專利名稱：時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于數(shù)字電視系統(tǒng)，且更特定地說(shuō)，本發(fā)明是關(guān)于用于控制訪問(wèn)數(shù)字電視程序內(nèi)容的條件訪問(wèn)(CA)系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
通常使用基于同軸電纜、雙絞線電話線、光學(xué)纖維或無(wú)線陸地或衛(wèi)星傳輸?shù)姆植枷到y(tǒng)將電視信號(hào)傳遞至家庭。在許多情況下，可在不對(duì)觀眾收費(fèi)的前提下使程序設(shè)計(jì)可得，且實(shí)情為，內(nèi)容供應(yīng)者與內(nèi)容銷售者已基于由廣告產(chǎn)生的收入而間接得到了補(bǔ)償。在其它情況下，可在沒(méi)有廣告的前提下使內(nèi)容可得，且在這些情況下，補(bǔ)償是基于替代性資金來(lái)源的，諸如捐款或捐助金與由觀眾付款的按次付費(fèi)。今天，通常針對(duì)優(yōu)質(zhì)程序設(shè)計(jì)而向觀眾付費(fèi)收費(fèi)，然而，在將來(lái)，也可針對(duì)一般的程序設(shè)計(jì)來(lái)收費(fèi)(如果此內(nèi)容可按需傳遞)。
由觀眾控制按需程序設(shè)計(jì)的傳遞。明確地說(shuō)，觀眾可具備選擇程序的能力，在任何時(shí)候重放、暫停和恢復(fù)重放、顛倒重放方向、使重放加速與減速或跳躍至程序中任何所要的位置。提供按需程序設(shè)計(jì)的一個(gè)結(jié)果是使得觀眾能夠通過(guò)增加重放速率或向前進(jìn)一步跳躍至程序中而避免觀看已被插入到程序中的廣告。如果相對(duì)大量的觀眾具有按需能力且內(nèi)容擁有者正傳遞其來(lái)自源于廣告者的收入的補(bǔ)償，那么此可變得成問(wèn)題。對(duì)此潛在問(wèn)題的可能解決方案包括對(duì)觀眾可獲得的控制水平強(qiáng)加限制；切換至一可更好地協(xié)調(diào)每個(gè)特定觀眾的興趣的目標(biāo)或可尋址廣告模型；或?qū)τ^眾征收費(fèi)用以作為廣告免費(fèi)的程序設(shè)計(jì)的報(bào)酬。
在任何時(shí)候?qū)娛杖≠M(fèi)用以接收優(yōu)質(zhì)內(nèi)容或以接收按需程序設(shè)計(jì)時(shí)，重要的是提供機(jī)制以阻止對(duì)在公眾訪問(wèn)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)上傳遞的內(nèi)容進(jìn)行未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)。訪問(wèn)控制也很重要以限制觀看性質(zhì)上機(jī)密、敏感或由于其它原因認(rèn)為不適合于一般公眾的內(nèi)容。已被電視工業(yè)采納的解決方案為部署條件訪問(wèn)(CA)系統(tǒng)。大多數(shù)CA系統(tǒng)使用數(shù)字加密且其基于編碼并“隨機(jī)化”視頻與音頻信號(hào)的密碼?？蓛H通過(guò)將特殊密鑰應(yīng)用于密碼模塊來(lái)恢復(fù)這些隨機(jī)化信號(hào)。通常使用甚至比應(yīng)用于信號(hào)本身的那些密碼更安全的密碼來(lái)保護(hù)和/或加密這些密鑰。通常，將這些加密密鑰嵌入通稱為ECM(授權(quán)控制消息)的消息中的電視信號(hào)中。在呈現(xiàn)程序期間，密鑰通常規(guī)則地變化，且其可僅當(dāng)觀眾已被準(zhǔn)許訪問(wèn)加密程序或一與一特定加密程序相關(guān)聯(lián)的程序設(shè)計(jì)類時(shí)才可解碼。這些程序類通稱為加密層。個(gè)別觀眾可通過(guò)使用通稱為EMM(授權(quán)管理消息)的消息而被準(zhǔn)許訪問(wèn)所選的加密層。相對(duì)不經(jīng)常地傳輸EMM，或無(wú)論何時(shí)授權(quán)中發(fā)生變化，所述EMM僅可由預(yù)期的觀眾來(lái)解碼。EMM包括需要解譯對(duì)應(yīng)于一或多個(gè)密碼層的ECM的信息。
在電纜頭端、衛(wèi)星上行鏈路中心和其中分布有電視信號(hào)的其它位置中部署用于電視信號(hào)的加密設(shè)備。此設(shè)備由相對(duì)較少量的賣主制造并維護(hù)，且其通常基于受密切保護(hù)的專利技術(shù)。對(duì)信息的此保護(hù)有助于保證系統(tǒng)不被損害且可繼續(xù)抵制對(duì)訪問(wèn)加密程序設(shè)計(jì)的未經(jīng)授權(quán)嘗試。不幸地是，通過(guò)限制訪問(wèn)此市場(chǎng)的賣主數(shù)目，引入技術(shù)革新變得更加困難且為試圖進(jìn)入此市場(chǎng)的具有更多有效產(chǎn)品的新進(jìn)入者創(chuàng)建了一障礙。例如，電纜頭端中的硬件可包括衛(wèi)星解調(diào)與解密系統(tǒng)、視頻服務(wù)器、多路復(fù)用器、代碼轉(zhuǎn)換器、加密器與調(diào)制器。以頭端操作者可擔(dān)負(fù)得起的費(fèi)用傳遞按需能力的能力取決于賣主以顯著低于其今天價(jià)格的價(jià)格來(lái)提供此設(shè)備的能力。不幸地是，如果加密與解密組件的費(fèi)用保持高，或如果這些組件繼續(xù)制造于低密度外殼中且其并不與其它頭端設(shè)備整合，那么此變得不可能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明性技術(shù)允許量值級(jí)在可由現(xiàn)存加密系統(tǒng)處理的視頻與音頻信號(hào)的數(shù)目中增加。本發(fā)明使用一種新近技術(shù)(有時(shí)稱為部分加密)，其尤其非常適合于諸如視頻與音頻娛樂(lè)程序設(shè)計(jì)的高度壓縮數(shù)字內(nèi)容。將部分加密發(fā)展為一種用以支持電視分布系統(tǒng)中一種以上加密格式的途徑。其為其中首先識(shí)別信號(hào)的一相對(duì)小成分且隨后將其復(fù)制一或多次的過(guò)程。接著使用一不同加密過(guò)程對(duì)每次復(fù)制進(jìn)行加密，且將每個(gè)加密型式與原始信號(hào)的未加密部分組合并接著將其廣播給多個(gè)接收器。每個(gè)接收器假定僅與所述加密過(guò)程中的一個(gè)過(guò)程相容。接收器因此對(duì)復(fù)制成分的相容型式進(jìn)行識(shí)別并解密，且接著通過(guò)將此結(jié)果與未加密成分組合而重建原始信號(hào)。
如果一特定接收器未經(jīng)授權(quán)或不與任何加密系統(tǒng)相容，那么其將僅能夠?qū)τ靡话愕奈淖?未加密)傳輸?shù)男盘?hào)成分進(jìn)行解密。然而，如果信號(hào)被高度壓縮，那么一可用信號(hào)在即使遺失成分非常小的情況下仍將可恢復(fù)是不可能的。如果加密包得以關(guān)鍵性地選擇，那么可恢復(fù)性甚至更加復(fù)雜。也就是說(shuō)，通過(guò)選擇僅加密一特定壓縮信號(hào)的最關(guān)鍵成分，諸如提供決定性壓縮參數(shù)的標(biāo)頭或?qū)τ谂c壓縮位流同步來(lái)說(shuō)具有重要性的密鑰字，可確保所接收的信號(hào)在即使小于信號(hào)的1％被加密的情況下仍將完全無(wú)法理解。
本發(fā)明使用類似的技術(shù)來(lái)識(shí)別待被加密的程序的一個(gè)成分。然而，本發(fā)明可用于大大增加單一加密系統(tǒng)的通過(guò)量，而非廣播一程序的相同所選成分的多個(gè)加密型式。所述方法主要適用于其中同時(shí)加密許多程序的應(yīng)用。通常，可自每個(gè)程序選擇相對(duì)小的成分且接著對(duì)所選成分排序以便形成單一流。額外格式化允許此流向加密系統(tǒng)呈現(xiàn)為單一程序。一旦所述流得以加密，便對(duì)其進(jìn)行解多路復(fù)用且將所述成分恢復(fù)并再排序成其個(gè)別程序。也可由每個(gè)解多路復(fù)用程序來(lái)調(diào)節(jié)并包括通過(guò)加密系統(tǒng)而被插入到所述流中的諸如ECM的消息。
當(dāng)可比實(shí)時(shí)更快地提供內(nèi)容時(shí)，本發(fā)明也可用于執(zhí)行高速加密。自一或多個(gè)程序選擇關(guān)鍵包并將其如前所述排序成單一流。接著可以一現(xiàn)存單通道加密系統(tǒng)的最大通過(guò)量來(lái)加密所得流，從而產(chǎn)生一加速因數(shù)，其等于此最大通過(guò)量與由關(guān)鍵包組成的流的平均速率的比率。最后，由未加密成分對(duì)加密流成分解多路復(fù)用并重新排序。
當(dāng)在普通加密層下呈現(xiàn)多個(gè)程序時(shí)，可使用此用于增加加密系統(tǒng)的通過(guò)量的方法?？稍谝黄胀▽酉氯壕鄣碾娨暢绦虻膶?shí)例為源于相同供應(yīng)者的廣播通道(諸如HBO)、一正同時(shí)被按需呈現(xiàn)給許多觀眾的新公演電影或被按需提供給已簽約相同定購(gòu)的觀眾的任何內(nèi)容塊。
此解決方案的另一優(yōu)點(diǎn)是其簡(jiǎn)化了加密會(huì)期的管理，尤其是在按需應(yīng)用中。例如，當(dāng)觀眾購(gòu)買(mǎi)觀看一特定程序的權(quán)利時(shí)可開(kāi)始一加密會(huì)期并在一固定間隔發(fā)生后結(jié)束。通常，必須在其中執(zhí)行解密的接收器處與在電纜頭端或其中存在加密系統(tǒng)的其它位置處調(diào)節(jié)授權(quán)并使其同步。然而，當(dāng)使用多路復(fù)用加密時(shí)，可預(yù)先創(chuàng)建層，且所述層其后保持相對(duì)靜止。當(dāng)多個(gè)觀眾選擇類似的內(nèi)容時(shí)，其被簡(jiǎn)單地指派給相同的層并被準(zhǔn)許時(shí)分復(fù)用訪問(wèn)單一加密通道(或服務(wù))。在此情況下，僅加密每個(gè)程序的關(guān)鍵成分。事實(shí)上，用于判定區(qū)段是關(guān)鍵區(qū)段還是非關(guān)鍵區(qū)段的閾值可作為一對(duì)應(yīng)加密通道內(nèi)流量的量的函數(shù)而變化。以此方式，可確?？捎眉用苜Y源永遠(yuǎn)不會(huì)過(guò)剩。例如，隨著愈來(lái)愈多的觀眾繼續(xù)被指派給相同的加密通道，所觀察到的通道通過(guò)量可開(kāi)始超過(guò)加密系統(tǒng)的限度。為防止此，流量的量可通過(guò)提高用于區(qū)別關(guān)鍵成分與非關(guān)鍵成分的閾值而得以減少。如果所述閾值繼續(xù)增加且最終開(kāi)始超過(guò)一舒適限度，那么安全性可通過(guò)指派一額外加密通道以服務(wù)于相同層并通過(guò)將某些觀眾自第一加密通道轉(zhuǎn)移至第二加密通道而得到改進(jìn)。此轉(zhuǎn)移可無(wú)縫實(shí)施且不會(huì)干擾對(duì)觀眾的服務(wù)。類似地，如果觀眾數(shù)目繼續(xù)增加且此再次致使關(guān)鍵成分閾值超過(guò)一舒適限度，那么可指派第三加密通道?；蛘撸绻^眾數(shù)目減少，那么可通過(guò)將觀眾轉(zhuǎn)移至另一加密通道而使其中一個(gè)加密通道與層脫離?？山又鴮⑺撾x的加密通道根據(jù)需要重新指派給另一個(gè)層。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，一種用于上述類型的時(shí)分復(fù)用多程序加密的系統(tǒng)包括至少一接收器、至少一條件訪問(wèn)單元與至少一多路復(fù)用單元。所述接收器接收并解碼至少一多路復(fù)用流。所述條件訪問(wèn)單元為一用于加密一或多個(gè)流的常規(guī)CA單元。所述多路復(fù)用單元識(shí)別并選擇來(lái)自一或多個(gè)多程序多路復(fù)用流的用于加密的“關(guān)鍵”包、將其組合成單一流從而根據(jù)需要標(biāo)記并重新格式化包標(biāo)頭、和引導(dǎo)所述單一流穿過(guò)一條件訪問(wèn)單元以產(chǎn)生一加密流。根據(jù)包的標(biāo)記值將所述包分離。所述標(biāo)記值識(shí)別自其可取得包的程序及其在程序流中的位置。多路復(fù)用器接著以加密程序包替代未加密程序包且通常通過(guò)一調(diào)制器將多路復(fù)用流傳輸至單一電纜通道上。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，倘若加密延遲或發(fā)生故障，則可傳輸未加密關(guān)鍵包以代替加密關(guān)鍵包。當(dāng)此發(fā)生時(shí)，加密包可抵達(dá)得“晚”(即，在已經(jīng)傳輸了對(duì)應(yīng)的未加密包之后)是可能的。在此情況下，丟棄加密包。如果一加密包抵達(dá)且不可在加密包與一對(duì)應(yīng)的未加密包之間建立關(guān)聯(lián)，那么丟棄加密包。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，當(dāng)多個(gè)程序皆被組合成單一多路復(fù)用流時(shí)，可在相同加密層中的所述程序間共用單一ECM。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，可監(jiān)控關(guān)鍵包選擇并將其與一給定加密層的系統(tǒng)加密能力進(jìn)行比較。如果關(guān)鍵包產(chǎn)生的速率太高(例如，在一預(yù)定“舒適水平”之上)，那么可變更關(guān)鍵包選擇標(biāo)準(zhǔn)以降低關(guān)鍵包識(shí)別的速率。相反，如果關(guān)鍵包選擇的速率太低，那么可變更包選擇標(biāo)準(zhǔn)以增加關(guān)鍵包選擇的速率。
本發(fā)明的其它方面是針對(duì)將關(guān)鍵包自相同加密層中的多個(gè)程序轉(zhuǎn)移至在相同加密層上主動(dòng)的多個(gè)加密通道之間。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，當(dāng)關(guān)鍵包產(chǎn)生速率過(guò)高時(shí)，可在相同的加密層處啟動(dòng)一或多個(gè)額外加密通道，且可將來(lái)自相同加密層上所選程序的關(guān)鍵包重新分配給所述一或多個(gè)額外通道。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，當(dāng)關(guān)鍵包產(chǎn)生速率較低且存在在相同加密層上主動(dòng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上加密通道時(shí)，可將來(lái)自一或多個(gè)加密通道的程序轉(zhuǎn)移至其它通道，借此釋放加密通道以重新分配給另一加密層。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方面，可調(diào)節(jié)用于在相同加密層上主動(dòng)的兩個(gè)或兩個(gè)以上通道的關(guān)鍵包選擇標(biāo)準(zhǔn)，以平衡對(duì)主動(dòng)通道的利用。


本發(fā)明的這些及進(jìn)一步特征將參考以下描述與圖式而變得顯而易見(jiàn)，其中圖1為一根據(jù)本發(fā)明的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)的方塊圖。
圖2為一說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明穿過(guò)一時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)的包流的圖式。
