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在密码系统中处理加密数据流的设备和方法

来源:老子有钱注册送28   发布时间:2019-11-26   点击量:206

在密码系统中处理加密数据流的设备和方法

本发明涉及一种用于在密码系统中处理加密的数据流(3201)的设备,其中提供解密数据(3204)以便对该加密的数据流(3201)的每个片段(3202)进行解密,以便再现解密的数据流,其中,该设备(3200)包括:第一确定单元(3209),其用于在从再现该数据流(3201)的第一再现模式(1501)切换到再现该数据流(3201)的第二再现模式(1502)的情况下确定该数据流(3201)内的当前再现位置;以及第二确定单元(3210),其用于根据所确定的当前位置来确定用于在第二再现模式(1502)下开始再现的起始位置。

可能很难决定丢弃哪些帧,因为用来执行快进的该方法可能给出高于显示速率的帧速率。此外,这种流不是兼容MPEG2的传输流。如果解码器处在存储设备中,则这可能是可以接受的,但是如果所述信号是通过标准数字接口传送的,则这可能是成问题的。此外,比特率在整个链中可能会急剧增大。如果正常播放流是源自卫星广播的单一节目的加了时间标记的传输流,则在正常播放中到解码器的比特率可能是40Mbps左右,并且分组可能处在不规则的位置处,其间具有间隙(部分传输流)。如果利用特技播放因子压缩了该流,则比特率对于3x特技播放速度可能是120Mbps左右。硬盘驱动器的必要持续带宽也可能随着特技播放因子而增大。因此,保持发送正确数量的帧将是适当的,但是当使用诸如MPEG之类的视频编码技术时这里可能会出现问题,所述视频编码4支术利用视频的时间冗余来获得高压缩比。帧不再能够被独立地解码。图2中示出了多个画面组(GOP)的结构。特别地,图2示出了包括一个MPEG2GOP结构的流200,其具有I帧201和P帧202的序列。GOP尺寸用附图标记203来表示。GOP尺寸被设定到12帧,这里仅仅示出I帧201和P帧202。在MPEG中,可以使用其中仅仅第一帧被独立于其他帧编码的GOP结构。这是所谓的内部编码帧或I帧201。利用单向预测来编码预测帧或P帧202,这意味着它们仅仅依赖于先前的I帧201或P帧202,如图2中的箭头204所示。这种GOP结构的典型尺寸为12或16个帧201、202。假设期望2x前向的特技播放速度。因此,例如应当跳过每隔一帧。由于在解码过程中对于所重建的先前帧的依赖性,因此这在压缩域内是不可能的。因此,不能简单地丢弃某些压缩帧并且固定定时信息。替换方案是首先解码整个流,然后跳过每隔一帧,最后再次编码剩余帧。这可能会导致特技播放电路或软件的不可接受的复杂度。因此,在最好的情况下,可以从GOP跳过某些帧,这些帧并不为其他帧所依赖。以对于尺寸为12帧的GOP的2x特技播放速度为例,只能跳过最后6个P帧。在这种情况下,所显示的图像往往会有"跳动性",其中获得很短的正常速度时段,后面则是突然的时间跳跃。特别在更

根据本发明的设备可以包括包括一个生成单元,其适于生成解密的数据流或者加密的数据流以便在第二再现模式下从所述起始点继续进行再现。这种生成单元可以按照可直接输出的方式提供所述数据,并且例如可以包括显示设备和/或声学输出设备。根据本发明的设备可以适于处理加密的MPEG2数据流。MPEG2表示MPEG(运动画面专家组)所一致同意的一组音频和视频编码标准,并且被公布为ISO/IEC13818国际标准。MPEG2可以被用来编码广播信号的音频和视频,其中包括数字卫星和有线电视,但是其也可以用于DVD。在本发明的框架下,对于MPEG2编码的视频流以高效的方式启用特技播放切换。根据本发明的设备可以被实现为包括以下各项的一组的至少其中之一:数字视频记录设备,允许使用网络的设备,条件访问系统,便携式音频设备,便携式视频设备,移动电话,DVD播放器,CD播放器,基于硬盘的媒体播放器,互联网无线电设备,公共娱乐i殳备,以及MP3播放器。然而,这些应用仅仅是示例性的。参照下面将描述的示例性实施例,本发明的上述方面和其他方面将变得显而易见。附图简述下面将参照示例性实施例来更详细地描述本发明,但是本发明不限于这些示例性实施例。图1示出了加了时间标记的传输流分组。图2示出了具有内部编码帧和前向预测帧的MPEG2画面组结构。图3示出了具有内部编码帧、前向预测帧和双向预测帧的MPEG2画面组结构。图4示出了特征点信息文件的结构和所存储的流内容。图5示出了用于在明文流上进行特技播放的系统。图6示出了特技播放中的时间压缩。图7示出了具有分数距离的特技播放。图8示出了低速特技播放。图9示出了一般的条件访问系统结构。

