專利名稱：高保密性的數(shù)據(jù)解密方法與裝置的制作方法
本申請(qǐng)是中國(guó)專利申請(qǐng)96111260.3的分案申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及一種加密(scrambling)方法及其裝置，一種解密(descrambling)方法及其裝置和一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方法及其系統(tǒng)，該系統(tǒng)適合傳輸符合MPEG(動(dòng)態(tài)圖象專家組)規(guī)定的數(shù)據(jù)位流(或簡(jiǎn)化流)。MPEG標(biāo)準(zhǔn)(后面簡(jiǎn)稱為MPEG)是數(shù)字動(dòng)態(tài)圖象編碼(壓縮)和聲音信號(hào)編碼的一個(gè)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，同樣也是多路復(fù)用與信號(hào)分離的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。
圖1.顯示了一個(gè)傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
參照?qǐng)D1，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)攝像機(jī)1用于獲得圖象數(shù)據(jù)，一個(gè)麥克風(fēng)2用于獲得聲音數(shù)據(jù)。還有一個(gè)MPEG編碼器3，它把通過攝像機(jī)1獲得的圖象數(shù)據(jù)和通過麥克風(fēng)2獲得的聲音數(shù)據(jù)，按時(shí)分復(fù)用處理過程進(jìn)行編碼以產(chǎn)生符合MPEG規(guī)格的數(shù)據(jù)位流。這里產(chǎn)生的數(shù)據(jù)位流包括一個(gè)數(shù)據(jù)組標(biāo)題，它包含附加數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)位流還包含一個(gè)分組數(shù)據(jù)(packet data part)，它包含了圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)。
圖1的傳輸信息還包含一個(gè)加密電路4，用于對(duì)MPEG編碼器3輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密，這樣的數(shù)據(jù)流就成為一個(gè)分組數(shù)據(jù)已加密流。
加密電路4包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器5，用于依照一個(gè)密鑰信號(hào)的規(guī)定來產(chǎn)生一串隨機(jī)數(shù)；還包括一個(gè)異或電路6，它對(duì)MPEG編碼器3輸出的分組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器5產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)兩者進(jìn)行異或操作。
加密電路4還包括一個(gè)選擇電路7，用于對(duì)MPEG編碼器3輸出的分組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流和異或電路6輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行有選擇的輸出，選擇電路7輸出加密電路4在傳輸媒介8上的數(shù)據(jù)流，傳輸媒介8可能是一個(gè)物理媒介如一個(gè)磁盤或磁帶，或者是一個(gè)非物理媒介如衛(wèi)星廣播或有線電視廣播。
圖1的系統(tǒng)中還包括一個(gè)解密電路9，它對(duì)傳輸媒介8傳送的，由加密電路4輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密，使數(shù)據(jù)流成為其中的分組數(shù)據(jù)已解密的數(shù)據(jù)流。
需要注明的是，解密電路9包括一個(gè)與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器5結(jié)構(gòu)相同的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器10，在隨機(jī)數(shù)發(fā)生器5中使用的密鑰信號(hào)也同樣用于隨機(jī)數(shù)發(fā)生器10。
解密電路9還包括一個(gè)異或電路11，它對(duì)傳輸媒介傳送的，由加密電路4輸出的分組數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器10產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。
解密電路9還包括一個(gè)選擇電路12，它在傳輸媒介8傳送的，由加密電路4輸出的數(shù)據(jù)流的組標(biāo)題和異或電路11輸出的數(shù)據(jù)流兩者之中有選擇地輸出其中之一。
解密電路9輸出的數(shù)據(jù)流送入一個(gè)MPEG解碼器13，用來對(duì)其中的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，這樣解密后的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)便送入電視接收機(jī)14。
通過利用圖1的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，在傳輸過程中MPEG流的分組數(shù)據(jù)被加密，這就可以保護(hù)數(shù)據(jù)組不被非法拷貝。
圖1的系統(tǒng)在圖2所示的情況下會(huì)產(chǎn)生問題。MPEG編碼器3輸出了包括數(shù)據(jù)a1，a2，a3……的一個(gè)數(shù)據(jù)流，同時(shí)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器5和10輸出了隨機(jī)數(shù)c1，c2，c3……。這種情況下，異或電路6產(chǎn)生輸出為a1c1，a2c2，a3c3……上述結(jié)果經(jīng)由選擇電路7選擇后輸出到異或電路11。這樣，異或電路11產(chǎn)生包括a1，a2，a3……的數(shù)據(jù)流。
這種情況下，要想恢復(fù)隨機(jī)數(shù)c1，c2，c3……，只需加入另一個(gè)異或電路15，對(duì)輸入異或電路11的數(shù)據(jù)流與異或電路11輸出的數(shù)據(jù)流a1，a2，a3……兩者進(jìn)行異或操作a1c1，a2c2，a3c3……即可。
這意味著即便密鑰信號(hào)秘密保存，圖1的傳輸系統(tǒng)仍很容易被非法拷貝隨機(jī)數(shù)發(fā)生器10產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)。這樣，加密的數(shù)據(jù)組很容易被解密。
相應(yīng)地，本發(fā)明的總體目標(biāo)就是提供一個(gè)新型有效的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和傳輸方法，從而可以消除前述問題。
本發(fā)明的另一個(gè)更具體的目標(biāo)是提供一個(gè)加密方法及其裝置，一個(gè)解密方法及其裝置，還有一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸方法和傳輸系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?br>
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)數(shù)據(jù)流加密方法，適用于包括一串連續(xù)的單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和一個(gè)位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流。第二數(shù)據(jù)流的加密方法是利用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，該方法包括下面這個(gè)步驟把第一數(shù)據(jù)流中包含的有一個(gè)不定數(shù)值的預(yù)置的數(shù)據(jù)提供給每個(gè)第二數(shù)據(jù)流用于對(duì)其加密， 同時(shí)也提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值。
使用本發(fā)明的加密方法時(shí)，第一數(shù)據(jù)流中包含的有一個(gè)不定數(shù)值的預(yù)置的數(shù)據(jù)作為初始值提供給解密裝置中的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，以便解密使用。
相應(yīng)于這一過程，解密一方的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器使用一個(gè)不確定的初始值對(duì)第二數(shù)據(jù)流的每一個(gè)解密。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)模式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂辛撕艽蟮奶岣摺?br>
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)加密裝置，它適用于包括一串連續(xù)的單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和第一數(shù)據(jù)流之后的一個(gè)第二數(shù)據(jù)流，加密裝置對(duì)第二數(shù)據(jù)流加密，加密裝置由以下部分組成一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路，為每個(gè)第二數(shù)據(jù)流的加密，把第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置不定值數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；還有一個(gè)邏輯操作電路，用于對(duì)待加密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行邏輯操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流加密。
使用本發(fā)明的加密裝置時(shí)，使用的解密裝置中包括有一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路用于提供第一數(shù)據(jù)流中包含的有一個(gè)不定數(shù)值的預(yù)置的數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；還有一個(gè)邏輯操作電路， 用于對(duì)已加密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行邏輯操作，從而對(duì)已加密的第二數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密。
本發(fā)明中，各個(gè)第二數(shù)據(jù)流加密時(shí)使用的不定初始值提供給解密一方的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，作為解密時(shí)的初始值來使用。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)模式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂辛撕艽筇岣摺?br>
