CN108650549A - 数字电视数据管理方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明属于数字电视领域，具体是数字电视数据管理方法及***，数字电视数据管理方法，数字电视数据管理方法，包括以下操作步骤：接收数据流，将数据流分割为多个数据包，根据数据包的时间序列生成数据包密钥，根据所述密钥对数据包加密，根据时间序号对数据包密钥添加标记，所述标记为不对数据包密钥内容进行编码的标记，根据收到的指令分离数据包密钥与标记，使用与标记分离后的数据包密钥进行数据解扰；数字电视数据管理***，包括接收模块，数据流处理模块，加密模块，拆解模块，认证模块，播放模块。通过鉴于流媒体数据自身固有的时间稳序特性，利用流数据的时间序列快速检索密钥信息，增加数据传输效率，通过这样增加播放终端的观影效果。

Description

数字电视数据管理方法及***
技术领域
本发明属于数字电视领域，具体是数字电视数据管理方法及***。
背景技术
数字电视是电视技术从黑白电视向彩色电视发展后的第三代电视，数字电视与移动通信、因特网一起构成三大信息基础设施。在数字电视的数据传输中会涉及到传输加扰和解扰的方法。加解扰技术被用来的发送端CA***的控制下改变或控制被传送的服务(节目)的某些特征，使未被授权的用户无法获取该服务提供的利益；解扰技术，在发送端提供一个加密信息，使被授权的用户端解扰器能以此来对数据解密。该信息受CA***控制，并以加密形式配置在传输流信息中以防止非授权用户直接利用该信息进行解扰。不同的CA***管理和传送该信息的方法有很大不同。加扰的通常做法是在发送端使用加扰序列对视频、音频或者数据码流进行扰动，将数据打乱。加扰序列由伪随机序列发生器产生，在初始条件已知的情况下，可以推测出伪随机序列发生器产生的加扰序列。伪随机序列发生器的初始条件受控于控制字(Control Word)。在接收端也有一个同样的伪随机序列发生器，如果将控制字CW发送给这个伪随机序列发生器，那么就可以获得解扰序列，然后再用解扰序列恢复原始信号。为了实现保密，必须将控制字进行加密处理后传输。接收端在得到授权后，才能应用解密程序重新生成这个控制字，即在解扰时，需要找到对应的密钥实现解扰。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数字电视数据管理方法及***，以期望解决目前还没有一种较好的数字电视数据管理方法及***的问题。
为了实现上述目的，提供了一种数字电视数据管理方法，包括以下操作步骤：
接收数据流；
将数据流分割为多个数据包；
根据数据包的时间序列生成数据包密钥，根据所述密钥对数据包加密；
根据时间序号对数据包密钥添加标记，所述标记为不对数据包密钥内容进行编码的标记；
根据收到的指令分离数据包密钥与标记；
使用与标记分离后的数据包密钥进行数据解扰。
申请人发现目前的解扰方法使数据的传输效率不高，为了提升传输效率，一般也是通过硬件的安装设置进行传输效率的提升，但是本发明的数字电视数据管理方法通过鉴于流媒体数据自身固有的时间稳序特性，利用流数据的时间序列，对数据包密钥进行标记，这样可快速检索密钥信息，增加数据传输效率，通过这样的区别于硬件配置的方式增加播放终端的观影效果，使得在硬件建设提升数字电视传输速率的基础上可以进一步让传输速率得到提升。
进一步的是，根据收到的指令监控数据流实时大小并设定阀值，当数据流实时大小≥阀值，按时间序号删除数据包直至待数据流实时大小＜阀值。以防止对数字电视内存过多的占用。
进一步的是，生成数据包时，根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元。
进一步的是，根据收到的指令下载云服务存储器内备份的数据包时，所述云服务器进行身份权限验证。这里的身份权限验证可以基于公钥基础设施(PKI)的云数据完整性验证***进行，验证身份权限即进行身份信息验证，可是如身份证号码、电话号码、E-mail地址等组成。
进一步的是，当进行数据解扰失败时，重启解扰，正确解扰后的数据包被输出播放。。
进一步的是，根据收到的指令对数据传输速率进行监控。
本发明的另一个方面，还提供了一种数字电视数据管理***，包括：
接收模块，用于从信号源地址接收到的信号进行解调并输出数字格式的TS流，将TS流进行处理以输出数字格式的音视频数据流；
