專(zhuān)利名稱(chēng)：從加密的mpeg傳輸流中構(gòu)造mpeg節(jié)目流的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及MPEG-2節(jié)目流領(lǐng)域；更具體地，本發(fā)明涉及一種用于從加密的MPEG-2傳輸流中構(gòu)造加密的兼容MPEG-2的節(jié)目流的方法，以及一種用于創(chuàng)建、存儲(chǔ)和播放加密的兼容MPEG-2的節(jié)目流的設(shè)備。
運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組-2(MPEG-2)標(biāo)準(zhǔn)被用于為例如機(jī)頂盒(STB)和數(shù)字電視(DTV)等的數(shù)字接收機(jī)提供數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)采取兩種形式。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的一種形式被稱(chēng)為傳輸流(TS)并且被用于承載多個(gè)節(jié)目。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流的另一種形式被稱(chēng)為節(jié)目流(PS)并且被用于承載一個(gè)節(jié)目。MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)還通過(guò)提供多種機(jī)制來(lái)允許條件存取(CA)節(jié)目?jī)?nèi)容，以支持私有的加密和訪(fǎng)問(wèn)功能的使用。這些機(jī)制只限定用于傳輸流。
數(shù)字接收機(jī)單元接收MPEG-2傳輸流并且可以選擇和播放節(jié)目。數(shù)字接收機(jī)也可以從存儲(chǔ)設(shè)備接收節(jié)目流(PS)。MPEG-2節(jié)目流包含一個(gè)節(jié)目。配備有存儲(chǔ)子系統(tǒng)的接收機(jī)單元還可以記錄節(jié)目以用于以后播放。
對(duì)于作為傳輸流傳送的節(jié)目，MPEG-2完整地規(guī)定了加密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，以使服務(wù)供應(yīng)商可以實(shí)施對(duì)流中任何節(jié)目的條件存取。不幸地是，MPEG-2沒(méi)有完整地規(guī)定用于節(jié)目流的加密的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。而是將其留給接收機(jī)的存儲(chǔ)子系統(tǒng)來(lái)提供條件存取控制。因此，對(duì)接收機(jī)的制造商提出這樣的問(wèn)題，即有效地實(shí)現(xiàn)例如選擇性地記錄單個(gè)節(jié)目以及對(duì)已記錄的節(jié)目的條件存取控制等的特征。
目前，存在三種方法來(lái)解決選擇性地記錄節(jié)目而同時(shí)保持條件存取的問(wèn)題。第一種方法是存儲(chǔ)整個(gè)MPEG-2傳輸流。然而，尤其對(duì)于在單個(gè)傳輸流中提供大量節(jié)目的服務(wù)來(lái)說(shuō)，第一種方法需要很大的存儲(chǔ)量。
第二種方法是對(duì)感興趣的節(jié)目進(jìn)行解密，然后以接收機(jī)制造商私有的格式存儲(chǔ)已解密的節(jié)目。然而，第二種方法從服務(wù)供應(yīng)商處拿走了控制權(quán)并且可能不能提供充分可靠的加密。
第三種方法是對(duì)感興趣的節(jié)目進(jìn)行解密，并且以“清楚的”、即未加密的格式存儲(chǔ)節(jié)目。然而，第三種方法可能不能被服務(wù)供應(yīng)商或被記錄的節(jié)目的版權(quán)擁有者接受。
本發(fā)明的第一個(gè)方面是電子設(shè)備，其包括傳輸流分析器，該傳輸流分析器用于接收加密的MPEG傳輸流，并且輸出均按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流映射流、條件存取表流、節(jié)目流目錄流、加密的視頻信號(hào)流、一個(gè)或多個(gè)加密的音頻流、授權(quán)控制消息流和授權(quán)管理消息流；以及分組多路復(fù)用器，用于接收傳輸流分析器的輸出，并且將傳輸流分析器的輸出組合成加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，并且輸出該加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，該節(jié)目流包括MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的包(pack)。
本發(fā)明的第二個(gè)方面是用于加密的MPEG傳輸流的接收機(jī)，其包括用于接收加密的MPEG傳輸流的傳輸流解復(fù)用器和解密器，該傳輸流解復(fù)用器和解密器還用于將加密的MPEG傳輸流轉(zhuǎn)換成第一視頻基本流和第一音頻基本流，該第一視頻基本流和第一音頻基本流由音頻和視頻解碼器和展示器接收，該音頻和視頻解碼器和展示器用于輸出基于第一視頻和音頻基本流的可播放的信號(hào)；用于接收加密的MPEG傳輸流的節(jié)目流構(gòu)造器，該節(jié)目流構(gòu)造器還用于從加密的MPEG傳輸流中構(gòu)造和輸出加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，該加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流包括MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的包；存儲(chǔ)子系統(tǒng)，用于存儲(chǔ)加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流；以及節(jié)目流解復(fù)用器和解密器，用于檢索加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，該節(jié)目流解復(fù)用器和解密器還用于將加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流轉(zhuǎn)換成第二視頻基本流和第二音頻基本流，該第二視頻基本流和第二音頻基本流由音頻和視頻解碼器和展示器接收，該音頻和視頻解碼器和展示器還用于輸出基于第二視頻和音頻基本流的可播放的信號(hào)。