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)數(shù)據(jù)流解密方法，這里的數(shù)據(jù)流包含有一串連續(xù)的單元數(shù)據(jù)流，單元數(shù)據(jù)流又包含一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和緊跟其后的一個(gè)第二數(shù)據(jù)流，第二數(shù)據(jù)流的解密方法是利用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，該方法包括下面這個(gè)步驟對(duì)每個(gè)待解密的第二數(shù)據(jù)流，把各個(gè)第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的不定的數(shù)據(jù)值提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作初始值，以便對(duì)每個(gè)待解密的第二數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密。
本發(fā)明中，需要注意的是第二數(shù)據(jù)流加密時(shí)使用的不定初始值提供給解密裝置的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)模式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂辛撕艽筇岣摺?br>
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)數(shù)據(jù)流解密裝置，數(shù)據(jù)流包括一個(gè)數(shù)據(jù)流和緊跟其后的第二數(shù)據(jù)流兩部分。解密裝置由以下部分組成一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路，為了每個(gè)待解密的第二數(shù)據(jù)流，把各個(gè)第一數(shù)據(jù)流中預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；還有一個(gè)邏輯操作電路，用于對(duì)待解密的第二數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行邏輯操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流解密。
本發(fā)明中，需要注意的是各個(gè)第二數(shù)據(jù)流加密時(shí)的不定的初始值被提供給解密裝置中的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)模式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂泻艽筇崤c。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆椒?，包括下面的步驟
對(duì)包括一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流使用加密方法。其中單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和緊跟其后的一個(gè)第二數(shù)據(jù)流。加密方法包括的一個(gè)步驟就是提供各個(gè)第一數(shù)據(jù)流中的具有不定數(shù)值的預(yù)置的數(shù)據(jù)，為了對(duì)各個(gè)第二數(shù)據(jù)流加密，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；經(jīng)過加密步驟后已加密的數(shù)據(jù)流通過媒介被傳送至目的地；經(jīng)媒介傳送到目的地的數(shù)據(jù)流被運(yùn)用解密方法解密。該方法的一個(gè)步驟就是對(duì)每個(gè)待解密的第二數(shù)據(jù)流，把各個(gè)第一數(shù)據(jù)流中預(yù)置的不定數(shù)據(jù)值提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值，以便對(duì)各個(gè)第二數(shù)據(jù)流解密。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸方法中，每個(gè)第二數(shù)據(jù)流各有一個(gè)加密用的不定的初始值提供給加密裝置的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和解密裝置的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)模式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂泻艽筇岣摺?br>
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，用于傳輸包括一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流在內(nèi)的數(shù)據(jù)流，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和緊跟其后的一個(gè)第二數(shù)據(jù)流，上述的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)由以下部分組成一個(gè)包括了加密裝置的傳輸源。加密裝置包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路，把各個(gè)第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的不同數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值，用于為各個(gè)第二數(shù)據(jù)流加密；還有一個(gè)邏輯操作電路，用于對(duì)待加密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行邏輯操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流加密。傳輸源把加密裝置產(chǎn)生的已加密數(shù)據(jù)流傳送到媒介上；一個(gè)包括了解密裝置的目的地。解密裝置對(duì)通過媒介傳送來的已加密數(shù)據(jù)流解密。解密裝置包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路，把由媒介傳送來的已加密流中各個(gè)第一數(shù)據(jù)流包含的預(yù)置的不定數(shù)據(jù)，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值，用于為媒介傳送來的各個(gè)已加密的第二數(shù)據(jù)流解密；還有一個(gè)邏輯操作電路，用于對(duì)已加密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行邏輯操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流解密。
本發(fā)明的傳輸系統(tǒng)中，每個(gè)第二數(shù)據(jù)流各有一個(gè)加密用的不定的初始值提供給加密裝置的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器和解密裝置的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)類型就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂泻艽筇岣摺?br>
隨后的詳細(xì)描述和所附圖表會(huì)使本發(fā)明的其它目標(biāo)和進(jìn)一步的特點(diǎn)更加清晰明確。
圖1.顯示了常規(guī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖2.顯示了圖1中常規(guī)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的操作；圖3.顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例一的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖4.是解釋了MPEG2-PS中使用的PES數(shù)據(jù)組的構(gòu)造的視圖；圖5.是一個(gè)流程圖，它解釋了圖3的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的加密電路的操作；圖6.是一個(gè)流程圖，它解釋了圖3的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的解密電路的操作；圖7.顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例二的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖8.是解釋了MPEG2-TS中使用的傳輸數(shù)據(jù)組的構(gòu)造的視圖；圖9.是一個(gè)流程圖，它解釋了圖7的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的加密電路的操作；圖10.是一個(gè)流程圖，它解釋了圖7的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中的解密電路的操作；圖11.顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例三的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖12.顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例四的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；圖13.顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例五的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
〖實(shí)施例一〗圖3.顯示了依照本發(fā)明的實(shí)施例一的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)；參照?qǐng)D3，系統(tǒng)包括一個(gè)攝像機(jī)20用于獲得圖象數(shù)據(jù)，一個(gè)麥克風(fēng)21用于獲得聲音數(shù)據(jù)。還有一個(gè)MPEG編碼器22，它利用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)把通過攝像機(jī)20得到的圖象數(shù)據(jù)和通過麥克風(fēng)21得到的聲音數(shù)據(jù)多路復(fù)合為依照MPEG2-PS(程序流)規(guī)定的數(shù)據(jù)位流。
圖4，顯示了一個(gè)按照MPEG2-PS規(guī)定的PES(分組基本數(shù)據(jù)流)數(shù)據(jù)組。