高的特技播放速度下,这可能是不令人满意的,并且无法为观看者给出通常的特技播放的观感。图3中示出了多个画面组(GOP)的另一种结构300。特别地,图3示出了具有I帧201、P帧202和B帧301的序列的MPEG2GOP。GOP尺寸再次用附图标记203来表示。如图3所示,有可能使用还包含双向预测帧(或B帧)301的GOP结构。例如选择12帧的GOP尺寸203。利用双向预测来编码B帧301,这意味着它们依赖于前一个和下一个I帧或P帧201、202,正如对于某些B帧301用曲线箭头204所表示的那样。已压缩帧的传输顺序可能不同于它们的显示顺序。为了解码B帧301,需要该B帧301之前和之后的参考帧(按显示顺序)。为了最小化解码器中所需要的緩沖器,可以对已压缩帧进行重新排序。因此,在传输过程中,参考帧可以首先到达。在图3的下部还示出了经过重新排序的流在传输时的样子。所述重新排序由直线箭头302表示。在所有的B帧301都被跳过的情况下,包含B帧301的流可以给出看起来很好的特技播放画面。对于当前的例子来说,这导致3x前向的特技播放速度。不管所迷流具有什么样的结构,到目前为止所描述的解决方案对于快进模式都能够给出可以接受的形式的特技播放。对于后向来说,必须在时间上对帧进行重新排序,但是由于MPEG使用相继帧之间的时间相关性来获得高压缩比,因此对帧进行解码的顺序是固定的。因此,首先必须在前向方向上对GOP进行解码。各GOP被发送到解码器的顺序可以被反转,并且对于更高的后向特技播放速度可以跳过GOP。如上所述,在这种情况下,通过跳过P帧或B帧来减小GOP也是可能的。无论如何,这可能会导致前向播放和后向跳跃的显示序列。因此,必须从已解码的GOP中选择特技播放帧并且反转其顺序,此后对各帧进行重新编码。随后获取并处理前一个GOP,后面依此类推。尽管这样的程序是可能的,但是其复杂度可能很高。从前面的考虑可以得出一个结论,即在特技播放生成过程中只使用I帧可能是一种适当的解决方案,因为这些帧可以被独立地解码。结果,特别对于后向来说,特技播放生成可能更容易。此外,只使用I帧已经允许低到3x或4x的特技播放速度。对于实在很低的特技播放