本發(fā)明的第三個(gè)方面是用于創(chuàng)建MPEG節(jié)目流的方法，包括從加密的MPEG傳輸流中提取節(jié)目映射表，并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流映射流；從加密的MPEG傳輸流中提取條件存取表，并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的條件存取流；從加密的MPEG傳輸流中提取節(jié)目流目錄，并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流目錄流；確定單個(gè)所選擇的節(jié)目的所有傳輸流信息包(packet)的信息包ID；從加密的MPEG傳輸流中提取授權(quán)管理消息，并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的授權(quán)管理消息流；在創(chuàng)建了授權(quán)管理消息流之后，從加密的MPEG傳輸流中提取和選擇視頻信息包、來(lái)自一個(gè)或多個(gè)音頻信道的信息包和授權(quán)控制消息，該視頻信息包、一個(gè)或多個(gè)音頻信道的信息包和授權(quán)控制消息的信息包具有屬于單個(gè)所選擇的節(jié)目的信息包ID，并且分別根據(jù)所選擇的視頻、音頻信道、授權(quán)控制消息來(lái)創(chuàng)建按照單獨(dú)的MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的加密的視頻流、一個(gè)或多個(gè)加密的音頻信道流和授權(quán)控制消息流，每個(gè)MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只包含一種類(lèi)型的流并且每個(gè)音頻MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只包含一個(gè)音頻信道；以及將節(jié)目流映射流、條件存取表流、節(jié)目流目錄、授權(quán)管理消息流、加密的視頻流、加密的音頻信道流和授權(quán)控制消息流組合成加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流。
本發(fā)明的特征在所附的權(quán)利要求中闡述。然而，通過(guò)參考下文中詳細(xì)講述的示例性的實(shí)施例并結(jié)合附圖來(lái)閱讀，將更好地理解本發(fā)明，其中

圖1是MPEG-2傳輸流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2是MPEG-2節(jié)目流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是MPEG-2分組基本流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是按照本發(fā)明的修改的MPEG-2節(jié)目流；圖5是按照本發(fā)明用于創(chuàng)建和播放修改的MPEG-2節(jié)目流的接收機(jī)的示意框圖；圖6是圖5的節(jié)目流構(gòu)造器的示意框圖；圖7是說(shuō)明按照本發(fā)明將節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)的方法步驟的流程圖；圖8是說(shuō)明按照本發(fā)明將節(jié)目映射表轉(zhuǎn)換為節(jié)目流映射的方法步驟的流程圖；圖9是說(shuō)明按照本發(fā)明從傳輸流中提取條件存取表的方法步驟的流程圖；圖10是說(shuō)明按照本發(fā)明從傳輸流中提取節(jié)目流目錄的方法步驟的流程圖；圖11是說(shuō)明按照本發(fā)明從傳輸流中提取授權(quán)管理消息、授權(quán)控制消息、視頻PES和音頻PES的方法步驟的流程圖；以及圖12是說(shuō)明按照本發(fā)明創(chuàng)建修改的傳輸流的方法步驟的流程圖。
在描述本發(fā)明時(shí)采用了MPEG-2的術(shù)語(yǔ)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。應(yīng)理解的是，術(shù)語(yǔ)“MPEG-2”可以由MPEG-1、MPEG-4、MPEG-7、數(shù)字衛(wèi)星系統(tǒng)(DSS)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、或與MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)共享公用數(shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)或基于MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)造的其他標(biāo)準(zhǔn)代替。此外，術(shù)語(yǔ)“MPEG”用于包含上述所有標(biāo)準(zhǔn)。
圖1至3被提供用來(lái)幫助理解本發(fā)明并且只示例說(shuō)明MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流結(jié)構(gòu)。
圖1是MPEG-2傳輸流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。一個(gè)傳輸流承載多個(gè)節(jié)目。一個(gè)傳輸流包括多個(gè)188字節(jié)的單元，每個(gè)單元包括一個(gè)報(bào)頭和一個(gè)有效載荷。報(bào)頭被分成下列字段同步字節(jié)字段、傳輸誤差指示符字段、有效載荷單元起始指示符字段、傳輸優(yōu)先級(jí)字段、信息包ID(PID)字段、傳輸加擾控制字段、適配字段控制字段、連續(xù)計(jì)數(shù)器字段和適配字段。本發(fā)明尤其感興趣的是有效載荷單元起始指示符字段和PID字段和傳輸加擾控制字段。