參照?qǐng)D4，PES數(shù)據(jù)組包括一系列PES數(shù)據(jù)組，每個(gè)PES數(shù)據(jù)組包括一個(gè)數(shù)據(jù)標(biāo)題和分組數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)組標(biāo)題包括一個(gè)32位的數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，一個(gè)16位的數(shù)據(jù)組長(zhǎng)度代碼，一個(gè)2位代碼指定為“10”，一個(gè)14位代碼用于標(biāo)志位和控制位，一個(gè)8位的PES頭長(zhǎng)度代碼和一個(gè)40位的代碼用于標(biāo)志和控制，一個(gè)8位碼長(zhǎng)的PES標(biāo)題，一個(gè)40位的碼PTS和DTS數(shù)據(jù)。另一方面，數(shù)據(jù)組內(nèi)的數(shù)據(jù)可能包含有圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)。
圖4中，PTS(放像時(shí)間標(biāo)記)數(shù)據(jù)代表了再現(xiàn)輸出時(shí)使用的時(shí)間管理信息，每隔700ms加入一條PTS數(shù)據(jù)。另一方面，DTS(解碼時(shí)間標(biāo)記)是解碼時(shí)使用的時(shí)間管理信息。14位的“標(biāo)志和控制”域中有兩位作為“PES加密控制”的代碼，它是代表是否有加密控制存在的數(shù)據(jù)，而一個(gè)PTS&DTS標(biāo)志位則是代表PTS數(shù)據(jù)是否存在的標(biāo)志。
重回到圖3，系統(tǒng)中還包括一個(gè)加密電路23，它通過加密分組數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)流對(duì)MPEG編碼器22輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行加密。
加密電路23包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24和一個(gè)定位檢測(cè)電路25。其中隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24是一個(gè)DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))型的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，它由一個(gè)密鑰信號(hào)指定產(chǎn)生一系列隨機(jī)數(shù)。另一方面，MPEG編碼器22輸出的數(shù)據(jù)流提供給定位檢測(cè)電路25，由定位檢測(cè)電路25進(jìn)行各種不同的操作，如檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確認(rèn)PES加密控制中的內(nèi)容，確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位，定位檢測(cè)DTS，檢測(cè)分組數(shù)據(jù)的起始位置等等。
加密電路23還包括有一個(gè)數(shù)據(jù)保持電路26用于保存PTS數(shù)據(jù)，在加密電路23中數(shù)據(jù)保持電路26受到控制，當(dāng)電路25發(fā)現(xiàn)PTS的位置，便保留已經(jīng)定位的PTS數(shù)據(jù)。
加密電路23還包括一個(gè)選擇電路27，它把數(shù)據(jù)保持電路26得到的PTS數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)有選擇地提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器本身。這樣，當(dāng)定位檢測(cè)電路25發(fā)現(xiàn)了待加密的分組數(shù)據(jù)的起始位置時(shí)，選擇電路27就把數(shù)據(jù)保持電路中的PTS數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24作為初始值。之后，選擇電路27受定位檢測(cè)電路25控制直到分組數(shù)據(jù)結(jié)束，這樣隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)又被反饋到隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24自身。
需要注意的是，定位檢測(cè)電路25，數(shù)據(jù)保持電路26和選擇電路27一起在加密電路23中組成了初始值提供電路。
加密電路23還包括一個(gè)異或電路28，它為了對(duì)分組數(shù)據(jù)加密，對(duì)MPEG編碼器22輸出的數(shù)據(jù)流以及隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。異或操作的結(jié)果是分組數(shù)據(jù)被加密。
加密電路23還包括一個(gè)選擇電路29，它有選擇地輸出由MPEG編碼器22輸出的數(shù)據(jù)流和由異或電路28輸出的數(shù)據(jù)流。選擇電路29受控于定位檢測(cè)電路25，這樣就可以輸出已加密數(shù)據(jù)流。在已加密數(shù)據(jù)流中，MPEG編碼器22輸出的分組數(shù)據(jù)流已經(jīng)被加密。
選擇電路29輸出的數(shù)據(jù)流提供給媒介30，該媒介可能是一張磁盤，其中存放加密電路23輸出的數(shù)據(jù)流。存于媒介30中的加密電路23輸出的數(shù)據(jù)流隨后被解密電路31解密。特別指出的是，解密電路31把從媒介30中讀出的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為已解密流，在已解密流中，被加密流中的加密分組數(shù)據(jù)已經(jīng)被解密。
解密電路31也組成了本發(fā)明實(shí)施例一的一個(gè)部分。
需要注意的是，解密電路包括一個(gè)與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24相同的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32，后者使用與前者相同的密鑰信號(hào)。
解密電路31還包括一個(gè)定位檢測(cè)電路33，通過媒介30傳送的加密電路23的輸出數(shù)據(jù)流被提供給定位檢測(cè)電路33，由它進(jìn)行各種不同操作，如檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確認(rèn)PES加密控制中的內(nèi)容，確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位，對(duì)DTS檢測(cè)定位，檢測(cè)分組數(shù)據(jù)的起始位置等等。
解密電路31還包括有一個(gè)數(shù)據(jù)保持電路34用于保存PTS數(shù)據(jù)，在解密電路31中數(shù)據(jù)保持電路34受到控制，當(dāng)電路33發(fā)現(xiàn)PTS的位置，便保持已被定位的PTS數(shù)據(jù)。
解密電路31還包括一個(gè)選擇電路35，它把數(shù)據(jù)保持電路34保持的PTS數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)有選擇地提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32本身。這樣，當(dāng)定位檢測(cè)電路33發(fā)現(xiàn)了待解密的分組數(shù)據(jù)的起始位置時(shí)，選擇電路35就把數(shù)據(jù)保持電路34中保持的的PTS數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32作為初始值。之后，直到分組數(shù)據(jù)結(jié)束，選擇電路35受定位檢測(cè)電路33控制，使得隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)又反饋給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32自身。
需要注意的是，定位檢測(cè)電路33，數(shù)據(jù)保持電路34和選擇電路35一起在解密電路31中組成了初始值提供電路。
解密電路31還包括一個(gè)異或電路36，它對(duì)經(jīng)媒介30傳送來的已加密的分組數(shù)據(jù)流以及隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。異或操作的結(jié)果就是使分組數(shù)據(jù)被解密。
解密電路31還包括一個(gè)選擇電路37，它有選擇地輸出經(jīng)媒介30傳送的數(shù)據(jù)流或由異或電路36輸出的數(shù)據(jù)流。選擇電路37受控于定位檢測(cè)電路33，這樣就可以輸出已解密數(shù)據(jù)流。在已解密數(shù)據(jù)流中，媒介30提供的分組數(shù)據(jù)流已被解密。
通過解密電路31解密的數(shù)據(jù)流和來自選擇電路37的輸出被送到一個(gè)MPEG解碼器38中，分離并解碼為圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流，其中解碼后的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被送至電視接收機(jī)39。
綜上所述，由攝像機(jī)20獲得的圖象數(shù)據(jù)和由麥克風(fēng)21獲得的聲音數(shù)據(jù)通過MPEG編碼器22，編碼為按照MPEG2-PS的規(guī)定形式的數(shù)據(jù)流，然后提供給加密電路23。在加密電路23中，數(shù)據(jù)流被提供給定位檢測(cè)電路25，數(shù)據(jù)保持電路26，異或電路28和選擇電路29。
圖5.顯示了參照本發(fā)明實(shí)施例一的加密電路23的操作流程圖，在加密電路23中，同樣的操作被重復(fù)數(shù)次。這樣，隨后的描述將從選擇電路29完成了待加密數(shù)據(jù)流的輸出這一狀態(tài)開始。
參照?qǐng)D5，定位檢測(cè)電路25控制了選擇電路29，這樣從MPEG編碼器22傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流就可以被連續(xù)輸出(第S1步)。這樣，加密電路23改變了狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)組起始代碼的輸入(第S2步)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)組起始代碼的時(shí)候，定位檢測(cè)電路25接下來檢查數(shù)據(jù)組標(biāo)題的加密控制信息的內(nèi)容，辨別該分組數(shù)據(jù)流是否應(yīng)被加密(第S3步)。當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)流不是應(yīng)加密時(shí)，操作轉(zhuǎn)回第S2步，定位檢測(cè)電路25等待下一個(gè)數(shù)據(jù)組起始代碼的輸入。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流應(yīng)被加密時(shí)(第S3步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路25辨別數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS&DTS標(biāo)志位是否是“10”或“11”(第S3步)。換句話說，這一步中檢查是否存在PTS數(shù)據(jù)。