数据流处理模块，用于将音视频数据流分割为多个数据包，根据数据包的时间序列生成数据包密钥；
标记模块，用于根据时间序号标记数据包密钥并根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元；
加密模块，用于根据标记后的数据包密钥对数据包加密；
拆解模块，用于将标记与数据包密钥进行分离；
认证模块，用于根据收到的指令使用标记后的数据包密钥进行数据解扰，输出数据清流；
播放模块，用于接收数据清流。
进一步的是，数字电视数据管理***还包括监控模块，用于对数据包实时大小进行监控、处理；所述监控模块包括检测单元和与检测单元关联的阀值调控单元，阀值调控单元用于接收指令后确定阀值，当检测单元检测到数据流实时大小≥阀值时，按时间序号删除数据包直至待数据流实时大小＜阀值。
进一步的是，所述数据流处理模块包括显示单元，用于当根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元时，实时显示上传信息。
进一步的是，在当选取的数据包上传到云服务的存储单元时，显示单元用于显示云服务器对身份权限验证结果。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明的数字电视数据管理方法流程示意图；
图2为本发明的数字电视数据管理***示意图；
图中标记为：1-接收模块、2-数据流处理模块、201-处理器单元、202-储存单元、203-通信单元、204-接口单元、205-显示单元、3-加密模块、4-拆解模块、5-认证模块、6-播放模块、7-监控模块、701-检测单元、702-阀值调控单元。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
如图1，数字电视数据管理方法，包括以下操作步骤：
S101、接收数据流，即高频头接收来自有线网的高频信号；
S102、将数据流分割为多个数据包；
S103、根据数据包的时间序列生成数据包密钥，根据所述密钥对数据包加密；
S104、根据时间序号对数据包密钥添加标记，所述标记为不对数据包密钥内容进行编码的标记；前述的标记根据预设事先确定，以方便后续能快速的检索到密钥。
S105、根据收到的指令分离数据包密钥与标记；
S106、使用与标记分离后的数据包密钥进行数据解扰，即通过数字电视的QAM解调器完成信道解码，从载波中分离出包含音、视频和其他数据信息的传送流门蜀。传送流中一般包含多个音、视频流及一些数据信息。解复用器则用来区分不同的节目，提取相应的音、视频流和数据流，送人MPEG一2解码器和相应的解析软件，完成数字信息的还原。MPEG一2解码器完成音、视频信号的解压缩，经视频编码器和音频D/A变换，还原出模拟音、视频信号，在常规彩色电视机上显示高质量图像，并提供多声道立体声节目。
这里的数字电视一般采用专用芯片或数字信号处理(DSP，DigitalSignalProcessing)芯片，将CPU内核与传输流解复用器、DVB通用解扰器、MPEG音频视频解码器和NTSC/PAL编码器集成，形成STB的核心芯片，以实现实时解复用和实时数据信息处理。
通过鉴于流媒体数据自身固有的时间稳序特性，利用流数据的时间序列快速检索密钥信息，增加数据传输效率，通过这样的区别于硬件配置的方式增加播放终端的观影效果。
在上述方法的基础上可以进一步优化方案，根据收到的指令监控数据流实时大小并设定阀值，当数据流实时大小≥阀值，按时间序号删除数据包直至待数据流实时大小＜阀值。以防止对数字电视内存过多的占用。生成数据包时，根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元，以防止实时信息的丢失。
步骤可分为：S201、输入阈值；S202、检测数据流实时大小，当检测数据流实时大小≥阈值，按时间标记顺序删除部分数据包，直到数据流实时大小＜阀值。
在上述方法的基础上可以进一步的优化方案，可进行该步骤：S300、生成数据包时，根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元。
