來的比特數據流和從盒式磁帶上再現的比特數據流，並對來自分布媒體部分201的比特數據流解擾和解碼。該解擾和解碼的比特數據流被顯示或被記錄在盒式磁帶上。
節目產生部分200包括一個控制字產生器203，用於產生用於加擾的控制字；CPTC產生器204，用於產生禁止非法觀看/複製的CPTC信息；加擾部分206，利用從控制字產生器輸出的控制字加擾音頻/視頻比特數據流；加密部分205，對從控制字產生器203輸出的控制字和從CPTC產生器輸出的CPTC信息進行加密，以及一個加法器207，用於把從加擾部分206和從加密部分205輸出的信號多路復用並將它們發送到分布媒體部分201。
分布媒體部分201包括廣播媒體208，用於經過電纜、衛星和陸地廣播分布由節目產生部分200製作的節目；還包括有記錄媒體209，經過盒式磁帶分布由節目產生部分200製作的節目。
節目接收部分202包括解密部分210，用於解密從廣播媒體208發送的比特數據流；CPTC檢測/分解部分211，用於對來自解密部分210和記錄媒體209輸出的比特數據流中的CPTC信息進行檢測和分解，並輸出對控制字和非法觀看/複製進行控制的信號；解擾部分212，用於對來自廣播媒體208和記錄媒體209的發送的比特數據流和來自盒式磁帶的比特數據流進行解擾；解碼部分213，用於對來自解擾部分212的輸出信號進行解碼和顯示；以及一個記錄/再現部分214，根據CPTC檢測/分解部分211輸出的信號對從廣播媒體208和記錄媒體209發送的比特數據流進行記錄，並對盒式磁帶進行再現，以便由此將結果輸出到解擾部分212和CPTC檢測/分解部分211。
現對本發明的數字廣播系統的防止非法觀看/複製裝置的操作描述如下。
控制字產生器203產生用於加擾的控制字，CPTC產生器204產生用於禁止非法觀看/複製的CPTC信息。加擾部分206利用所產生的控制字加擾音頻/視頻比特數據流。加密部分205利用所產生的控制字加密從CPTC產生器204輸出的CPTC信息。在加擾部分206中被加擾的音頻/視頻比特數據流與已加密的CPTC信息在加法器207中多路復用。該多路復用的結果信號經分布媒體部分201發送到一個接收部分。
經過象電纜、衛星、及陸地廣播之類的廣播媒體或經過象租賃磁帶之類的由盒式磁帶構成的記錄媒體把來自加法器207的信號輸出發送到節目接收部分202。
將經廣播媒體208發送的比特數據流在解密部分210中解密，在CPTC檢測/分解部分211中對CPTC信息檢測和分解，以便輸出控制字和用於對非法觀看/複製進行控制的信號。其中，經記錄媒體209發送到盒式磁帶的比特數據流在記錄/再現部分214中被再現，並被輸入到解擾部分212和CPTC檢測/分解部分211。從廣播媒體208發送的比特數據流和從記錄媒體209再現的比特數據流經過記錄/再現部分214則根據來自CPTC檢測/分解部分211的控制字在解擾部分212中被解擾。從解擾部分212輸出的信號在解碼部分213中被解碼並被顯示。根據來自CPTC檢測/分解部分211的信號輸出，將來自廣播媒體208和記錄媒體209的比特數據流在記錄/再現部分214中記錄於盒式磁帶上。
從節目接收部分202接收並記錄於盒式磁帶上的數據包括加擾的音頻/視頻比特數據流和CPTC信息。該節目接收部分的構成包括解密部分210、CPTC檢測/分解部分211、解擾部分212，解碼部分213和記錄/再現部分214。將參考圖17、18、19和20對其進行解釋。
圖17的節目接收部分的一個實施例接收並處理經過廣播媒體發送的數據。具體地說，該實施例執行的是有條件的存取及複製保護。
參見圖17，該節目接收部分的第一實施例包括一個IRD 222，用於對從廣播媒體208發送的比特數據流進行接收、解碼、和解擾，輸出將要被顯示的模擬音頻/視頻數據並輸出將被記錄於盒式磁帶的所加擾的數字音頻/視頻數據；一個智慧卡221，用於解密從IRD 222輸出的比特數據流，檢測/分解CPTC信息，並將控制字和用於控制非法觀看/複製的信號輸出到IRD 222，以便執行有條件存取及複製保護；一個DVCR 223，用於將來自IRD 222的加擾數字音頻/視頻數據和CPTC信息記錄於盒式磁帶，並再現IRD 222輸出的、記錄於盒式磁帶的加擾數字音頻/視頻數據和CPTC信息；以及一個查詢表224，在由廣播站對EMM刷新以實現版權保護目的的場合，存儲具有為解碼該CPTC信息所需信息的EMM，並將對應於再現的CPTC信息輸出到智慧卡221，以便連續地再現所複製的盒式磁帶的節目。在此，查詢表按圖13、14和15所示被映射及處理。
現在來介紹節目接收部分第一實施例的操作。
此時的比特數據流，即節目，是經廣播媒體接收的，所接收的音頻/視頻數據是加擾的數字音頻/視頻信號。
所接收的比特數據流在IRD 222中解碼並在智慧卡221中解密。它的CPTC信息被檢測並被分解，以使將一個控制字和對非法觀看/複製進行控制的信號輸出到IRD 222。
利用來自智慧卡221輸出的比特數據流和用於控制非法觀看/複製的信號，IRD 222解擾被解碼的比特數據流。該被解擾的比特數據流被輸出，以顯示模擬音頻/視頻數據。IRD 222把加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息送到DVCR223，以便將其記錄在盒式磁帶上。
從IRD 222輸出的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息在DVCR 223中被記錄在盒式磁帶上。依次，它們在DVCR 223中按照與經廣播媒體發送的比特數據流在IRD 222和智慧卡221中被解擾和被處理的相同方式被再現及處理，處理後的結果被送到監視器顯示，或被輸出到DVCR並被再複製。
其中，利用包含在CPTC信息中存儲在允許生成欄位、當前生成欄位、可再現數目欄位、最大可再現時間欄位中的數據，使再現及再複製成為可能。
刷新的EMM被映射及存儲在查詢表224中，以使得當為版權保護該EMM經由廣播臺的廣播信號所刷新時，被複製的盒式磁帶節目可被連續地再現。
查詢表224讀出包含有在再現盒式磁帶過程中為解碼CPTC信息所需的信息EMM。相應的CPTC信息被輸出到智慧卡221，以啟動再現。
圖18所示出的節目接收部分的另一個實施例是用以接收並處理經過記錄媒體傳送的數據，例如經租賃磁帶。
如圖18所示的節目接收部分的第二實施例包括，一個DVCR 232，用於從來自記錄媒體發送的比特數據流中檢測/分解出CPTC信息，輸出控制字和用於控制非法觀看/複製的信號，並再現加擾的數字音頻/視頻數據；以及一個IRD 231，接收從DVCR 232輸出的控制字和用於控制非法觀看/複製的信號，對加擾的數字音頻/視頻數據進行解擾，並輸出將被顯示或記錄的模擬音頻/視頻數據。
節目接收部分的第二實施例是在圖17所示節目接收部分第一實施例的智慧卡中執行CPTC的檢測及所進行的處理。該節目接收部分的第二實施例的操作將在下面描述。
在經記錄媒體接收比特數據流的情況下，經DVCR再現的音頻/視頻數據是加擾的數字音頻/視頻數據。
在DVCR 232中記錄的比特數據流被再現。該CPTC信息被檢測並被分解，以將控制字和用於控制非法觀看/複製的信號被輸出到IRD 231。在IRD 231中，從DVCR 232再現的比特數據流被解碼。根據來自DVCR 232的控制字和用於控制非法觀看/複製的信號對解碼的比特數據流解擾，以輸出將被顯示的模擬音頻/視頻數據。
IRD 231把加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息輸出到DVCR 232，以將其記錄在盒式磁帶上。從IRD 231輸出的加擾數字音頻/視頻數據和CPTC信息在DVCR 233中記錄於盒式磁帶上並被再次複製。