當(dāng)確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，也就是說PTS數(shù)據(jù)存在的時(shí)候，定位檢測(cè)電路25發(fā)現(xiàn)PTS的位置并使數(shù)據(jù)保持電路26保留該P(yáng)TS數(shù)據(jù)(第S5步)。之后，定位檢測(cè)電路25等待找到分組數(shù)據(jù)的起始位置(第S6步)。
相反地，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志位不是“10”或“11”，也就是說PTS數(shù)據(jù)不存在的時(shí)候，定位檢測(cè)電路25等待找到分組數(shù)據(jù)的起始位置(第S6步)。
在發(fā)現(xiàn)了分組數(shù)據(jù)起始位置的情況下，定位檢測(cè)電路25控制選擇電路27，這樣由數(shù)據(jù)保持電路26保留的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24作為初始值。當(dāng)待加密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組在加密之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器22作為初始值(第S7步)。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
異或電路28對(duì)MPEG編碼器22輸出流中的待加密分組數(shù)據(jù)流部分和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。這樣，包含有待加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流就被加密。
定位檢測(cè)電路25控制選擇電路29，這樣異或電路28產(chǎn)生的已加密流就被連續(xù)地輸出(第S8步)，直到分組數(shù)據(jù)流結(jié)束(第S9步)。這以后，處理過程重返第S1步。
MPEG編碼器22的數(shù)據(jù)流就這樣轉(zhuǎn)換為一個(gè)已加密數(shù)據(jù)流，其中的成組數(shù)據(jù)流已被加密。然后已加密流被存儲(chǔ)在媒介30中，必要時(shí)提供給解密電路31。
圖6.顯示了參照本發(fā)明實(shí)施例一的解密電路31的操作流程圖。在解密電路31中，同樣的操作放重復(fù)數(shù)次。因此，隨后的描述將從選擇電路37完成了待解密分組數(shù)據(jù)流輸出的狀態(tài)開始。
參照?qǐng)D6.，定位檢測(cè)電路33控制選擇電路37，這樣從媒介30傳送來的數(shù)據(jù)流就被連續(xù)地輸出(第P1步)。這之后，解密電路31改變了狀態(tài)，等待數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼的輸入(第P2步)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼的時(shí)候，定位檢測(cè)電路33根據(jù)數(shù)據(jù)組標(biāo)題的加密控制信息的內(nèi)容，辨別該分組數(shù)據(jù)是否應(yīng)被解密(第P3步)。當(dāng)相關(guān)數(shù)據(jù)流并未被加密時(shí)，操作轉(zhuǎn)回第P2步，定位檢測(cè)電路33等待下一個(gè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼的輸入。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流已被加密而又必須解密時(shí)(第P3步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路25辨別數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS&DTS標(biāo)志位是否為“10”或“11”(第P4步)。換句話說，這一步檢查是否存在PTS數(shù)據(jù)。
當(dāng)確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，也就是說PTS數(shù)據(jù)存在的時(shí)候，定位檢測(cè)電路33發(fā)現(xiàn)PTS的位置并使數(shù)據(jù)保持電路34保留該P(yáng)TS數(shù)據(jù)(第P5步)。之后，解密電路31等待找到分組數(shù)據(jù)的起始位置(第P6步)。
相反地，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志位不是“10”或“11”，也就是說PTS數(shù)據(jù)不存在的時(shí)候，定位檢測(cè)電路33等待找到分組數(shù)據(jù)的起始位置(第P6步)。
在發(fā)現(xiàn)了分組數(shù)據(jù)起始位置的情況下，定位檢測(cè)電路33控制選擇電路35，這樣由數(shù)據(jù)保持電路34保留的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32作為初始值。當(dāng)待解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題中不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此待解密數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32作為初始值(第P7步)。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
異或電路36對(duì)媒介30輸出的待解密分組數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。這樣，包含有待解密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流就被解密。
定位檢測(cè)電路33控制選擇電路37，這樣異或電路36產(chǎn)生的已解密輸出流就被連續(xù)地輸出(第P8步)，直到分組數(shù)據(jù)流結(jié)束(第P9步)。這以后，處理過程重返第P1步。
由媒介30提供的數(shù)據(jù)流便轉(zhuǎn)換為一個(gè)已解密數(shù)據(jù)流，其中的成組數(shù)據(jù)流已被解密。然后，已解密數(shù)據(jù)流被傳輸至MPEG解碼器38。
在MPEG解碼器38中，由解密電路31提供的數(shù)據(jù)流被分為圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流，并且由MPEG解碼器38對(duì)已分離的圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流進(jìn)一步解碼。由MPEG解碼器38解碼后的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被傳輸至電視接收機(jī)39。
在本發(fā)明的實(shí)施例一中，MPEG編碼器22輸出的符合MPEG2-PS規(guī)格的數(shù)據(jù)流由加密電路23轉(zhuǎn)換為已加密數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流中待加密的分組數(shù)據(jù)被加密。已加密數(shù)據(jù)流隨后經(jīng)由媒介30提供給解密電路31，解密電路31在數(shù)據(jù)流解密后把它傳送至MPEG解碼器38。
這里需要注意的是，為了對(duì)各個(gè)分組數(shù)據(jù)加密，加密電路23把包含于各待加密數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS數(shù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24作為初始值。當(dāng)待加密數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此待解密數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器24作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
與上述情況相同，解密電路31為了對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)解密，解密電路31把包含于各待解密數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32作為初始值。當(dāng)待解密數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
本發(fā)明實(shí)施例一中的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)中，為了對(duì)各個(gè)待加密數(shù)據(jù)流加密，把其中的數(shù)值非常數(shù)或不定值的PTS提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32作為初始值。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器32產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)形式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂泻艽筇岣摺?br>
〖實(shí)施例二〗圖7.表示依照本發(fā)明實(shí)施例二的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D7，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)攝像機(jī)41用于獲得圖象數(shù)據(jù)，一個(gè)麥克風(fēng)42用于獲得聲音數(shù)據(jù)。還有一個(gè)MPEG編碼器43，它對(duì)通過攝像機(jī)41得到的圖象數(shù)據(jù)和通過麥克風(fēng)42得到的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并利用時(shí)分復(fù)用技術(shù)把它們多路復(fù)用為符合MPEG2-TS(傳輸流)規(guī)定的數(shù)據(jù)位流。
圖8.表示一個(gè)符合MP EG2-TS規(guī)定的傳輸數(shù)據(jù)組。
參照?qǐng)D8.，傳輸數(shù)據(jù)包包括一個(gè)標(biāo)題和一個(gè)負(fù)載。標(biāo)題中包括一個(gè)8位同步代碼域，一個(gè)3位標(biāo)志域，一個(gè)13位PTD域，一個(gè)加密控制代碼域，一個(gè)適配域控制標(biāo)志域，一個(gè)4位循環(huán)計(jì)數(shù)器域，和一個(gè)8位的適配域長(zhǎng)度代碼域。其中適配域控制標(biāo)志可以包括1位適配標(biāo)志或1位負(fù)載標(biāo)志。適配標(biāo)志標(biāo)明了適配域的存在，而負(fù)載標(biāo)志標(biāo)明了負(fù)載的存在。
另一方面，負(fù)載中裝有如A1，B1，A2……的圖象數(shù)據(jù)或聲音數(shù)據(jù)。并包括一個(gè)1位的標(biāo)志域，如一個(gè)PCR標(biāo)志或一個(gè)OPCR標(biāo)志；還包括一個(gè)48位的PCR(程序參考時(shí)鐘)數(shù)據(jù)域。PCR數(shù)據(jù)用于對(duì)STC信號(hào)復(fù)位。負(fù)載中還包括一個(gè)同步信號(hào)，它用作MPEG編碼器43的指定時(shí)間參考值。通常，PCR數(shù)據(jù)每隔100ms插入一個(gè)。還有，PCR標(biāo)志標(biāo)明PCR是否存在。