適配字段被進(jìn)一步分成下列字段適配字段長(zhǎng)度字段、不連續(xù)計(jì)數(shù)器字段、隨機(jī)存取指示符字段、基本流優(yōu)先級(jí)指示符字段、指向可選字段字段的5個(gè)標(biāo)志的字段以及填充字節(jié)字段。
可選字段字段被進(jìn)一步分成節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)字段、舊節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(OPCR)、接合(splice)計(jì)數(shù)器字段、傳輸私有數(shù)據(jù)長(zhǎng)度字段、傳輸私有數(shù)據(jù)字段、適配字段擴(kuò)展長(zhǎng)度字段和指向可選字段字段的3個(gè)標(biāo)志的字段。本發(fā)明尤其感興趣的是PCR字段。
可選字段字段被進(jìn)一步分成如圖1所示的字段。
每個(gè)有效載荷一般包含按照多個(gè)分組基本流(PES)形式的數(shù)據(jù)。然而，可以將其他數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)打包為一個(gè)有效載荷。視頻、音頻、授權(quán)管理消息和授權(quán)控制消息通常以PES格式被打包。在圖3中示出了一個(gè)MPEG-2 PES流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并將在下文中描述該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
圖2是MPEG-2節(jié)目流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。節(jié)目流是由多個(gè)包組成的可變長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)，每個(gè)包被分成包報(bào)頭和一個(gè)或多個(gè)PES信息包。一個(gè)節(jié)目流只承載一個(gè)節(jié)目。在圖3中示出了一個(gè)MPEG-2 PES流的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)并將在下文中描述該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。包報(bào)頭被分成以下字段包起始代碼字段、“01”字段、系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)(SCR)字段、節(jié)目復(fù)用率字段、包填充長(zhǎng)度字段、包填充字節(jié)字段和系統(tǒng)報(bào)頭字段。本發(fā)明尤其感興趣的是SCR字段和節(jié)目復(fù)用率字段。
系統(tǒng)報(bào)頭字段被進(jìn)一步分成系統(tǒng)報(bào)頭起始代碼字段、報(bào)頭長(zhǎng)度字段、速率界限字段、音頻界限字段、固定標(biāo)志字段、CSPS標(biāo)志、視頻界限字段和N個(gè)循環(huán)字段。
N個(gè)循環(huán)字段被進(jìn)一步分成流ID字段、“11”字段、P-STD緩沖器界限范圍字段、P-STD緩沖器大小界限字段以及其他的字段。本發(fā)明尤其感興趣的是流ID字段。
圖3是MPEG-2分組基本流(PES)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的示意圖。PES流是由信息包起始代碼前綴字段、流ID字段、PES信息包長(zhǎng)度字段、可選PES報(bào)頭字段和用于實(shí)際PES信息包數(shù)據(jù)的字段組成的可變長(zhǎng)度結(jié)構(gòu)。本發(fā)明尤其感興趣的還是流ID字段。如圖3所示，可選PES報(bào)頭字段被劃分和細(xì)分。
圖4是按照本發(fā)明的修改的MPEG-2節(jié)目流。除了在修改的節(jié)目流中的包字段包含一個(gè)并且只有一個(gè)PES信息包而不是多個(gè)PES信息包之外，圖4所示的修改的節(jié)目流與圖2所示的并在上文中描述的節(jié)目流相似。將一個(gè)PES信息包放置在一個(gè)包中的原因是保持加密的視頻PES和加密的音頻PES的分離，從而避免在構(gòu)造節(jié)目流之前首先需要解密。修改的節(jié)目流是兼容MPEG-2的流。
轉(zhuǎn)向用于構(gòu)造圖4所示的并且在上文中描述的修改的節(jié)目流的硬件，圖5是按照本發(fā)明用于創(chuàng)建和播放修改的MPEG-2節(jié)目流的接收機(jī)的示意框圖。在圖5中，接收機(jī)100包括接收機(jī)控制器105，其包含條件存取子系統(tǒng)110；調(diào)諧器和解調(diào)器115，用于接收由服務(wù)供應(yīng)商提供的加密的MPEG-2數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流112并且將加密的傳輸流120傳遞給傳輸流解復(fù)用器和解密器125和節(jié)目流構(gòu)造器130。條件存取子系統(tǒng)110包括向傳輸流解復(fù)用器和解密器125以及節(jié)目流解復(fù)用器和解密器155提供解密支持的功能。傳輸流解復(fù)用器和解密器125將加密的傳輸流120轉(zhuǎn)換成第一視頻基本流(ES)135和第一音頻ES流140。
節(jié)目流構(gòu)造器130將加密的傳輸流120轉(zhuǎn)換成如圖4所示的并在上文中描述的加密的修改的節(jié)目流145。節(jié)目流構(gòu)造器130創(chuàng)建修改的節(jié)目流145而沒(méi)有對(duì)傳輸流120進(jìn)行實(shí)際的解密。修改的節(jié)目流145被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)子系統(tǒng)中以用于以后的播放。存儲(chǔ)子系統(tǒng)150可包括存儲(chǔ)介質(zhì)，例如硬盤(pán)、可重寫(xiě)CD驅(qū)動(dòng)器、可重寫(xiě)DVD驅(qū)動(dòng)器、半導(dǎo)體存儲(chǔ)器或甚至磁帶。