被处理器执行时,其适于控制或者实施上述方法步骤。根据本发明处理加密的数据可以通过计算机程序(即通过软件)来实现,或者可以通过利用一个或多个专用电子优化电路(即用硬件)来实现,或者可以按照混合的形式(即通过软件组件和硬件组件)来实现。本发明的特征特别具有这样的优点,即从再现加密的数据流的第一再现模式(例如正常播放模式)切换到第二再现模式(例如特技播放模式)是按照一种非常高效的方式实现的,并且不会显著降低再现的数据的质量。为了实现这一点,确定第一再现模式下的当前再现位置,并且根据关于该位置的知识来调节用于在第二再现模式下开始再现的起始位置。在用于被划分成多个相继片段的加密的数据流的再现系统的一种特定情况中,在可以实际再现对应的数据之前,必须对每个片段进行解密。由于为随后的片段提供解密数据可能会花费一些时间,因此在确定应当在新的第二再现模式下开始再现的位置时应当考虑到在当前再现的片段内的当前再现位置。一般来说,可以有利地根据本发明来选择在从第一再现模式(例如正常再现模式)切换到第二再现模式(例如特技播放再现模式)时的跳跃目标,或者甚至可以通过考虑到在当前回放的片段内的当前再现位置来对其进行优化。例如,与接收用于对加密的数据的后续片段进行解密的解密数据(比如控制字)所需要的时间相比,重放当前再现的片段到末尾的剩余时间是判定何时是从第一再现模式切换到第二再现模式的良好时间的适当标准。在从正常播放到特技播放的过渡中,可以计算最早可能的过渡时间,其中到切换时刻的剩余时间仍然足以对后续再现的数据进行解码。根据本发明的一个示例性实施例,提供一种用于在数字视频系统内的正常播放与特技播放之间进行切换时优化跳跃目标的方法。该方法可以在MPEG2标准的框架下实现。可能需要连续的控制字来解密视频片段,所述控制字可以按照多个单元来提供。当在正常播放与特技播放之间进行切换时,可以确定当前位置,并且可以确定基于特技播放速度的用于特技播放处理的起始位置,所述特技播放速度可以由

图1示出了加了时间标记的传输流分组100,其总长度104为188个字节,并且包括长度105为4字节的时间标记101、分组报头102以及长度为184字节的分组有效载荷103。下面的描述将给出从所记录的传输流创建MPEG/DVB(数字视频广播)兼容的特技播放流的可能性的总览,并且意图覆盖全部的所记录的流,其中包括从完全明文的流到完全加密(例如根据DVB方案)的流,在完全明文的流中,每一个比特的数据都可以被操作,在完全加密的流中,只有报头和某些表可以被访问以进4亍操作。本发明还针对处于这些极端情况之间的解决方案,其中,只有需要被操纵以生成特技播放流的数据是明文的。当对于MPEG/DVB传输流产生特技播放时,如果内容至少是部分加密的,则可能会出现问题。可能无法下降到基本流级别(这是通常的方法),或者甚至可能无法在解密之前访问任何分组基本流(PES)报头。这还意味着找到画面帧是不可能的。已知的特技播放引擎需要能够访问并且处理该信息。在本说明书的框架下,术语"ECM"表示权利控制消息。该消息可以特别包括保密的供应商专有信息,并且尤其还可以包含解密所述MPEG流所需要的加密的控制字(CW)。一般来说,控制字在io-:zo秒内过期。所述ECM可以被嵌入在传输流内的分组中。在本说明书的框架下,术语"密钥,,特别表示可以被存储在智能卡中并且可以利用EMM被传送到智能卡的数据,所述EMM是所谓的"权利管理消息,,,其可以;故嵌入在传输流中。这些密钥可以被智能卡用来解密存在于ECM中的控制字。这种密钥的示例性有效期是一个月。在本发明的框架下,术语"控制字(CW),,特别表示解密实际的内容所需要的解密信息。控制字可以被智能卡解密,并且随后被存储在解密核心的存储器中。下面将描述关于明文流上的特技播放的某些方面。即使MPEG2流未被加密(也就是说是明文的),特技播放也不是无关紧要的。一种容易的解决方案是简单地把数据更快速地输出到解码器,以便获得快进模式,但是由于MPEG具有编码在其报头中的定时相关信息,因此无法简单地这样做以期得到适当的快进。除此之外,