根据收到的指令下载云服务存储器内备份的数据包时，所述云服务器进行身份权限验证，以提高数据的安全性。在实施方式中可以是在数字电视终端中内置证书，同时设置一个云服务器终端(认证代理和统一身份认证中心***)；根据PKI证书体系，数字电视的CA***根据云服务器终端签发的授权证书在权限范围内对数字电视终端进行用户证书在线签发；用户在数字电视终端联网状况下对用户证书进行激活，根据数字电视终端设备号及出厂时设定的硬件信息生成用户的公私钥对，通过本地制造商门户中的CA***证书服务接口，访问制造商本地CA***，触发证书激活业务，完成证书激活业务后对云服务器的存储器进行访问。
在上述方法的基础上可以进一步的优化方案，当进行数据解扰失败时，重启解扰，正确解扰后的数据包被输出播放，以防止信息被跳过。
在上述方法的基础上可以进一步的优化方案，根据收到的指令对数据传输速率进行监控。
如图1、2，一种数字电视数据管理***，包括接收模块1，数据流处理模块2，加密模块3，拆解模块4，认证模块5，播放模块6。这里的接收模块1，数据流处理模块2，加密模块，拆解模块4，认证模块5，播放模块6均可配置有相应的处理器或公用一个或多个处理器，数据流处理模块2的储存器中存有对数据包密钥进行标记的预设程序。
接收模块1，用于从信号源地址接收到的信号进行解调并输出数字格式的TS流，将 TS流进行处理以输出数字格式的音视频数据；一个TS流中包含了很多PID packets，这些数 据包大致包含两个tables表：PSI tables，节目特殊信息，从一个携带多个节目的TS流中正 确找到特定的节目；SI tables，主要的event信息包含在该表内(SI是对PSI的扩展，SI包括 业务描述表(SDT)、事件信息表(EIT)、时间和日期表(TDT)、时间偏移表(TOT)、业务群关联 表(BAT)、运行状态表(RST)、填充表(ST)、选择信息表(SIT)、间断信息表(DIT)等表信息)。 在PSI tables中，包含：节目关联表(PAT)，其PID是0x00，包括该TS流的PID和所有节目映射 表的每个节目的PMT的PID，这些PID是描述每个独立节目的详细信息的指针和每个PMT表对 应的频道号；节目映射表(PMT)，包含有特殊的PID和特殊的payload，它的PID由PAT传送，描 述节目的音视频(ES流)PID、PCR_PID、音视频ECM_PID信息；网络信息表(NIT)，包括数字电 视网中的所有传输流的物理传输网信息，包含节目的频道调谐参数、频率、符号率等，这些 信息使得接收机可以按照用户的选择以很少的延迟或无延迟的改变频道、调谐参数，正确 的解码出TS流。PSI tables中，还包括条件接收表(CAT)，其PID是0x01，CAT携带的是服务的 私有信息，CA***需要使用该表格实现节目的解密。
数据流处理模块2，用于将音视频数据流分割为多个数据包，根据数据包的时间序列生成数据包密钥，根据时间序号标记数据包密钥并根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元；即通过现有的控制标记程序，从接收的数据中获取指定字段(时间标记字段、源地址标记字段、访问类型字段)，将指定字段通过编码器标记在数据包密钥中。数据流处理模块2包括处理器单元201、储存单元202、通信单元203、接口单元204，处理器单元201通过数据传输线路与各其他单元、必要硬件连接，处理器单元201对其他单元进行控制、信号处理，这里的处理器单元201为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)、图形处理单元(GPU)，这里的储存单元202为ROM、RAM。通信单元203包括接收器和发送器，通信单位可以为通信单片机。
加密模块3，用于根据标记后的数据包密钥对数据包加密；这里的加密模块即采用CA加密技术，CA加密数据的数字传输***(DVB)中，拥有三重密钥，包括：(1)加解扰密钥CW，用于对伪随机序列发生器起始触发，产生新的伪随机序列对数字视频信号进行加解扰；(2)密钥ECMK1，用于对控制字(CW)进行加密，形成授权控制信息ECM；(3)密钥EMMK1，用于将用户管理信息进行加密，形成授权管理信息EMM，其中用户管理信息由提供商的用户管理***形成，如用户名称、地址等。
拆解模块4，用于将标记与数据包密钥进行分离，拆解模块4的功能由其处理器执行预设的分离程序来实现。
认证模块5，用于根据收到的指令使用标记后的数据包密钥进行数据解扰，输出数据清流，本认证模块5包括软件通用加解扰单元、控制字解扰单元、CA证书，