為了進(jìn)行播放，節(jié)目流解復(fù)用器和解密器155從存儲(chǔ)子系統(tǒng)150讀取加密的修改的節(jié)目流145，并將加密的修改的節(jié)目流轉(zhuǎn)換為第二視頻ES流160和第二音頻ES流165。
音頻和視頻解碼器170接收第一或第二視頻ES流135或160以及第一或第二音頻ES流140或165，并將它們轉(zhuǎn)換為適合普通電視機(jī)、音頻和/或計(jì)算機(jī)設(shè)備使用的可播放輸出175。
各種控制信號(hào)和控制字從接收機(jī)控制器105和條件存取子系統(tǒng)110發(fā)送給接收機(jī)100的不同部件。尤其要注意的是，控制信號(hào)180在接收機(jī)控制器105和節(jié)目流構(gòu)造器130之間發(fā)送。
圖6是圖5的節(jié)目流構(gòu)造器130的示意框圖。在圖6中，節(jié)目流構(gòu)造器130包括傳輸流分析器185，用于選擇和將所選擇的加密的傳輸流120的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為PES單元流，該P(yáng)ES單元流被存儲(chǔ)在先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器190A至190G中。每個(gè)FIFO緩沖器190A至190G可以包含多個(gè)PES單元，但每個(gè)FIFO緩沖器190A至190G只能包含一種類(lèi)型的PES單元，如下文所描述的。通過(guò)分組多路復(fù)用器來(lái)組合FIFO緩沖器190A至190G的內(nèi)容以形成加密的修改的節(jié)目流145(參見(jiàn)圖5)。FIFO緩沖器190A至190G能夠依賴(lài)于在任意給定的時(shí)刻PES單元的大小和數(shù)量被動(dòng)態(tài)地分配。節(jié)目流構(gòu)造器130進(jìn)一步包括控制器195和PCR-SCR轉(zhuǎn)換器200。
傳輸流分析器185以PID 0從加密的傳輸流中120定位并提取節(jié)目相關(guān)表(PAT)，該P(yáng)ID 0指向承載節(jié)目映射表(PMT)的PID。PID 0總是清楚的(未加密的)。PMT允許為節(jié)目組(選擇進(jìn)行存儲(chǔ)的節(jié)目)確定視頻、音頻和授權(quán)控制消息(ECM)PID。ECM控制節(jié)目解密。
傳輸流分析器185還以PID 1從加密的傳輸流120中定位并提取條件存取表(CAT)，該P(yáng)ID 1指向承載控制節(jié)目存取的授權(quán)管理消息(EMM)的PID。
傳輸流分析器185還為每個(gè)PID檢測(cè)傳輸流有效載荷何時(shí)在對(duì)準(zhǔn)界限起點(diǎn)處開(kāi)始，即為節(jié)目組中的每個(gè)PID檢測(cè)傳輸流信息包的有效載荷單元起始字段(參見(jiàn)圖1)何時(shí)為真，以及一檢測(cè)到節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)(PCR)就將其發(fā)送給PCR/SCR轉(zhuǎn)換器200。因此，每個(gè)FIFO緩沖器190A至190G包括用于指示其是否包含至少一個(gè)PES單元以及如果其包含多個(gè)PES單元?jiǎng)t指示每個(gè)PES單元的界限的裝置。
傳輸流分析器185的兩個(gè)其他功能是確定何時(shí)在加密的傳輸流120中檢測(cè)到第一EMM單元，以及根據(jù)PID組的所有傳輸流信息包計(jì)算平均總流率(節(jié)目復(fù)用率)。傳輸流分析器185還將構(gòu)造節(jié)目流通常所需的并且本領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的各種其他參數(shù)傳遞給分組多路復(fù)用器205，以用于構(gòu)造加密的修改的節(jié)目流145。
傳輸流分析器185將每個(gè)新的PGR發(fā)送給PGR-SCR轉(zhuǎn)換器200，該P(yáng)CR-SCR轉(zhuǎn)換器200根據(jù)來(lái)自接收機(jī)控制器105(參見(jiàn)圖5)的時(shí)鐘信號(hào)180A(參見(jiàn)圖6)來(lái)創(chuàng)建一個(gè)新的基于在接收到最后一個(gè)PCR時(shí)和在需要SCR時(shí)之間的時(shí)延的SCR，該SCR被輸入到分組多路復(fù)用器205。傳輸流分析器185將PMT轉(zhuǎn)換為PS映射，將該P(yáng)S映射封裝為一個(gè)PES并將該P(yáng)S映射存儲(chǔ)在FIFO緩沖器190A中。傳輸流分析器185將CAT封裝為一個(gè)具有流類(lèi)型＝私有數(shù)據(jù)的PES并將CAT存儲(chǔ)在FIFO緩沖器190B中。傳輸流分析器185輪詢(xún)接收機(jī)控制器105(參見(jiàn)圖5)并且將PS DIR封裝為一個(gè)PES并將PS DIR存儲(chǔ)在FIFO緩沖器190C中。在傳輸流分析器185計(jì)算了節(jié)目復(fù)用率之后，節(jié)目復(fù)用率被輸入到分組多路復(fù)用器205。傳輸流分析器185在FIFO緩沖器190D中存儲(chǔ)加密的視頻PES，在FIFO緩沖器190E1、190E2等中存儲(chǔ)加密的音頻PES，在FIFO緩沖器190F中存儲(chǔ)EMM PES以及在FIFO緩沖器190G中存儲(chǔ)ECM PES。