圖3為一根據(jù)本發(fā)明利用一集成CA系統(tǒng)/調(diào)制器的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)的方塊圖。
圖4為一根據(jù)本發(fā)明利用一集成接收器/CA系統(tǒng)的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)的方塊圖。
圖5為一根據(jù)本發(fā)明用于時(shí)分復(fù)用多程序加密的多路復(fù)用器的方塊圖。
圖6為一根據(jù)本發(fā)明的CA預(yù)格式化器功能的方塊圖。
圖7為一根據(jù)本發(fā)明用于時(shí)分復(fù)用多程序加密的網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的方塊圖。
圖8為一根據(jù)本發(fā)明用于將IRT(集成接收器/代碼轉(zhuǎn)換器)對(duì)接至一網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器的方塊圖。
圖9為一說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明MPEG包被群聚成一以太網(wǎng)幀的圖式。
圖10為一根據(jù)本發(fā)明用于利用網(wǎng)絡(luò)連接CA單元的時(shí)分復(fù)用多程序加密的網(wǎng)絡(luò)連接系統(tǒng)的替代實(shí)施例的方塊圖。
圖11為一根據(jù)本發(fā)明的網(wǎng)絡(luò)CA預(yù)格式化器的方塊圖。
圖12為一說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明標(biāo)記/層信息與以太網(wǎng)幀中MPEG包的關(guān)聯(lián)性的圖式。
圖13為一根據(jù)本發(fā)明說(shuō)明一以太網(wǎng)幀中的已標(biāo)記MPEG包的圖式。
圖14為一根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的方塊圖。
圖15為一根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的一接收解多路復(fù)用部分的方塊圖。
圖16為一根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的一DRAM輸入模塊部分的方塊圖。
圖17為一根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的一DRAM輸出模塊部分的方塊圖。
圖18為一根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的一傳輸多路復(fù)用器部分的方塊圖。
圖19為一根據(jù)本發(fā)明網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的一DRAM接口模塊部分的方塊圖。
圖20為一根據(jù)本發(fā)明用以分配用于引入MPEG包的存儲(chǔ)器的過(guò)程的流程圖。
圖21為一根據(jù)本發(fā)明用于接收并處理由DRAM輸入模塊探測(cè)的包的過(guò)程的流程圖。
圖22為一根據(jù)本發(fā)明用于處理所選包的過(guò)程的流程圖。
圖23為一根據(jù)本發(fā)明用于在加密通道之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的過(guò)程的流程圖。
圖24A為一根據(jù)本發(fā)明說(shuō)明在加密通道之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的第一實(shí)例的圖式。
圖24B為一根據(jù)本發(fā)明說(shuō)明在加密通道之間進(jìn)行轉(zhuǎn)移的第二實(shí)例的圖式。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明性技術(shù)通過(guò)將一或多個(gè)程序流分離成將被加密的“關(guān)鍵”部分與將被“用一般文字”(即沒(méi)有加密)傳輸?shù)摹胺顷P(guān)鍵”部分而改進(jìn)了數(shù)字電視加密硬件的利用與通過(guò)量。此技術(shù)可與現(xiàn)存CA系統(tǒng)、接收器、調(diào)制器、解調(diào)器等一起使用，而不會(huì)修改那些裝置。
在隨后所描述的論述中參考MPEG包傳送協(xié)議，如在ISO文獻(xiàn)138180-1，″Generic Coding of Moving Pictures and Associated AudioInformationSystems″(下文為“MPEG標(biāo)準(zhǔn)”)中所規(guī)定，且其可適用于各種視頻、音頻與數(shù)據(jù)表示。并且，Unger與Candelore的美國(guó)專利申請(qǐng)案公告第US2003/0026423號(hào)″Critical Packet Partial Encryption″9(下文為″UNGER″)及Candelore、Unger與Pedlow的美國(guó)專利申請(qǐng)案公告第US2003/0021412號(hào)″Partial Encryption and PID Mapping″(下文為CANDELORE)可用于本發(fā)明性技術(shù)的內(nèi)容中作為用于識(shí)別“關(guān)鍵”包的技術(shù)的實(shí)例。
圖1為一根據(jù)本發(fā)明的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)100的一個(gè)實(shí)施例的方塊圖。在圖1中，一或多個(gè)接收器110(例如，一或多個(gè)衛(wèi)星接收器)接收一或多個(gè)多路復(fù)用信號(hào)(通稱為多路復(fù)用)。一“多路復(fù)用信號(hào)”或“多路復(fù)用”為一包含一或多個(gè)視頻程序的傳輸。將由所述一或多個(gè)接收器110接收的一或多個(gè)多路復(fù)用提供給多路復(fù)用器120。所述多路復(fù)用器120允許所選程序被重組成新的多路復(fù)用，其中各個(gè)多路復(fù)用經(jīng)最佳化以在一電纜系統(tǒng)的單一通道上分布。所述新的多路復(fù)用可包含不同于由一或多個(gè)接收器110接收的多路復(fù)用中所包含的那些程序的程序或程序的組合。多路復(fù)用器120確保輸出信號(hào)與家中電纜接收器相容、在不會(huì)超過(guò)電纜接收器的緩沖能力的前提下傳遞每個(gè)程序、且及時(shí)傳遞每個(gè)程序以用于實(shí)時(shí)呈現(xiàn)。視電纜傳輸通道的頻寬、待被多路復(fù)用的程序數(shù)目和每個(gè)程序的瞬時(shí)數(shù)據(jù)速率而定，可有必要以空值或“虛設(shè)”包來(lái)填充多路復(fù)用以便增加多路復(fù)用在某些間隔期間的數(shù)據(jù)速率，或應(yīng)修改一或多個(gè)程序以便降低多路復(fù)用在其它間隔期間的數(shù)據(jù)速率。某些多路復(fù)用器120也可能能夠切換對(duì)應(yīng)于輸出多路復(fù)用中的每個(gè)信號(hào)的源，使得自一程序至下一程序的轉(zhuǎn)移如同一典型場(chǎng)景變化那樣顯得無(wú)縫。在圖1所示的實(shí)施例中，將來(lái)自多路復(fù)用器120的已完全形成并重組的多路復(fù)用提供給調(diào)制器140，所述調(diào)制器140實(shí)施調(diào)制過(guò)程及向上轉(zhuǎn)換過(guò)程從而以一所要的傳輸頻率產(chǎn)生一調(diào)制信號(hào)(OUT)。
圖1多路復(fù)用器120實(shí)施本發(fā)明性時(shí)分復(fù)用多程序加密技術(shù)。也就是說(shuō)，對(duì)于每個(gè)程序來(lái)說(shuō)，所述多路復(fù)用器選擇待被加密的包、將所選包指派至若干群(其中每個(gè)群均代表一單一條件訪問(wèn)層)中、并格式化每個(gè)群(PRE CA)且將其呈現(xiàn)給一CA(條件訪問(wèn))模塊130。將每個(gè)群排序成包的單一流以用于加密。當(dāng)加密包以加密形式自CA模塊130(POST CA)傳回至多路復(fù)用器120時(shí)，每個(gè)流并未被群集且加密包被重新插入到其原始序列中并在其各自程序內(nèi)得以格式化。
圖2為一說(shuō)明在圖1系統(tǒng)100內(nèi)的包流的圖式。在圖2中，自一組解多路復(fù)用流205A，205B，205C，...，205Z選擇包以產(chǎn)生一預(yù)加密(PRE-CA)流210。接著對(duì)所述預(yù)加密流進(jìn)行加密(例如，通過(guò)圖1的CA系統(tǒng)130)以產(chǎn)生一后加密(POST-CA)流215。接著將來(lái)自所述后加密流215的加密包重新插入到一輸出流220中的其“原始”位置中。在圖2中，陰影指示加密。粗箭頭指示貫穿多路復(fù)用過(guò)程的整個(gè)進(jìn)展方向。
圖2展示了一組解多路復(fù)用流205A，205B，205C，...205Z(例如，自接收器110流入多路復(fù)用器120)。每個(gè)解多路復(fù)用流205x均包括一暫時(shí)序列中的復(fù)數(shù)個(gè)包。流205A包括包A1，A2，A3，...An，流205B包括包B1，B2，B3，...Bn，流205C包括包C1，C2，C3，...Cn，且流205Z包括包Z1，Z2，Z3，...Zn。識(shí)別流205A，B，C，...Z中包的一個(gè)子集并選擇其以進(jìn)行加密。通過(guò)加密(例如，通過(guò)CA系統(tǒng)130)將所選包(Z1，A2，B3，C3，Bn)組合成一預(yù)加密(PRE-CA)流210。CA系統(tǒng)對(duì)預(yù)加密流進(jìn)行加密并添加授權(quán)控制消息(ECM)以產(chǎn)生一后加密(POST-CA)流215。最后，通過(guò)以下步驟形成多路復(fù)用流220將來(lái)自解多路復(fù)用流205的未加密包組合成一簡(jiǎn)單交錯(cuò)序列(A1，B1，C1，...Z1；A2，B2，C2，...Z2，等)；插入加密包以代替其未加密對(duì)應(yīng)物并插入ECM消息以形成多路復(fù)用流220。在此特定實(shí)例中，簡(jiǎn)單交錯(cuò)多路復(fù)用策略依賴于一種假定已經(jīng)以相同的固定速率對(duì)每個(gè)輸入流進(jìn)行了編碼。所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將立即了解到，如果以不同速率對(duì)解多路復(fù)用流(205x)進(jìn)行編碼，那么可利用一不同的多路復(fù)用策略。
根據(jù)MPEG標(biāo)準(zhǔn)，在多路復(fù)用過(guò)程期間創(chuàng)建通稱為程序關(guān)聯(lián)表(PAT)與程序映射表(PMT)的額外消息。將這些消息以規(guī)則間隔插入流中。由一總是為0的PID(包識(shí)別符)來(lái)識(shí)別PAT包。對(duì)于每個(gè)程序來(lái)說(shuō)，PAT規(guī)定一對(duì)應(yīng)PMT的PID，且每個(gè)PMT規(guī)定對(duì)應(yīng)于與一特定程序相關(guān)聯(lián)的每個(gè)視頻、音頻與數(shù)據(jù)流的PID。另外，通常將PMT中的特殊描述符用于識(shí)別需要對(duì)程序進(jìn)行解密的ECM包的PID。在此情況下，由于已在單一層下對(duì)每個(gè)流進(jìn)行加密，且由于每個(gè)流被包括于相同的輸出多路復(fù)用中，所以可共用每個(gè)ECM的單一副本。此共用通過(guò)在PMT內(nèi)設(shè)定對(duì)應(yīng)于每個(gè)程序的適當(dāng)描述符而得以實(shí)施，以便參考相同的ECM PID。或者，如果在單一層下加密復(fù)數(shù)個(gè)程序，且如果隨后將所述程序分成兩個(gè)或兩個(gè)以上多路復(fù)用(其中每個(gè)多路復(fù)用均在一不同的通信通道上傳輸)，那么必須復(fù)制ECM消息并將其包含于每個(gè)輸出多路復(fù)用中。只要存在與PMT包內(nèi)所包含的描述符的匹配對(duì)應(yīng)，便可改變被指派給ECM包的PID。
將在一普通層下加密的程序群聚成相同的多路復(fù)用是有利的，因?yàn)榇丝山档虴CM包額外開(kāi)銷的量。然而，重要的是保持相對(duì)于加密包的ECM序列完整性。大多數(shù)加密系統(tǒng)周期性地輪換加密密鑰以提供高水平的保護(hù)以免未經(jīng)授權(quán)的觀看。ECM界定這些密鑰。如果相對(duì)于ECM包在一多路復(fù)用中的位置來(lái)重新排序加密包，那么此可導(dǎo)致接收器使用錯(cuò)誤密鑰來(lái)對(duì)失序的加密包進(jìn)行解密。如果關(guān)鍵包由于更新密鑰通常在需要其之前即得以很好地發(fā)送而被延遲而非提前，那么更有可能發(fā)生此問(wèn)題。
為提供一有用的實(shí)例，假定CA模塊的輸出包含一加密關(guān)鍵包(之后不久為ECM包)，且多路復(fù)用器延遲關(guān)鍵包并導(dǎo)致首先傳輸ECM。如果此特定ECM攜帶一更新密鑰且如果此密鑰可在關(guān)鍵包抵達(dá)之前于接收器處提取并用于替代意欲與關(guān)鍵包一起使用的密鑰，那么接收器將不能夠?qū)ΠM(jìn)行解密，且將產(chǎn)生一誤差。為防止此類型的誤差，多路復(fù)用器僅需要保證ECM包序列相對(duì)于數(shù)據(jù)包序列得以保持。如果ECM適用于單一程序，那么此約束得以簡(jiǎn)單地與不應(yīng)無(wú)序發(fā)送數(shù)據(jù)包的要求混合。然而，如果相同ECM將被應(yīng)用于多個(gè)程序，那么此約束可影響試圖最大化通道效率的多路復(fù)用器的效能。因此，在這些情況下，可較佳地復(fù)制ECM包，即使其將被包括于相同多路復(fù)用中。在此情況下，每個(gè)復(fù)制包均應(yīng)指派有一不同PID且應(yīng)在每個(gè)對(duì)應(yīng)PMT中正確反應(yīng)此PID。
可調(diào)節(jié)圖1中所示的功能區(qū)塊的組織，以便適應(yīng)在今天的電纜系統(tǒng)中常見(jiàn)的某些設(shè)備。例如，一些CA模塊與一調(diào)制器整合。在其它CA系統(tǒng)中，利用一集成接收器/CA系統(tǒng)。
圖3為一利用一組合的CA系統(tǒng)/調(diào)制器330的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)300的方塊圖。如同圖1的系統(tǒng)100，所述系統(tǒng)300經(jīng)由接收器310(比較110)接收一或多個(gè)多路復(fù)用流。多路復(fù)用器320與調(diào)制器340大體上與圖1中其功能對(duì)應(yīng)物(分別參見(jiàn)120、140)相同。由于組合的CA/調(diào)制器330產(chǎn)生一調(diào)制輸出，所以將一解調(diào)器335插入于CA/調(diào)制器330與多路復(fù)用器320之間以將CA/調(diào)制器330的調(diào)制輸出向下轉(zhuǎn)換成一未調(diào)制POST-CA形式，其類似于通過(guò)多路復(fù)用器320而被呈現(xiàn)給CA/調(diào)制器330的未調(diào)制PRE-CA信號(hào)。