其中，利用包括在CPTC信息中存儲在允許生成欄位、當前生成欄位、可再現數目欄位、和最大可再現時間欄位中的數據使得再現及再複製成為可能。
參考圖19，它示出節目接收部分的又一個實施例，接收並處理經記錄媒體發送的數據，執行複製保護(CP)。
如圖19所示，節目接收部分的第三實施例包括DVCR 243，用於再現經記錄媒體記錄於盒式磁帶上的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息，並將其輸出到IRD242；一個IRD 242，用於解碼/解擾從DVCR 243發送的比特數據流，並輸出模擬音頻/視頻數據以被顯示；以及一個智慧卡241，用於解密從IRD 242輸出的比特數據流，檢測/分解CPTC，並將控制字和用於控制複製的信號輸出到IRD 242，從而執行CP。該節目接收部分的第三實施例的操作解釋如下。
其中，比特數據流是經一記錄媒體，即經一租用磁帶所接收，該再現的音頻/視頻數據是加擾的數字音頻/視頻數據。
從DVCR 243再現的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息在IRD 242中解碼並在智慧卡241中解密。該CPTC信息被檢測並被分解以使得將控制字和用於控制複製的信號輸出到IRD 242。
利用從智慧卡241輸出的CPTC信息和用於控制複製的信號，IRD 242對解碼的比特數據流解擾以便將被顯示的模擬音頻/視頻數據輸出。
IRD 242把加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息送到DVCR 243，以便將它們記錄在盒式磁帶上。從IRD 242輸出的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息在DVCR 243中被記錄於盒式磁帶上。
其中，利用包括在CPTC信息中存儲在允許生成欄位、當前生成欄位、可再現數目欄位、和最大可再現時間欄位中的數據，使再現和再複製成為可能。
參考圖20，節目接收部分的另一實施例用於接收並處理經記錄媒體發送的數據，執行條件存取及CP。該實施例的實現方式是當廣播媒體使用了同一個CPTC信息的條件下，其智慧卡是共同的。
如圖20所示，節目接收部分的第四實施例包括一個DVCR 253，用於對經過記錄媒體而記錄於盒式磁帶上的加擾數字音頻/視頻數據和CPTC信息，進行再現，並將它們輸出到IRD 252；一個IRD 252，用於對來自DVCR253發送的比特數據流進行解碼/解擾，並把將要被顯示的模擬音頻/視頻數據輸出；以及一個智慧卡251，用於對從IRD 252輸出的比特數據流進行解密，對CPTC進行檢測/分解，並將控制字和用於控制複製的信號輸出到IRD 252，從而執行CA和CP。節目接收部分的第四實施例的操作將在下面解釋。
在此比特數據流是經記錄媒體，即經租用磁帶和DVCR接收的，再現的音頻/視頻數據是加擾的數字音頻/視頻數據。
從DVCR 253再現的加擾數字音頻/視頻數據和CPTC信息在IRD 252中解碼且在智慧卡251中解密。CPTC信息被檢測及分解以使控制字和用於控制複製的信號被返回送到IRD 252。
利用來自智慧卡251輸出的CPTC信息和用於控制非法觀看/複製的信號，IRD252解擾該已解碼的比特數據流，以便把將被顯示的模擬音頻/視頻數據輸出。
IRD 252把加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息輸出到DVCR 253，以將它們記錄在盒式磁帶上。從IRD 252輸出的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息在DVCR 253中記錄於盒式磁帶上。
在此，利用包含於CPTC信息中可允許生成欄位、當前生成欄位、可再現數目欄位和最大可再現時間欄位中所存儲的數據使得再現及再複製成為可能。
在圖17、19或20中所示的IRD 222、242中252的構成如圖21中所示。
參見圖21，IRD 222、242或252包括一個記錄/數字輸出控制器262，用於對來自廣播媒體和DVCR發送的比特數據流進行解碼，輸出到智慧卡261接收從智慧卡261輸出控制字和用於控制非法觀看/複製的信號，並控制加擾數字音頻/視頻數據的輸出，用於記錄和顯示的目的；一個解擾器263，根據從記錄/數字輸出控制器262輸出的控制字，對從記錄/數字輸出控制器262輸出的加擾數字音頻/視頻數據進行解擾；以及一個顯示處理部分264，用於處理並輸出來自解擾器263輸出的、將被顯示的數字音頻/視頻數據。其中由DVCR 265執行主要的再現。圖18的節目接收部分的DVCR 232將記錄結合於其中。IRD 266的操作將在下面描述。
從IRD 266的記錄/數字輸出控制器262輸出到智慧卡261的信號是ECM、EMM和CPTC信息。從智慧卡261輸出到IRD 266的信號是用於解擾和顯示這些比特數據流的控制字，以及用於控制複製保護的信號。
記錄/數字輸出控制器262與智慧卡通信，根據複製保護信號執行記錄，將它們輸出到數字輸出埠，以將它們記錄在另一裝置，並把控制字和比特數據流輸出到解擾器263。
當其被輸出到記錄/數字輸出埠時除了來自記錄/數字輸出控制器262的加擾數據外，已刷新的ECM、EMM和CPTC信息被輸出，以使其複製不同於原來內容，即不同於廣播和租用帶的內容。
ECM、EMM和CPTC以各種組合發送。作為第一種組合是把ECM、EMM和CPTC獨立地組合。第二種組合是CPTC包括在ECM中和EMM獨立地組合。第三種組合是CPTC包括在EMM中和ECM獨立地組合。
圖18的IRD 231和DVCR 232使用了智慧卡，並額外需要在DVCR中的一個CPTC檢測和處理部分，將示於圖22中。
DVCR 275包括一個CPTC檢測/處理部分276，用於對從記錄媒體209發送的比特數據流的CPTC信息進行檢測/分解，並輸出控制字和用於防止非法觀看/複製的信號；以及一個再現部分277，用於對從記錄媒體209發送的比特數據流進行再現並將其輸出到IRD。
IRD 276包括一個數字輸出控制器272，用於接收從CPTC檢測/處理部分276輸出的控制字和用於控制非法觀看/複製的信號，並控制從再現部分277輸出的加擾數字音頻/視頻數據的輸出，以將其顯示；一個解擾器273，用於根據從數字輸出控制器272輸出的控制字對數字輸出控制器272輸出的加擾的數字音頻/視頻數據進行解擾；以及一個顯示處理部分274，用於對從解擾器273輸出的數字音頻/視頻數據進行處理並輸出，以便將它們顯示。IRD 276和DVCR 275的操作將在下面描述。
當再現部分277再現加擾的數據時，CPTC檢測/處理部分276單獨地操作，以便從盒式磁帶檢測CPTC信息。
IRD 276從DVCR 275的CPTC檢測/處理部分276和再現部分277接收加擾的數據、CPTC信息和控制字。因而對於正常的解擾而言，加擾的數據和控制字是從數字輸出控制器272送到解擾器273的。對於數字輸出埠而言，只輸出加擾的數據。為此原因，在所再現的數據被加擾的情況下。使其不可能進行複製，反之亦然。
通常，為了控制磁帶的複製，將產生複製的深度和將被複製磁帶的再現一起被使用。如圖7所示，這樣能得到對可複製磁帶數目進行控制的效果。
然而，為了能使進行了複製的磁帶可再現多達預定的數目或一個預定的時間，有必要執行在智慧卡和DVCR之間的通信。
參考圖23，例如將當前磁帶再現數目的磁帶狀態信息被從DVCR 265發送到智慧卡261。為了擦除磁帶，一個啟動擦除的信號從智慧卡261發送到DVCR265，並由DVCR操作該擦除磁頭。
對於磁帶的擦除方法而言，可以由全寬度擦除磁頭擦除磁帶的全部面積或利用控制磁頭只將控制磁跡擦除。在CPTC包括在EMM中的情況下，信號是在DVCR和智慧卡間輸入及輸出。