分組多路復(fù)用器從一組可變的FIFO緩沖器190A至190G中獲得輸入，每個(gè)FIFO緩沖器包含至少一個(gè)PES單元，以及來(lái)自于傳輸流分析器185的SCR和節(jié)目復(fù)用率和上文描述的其他參數(shù)。包含至少一個(gè)PES單元的FIFO緩沖器被定義為準(zhǔn)備好的緩沖器。分組多路復(fù)用器205執(zhí)行一種策略，在這種策略中用這樣的方式使用所有準(zhǔn)備好的緩沖器，使得FIFO緩沖器不會(huì)溢出，因此每個(gè)PES的傳輸延遲被最小化。在一個(gè)實(shí)例中，以預(yù)定的順序使用FIFO緩沖器。當(dāng)一個(gè)FIFO緩沖器準(zhǔn)備好被使用時(shí)，其PES單元被封裝為包結(jié)構(gòu)(參見(jiàn)圖4)。每次只封裝一個(gè)FIFO緩沖器。產(chǎn)生的修改的節(jié)目流是包的多路復(fù)用，每個(gè)包只包含一種流類(lèi)型，可以是PS映射、CAT、PS dir、視頻、音頻、EMM或ECM類(lèi)型。每當(dāng)創(chuàng)建一個(gè)包時(shí)，插入最后調(diào)整過(guò)的PCR值以代替包報(bào)頭中的SCR字段，并且將計(jì)算的總流率值置于包報(bào)頭中的字段節(jié)目復(fù)用率(參見(jiàn)圖4)中。利用從PMT(或在高級(jí)電視選擇委員會(huì)(ATSC)的情況下是節(jié)目特定信息協(xié)議流(PSIP))自身中確定的值將節(jié)目流系統(tǒng)報(bào)頭的流ID字段(參見(jiàn)圖2)設(shè)置為所選擇的節(jié)目的節(jié)目流報(bào)頭中流ID的值。
圖7是說(shuō)明按照本發(fā)明將節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)轉(zhuǎn)換為系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)的方法步驟的流程圖。在步驟300中，當(dāng)接收到傳輸流時(shí)，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。這些參數(shù)包括PCR、PMT、CAT、EMM、ECM、PID和有效載荷單元起始。在步驟305中，判斷所提取的參數(shù)是否是PCR。如果所提取的參數(shù)不是PCR，則重復(fù)步驟300和305，直到檢測(cè)到PCR。如果所提取的參數(shù)是PCR，則在步驟310中保存該P(yáng)CR的值并且將接收機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)間的當(dāng)前值作為T(mén)0保存。在步驟315中，判斷節(jié)目流包是否已準(zhǔn)備好，如果還沒(méi)準(zhǔn)備好，則方法進(jìn)入步驟321。如果節(jié)目流包已準(zhǔn)備好，則在步驟320中將接收機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘時(shí)間的當(dāng)前值作為T(mén)1保存，并且按照SCR＝PCR+(T1-T0)計(jì)算SCR值并將其置于節(jié)目流包的包報(bào)頭的SCR字段(參見(jiàn)圖4)中。然后方法進(jìn)入步驟321。在步驟321中，當(dāng)接收到傳輸流時(shí)，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。在步驟322中，判斷所提取的參數(shù)是否是一個(gè)與以前在步驟310中所保存的PCR不同的PCR。如果PCR是相同的，則方法循環(huán)至步驟315，否則方法循環(huán)至步驟310。
圖8是說(shuō)明按照本發(fā)明將節(jié)目映射表轉(zhuǎn)換為節(jié)目流映射的方法步驟的流程圖。在步驟325中，像在圖7的步驟300中一樣，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。在步驟330中，判斷所提取的參數(shù)是否是PMT。如果所提取的參數(shù)不是PMT，則重復(fù)步驟325和330，直到檢測(cè)到PMT。如果所提取的參數(shù)是PMT，則在步驟335中將該P(yáng)MT轉(zhuǎn)換為PS映射。還存儲(chǔ)該P(yáng)MT以用于將來(lái)參考。在步驟340中，將PS映射封裝在PES結(jié)構(gòu)中并且將傳輸流包的包報(bào)頭的流ID字段(參見(jiàn)圖4)設(shè)置為0xBC。在步驟345中，將PES和一個(gè)標(biāo)記一起寫(xiě)入一個(gè)FIFO緩沖器中。然后，該方法返回步驟325并且不斷重復(fù)。
圖9是說(shuō)明按照本發(fā)明從傳輸流中提取條件存取表的方法步驟的流程圖。在步驟350中，像在圖7的步驟300中一樣，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。在步驟355中，判斷所提取的參數(shù)是否是CAT。如果所提取的參數(shù)不是CAT，則重復(fù)步驟350和355，直到檢測(cè)到CAT。如果所提取的參數(shù)是CAT，則在步驟360中，將CAT封裝在PES結(jié)構(gòu)中并且將PES報(bào)頭的流ID字段(參見(jiàn)圖3)設(shè)置為0xBF(其被讀取作為私有流2)。在步驟365中，將PES和一個(gè)標(biāo)記一起寫(xiě)入一個(gè)FIFO緩沖器中。然后，該方法返回步驟350并且不斷重復(fù)。
圖10是說(shuō)明按照本發(fā)明從傳輸流中提取節(jié)目流目錄的方法步驟的流程圖。在步驟370中，為PS目錄而輪詢(xún)接收機(jī)。(接收機(jī)從傳輸流中提取PS目錄)。在步驟375中，判斷是否可獲得PS目錄。如果PS目錄不可獲得，則重復(fù)步驟370和375，直到可獲得PS目錄。然后在步驟380中，將PS目錄封裝在PES結(jié)構(gòu)中并且將PES的包報(bào)頭的流ID字段(參見(jiàn)圖3)設(shè)置為0xFF(其被讀取作為節(jié)目流目錄)。在步驟385中，將傳輸流包和一個(gè)標(biāo)記一起寫(xiě)入一個(gè)FIFO緩沖器中。然后，該方法返回步驟370并且不斷重復(fù)。
圖11是說(shuō)明按照本發(fā)明從傳輸流中提取授權(quán)管理消息、授權(quán)控制消息、視頻PES和音頻PES的方法步驟的流程圖。在步驟390中，像在圖7的步驟300中一樣，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。在步驟395中，判斷節(jié)目組中所有視頻、音頻、ECM和EMM的PID是否已知。該組PID以所選擇的節(jié)目號(hào)以及PAT、CAT和PMT(或用于ATSC的PSIP)的內(nèi)容為基礎(chǔ)。如果所有的PID都是未知的，則重復(fù)步驟390和395，直到節(jié)目組中所有的PID都已知。如果所有的PID都是已知的，則在步驟400中，為每個(gè)PID流(即EMM、視頻、多個(gè)音頻、ECM)分配一個(gè)FIFO緩沖器。