圖4為一利用一組合接收器/CA系統(tǒng)410的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)400的方塊圖。這些單元在今天為常用單元，且被通稱為集成接收器/代碼轉(zhuǎn)換器(IRT)。多路復(fù)用器420與調(diào)制器440大體上與其圖1對(duì)應(yīng)物(分別參見(jiàn)120、140)相同。在典型應(yīng)用中，這些單元用于對(duì)自衛(wèi)星接收的程序進(jìn)行解調(diào)與解碼，且接著對(duì)相同程序進(jìn)行重新加密與重新調(diào)制，使得其可重新分布于一電纜系統(tǒng)上。普通IRT包括訪問(wèn)中間輸出信號(hào)，借此提供對(duì)解密衛(wèi)星包的訪問(wèn)。在此情形中，將此輸出連接至多路復(fù)用器的輸入。這些IRT也包括一可用于接受將在調(diào)制前被加密的包的中間輸入。將多路復(fù)用器的PreCA輸出結(jié)合到此輸入。一旦被加密，IRT的第二中間輸出便將這些相同的包提供回給多路復(fù)用器的POST-CA輸入。在圖4的實(shí)例中，IRT內(nèi)置電纜調(diào)制器保持未使用。
圖5為一用于時(shí)分復(fù)用多程序加密的簡(jiǎn)單多路復(fù)用器500的方塊圖。提供流音頻與視頻包作為DATA IN 502。由關(guān)鍵包過(guò)濾器504分析流數(shù)據(jù)502以識(shí)別將對(duì)哪個(gè)包進(jìn)行加密。檢查引入數(shù)據(jù)流的每個(gè)音頻與視頻包并判定其是關(guān)鍵包還是非關(guān)鍵包。關(guān)鍵包是對(duì)解碼與重建過(guò)程來(lái)說(shuō)最重要的那些包。例如，僅需要一MPEG壓縮視頻流的某些包來(lái)重建單一影像的一相對(duì)較小的區(qū)域。這些為最不關(guān)鍵的包。然而，存在可產(chǎn)生對(duì)于適當(dāng)解碼許多其它包來(lái)說(shuō)具有重要性的解碼數(shù)據(jù)的其它包，包括與其它影像相關(guān)聯(lián)的包(前面的和后面的)?？赡茏铌P(guān)鍵的包是提供諸如影像分辨率、幀速率、運(yùn)動(dòng)矢量格式與編碼的重要編碼參數(shù)的包。一解碼器將等待直到在甚至試圖解壓縮一MPEG視頻流之前接收到所有此信息。適用于識(shí)別關(guān)鍵包的算法已在所屬領(lǐng)域中已知，且本文將不再進(jìn)一步論述。UNGER與CANDELORE提供了合適的關(guān)鍵包過(guò)濾技術(shù)的實(shí)例。
CA預(yù)格式化器506執(zhí)行將關(guān)鍵包組合成一用于加密的PRE-CA流的任務(wù)。理想上，關(guān)鍵包過(guò)濾器504算法對(duì)CA預(yù)格式化器506所產(chǎn)生的負(fù)載信號(hào)512作出響應(yīng)。除其它功能之外，所述CA預(yù)格式化器管理將包釋放至CA單元的速率(即，其通過(guò)控制何時(shí)將關(guān)鍵包插入PRE-CA流中及將關(guān)鍵包插入PRE-CA流中的頻繁程度來(lái)控制PRE-CA流的數(shù)據(jù)速率)。下文參考圖6更詳細(xì)地論述CA預(yù)格式化器。EXTRACT PID功能508拉動(dòng)包ID(PID)并將其傳遞至一個(gè)層查詢表510(TIER LUT)以識(shí)別與包相關(guān)聯(lián)的層。CA預(yù)格式化器使用層信息以構(gòu)造pre-CA流。一匹配延遲功能514提供一延遲以匹配處理延遲，從而有助于DATA IN 502與POST-CA加密數(shù)據(jù)518的同步。包多路復(fù)用器520選擇來(lái)自匹配延遲功能514的未加密包(已延遲)或POST-CA加密數(shù)據(jù)518并將其格式化以在DATA OUT 522上輸出。
圖6為一根據(jù)本發(fā)明的CA預(yù)格式化器600(例如，參見(jiàn)圖5的506)的方塊圖。所述CA預(yù)格式化器600將一DATA IN線604上的包接收至包緩沖器606中。所述包緩沖器也接收并存儲(chǔ)與每個(gè)包相關(guān)聯(lián)的層信息602。將緩沖器充滿度狀態(tài)(即，對(duì)包緩沖器中是否有空間可用的指示)用于產(chǎn)生一LOAD信號(hào)以控制自一關(guān)鍵包過(guò)濾器(例如，圖5的504)對(duì)關(guān)鍵包的接收。如果所述關(guān)鍵包過(guò)濾器正以一比CA預(yù)格式化器600可處理關(guān)鍵包并將其轉(zhuǎn)發(fā)給CA系統(tǒng)的速率更快的速率識(shí)別關(guān)鍵包，那么關(guān)鍵包過(guò)濾器可將此用作一指示其應(yīng)改變其關(guān)鍵包識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)以提高其用于識(shí)別包的臨界“閾值”，借此降低關(guān)鍵包速率。相反地，如果LOAD信號(hào)向關(guān)鍵包過(guò)濾器指示在很長(zhǎng)的時(shí)間段上存在充足的可用緩沖器空間，那么關(guān)鍵包過(guò)濾器可使用此信息以降低其臨界閾值，借此識(shí)別更多的包。此提供了一用于控制長(zhǎng)期平均速率的機(jī)制，可以此長(zhǎng)期平均速率識(shí)別并提供關(guān)鍵包供進(jìn)行加密以匹配CA系統(tǒng)的通過(guò)量。當(dāng)包緩沖器的平均輸入速率與平均輸出速率相匹配時(shí)，可實(shí)現(xiàn)平衡。然而，如果關(guān)鍵包過(guò)濾器的響應(yīng)不充分，且不防止包緩沖器溢出，那么完全丟棄關(guān)鍵包(即，其未被加密)。以此方式，關(guān)鍵包速率將自動(dòng)受到限制而不會(huì)破壞輸出包流。
與每個(gè)包相關(guān)聯(lián)的層判定服務(wù)ID，在所述服務(wù)ID下包將被呈現(xiàn)給CA單元。如果CA單元限制每個(gè)引入服務(wù)的輸入速率，那么也需要其。例如，一特定CA設(shè)計(jì)可支持一最大每服務(wù)速率，其與由一特定MPEG概況所強(qiáng)加的限度相等，且此限度可小于組合的聚集速率。在此情況下，CA預(yù)格式化器600可產(chǎn)生針對(duì)每個(gè)層的唯一LOAD信號(hào)。每次考慮一特定層的包時(shí)，CA預(yù)格式化器將產(chǎn)生一反映對(duì)于當(dāng)前層來(lái)說(shuō)更接近達(dá)到的負(fù)載限度(聚集或每層)的LOAD值?？勺悦總€(gè)包的標(biāo)頭中的13位MPEG包標(biāo)識(shí)碼(PID)來(lái)判定所述層。在圖5中，將一簡(jiǎn)單檢查表用于將此PID映射至被提供給CA預(yù)格式化器600的TIER信息。
為使CA將包處理為單一服務(wù)，必須使用一合適的PID來(lái)對(duì)其進(jìn)行加密。在MPEG傳送流的情況下，在程序關(guān)聯(lián)表(PAT)與程序映射表(PMT)中規(guī)定服務(wù)與PID之間的關(guān)系。CA單元首先訪問(wèn)PAT以識(shí)別多路復(fù)用內(nèi)所包含的服務(wù)，且接著訪問(wèn)對(duì)應(yīng)的PMT以判定與每個(gè)服務(wù)相關(guān)聯(lián)的包的PID。
CA預(yù)格式化器允許一靜態(tài)PID分配機(jī)制。根據(jù)此機(jī)制，PAT包產(chǎn)生器620產(chǎn)生一靜態(tài)PAT，其規(guī)定每個(gè)PMT的一個(gè)與被包含于相同多路復(fù)用中的每個(gè)服務(wù)相關(guān)聯(lián)的PID。類似地，對(duì)于每個(gè)服務(wù)來(lái)說(shuō)，PMT包產(chǎn)生器622產(chǎn)生一靜態(tài)PMT，其規(guī)定將在此服務(wù)下得以加密的流的一或多個(gè)PID。在此實(shí)例中，僅存在一個(gè)流，且因此每個(gè)服務(wù)僅有一個(gè)PID。當(dāng)自包緩沖器提取每個(gè)包時(shí)，將ROM 608用于識(shí)別對(duì)應(yīng)于由層所規(guī)定的服務(wù)的合適PID。使用被存儲(chǔ)于ROM 608中的PID信息，OVERRIDE PID功能612以ROM PID值替代被嵌入包標(biāo)頭中的現(xiàn)存13位PID。
除PID之外，每個(gè)MPEG包標(biāo)頭均包含一個(gè)4位連續(xù)性計(jì)數(shù)。MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定應(yīng)通過(guò)單一流的每個(gè)唯一包使所述連續(xù)性計(jì)數(shù)遞增1。然而，自多個(gè)源選擇關(guān)鍵包并接著交錯(cuò)其以形成單一流的副作用在于破壞了連續(xù)性計(jì)數(shù)。如果被忽略，那么可由CA單元將所得MPEG編碼違反解譯為通道誤差，從而導(dǎo)致丟棄包。為防止此，CA預(yù)格式化器600產(chǎn)生其固有的連續(xù)性計(jì)數(shù)。對(duì)于每個(gè)層來(lái)說(shuō)，一計(jì)數(shù)被存儲(chǔ)于一小型RAM 610中，且每次訪問(wèn)其時(shí)借助于一“加1”電路614而使其遞增(即，每層以每包為基礎(chǔ))。“OVERRIDECONTINUTITY COUNTER”功能616以RAM中所存儲(chǔ)的層合適連續(xù)性計(jì)數(shù)來(lái)替代每個(gè)包中原始的連續(xù)性計(jì)數(shù)?？蓪AM看作一組寄存器，其逐層地(每個(gè)層一個(gè)“寄存器”)存儲(chǔ)當(dāng)前連續(xù)性計(jì)數(shù)。
某些CA單元的特性在于其需要在其中包將被加密的每個(gè)多路復(fù)用中存在一條件訪問(wèn)表(CAT)。因此，一CAT包產(chǎn)生器624產(chǎn)生一靜態(tài)CAT包。通過(guò)MPEG包多路復(fù)用器626將所述PAT、PMT與CAT包以規(guī)則間隔插入到CA預(yù)格式化器的DATA OUT流628中。
將來(lái)自CA預(yù)格式化器的包發(fā)送至CA單元，其中其將被加密并接著在一短時(shí)間之后傳回至多路復(fù)用器。所述多路復(fù)用器接著必須恢復(fù)包標(biāo)頭中正確的PID及連續(xù)性計(jì)數(shù)設(shè)定并將加密包重新引入至多路復(fù)用器中。如果自CA單元輸入至CA單元輸出的等待時(shí)間固定，且如果已知此等待時(shí)間，那么實(shí)施如圖5中所示的多路復(fù)用器500中的匹配延遲(參考圖5的514)便成為一件簡(jiǎn)單的事情。由于匹配延遲調(diào)整未加密包與加密包，所以原始PID與連續(xù)性計(jì)數(shù)不難在延遲流中得到，且其可不難被替代回而成為加密包。然而，必須自加密流取得也被包括于包標(biāo)頭中的transport_scrambling_control位(以用于加密包)。也從CA單元的輸出選擇現(xiàn)被加密的整個(gè)包有效負(fù)載。接著將所得已切換的信號(hào)提供給實(shí)施常規(guī)多路復(fù)用過(guò)程的包多路復(fù)用器520。
盡管實(shí)施起來(lái)簡(jiǎn)單且容易，但是可能需要一種用于對(duì)準(zhǔn)與重新引入加密包的更為費(fèi)力的方法。如果CA單元等待時(shí)間可變或可隨時(shí)間漂移，那么使用同步延遲線的方法可能并不適合。盡管CA單元必須保持包在一特定流內(nèi)的排序，但是在自一個(gè)流的包切換至一不同流的包時(shí)可自由變更原始包序列。CA單元也將授權(quán)控制消息(ECM)與授權(quán)管理消息(EMM)引入至所述流中且必須將這些管理與控制包包括于輸出多路復(fù)用中。因此，為避免在于CA單元中對(duì)包進(jìn)行排序的途中強(qiáng)加限制，且為允許CA單元插入額外包，將描述本發(fā)明的一個(gè)替代性實(shí)施例。其基于一系統(tǒng)架構(gòu)，所述系統(tǒng)架構(gòu)有效地支持包多路復(fù)用器的任務(wù)以及實(shí)踐本發(fā)明所需的排序與格式化任務(wù)。網(wǎng)絡(luò)連接的實(shí)施例在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，使用諸如以太網(wǎng)(包括10/100以太網(wǎng)、千兆位以太網(wǎng)，等)的網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)互連裝置(CA單元、接收器、多路復(fù)用器，等)。也可使用其它網(wǎng)絡(luò)接口。圖7為一使用常規(guī)IRT(集成接收器/代碼轉(zhuǎn)換器)702A，702B...702n的網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)700的方塊圖。由于一典型IRT(702x)并不為任何其數(shù)據(jù)接口提供以太網(wǎng)連接，所以利用類似眾多對(duì)應(yīng)的外部數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(CONV)704A，704B，....704n以自IRT的本地?cái)?shù)據(jù)接口變換至以太網(wǎng)接口。每個(gè)轉(zhuǎn)換器704A，704B，...704n均具有一對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口710A，710B，...710n，通過(guò)上述對(duì)應(yīng)網(wǎng)絡(luò)接口710A，710B，...710n其連接至一常規(guī)網(wǎng)絡(luò)交換器712。網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器功能716A，716B，...716m執(zhí)行與上文針對(duì)圖5直接連接的多路復(fù)用器500所描述的那些功能類似的功能，但其適于經(jīng)由一網(wǎng)絡(luò)連接而非通過(guò)直接連接來(lái)與一或多個(gè)CA進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器716‘x’經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)CA格式化器724將包投送至CA，下文將參考圖11對(duì)其進(jìn)行更詳細(xì)的描述。如在上文參考圖1、3與4所展示并描述的實(shí)施例中，在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器716A，716B，...716m之后為一個(gè)別調(diào)制器718A，718B，...718m以調(diào)節(jié)多路復(fù)用器的輸出從而用于在(例如)電纜通道上進(jìn)行傳輸。
將在下文參考圖8更詳細(xì)地論述轉(zhuǎn)換器功能(704x)。將在下文參考圖14更詳細(xì)地論述網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器功能。
如上文參考圖4所描述，IRT表現(xiàn)為一具有一嵌入式CA單元的常規(guī)接收器。這些IRT通常提供允許自接收器功能有效分離CA功能的“修補(bǔ)”點(diǎn)。轉(zhuǎn)換器(CONV)僅為這些修補(bǔ)點(diǎn)中的每一者提供網(wǎng)絡(luò)接口，借此允許對(duì)那里的網(wǎng)絡(luò)可尋址訪問(wèn)。