特技播放处理开始的时刻要求附加的初始化步骤。特别地,可以区分两种不同的情况或流类型:根据流类型I,每个权利控制消息(ECM)提供两个控制字(CW)。根据流类型H,每个权利控制消息(ECM)提供一个控制字(CW)。对于流类型II,从正常播放到特技播放的切换最迟可以在特定周期的末尾之前的某一距离(例如600ms)处发生。下面对于每种情况描述其效果及其结果。第一种情况可以被称为"前向及两个CW,,。在前向特技播放的情况下,特技播放生成所需要的下一个CW是下一个周期的CW。在启动时被发送到智能卡的ECM也包含该CW。不需要附加的步骤,由特技播放发生器自动发送的第一个ECM是下一个周期的ECM。图15示出了数据流的周期序列。第一周期被表示为B,第二周期被表示为C,第三周期被表示为D,第四周期被表示为E,第五周期被表示为F。图15还示出了从正常播放模式1501到特技播放模式1502的切换,其中切换时间点用附图标记1503表示。在时间"(B处,发送ECMC表ID0x80。在正常播放模式1501下,整个数据流被连续回放。在特技播放模式1502下,不回放整个数据流,而只回放某些部分,跃。参照流类型I;在时间点1505处,发送具有表ID0x81的ECMD。在时间点1506处,发送具有表IDOxSO的ECME。另一种情况可以被称为"前向及一个CW"。在图15中也对于流类型H描绘了该情况。对于流类型II的情况,在时间点l505处发送具有表ID0x80的ECME。在时间点1506处,发送具有表ID0x81的ECMF。切换在周期C期间发生。在这种情况下,用于下一个周期的CW不存在于ECMC中。由特技播放发生器自动发送的第一个ECM是周期E的ECM。"自动"一词可以特别指代在连续的特技播放中发送ECM的方式。由于该ECME的表ID与在启动时发送的ECMC完全相同,因此其将不被处理。这样,丢失了两个完整的周期,即D和E。从图16中可以看出,可以按照如下方式来校正这种情况。特^支播放引

用性,因此取决于对ECM(权利控制消息)的处理。下面将参照图14描述特技播放系统1400。该特技播放系统1400包括存储设备1403,特技播放发生器1401和接收器1402。存储设备1403存储将被再现的数据,所述数据作为传输流1405被提供给特技播放发生器1401的解密器单元1406和开关单元1408。该开关单元U08可以在正常播放模式(NP)与特技播放模式(TP)之间进行切换。通过控制单元l409,可以选择性地输入所期望的特技播放的速度以及期望正常播放还是特技播放。该信息被从控制单元1409提供到存储设备1403。该控制单元1403例如由用户通过用户接口控制。此外,该控制单元1409把所输入的数据或命令提供到特技播放流构造单元1407和ECM存储器单元1412。该存储设备1403不仅把传输流发送到解密器单元1406和开关单元1408,而且把存储在ECM文件1404中的ECM数据发送到ECM存储器单元1412。该ECM存储器单元1412还从控制单元l409接收参数,并且向特技播放流构造单元1407和智能卡接口单元1411提供ECM数据。此外,该智能卡接口单元1411适于与智能卡1410通信。该智能卡1410生成控制字(CW)并且通过智能卡接口单元1411向解密器单元1406提供控制字。在正常播放模式下,开关单元1408的开关位置如图14所示。在该操作模式下,传输流1405被直接提供到接收器单元1412。然而,当选择特技播放模式时,该开关将倒向如图14所示的另一个位置,从而传输流1405将被特技播放流构造单元1407处理,该单元将把特技播放数据提供给接收器1402,更具体来说是接收器1402的解密器单元1413和接收器1402的ECM提取器单元1416。ECM提取器单元1416将把ECM提供给智能卡接口1417,其可通信地耦合到智能卡1418。响应于所述ECM,该智能卡接口1417向解密器单元1413提供控制字以作为解密信息。在通过解密器单元1413之后,所述数据被传递到解码器/渲染器单元1414,所述数据从该处被发送到显示单元1415。如图14中所示,需要特别考虑两个方面。第一方面是接收器1402上的效果,该接收器可以对在正常播放与特技播放之间切换的信号进