當信號輸入到IRD 266時，有從廣播媒體發送的廣播信號以及一個從DVCR265再現的信號。輸入到IRD 266的廣播信號是加擾的數字數據和具有EMM、ECM和CPTC信息的控制信號。EMM和ECM是CA所要求的，而CPTC用於版權保護。
將加擾的數字數據輸入到解擾器263。將控制信號輸入到智慧卡261以執行CA和CP。利用該控制信號，智慧卡261恢復控制字CW並將其輸出到解擾器263。利用該控制字，解擾器263對其進行解擾。
將從智慧卡261輸出的ECM輸出到DVCR 265或一個外部埠。該ECM是從用於版權保護的輸入ECM中刷新的。來自智慧卡261輸出的輸出禁止信號是指令IRD 266禁止記錄或複製的一個信號。該信號被輸入到記錄/數字輸出控制器262。磁帶狀態信號從DVCR 265輸出到智慧卡261，以便通知磁帶狀態。
為了預定數目再現或預定時間再現之目的從智慧卡261輸出到DVCR 265的信號輸出是一個擦除啟動信號。即使智慧卡的EMM信息被改變，用於允許記錄和使所複製磁帶可再現的信號是一個ID′信號。
在智慧卡261的查詢表中與EMM信息相對應將該ID信號被映射和存儲。如果必要，輸出與ID信號對應的EMM。
如圖24所示，智慧卡包括ECM濾波器301，用於從來自IRD的比特數據流的輸出中濾波ECM；CPTC/磁帶狀態信號濾波器(filter)302，用於從來自IRD的比特數據流的輸出中過濾指示磁帶狀態的CPTC信息和磁帶狀態信號；EMM濾波器(filter)303，用於從來自IRD的比特數據流輸出中過濾EMM信息；一個查詢表304，在由廣播電臺更新版權保護的EMM情況下，用於存儲包含解碼該CPTC信息所需信息中的先前的EMM，並對應在再現中的CPTC信息輸出，以便連續地再現所複製的盒式磁帶的節目；EMM處理部分307，利用來自EMM濾波器303和查詢表304的EMM輸出以及來自CPTC/磁帶狀態信號濾波器302的磁帶狀態信號輸出對EMM進行處理；CPTC處理部分306，利用來自CPTC/磁帶狀態信號濾波器302和EMM處理部分307的信號輸出對CPTC信息進行處理；以及一個CA處理部分305，利用來自ECM濾波器301和EMM處理部分307的信號輸出將控制字CW輸出。
如圖25所示，在CPTC被包括在EMM中的情況中，智慧卡221包括ECM濾波器311，用於從來自IRD的比特數據流輸出中濾波ECM；EMM濾波器312，用於對包含在自IRD的比特數據流輸出的EMM濾波EMM；磁帶狀態信號濾波器313，用於濾波從IRD輸出的磁帶狀態信號；一個查詢表314，在由一廣播臺刷新版權保護的EMM情況中，存儲包含有為了解碼CPTC信息所需信息的先前EMM，並輸出對應於再現的CPTC信息，以便連續地再現所複製的盒式磁帶的節目，一個EMM處理部分317，利用從EMM濾波器312和查詢表314輸出的EMM、以及從磁帶狀態信號濾波器313輸出的磁帶狀態信號來處理EMM；CPTC處理部分316，利用來自EMM濾波器312和磁帶狀態信號濾波器313輸出的信號處理CPTC信息，從而輸出ECM、啟動擦除信號和ID信號；以及一個CA處理部分315，利用從ECM濾波器311和EMM處理部分317輸出的信號來輸出控制字CW。
ECM濾波器301或311、CPTC/磁帶狀態信號濾波器302、EMM濾波器303或312和磁帶狀態信號濾波器313分別提取ECM、CPTC、磁帶狀態信號和EMM。CA處理部分305或315產生控制字並執行CA。EMM處理部分307或317把EMM信息送到CA處理部分305或315以及CPTC處理部分306或316，並附帶將已接收的EMM存儲到查詢表。
在加擾的數字數據和編碼的CPTC信息被記錄於磁帶且為解碼該CPTC信息所需求的EMM信息被改變的情況下，使磁帶的再現變得不可能。根據這一事實，先前的EMM被存儲在示於圖13、14中的諸如智慧卡的EEPROM的一個存儲器中，這一過程與前述的相同。
具體而言，查詢表被分成兩個欄位(field)並存儲ID信息和EMM信息，如圖13所示。在進行記錄和複製中，ID信息被記錄於磁帶，如圖14所示，以便在磁帶再現中從記錄的ID信息選擇相應的EMM。
參見圖24，換言之，EMM處理部分307接收指示當前DVCR模式是進行記錄還是重放的一個記錄/重放信號、ID、以及具有磁帶再現數目信息的磁帶狀態信號，從查詢表中選擇正確的EMM、將其輸出到CPTC處理部分306或316以及CA處理部分305或315，並發送用於記錄和複製目的的ID信息，以將其記錄於磁帶上。
參考圖24，CPTC處理部分306或316執行用於記錄或複製的版權保護。該CPTC信息或包括CPTC信息的ECM信息被輸入，以輸出禁止信號、啟動擦除信號、以及CPTC或包括CPTC的ECM信息。
為了控制產生複製，在允許生成欄位的允許生成大於記錄在磁帶上的當前生成的情形中，CPTC處理部分306或316使當前生成欄位加1並再度加密。否則，產生輸出禁止信號以禁止記錄和複製。
為了控制再現，在磁帶的 再現數目大於可再現數目欄位的可再現數目，或最大可再現時間欄位的最大可再現時間大於當前的時間的情況中，CPTC處理部分306或316產生啟動擦除信號以操作DVCR的擦除磁頭。
當著CPTC或包含CPTC的ECM被再度加密時，而使產生的時間延遲成為一個所要解決的問題時，CPTC處理部分306或316則把當前生成信號送到DVCR並將其記錄在磁帶上，而不修改CPTC或包括CPTC的ECM。
用於數字廣播系統的本發明的防止非法觀看/複製的裝置具有在DVCR中用於記錄和再現磁帶的再現數目信息的裝置，以實現所記錄或所複製磁帶的預定數目的可再現能力。在此，磁帶的再現數目信息被刷新並在磁帶的再現期間被再次記錄。
如圖26所示，DVCR包括一個走帶機構(deck mechanism)406；記錄/再現部分405，根據走帶機構把數字數據記錄在磁帶上並再現已記錄在磁帶上的數字數據，再現數目檢測/刷新部分401，從來自記錄/再現部分405的再現數字數據，檢測/刷新再現數目，並將其輸出到IRD以在記錄/再現部分405中將其記錄；數字數據處理部分402，用於處理從記錄/再現部分405再現的數字數據，並將其輸出到IRD，並輸出用於記錄和再現的切換位置(switching position)信息；記錄/重放切換部分(switching portion)404，利用來自數字數據處理部分402輸出的切換位置信息，輸出用於控制該再現數目、數字數據的再現和刷新的再現數目的記錄的切換信號；以及一個糾錯編碼器/解碼器403，對從數字數據處理部分402輸出的數據進行糾錯，並將該數據編碼和解碼被輸出到數字數據處理部分402的數據。
為了在磁帶重放期間刷新並記錄磁帶再現數目信息，則利用一個編碼算法(algorithm)記錄磁帶的再現數目信息。否則，將該信息作為不被編碼的清除數據記錄。
磁帶的再現數目信息的記錄位置使用了音頻、控制及視頻磁跡的一部分。為進行對磁帶的再現數目信息的差錯校正，採用了重複編碼。DVCR的操作將描述如下。
當裝在磁帶機構406的盒式磁帶通過記錄/再現部分405再現時，再現的數字數據被輸入到再現數目檢測/刷新部分401和數字數據處理部分402，使其再現數目被檢測且數字數據被處理且被輸出。
在再現數目檢測/刷新部分401中檢測的再現數目被刷新，即被加1，並送到記錄/再現部分405。
數字數據處理部分402把再現的數字數據從記錄/再現部分405輸出傳送到差錯校正編碼器/解碼器403，以執行差錯校正、編碼和解碼。其結果送到IRD以被顯示或記錄。此時，切換位置信息輸出到記錄/再現切換部分404，以便輸出一個切換信號。
從記錄/再現切換部分404輸出的切換信號控制著記錄/再現部分，以便由此記錄來自再現數目檢測/刷新部分401輸出的所刷新的、即已被加1的再現數目於磁帶上。