圖8為一用于將IRT對(duì)接至一網(wǎng)絡(luò)(諸如以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò))的網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器800(參考圖7的704x)的方塊圖。由IRT自(例如)衛(wèi)星((FROM SATELLITE)接收的“直接”未加密、解多路復(fù)用包抵達(dá)轉(zhuǎn)換器輸入線802。接著通過(guò)插入一以太網(wǎng)(MAC)標(biāo)頭、一因特網(wǎng)協(xié)議(IP)標(biāo)頭及視情況一個(gè)層4標(biāo)頭(諸如UDP或TCP)，將被接收于轉(zhuǎn)換器輸入線802上的MPEG包封閉至以太網(wǎng)幀中。在圖中，此通過(guò)一插入IP標(biāo)頭功能806與一插入MAC標(biāo)頭功能810而實(shí)現(xiàn)?？梢灶愃品绞綄?shí)現(xiàn)任何其它任選的標(biāo)頭插入。IP與MAC標(biāo)頭規(guī)定由網(wǎng)絡(luò)切換裝置用于將每個(gè)以太網(wǎng)包投送至合適地址的目的地址及在產(chǎn)生響應(yīng)時(shí)待由目的主機(jī)使用的源地址?？蓪⒏哌_(dá)7個(gè)MPEG包群聚成一標(biāo)準(zhǔn)(并不很大)以太網(wǎng)幀。
如果需要向整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的一或多個(gè)子網(wǎng)絡(luò)廣播或多點(diǎn)播送自衛(wèi)星接收的MPEG包，那么可通過(guò)相應(yīng)地設(shè)定以太網(wǎng)或IP標(biāo)頭以指示傳輸?shù)摹皬V播”模式而將此實(shí)施于網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換器800上。接著緩沖被完全封閉的以太網(wǎng)幀使得可經(jīng)由一以太網(wǎng)包多路復(fù)用器818而使其與其它引出流量多路復(fù)用，且接著為通過(guò)以太網(wǎng)PHY模塊820而在網(wǎng)絡(luò)836上進(jìn)行傳輸作準(zhǔn)備。所述以太網(wǎng)PHY模塊820為實(shí)體以太網(wǎng)互連硬件實(shí)施低水平的信號(hào)傳輸與格式化。
待由IRT加密的包也必須穿過(guò)轉(zhuǎn)換器800。由以太網(wǎng)PHY 820自網(wǎng)絡(luò)接收這些包，且由MAC包過(guò)濾器與IP包過(guò)濾器來(lái)查驗(yàn)這些包。如果以太網(wǎng)或IP目的地址與IRT/轉(zhuǎn)換器800的地址不匹配，那么忽略所述包。如果其匹配，那么移去MAC標(biāo)頭、IP標(biāo)頭和諸如UDP或TCP的任何額外標(biāo)頭并將這些標(biāo)頭提供給雙端口RAM 828的寫(xiě)入數(shù)據(jù)端口。所述雙端口RAM 828通過(guò)使用MPEG PID而為封閉的MPEG包的每個(gè)MPEG PID保持一個(gè)標(biāo)頭數(shù)據(jù)表以規(guī)定RAM地址(waddr)。此通過(guò)EXTRACT MPEG PID功能830實(shí)現(xiàn)，所述功能830將MPEG PID轉(zhuǎn)換為一適當(dāng)?shù)腞AM地址，IP標(biāo)頭、MAC標(biāo)頭(及視情況其它標(biāo)頭)將關(guān)于所述RAM地址而被存儲(chǔ)于雙端口RAM 828中。自以太網(wǎng)幀中的第一個(gè)MPEG包提取MPEG PID，并將其用于規(guī)定雙端口RAM 828中的地址。如果在幀中存在一個(gè)以上的MPEG包，那么皆假定其具有相同的PID。一旦以太網(wǎng)標(biāo)頭已被清除，便將剩余的MPEG數(shù)據(jù)存儲(chǔ)于緩沖器832中，所述緩沖器832以一與IRT上的CA輸入端口相容的速率釋放數(shù)據(jù)(即，充當(dāng)一彈性緩沖器)。IRT對(duì)這些包進(jìn)行加密且接著經(jīng)由其CA輸出端口(修補(bǔ)點(diǎn))而將其傳回至轉(zhuǎn)換器的“FROM CA”端口804上。
在FROM CA端口804處所接收的加密MPEG包為通過(guò)附加相同的以太網(wǎng)幀標(biāo)頭而分布于網(wǎng)絡(luò)上作準(zhǔn)備，其中所述以太網(wǎng)幀標(biāo)頭在自網(wǎng)絡(luò)接收包時(shí)得以保存。此通過(guò)以下步驟完成自MPEG包標(biāo)頭提取PID(經(jīng)由EXTRACTMPEG PID功能826)并使用PID來(lái)尋址雙端口RAM 828。接著在交換源地址與目的地址之后開(kāi)始MPEG包時(shí)插入已檢索的IP與以太網(wǎng)MAC幀標(biāo)頭(及視情況UDP/TCP標(biāo)頭)。此經(jīng)由INSERT IP HEADER與INSERT MACHEADER功能808與812實(shí)現(xiàn)，所述功能808與812使用自雙端口RAM 828檢索的IP與MAC地址信息以將MPEG包封閉至以太網(wǎng)幀中。如果序列中的下一個(gè)MPEG包具有與先前所檢索的PID相同的PID，那么可包括兩個(gè)PID作為相同以太網(wǎng)幀的一部分。可在一標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀中包括多達(dá)七個(gè)MPEG包。一或多個(gè)標(biāo)頭中的包長(zhǎng)度字段可能需要調(diào)整，此取決于一特定以太網(wǎng)幀中所包括的MPEG包數(shù)目。最終，一旦以太網(wǎng)幀完整，便將其寄存于小型緩沖器816中，并通過(guò)以太網(wǎng)包多路復(fù)用器818將其切換至網(wǎng)絡(luò)流中。
圖9說(shuō)明了將七個(gè)MPEG包編碼成一以太網(wǎng)幀900。所述幀900以一MAC標(biāo)頭(MAC HDR)、一IP標(biāo)頭(IP HDR)及視情況UDP標(biāo)頭開(kāi)始，緊接著為七個(gè)MPEG包PACKET 1，PACKET 2，，...PACKET 7。
圖10為一網(wǎng)絡(luò)連接的時(shí)分復(fù)用多程序加密系統(tǒng)1000的方塊圖，其類似于圖7的系統(tǒng)，除了系統(tǒng)1000利用獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)能力接收器1002A，1002B，...，1002n與網(wǎng)絡(luò)能力CA 1022A，1002B，...1022‘x′來(lái)代替集成IRT之外。由于其網(wǎng)絡(luò)能力，所以接收器1002‘x′與CA 1022‘x′消除了對(duì)以太網(wǎng)轉(zhuǎn)換器(例如，圖7的704‘x′)的需要?？珊雎詮V播的包或其可由一或多個(gè)多路復(fù)用器1016A，1016B，...1016‘m′選擇。在此實(shí)例中，多路復(fù)用器也選擇將加密哪個(gè)MPEG包，且這些包將經(jīng)由相同的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(網(wǎng)絡(luò)交換器)1012而得以發(fā)送至一網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1024。所有由網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1024接收的包根據(jù)其所指派的加密層而被群集，且每個(gè)這樣的群被發(fā)送至一CA單元1022‘x′作為單一連續(xù)流。所述網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1024也修改某些標(biāo)頭字段并插入額外信息，其兩者都用來(lái)達(dá)成與CA單元1022‘x′的相容性和用來(lái)獲取并保持在對(duì)包進(jìn)行加密并將其自CA單元1022‘x′傳回至網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1024時(shí)的同步。接著對(duì)所述流解除群聚，恢復(fù)合適的MPEG標(biāo)頭并將加密包傳回至多路復(fù)用器1016‘x′(其源于所述多路復(fù)用器1016‘x′)。多路復(fù)用器1016將包重新引入至其對(duì)應(yīng)的流中，接著在分布于電纜系統(tǒng)上之前將其提供給一調(diào)制器。
圖10系統(tǒng)1000使用分割的接收器與CA單元，其的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可獨(dú)立于接收器1002‘x′的數(shù)目對(duì)CA單元1022‘x′的數(shù)目定標(biāo)以便滿足一特定系統(tǒng)的要求。CA單元1022‘x′的數(shù)目應(yīng)取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、加密層的數(shù)目、加密包與未加密包的比率及每個(gè)CA單元實(shí)施的集成密度。為在以下論述期間的簡(jiǎn)單性，將假定單一CA單元能夠滿足整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的要求。應(yīng)注意，在某些情況下，添加額外網(wǎng)絡(luò)CA格式化器單元也是有必要的。關(guān)于CA單元的數(shù)目，此取決于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、加密包與未加密包的比率及集成密度。
圖11為一網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1100(參見(jiàn)圖7的724；圖10的1024)的方塊圖。在一連接至一以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)(NET)的以太網(wǎng)PHY 1102上接收包。由MAC/IP包過(guò)濾器1104處理這些包。所述MAC/IP包過(guò)濾器區(qū)分自一網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器(例如，圖10的1016‘x′)接收的未加密“關(guān)鍵”包與由CA單元(例如，圖10的1022‘x′)傳回的加密包。MAC/IP包過(guò)濾器將以太網(wǎng)MAC/IP標(biāo)頭信息與包分離并檢查MAC、IP與可識(shí)別包源的任何其它網(wǎng)絡(luò)標(biāo)頭。接著將包數(shù)據(jù)的剩余物供應(yīng)給一“插入標(biāo)記”模塊1140、同步包探測(cè)器1136與提取PID功能1142(如果自一CA單元接收包)，或間接供應(yīng)給一標(biāo)記/層過(guò)濾器1106(如果自一網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器接收包)。
針對(duì)由網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器所插入的信息來(lái)檢查由標(biāo)記/層過(guò)濾器1106接收的包。對(duì)于待加密的每個(gè)MPEG包來(lái)說(shuō)，多路復(fù)用器插入一所述多路復(fù)用器需要用于唯一識(shí)別每個(gè)包的標(biāo)記及一由網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1100用以識(shí)別包與哪個(gè)CA“服務(wù)”群相關(guān)聯(lián)的層參數(shù)。當(dāng)將包群聚成被靜態(tài)地指派給CA單元的每個(gè)服務(wù)的流時(shí)，使用此“服務(wù)”群。(圖12展示了這些參數(shù)在一以太網(wǎng)幀內(nèi)的合適位置)。標(biāo)記/層過(guò)濾器1106分離此信息(標(biāo)記/層)并將其連同剩余的包數(shù)據(jù)與MAC/IP標(biāo)頭信息(來(lái)自MAC/IP包過(guò)濾器1104)提供給包緩沖器1108。所述包緩沖器表現(xiàn)為一彈性緩沖器(FIFO)以匹配引入包的速率與可由CA單元接受其的速率。每次自包緩沖器1108移去一個(gè)包時(shí)，將MAC/IP標(biāo)頭與標(biāo)記參數(shù)存儲(chǔ)于雙端口Ram 1112中。在由CA單元對(duì)包進(jìn)行加密并將其傳回至網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1100之后再次需要此信息。由RAM 1116的輸出判定雙端口Ram中的地址，使用如自包緩沖器1108檢索的包的層參數(shù)來(lái)尋址所述RAM 1116。為每個(gè)層保留雙端口RAM地址塊，且每次將一新的包存儲(chǔ)于雙端口RAM 1112中時(shí)使當(dāng)前層的地址塊內(nèi)的當(dāng)前地址遞增(循環(huán)地一即，環(huán)繞式處理)1。
也由包緩沖器1108將MPEG包數(shù)據(jù)供應(yīng)給覆蓋(Override)PID模塊1114，所述覆蓋PID模塊1114將MPEG PID強(qiáng)制為一由層參數(shù)所判定的值。自MPEG PID至覆蓋PID值的映射是靜態(tài)的且由ROM 1118規(guī)定。通過(guò)將相同的PID指派給來(lái)自相同的層的所有包，可使其向CA單元呈現(xiàn)為單一流。然而，可依賴MPEG標(biāo)頭中的連續(xù)性計(jì)數(shù)參數(shù)以探測(cè)復(fù)制包及由放棄/丟失的包產(chǎn)生的連續(xù)性誤差。預(yù)期此參數(shù)通過(guò)一特定流的每個(gè)連續(xù)包而遞增1。如上文針對(duì)圖6的CA預(yù)格式化器600所描述，在發(fā)送至CA的包中此連續(xù)性計(jì)數(shù)被覆蓋。借助于一自動(dòng)遞增電路中的小型RAM 1120，可為每個(gè)層保持一運(yùn)行的連續(xù)性計(jì)數(shù)器。從CA單元的觀點(diǎn)來(lái)看，在RAM 1120中存在一個(gè)用于每個(gè)層的記錄項(xiàng)，其中每個(gè)記錄項(xiàng)包括用于那個(gè)層的當(dāng)前連續(xù)性計(jì)數(shù)。每次訪問(wèn)RAM 1120中的位置時(shí)，其便遞增1(循環(huán)地一環(huán)繞式處理至0)。通過(guò)一覆蓋連續(xù)性計(jì)數(shù)功能1122將此按順序增加的層特定連續(xù)性計(jì)數(shù)寫(xiě)入至包中，從而以RAM 1120中所存儲(chǔ)的值來(lái)替代原始值。
將由覆蓋連續(xù)性計(jì)數(shù)功能1122所產(chǎn)生的“覆蓋”MPEG包提供給MPEG包MUX 1132，所述MPEG包MUX 1132周期性地將來(lái)自同步包產(chǎn)生器1124、PAT包產(chǎn)生器1126、PMT包產(chǎn)生器1128與CAT包產(chǎn)生器1130的包插入到將至一或多個(gè)CA單元的包的流中。PAT(程序關(guān)聯(lián)表)包、PMT(程序映射表)包與CAT(條件訪問(wèn)表)包是靜態(tài)的且僅需要相對(duì)偶爾被插入，如由CA單元要求或其它標(biāo)準(zhǔn)所判定。PAT與PMT表用于識(shí)別與每個(gè)CA“服務(wù)”相關(guān)聯(lián)的一或多個(gè)流的一或多個(gè)MPEG PID。MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定這些表的格式。CAT的通用格式也由MPEG規(guī)定，但某些描述符字段為CA特定的字段。某些CA單元產(chǎn)生其固有的CAT，且在這些情況下，可消除CAT包產(chǎn)生器。在其它情況下，CA單元將尋找一現(xiàn)存的CAT，并根據(jù)需要更新所述CAT內(nèi)的描述符字段。