gop的重复而造成的,因为所述算法将不止一次选择相同的i帧201。图8示出了对于/)=2/3的一个例子,其等效于iV-2/37VA。这里,所述取整函数被用来选择i帧201,并且可以看出,帧2和4被选择两次。不管怎样,所述方法将可以实现连续可变的特技播放速度。对于后向特技播放,为iV选择负值。对于图7的例子,这仅仅意味着箭头700指向另一个方向。所述方法将包括先前提到的各固定特技播放速度集合,并且它们将具有相同的质量,特别在使用取整函数的情况下尤其如此。因此,可能适当的情况是应当总是实现本节中描述的方法,而不管速度选择将是什么。下面将讨论与特技播放画面的刷新速率相关的某些方面。术语"刷新速率,,特别表示显示新画面的频率。虽然不依赖于速度,但是这里将对其进行简要讨论,因为其会影响r的选择。如果原始画面的刷新速率用R(25Hz或30Hz)来表示,特技播放画面的刷新速率(/?,)由下式给出:Rt=R/T(4)利用ipp(r=3)或ippp(r=4)的特技播放gop结构,刷新速率/?,对于欧洲分别是81/3Hz和61/4Hz,对于美国分别是10Hz和71/2Hz。虽然对于特技播放画面质量的判断是有些主观的问题,但是从实验中可以得到明显的提示,即这些刷新速率对于低速是可以接受的,并且在更高速度下甚至是有利的。下面将描述与加密流环境相关的某些方面。下面给出关于加密传输流的一些信息,以作为描述加密流上的特技播放的基础。下面的讨论集中在用于广播的条件访问系统上。图9示出了下面将描述的条件访问系统900。在条件访问系统900中,内容卯1可以被提供到加密单元902。在对内容901进行加密之后,内容加密单元902向内容解密单元904提供加密的内容903。可以向内容加密单元902和ECM生成单元卯7提供控制字卯6。该ECM生成单元907生成ECM并且将其提供给智能卡905的ECM解码单元908。该ECM解码单元卯8从该ECM生成控制字(即所需要的解密信息)并且将其提供给内容加密单元904以便对加密的内容903进行解密。此外,向ECM生成单元SKT7和KMM生成单元911提供授权密钥910,其中KMM生成单元911生成KMM并且将其提供给智能卡905的KMM解码单元912。该KMM解码单元912把输出信号提供给ECM解码单元908。此外,可以把组密钥914提供给KMM生成单元911和GKM生成单元915,还可以向该GKM生成单元915提供用户密钥918。该GKM生成单元915生成GKM信号GKM,并且将其提供给GKM智能卡905的解码单元916,其中该GKM解码单元916获得作为另一个输入的用户密钥917。此外,权利919可以净皮提供给EMM生成单元920,其生成EMM信号并且将其提供给EMM解码单元921。该EMM解码单元921位于智能卡905中,并且耦合到权利列表单元913,该权利列表单元M3为ECM解码单元908提供相应的控制信息。ECM表示权利控制消息,KMM表示密钥管理消息,GKM表示组密钥消息,EMM表示权利管理消息。在许多情况下,内容供应商和服务供应商想要通过条件访问(CA)系统控制对特定内容项目的访问。为此,在CA系统900的控制下对广播内容901进行加密。在接收器中,如果CA系统900许可访问,则在解码和渲染之前对内容进行解密。CA系统900使用分层的分级结构(见图9)。CA系统900按照加密的消息的形式把内容解密密钥(控制字CW906、909)从服务器传送到客户端,该加密的消息被称作ECM(权利控制消息)。利用授权密钥(AK)910对ECM进行加密。出于安全性原因,CA服务器900可以通过发出KMM(密钥管理消息)来更新授权密钥910。KMM实际上是一种特殊类型的EMM(权利管理消息),但是为了清楚起见,可以使用术语KMM。还利用例如可以是组密钥(GK)914的密钥对KMM进^f亍加密,通过发送GKM(组密钥消息)来更新该组密钥,该GKM同样是一种特殊类型的EMM。随后利用用户密钥(UK)917、918来加密GKM,所述用户密钥是嵌入在智能卡卯5中并且只为供应商的CA系统900所知的固定唯一密钥。授权密钥和组密钥被存储在接收器的智能卡905中。权利919依照EMM(权利管理消息)的形式被发送给各单独的顾客,并且被本地存储在安全的设备(智能卡905)中。权利919耦合到特定的节目。权利列表913根据订购的类型给出对一组节目的访问权。仅仅在权利919可用于特定节目的时候,才由智能卡905把ECM处理成密钥(控制字)。权利EMM具有与KMM完全相同的分层结构(图9中未示出)。在MPEG2系统中,加密的内容、ECM和EMM(包括KMM和GKM类型)都被多路复用到单一MPEG2传输流中。上面的描述是CA系统900的总览。在数字视频广播中,仅仅定义了加密算法、奇/偶控制字结构、ECM和EMM的全局结构及其参考。CA系统900的具体结构以及ECM和EMM的有效载荷的编码和^吏用方式是特定于供应商的。此外,智能卡是特定于供应商的。然而,从经验中可以知道,许多供应商都基本上遵循图9的总览的结构。下面将讨论DVB加密/解密问题。所应用的加密和解密算法由DVB标准化组织定义。原理上定义了两种加密可能性,即PES级加密和TS级加密。然而,在实际情况下主要使用TS级加密方法。对于传输流分组的加密和解密是基于分组进行的。这意味着每次接收到新的传输流分组时都重新启动所述加密和解密算法。因此,可以单独地对分组进行加密或解密。在传输流中,加密的分组和明文分组被混合,这是因为某些流部分被加密(例如音频/视频),其他流部分则没有被加密(例如表)。即使在一个流部分(例如视频)内,也可以混合加密的和明文的分组。下面将参照图IO讨论DVB加密传输流分组1000。'流分组1000的长度1001为188字节,并且包括三个部分。分组报头1002的尺寸1003为4字节。在分组报头1002之后,适配字段1004可以被包括在流分组1000中。此后,可以发送DVB加密分组有效栽荷。图ll示出了图IO的传输流分组报头1002的详细结构。传输流分组报头1002包括:同步单元(SYNC)1010;传输错误指示符(TEI)lOll,其可以表明分组中的传输错误;有效栽荷单元开头指示符(PLUSI)1012,其可以特别表明后续的有效载荷1005中的PES的可能开头;传输优先级单元(TPI)1017,其表明传输的优先级;分组标识符(PID)1013,其被用于确定包的分配;传输加扰控制(SCB)1014,其用来选择用于解码传输流分组所需要的CW;适配字段控制(AFLD)1015;以及连续性计数器(CC)1016。因此,图10和图ll示出了MPEG2传输流分组1000,其已经被编码并且包括不同部分:-明文的分组报头1002。其用来获得诸如分组标识符(PID)号、适配字段的存在、加扰控制比特等等之类的重要信息。-同样是明文的适配字段1004。其可以包含诸如PCR之类的重要定时信息。-DVB加密分组有效载荷1005,其包含可能利用DVB算法加密了的实际节目内容。为了选择对广播节目进行解密所需要的正确的CW,必须解析传输流分组报头。在图11中给出了该报头的示意性总览。用于对广播节目进行加密的一个重要字段是加扰控制比特(SCB)字段1014。该字段1014表明解密器必须使用哪个CW来解密广播节目。此外,其表明该分组的有效载荷是加密的还是明文的。对于每个新的传输流分组,该SCB1014必须被解析,这是因为其随着时间改变,并且可能随着分组改变。下面将描述关于在完全加密的流上的特技播放相关的某些方面。这是令人感兴趣的问题的第一个原因在于,在明文流以及在完全加密流上的特技播放是多种可能性的两个极端情况。另一个原因在于,存在其中可能必须记录完全加密的流的应用。因此,具有一种能够在完全加密流上执行特技播放的技术是非常有用的。一个基本的原理是从存储设备读取足够大的数据块、对其进行解密、选择该块中的I帧以及利用该I帧构造特技播放流。在图12中描绘了这种系统l加0。图12示出了在完全加密流上的特技播放的基本原理。为此目的,把存储在硬盘1201上的数据作为传输流1202提供到解密器1203。此外,硬盘1201为智能卡1204提供ECM,其中,该智能卡1204从该ECM生成控制字并且将其发送到解密器1203。使用所述控制字,解密器1203对加密的传输流1202进行解密,并且把解密的数据发送到I帧检测器和滤波器1205。数据从该处被提供到插入空P帧单元1206,其把该输出传送到机顶盒1207。数据从该处被提供到电视1208。下面将关于记录所包含的内容这一问题提到某些方面。进行单一频道的记录,该记录必须包含随后重放对该频道的所述记录所需要的所有数据。可以简单地在某个转发器上记录所有内容,但是这样将记录比起重放预定记录的该节目所需要的多很多的内容。这意味着将会浪费带宽和存储空间。因此,替换地,应当仅仅记录确实需要的分组。对于每个节目来说,这意味着必须记录所有的MPEG2强制分组,比如PAT(节目关联表)、CAT(条件访问表)并且很明显还有对应于每个节目的视频和音频分组以及PMT(节目映射表),该PMT描述哪些分组属于某一节目。此外,所述CAT/PMT可以描述解密该流所需的CA分组(ECM)。除非所述记录是在解密之后以明文进4亍的,否则还必须记录这些ECM分组。如果所做的记录不包括来自完全多路复用的所有分组,则该记录变成所谓的部分传输流1300(见图13)。此外,图13示出了完全传输流1301。DVB标准要求如果播放部分传输流1300,则必须去除所有的正常DVB强制表,比如NIT(网络信息表)、BAT(节目群关联表)等等。取代这些表,该部分流应当具有所插入的SIT表(选择信息表)和DIT表(中断信息表)。下面将参照图14到图32描述;f艮据本发明的示例性实施例的能够在密码系统中处理加密数据流的系统。应当强调的是,下面描述的系统可以参照图1到图13描述的任何系统的框架下实现,并且可以与参照图l到图13描述的任何系统相组合。下面将描述与从正常播放切换到特技播放相关的某些方面。从正常播放切换到特技播放可能会导致某些特殊效果。在重放链的其他部分中的緩沖器的影响将不是下面所要考虑的主要方面。假设特技播放流中的PID(分组标识符)号与正常播放流当中的完全相同,以避免偏差PID号的效果。下面的段落特别集中于解密处理的切换效果,解密处理的中断将增加到特技播放的过渡时间。实际的行为将取决于控制字(CW)的可

