专利名称：视频处理设备和方法
技术领域：
本发明涉及视频处理设备和方法，更具体地说，涉及能够以高可靠度对只有授权用户可以观看的视频的访问权进行处理的视频处理设备和方法。
背景技术：
诸如顶置盒、电视之类的视频处理设备从广播站接收象无线电TV广播信号、有线TV广播信号之类的包含视频的视频信号，或者从诸如录像机(VCR)和数字多功能盘(DVD)播放机之类的各种视频设备接收视频信号。视频处理设备对所接收的或者输入的视频信号进行适当的视频处理，然后输出处理过的视频。特别是，诸如有线顶置盒和有线就绪电视(cable-ready television)之类的视频处理设备可以接收和适当处理有线TV广播信号。
用多服务操作器(MSO)和有线显示头端(之后称为头端)来配置广播有线TV信号的有线TV系统。MSO提供各种有线TV服务，包括用于视频和音频的多媒体服务以及用于数据信息的数据服务。头端从MSO接收有线TV信号，处理和分发所接收的信号。当通过为了与MSO进行数据通信时，头端接收到来的服务信号并且将它们转发到具有本地有线基础设施的有线网络。
有线顶置盒或者有线就绪TV通过有线网络从头端接收有线TV服务信号，并且对所接收的信号进行适当的处理以提供服务给用户。连接到有线顶置盒或者有线就绪TV的TV输出视频或者音频，或者根据所处理的信号将数据服务提供给用户。
在这种有线TV广播系统中，只有授权用户才能够访问所提供的服务之中的特定服务。将这种访问控制称为条件访问(CA)。一种CA实施方案是结合所谓的部署点(POD)模块的CA处理设备来操作有线顶置盒或者有线就绪TV。例如，根据OPENCALBETM规范，可以将CABLECARDTM安装在有线顶置盒或者有线就绪TV中做POD模块来访问CA。POD模块选择性地对已经在有线顶置盒或者有线就绪TV处接收到的加密过的或者加扰过的视频信号进行解密或者解扰。在后面将POD称为“有线卡”，而相对于有线卡将有线顶置盒或者有线就绪TV称为“主机”。
图1示出了在传统主机和有线卡之间的CA操作。当用户在主机处选择扰码过的频道时，主机在操作S1将用于询问关于CA的信息的消息ca_info_inq发送给有线卡。响应于该消息，有线卡在操作S2将其持有的与CA有关的信息ca_info发送给主机。由于可以在例如将有线卡最初安装到主机上的时候来执行这种过程，所以将其称为初始化。信息ca_info包括作为CA系统的识别符的CA_system_ID。
随后，主机在操作S3从头端接收有线TV广播信号，并且将包括与当前频道相关的用户的访问权信息的CA节目图表CA PMT以及用于询问关于用户的访问权的消息ca_pmt_cmd_id发送给POD。与当前频道相关的用户的访问权信息可以例如是CA描述符。在操作S4，有线卡用消息ca_pmt_reply对主机进行回答，该消息指示用户对于当前频道的访问权信息。此时，有线卡根据所接收的CA描述符，确定是否授权用户访问当前频道。指示是否授权用户访问当前频道的消息ca_pmt_reply包含信息CA_enable，该信息指示当前频道是否是解扰过的频道。响应于该消息，主机在操作S5将指示随后动作的消息ca_pmt_cmd_id发送到有线卡。
但是，主机可以从头端接收不适当的CA描述符或者多个CA描述符，CA描述符是用于确定是否授权用户访问当前频道的判据。图2示出了在这种情况中的传统主机和有线卡的操作。
如果用户在操作S11在主机处选择加扰过的频道，则主机在操作S12从头端接收不适当的CA描述符或者多个CA描述符。主机在操作S13使用不适当的CA描述符或者多个CA描述符产生CA PMT消息，并且在操作S14发送所产生的CA PMT消息给有线卡。由于所发送的CP描述符是不适当的或者有多个，所以有线卡确定不授权用户访问当前频道。然后，有线卡在步骤S15用指示该确定结果的消息来对主机进行响应。因为其确定不授权用户访问当前频道，所以主机不能解码当前频道，因此在操作S16不显示视频。
如上所述，在主机发送不适当的CA描述符或者多个CA描述符给有线卡的情况中，现有技术具有这样的缺点即使授权用户访问当前频道，用户也不能观看当前频道。
发明内容