記錄/再現切換裝置404控制著再現數目、記錄在磁帶上的數字數據的再現以及所刷新的再現數目的記錄。
在實現所記錄或所複製磁帶的預定數目的可再現能力的另一個方法中，把一個識別符加到用戶用於記錄廣播節目的所有磁帶上，加到磁帶上的識別符及對應於該識別符可再現的數目信息都歸總在智慧卡被控制。
在此，智慧卡有可刷新的存儲器裝置，如EEPROM。識別符及相應的可再現數目信息被存儲於存儲器裝置中。對於磁帶的每次再現，可再現數目被刷新並確定是否作重放。結果是使本發明具有了下述效果。
首先，通過把CPTC信息加到所提供的數據，並通過使只有當CPTC檢測/分解裝置和解擾/解密裝置出現在接收級時才允許一個數字節目被正常觀看，使得非法的觀看被禁止。
第二，為了強化版權保護，記錄於盒式磁帶上的數據總是被加擾的數字數據，而且其CPTC信息數據被加密且被記錄於盒式磁帶上為禁止可觀看數據從只具有加擾數據和CPTC信息的盒式磁帶恢復和允許這些數據可被觀看的一個代碼被提供在除盒式磁帶裝置之外的一個裝置上。否則，可觀看數據的恢復只有在 用加擾數據和CPTC信息的條件下才可能，這使得不能發生非法複製。
第三，採用只藉助加擾數字數據和CPTC來恢復可視數據的方法，租用磁帶被製作以提供磁帶。反之，採用只藉助加擾數字數據和CPTC來禁止可觀看數據被恢復的方法，租用磁帶被製作以提供磁帶以及專門針對節目提供者的配套使用的智慧卡。採用針對於廣播媒體的智慧卡，租用磁帶被製成，以禁止僅利用加擾數字數據和CPTC就被恢復。在僅提供磁帶的三種方法中，只選擇一種方法。用於再現數據的數字硬體只把加擾的數字數據送到外部埠，使得在沒有智慧卡的條件下不可能從輸出數據恢復可視數據。
第四，本發明禁止受版權法保護的節目的非法記錄和複製，對記錄和複製收費，靈活地控制了能夠由節目提供者所提供的節目而製成的複製的磁帶可再現數目，保護了版權。
第五，對於經過廣播媒體，例如對於經過衛星和陸地廣播而傳播的節目而言，本發明能夠用作具有高度安全性和多功能的版權保護系統，或同時被用作具有對於經記錄媒體，例如租用磁帶的節目的高度安全性的版權保護系統。
第六，本發明被應用到數字硬體，例如廣播接收機和數字VCR，從而完好地保護了節目的供應者的版權及有效的數字媒體，因為各種所提供的軟體都是經數字媒體實現的。
權利要求
1.用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，包括音頻/視頻信號的發送步驟，用於對以控制字加擾的音頻/視頻比特數據流和信息進行多路復用及發送，其中用於防止非法觀看/複製的控制字和CPTC信息是被加密的；以及音頻/視頻信號的接收步驟，用於解密發送的比特數據流以分解CPTC信息和控制字，確定是否允許將記錄被記錄在盒式磁帶上，並利用控制字，執行解擾和解碼以輸出音頻/視頻信號到一個監視器。
2.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息是以用於限制可獲得複製數目的生成複製控制欄位和用於限制所複製節目的再現的可再現性控制欄位而被格式化的。
3.如權利要求2的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息被進一步格式化，包括了一個解擾信息欄位，其中記錄有用於解擾的控制字部分。
4.如權利要求2的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息被進一步格式化，包括了一個CA欄位，其中記錄有用於有條件存取的CA信息。
5.如權利要求2的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的生成的複製控制欄位包括用於限制允許複製數目的一個允許生成欄位和用於指示被複製節目的當前生成的當前生成欄位。
6.如權利要求2的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的再現控制欄位包括用於限制被複製節目進行再現的數目的可再現數目欄位和用於限制該被複製節目再現的時間的最大可再現時間欄位。
7.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，記錄在盒式磁帶上的數據包括加擾的音頻/視頻比特數據流和CPTC信息。
8.如權利要求7的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息被重寫在加擾的音頻/視頻比特數據流，以實現差錯效應並被記錄在盒式磁帶上。
9.如權利要求7的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息被記錄在盒式磁帶音頻磁跡的一部分之上。
10.如權利要求7的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息被記錄在盒式磁帶的控制磁跡的一部分之上。
11.如權利要求7的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息被記錄在盒式磁帶的視頻磁跡的一部分之上。
12.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻信號發送步驟包括如下步驟編碼該音頻/視頻比特數據流；產生用於加擾的控制字；利用所產生的控制字加擾已編碼的音頻/視頻比特數據流；產生用於防止非法觀看/複製的CPTC信息；加密控制字和CPTC信息；多路復用及發送該已加擾的音頻/視頻比特數據流和加密的CPTC信息。
13.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻信號發送步驟包括如下步驟編碼該音頻/視頻比特數據流；產生用於加擾的控制字；利用所產生的控制字加擾已編碼的音頻/視頻比特數據流；產生用於防止非法觀看/複製的CPTC信息；產生用於條件接收的條件存取信息；加密CPTC信息和CA信息；以及多路復用及發送該加擾的音頻/視頻比特數據流、加密CPTC信息及條件存取信息。
14.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻信號接收步驟包括以下步驟濾波所發送的比特數據流並解密該CPTC信息；分解該CPTC信息以產生控制字和用於控制版權保護的信號，並刷新該CPTC信息；根據用於控制版權保護的信號決定是否允許進行記錄，以將加擾的及發送的比特數據流記錄在一個盒式磁帶上；以及按照控制字解擾並解碼發送的比特數據流，並輸出音頻/視頻信號。
15.如權利要求14的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的全部的控制字都包含在CPTC信息中。
16.如權利要求14的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息分解步驟包括以下步驟產生控制字；檢測用於限制CPTC信息的一個節目的可獲得的複製數目的一個允許生成欄位的允許生成，以及檢測指示被複製節目的當前生成的當前生成欄位的當前生成，從而執行不可能複製並刷新CPTC信息；以及檢測用於限制CPTC信息的所複製節目的再現數目的可再現數目欄位的可再現數目、用於限制所複製節目的再現時間的最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及磁帶再現的數目和時間，從而實行不允許再現。
17.如權利要求14的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟包括以下步驟將允許生成欄位的允許生成與當前生成欄位的當前生成相比較，並確定該允許生成是否低於當前生成；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使得複製不允許並破壞控制字；以及如果允許生成不低於當前生成，則將當前生成值加「1」並將結果記錄於盒式磁帶上。