將同步包產(chǎn)生器1124用于允許使由CA單元傳回的加密包的流與雙端口Ram 1112中所存儲(chǔ)的MAC/IP標(biāo)頭及標(biāo)記信息同步。應(yīng)針對(duì)使用中的每個(gè)MPEG PID產(chǎn)生同步包并以規(guī)則間隔將其插入到相關(guān)聯(lián)的CA引出數(shù)據(jù)流。對(duì)于每個(gè)層來(lái)說(shuō)，同步包規(guī)定用于將MAC/IP與標(biāo)記標(biāo)頭信息寫(xiě)入至雙端口Ram 1112中的當(dāng)前地址。盡管許多同步包格式皆可行，但是一適當(dāng)?shù)耐桨袷皆谙挛闹辛谐?。被指派給同步包的MPEG PID為與層相關(guān)聯(lián)且由ROM 1118規(guī)定的的相同PID。將包組織為一包含專用數(shù)據(jù)且不包含有效負(fù)載的MPEG適應(yīng)標(biāo)頭。

將MPEG包MUX 1132的輸出提供給插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1134，所述插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1134通過(guò)經(jīng)設(shè)定以匹配CA單元的地址的目的地址插入以太網(wǎng)組幀。如果存在一個(gè)以上的CA單元，那么地址將取決于所指派的層。接著將完全形成的以太網(wǎng)幀提供給以太網(wǎng)包MUX 1154，所述以太網(wǎng)包MUX 1154經(jīng)由以太網(wǎng)PHY模塊1102在網(wǎng)絡(luò)(NET)上將幀傳輸出去。
一旦由CA對(duì)包進(jìn)行加密并將其傳回至網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1100，其便可由MAC/IP包過(guò)濾器1104探測(cè)并被供應(yīng)給插入標(biāo)記模塊1140、提取PID模塊1142與同步包探測(cè)器1136。當(dāng)包僅由一適應(yīng)標(biāo)頭組成且所述適應(yīng)標(biāo)頭由一單一專用數(shù)據(jù)字組成(如上文表中所規(guī)定)時(shí)，由同步包探測(cè)器探測(cè)同步包。接著將同步值輸出設(shè)定至此專用數(shù)據(jù)字的值并同時(shí)確定同步有效輸出。此導(dǎo)致同步值由MUX 1138選擇并提供作為至RAM 1146的輸入。RAM地址為由ROM 1144基于由提取PID模塊1142自引入包提取的MPEG PID所提供的層參數(shù)。此導(dǎo)致RAM 1146存儲(chǔ)對(duì)應(yīng)于相同層群中的下一個(gè)MPEG包的正確雙端口RAM地址?；蛘?，如果當(dāng)前包并非為同步包，那么通過(guò)使所述層群的當(dāng)前地址遞增1而獲得下個(gè)包的地址。
基于MPEG PID，ROM 1144也產(chǎn)生一個(gè)層有效信號(hào)。針對(duì)除由PAT包產(chǎn)生器模塊1126、PMT包產(chǎn)生器模塊1128和CAT包產(chǎn)生器模塊1130所產(chǎn)生的PAT、PMT和CAT包(以及ECM、EMM和已由CA單元引入的任何其它包)之外的所有包來(lái)確定此信號(hào)。也就是說(shuō)，僅與每個(gè)有效加密層相關(guān)聯(lián)的單一PID值將導(dǎo)致確定層有效。如果層有效得以確定，那么在交換自雙端口Ram 1112所接收的標(biāo)頭中的目的地址與源地址之后由模塊1140插入標(biāo)記參數(shù)，且由模塊1148插入MAC/IP標(biāo)頭。所得以太網(wǎng)幀1300展示于圖13中且其由MAC標(biāo)頭(MAC HDR)、IP標(biāo)頭(IP HDR)、UDP標(biāo)頭(UDP HDR)、標(biāo)記與包自身組成。
再次返回到圖11，應(yīng)注意，如果一隨后的包共用與其前任相同的MAC/IP標(biāo)頭，那么可將相同的標(biāo)記值連同隨后的包附加至相同的以太網(wǎng)幀作為前者包，其僅受到每標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)幀的七個(gè)MPEG包的最大值的限制。
仍將不匹配一有效層(即，當(dāng)層有效未得到確定時(shí))的包傳輸至網(wǎng)絡(luò)。然而，在此情況下，插入標(biāo)記1140被禁止，從而導(dǎo)致其轉(zhuǎn)運(yùn)MPEG包，而不將一標(biāo)記插入幀中。另外，將插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1148設(shè)定為廣播或多點(diǎn)播送模式，從而導(dǎo)致其忽略來(lái)自雙端口RAM 1112的任何輸入且代之插入一廣播或多點(diǎn)播送標(biāo)頭。此很重要，因?yàn)橹T如由CA單元產(chǎn)生的ECM與EMM的某些包現(xiàn)在應(yīng)用于多個(gè)流且將為訪問(wèn)這些流的所有網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器所需。多路復(fù)用器可通過(guò)檢查由網(wǎng)絡(luò)CA格式化器1100所產(chǎn)生(且在某些情況下由CA單元修改)的PAT與PMT表來(lái)識(shí)別這些包。也將這些包以廣播模式傳輸至網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)以太網(wǎng)包Mux正忙著傳輸自插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1152或插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1134所接收的包時(shí)，緩沖器1150用于暫時(shí)存儲(chǔ)自插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1148所接收的以太網(wǎng)幀。一些緩沖能力已經(jīng)固有地存在于這些其它路徑中，且額外緩沖器并未展示于圖11中。
為確保多路復(fù)用器不會(huì)超過(guò)CA單元的能力，必須將一些反饋提供傳回給網(wǎng)絡(luò)。此是狀態(tài)包產(chǎn)生器模塊1110的目的。將包緩沖器1108的當(dāng)前緩沖器充滿程度看作一至狀態(tài)包產(chǎn)生器1110的輸入?yún)?shù)且將其封閉至一MPEG包中。關(guān)于同步包產(chǎn)生器1136，此通過(guò)產(chǎn)生一充滿整個(gè)包的適應(yīng)標(biāo)頭完成，借此沒(méi)有為有效負(fù)載留有空間。在適應(yīng)標(biāo)頭內(nèi)，一專用數(shù)據(jù)字段用于輸送緩沖器充滿度參數(shù)。一所提議用于狀態(tài)包的格式提供于下表中。將狀態(tài)包產(chǎn)生器1110的輸出提供給插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1152，所述插入MAC/IP標(biāo)頭模塊1152插入一廣播以太網(wǎng)標(biāo)頭并將所得幀發(fā)送至以太網(wǎng)包Mux 1154。必須由以太網(wǎng)包Mux 1154以規(guī)則間隔選擇由狀態(tài)包產(chǎn)生器1110的輸出所產(chǎn)生的以太網(wǎng)幀。由網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器接收狀態(tài)包，所述網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器選擇待加密的關(guān)鍵包。當(dāng)狀態(tài)包指示包緩沖器充滿度下降時(shí)，多路復(fù)用器可降低關(guān)鍵包閾值以便增加被發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)CA格式化器的包的數(shù)目。類似地，當(dāng)狀態(tài)包指示包緩沖器充滿度增加時(shí)，多路復(fù)用器應(yīng)增加關(guān)鍵包閾值，借此減少被發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)CA格式化器的包的數(shù)目。然而，如果一或多個(gè)多路復(fù)用器的響應(yīng)不充分且包緩沖器1108的溢出不可避免，那么應(yīng)提供控制邏輯以確保這些包完全被放棄。以此方式，關(guān)鍵包速率將自動(dòng)受限而不會(huì)破壞輸出信號(hào)。

圖14為一網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器1400(例如，參見(jiàn)圖10的1016‘x′)的方塊圖，其包含一以太網(wǎng)PHY接口1418、一接收解多路復(fù)用器(RX DMUX)1414、一傳輸多路復(fù)用器(TX MUX)1416、一主處理器1412、一DRAM輸入模塊1406、兩個(gè)DRAM輸出模塊1408與1410、一DRAM接口模塊1404及DRAM1402。所有輸入包流量由以太網(wǎng)PHY/MAC模塊1418自網(wǎng)絡(luò)接收并被輸送至RX DMUX模塊1414。所述RX DMUX模塊1414剖析以太網(wǎng)幀標(biāo)頭并判定幀是包括MPEG流量還是將至主處理器1412的通用以太網(wǎng)通信。在以太網(wǎng)與IP組幀已由RX DMUX模塊1414移去后，將MPEG流量發(fā)送至DRAM輸入模塊1406的一個(gè)MPEG輸入端口。將所有其它流量直接發(fā)送至主機(jī)，而使以太網(wǎng)與IP組幀完整。在下文將參考圖15來(lái)更詳細(xì)地論述RX DMUX模塊1414。在下文將參考圖16更詳細(xì)地論述DRAM輸入模塊1406。
圖15為一用于接收并處理一網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器(例如，圖14的1400；圖10的1016‘x′)內(nèi)的引入網(wǎng)絡(luò)流量的RX DMUX模塊1500的方塊圖。在MAC地址探測(cè)器1508、UPD POST探測(cè)器1510、UDP有效負(fù)載探測(cè)器1512的輸入處呈現(xiàn)經(jīng)由以太網(wǎng)PHY模塊而接收的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)，并經(jīng)由兩個(gè)管線延遲1502與1504而將上述網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)呈現(xiàn)給FIFO 1506的一數(shù)據(jù)輸入。RXDMUX模塊1500的MPEG數(shù)據(jù)輸出間接連接至模塊的RX數(shù)據(jù)輸入，從而有效地直接在MPEG數(shù)據(jù)輸出處呈現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)。由RX VALID信號(hào)評(píng)定的MAC地址探測(cè)模塊1508探測(cè)與主機(jī)通信相關(guān)聯(lián)并與將至網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的引入MPEG流量相關(guān)聯(lián)的MAC地址。門(mén)電路1514制止UDP Post探測(cè)的探測(cè)直到探測(cè)到一有效MAC地址之后。一旦已探測(cè)到一有效mac地址，便允許UDP POST探測(cè)器1510尋找并辨認(rèn)一UDP標(biāo)頭。如果MAC地址有效且UDP POST探測(cè)器找到一UDP標(biāo)頭，那么對(duì)UDP有效負(fù)載探測(cè)器1512進(jìn)行計(jì)時(shí)(由門(mén)1518評(píng)定)。一來(lái)自UDP有效負(fù)載探測(cè)器的輸出表示通過(guò)產(chǎn)生一MPEG.EN信號(hào)而存在MPEG數(shù)據(jù)。此時(shí)，MAC標(biāo)頭、IP標(biāo)頭與UDP標(biāo)頭皆得以傳遞，僅剩下MPEG包數(shù)據(jù)。如果MAC地址有效且不存在所探測(cè)的UDP標(biāo)頭，那么通過(guò)使管線延遲1502與1504進(jìn)入FIFO 1506完整(即，使MAC/IP標(biāo)頭完整)來(lái)對(duì)接收數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)時(shí)。假定這個(gè)數(shù)據(jù)為主機(jī)的通用以太網(wǎng)通信流量。當(dāng)探測(cè)一通用通信包(即，一由MAC地址探測(cè)器1508探測(cè)的將至MAC地址的包，但其并不包含一與MPEG有關(guān)的包有效負(fù)載)時(shí)，主處理器可借助于尋址電路來(lái)尋址數(shù)據(jù)并將其讀出FIFO 1506，其中所述尋址電路包含一地址比較器1520(用于將一主機(jī)產(chǎn)生的地址與一預(yù)定模塊地址進(jìn)行比較)與一用于探測(cè)針對(duì)由地址比較器1520識(shí)別的地址的主機(jī)起始的數(shù)據(jù)讀取請(qǐng)求的門(mén)1524。
再次返回至圖14，將由DRAM輸入模塊1406所接收的MPEG包轉(zhuǎn)發(fā)至DRAM接口模塊1404以存儲(chǔ)于DRAM 1402中。此包括自衛(wèi)星或某些其它源接收的未加密包及自一CA單元(例如，圖10的1022‘x′)接收的加密包。
圖16為一DRAM輸入模塊1600(例如，參見(jiàn)圖14的1406)的方塊圖。主處理器(圖14的1412)借助于電路將用于包轉(zhuǎn)移的開(kāi)始地址寫(xiě)入至FIFO1628中，所述電路包含一用于將一主機(jī)產(chǎn)生的地址與一預(yù)定模塊地址(用于DRAM輸入模塊)進(jìn)行比較的地址比較器1618及一探測(cè)針對(duì)預(yù)定模塊地址1620的主機(jī)數(shù)據(jù)寫(xiě)入操作的門(mén)1626。主機(jī)數(shù)據(jù)總線直接連接至FIFO 1628的一數(shù)據(jù)輸入。每次讀取一完整包時(shí)便自FIFO 1628提取一新的地址值(如由一具有DRAM.RE＝1與DRAM.EOP＝1的DRAM周期所指示)。此條件由門(mén)1612解碼，所述門(mén)1612的輸出用于自FIFO 1628時(shí)鐘輸出一新的地址。MPEG包數(shù)據(jù)被直接讀取入FIFO 1602中，且隨后借助于DRAM接口模塊(下文將參考圖19予以更詳細(xì)的描述)被轉(zhuǎn)移至DRAM。主處理器并不知道待在寫(xiě)入至地址FIFO 1628中的任何特定DRAM地址處所接收的數(shù)據(jù)的性質(zhì)。因此，當(dāng)DRAM輸入模塊1600轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)自FIFO 1602的MPEG包時(shí)，其也將包標(biāo)頭信息復(fù)制至FIFO 1608中以稍后由主機(jī)進(jìn)行檢索。主機(jī)通過(guò)產(chǎn)生針對(duì)模塊地址1620的數(shù)據(jù)讀取周期來(lái)訪問(wèn)FIFO 1608。門(mén)1622探測(cè)針對(duì)此地址的讀取周期并將數(shù)據(jù)時(shí)鐘輸出FIFO 1608并接通三態(tài)緩沖器1624以將檢索的標(biāo)頭數(shù)據(jù)置于主機(jī)的數(shù)據(jù)總線(HOST.DATA)上。MPEG包標(biāo)頭數(shù)據(jù)至FIFO 1608中的俘獲由D-Flop 1606(充當(dāng)一個(gè)一周期延遲)與門(mén)1604控制。在組合時(shí)，這些元件導(dǎo)致在一包結(jié)束(DRAM.EOP)指示后的第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移被計(jì)時(shí)至FIFO 1608中(即，每個(gè)包的第一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移)。此分配假定DRAM數(shù)據(jù)路徑的寬度足以俘獲單一轉(zhuǎn)移中的所有標(biāo)頭信息(其在包開(kāi)始時(shí)發(fā)生)。