因此，本发明的实施方式的一个方面是提供处理设备和方法，用于以高可靠度处理对于仅仅准予给授权用户的视频的访问权。
本发明的实施方式的其他方面将部分通过下面的描述进行陈述，部分通过这些描述变得显而易见，或者通过实施本发明而习得。
可以通过提供视频处理设备来实现本发明的实施方式的上述和/或其他方面，该视频处理设备包括信号接收器，用于接收包括发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；信息提取器，用于从所接收到的视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；加密处理器，用于根据所提取的解密信息来对加密的视频信号进行解密；访问权信息存储单元，用于存储接收端的访问权信息；和控制器，如果确定发送端的访问权信息与在访问权信息存储单元中所存储的接收端的访问权信息匹配，则该控制器将所提取的解密信息发送到加密处理器。
根据本发明的实施方式的一个方面，控制器从加密处理器对接收端的访问权信息进行接收，并且将所接收的访问权信息存储在访问权信息存储单元中。
可以通过提供连接到加密处理设备的视频处理设备来实现本发明的实施方式的上述方面和/或其他方面，该加密处理设备存储接收端的访问权信息并且根据解密信息对加密视频信号进行解密，所述视频处理设备包括信号接收器，用于接收包括发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；信息提取器，用于从所接收到的视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；以及控制器，用于从加密处理设备对接收端的访问权信息进行接收，并且如果确定由信息提取器所提取的发送端的访问权信息与在加密处理设备中所存储的接收端的访问权信息匹配，则该处理器将解密信息发送到加密处理设备。
可以通过提供用于视频处理设备的视频处理方法来实现本发明的实施方式的上述和/或其他方面，该视频处理设备具有用于存储接收端的访问权信息的访问权信息存储单元，所述方法包括接收包含发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；从该视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；确定发送端的访问权信息是否匹配于接收端的访问权信息；以及如果确定发送端的访问权信息于接收端的访问权信息匹配，则根据所提取的解密信息来对加密过的视频信号进行解密。
可以通过提供用于连接到加密处理装置的视频处理设备的视频处理方法来实现本发明的实施方式的上述和/或其他方面，所述加密处理设备存储接收端的访问权信息并且根据解密信息对加密的视频信号进行解密，所述方法包括接收包括发送端的访问权信息和解密信息的加密过的视频信号；从该视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；从加密处理设备对接收端的访问权信息进行接收；确定发送端的访问权信息是否与接收端的访问权信息匹配；如果确定发送端的访问权信息与接收端的访问权信息匹配，则将所提取的解密信息发送到加密处理设备。
可以通过提供用于对从发送器接收的加密过的视频信号进行解密的视频处理系统来实现本发明的实施方式的上述和/或其他方面，该视频处理系统包括主机设备，其包括处理器和存储器，并且接收用于加密过的视频信号的条件访问(CA)系统的识别符(CA_System_ID)；以及部署点(POD)装置，其中POD装置发送用于该POD装置的CA_System_ID的识别符给主机，其中主机确定用于加密的视频的CA_System_ID是否匹配于用于POD装置的CA_System_ID，并且如果确定匹配则发送信息给POD装置以允许对视频信号进行解密。
根据本发明的实施方式的一个方面，主机装置响应于将POD装置安装在主机装置中，请求POD装置发送用于POD装置的CA_System_ID给主机装置。
根据本发明的实施方式的一个方面，在有线电视系统中部署主机装置，而发送器是有线电视系统的头端。
