专利名称：数字电视节目播放的系统和方法
技术领域：
本发明涉及一种数字电视节目播放的系统和方法，特别是一种面向移动终端，并且可以在数字电视广播时实现对数字电视节目计费、加密以及保护的系统和方法，属于移动通信技术领域。
背景技术：
数字电视技术是指在电视节目的采集、制作、编辑、播出、传输、接收的全过程中都采用数字技术进行处理。目前用于数字节目制作的设备主要有数字摄像机和数字照相机、计算机、数字编辑机、数字字幕机等；用于数字信号处理的技术有数字信号处理、压缩、解压、缩放技术等；数字电视节目的传输方式包括地面广播传输、有线电视(或光缆)传输、卫星广播(DSS)及宽带综合业务网(ISDN)、DVD等。用于接收显示的设备有阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器、等离子体显示器、投影显示(包括前投、背投)等。
为了实现按频道收费、按节目收费、按收视次数收费的目的，数字电视广播通常采用有条件接收(CA)技术；即利用数字化技术对节目进行处理后，利用有条件接收系统对电视节目的数据流进行加密处理，并辅助以加密控制信息。这样就可以按用户的付费情况来分别设置用户的收看权限，利用用户机顶盒内放置的智能卡来实现收看付费电视的功能。同时也使非法用户、不付费用户不能收看到收费电视，保证了电视节目制作商和合法用户的权益不受侵害。
为了防止数字电视节目的内容被不受限制地使用，可以在授权用户使用时，定义出其对内容的使用方式，并对使用时间或次数进行限制，可以采用数字版权管理(DRM)技术，即对数字产品的分发、传输和使用等各个环节进行控制，使得数字产品只能由被授权使用的人，按照授权的方式，在授权使用的期限内使用。DRM客户端代理软件严格遵循这些限制的方式和条件来管理被保护的数字电视节目内容。
为了防止数字电视节目内容被任意分发，可以采用下述的两种方法一是让用户无法直接获得被保护的数字电视节目内容，即将数字电视节目内容放在用户终端设备受保护的存储区，该存储区只能由特殊的软件(DRM客户端代理软件)才能访问被保护的数字电视节目内容。另外一种方法是将数字电视节目内容加密后保存，密码单独存放，并且使其他软件无法访问；而当被授权使用的人合法使用上述的数字电视节目时，必须临时解密内容。
为了防止数字电视节目内容被任意修改，则可以禁止用户修改数字电视节目内容，同时还要禁止其复制数字电视节目内容。
现有的能够实现上述各项功能的数字电视技术，主要是面向电视机终端的数字电视技术。该技术的特点是数字电视节目播出方将数字电视节目广播信号发送给用户的电视机。这种电视机是数字接收机，或者是由数字电视机顶盒与模拟电视机组合而成。在这种情况下，电视机只能设置在固定不动的位置，或在安装在交通工具内。需要有电源供电，不能随身携带。
随着移动通信技术的发展，面向移动终端的数字电视技术应运而生。其实现方法有两种一是利用广播网络向具有接收数字电视广播信号的移动终端发送电视信号，使该移动终端能够实时接收到电视节目。由于广播网络向移动终端发送电视信号只是一种单向的过程，并不接收用户返回的信息，在这种方式下，提供数字电视节目的运营商无法向数字电视用户收费；另一方面，由于不能对发送的数字电视信号加密，所有具有数字电视信号接收能力的移动终端都可以接收到广播的数字电视节目；同时，电子节目单的发送也是一种单向的过程，由广播网络按照一定的规则发送，而不能把用户状态和需求纳入参考因素。
二是移动运营商利用无线上网技术，例如GPRS、CDMA，实现对数字电视信号的转播。事实上，这仍旧属于传统的流媒体技术范畴，不仅占用信道带宽，并且业务的服务质量在很大程度上受到信道条件的制约。比如名称为“CONTENT DATA SCHEDULING USING SCHEDULE DATA TRANSMITTED VIA AMOBILE COMMUNICATION NETWORK”的英国专利(GB2405297)披露了这样一种技术方案该技术可以支持用户通过移动终端收看数字电视。而内容提供商在网络流量的非峰值时期，例如在夜晚的时候，将电视节目下载到一存储设备中，然后再将电视节目数据传输到移动终端上，并对该数据“加锁”。在这种情况下，用户无法欣赏“加锁”之后的电视节目，除非内容提供商向手机发送“解锁”信号。该技术方案的效果是移动终端用户可以提前获得最新的电视节目，但只有收到“解锁”信号时才能收看。这样就可以防止用户提前收看电视。在这种方式下，可以实现手机电视的计费功能，并可保证电视内容不被恶意修改；但是上述的技术方案存在如下的缺陷1、该技术需要占用移动带宽，只能适用于2.5G或3G通信网络和移动终端；2、该技术受通信网络峰值和其它通信业务的影响，难以保证电视节目内容实时播放的效果。