可能很难决定丢弃哪些帧,因为用来执行快进的该方法可能给出高于显示速率的帧速率。此外,这种流不是兼容MPEG2的传输流。如果解码器处在存储设备中,则这可能是可以接受的,但是如果所述信号是通过标准数字接口传送的,则这可能是成问题的。此外,比特率在整个链中可能会急剧增大。如果正常播放流是源自卫星广播的单一节目的加了时间标记的传输流,则在正常播放中到解码器的比特率可能是40Mbps左右,并且分组可能处在不规则的位置处,其间具有间隙(部分传输流)。如果利用特技播放因子压缩了该流,则比特率对于3x特技播放速度可能是120Mbps左右。硬盘驱动器的必要持续带宽也可能随着特技播放因子而增大。因此,保持发送正确数量的帧将是适当的,但是当使用诸如MPEG之类的视频编码技术时这里可能会出现问题,所述视频编码4支术利用视频的时间冗余来获得高压缩比。帧不再能够被独立地解码。图2中示出了多个画面组(GOP)的结构。特别地,图2示出了包括一个MPEG2GOP结构的流200,其具有I帧201和P帧202的序列。GOP尺寸用附图标记203来表示。GOP尺寸被设定到12帧,这里仅仅示出I帧201和P帧202。在MPEG中,可以使用其中仅仅第一帧被独立于其他帧编码的GOP结构。这是所谓的内部编码帧或I帧201。利用单向预测来编码预测帧或P帧202,这意味着它们仅仅依赖于先前的I帧201或P帧202,如图2中的箭头204所示。这种GOP结构的典型尺寸为12或16个帧201、202。假设期望2x前向的特技播放速度。因此,例如应当跳过每隔一帧。由于在解码过程中对于所重建的先前帧的依赖性,因此这在压缩域内是不可能的。因此,不能简单地丢弃某些压缩帧并且固定定时信息。替换方案是首先解码整个流,然后跳过每隔一帧,最后再次编码剩余帧。这可能会导致特技播放电路或软件的不可接受的复杂度。因此,在最好的情况下,可以从GOP跳过某些帧,这些帧并不为其他帧所依赖。以对于尺寸为12帧的GOP的2x特技播放速度为例,只能跳过最后6个P帧。在这种情况下,所显示的图像往往会有"跳动性",其中获得很短的正常速度时段,后面则是突然的时间跳跃。特别在更