可以通过用于对从发送器接收来的加密过的视频信号进行解密的主机装置来实现本发明的实施方式的上述和/或其他方面，所述主机装置包括调谐器，用于从发送站接收加密的视频信号，其中响应于部署点装置的初始化将来自POD装置的条件访问信息存储在存储器中；以及连接到所述存储器的处理器，其中响应于从发送站接收用于控制对视频信号的访问的CA信息，处理器确定所接收的CA信息是否与存储器中所存储的CA信息匹配，而且如果确定匹配则主机设备发送消息给POD设备以允许对加密过的视频进行解密。
根据本发明的实施方式的一个方面，调谐器通过调谐到承载视频信号的频率从有线电视系统的头端接收加密过的视频信号。
可以通过提供用于对从发送器接收来的加密过的视频信号进行解密的方法来实现本发明的实施方式的上述和/或其他方面，该方法包括在主机装置处接收部署点装置的条件访问系统的识别符(CA_System_ID)；连接到存储单元的主机设备将所接收的CA_System_ID存储在存储单元中，确定用于加密过的视频信号的CA_System_ID是否与存储器中所存储的CA_System_ID匹配；如果确定用于视频信号的CA_Syste_ID与在存储器中所存储的CA_System_ID匹配，则将加密过的视频信号进行解密。
根据本发明的实施方式的一个方面，POD装置响应于初始化动作，发送用于POD装置的CA_System_ID给主机设备。
根据本发明的实施方式的一个方面，初始化动作是由主机设备响应于将POD装置安装在主机设备中而发送请求到POD装置。
根据本发明的实施方式的一个方面，由主机设备来执行所述确定用于视频信号的CA_System_ID是否与存储器中所存储的CA_System_D匹配。
根据本发明的实施方式的一个方面，将主机设备部署在有线电视系统中，而发送器是有线电视系统的头端。
应该理解上面的概括描述和下面的详细描述都是示例性和说明性的，只试图提供对所要求保护的本发明的实施方式的进一步解释。
结合附图通过下面对示例实施方式的描述，本发明的实施方式的上述和/或其他方面和优点将变得显而易见，其中图1示出了传统主机和有线卡的CA操作的示意图；图2示出了解释传统主机和有线卡进行操作以处理不适当的CA描述符的流程图；图3示出了根据本发明的示例实施方式的视频处理设备的框图；和图4示出了根据本发明的示例实施方式的用于处理与CA有关的信息的主机和有线卡的操作的流程图。
具体实施例方式
现在将详细参照本发明的实施方式，其例子在附图中示出，在所有附图中类似的附图标记表示类似的部件。下面描述这些实施方式以通过参照附图来解释本发明的各种实施方式。
图3示出了根据本发明实施方式的视频处理设备100的框图。视频处理设备100于通过有线网络(未示出)从头端(未示出)接收来的射频(RF)信号中提取由有线TV服务提供的信号。视频处理设备100根据所提取的信号处理包括视频和音频的多媒体数据，并且输出处理过的视频和音频。
如图3中所示，视频处理设备100包括视频调谐器101、转发数据频道(FDC)调谐器102、返回频道发送器103、国家电视标准协会(NTSC)解调器(DEMOD)104、正交调幅(QAM)解调器(DEMOD)105、带外(OOB)解调器(DEMOD)106、OOB调制器(MOD)107、复制保护器(CP)108、条件访问(CA)系统109、OOB处理器110、运动图像专家组(MPEG)部分滤波器111、解多路复用器(DEMUX)和解码器(DECODE)单元112、中央处理单元(CPU)113、存储器114、多媒体处理器115和输出器116。
可以通过连接有线顶置盒或者有线就绪TV和诸如CABLECARDTM之类的POD来实现视频处理设备100。在这种情况中，可以使用POD来实现CP 108、CA系统109和OOB处理器110，而使用有线顶置盒或者有线就绪TV来实现其他部件。在本发明的示例实施方式中，CP 108、CA系统109和OOB处理器110是加密处理器的例子。下面，将POD称为有线卡120，而将有线顶置盒或者有线就绪TV相对于有线卡120称为主机。