通常，只要DRAM準(zhǔn)備信號(hào)(DRAM.RDY)是真實(shí)的，便可產(chǎn)生將數(shù)據(jù)讀出FIFO 1602的DRAM周期。此條件由門(mén)1614與1610解碼，且其指示一個(gè)條件其中FIFO 1602中存在可得到的數(shù)據(jù)；在地址FIFO 1628的輸出處存在一有效的包開(kāi)始地址(即，F(xiàn)IFO 1628并不空)；且標(biāo)頭信息FIFO 1608在包開(kāi)始時(shí)并不滿。
第一DRAM輸出模塊1408用于經(jīng)由TX MUX模塊1416將MPEG包自DRAM 1402轉(zhuǎn)移至網(wǎng)絡(luò)(NET)。這些包為由一運(yùn)行于主處理器1412上的適當(dāng)算法識(shí)別并選擇的“關(guān)鍵”包，且其最終由CA單元加密并被傳回。第二DRAM輸出模塊1410用于將包最終轉(zhuǎn)移出多路復(fù)用器而通常至調(diào)制器。除其MPEG數(shù)據(jù)端口的不同連接(第一DRAM輸出模塊1408使其MPEG數(shù)據(jù)端口連接至TX MUX 1416，且第二DRAM輸出模塊1410使其MPEG數(shù)據(jù)端口連接作為多路復(fù)用器的輸出端口并連接至一調(diào)制器)之外，所述兩個(gè)DRAM輸出模塊1408、1410相同。
圖17為一DRAM輸出模塊1700(例如，參見(jiàn)圖14的1408、1410)的方塊圖。當(dāng)為輸出而選擇一個(gè)包(例如，一待被發(fā)送出以由CA單元進(jìn)行加密的“關(guān)鍵”包)時(shí)，主機(jī)將存儲(chǔ)所述包的DRAM地址寫(xiě)入至地址FIFO 1708中。用于實(shí)現(xiàn)此轉(zhuǎn)移的機(jī)制與用于將包地址寫(xiě)入上文所描述的DRAM輸入模塊的機(jī)制相同，且其包括一用于將一主機(jī)地址(HOST.ADDR)與一預(yù)定DRAM輸出模塊地址1704進(jìn)行比較的比較器1702與一用于探測(cè)針對(duì)那個(gè)模塊地址的主機(jī)寫(xiě)入周期的門(mén)1706。所述門(mén)1706的輸出將主機(jī)數(shù)據(jù)選通至FIFO 1708中。地址FIFO 1708的輸出為自DRAM的包轉(zhuǎn)移提供了一開(kāi)始地址。被寫(xiě)入FIFO的地址數(shù)據(jù)包括兩個(gè)控制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移模式的額外的位(由主機(jī)而被存儲(chǔ)于FIFO中的地址值的兩個(gè)最重要的位)，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移模式允許主機(jī)覆寫(xiě)DRAM數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)值插入到DRAM數(shù)據(jù)流中。此尤其可用于允許主處理器覆蓋特定包數(shù)據(jù)值(源/目的地址，計(jì)數(shù)值，等)或?qū)?biāo)頭數(shù)據(jù)(例如，MAC/IP/UDP標(biāo)頭信息)插入到MPEG包流。
當(dāng)由主機(jī)寫(xiě)入的地址的兩個(gè)MSB(最高有效位)都為0時(shí)，規(guī)定“正?！卑D(zhuǎn)移操作，借此將包數(shù)據(jù)自DRAM轉(zhuǎn)移至MPEG輸出數(shù)據(jù)端口(經(jīng)由多路復(fù)用器1730與FIFO 1732)。此“正?！蹦Ｊ接砷T(mén)1710解碼，所述門(mén)1710探測(cè)一個(gè)條件其中兩個(gè)MSB都為0，且在地址FIFO 1708的輸出處存在一個(gè)(大概有效)可得到的開(kāi)始地址(即，F(xiàn)IFO 1708并不空)。門(mén)1710產(chǎn)生一個(gè)DRAM準(zhǔn)備(DRAM.RDY)信號(hào)，其指示此條件何時(shí)是真實(shí)的。如果兩個(gè)MSB都為1，那么規(guī)定一“插入”模式。此模式由門(mén)1714解碼。當(dāng)?shù)刂稦IFO 1708中的兩個(gè)MSB為1與0時(shí)，規(guī)定一“覆蓋”模式。“插入”與“覆蓋”模式皆否定來(lái)自門(mén)1710的DRAM.RDY信號(hào)，其導(dǎo)致多路復(fù)用器1730自地址FIFO 1708選擇DRAM地址數(shù)據(jù)作為呈現(xiàn)給MPEG數(shù)據(jù)FIFO1732的MPEG包數(shù)據(jù)的源。操作的插入模式導(dǎo)致來(lái)自地址FIFO 1708的數(shù)據(jù)獨(dú)立于DRAM數(shù)據(jù)而被復(fù)制至MPEG輸出FIFO 1732中，從而有效地將數(shù)據(jù)插入到輸出流中。相反，操作的覆蓋模式(如由計(jì)數(shù)器1720、比較器1722與門(mén)1724、1726、1728、1729與1718控制)導(dǎo)致DRAM數(shù)據(jù)通過(guò)將來(lái)自地址FIFO 1708的值復(fù)制至MPEG輸出FIFO 1732而同時(shí)時(shí)鐘輸出并丟棄DRAM輸出數(shù)據(jù)而被覆寫(xiě)，從而有效地覆寫(xiě)來(lái)自DRAM的值。從MPEG輸出FIFO的空狀態(tài)移開(kāi)的反相器1734產(chǎn)生一MPEG準(zhǔn)備信號(hào)(即，MPEG數(shù)據(jù)可用-FIFO并不空)。門(mén)1716對(duì)將新的值時(shí)鐘輸出地址FIFO 1708所處的各種條件進(jìn)行解碼。
再次返回至圖14，一旦選擇一關(guān)鍵包，主機(jī)便將其對(duì)應(yīng)DRAM地址寫(xiě)入至第一DRAM輸出模塊1408。主處理器1412可通過(guò)規(guī)定覆蓋模式(參見(jiàn)上文的論述)來(lái)修改自DRAM 1402檢索的包的MPEG標(biāo)頭。主處理器1412通過(guò)將待被MPEG包中的第一字代替的數(shù)據(jù)字的最高有效位與次最高有效位分別設(shè)定為1與0來(lái)規(guī)定覆蓋模式。位值1與1分別選擇插入模式，借此主處理器1412可在每個(gè)MPEG包之前插入額外字。此可用于插入MAC、IP與UDP標(biāo)頭。當(dāng)主處理器1412完成插入/覆蓋時(shí)，其清除兩個(gè)上述最高有效位以重新開(kāi)始“正?！辈僮?。當(dāng)檢索包最后的字時(shí)，確定包結(jié)束旗標(biāo)DRAM.EOP。所有輸出數(shù)據(jù)皆被存儲(chǔ)于FIFO 1732中直到由TX Mux模塊接收。
第二DRAM輸出模塊1410用于將MPEG包自DRAM轉(zhuǎn)移至多路復(fù)用器輸出端口。在此情況下，所述多路復(fù)用器輸出端口連接至調(diào)制器(圖10的1018‘x′)的輸入。關(guān)于第一DRAM輸出模塊1408，由主機(jī)通過(guò)將DRAM包地址發(fā)送至第二DRAM輸出模塊1410的主機(jī)輸入端口來(lái)選擇包。如前所述，可通過(guò)使用DRAM輸出模塊的覆蓋模式以一經(jīng)修改的標(biāo)頭來(lái)替代MPEG包標(biāo)頭。在此情況下，不使用插入模式，因?yàn)椴恍枰蕴W(wǎng)或IP組幀。
圖18為一TX MUX模塊1800(例如，參見(jiàn)圖14的1418)的方塊圖。所述TX MUX模塊控制數(shù)據(jù)自一MPEG端口(MPEG.DATA等)或一主機(jī)端口(HOST.DATA等)轉(zhuǎn)移出而至以太網(wǎng)PHY接口。借助于解碼電路將主機(jī)數(shù)據(jù)寫(xiě)入至主機(jī)數(shù)據(jù)FIFO 1808中，所述解碼電路包括一用于將一主機(jī)產(chǎn)生的地址與TX MUX模塊1800的一預(yù)定模塊地址1804進(jìn)行比較的比較器1802及一用于解碼針對(duì)那個(gè)地址的主機(jī)寫(xiě)入周期的門(mén)1806。所述門(mén)1806的一個(gè)輸出導(dǎo)致主機(jī)數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)被時(shí)鐘輸入至主機(jī)數(shù)據(jù)FIFO 1808。多路復(fù)用器1810選擇是從FIFO 1808還是從MPEG數(shù)據(jù)流取得數(shù)據(jù)。在FIFO1808中緩沖主機(jī)數(shù)據(jù)，同時(shí)傳輸更高優(yōu)先權(quán)MPEG流量。包含門(mén)1812、1814、1816、1822、1824、1830與1834、觸發(fā)器1826與1832及反相器1828的邏輯電路在MPEG與主機(jī)流量之間進(jìn)行仲裁。僅傳輸完整的以太網(wǎng)幀，下一步為僅發(fā)生于以太網(wǎng)幀邊界處的選擇將傳輸主機(jī)數(shù)據(jù)還是MPEG流量。MPEG以太網(wǎng)幀邊界由一MPEG EOP(包結(jié)束)信號(hào)識(shí)別。穿過(guò)主機(jī)數(shù)據(jù)FIFO 1808的數(shù)據(jù)路徑比所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)寬一個(gè)位，其中額外位充當(dāng)包標(biāo)記符的末端。此額外位通常為0。此位中的邏輯1識(shí)別一主機(jī)數(shù)據(jù)包的末端。當(dāng)正自主機(jī)數(shù)據(jù)FIFO 1808檢索數(shù)據(jù)時(shí)，邏輯門(mén)1812探測(cè)包條件的末端，且類似地，當(dāng)正轉(zhuǎn)移MPEG數(shù)據(jù)時(shí)，邏輯門(mén)1814探測(cè)包條件的末端。如果由邏輯門(mén)1824在任一源上探測(cè)到包的末端，那么下一個(gè)轉(zhuǎn)移類型(主機(jī)或MPEG數(shù)據(jù))由邏輯門(mén)1816判定并由觸發(fā)器1332鎖存。邏輯門(mén)1822探測(cè)是否不存在可自MPEG源或主機(jī)數(shù)據(jù)FIFO 1808取得的進(jìn)一步數(shù)據(jù)。觸發(fā)器1826在當(dāng)沒(méi)有數(shù)據(jù)可用時(shí)或當(dāng)探測(cè)到包條件的末端時(shí)的間隔期間寄存邏輯門(mén)1822的輸出。當(dāng)準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)時(shí)，觸發(fā)器1826輸出邏輯0，借此導(dǎo)致TX.RDY輸出由反相器1828確定。
圖19為一DRAM接口模塊1900(例如，參見(jiàn)圖14的1404)的方塊圖，所述DRAM接口模塊1900用于控制經(jīng)由DRAM輸入模塊(圖4的1406)而至DRAM(圖14的1402)及經(jīng)由兩個(gè)DRAM輸出模塊(圖14的1408與1410)中的任一個(gè)自DRAM的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。如上文所描述，將每個(gè)DRAM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的開(kāi)始地址寫(xiě)入至DRAM輸入或輸出模塊，其將此地址呈現(xiàn)給DRAM接口模塊1900。所述DRAM輸入與輸出模塊信號(hào)準(zhǔn)備經(jīng)由準(zhǔn)備信號(hào)(DI.RDY，DO1.RDY，DO2.RDY)將數(shù)據(jù)發(fā)送至DRAM或自DRAM接收數(shù)據(jù)。包含門(mén)1918與1920的優(yōu)先權(quán)邏輯將最高優(yōu)先權(quán)給予自DRAM輸入模塊至DRAM中的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，并將其次的最高優(yōu)先權(quán)給予自DRAM至第一DRAM輸出模塊(DO1)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移，且將最低優(yōu)先權(quán)給予自DRAM至第二DRAM輸出模塊(DO2)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移。寄存器1916使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移類型之間的切換同步以僅在包邊界(如由包信號(hào)的末端指示)處發(fā)生。門(mén)1922使數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移成為可能，只要存在任何數(shù)據(jù)準(zhǔn)備信號(hào)(DI.RDY，DO1.RDY，DO2.RDY)。
將來(lái)自寄存器1916的輸出信號(hào)用作用于一開(kāi)始地址多路復(fù)用器1908與一雙向數(shù)據(jù)多路復(fù)用器1914的選擇器。這些多路復(fù)用器1908、914自DRAM輸入模塊或第一或第二DRAM輸出模塊選擇地址與數(shù)據(jù)，此取決于哪一者當(dāng)前由寄存器1916識(shí)別為具有當(dāng)前主動(dòng)性(由DRAM接口模塊1900服務(wù))。自開(kāi)始地址多路復(fù)用器1908取得當(dāng)前轉(zhuǎn)移的開(kāi)始地址，并將其提供作為一至求和區(qū)塊1906的輸入。計(jì)數(shù)器1902針對(duì)到/從DRAM的每次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移遞增一次。在每次數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)移開(kāi)始時(shí)清除(至0)計(jì)數(shù)器。將此計(jì)數(shù)器1902的輸出提供作為至求和區(qū)塊1906的另一輸入。所述求和區(qū)塊的輸出等于計(jì)數(shù)器值與所選開(kāi)始地址的和相等。將此求和區(qū)塊的輸出用作用于數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移的DRAM地址，其始于所選開(kāi)始地址處并針對(duì)到/從DRAM的每次數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)移遞增1。借助于一比較器1904獲取一包結(jié)束信號(hào)，所述比較器1904比較來(lái)自計(jì)數(shù)器1902的當(dāng)前計(jì)數(shù)值與數(shù)據(jù)包中字的數(shù)目(NWORDS-1)，使得最后的字自任何數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)移產(chǎn)生一包結(jié)束信號(hào)(DI.EOP，DO1.EOP，DO2.EOP)。在MPEG傳送包的情況下，NWORDS等于每字的字節(jié)數(shù)目除188。
所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將了解，本文所描述的各種功能的許多方塊圖性質(zhì)上具有高度示意性，且應(yīng)將其看作通常代表其描述的功能而不必為特定電路實(shí)施的文字邏輯表示。在本發(fā)明性技術(shù)的精神與范疇內(nèi)的眾多可能的變化與變更皆可能達(dá)成大體上相同的最終結(jié)果。