18.如權利要求17的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟還包括如果允許生成不低於當前生成，則刷新CPTC信息。
19.如權利要求17的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說再現限制步驟包括以下步驟將可再現數目欄位的可再現數目與磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目；如果可再現數目不低於磁帶的再現數目，則將最大可再現時間與磁帶再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷啟動擦除信號從而使所複製的節目被再現；以及如果可再現數目低於磁帶的再現數目，或最大可再現時間低於磁帶再現時間，則接通啟動擦除信號以使得不可能再現所複製的節目，從而使得記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
20.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說被發送的比特數據流中包括ECM和EMM。
21.如權利要求20的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製方法，其中，該控制字的一部分被包含在CPTC信息中。
22.如權利要求21的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製方法，其中，該控制字的其餘部分被包含在ECM中。
23.如權利要求21的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製方法，其中，該控制字的其餘部分被包括在EMM中。
24.如權利要求20的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該全部控制字被包括在ECM中。
25.如權利要求20的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該全部控制字被包含在EMM中。
26.如權利要求20的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說音頻/視頻接收步驟包括以下步驟濾波所發射的比特數據流並解密該CPTC信息和控制字；濾波該控制字；分解該CPTC信息以產生控制字和用於控制版權保護的信號並刷新該CPTC信息；根據用於控制版權保護的信號確定是否允許進行記錄，以將加擾的和發送的比特數據流記錄於盒式磁帶上；以及按控制字解擾並解碼發送的比特數據流並輸出音頻/視頻信號。
27.如權利要求20的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息分解步驟包括以下步驟產生控制字；檢測用於限制CPTC信息的一個節目的可獲得的複製數目的一個允許生成欄位的允許生成、以及檢測指示被複製節目的當前生成的當前生成欄位的當前生成，從而執行複製不允許，並刷新CPTC信息；以及檢測用於限制CPTC信息的所複製節目的再現數目的可再現數目欄位的可再現數目、檢測用於限制所複製節目的再現時間的最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及磁帶再現的數目和時間，從而實行再現不允許。
28.如權利要求27的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟包括以下步驟將允許生成欄位的允許生成與當前生成欄位的當前生成相比較，並確定該允許生成是否低於當前生成；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使得複製不允許並破壞控制字；以及如果允許生成不低於當前生成，則將當前生成值加「1」，並將結果記錄於盒式磁帶上。
29.如權利要求28的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟還包括有步驟如果允許生成不低於當前生成，則刷新CPTC信息。
30.如權利要求27的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的再現限制步驟包括以下步驟將可再現數目欄位的可再現數目與磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目；如果可再現數目不低於磁帶的再現數目，則將最大可再現時間與磁帶再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷啟動擦除信號從而使所複製的節目被再現；以及如果可再現數目低於磁帶的再現數目，或最大可再現時間低於磁帶再現時間，則接通啟動擦除信號以使得不可能再現所複製的節目，從而使記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
31.如權利要求13的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻接收步驟包括以下步驟濾波該發送的比特數據流並解密CPTC信息；分解該CPTC信息，以產生控制字和用於控制版權保護的信號，並刷新該CPTC信息；根據用於控制版權保護的信號確定是否允許進行記錄，以將加擾的和發送的比特數據流記錄在盒式磁帶上；以及按照控制字解擾並解碼發送的比特數據流並輸出音頻/視頻信號。
32.如權利要求31的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的全部的控制字被包括在CPTC信息中。
33.如權利要求31的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息分解步驟包括產生控制字；檢測用於限制CPTC信息的一個節目的可獲得的複製數目的一個允許生成欄位的允許生成、以及檢測指示被複製節目的當前生成的當前生成欄位的當前生成，從而執行複製不允許並刷新CPTC信息；以及檢測用於限制CPTC信息的所複製節目的再現數目的可再現數目欄位的可再現數目、檢測用於限制該所複製節目的再現時間的最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及磁帶的再現數目和時間，從而實行再現不允許。
34.如權利要求33的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟包括以下步驟將允許生成欄位的允許生成與當前生成欄位的當前生成相比較，並確定該允許生成是否低於當前生成；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使得複製不允許並破壞控制字；以及如果允許生成不低於當前生成，則將當前生成值加「1」並將結果記錄於盒式磁帶上。
35.如權利要求18的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟還包括如果允許生成不低於當前生成，則刷新CPTC信息。