重回到圖7.，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中包括一個(gè)加密電路44，它把MPEG編碼器43中的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為已加密流，其中數(shù)據(jù)流中的負(fù)載被加密。
加密電路44包括一個(gè)DES型的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45，它依照密鑰信號(hào)的指令產(chǎn)生一系列隨機(jī)數(shù)；還包括一個(gè)定位檢測(cè)電路46，它進(jìn)行各種不同的操作，如檢測(cè)包括在MPEG編碼器45輸出的數(shù)據(jù)流中的同步字節(jié)或代碼，確認(rèn)適配標(biāo)志位的內(nèi)容，確認(rèn)負(fù)載標(biāo)志位的內(nèi)容，確認(rèn)PCR標(biāo)志位的內(nèi)容，檢測(cè)PCR的位置，以及檢測(cè)負(fù)載的起始位置。
數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)還包括一個(gè)數(shù)據(jù)保持電路47，用來保留PCR數(shù)據(jù)，當(dāng)定位檢測(cè)電路46檢測(cè)PCR的位置時(shí)，數(shù)據(jù)保持電路47是由定位檢測(cè)電路46控制的。以便把位置被檢測(cè)到的PCR數(shù)據(jù)保存下來。
傳輸系統(tǒng)還包括一個(gè)選擇電路48，它有選擇地將由數(shù)據(jù)保持電路47所保持的PCR數(shù)據(jù)或由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45所產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45本身。應(yīng)該注意的是，當(dāng)由位置檢測(cè)電路46檢測(cè)待加密的負(fù)載的起始位置時(shí)，選擇電路48將由數(shù)據(jù)保持電路47所保持的PCR數(shù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45作為初始值。其后，選擇電路48受位置檢測(cè)電路46控制，這樣使得從隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45輸出的隨機(jī)數(shù)反饋到隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45，直到負(fù)載流的輸出結(jié)束。
定位檢測(cè)電路46，數(shù)據(jù)保持電路47和選擇電路48一起組成了加密電路44中的初始值提供電路。
傳輸系統(tǒng)還包括一個(gè)異或電路49，它為了對(duì)相應(yīng)的負(fù)載加密，對(duì)MPEG編碼器43輸出的數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。這樣，異或電路49對(duì)負(fù)載數(shù)據(jù)流進(jìn)行了加密。
傳輸系統(tǒng)還包括一個(gè)選擇電路50，它有選擇地輸出MPEG編碼器43輸出的數(shù)據(jù)流或異或電路49輸出的數(shù)據(jù)流。選擇電路50受定位檢測(cè)電路46控制，這樣選擇電路輸出了已加密數(shù)據(jù)流，其中MPEG編碼器43輸出的負(fù)載數(shù)據(jù)流已被加密。
傳輸系統(tǒng)還包括一個(gè)數(shù)字調(diào)制器51，它用于對(duì)選擇電路50輸出的數(shù)據(jù)流以及此處加密電路44的輸出流進(jìn)行數(shù)字調(diào)制；還包括一個(gè)上變頻器52用于傳輸數(shù)字調(diào)制器51的輸出；還包括一個(gè)傳輸天線53。
圖7.中的傳輸系統(tǒng)還包括一個(gè)接收天線54和一個(gè)用于調(diào)諧的調(diào)諧器55，還有一個(gè)數(shù)字解調(diào)器56用于對(duì)調(diào)諧器55進(jìn)行數(shù)字解調(diào)。
傳輸系統(tǒng)中還包括一個(gè)解密電路57，它對(duì)數(shù)字解調(diào)器56輸出的已加密流進(jìn)行解密，從而使已加密的負(fù)載數(shù)據(jù)流被解密。
解密電路57同樣也包括一個(gè)與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45結(jié)構(gòu)相同的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58，它使用的密鑰信號(hào)與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45使用的一樣。
解密電路57還包括一個(gè)定位檢測(cè)電路59，它進(jìn)行各種不同的操作，如檢測(cè)包含在數(shù)字解調(diào)器56輸出的數(shù)據(jù)流中的同步字節(jié)或代碼，確認(rèn)適配標(biāo)志位的內(nèi)容，確認(rèn)負(fù)載標(biāo)志位的內(nèi)容，確認(rèn)PCR標(biāo)志位的內(nèi)容，檢測(cè)PCR的位置，以及檢測(cè)負(fù)載的起始位置。
解密電路57還包括一個(gè)數(shù)據(jù)保持電路60，用來保留PCR數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)保持電路60是由定位檢測(cè)電路59控制的。一旦定位檢測(cè)電路59發(fā)現(xiàn)PCR的位置，就把被檢測(cè)到的PCR數(shù)據(jù)保存下來。
解密電路57還包括一個(gè)選擇電路61，它有選擇地提供數(shù)據(jù)保持電路60保留的PCR數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)，當(dāng)定位檢測(cè)電路59發(fā)現(xiàn)了已加密負(fù)載的位置時(shí)，選擇電路61把數(shù)據(jù)保持電路60保留的PCR數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58作為初始值。之后，選擇電路61受定位檢測(cè)電路59的控制，這樣使得隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)又反饋給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58。
需要注意的是，定位檢測(cè)電路59，數(shù)據(jù)保持電路60和選擇電路61一起組成了解密電路57的初始值提供電路。
解密電路57還包括一個(gè)異或電路62，它對(duì)從數(shù)字解調(diào)器56傳送來的已加密負(fù)載數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作，異或操作的結(jié)果是，在異或電路62中已加密流被解密。
解密電路57還包括一個(gè)選擇電路63，它有選擇地輸出數(shù)字解調(diào)器56輸出的數(shù)據(jù)流或異或電路62輸出的數(shù)據(jù)流，選擇電路63受定位檢測(cè)電路59的控制，這樣選擇電路63輸出了已解密數(shù)據(jù)流，其中數(shù)字解調(diào)器56輸出的已加密負(fù)載流被解密。
從選擇電路63輸出的解密電路57的輸出流隨后被提供給MPEG解碼器64以便對(duì)圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流進(jìn)行分離和解碼，然后被分離和解調(diào)的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被送至電視接收機(jī)65。
在數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，需要注意的是，由攝像機(jī)41得到的圖象數(shù)據(jù)和由麥克風(fēng)42得到的聲音數(shù)據(jù)通過MPEG編碼器43，被編碼為符合MPEG2-TS規(guī)定的數(shù)據(jù)流，然后被提供給加密電路44。在加密電路44中，數(shù)據(jù)流被提供給定位檢測(cè)電路46，數(shù)據(jù)保持電路47，異或電路49和選擇電路50。
圖9.表示按照本發(fā)明實(shí)施例二的加密電路44的操作流程圖，在加密電路44中，同樣的操作被重復(fù)數(shù)次。這樣，隨后的描述將從選擇電路50完成了待加密負(fù)載數(shù)據(jù)流的輸出這一狀態(tài)開始。
參照?qǐng)D9，定位檢測(cè)電路46控制選擇電路50，這樣從MPEG編碼器43傳輸過來的數(shù)據(jù)流就可以被連續(xù)輸出。這樣，定位檢測(cè)電路46處于檢測(cè)同步字節(jié)的狀態(tài)(第N1步)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)了同步字節(jié)的時(shí)候，在數(shù)據(jù)組標(biāo)題所描述的加密控制信息的內(nèi)容基礎(chǔ)上，定位檢測(cè)電路46同樣也辨別該負(fù)載數(shù)據(jù)流是否應(yīng)被加密(第N2步)。當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)流不是應(yīng)加密流時(shí)，操作轉(zhuǎn)回第N1步，定位檢測(cè)電路25等待下一個(gè)同步代碼的輸入。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流應(yīng)被加密時(shí)(第N2步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路從適配標(biāo)志上辨別是否有適配域存在(第N3步)。
當(dāng)確認(rèn)有適配域存在(第N3步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路通過PCR標(biāo)志位辨別是否有PCR存在(第N4步)。當(dāng)有PCR存在(第N4步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路找到PCR的位置并使數(shù)據(jù)保持電路47保留PCR數(shù)據(jù)(第N5步)。
定位檢測(cè)電路46還需要從負(fù)載標(biāo)志位辨別是否有負(fù)載存在。如果有負(fù)載存在(第N6步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路46就等待直到發(fā)現(xiàn)負(fù)載的起始位置(第N7步)。當(dāng)沒有負(fù)載時(shí)(第N7步結(jié)果為“否”)，定位檢測(cè)電路46的操作轉(zhuǎn)回第N1步。
當(dāng)?shù)贜3步中經(jīng)辨別沒有適配域存在或第N4步中沒有PCR存在，操作過程轉(zhuǎn)到第N6步。
在發(fā)現(xiàn)了負(fù)載起始位置的情況下，定位檢測(cè)電路46控制選擇電路48，使得數(shù)據(jù)保持電路47保持PCR數(shù)據(jù)，也就是說，待加密負(fù)載的數(shù)據(jù)組標(biāo)題中的PCR數(shù)據(jù)直接被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器48作為初始值(第N8步)。當(dāng)待加密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45作為初始值(第N8步)。當(dāng)再次出現(xiàn)被選擇的分組數(shù)據(jù)中不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)負(fù)載的PCR數(shù)據(jù)，直到負(fù)載含有PCR數(shù)據(jù)為止。