视频调谐器101调谐到并且接收通过有线网络从头端发送来的RF信号中的预设频率的信号。视频调谐器101在与用于MSO提供来的多媒体服务的信号(例如，具有频率范围54MHz到864MHz的信号)对应的前向应用传输(FAT)频道的频率处接收和输出信号。NTSC DEMOD 104负责对从视频调谐器101中输出的信号中的模拟频道信号进行解调。QAM DEMOD 105负责对从视频调谐器101输出的信号中的数字频道信号进行处理，具体地说，使用64-QAM和256-QAM来对信号进行解调。MPEG部分滤波器111对于由QAM DEMOD 105所解调的MPEG-2传输流执行部分滤波，而且提供所提取的数据给CPU 113。
FDC调谐器102通过调谐到介于70MHz到130MHz之间的频率通过OOBFDC频道接收承载OOB消息的信号。在本发明的示例实施方式中，OOB消息是从MSO发送到主机的控制和信息消息。OOB消息包括用于控制对有线TV服务的访问的CA消息、系统信息(SI)消息、电子节目指南(EPG)消息、紧急警告系统(EAS)消息等。OOB DEMOD 106通过接收和解调从FDC调谐器102输出的信号来输出OOB消息。为了解调OOB消息，OOB DEMOD 106执行四相移键控(QPSK)解调。
OOB处理器110从OOB DEMOD 106接收OOB消息，根据特定的协议对OOB消息进行解密和处理。CA系统109被提供有来自QAM DEMOD 105的多媒体数据并且对用于多媒体数据的访问权进行处理。根据本发明的示例实施方式，CA系统109持有作为用于CA处理的参考信息的与CA相关的信息ca_info。与CA相关的信息ca_info是CA系统109识别符CA_system_ID。替代地，与CA相关的信息ca_info可以是有线卡120的制造商ID。与CA相关的信息ca_info是用于接收端的访问权信息的非限制性的例子。CP 108执行处理来防止对多媒体数据进行非授权复制。
DEMUX和DECODE单元112将从CA系统109输入的多媒体数据多路复用为视频、音频和数据，并且将视频、音频和数据进行解码。多媒体处理器115对于从NTST DEMOD 104和DEMUX和DECODE单元112输入的视频、音频和数据，执行NTSC编码、图形处理、垂直空白间隔(VBI)数据插入、AC-3解码、图像处理等。输出器116以诸如RCA、DVI/HDMI、S-VHS、S/PDIF等之类的各种视频和音频格式输出已经由多媒体处理器115处理过的信息。
当通过反相数据频道(RDC)将上流信息从主机发送到头端时，OOB MOD107和返回频道发送器103调制和传送从OOB处理器110接收来的数据。
CPU 113控制主机的总体操作，并且通过与CA系统109进行通信检查在从头端接收来的CA描述符中的错误，从而能够以高可靠度执行CA处理，这将参照图4进行详细描述。图4示出了根据本发明的示例实施方式的主机和有线卡的操作的流程图。
在初始化时，在将有线卡120安装在主机之中的情况下，在操作S110，如果主机的CPU 113请求来自主机卡120的CA系统109的与CA有关的信息，则CA系统109发送与CA有关的信息ca_info给CPU 113。CPU 113在操作S 120将所接收的与CA有关的信息ca_info存储在存储器114中。
当用户在操作S130选择了主机上的扰码频道时，视频调谐器101在操作S140从头端接收视频信号，该视频信号包括作为用于确定是否授权用户访问当前频道的判据的CA描述符。在本发明的示例实施方式中，由主机额外接收的视频信号包含作为CA系统109的识别符的CA_system_ID。所接收的视频信号可以包括不适当的CA描述符或者多个CA描述符。例如，在接收到两个CA描述符的情况中，和存在与两个CA描述符对应的两个CA_system_ID的情况中如果所接收到的CA描述符的CA_system_ID之一与在主机的存储器114中所存储的CA_system_ID相同而另外的一个与所存储的识别符不同，则已经接收到了不适当的CA描述符。在本发明的示例实施方式中，CA描述符时解密信息的非限制性例子，而作为CA系统的识别符的并且附连到视频信号的CA_system_ID时发送端的访问权信息的非限制性例子。