36.如權利要求33的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的再現限制步驟包括將可再現數目欄位的可再現數目與磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目；如果可再現數目不低於磁帶的再現數目，則將最大可再現時間與磁帶再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷啟動擦除信號，從而使所複製的節目被再現；以及如果可再現數目低於磁帶的再現數目，或最大可再現時間低於磁帶再現時間，則接通啟動擦除信號，以使得不可能再現所複製的節目，從而使得記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
37.如權利要求1的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中所說的發送的比特數據流包括有ECM和EMM。
38.如權利要求37的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻接收步驟包括以下步驟濾波所發射的比特數據流並解密該CPTC信息和控制字；濾波該控制字；分解該CPTC信息以產生控制字和用於控制版權保護的信號並刷新CPTC信息；根據用於控制版權保護的信號確定是否允許進行記錄，以將加擾的和發送的比特數據流記錄於盒式磁帶上；以及按控制字解擾並解碼發送的比特數據流並輸出音頻/視頻信號。
39.如權利要求38的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該控制字的一部分是包括在CPTC信息中。
40.如權利要求39的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該控制字的其餘部分包括在ECM中。
41.如權利要求39的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該控制字的其餘部分包括在EMM中。
42.如權利要求38的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該全部控制字包括在ECM中。
43.如權利要求38的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該全部控制字包括在EMM中。
44.如權利要求38的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的CPTC信息的分解步驟包括以下步驟產生控制字；檢測用於限制CPTC信息的一個節目的可獲得的複製數目的一個允許生成欄位的允許生成、以及檢測指示被複製節目的當前生成的當前生成欄位的當前生成，從而執行複製不允許，並刷新CPTC信息；以及檢測用於限制CPTC信息的所複製節目的再現數目的可再現數目欄位的可再現數目，檢測用於限制該所複製節目的再現時間的最大可再現時間欄位的最大可再現時間以及磁帶再現的數目和時間，從而實行再現不允許。
45.如權利要求44的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟包括以下步驟將允許生成欄位的允許生成與當前生成欄位的當前生成相比較，並確定該允許生成是否低於當前生成；如果允許生成低於當前生成，則產生一個輸出禁止信號以使得複製不允許並破壞控制字；以及如果允許生成不低於當前生成，則將當前生成值加「1」並將結果記錄於盒式磁帶上。
46.如權利要求44的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的複製數目限制步驟還包括有步驟如果允許生成不低於當前生成，則刷新CPTC信息。
47.如權利要求44的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的再現限制步驟包括以下步驟將可再現數目欄位的可再現數目與磁帶的再現數目相比較，並確定該可再現數目是否低於磁帶的再現數目；如果可再現數目不低於磁帶的再現數目，則將最大可再現時間與磁帶再現時間相比較，並確定該最大可再現時間是否低於磁帶的再現時間；如果最大可再現時間不低於磁帶的再現時間，則關斷啟動擦除信號從而使所複製的節目被再現；以及如果可再現數目低於磁帶的再現數目，或最大可再現時間低於磁帶再現時間，則接通啟動擦除信號以使得不可能再現所複製的節目，從而使記錄於盒式磁帶上的部分或全部節目被擦除。
48.如權利要求20的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，還包括有再現及再記錄的步驟解密記錄和再現於盒式磁帶上的比特數據流；分解該CPTC信息；確定是否允許記錄；將結果記錄於盒式磁帶上；對控制字濾波；並執行解擾和解碼以輸出一個音頻/視頻信號。
49.如權利要求48的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻再現和再記錄步驟包括濾波被記錄和被再現於錄象磁帶上的比特數據流，並解密該CPTC信息；分解該CPTC信息以產生控制字和用於控制版權保護的信號，並刷新該CPTC信息；根據控制版權保護的信號確定是否允許進行記錄，以將加擾的和發送的比特數據流記錄在盒式磁帶上；以及按控制字解擾和解碼發送的比特數據流，以輸出一個音頻/視頻信號。
50.如權利要求49的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的音頻/視頻再現及再記錄步驟包括有步驟根據用於控制版權保護的信號確定是否允許後置再現，以便將記錄於盒式磁帶上的部分或全部數據擦除。
51.如權利要求48的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，所說的EMM包括為對信息進行解碼所需的信息。
52.如權利要求51的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，還進一步包括對EMM存儲和處理EMM的步驟，在為了版權保護目的由廣播站對EMM刷新的過程中，具有為解碼CPTC信息所需信息的EMM被存儲，以連續地再現所複製的盒式磁帶的節目。
53.如權利要求52的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，指示對EMM進行刷新的ID數目被記錄在所說的盒式磁帶上。
54.如權利要求53的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，該EMM被存儲，將盒式磁帶的刷新狀態和ID數目映射到EMM。
55.如權利要求54的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，其中，對所說的EMM進行存儲及處理的步驟包括存儲被刷新的並且與ID信息相對應的全部EMM；在進行記錄的盒式磁帶中選擇最後的EMM；記錄一個對應的ID數目；以及在對盒式磁帶進行再現中，選擇與記錄於盒式磁帶上的ID數目相對應的EMM。
56.用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，它包括節目產生部分，用於對加擾的控制字和防止非法觀看/複製的CPTC加密的信息和以該控制字所加擾的音頻/視頻比特數據流多路復用，從而製作一個節目；分布媒體部分，對在所說節目產生部分中所製成的節目經一發送媒體進行分布；以及節目接收部分，用於從所說分布媒體部分所發射的比特數據流以及從盒式磁帶再現的比特數據流中檢測並分解該CPTC信息，並對來自所說分布媒體部分發送的比特數據流進行解擾和解碼。