因此，目前的基于移动终端的数字电视技术还不能同时满足下述条件1、防止数字电视节目的内容被不受限制地使用；2、防止数字电视节目内容被任意分发、复制和修改；3、确保实时收看数字电视节目的效果。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种数字电视节目的播放系统和方法，适用于移动终端用户收看实时的数字电视节目，而不占用过多的信道资源；也不受2G、3G等移动通信网络的限制。
本发明的另一目的是提供一种收看数字电视节目的播放系统和方法，适用于移动终端用户收看数字电视节目的同时，方便数字电视节目的计费和收费。
本发明的又一目的是提供一种数字电视节目的播放系统和方法，数字电视节目提供者基于该方法可以有效地防止数字电视节目的内容被不受限制地使用，防止数字电视节目内容被任意分发、复制和修改。
为实现上述目的，本发明提供了一种数字电视节目播放的系统，由数字电视播放系统和移动终端构成；所述数字电视播放系统由广播电视网络与内容制作系统相互连接构成，内容制作系统将数字电视节目数据发送给广播电视网络，并由所述广播电视网络将该电视节目数据处理为数字电视信号后播出；所述移动终端接收数字电视播放系统发送的数字电视信号，并对所述数字电视信号进行解码和播放；所述内容制作系统和广播电视网络之间还设有版权管理系统，所述版权管理系统用于对内容制作系统发送的数字电视节目数据进行加密并通过移动通信网络将密钥信息发送给移动终端，或者对移动通信网络发送的用户请求信息进行鉴权。
其中，所述版权管理系统与移动通信网络之间设有互动电视网关；所述互动电视网关分别同版权管理系统和移动通信网络通信；用于完成版权管理系统与移动通信网络之间通信协议的转换。
本发明还提供了一种基于上述系统的数字电视节目播放的方法，版权管理系统接收由内容制作系统发送的数字电视节目数据，对该数字电视节目数据进行加密后将加密的数字电视节目数据发送给广播电视网络，所述广播电视网络将所述的数字电视节目数据处理为数字电视信号后播出；当通过移动终端接收所述数字电视信号并播放电视节目时，执行如下步骤步骤1、移动终端向移动通信网络发送收看数字电视节目的请求，移动通信网络将所述的请求发送给版权管理系统；步骤2、所述版权管理系统根据所述的请求对所述的用户请求信息进行鉴权；
步骤3、如果通过鉴权，则版权管理系统将生成用于对数字电视节目数据进行解密的密钥信息，并将该密钥信息通过移动通信网络发送给移动终端；否则，通过移动通信网络通知移动终端鉴权失败；步骤4、所述移动终端接收到所述的密钥信息后，用该密钥信息对接收的数字电视信号进行解密，然后将解密后的数字电视节目进行解码、播放。
所述步骤1之前还包括电子节目单获取的步骤，具体为移动终端通过移动通信网络向内容制作系统发送电子节目单的获取请求；内容制作系统将电子节目单通过移动通信网络发送给移动终端。
所述步骤3中，所述版权管理系统生成密钥信息的步骤包括根据对数字电视节目数据进行加密处理的加密算法，生成密钥及版权规则数据，并将密钥及版权规则组合为密钥信息。
所述版权管理系统将所述的密钥信息发送给移动终端后，向所述移动通信网络的计费系统发送计费消息，所述计费系统根据计费规则进行计费。
根据上述技术方案可知，本发明区别于传统的无线上网方式，通过数字电视广播网络发送数字电视节目，不占用移动通信网络带宽，支持数字电视节目的实时播放，且不需要大容量存储设备，降低了成本；同时，采用鉴权与密钥，有效地防止了数字电视节目的内容被不受限制地使用，并可以通过移动通信网络实现了有效计费和电子节目单的互动发送。