解扰(解密)过程：解码器首先在传送流中寻找PSI，在PSI中找到条件接收表CAT，根据CAT表中给出的EMM包识别码(PID)，找到相应的加密的EMM信息，认证模块5中存有的密钥(可是是包括加密***号、ECMK2、EMMK2等)对EMM解密，根据解出的EMM信息来确定是否被授权收看节目，如果没有授权，解密程序终止，如果授权，密钥对ECM解密，得到控制字CW，由CW对加密的传送流解密。
播放模块6，用于接收清流数据。
在一种可选的实施例中，在上述数字电视数据管理***基础上，本数字电视数据管理***还包括监控模块7，用于对数据流实时大小进行监控、处理；所述监控模块7包括检测单元701和与检测单元701关联的阀值调控单元702，阀值调控单元702用于接收指令后确定阀值，当检测单元701检测到数据流实时大小≥阀值时，按时间序号删除数据包直至数据流实时大小＜阀值。
首先当检测单元701检测到数据流实时大小≥阀值时，检测单元701将清理信息和自身的硬件参数发送给处理器，处理器根据接收的硬件参数、数据流实时大小和清理信息与收到指令的确定阈值进行比较，根据该阈值及时清理多余数据包，以及时避免占用过多的内存。
在一种可选的实施例中，在上述数字电视数据管理***基础上，所述数据流处理模块2包括显示单元205，用于当根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元时，实时显示上传信息，在当选取的数据包备份云服务存储器时，显示单元205用于显示云服务器对身份权限验证结果。
以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.数字电视数据管理方法，其特征在于：包括以下步骤：
接收数据流；
将数据流分割为多个数据包；
根据数据包的时间序列生成数据包密钥，根据所述密钥对数据包加密；
根据时间序号对数据包密钥添加标记，所述标记为不对数据包密钥内容进行编码的标记；
根据收到的指令分离数据包密钥与标记；
使用与标记分离后的数据包密钥进行数据解扰。
2.如权利要求1所述的数字电视数据管理方法，其特征在于：根据收到的指令监控数据流实时大小并设定阀值，当数据流实时大小≥阀值，按时间序号删除数据包直至待数据流实时大小＜阀值。
3.如权利要求1所述的数字电视数据管理方法，其特征在于：生成数据包时，根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元。
4.如权利要求3所述的数字电视数据管理方法，其特征在于：根据收到的指令下载云服务存储器内备份的数据包时，所述云服务器进行身份权限验证。
5.如权利要求1所述的数字电视数据管理方法，其特征在于：当进行数据解扰失败时，重启解扰，正确解扰后的数据包被输出播放。
6.如权利要求1所述的数字电视数据管理方法，其特征在于：根据收到的指令对数据回传速率进行监控。
7.数字电视数据管理***，其特征在于：包括：
接收模块，用于从信号源地址接收到的信号进行解调并输出数字格式的TS流，将TS流进行处理以输出数字格式的音视频数据流；
数据流处理模块，用于将音视频数据流分割为多个数据包，根据数据包的时间序列生成数据包密钥；
标记模块，用于根据时间序号标记数据包密钥并根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元；
加密模块，用于根据标记后的数据包密钥对数据包加密；
拆解模块，用于将标记与数据包密钥进行分离；
认证模块，用于根据收到的指令使用标记后的数据包密钥进行数据解扰，输出数据清流；
播放模块，用于接收数据清流。
8.如权利要求7所述的数字电视数据管理***，其特征在于：包括监控模块，用于对数据包实时大小进行监控、处理；所述监控模块包括检测单元和与检测单元关联的阀值调控单元，阀值调控单元用于接收指令后确定阀值，当检测单元检测到数据流实时大小≥阀值时，按时间序号删除数据包直至待数据流实时大小＜阀值。
9.如权利要求7所述的数字电视数据管理***，其特征在于：所述数据流处理模块包括显示模块，用于当根据收到的指令选取数据包并将数据包实时备份到云服务器的存储单元时，实时显示上传信息。
10.如权利要求9所述的数字电视数据管理***，其特征在于：在当选取的数据包上传到云服务的存储单元时，显示模块用于显示云服务器对身份权限验证结果。
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