MPEG部分滤波器111通过对于所接收的MPEG-2传输流执行部分滤波来提取指示CA描述符和CA_system_ID的PMT数据，并且提供所提取的PMT数据给CPU 113。CPU 113在操作S150根据所接收的PMT数据来检查所接收的CA_system_ID是否与存储器114中所存储的CA_system_ID匹配。如果两个CA_system_ID不匹配，则CPU 113在操作S160忽略对应的CA描述符。
如果两个CA_system_ID匹配，则CPU 113在操作S170根据PMT数据产生CA PMT消息，而且在操作S180提供所产生的CA PMT消息给有线卡120的CA系统109。有线卡120的CA系统109根据所接收到的CA描述符来确定是否授权用户来访问当前频道，而且在操作S190对带有指示确定的结果的消息的主机进行响应。通过这样的操作，CA系统109将加扰的多媒体数据进行解扰并且提供解扰的数据给DEMUX和DECODE单元112。DEMUX和DECODE单元112在操作S200通过将所接收的多媒体数据正常地进行解码来允许将视频进行显示。
CPU 113可以通过执行特定的计算机程序来执行其上述功能。在这种情况中，将这些计算机程序存储在诸如闪存的存储器中。
可以使用与上述这些实施方式不同其他替代实施方式。例如，虽然在这里将视频处理设备描述为主机和有线卡的组合，但是本发明并不限于这种结构，这是因为可以仅使用其中具有有线卡的主机来实现视频处理设备。在这种情况中，视频处理设备可以在其部件中不包括CP 108、CA系统109和OOB处理器110。
如上所述，视频处理设备和方法能够以高可靠度相对于只准予给授权用户的视频处理访问权。
虽然已经示出和描述了本发明的几个示例实施方式，但是本领域的普通技术人员应该理解在不偏离由所附权利要求及其等效物所定义的本发明的范围、原理和精神的情况下，可以对这些实施方式进行修改。
权利要求
1.一种视频处理设备，包括信号接收器，用于接收包含发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；信息提取器，用于从所接收的视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；加密处理器，用于根据所提取的解密信息来对加密视频信号进行解密；访问权信息存储单元，用于存储接收端的访问权信息；和控制器，如果确定发送端的访问权信息与在访问权信息存储单元中所存储的接收端的访问权信息匹配，则该控制器将所提取的解密信息发送到加密处理器。
2.根据权利要求1所述的视频处理设备，其中控制器从加密处理器对接收端的访问权信息进行接收，并且将所接收的访问权信息存储在访问权信息存储单元中。
3.一种连接到加密处理设备的视频处理设备，该加密处理设备存储接收端的访问权信息并且根据解密信息对加密的视频信号进行解密，所述视频处理设备包括信号接收器，用于接收包含发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；信息提取器，用于从所接收的视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；以及控制器，用于从加密处理设备对接收端的访问权信息进行接收，并且如果确定由信息提取器所提取的发送端的访问权信息与在加密处理设备中所存储的接收端的访问权信息匹配，则该处理器将解密信息发送到加密处理设备。
4.一种视频处理设备的视频处理方法，该视频处理设备具有用于存储接收端的访问权信息的访问权信息存储单元，所述方法包括接收包含发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；从该视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；确定发送端的访问权信息是否匹配于接收端的访问权信息；以及如果确定发送端的访问权信息与接收端的访问权信息匹配，则根据所提取的解密信息来对加密视频信号进行解密。