以下通过附图和具体的实施例对本发明作进一步的详细说明。
图1为本发明实现移动通信终端收看数字电视节目的系统示意图；图2为本发明实现移动通信终端收看数字电视节目的流程图。
具体实施例方式
参见图1，是本发明的具体实施系统示意图，其中包括内容制作系统1，广播电视网络2，移动终端3；广播电视网络2和内容制作系统1共同构成数字电视播放系统，进一步的，该数字电视播放系统还包括版权管理系统4和互动电视网关5；数字电视播放系统通过移动通信网络6同移动终端3通信。
其中，移动终端3通过广播电视网络2实现加密的数字电视节目的接收。这一功能由内容制作系统1、版权管理系统4、广播电视网络2以及移动终端3实现。
内容制作系统1从内容源(图中未示)获取原始节目内容，并对原始节目内容进行编辑、排序，生成未加密的数字电视节目数据，同时生成对应的电子节目单。其中，内容制作系统1从内容源(图中未示)可以通过如下两种方式获取原始节目内容a、节目内容录制在磁带上，内容制作系统从磁带上读取节目；b、通过微波方式实时接收到信号。内容制作系统1将原始节目内容处理为数字电视节目数据并发送给广播电视网络。
版权管理系统4设于内容制作系统和广播电视网络之间，通过指定的加密算法对数字电视数据进行加密处理，生成密钥及版权规则数据。版权规则数据记载了用于控制移动终端利用密钥播放数字电视节目方式的参数，例如这些参数可以包含密钥使用的次数，用户收看的时间等；根据这些参数，移动终端可以对相关数字电视节目的播放进行相应的控制。
广播电视网络2将接收到的加密后的数字电视节目数据处理为数字电视信号，通过地面无线传输系统和/或卫星传输系统发送广播信号给移动终端3，该广播信号传输标准可以采用手持终端数字视频广播标准(DigitalVideo Broadcasting-Handheld，简称DVB-H)、卫星数字多媒体广播标准(Satellite Digital Multimedia Broadcasting，简称S-DMB)、地面数字多媒体广播标准(Terrestrial Digital MultimediaBroadcasting，简称T-DMB)或媒体单向前向链路标准(Media Forward LinkOnly，简称Media FLO)。
移动终端3通过移动通信网络实现加密数字电视节目的密钥信息的接收，这一功能由移动终端3、移动通信网络6、互动电视网关5以及版权管理系统4实现。
互动电视网关5分别同版权管理系统4和移动通信网络6通信，用于完成版权管理系统4与移动通信网络6之间通信协议的转换。所述互动电视网关5同版权管理系统4之间的通信协议采用TCP/IP协议，比如，基于XML的HTTP协议；所述互动电视网关4同移动通信网络6之间的通信协议可以采用HTTP协议、短信协议或彩信协议，由互动电视网关4根据确定的通信方式及路径对接收到的信息进行相应的协议匹配。例如，采用HTTP方式通信，则可能经过无线应用协议(Wireless Application Protocol，简称WAP)网关(图中未示)或者直接传送给移动终端，两种情况的匹配结果都是HTTP协议；经过WAP网关时，互动电视网关4同WAP网关之间的通信协议为HTTP协议，WAP网关同移动终端3之间的通信协议为WAP协议，所述WAP网关代理用户请求及服务器响应，完成WAP协议栈与Internent协议栈的转换。或者，互动电视网关可以采用短信方式，经过短信中心进行通信，则匹配结果为短信协议；或者，互动电视网关可以采用彩信方式，经过彩信中心进行通信，匹配结果为彩信协议。
本发明还提供了一种数字电视节目播放的方法，版权管理系统接收由内容制作系统发送的数字电视节目数据，对该数字电视节目数据进行加密后发送给广播电视网络，所述广播电视网络将所述的数字电视节目数据处理为数字电视信号后播出；当用户通过移动终端接收所述数字电视信号并收看电视节目时，参见图2，执行如下步骤步骤1、移动终端向移动通信网络发送收看数字电视节目的请求，移动通信网络将所述的请求发送给版权管理系统；步骤2、所述版权管理系统在用户数据库中根据所述的请求对所述的用户请求信息进行鉴权；鉴权内容包括用户订购关系、用户帐户、用户消费信息等；步骤3、如果通过鉴权，则版权管理系统将生成用于对数字电视节目数据进行解密的密钥信息并将该密钥信息通过移动通信网络发送给移动终端；否则，通过移动通信网络通知移动终端鉴权失败；步骤4、移动终端接收到所述的密钥后，用该密钥对接收的数字电视信号进行解密；然后将解密后的电视节目进行解码、播放。