異或電路49對(duì)待加密分組數(shù)據(jù)流部分的MPEG編碼器43輸出流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。這樣，包含有待加密的負(fù)載的數(shù)據(jù)流就被加密。
定位檢測(cè)電路46控制選擇電路50，這樣異或電路49產(chǎn)生的已加密流就被連續(xù)地輸出(第N9步)，直到負(fù)載輸出結(jié)束(第N10步)。這以后，處理過程重返第N1步。
MPEG編碼器43產(chǎn)生的輸出數(shù)據(jù)流就這樣轉(zhuǎn)換為一個(gè)已加密數(shù)據(jù)流，其中的成組數(shù)據(jù)流已被加密。然后已加密流通過數(shù)字調(diào)制器51，上變頻器52，天線53和54，和數(shù)字解調(diào)器56被傳送至解密電路57。
圖10.顯示了參照本發(fā)明實(shí)施例二的解密電路57的操作流程圖，在解密電路57中，同樣的操作被重復(fù)數(shù)次。這樣，隨后的描述將從選擇電路63完成了待解密分組數(shù)據(jù)流的輸出這一狀態(tài)開始。
參照?qǐng)D10，定位檢測(cè)電路59控制了選擇電路63，這樣從數(shù)字解調(diào)器56傳輸過來的數(shù)據(jù)流就可以被連續(xù)輸出(第Q1步)。這樣，定位檢測(cè)電路53被置為監(jiān)測(cè)同步字節(jié)的狀態(tài)。
當(dāng)發(fā)現(xiàn)了同步字節(jié)的時(shí)候，在數(shù)據(jù)組標(biāo)題所描述的加密控制信息的內(nèi)容的基礎(chǔ)上，定位檢測(cè)電路59同樣也辨別該負(fù)載數(shù)據(jù)流是否應(yīng)被解密(第Q2步)。當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)流不是應(yīng)解密流時(shí)，操作轉(zhuǎn)回第Q1步，定位檢測(cè)電路59等待下一個(gè)同步字節(jié)的輸入。
當(dāng)負(fù)載數(shù)據(jù)流應(yīng)被解密時(shí)(第Q2步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路59從適配標(biāo)志上辨別是否有適配域存在(第Q3步)。
當(dāng)確認(rèn)有適配域存在(第Q3步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路59通過PCR標(biāo)志位辨別是否有PCR存在(第Q4步)。當(dāng)有PCR存在(第Q4步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路59找到PCR的位置并使數(shù)據(jù)保持電路60保留PCR數(shù)據(jù)(第Q5步)。
之后，定位檢測(cè)電路59還需要從負(fù)載標(biāo)志位判斷是否有負(fù)載存在(第Q6步)，如果有負(fù)載存在(第Q6步結(jié)果為“是”)，定位檢測(cè)電路59等待直到發(fā)現(xiàn)負(fù)載的起始位置(第Q7步)。當(dāng)沒有負(fù)載時(shí)(第Q7步結(jié)果為“否”)，處理過程轉(zhuǎn)回第Q1步。
當(dāng)?shù)赒3步中經(jīng)辨別沒有適配域存在(第Q3步結(jié)果為“否”)，或第Q4步中沒有PCR存在(第Q4步結(jié)果為“否”)時(shí)，操作過程轉(zhuǎn)到第Q6步。
在第Q7步后發(fā)現(xiàn)了負(fù)載起始位置的情況下，定位檢測(cè)電路59控制選擇電路61，使得數(shù)據(jù)保持電路60保持PCR數(shù)據(jù)，也就是說，待解密負(fù)載中的PCR數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58作為初始值。當(dāng)待解密的負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)負(fù)載的PCR數(shù)據(jù)被直接提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58作為初始值(第Q8步)。當(dāng)再次出現(xiàn)分組數(shù)據(jù)標(biāo)題中不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)負(fù)載，直到碰到含有PCR數(shù)據(jù)的負(fù)載為止。
異或電路62對(duì)待解密負(fù)載數(shù)據(jù)流部分的數(shù)字解調(diào)器56的輸出流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。這樣，包含有負(fù)載的數(shù)據(jù)流就被解密。
因此，位檢測(cè)電路59控制選擇電路63，這樣異或電路62產(chǎn)生的已解密流就被連續(xù)地輸出(第Q9步)，直到負(fù)載輸出結(jié)束(第Q10步)。這以后，處理過程重返第Q1步。
由解調(diào)器56輸出的數(shù)據(jù)流便通過解密電路57轉(zhuǎn)換為一個(gè)已解密數(shù)據(jù)流，這樣負(fù)載數(shù)據(jù)流在解密電路57中已被解密。然后，已解密數(shù)據(jù)流被傳輸至MPEG解碼器64。
在MPEG解碼器64中，圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流從解碼數(shù)據(jù)流中分離出來并被解碼，解碼后的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被傳輸至電視接收機(jī)65。
在本發(fā)明的實(shí)施例二的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法中，MPEG編碼器43輸出的符合MPEG2-TS規(guī)格的數(shù)據(jù)流由加密電路44轉(zhuǎn)換為已加密數(shù)據(jù)流，數(shù)據(jù)流中的負(fù)載流被加密。已加密數(shù)據(jù)流隨后被提供給解密電路57，數(shù)據(jù)流解密后把它傳送至MPEG解碼器64。
在加密電路44中，把包含于待加密負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PCR數(shù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45作為初始值。當(dāng)待加密負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，在待加密負(fù)載之前的負(fù)載分組數(shù)據(jù)標(biāo)題中的PCR數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45作為初始值。當(dāng)選擇的負(fù)載分組數(shù)據(jù)標(biāo)題中仍不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，選擇更前面一個(gè)負(fù)載，直到遇到包含PCR數(shù)據(jù)的負(fù)載。
解密電路57為了對(duì)各個(gè)數(shù)據(jù)解密，把包含于各待解密負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PCR數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58作為初始值。當(dāng)待解密負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)負(fù)載的PCR數(shù)據(jù)立即被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)負(fù)載的PCR數(shù)據(jù)，直到負(fù)載含有PCR數(shù)據(jù)為止。
本發(fā)明實(shí)施例二中的數(shù)據(jù)傳輸方法及系統(tǒng)中，為了對(duì)各負(fù)載流解密，提供給解密電路57中的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58的PCR的數(shù)據(jù)不是常數(shù)。這樣，分析隨機(jī)數(shù)發(fā)生器58產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)型式就變得很困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩杂泻艽筇岣摺?br>
本實(shí)施例中，可以用循環(huán)計(jì)數(shù)器的值代替PCR數(shù)據(jù)作為初始值提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器45和58，還可以使用將PCR與循環(huán)計(jì)數(shù)器值組合起來所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。另一種選擇是，通過對(duì)包含PCR數(shù)據(jù)與循環(huán)計(jì)數(shù)器值進(jìn)行的操作來得到初始值。
〖實(shí)施例三〗圖11.顯示了依照本發(fā)明實(shí)施例三的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。
參照?qǐng)D11，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)攝像機(jī)67用于獲得圖象數(shù)據(jù)，一個(gè)麥克風(fēng)68用于獲得聲音數(shù)據(jù)。還有一個(gè)MPEG編碼器69，它對(duì)通過攝像機(jī)67得到的圖象數(shù)據(jù)和通過麥克風(fēng)68得到的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼，并利用時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)把它們多路復(fù)合為依照MPEG2-PS規(guī)定的數(shù)據(jù)位流。
在圖11.中，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中包括一個(gè)加密電路70，它把MPEG編碼器69中的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為已加密流，數(shù)據(jù)流中的分組數(shù)據(jù)被加密。
加密電路70包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71和一個(gè)定位檢測(cè)電路72，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71是一個(gè)DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))型的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，它依照密鑰信號(hào)的指令產(chǎn)生一系列隨機(jī)數(shù)。另一方面MPEG編碼器69輸出的數(shù)據(jù)流提供給定位檢測(cè)電路72，定位檢測(cè)電路72還進(jìn)行各種不同的操作，如發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)組起始代碼，確認(rèn)PES加密控制的內(nèi)容，確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位，定位檢測(cè)PTS，發(fā)現(xiàn)分組數(shù)據(jù)的起始位置等等。