可在運(yùn)行于主機(jī)CPU(圖14的1412)上的軟件中有效實(shí)施網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的剩余功能。這些任務(wù)包括管理DRAM存儲(chǔ)器、選擇MPEG關(guān)鍵包和指令硬件將這些包發(fā)送至CA單元以進(jìn)行加密、當(dāng)自CA單元接收未加密包時(shí)以對(duì)應(yīng)的加密版本代替所述未加密包、通過(guò)編輯標(biāo)頭來(lái)修改MPEG包流、丟棄所選的包或插入額外包以控制接收器的操作，和判定其中將包發(fā)送至調(diào)制器或其它通道格式化裝置的序列與速率。在這些任務(wù)中，現(xiàn)將以額外細(xì)節(jié)描述對(duì)本發(fā)明性技術(shù)來(lái)說(shuō)具有特定性的軟件過(guò)程。
DRAM存儲(chǔ)器管理的任務(wù)尤其很好地適合于軟件實(shí)施?？衫萌魏魏线m的存儲(chǔ)器管理策略，但是一合適的策略將可用DRAM存儲(chǔ)器分割成固定數(shù)目的區(qū)段，其中每一區(qū)段與一MPEG包的大小匹配。最初，在一自由列表中保持每一此類包的地址。所述自由列表可非常簡(jiǎn)單。例如，自由列表中的每一記錄項(xiàng)可包括DRAM中未使用包的開(kāi)始地址及一指向自由列表中下一個(gè)包的指示符。自所述列表的一端移去包并將所述包添加至另一端。當(dāng)分配一個(gè)包以存儲(chǔ)自網(wǎng)絡(luò)接收的MPEG數(shù)據(jù)時(shí)，從自由列表移去一記錄項(xiàng)并將其添加至一鏈接表，所述鏈接表保持每個(gè)所分配包的狀態(tài)，包括諸如DRAM中包的開(kāi)始地址、PID與連續(xù)性計(jì)數(shù)(CC)參數(shù)(兩者皆自包標(biāo)頭提取)及一指向相同流中下一個(gè)所分配包(即，具有相同PID的下一個(gè)包)的指示符等信息。對(duì)于每個(gè)流來(lái)說(shuō)，將指示符保持指向第一個(gè)與最后一個(gè)所分配的包。保持每個(gè)所分配的包的一識(shí)別符(標(biāo)記)也是有用的。這個(gè)識(shí)別符也存儲(chǔ)于鏈接表中并用于明確識(shí)別自一CA單元返回的每個(gè)加密包。
圖20為一用于進(jìn)入的MPEG包的DRAM存儲(chǔ)器分配過(guò)程的流程圖2000。在第一步驟2002中，所述過(guò)程判定DRAM輸入模塊是否準(zhǔn)備轉(zhuǎn)移包數(shù)據(jù)(即，圖16的主機(jī)FIFO 1608是否滿)。如果沒(méi)滿，那么所述過(guò)程重復(fù)循環(huán)經(jīng)過(guò)等待步驟2008與第一步驟2002，直到DRAM輸入模塊作好準(zhǔn)備。下一步驟2004通過(guò)從自由列表“彈出”下一個(gè)可用包位置來(lái)分配用于包轉(zhuǎn)移的存儲(chǔ)器。下一步驟2006經(jīng)由如上文所述的其主機(jī)接口將此開(kāi)始地址提供給DRAM輸入模塊。繼續(xù)重復(fù)上述過(guò)程。
圖21為一用于經(jīng)由DRAM輸入模塊來(lái)接收并處理包的過(guò)程的流程圖2100。所述過(guò)程通過(guò)在第一步驟2102中判定一新的包是否可用于自DRAM輸入模塊的轉(zhuǎn)移而開(kāi)始。如果不能，那么所述過(guò)程等待(步驟2104、2102)直到一個(gè)包可用。如上文所描述，每次自DRAM輸入模塊接收一新的包時(shí)，便存儲(chǔ)其標(biāo)頭數(shù)據(jù)的一個(gè)副本并經(jīng)由DRAM輸入模塊上的主機(jī)總線接口使其可訪問(wèn)主機(jī)過(guò)程。下一步驟2106接著判定包是否為一自CA單元傳回的加密包。如果不是，那么這是一新的包，且下一步驟2108檢索用于轉(zhuǎn)移的DRAM地址及包的PID與連續(xù)性計(jì)數(shù)(CC)。下一步驟2110產(chǎn)生一新的鏈接表記錄項(xiàng)并將DRAM地址、PID與CC存儲(chǔ)在那里。下一步驟2112將相同流的先前包連接至此新的包，且也調(diào)節(jié)一至所述流的最后一個(gè)包的指示符以指向新的包。也產(chǎn)生一個(gè)標(biāo)記并使其與此包相關(guān)聯(lián)。其產(chǎn)生作為鏈接表記錄項(xiàng)(k)及一代表包內(nèi)容的額外參數(shù)(m)的函數(shù)(f1)。舉例來(lái)說(shuō)，可將m計(jì)算為所接收的包的一部分的雜湊函數(shù)。一約束為必須存在一個(gè)可恢復(fù)鏈接表記錄項(xiàng)(k)的對(duì)應(yīng)函數(shù)(f2)。
下一步驟2114判定包是否為“關(guān)鍵”包。可使用UNGER中所描述的方法結(jié)合自網(wǎng)絡(luò)CA格式化器(圖10、11)的最新?tīng)顟B(tài)包接收的緩沖器充滿度信息作出此判定。如果判定包為關(guān)鍵包，那么在下一步驟2116中，在第一DRAM輸出模塊的FIFO(圖14、17)中排隊(duì)所述包，以將其發(fā)送至CA單元以用于加密。DRAM輸出模塊的插入模式用于插入一以太網(wǎng)MAC、IP與UDP標(biāo)頭。也以相同方式插入標(biāo)記與層參數(shù)。如上文所描述，標(biāo)記參數(shù)輸送一個(gè)包識(shí)別符與包在鏈接表中的位置兩者。此標(biāo)記與每個(gè)表地址k相關(guān)聯(lián)且其用于當(dāng)一個(gè)包自CA單元以加密格式傳回時(shí)來(lái)驗(yàn)證其可靠性。一旦已更新鏈接表，主機(jī)便可立即發(fā)送以太網(wǎng)幀或等待直到已累積了相同流的七個(gè)包(如上文關(guān)于圖12所展示并描述)。
如果所述包為一正自一CA單元傳回的加密包，那么首先有必要證實(shí)存在與包的未加密型式(其應(yīng)仍存在于DRAM中)的適當(dāng)對(duì)應(yīng)。此通過(guò)以下步驟完成首先接收引入包的DRAM地址并提取其標(biāo)記值、PID與連續(xù)性計(jì)數(shù)(步驟2118)，接著自標(biāo)記值判定鏈接表地址(步驟2120)。緊接著，將所述標(biāo)記值與鏈接表中所存儲(chǔ)的標(biāo)記值進(jìn)行比較(步驟2122)。如果其匹配，那么釋放未加密包(步驟2126)并由加密包來(lái)代替所述未加密包(步驟2128)。如果鏈接表中的標(biāo)記與自所接收的包恢復(fù)的標(biāo)記不匹配(意思是DRAM包并不對(duì)應(yīng)于引入加密包)，那么丟棄加密包(步驟2124)。
通過(guò)未加密型式而存儲(chǔ)于鏈接表位置k處的標(biāo)記應(yīng)匹配自所接收的加密包取得的標(biāo)記。然而，如果由于CA單元、網(wǎng)絡(luò)CA格式化器或網(wǎng)絡(luò)的問(wèn)題而使得加密包被延遲，那么所述包可不再有用。例如，可設(shè)計(jì)多路復(fù)用器使得其將不會(huì)等待已在加密過(guò)程中被延遲的關(guān)鍵包。實(shí)情為，其將選擇發(fā)送包的未加密型式(其將仍存在于DRAM中)。當(dāng)發(fā)生此時(shí)，自DRAM釋放未加密包，且如果加密包最終抵達(dá)，那么標(biāo)記驗(yàn)證測(cè)試將失敗，在此情況下，傳回的加密包僅通過(guò)將其DRAM空間傳回至自由列表便被丟棄。因此，加密失敗或加密延遲均可導(dǎo)致一些安全性的損失但不會(huì)導(dǎo)致服務(wù)的損失。
如果將一加密包傳回至多路復(fù)用器且標(biāo)記驗(yàn)證測(cè)試證明有效，那么所述加密包將以用加密型式而代替。此代替僅通過(guò)修改鏈接表的位置k處的記錄項(xiàng)便可實(shí)施，以便指向加密包的DRAM位置以替代未加密包的DRAM位置。不再需要未加密包且現(xiàn)可將其傳回至自由列表。
現(xiàn)將注意引導(dǎo)至將所選包傳輸出網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器而至一調(diào)制器的過(guò)程。每個(gè)所選包在鏈接表中的位置可通過(guò)參考一個(gè)對(duì)流的開(kāi)始作標(biāo)記的指示符來(lái)識(shí)別，其中所述流由PID判定。主機(jī)保持用于每個(gè)有效流的這樣的指示符。一旦已識(shí)別適當(dāng)鏈接表記錄項(xiàng)，便可通過(guò)將對(duì)應(yīng)DRAM地址發(fā)送至DRAM輸出模塊2的FIFO 1708(圖17)而對(duì)包進(jìn)行排隊(duì)以用于傳輸。所述輸出模塊的覆蓋模式可用于校正MPEG包標(biāo)頭，尤其是MPEG PID與連續(xù)性計(jì)數(shù)(CC)參數(shù)。在關(guān)鍵包的情況下此是有必要的，因?yàn)樗嶙h的網(wǎng)絡(luò)CA格式化器會(huì)導(dǎo)致PID與連續(xù)性計(jì)數(shù)在包被發(fā)送至CA單元之前得到修改，且當(dāng)包被傳回時(shí)不會(huì)試圖恢復(fù)這些參數(shù)。然而，將這些參數(shù)保存在鏈接表中且可將其用于覆蓋以存在于DRAM中的型式被包括的參數(shù)。理想上，主機(jī)可保持鏈接表中的整個(gè)MPEG標(biāo)頭，并在傳輸包時(shí)覆蓋整個(gè)標(biāo)頭。然而，MPEG標(biāo)頭的transport_scambling_control字段不應(yīng)被覆蓋。此字段由CA單元設(shè)定且其規(guī)定必須被應(yīng)用以用于正確解密的兩個(gè)解密密鑰中的一個(gè)。此字段不應(yīng)由多路復(fù)用器來(lái)改變，否則解密過(guò)程將失敗。
一旦已對(duì)包進(jìn)行排隊(duì)以用于傳輸至調(diào)制器，使對(duì)流的開(kāi)始作標(biāo)記的指示符前進(jìn)以便指向具有相同MPEG PID的下一個(gè)包。與此特定鏈接表地址相關(guān)聯(lián)的標(biāo)記也在此時(shí)改變。此是為了確保隨后自CA單元接收的任何對(duì)應(yīng)加密包都將在包標(biāo)記驗(yàn)證測(cè)試(步驟圖21的2122)上失敗。例如，可通過(guò)使先前標(biāo)記遞增1而更新所述標(biāo)記。最后，可將包傳回至自由列表并隨后在完成自DRAM至多路復(fù)用器輸出的轉(zhuǎn)移之前重新使用所述包。
圖22為此用于處理經(jīng)選擇以用于經(jīng)由一調(diào)制器進(jìn)行傳輸?shù)陌倪^(guò)程的流程圖2200。在第一步驟2202中，識(shí)別下一包所來(lái)自的流并判定其PID。在下一步驟2204中，將包的鏈接表位置識(shí)別為表中針對(duì)那個(gè)PID的第一個(gè)包。下一步驟2206對(duì)包進(jìn)行排列以用于經(jīng)由第二DRAM輸出模塊傳輸至調(diào)制器。下一步驟2208更新流的“第一包”指示符(由PID識(shí)別)以指向表中的下一個(gè)包。下一步驟2210在包已傳輸時(shí)釋放所述包。接著重復(fù)所述過(guò)程。
主機(jī)也可實(shí)現(xiàn)程序自一個(gè)加密通道至另一個(gè)加密通道的轉(zhuǎn)移。例如，如果反饋(呈源于網(wǎng)絡(luò)CA格式化器的狀態(tài)包的形式)指示第一加密通道正經(jīng)歷非常高的流量，且關(guān)鍵包閾值已經(jīng)升高超過(guò)了一預(yù)定“舒適”限度，那么可初始化第二加密通道。可在任何能夠接受額外流量及一額外通道定義的CA單元上初始化通道。為了保證與接收器的授權(quán)狀態(tài)的相容性，必須使用用于分配第一加密通道的相同層信息來(lái)分配第二通道。一旦已創(chuàng)建了第二加密通道且已聯(lián)機(jī)，便可將一或多個(gè)程序自第一通道轉(zhuǎn)移至第二通道，但必須小心地使所述轉(zhuǎn)移同步以避免服務(wù)不連續(xù)性。同步是重要的，因?yàn)樗a(chǎn)生并被嵌入一個(gè)加密通道上的ECM包中的解密密鑰將不與被加密并在第二加密通道中輸送的包相容。同步問(wèn)題因以下事實(shí)而變得進(jìn)一步復(fù)雜通常存在兩個(gè)明顯的產(chǎn)生于每個(gè)通道內(nèi)的ECM包，且這兩個(gè)包都以規(guī)則間隔重復(fù)。其中一個(gè)ECM包含用于當(dāng)前時(shí)期(間隔)的有效密鑰，且另一個(gè)ECM包含用于下一個(gè)時(shí)期的有效密鑰?？偸翘崆疤峁┫乱粋€(gè)時(shí)期的ECM以便允許接收器時(shí)間對(duì)消息進(jìn)行解密并提取在發(fā)生至下一個(gè)時(shí)期的轉(zhuǎn)移時(shí)將需要的密鑰。在實(shí)踐中，接收器僅保持兩個(gè)主動(dòng)密鑰，并在每次改變其中一個(gè)ECM消息時(shí)更新對(duì)應(yīng)的密鑰。接收器也檢查被嵌入于每個(gè)MPEG包標(biāo)頭內(nèi)的transport_scarambling_control參數(shù)。此參數(shù)指示包是否被加密，且如果是這樣，那么應(yīng)應(yīng)用兩個(gè)密鑰中的哪個(gè)密鑰。
圖23為一用于將程序自第一加密通道轉(zhuǎn)移至第二加密通道的合適過(guò)程的流程圖2300。在此過(guò)程中，第一步驟2302等待第二通道(通道2)上的時(shí)期改變(加密密鑰的改變)。下一步驟2304開(kāi)始選擇第二通道上下一個(gè)時(shí)期的ECM(授權(quán)控制消息)。下一步驟2306判定第一與第二加密通道是否具有相同的時(shí)期相。如果其具有，那么下一步驟2308等待任一通道上的時(shí)期改變。如果不具有，那么跳過(guò)下一步驟2308。下一步驟2310忽略來(lái)自第一加密通道的所有ECM與流包。下一步驟2312開(kāi)始自第二加密通道選擇流包。下一步驟2314等待下一個(gè)流包。下一步驟2316同步至下一個(gè)時(shí)期改變，從而接收并丟棄包(步驟2314、2318)直到發(fā)生改變，此時(shí)最后一個(gè)步驟通過(guò)接受來(lái)自第二通道的所有ECM與流包而完成至第二加密的徹底轉(zhuǎn)變。
圖24A與24B為說(shuō)明自第一加密通道至第二加密通道的轉(zhuǎn)移的時(shí)間線圖。圖中所展示的實(shí)例類似，但其說(shuō)明了稍稍不同的事件序列。由于其相似性，在下文的論述中同時(shí)考慮兩張圖。在這兩張圖中，通過(guò)兩個(gè)方向中一個(gè)方向上的對(duì)角線來(lái)區(qū)分時(shí)期間隔。在每個(gè)時(shí)期間隔期間，僅需要兩個(gè)ECM中的一個(gè)ECM以取得可應(yīng)用于所有加密包的密鑰。當(dāng)發(fā)生轉(zhuǎn)移且下一個(gè)時(shí)期變成當(dāng)前時(shí)期時(shí)，便不再需要此特定ECM且其可由將用于在此時(shí)期之后的下一個(gè)時(shí)期的ECM來(lái)替代。在兩張圖中，被包括于第一加密通道中的程序的定時(shí)由時(shí)期間隔2402、第一ECM 2404與第二ECM 2406表示。被包括于第二加密通道中的程序的定時(shí)由時(shí)期間隔2408、第一ECM 2410與第二ECM 2412表示。其中一程序自第一加密通道被轉(zhuǎn)移至第二加密通道的實(shí)例由時(shí)期間隔2414、第一ECM 2416與第二ECM 2418描述。在每張圖內(nèi)，所有時(shí)間線都水平對(duì)準(zhǔn)，使得貫穿圖所畫(huà)的垂直線在相同的時(shí)刻與所有時(shí)間線相交。