其中，实现步骤1的具体步骤是步骤101、移动终端对广播电视网络中的节目进行选择；步骤102、移动终端向移动通信网络发送收看所选数字电视节目的请求；步骤103、移动通信网络将所述的请求通过互动电视网关发送给版权管理系统。
其中，在步骤103中，移动通信网络通过HTTP协议、短信协议或者彩信协议向互动电视网关发送收看所选数字电视节目的请求；互动电视网关通过TCP/IP协议向版权管理系统发送收看所选数字电视节目的请求。
实现步骤3的具体步骤是步骤301、鉴权通过，执行步骤302；否则，执行步骤304；步骤302、版权管理系统根据对数字电视节目数据进行加密处理的加密算法，生成密钥及版权规则数据，并将密钥及版权规则组合为密钥信息。
步骤303、版权管理系统将密钥信息发送给互动电视网关；步骤304、版权管理系统将鉴权失败信息发送给互动电视网关；步骤305、互动电视网关根据确定的通信方式及路径对接收到的信息进行相应的协议匹配(比如，HTTP协议，短信协议或者彩信协议)；步骤306、互动电视网关将匹配后的数据信息通过相应的路径(比如，WAP网关，短信中心或者彩信中心)发送给移动终端。
其中，在步骤303和304中，版权管理系统通过TCP/IP协议将密钥信息或者鉴权失败信息发送给互动电视网关；在步骤306中，互动电视网关同移动通信网络之间的通信协议采用HTTP协议、短信协议或彩信协议。
另外，在步骤303所述版权管理系统将所述的密钥信息发送给移动终端后，向所述移动通信网络的计费系统发送计费消息，所述计费系统根据计费规则进行计费。
在步骤1之前还有电子节目单获取的步骤，以利于用户进行当前数字电视节目的选择，具体为移动终端通过移动通信网络向内容制作系统发送电子节目单的获取请求；内容制作系统将电子节目单通过移动通信网络发送给移动终端。在本实施例中，可以采用如下步骤a、移动终端通过移动通信网络向互动电视网关发送电子节目单的获取请求；b、互动电视网关同内容制作系统通信，向内容制作系统发送请求并获取电子节目单；c、互动电视网关将电子节目单通过移动通信网络发送给移动终端。
在此过程中，互动电视网关可以通过WAP网关、短信中心、彩信中心或者直接与移动终端通信，进行电子节目单的发送。
另外，本发明中移动终端还可以采用同获取电子节目单类似的方案实现同数字电视节目实时互动，通过移动通信网络参与节目问答，并由版权管理系统进行计费。
最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种数字电视节目播放的系统，由数字电视播放系统和移动终端构成；所述数字电视播放系统由广播电视网络与内容制作系统相互连接构成，内容制作系统将数字电视节目数据发送给广播电视网络，并由所述广播电视网络将该电视节目数据处理为数字电视信号后播出；所述移动终端接收数字电视播放系统发送的数字电视信号，并对所述数字电视信号进行解码和播放；其特征在于所述内容制作系统和广播电视网络之间还设有版权管理系统，所述版权管理系统用于对内容制作系统发送的数字电视节目数据进行加密并通过移动通信网络将密钥信息发送给移动终端，或者对移动通信网络发送的用户请求信息进行鉴权。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述版权管理系统与移动通信网络之间设有互动电视网关；所述互动电视网关分别同版权管理系统和移动通信网络通信，用于完成版权管理系统与移动通信网络之间通信协议的转换。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述互动电视网关同版权管理系统之间的通信协议采用TCP/IP协议。