加密電路70包括一個(gè)串-并轉(zhuǎn)換器73，它對(duì)MPEG編碼器69輸出的數(shù)據(jù)流進(jìn)行并行轉(zhuǎn)換后變?yōu)?4位并行數(shù)據(jù)流。加密電路70還包括一個(gè)40位的寄存器74用于保存PTS數(shù)據(jù)。當(dāng)定位檢測(cè)電路72檢測(cè)PTS的位置時(shí)寄存器74受定位檢測(cè)電路72控制，這樣使得寄存器74保存由串一并轉(zhuǎn)換器73輸出的PTS數(shù)據(jù)。
加密電路70還包括一個(gè)64位的寄存器75，寄存器75受控于定位檢測(cè)電路72并保存待加密的分組數(shù)據(jù)流。
加密電路70還包括一個(gè)選擇電路76，它把寄存器74保留的PTS數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)有選擇地提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71本身。這樣，當(dāng)定位檢測(cè)電路72發(fā)現(xiàn)了待加密的分組數(shù)據(jù)的起始位置時(shí)，選擇電路76就把寄存器74中的PTS數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71作為初始值。之后，選擇電路76受定位檢測(cè)電路72控制直到分組數(shù)據(jù)結(jié)束，這樣隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)又被重輸入隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71自身。
需要注意的是，定位檢測(cè)電路72，寄存器74和選擇電路76一起在加密電路70中組成了初始值提供電路。
加密電路70還包括一個(gè)異或電路77，它對(duì)寄存器75輸出的并行數(shù)據(jù)流及隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。異或操作的結(jié)果就是使分組數(shù)據(jù)被加密。
加密電路70還包括一個(gè)64位寄存器用于在定位檢測(cè)電路72的控制下存儲(chǔ)異或電路77輸出的并行數(shù)據(jù)流。加密電路70還包括一個(gè)并-串轉(zhuǎn)換器79用于把寄存器78輸出的并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流。
加密電路70還包括一個(gè)選擇電路80，它有選擇地輸出由MPEG編碼器69輸出的數(shù)據(jù)流或由并-串轉(zhuǎn)換器79輸出的數(shù)據(jù)流。選擇電路80受控于定位檢測(cè)電路72，這樣就可以輸出已加密數(shù)據(jù)流。在已加密流中，MPEG編碼器69輸出的分組數(shù)據(jù)流已經(jīng)被加密。
選擇電路80輸出的數(shù)據(jù)流提供給媒介81，該媒介可能是一張磁盤，其中存有加密電路70輸出的數(shù)據(jù)流。存于媒介81中的加密電路70輸出的數(shù)據(jù)流隨后被解密電路82解密。特別指出的是，解密電路82把從媒介81中讀出的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為已解密流，在已解密流中，被加密流中的加密分組數(shù)據(jù)已經(jīng)被解密。
需要注意的是，解密電路82包括與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71相同的一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83，并使用與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71相同的密鑰信號(hào)。
解密電路82還包括一個(gè)定位檢測(cè)電路84，通過媒介81傳送來的加密電路70的輸出數(shù)據(jù)流被提供給定位檢測(cè)電路84，由它進(jìn)行各種不同操作，如檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確認(rèn)PES加密控制中的內(nèi)容，確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位，對(duì)PTS定位檢測(cè)，檢測(cè)分組數(shù)據(jù)的起始位置等等。
解密電路82還包括一個(gè)串-并轉(zhuǎn)換器85，它對(duì)媒介81輸出的串行數(shù)據(jù)流進(jìn)行串-并轉(zhuǎn)換，使之成為64位寬的并行數(shù)據(jù)流。解密電路82還包括一個(gè)40位寬的寄存器86用于保存PTS數(shù)據(jù)。當(dāng)定位檢測(cè)電路84發(fā)現(xiàn)并定位了PTS時(shí)寄存器86受控于定位檢測(cè)電路84，這樣使得寄存器86保存串-并轉(zhuǎn)換器85輸出的PTS數(shù)據(jù)。
解密電路82還包括一個(gè)另一個(gè)64位的寄存器87，它受控于定位檢測(cè)電路84并保存待解密的分組數(shù)據(jù)。
解密電路82還包括一個(gè)選擇電路88，它把寄存器86保存的PTS數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)有選擇地提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83本身。這樣，當(dāng)定位檢測(cè)電路84發(fā)現(xiàn)了待加密的分組數(shù)據(jù)的起始位置時(shí)，選擇電路88就把寄存器86中的PTS數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83作為初始值。之后，選擇電路88受定位檢測(cè)電路84控制直到分組數(shù)據(jù)結(jié)束，這樣隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)又被反饋到隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83自身。
需要注意的是，定位檢測(cè)電路84，寄存器86和選擇電路88一起在解密電路82中組成了初始值提供電路。
解密電路82還包括一個(gè)異或電路89，它對(duì)寄存器87提供的待解密分組數(shù)據(jù)流以及隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。異或操作的結(jié)果就是使分組數(shù)據(jù)被解密。
解密電路82還包括一個(gè)64位結(jié)構(gòu)的寄存器90用于在定位檢測(cè)電路84的控制下存儲(chǔ)異或電路89輸出的并行數(shù)據(jù)流。解密電路82還包括一個(gè)并-串轉(zhuǎn)換器91用于把寄存器90輸出的并行數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流。
解密電路82還包括一個(gè)選擇電路92，它有選擇地輸出媒介81輸出的數(shù)據(jù)流或由并一串轉(zhuǎn)換電路91輸出的數(shù)據(jù)流。選擇電路92受控于定位檢測(cè)電路84，這樣就可以輸出已解密數(shù)據(jù)流。在已解密流中，媒介81輸出的分組數(shù)據(jù)流已經(jīng)被解密。
通過解密電路82解密的數(shù)據(jù)流從選擇電路92輸出到一個(gè)MPEG解碼器93中，經(jīng)過分離解碼為圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流，其中解碼后的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被送至電視接收機(jī)94。
在該數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，由攝像機(jī)67獲得的圖象數(shù)據(jù)和由麥克風(fēng)68獲得的聲音數(shù)據(jù)通過MPEG編碼器69，編碼為按照MPEG2-PS的規(guī)定形式的數(shù)據(jù)流，然后提供給加密電路70。在加密電路70中，數(shù)據(jù)流被提供給定位檢測(cè)電路72，串-并轉(zhuǎn)換器73和選擇電路80。
操作中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)了數(shù)據(jù)組起始代碼的時(shí)候，定位檢測(cè)電路72就在數(shù)據(jù)組標(biāo)題所描述的加密控制信息的內(nèi)容基礎(chǔ)上，辨別該分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流是否應(yīng)被加密。當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)流不是應(yīng)加密流時(shí)，操作返回等待數(shù)據(jù)組起始代碼輸入的狀態(tài)。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流應(yīng)被加密時(shí)，定位檢測(cè)電路72辨別數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS&DTS標(biāo)志位是“10”還是“11。換句話說，這一步中檢查是否存在PTS數(shù)據(jù)。
當(dāng)確認(rèn)PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，也就是說確認(rèn)PTS數(shù)據(jù)存在的時(shí)候，定位檢測(cè)電路72發(fā)現(xiàn)PTS的位置并使寄存器74保留該P(yáng)TS數(shù)據(jù)。之后，加密電路70等待找到分組數(shù)據(jù)的起始位置。
相反地，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志位不是“10”或“11”，也就是說PTS數(shù)據(jù)不存在的時(shí)候，定位檢測(cè)電路72繼續(xù)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)的起始位置。
在發(fā)現(xiàn)了分組數(shù)據(jù)起始位置的情況下，定位檢測(cè)電路72控制選擇電路76，這樣由寄存器74保留的PTS數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71作為初始值。當(dāng)待加密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)立即被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。然后，由串-并轉(zhuǎn)換器73輸出的數(shù)據(jù)流被寄存器75保存。
異或電路77對(duì)寄存器75輸出流中的待加密分組數(shù)據(jù)流部分和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。這樣，包含有待加密數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流就被加密。加密后的數(shù)據(jù)流被存入寄存器78，寄存器78輸出的并行數(shù)據(jù)流又通過并-串轉(zhuǎn)換器79轉(zhuǎn)換為串行數(shù)據(jù)流。
定位檢測(cè)電路72控制選擇電路80，使得連續(xù)地輸出并-串轉(zhuǎn)換器79的加密輸出數(shù)據(jù)流，直到分組數(shù)據(jù)結(jié)束。也可以在加密數(shù)據(jù)流輸出結(jié)束之后輸出MPEG編碼器69的輸出。