在圖24A與圖24B中，在時(shí)期時(shí)間線上的時(shí)刻2420處作出將程序自第一加密通道轉(zhuǎn)移至第二加密通道的決定。第一步為等待直到在加密通道2中發(fā)生下一個(gè)時(shí)期轉(zhuǎn)移(時(shí)刻2422)。此時(shí)，對(duì)應(yīng)于通道2上下一個(gè)時(shí)期的ECM被交換以代替來(lái)自相同相的通道1的對(duì)應(yīng)ECM。注意，此為圖24A的第一實(shí)例中的第二ECM(2418)及圖24B的實(shí)例中的第一ECM(2416)。同樣在此時(shí)，將通道2上新的當(dāng)前時(shí)期的相與通道1上當(dāng)前時(shí)期的相進(jìn)行比較。如果兩個(gè)通道都具有相同的相，那么將所述過(guò)程延遲直到在兩個(gè)通道的任一個(gè)通道上發(fā)生時(shí)期改變，借此導(dǎo)致時(shí)期相不同。注意，此處理延遲發(fā)生于圖24A的實(shí)例中，但不發(fā)生于圖24B的實(shí)例中。
一旦兩個(gè)通道具有相反的時(shí)期相(時(shí)刻2424)，那么現(xiàn)在可完全忽略來(lái)自第一通道的剩余ECM與所有加密包。然而，開(kāi)始發(fā)送來(lái)自第二通道的加密包太早，因?yàn)榇藭r(shí)期的ECM還未被發(fā)送至接收器。如果其已經(jīng)被較早地發(fā)送，那么其可能已與對(duì)于解碼仍源于第一通道的加密包來(lái)說(shuō)具有重要性的ECM發(fā)生沖突?？蛇x擇立即開(kāi)始發(fā)送第二通道當(dāng)前時(shí)期的ECM(在時(shí)刻2424后)，然而，必須等待直到接收器在可發(fā)送任何加密包之前已有時(shí)間對(duì)此ECM解密。如果存在計(jì)算錯(cuò)誤且在一特定接收器已有時(shí)間取得一有效密鑰之前發(fā)送加密包，那么所述包將不被解密，且將發(fā)生誤差。在此特定實(shí)施中，通過(guò)繼續(xù)丟棄所有加密包直到在第二通道上發(fā)生下個(gè)時(shí)期轉(zhuǎn)移(時(shí)刻2426)來(lái)有效防止這些誤差。接著從第二通道接受所有ECM與加密包且完成轉(zhuǎn)移過(guò)程。
現(xiàn)在應(yīng)認(rèn)識(shí)到，如果使用已關(guān)于此特定實(shí)施例所描述的方法來(lái)實(shí)施本發(fā)明，那么多路復(fù)用器將在自2424至2426的間隔期間自動(dòng)選擇發(fā)送每個(gè)被遺失的包的未加密型式。因此，轉(zhuǎn)移將保持無(wú)縫且向觀眾的呈現(xiàn)將不會(huì)被干擾。然而，如果這樣選擇，那么可存在眾多用以減少或消除以未加密形式傳送包的間隔。例如，如果可不難獲得一特定ECM的相且其并非被埋入消息的加密部分內(nèi)，那么其可能被固定以便避免與來(lái)自第一通道的ECM發(fā)生沖突。在此情況下，隨后加密包的transport_scrambling_control參數(shù)必須被固定以便保持適當(dāng)?shù)腅CM對(duì)應(yīng)。
已依據(jù)一獨(dú)立的多路復(fù)用器與網(wǎng)絡(luò)CA格式化器描述了本發(fā)明。然而，所屬于領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將立即明白，如圖14中所說(shuō)明且如上文中詳細(xì)描述的網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器尤其很好地適合于并入網(wǎng)絡(luò)CA格式化器功能。為最小化網(wǎng)絡(luò)流量的量、系統(tǒng)組件的數(shù)目和這些組件的組合成本，可將網(wǎng)絡(luò)CA格式化器的功能與網(wǎng)絡(luò)多路復(fù)用器的功能組合。如果一特定系統(tǒng)包括一個(gè)以上的多路復(fù)用器單元及一個(gè)以上的CA單元，那么將一或多個(gè)CA單元與單一多路復(fù)用器關(guān)聯(lián)是有利的。如果其它多路復(fù)用器需要訪問(wèn)所述一或多個(gè)CA單元，那么第一多路復(fù)用器可充當(dāng)一代理。類似地，如果第一多路復(fù)用器需要訪問(wèn)一與第二多路復(fù)用器相關(guān)聯(lián)的CA單元，那么所述第二多路復(fù)用器可充當(dāng)一代理。
盡管已關(guān)于一或多個(gè)確定的較佳實(shí)施例展示并描述了本發(fā)明，但是所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在閱讀并了解了此說(shuō)明書(shū)與附屬圖式后將想起某些均等變更與修改。例如，可將網(wǎng)絡(luò)CA格式化器與接收器或其它網(wǎng)絡(luò)連接的組件組合，或可將網(wǎng)絡(luò)CA格式化器與CA單元組合。特別關(guān)于由上述組件(總成、裝置、電路，等)執(zhí)行的各種功能，術(shù)語(yǔ)(包括對(duì)“構(gòu)件”的參考)用于描述這些組件意欲對(duì)應(yīng)于(除非另有指示)任何執(zhí)行所述組件的規(guī)定功能的組件(即，功能上均等)，即使與所揭示的執(zhí)行本文中本發(fā)明示范性實(shí)施例所說(shuō)明的功能的結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)上不均等。另外，盡管已參考若干實(shí)施例中僅一個(gè)實(shí)施例而揭示了本發(fā)明的特定特征，但是可將此特征與如針對(duì)任何給定或特定應(yīng)用來(lái)說(shuō)是需要的并有利的其它實(shí)施例的一或多個(gè)特征組合。
權(quán)利要求
1.一種用于時(shí)分復(fù)用多程序加密的系統(tǒng)，其特征在于至少一個(gè)接收器(110)，其用于接收并解碼至少一個(gè)多路復(fù)用流；至少一個(gè)條件訪問(wèn)(130)單元，其用于加密至少一個(gè)多路復(fù)用流；至少一個(gè)多路復(fù)用器(120)，其用于將一或多個(gè)多路復(fù)用流的所選包引導(dǎo)至一或多個(gè)條件訪問(wèn)單元以進(jìn)行加密、接收來(lái)自所述一或多個(gè)條件訪問(wèn)單元的加密包并將加密包與非加密包組合成一或多個(gè)輸出流；關(guān)鍵包識(shí)別構(gòu)件(504)，其用于識(shí)別待加密的包；構(gòu)件(506)，其用于超越并恢復(fù)所選包參數(shù)；和構(gòu)件(506)，其用于以加密包替代一個(gè)流中的非加密包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件(506)，其用于重新格式化被發(fā)送至一或多個(gè)CA單元及自一或多個(gè)CA單元接收的包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件(506)，其用于將自多個(gè)程序選擇的包組合成一個(gè)單一流并根據(jù)其源程序?qū)λ鲞x擇的包進(jìn)行標(biāo)記；構(gòu)件(506，130)，其用于在一普通層下加密所述單一流；構(gòu)件(520)，其用于根據(jù)標(biāo)記值分離所述加密包并以所述加密包替代所述多個(gè)程序中對(duì)應(yīng)的未加密包。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件(1400，1412，1406，1408，1410)，其用于在發(fā)生一加密失敗的情況下傳輸未加密關(guān)鍵包以代替加密包。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件(1400，1412，1406，1408，1410)，其用于丟棄不能識(shí)別其一對(duì)應(yīng)未加密包的加密包。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件(1400，1412，1406，1408，1410)，其用于在發(fā)生一過(guò)度加密延遲的情況下傳輸未加密關(guān)鍵包以代替加密包；和用于丟棄在已經(jīng)傳輸了一對(duì)應(yīng)未加密包之后所接收的加密包的構(gòu)件。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件1100，其用于當(dāng)將來(lái)自多個(gè)程序的包組合成一單一多路復(fù)用流時(shí)在相同加密層中的所述多個(gè)程序之間共用一單一ECM。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于，用于監(jiān)控并指示正對(duì)包進(jìn)行加密的一個(gè)速率的構(gòu)件以用于每個(gè)加密層(1412，1406)；構(gòu)件(1412)，其響應(yīng)所述速率指示以調(diào)節(jié)關(guān)鍵包閾值選擇標(biāo)準(zhǔn)來(lái)匹配所述速率；和構(gòu)件(1412，1406，1408，1410)，其用于丟棄導(dǎo)致加密能力被超過(guò)的關(guān)鍵包。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于對(duì)于至少一個(gè)加密層，用于監(jiān)控并指示正對(duì)包進(jìn)行加密的一個(gè)速率的構(gòu)件(1412，1406，1408)；構(gòu)件(1412)，其響應(yīng)所述速率指示以分配一可用CA單元上的一額外加密通道并將所述額外加密信道為其作出所述速率指示的所述加密層；和構(gòu)件(1412，1406，1408，1410)，其用于將一或多個(gè)程序轉(zhuǎn)移至所述額外加密通道。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于對(duì)于至少一個(gè)加密層，用于監(jiān)控并指示正對(duì)包進(jìn)行加密的一個(gè)速率的構(gòu)件，其中對(duì)于相同加密層來(lái)說(shuō)，至少兩個(gè)加密通道是有效的；構(gòu)件(1412)，其響應(yīng)一低速率指示以轉(zhuǎn)移來(lái)自所述加密通道的至少一個(gè)加密通道的程序從而將其組合至對(duì)于所述相同加密層有效的另一個(gè)加密通道上；和構(gòu)件(1412)，其用于使自其轉(zhuǎn)移程序的所述加密通道可用于重新分配至另一個(gè)加密層。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于對(duì)于有兩個(gè)或兩個(gè)以上加密通道對(duì)其有效的每個(gè)加密層，用于監(jiān)控所述通道的每一者的關(guān)鍵包選擇速率并在加密通道之間轉(zhuǎn)移程序以保持其之間的一個(gè)利用率平衡的構(gòu)件(1412)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于對(duì)于每個(gè)CA單元構(gòu)件(1412)，其用于監(jiān)控并指示一關(guān)鍵包選擇速率；和構(gòu)件(1412)，其用于響應(yīng)所述速率指示以調(diào)節(jié)關(guān)鍵包選擇標(biāo)準(zhǔn)從而維持一所需的關(guān)鍵包選擇速率。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征進(jìn)一步在于構(gòu)件(1012)，其用于經(jīng)由一普通網(wǎng)絡(luò)在所述條件訪問(wèn)單元與多路復(fù)用器之間進(jìn)行通信。
14.一種用于時(shí)分復(fù)用多程序加密的方法，其包括接收并處理對(duì)應(yīng)于多個(gè)程序的流；自所述多個(gè)程序中選擇關(guān)鍵包并將其組合成至少一個(gè)加密流；將所述加密流提供給一條件訪問(wèn)單元以用于加密，所述條件訪問(wèn)單元產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的加密流；和分離所述加密流中的包并以所述加密包替代所述多個(gè)程序的對(duì)應(yīng)包。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括探測(cè)加密失敗與延遲，并在發(fā)生這些失敗與延遲時(shí)傳輸對(duì)應(yīng)的未加密包以替代加密包。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其進(jìn)一步包括丟棄不能證實(shí)其與一對(duì)應(yīng)未加密包的關(guān)聯(lián)性的加密包。
17.一種用于時(shí)分復(fù)用多程序加密的方法，其包括接收并處理對(duì)應(yīng)于多個(gè)程序的流；自所述多個(gè)程序中選擇關(guān)鍵包并對(duì)其進(jìn)行標(biāo)記，且將其組合成至少一個(gè)加密流；將所述加密流提供給一條件訪問(wèn)單元以用于加密，所述條件訪問(wèn)單元產(chǎn)生一對(duì)應(yīng)的加密流；根據(jù)標(biāo)記值分離所述加密流中的包并以所述加密包替代所述多個(gè)程序的對(duì)應(yīng)包；對(duì)于至少一個(gè)加密層，監(jiān)控一關(guān)鍵包產(chǎn)生速率并產(chǎn)生其的一個(gè)指示；和響應(yīng)所述包產(chǎn)生速率指示，將程序自一個(gè)加密通道轉(zhuǎn)移至另一個(gè)加密通道。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其進(jìn)一步包括響應(yīng)一高關(guān)鍵包產(chǎn)生速率，初始化一額外加密通道以在所述相同加密層上進(jìn)行加密，并將一或多個(gè)程序的關(guān)鍵包轉(zhuǎn)移至所述額外加密通道。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述相同加密層處至少兩個(gè)加密通道是有效的，所述方法進(jìn)一步包括響應(yīng)一低關(guān)鍵包產(chǎn)生速率，將所有程序自在所述相同加密層處有效的一第一加密通道轉(zhuǎn)移至一第二加密通道；和使所述第一加密通道可用于重新分配至另一層。
20.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中在所述相同加密層處至少兩個(gè)加密通道是有效的，所述方法進(jìn)一步包括調(diào)節(jié)關(guān)鍵包閾值選擇標(biāo)準(zhǔn)以保持所述至少兩個(gè)加密通道之間的加密速率中的一平衡。
全文摘要
本發(fā)明描述了一種用于大大地增加可使用現(xiàn)存的條件訪問(wèn)設(shè)備(130)進(jìn)行加密的服務(wù)數(shù)目的系統(tǒng)與方法。所述方法在許多數(shù)字壓縮程序被同時(shí)加密時(shí)最為有用。僅選擇每個(gè)壓縮視頻、音頻或數(shù)據(jù)流的最關(guān)鍵成分并將其排序成單一流(215)。額外格式化致使來(lái)自多個(gè)源的此區(qū)段序列向條件訪問(wèn)系統(tǒng)(130)呈現(xiàn)為單一連續(xù)流。一旦此被排序成其各自的程序，還可借助每個(gè)重建程序來(lái)調(diào)節(jié)并包括由加密系統(tǒng)(120)插入所述流中的消息(諸如授權(quán)控制消息)。所述技術(shù)不僅允許使用較少的加密硬件來(lái)設(shè)計(jì)加密系統(tǒng)，而且簡(jiǎn)化了加密會(huì)話的管理，尤其是在按需程序化應(yīng)用中。
文檔編號(hào)H04N7/24GK1778062SQ200480010808
公開(kāi)日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2004年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月21日
發(fā)明者愛(ài)德華·A·克勞斯, 彼得·蒙塔 申請(qǐng)人:Rgb網(wǎng)絡(luò)有限公司