57.如權利要求56的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目產生部分包括控制字產生器，產生用於加擾的控制字；CPTC產生器，產生用於禁止非法觀看/複製的CPTC信息；加擾部分，利用從控制字產生器輸出的控制字，對音頻/視頻比特數據流進行加擾；加密部分，用於對從所說控制字產生器輸出的控制字和從所說的CPTC產生器輸出的CPTC信息進行加密；以及加法器，對於從所說的加擾部分和從加密部分輸出的信號進行多路復用，並將它們發送到所說的分布媒體部分。
58.如權利要求56的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的分布媒體部分包括用於將由所說的節目產生部分所製作的節目通過電纜、衛星或陸地廣播進行分布的一種廣播媒體；和用於將由所說節目產生部分所製作的節目經盒式磁帶分布的一個記錄媒體。
59.如權利要求58的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分包括解密部分，用於解密從所說廣播媒體發送的比特數據流；CPTC檢測/分解部分，用於從來自所說解密部分和記錄媒體的輸出比特數據流中檢測和分解CPTC信息，並輸出控制字和用於對非法觀看/複製進行控制的信號；解擾部分，用於對來自所說廣播媒體和記錄媒體發送的比特數據流以及從盒式磁帶再現的比特數據流進行解擾；解碼部分，用於解碼並顯示從所說解擾部分輸出的信號；以及記錄/再現部分，根據所說CPTC檢測/分解部分的信號輸出，對來自所說廣播媒體和記錄媒體發送的比特數據流進行記錄，並對盒式磁帶進行再現，從而將結果輸出到所說的解擾部分和CPTC檢測/分解部分。
60.如權利要求56的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息是按照用於限制可獲得的複製數目的生成複製控制欄位以及用於限制一個被複製節目的再現的一個可再現能力控制欄位而被格式化的。
61.如權利要求60的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息還被進一步格式化包括記錄有用於解擾的控制字的一部分的解擾信息欄位。
62.如權利要求60的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息還進一步被格式化包括記錄有用於解擾的全部控制字的解擾信息欄位。
63.如權利要求60的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息被進一步格式化包括記錄有用於條件存取的CA信息的CA欄位。
64.如權利要求60的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的生成複製控制欄位包括用於限制可允許複製數目的允許生成欄位以及指示被複製節目當前生成的當前生成欄位。
65.如權利要求60的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的再現控制欄位包括用於限制所複製節目的再現數目的可再現數目欄位以及限制對所複製節目再現的時間的最大可再現時間欄位。
66.如權利要求56的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，記錄在盒式磁帶上的數據包括加擾的音頻/視頻比特數據流和CPTC信息。
67.如權利要求66的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息是重寫在為實現差錯效應的加擾的音頻/視頻比特數據流之上且記錄於盒式磁帶上。
68.如權利要求66的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息被記錄在盒式磁帶的音頻磁跡的一部分上。
69.如權利要求66的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製裝置，其中，所說的CPTC信息是記錄在盒式磁帶的控制磁跡的一部分上。
70.如權利要求66的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的CPTC信息是記錄在盒式磁帶的視頻磁跡的一部分上。
71.如權利要求56的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的全部控制字包含在CPTC信息中。
72.如權利要求56的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的發送比特數據流包括有ECM和EMM。
73.如權利要求72的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的控制字的一部分包括在CPTC信息中。
74.如權利要求73的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，該控制字的其餘部分包含在ECM中。
75.如權利要求73的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，該控制字的其餘部分包含在EMM中。
76.如權利要求72的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，該全部控制字被包括在ECM中。
77.如權利要求72的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，該全部控制字包括在EMM中。
78.如權利要求72的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分包括一個IRD，用於對來自所說廣播媒體發送的比特數據流進行接收、解碼和解擾，將被顯示的模擬音頻/視頻數據輸出，並將被記錄在盒式磁帶上的加擾的數字音頻/視頻數據輸出；以及一個智慧卡，解密來自所說IRD的比特數據流，檢測/分解CPTC信息，並把控制字及用於控制非法觀看/複製的 信號輸出到所說的IRD，以執行條件存取及複製保護。
79.如權利要求78的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分還包括一個查詢表，在為了版權保護的目的由廣播臺將EMM刷新的情況中，該查詢表用於存儲包括有為解碼CPTC信息所需信息的EMM，並在再現中將對應的CPTC信息輸出到所說的智慧卡，以便連續地再現所複製盒式磁帶的節目。
80.如權利要求78的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分還包括DVCR，用於對將被記錄盒式磁帶上的IRD輸出和加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息進行記錄，並再現記錄在盒式磁帶上的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息，以輸出到所說的IRD。
81.如權利要求80的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的IRD包括記錄/數字輸出控制器，用於解碼來自廣播媒體和DVCR發送的比特數據流，將其輸出到所說的智慧卡，接收來自智慧卡的用於控制非法觀看/複製的信號和控制字，並控制加擾的數字音頻/視頻數據的輸出以實現進行記錄和顯示的目的；解擾器，用於根據從所說記錄/數字輸出控制器輸出的控制字對來自所說記錄/數字輸出控制器輸出的加擾的數字音頻/視頻數據進行解擾；以及顯示處理部分，對來自所說解擾器輸出的數字音頻/視頻數據進行處理和輸出，以進行顯示。