5.一种用于连接到加密处理设备的视频处理设备的视频处理方法，所述加密处理设备存储接收端的访问权信息并且根据解密信息对加密视频信号进行解密，所述方法包括接收包括发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；从该视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；从加密处理设备对接收端的访问权信息进行接收；确定发送端的访问权信息是否与接收端的访问权信息匹配；和如果确定发送端的访问权信息与接收端的访问权信息匹配，则将所提取的解密信息发送到加密处理设备。
6.一种用于对从发送器接收的加密过的视频信号进行解密的视频处理系统，该视频处理系统包括主机设备，其包括处理器和存储器，并且接收用于加密视频信号的条件访问(CA)系统的识别符(CA_System_ID)；以及部署点(POD)设备，其中POD设备发送用于该POD设备的识别符CA_System_ID给主机，其中主机确定用于加密视频的CA_System_ID是否匹配于用于POD设备的CA_System_ID，并且如果确定匹配则发送信息给POD设备以允许对视频信号进行解密。
7.根据权利要求6所述的视频处理系统，其中主机设备响应于将POD设备安装在主机设备中，请求POD设备发送用于POD设备的CA_System_ID给主机设备。
8.根据权利要求6所述的视频处理系统，其中在有线电视系统中部署主机设备，而发送器是有线电视系统的头端。
9.一种用于对从发送器接收来的加密视频信号进行解密的主机设备，所述主机设备包括调谐器，用于从发送站接收加密的视频信号；存储器，其中响应于部署点(POD)设备的初始化将来自POD设备的条件访问(CA)信息存储在存储器中；以及连接到所述存储器的处理器，其中响应于从发送站接收用于控制对视频信号的访问的CA信息，处理器确定所接收到的CA信息是否与存储器中所存储的CA信息匹配，而且如果确定匹配则主机设备发送消息给POD设备以允许对加密过的视频进行解密。
10.根据权利要求9所述的主机设备，其中调谐器通过调谐到承载视频信号的频率来从有线电视系统的头端接收加密过的视频信号。
11.一种用于对从发送器接收来的加密过的视频信号进行解密的方法，该方法包括在主机设备中接收部署点(POD)设备的条件访问(CA)系统的识别符(CA_System_ID)，主机设备连接到存储单元；将所接收到的CA_System_ID存储在存储单元中；确定用于加密过的视频信号的CA_System_ID是否与存储器中所存储的CA_System_ID匹配；如果确定用于视频信号的CA_System_ID与在存储器中所存储的CA_System_ID匹配，则将加密视频信号进行解密。
12.根据权利要求11所述的方法，其中POD设备响应于初始化动作，发送用于POD设备的CA_System_ID给主机设备。
13.根据权利要求12所述的方法，其中初始化动作是由主机设备响应于将POD设备安装在主机设备中而发送到POD设备的请求。
14.根据权利要求13所述的方法，其中由主机设备来执行所述确定用于视频信号的CA_System_ID是否与存储器中所存储的CA_System_ID匹配。
15.根据权利要求14所述的方法，其中将主机设备部署在有线电视系统中，而发送器是有线电视系统的头端。
全文摘要
一种视频处理设备，包括信号接收器，用于接收包括发送端的访问权信息和解密信息的加密视频信号；信息提取器，用于从所接收的视频信号中提取发送端的访问权信息和解密信息；加密处理器，用于根据所提取的解密信息来对加密视频信号进行解密；访问权信息存储单元，用于存储接收端的访问权信息；和控制器，如果确定发送端的访问权信息与在访问权信息存储单元中所存储的接收端的访问权信息匹配，则该控制器将所提取的解密信息发送到加密处理器。因此，本发明提供视频处理设备和方法用于以高可靠度对于近准予给授权用户的视频处理访问权。
文档编号H04N7/167GK1933591SQ20061015154
公开日2007年3月21日 申请日期2006年9月11日 优先权日2005年9月15日
发明者金到映, 姜恩憬, 李斗熙 申请人:三星电子株式会社