在步驟405中，像在圖7的步驟300中一樣，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。在步驟410中，判斷所提取的參數(shù)是否是EMM。如果所提取的參數(shù)不是EMM，則重復(fù)步驟405和410，直到檢測(cè)到EMM。如果所提取的參數(shù)是EMM，則在步驟415中，在分配給EMM的FIFO緩沖器中存儲(chǔ)EMM PES結(jié)構(gòu)。
接著，在步驟420中，像在圖7的步驟300中一樣，連續(xù)地分析傳輸流并且提取相關(guān)參數(shù)。在步驟425和430中，判斷所提取的參數(shù)是否是所選擇的節(jié)目組中具有PID的PES的傳輸流中有效載荷的有效載荷單元起始指示符。如果該參數(shù)不是有效載荷單元起始指示符，或者是有效載荷單元起始指示符但不對(duì)應(yīng)所選擇的節(jié)目的PID，則重復(fù)步驟420、425和430，直到滿(mǎn)足這兩個(gè)條件。
接著在步驟435中，在相應(yīng)分配的FIFO緩沖器中標(biāo)記PES界限，以及在步驟440中，將PES信息包寫(xiě)入相應(yīng)分配的FIFO緩沖器中。
接著在步驟445中，連續(xù)地分析傳輸流并且提取另外的PID。在步驟450中可能存在三種可能的路由。如果所提取的參數(shù)不是所選擇的節(jié)目組中的PID，則重復(fù)步驟445。如果所提取的參數(shù)是所選擇的節(jié)目組中的PID但不是PES的起始，則方法返回步驟440，并且如果有的話(huà)，在PES 被存儲(chǔ)之后將相應(yīng)的PES寫(xiě)入FIFO緩沖器。如果所提取的參數(shù)是所選擇的節(jié)目組中的PID并且是PES的起始，則方法返回步驟425。不斷地重復(fù)步驟420至450。
應(yīng)理解的是，不斷地對(duì)傳輸流進(jìn)行分析并且提取參數(shù)。根據(jù)所提取的參數(shù)的類(lèi)型和/或值來(lái)激活圖7至圖11所示的一個(gè)或多個(gè)流程。
圖12是說(shuō)明按照本發(fā)明創(chuàng)建修改的傳輸流的方法步驟的流程圖。圖12主要描述了圖6中所示的并在上文中說(shuō)明的分組多路復(fù)用器205的操作。在步驟455中，修改的傳輸流的創(chuàng)建首先由EMM FIFO緩沖器中是否有一個(gè)EMM PES來(lái)選通。在步驟460中，修改的傳輸流的創(chuàng)建接著由在任何一個(gè)非EMM FIFO緩沖器中是否存在至少一個(gè)PES信息包來(lái)選通。在有至少一個(gè)EMM PES和一個(gè)其它類(lèi)型的PES的條件下，方法進(jìn)入步驟465。
在步驟465中判斷是否已觀察到第一個(gè)PCR。如果已在步驟465中觀察到一個(gè)PCR，則在步驟470中，用一個(gè)來(lái)自EMM FIFO緩沖器的PES信息包構(gòu)造修改的傳輸流的包(參見(jiàn)圖4)。在步驟475中，將轉(zhuǎn)換后的PCR值(參見(jiàn)圖6)置于包報(bào)頭的SCR字段中。在步驟480中，將包報(bào)頭中的流ID設(shè)置為0xF1，并且在步驟485中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置其它報(bào)頭字段。然后該方法繼續(xù)到步驟505。
如果沒(méi)有觀察到第一個(gè)PCR，則重復(fù)步驟465，直到遇到第一個(gè)PCR。應(yīng)注意的是，當(dāng)進(jìn)行步驟455至485時(shí)填充非EMM FIFO緩沖器。
在步驟505中，判斷EMM FIFO緩沖器中的任意一個(gè)緩沖器是否包含一個(gè)完整的PES信息包。如果它們包含一個(gè)完整的PES信息包，則方法進(jìn)入步驟515，否則重復(fù)步驟505。
在步驟515中，利用來(lái)自于相應(yīng)的非EMM FIFO緩沖器的一個(gè)PES信息包構(gòu)造修改的傳輸流的包(參見(jiàn)圖4)。在步驟520中，將最后轉(zhuǎn)換的PCR值(參見(jiàn)圖6)置于包報(bào)頭的SCR字段中。在步驟525中，按照信息包的類(lèi)型設(shè)置包報(bào)頭中的流ID(參見(jiàn)表格I)，以及在步驟530中，適當(dāng)?shù)卦O(shè)置包括節(jié)目復(fù)用率的其他報(bào)頭字段(參見(jiàn)圖6)。然后，該方法繼續(xù)進(jìn)入到步驟535。
在步驟535中，判斷在本周期中是否已使用所有的FIFO緩沖器以及是否已在總體上完成節(jié)目流構(gòu)造過(guò)程。如果答案是否定的(否)，則方法返回步驟505，如果已使用所有的FIFO緩沖器并且已完全完成節(jié)目流構(gòu)造過(guò)程(是)，則方法返回步驟455。
表格I
上文中給出的本發(fā)明實(shí)施例的說(shuō)明用于理解本發(fā)明。應(yīng)理解的是，本發(fā)明并不局限于在此描述的特定的實(shí)施例，而是在不偏離本發(fā)明的范圍的情況下能夠有各種修改、重新配置和替代的方案，這對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)是顯而易見(jiàn)的。因此，所附的權(quán)利要求將涵蓋所有在本發(fā)明的真正的精神和范圍內(nèi)的這種修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種電子設(shè)備，包括傳輸流分析器，所述傳輸流分析器用于接收加密的MPEG傳輸流并且輸出均按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流映射流、條件存取表流、節(jié)目流目錄流、加密的視頻信號(hào)流、一個(gè)或多個(gè)加密的音頻流、授權(quán)控制消息流和授權(quán)管理消息流；以及分組多路復(fù)用器，用于接收所述傳輸流分析器的輸出，并且將所述傳輸流分析器的輸出組合成加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，并且輸出所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，所述節(jié)目流包括MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的包。