82.如權利要求80的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的智慧卡包括ECM濾波器，用於對從所說IRD輸出的比特數據流的ECM進行濾波；CPTC/磁帶狀態信號濾波器，對來自所說IRD輸出的比特數據流的CPTC信息和指示磁帶狀態的磁帶狀態信號進行濾波；EMM濾波器，用於對來自所說IRD輸出的比特數據流的EMM進行濾波；查詢表，在為了版權保護而由廣播臺將EMM刷新的情況中，用於存儲包含有為解碼CPTC信息所需的先前的EMM，並在再現中將相應的CPTC信息輸出，以連續再現所複製盒式磁帶上的節目；EMM處理部分，利用從所說EMM濾波器及查詢表的EMM輸出信號以及來自所說CPTC/磁帶狀態信號濾波器的磁帶狀態信號對EMM進行處理；CPTC信息處理部分，用來自所說CPTC/磁帶狀態信號濾波器和EMM處理部分的信號對CPTC信息進行處理；以及CA處理部分，利用來自所說ECM濾波器和所說EMM處理部分的信號，輸出控制字CW。
83.如權利要求80的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的智慧卡包括ECM濾波器，用於對從所說IRD輸出的比特數據流的ECM進行濾波；EMM濾波器，用於對來自所說IRD的比特數據流的包括EMM的EMM信號進行濾波；磁帶狀態信號濾波器，用於對從所說IRD輸出的磁帶狀態信號進行濾波；查詢表，在為了版權保護而由廣播臺將EMM刷新的情況中，用於存儲包含有為解碼CPTC信息所需的先前的EMM，並在再現中將相應的CPTC信息輸出，以連續再現所複製盒式磁帶上的節目；EMM處理部分，利用從所說EMM濾波器及查詢表的EMM輸出信號以及來自所說磁帶狀態信號濾波器的磁帶狀態信號對EMM進行處理；CPTC處理部分，利用從EMM濾波器和磁帶狀態信號濾波器輸出的信號對CPTC信息進行處理，從而輸出ECM、啟動擦除信號及ID信號；以及CA處理部分，利用來自所說ECM濾波器和EMM處理部分的信號，輸出控制字CW。
84.如權利要求80的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的DVCR包括一個走帶機構，一個記錄/再現部分，用於根據所說的走帶機構將數字數據記錄於盒式磁帶上並對於記錄在盒式磁帶上的數字數據進行再現；再現數目檢測/刷新部分，用於對來自所說記錄/再現部分的再現數字數據的再現數目進行檢測和刷新，並將其輸出到所說的IRD，以便將其記錄在所說的記錄/再現部分；數字數據處理部分，用於處理從所說記錄/再現部分所再現的數字數據，將其輸出到所說的IRD，並將用於記錄和再現的開關位置信息輸出；記錄/重放切換部分，利用從所說數字數據處理部分輸出的開關位置信息輸出一個為了對再現數目、數字數據的再現和刷新的再現數目進行控制的切換信號；以及一個糾錯編碼器/解碼器，用於校正從所說數字數據處理部分輸出的數據的差錯，並對於將被輸出到所說數字數據處理部分的數據進行編碼及解碼。
85.如權利要求58的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分包括一個DVCR，用於對來自所說記錄媒體所發送的比特數據流的CPTC信息進行檢測/分解，輸出控制字及用於控制非法觀看/複製進行控制的信號，並再現加擾的數字音頻/視頻數據；以及一個IRD，用於對來自所說DVCR 232輸出的控制字和用於控制非法觀看/複製的信號進行接收，解擾該加擾的數字音頻視頻數據，並把將被顯示和記錄的模擬音頻/視頻數據輸出。
86.如權利要求85的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的DVCR包括一個CPTC檢測/處理部分，用於對來自所說記錄媒體發送的比特數據流的CPTC信息進行檢測/分解，並輸出控制字和用於非觀看/複製的信號；以及一個再現部分，用於對來自所說記錄媒體發送的比特數據流進行再現並將其輸出到所說的IRD。
87.如權利要求86的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的IRD包括數字輸出控制器，用於從所說的CPTC檢測/處理部分輸出中接收用於控制非法觀看/複製的信號和控制字，並控制從所說再現部分輸出的加擾的數字音頻/視頻數據輸出以對其顯示；一個解擾器，根據從所說數字輸出控制器輸出的控制字對從所說數字輸出控制器輸出的加擾的數字音頻/視頻數據進行解擾；顯示處理部分，用於對從所說解擾器輸出的數字音頻/視頻數據進行處理和輸出，以將其顯示。
88.如權利要求58的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分包括一個DVCR，經一記錄媒體用於再現記錄在盒式磁帶上的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息，並將其輸出到所說的IRD；一個IRD，用於解碼/解擾從所說DVCR發送的比特數據流，並將所要顯示的模擬音頻/視頻輸出，以及一個智慧卡，用於解密來自所說IRD輸出的比特數據流，檢測/分解CPTC並將控制字和用於控制複製的信號輸出到所說的IRD，以便執行複製保護。
89.如權利要求88的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的IRD包括一個記錄/數字輸出控制器，用於對從廣播媒體和DVCR傳送來的比特數據流進行解碼，輸出到所說的智慧卡，從所說的智慧卡接收控制字和用於控制非法觀看/複製的信號，並對於以記錄和顯示為目的的加擾數字音頻/視頻數據的輸出進行控制；一個解擾器，用於根據從所說記錄/數字輸出控制器輸出的控制字對從所說記錄/數字輸出控制器輸出的加擾的數字音頻/視頻數據進行解擾；以及一個顯示處理部分，用於對來自所說解擾器的將被顯示的數字音頻/視頻輸出數據進行處理並輸出。
90.如權利要求58的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的節目接收部分包括一個DVCR，經一記錄媒體用於再現記錄於盒式磁帶上的加擾的數字音頻/視頻數據和CPTC信息，並將其輸出到所說的IRD；一個IRD，用於解碼/解擾從所說DVCR發送的比特數據流，並將所要顯示的模擬音頻/視頻數據輸出，以及一個智慧卡，用於解密來自所說IRD輸出的比特數據流，檢測/分解CPTC並將控制字和用於控制複製的信號輸出到所說的IRD，以便執行CA和CP。
91.如權利要求90的用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的裝置，其中，所說的IRD包括一個記錄/數字輸出控制器，用於對從廣播媒體和DVCR傳送來的比特數據流進行解碼，輸出到所說的智慧卡，從所說的智慧卡接收控制字和用於控制非法觀看/複製的信號，並對於以記錄和顯示為目的的加擾數字音頻/視頻數據的輸出進行控制；一個解擾器，用於根據從所說記錄/數字輸出控制器輸出的控制字對於從所說記錄/數字輸出控制器輸出的加擾的數字音頻/視頻數據進行解擾；以及一個顯示處理部分，用於對來自所說解擾器的將被顯示的數字音頻/視頻輸出數據進行處理並輸出。
全文摘要
一種用於數字廣播系統的防止非法觀看/複製的方法，包括一個音頻/視頻比特數據流發送步驟，用於對以控制字加擾的比特數據流和信息進行多路復用並發送，其中的控制字及用於防止非法觀看/複製的CPTC信息被加密；以及一個音頻/視頻信號的接收步驟，用於解密所發送的比特數據流，以分解CPTC信息和控制字，確定是否允許在一盒式磁帶上將記錄進行記錄，並利用控制字執行解擾和解碼以輸出音頻/視頻信號到一監視器，從而進行版權保護。
文檔編號H04N7/167GK1150738SQ96109360
公開日1997年5月28日 申請日期1996年8月1日 優先權日1995年9月18日
發明者金永吉, 樸太浚 申請人:Lg電子株式會社