被处理器执行时,其适于控制或者实施上述方法步骤。根据本发明处理加密的数据可以通过计算机程序(即通过软件)来实现,或者可以通过利用一个或多个专用电子优化电路(即用硬件)来实现,或者可以按照混合的形式(即通过软件组件和硬件组件)来实现。本发明的特征特别具有这样的优点,即从再现加密的数据流的第一再现模式(例如正常播放模式)切换到第二再现模式(例如特技播放模式)是按照一种非常高效的方式实现的,并且不会显著降低再现的数据的质量。为了实现这一点,确定第一再现模式下的当前再现位置,并且根据关于该位置的知识来调节用于在第二再现模式下开始再现的起始位置。在用于被划分成多个相继片段的加密的数据流的再现系统的一种特定情况中,在可以实际再现对应的数据之前,必须对每个片段进行解密。由于为随后的片段提供解密数据可能会花费一些时间,因此在确定应当在新的第二再现模式下开始再现的位置时应当考虑到在当前再现的片段内的当前再现位置。一般来说,可以有利地根据本发明来选择在从第一再现模式(例如正常再现模式)切换到第二再现模式(例如特技播放再现模式)时的跳跃目标,或者甚至可以通过考虑到在当前回放的片段内的当前再现位置来对其进行优化。例如,与接收用于对加密的数据的后续片段进行解密的解密数据(比如控制字)所需要的时间相比,重放当前再现的片段到末尾的剩余时间是判定何时是从第一再现模式切换到第二再现模式的良好时间的适当标准。在从正常播放到特技播放的过渡中,可以计算最早可能的过渡时间,其中到切换时刻的剩余时间仍然足以对后续再现的数据进行解码。根据本发明的一个示例性实施例,提供一种用于在数字视频系统内的正常播放与特技播放之间进行切换时优化跳跃目标的方法。该方法可以在MPEG2标准的框架下实现。可能需要连续的控制字来解密视频片段,所述控制字可以按照多个单元来提供。当在正常播放与特技播放之间进行切换时,可以确定当前位置,并且可以确定基于特技播放速度的用于特技播放处理的起始位置,所述特技播放速度可以由