2.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，此外還包括一組FIFO緩沖器，用于在所述傳輸流分析器的輸出由所述分組多路復(fù)用器接收之前暫時(shí)地存儲(chǔ)所述傳輸流分析器的輸出。
3.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述兼容MPEG的修改的節(jié)目流的每個(gè)所述包都包含單個(gè)MPEG分組基本流信息包。
4.如權(quán)利要求3所述的電子設(shè)備，其中每個(gè)MPEG單個(gè)分組基本流信息包均包含單個(gè)流類(lèi)型。
5.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，此外還包括裝置，其用于周期性地將從所述加密的MPEG傳輸流中的字段中取出的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)值的修改值，插入所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)字段中。
6.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，此外還包括裝置，其用于計(jì)算所有所述流的平均總流率值，并且將所述總流率值寫(xiě)入所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的每個(gè)信息包的包報(bào)頭中的節(jié)目復(fù)用率字段中。
7.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述節(jié)目流映射流、所述條件存取表流、所述節(jié)目流目錄流、所述加密的視頻信號(hào)流、所述一個(gè)或多個(gè)加密的音頻流、所述授權(quán)控制消息流和所述授權(quán)管理消息流均包括相同的單個(gè)節(jié)目。
8.如權(quán)利要求1所述的電子設(shè)備，其中所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流在與傳輸流級(jí)別加密相等的級(jí)別上被加密。
9.一種用于加密的MPEG傳輸流的接收機(jī)，其包括用于接收加密的MPEG傳輸流的傳輸流解復(fù)用器和解密器，所述傳輸流解復(fù)用器和解密器此外還用于將所述加密的MPEG傳輸流轉(zhuǎn)換成第一視頻基本流和第一音頻基本流，所述第一視頻基本流和所述第一音頻基本流由音頻和視頻解碼器和展示器接收，所述音頻和視頻解碼器和展示器用于輸出基于所述第一視頻和音頻基本流的可播放的信號(hào)；用于接收加密的MPEG傳輸流的節(jié)目流構(gòu)造器，所述節(jié)目流構(gòu)造器此外還用于從加密的MPEG傳輸流中構(gòu)造和輸出加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流包含MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的包；用于存儲(chǔ)所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的存儲(chǔ)子系統(tǒng)；以及用于檢索所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的節(jié)目流解復(fù)用器和解密器，所述節(jié)目流解復(fù)用器和解密器此外還用于將所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流轉(zhuǎn)換成第二視頻基本流和第二音頻基本流，所述第二視頻基本流和所述第二音頻基本流由所述音頻和視頻解碼器和展示器接收，所述音頻和視頻解碼器和展示器此外還用于輸出所述基于所述第二視頻和音頻基本流的可播放的信號(hào)。
10.如權(quán)利要求9所述的接收機(jī)，其中所述節(jié)目流構(gòu)造器包括傳輸流分析器，所述傳輸流分析器用于接收所述加密的MPEG傳輸流以及輸出所有都基于加密的MPEG傳輸流并且都按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流映射流、條件存取表流、節(jié)目流目錄流、加密的視頻信號(hào)流、一個(gè)或多個(gè)加密的音頻流、授權(quán)控制消息流和授權(quán)管理消息流；以及分組多路復(fù)用器，用于接收所述傳輸流分析器的輸出，并且將所述傳輸流分析器的輸出組合成加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，并且輸出所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流。
11.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述節(jié)目流構(gòu)造器此外還包括一組FIFO緩沖器，用于在所述傳輸流分析器的輸出由所述分組多路復(fù)用器接收之前暫時(shí)地存儲(chǔ)所述傳輸流分析器的輸出。
12.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述兼容MPEG的修改的節(jié)目流的每個(gè)所述包都包含單個(gè)MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
13.如權(quán)利要求12所述的接收機(jī)，其中每個(gè)MPEG單個(gè)分組基本流信息包均包含單個(gè)流類(lèi)型。
14.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述節(jié)目流構(gòu)造器此外還包括裝置，其用于周期性地將從所述加密的MPEG傳輸流中的字段中取出的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)值的修改值，插入所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)字段中。