4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于所述互动电视网关同移动通信网络之间的通信协议采用HTTP协议、短信协议或彩信协议。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于所述的广播电视网络将所述的数字电视信号通过地面无线传输系统和/或卫星传输系统播出。
6.根据权利要求1或5所述的系统，其特征在于所述数字电视信号传输标准采用DVB-H标准、S-DMB标准、T-DMB标准或Media FLO标准播出。
7.一种数字电视节目播放的方法，其特征在于版权管理系统接收由内容制作系统发送的数字电视节目数据，对该数字电视节目数据进行加密后将加密的数字电视节目数据发送给广播电视网络，所述广播电视网络将所述的数字电视节目数据处理为数字电视信号后播出；当通过移动终端接收所述数字电视信号并播放电视节目时，执行以下步骤步骤1、移动终端向移动通信网络发送收看数字电视节目的请求，移动通信网络将所述的请求发送给版权管理系统；步骤2、所述版权管理系统根据所述的请求对用户请求信息进行鉴权；步骤3、如果通过鉴权，则版权管理系统将生成用于对数字电视节目数据进行解密的密钥信息，并将该密钥信息通过移动通信网络发送给移动终端；否则，通过移动通信网络通知移动终端鉴权失败；步骤4、所述移动终端接收到所述的密钥信息后，用该密钥信息对接收的数字电视信号进行解密，然后将解密后的数字电视节目数据进行解码、播放。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于步骤3中，所述版权管理系统生成密钥信息的步骤包括根据对数字电视节目数据进行加密处理的加密算法，生成密钥及版权规则数据，并将密钥及版权规则组合为密钥信息。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于步骤3中，所述版权管理系统将密钥信息发送给互动电视网关，互动电视网关根据确定的通信方式及路径对接收到的信息进行相应的协议匹配，将匹配后的数据信息发送给移动终端。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述互动电视网关同版权管理系统之间的通信协议采用TCP/IP协议。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述互动电视网关同移动通信网络之间的通信协议采用HTTP协议、短信协议或彩信协议。
12.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述步骤1之前还包括移动终端通过移动通信网络向内容制作系统发送电子节目单的获取请求；内容制作系统将电子节目单通过移动通信网络发送给移动终端。
13.根据权利要求7所述的方法，其特征在于所述版权管理系统将所述的密钥信息发送给移动终端后，向所述移动通信网络的计费系统发送计费消息，所述计费系统根据计费规则进行计费。
14.根据权利要求8所述的方法，其特征在于所述的版权规则数据用于控制所述移动终端利用所述密钥播放所述数字电视节目的方式。
全文摘要
本发明公开了一种数字电视节目播放的系统和方法，该系统由数字电视播放系统和移动终端构成；数字电视播放系统由广播电视网络与内容制作系统相互连接构成，内容制作系统将数字电视节目数据发送给广播电视网络播出；移动终端接收数字电视信号进行解码和播放。内容制作系统和广播电视网络之间还设有版权管理系统。版权管理系统对内容制作系统发送的数字电视节目数据进行加密并通过移动通信网络将密钥发送给移动终端，或对移动通信网络发送的用户信息进行鉴权。本发明通过数字电视广播网络发送数字电视节目，在不占用移动带宽的情况下，支持数字电视节目的实时播放；同时，有效地防止了数字电视节目内容被不受限制地使用，并实现计费。
文档编号H04N7/173GK1867066SQ20051007087
公开日2006年11月22日 申请日期2005年5月20日 优先权日2005年5月20日
发明者张慧媛, 段翔, 常嘉岳, 颜红燕, 闫志刚 申请人:中国移动通信集团公司