技播放发生器3001中有附加的解密器。可以通过在相同的相对时刻使用相同的ECM来自动同步两个解密器。对于从正常播放切换到特技播放,可以反转接收器1402与特技播放发生器3001的动作,这是因为对特技播放流的解密现在发生在接收器1402中。此外,可以明显看出存在用于特技播放和正常播放的公共解密器(在接收器1402中),并且在特技播放发生器3001中可能有用于特技播放的附加的同步的解密器。这种配置与上面描述的快速切换情况完全相同。此外,对跳跃目标的优化在这里也是有效的。因此,可以参照本说明书的相应的在前部分。用于混合流的切换方法与这里描述的完全相同。参照图31,将继续正常播放1501,直到到达适当的切换点。随后开始特技播放处理。该特技播放"02可以是快进模式2600或者快退模式2601。在快进模式2600的情况下,将在时间点3102处发送ECMB(流类型I)或ECMC(流类型II)。在快退模式2601的情况下,将在时间点3103处发送ECMA。相应的所允许的起始区域用附图标记3100和3101表示。如图31所示,从正常播放切换到特技播放可以是如下:如果必要的话,继续正常播放1501,直到到达一个有效切换点;随后立即开始特技播放处理。从当前周期的开头(前向)或末尾(后向)或者至少从所允许的起始区域内的起始位置读取第一个特技播放块;特技播放发生器假设刚刚进入当前周期,并且相应地发送ECM。下面将参照图32描述根据本发明的一个示例性实施例的用于在密码系统中处理加密的数据流3201的设备3200。从图32可以看出,包括多个片段3202的加密的数据流3201被提供到解密单元3203的输入端。每个片段3202包括报头单元1002和有效载荷单元1005。控制字3204被提供到解密器3203,其允许对各片段3202的加密的部分进行解密。因此,在解密器3203的输出端提供解密的数据流。此外,提供用户接口3205,用户可以通过该用户接口向系统3200提供控制命令,以用来在正常再现模式或特技播放模式下选择性地处理数据。通过这些控制命令,在第一开关位置(见图32)与第二开关

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