15.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述節(jié)目流構(gòu)造器此外還包括裝置，其用于計(jì)算所有所述流的平均總流率值，并且將所述總流率值寫(xiě)入所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的每個(gè)信息包的包報(bào)頭中的節(jié)目復(fù)用率字段中。
16.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述節(jié)目流映射流、所述條件存取表流、所述節(jié)目流目錄流、所述加密的視頻信號(hào)流、所述一個(gè)或多個(gè)加密的音頻流、所述授權(quán)控制消息流和所述授權(quán)管理消息流都包括相同的單個(gè)節(jié)目。
17.如權(quán)利要求10所述的接收機(jī)，其中所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流在與傳輸流級(jí)別加密相等的級(jí)別上被加密。
18.一種用于創(chuàng)建MPEG節(jié)目流的方法，包括以下步驟從加密的MPEG傳輸流中提取節(jié)目映射表并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流映射流；從加密的MPEG傳輸流中提取條件存取表并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的條件存取流；從加密的MPEG傳輸流中提取節(jié)目流目錄并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流目錄流；確定所選擇的單個(gè)節(jié)目的所有傳輸流信息包的信息包ID；從加密的MPEG傳輸流中提取授權(quán)管理消息并且創(chuàng)建按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的授權(quán)管理消息流；在創(chuàng)建了所述授權(quán)管理消息流之后，從加密的MPEG傳輸流中提取和選擇視頻信息包、來(lái)自一個(gè)或多個(gè)音頻信道的信息包和授權(quán)控制消息，所述視頻信息包、所述一個(gè)或多個(gè)音頻信道的信息包和所述授權(quán)控制消息的信息包均具有屬于所述所選擇的單個(gè)節(jié)目的信息包ID，并且分別根據(jù)所選擇的視頻、音頻信道、授權(quán)控制消息創(chuàng)建按照單獨(dú)的MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的加密的視頻流、一個(gè)或多個(gè)加密的音頻信道流和授權(quán)控制消息流，每個(gè)MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只包含一種流類(lèi)型，并且每個(gè)音頻MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)只包含一個(gè)音頻信道；以及將所述節(jié)目流映射流、所述條件存取表流、所述節(jié)目流目錄、所述授權(quán)管理消息流、所述加密的視頻流、所述加密的音頻信道流和所述授權(quán)控制消息流組合成加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流。
19.如權(quán)利要求18所述的方法，此外還包括在所述MPEG分組基本流信息包的每個(gè)信息包的包報(bào)頭中寫(xiě)入流ID字段的預(yù)選值，每個(gè)流類(lèi)型的所述預(yù)選值是不同的。
20.如權(quán)利要求18所述的方法，此外還包括周期性地將從所述加密的MPEG傳輸流中的字段中取出的節(jié)目時(shí)鐘基準(zhǔn)值的修改值，插入所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的系統(tǒng)時(shí)鐘基準(zhǔn)字段中。
21.如權(quán)利要求18所述的方法，此外還包括計(jì)算所有所述流的平均總流率值，并且將所述總流率值寫(xiě)入所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流的每個(gè)信息包的包報(bào)頭中的節(jié)目復(fù)用率字段中。
22.如權(quán)利要求18所述的方法，其中所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流在與傳輸流級(jí)別加密相等的級(jí)別上被加密。
全文摘要
一種電子設(shè)備，包括傳輸流分析器，所述傳輸流分析器用于接收加密的MPEG傳輸流并且輸出所有都按照MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的節(jié)目流映射流、條件存取表流、節(jié)目流目錄流、加密的視頻信號(hào)流、一個(gè)或多個(gè)加密的音頻流、授權(quán)控制消息流和授權(quán)管理消息流；以及分組多路復(fù)用器，用于接收所述傳輸流分析器的輸出，并且將所述傳輸流分析器的輸出組合成加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，并且輸出所述加密的兼容MPEG的修改的節(jié)目流，所述節(jié)目流包括MPEG分組基本流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的包。
文檔編號(hào)H04N5/00GK1666498SQ03815227
公開(kāi)日2005年9月7日 申請(qǐng)日期2003年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月28日
發(fā)明者S·O·阿基務(wù)米－阿斯薩尼, R·C·-T·申, S·-B·吳 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司