因此，MPEG編碼器69的輸出數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)換成加密數(shù)據(jù)流，流中分組數(shù)據(jù)流被加密，隨后加密數(shù)據(jù)流被存儲(chǔ)在媒介81內(nèi)。在需要的時(shí)候存儲(chǔ)在媒介81中的數(shù)據(jù)流提供給解密電路82。
在解密電路82中，媒介81來的數(shù)據(jù)流傳送給定位檢測(cè)電路84，串-并轉(zhuǎn)換器85和選擇電路92。
在解密電路中，當(dāng)數(shù)據(jù)啟動(dòng)碼被檢測(cè)到時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)組標(biāo)題加密控制信息的內(nèi)容，由定位檢測(cè)電路84確定是否對(duì)分組數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密操作。當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)流不需解密時(shí)，操作回到等待數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼輸入的狀態(tài)。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流已被加密時(shí)，定位檢測(cè)電路84辨別數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS&DTS標(biāo)志位是不是“10”或“11”。換句話說，在這一步驟中檢測(cè)PTS數(shù)據(jù)的存在。
當(dāng)確定了PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，或者說，當(dāng)確定了PTS數(shù)據(jù)存在，定位檢測(cè)電路84檢測(cè)PTS的位置，并使寄存器86保持PTS數(shù)據(jù)。之后，解碼電路82等待檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置。
反之，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志并非“10”或“11”，或者說，當(dāng)PTS數(shù)據(jù)不存在，定位檢測(cè)電路84就繼續(xù)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置。
當(dāng)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置時(shí)，定位檢測(cè)電路84控制選擇電路88使得寄存器86保持的PTS數(shù)據(jù)供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83作為初始值。當(dāng)需要解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)立即被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。此外，串-并轉(zhuǎn)換器85的輸出數(shù)據(jù)流由寄存器87保持。
異或電路89對(duì)含有加密數(shù)據(jù)組部分的寄存器87的輸出數(shù)據(jù)和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83輸出的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。于是，包含數(shù)據(jù)組的加密數(shù)據(jù)流被解密。
定位檢測(cè)電路84控制選擇電路92，使得并-串轉(zhuǎn)換器91連續(xù)輸出解密數(shù)據(jù)流，直到分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流結(jié)束。隨后，選擇電路92可被控制為使得來自媒介81的數(shù)據(jù)流按原樣輸出。
于是，由媒介81提供的數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成解密數(shù)據(jù)流，流中數(shù)據(jù)組被解密，解密數(shù)據(jù)流傳送到MPEG解碼器93。在MPEG解碼器93內(nèi)，從解密電路82送來的數(shù)據(jù)流中，圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流被分離，并由MPEG解碼器93進(jìn)一步將分離的圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流解碼。被MPEG解碼器93解碼的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被傳送給電視接收機(jī)94。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例一，MPEG編碼器69以MPEG2-PS-規(guī)定的格式輸出的數(shù)據(jù)流由加密電路70轉(zhuǎn)換成加密數(shù)據(jù)流，使得含有待加密數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被加密。加密數(shù)據(jù)流經(jīng)媒介81提供給解密電路82，由解密電路82在解密后傳送給MPEG解碼器93。
這里，需要注意的是對(duì)于每個(gè)待加密數(shù)據(jù)組，加密電路70提供包含在待加密數(shù)據(jù)組標(biāo)題內(nèi)的PTS數(shù)據(jù)，作為隨機(jī)數(shù)發(fā)生器71的初始值。當(dāng)待加密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
為適應(yīng)上述事項(xiàng)，解密電路82實(shí)現(xiàn)解密操作，對(duì)于每個(gè)待解密數(shù)據(jù)組數(shù)據(jù)，解密電路82提供包含在待解密數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS數(shù)據(jù)，作為隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83的初始值。當(dāng)待解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例三中的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)組已加密的數(shù)據(jù)流，提供給解密電路82的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83的PTS的數(shù)據(jù)的值不固定，也不是常數(shù)。因此，分析由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器83生成的隨機(jī)數(shù)模式明顯變得困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄杂酗@著改進(jìn)。
實(shí)施例四圖12展示了本發(fā)明實(shí)施例四的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸方法的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
參考圖12，數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括一臺(tái)個(gè)人電腦97和一塊符合PCMCIA2.0標(biāo)準(zhǔn)的PCMCIA(個(gè)人電腦存儲(chǔ)卡國(guó)際聯(lián)盟)卡。
個(gè)人電腦97包括一個(gè)CPU(中央處理單元)99，一個(gè)存儲(chǔ)器100，一條總線101和一個(gè)PCMCIA接口102。
詳細(xì)來講，個(gè)人電腦97包含了帶有一張磁盤104的磁盤驅(qū)動(dòng)器103。磁盤104存有數(shù)據(jù)組被加密的加密狀態(tài)中的MPEG2-PS數(shù)據(jù)流。
圖12的系統(tǒng)還包括了定位檢測(cè)電路106，磁頭機(jī)構(gòu)讀出的數(shù)據(jù)流提供給它和進(jìn)行其它一些操作。例如，檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確定PES加密控制的內(nèi)容，確定PTS&DTS標(biāo)志位，定位檢測(cè)PTS，以及檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置等等。
PCMCIA卡98還包括用來通過密鑰信號(hào)產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)序列的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107和保持PTS數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)保持電路108。數(shù)據(jù)保持電路108用于當(dāng)定位檢測(cè)電路106檢測(cè)出PTS數(shù)據(jù)時(shí)，保持其位置被檢測(cè)到的PTS數(shù)據(jù)。
PCMCIA卡98還包含選擇電路109，以便有選擇地將由數(shù)據(jù)保持電路108所保持的PTS數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107輸出的隨機(jī)數(shù)，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107本身。因此，選擇電路109在定位檢測(cè)電路106檢測(cè)到待加密數(shù)據(jù)組起始位置時(shí)將數(shù)據(jù)保持電路108的PTS數(shù)據(jù)作為初始值提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107。此后，由定位檢測(cè)電路106控制選擇電路109，直到數(shù)據(jù)組結(jié)束。使得隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)被反饋給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107，PCMCIA卡98還包含一個(gè)異或電路110，該電路對(duì)來自磁頭機(jī)構(gòu)的待加密的數(shù)據(jù)組的輸出數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。異或操作的結(jié)果是數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被解密。
PCMCIA卡98還包含在磁頭機(jī)構(gòu)105輸出數(shù)據(jù)流和異或電路110輸出數(shù)據(jù)流之間進(jìn)行有選擇的輸出的選擇電路111。由定位檢測(cè)電路106控制選擇電路110使得輸出為解密數(shù)據(jù)流。在解密流中，由磁頭機(jī)構(gòu)輸出數(shù)據(jù)流的加密數(shù)據(jù)被解密。
此外，PCMCIA卡還包括存儲(chǔ)用于識(shí)別用戶的ID數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)設(shè)備112，以及與存儲(chǔ)裝置112協(xié)同操作、閱讀并輸出ID數(shù)據(jù)的處理電路113等等。
需注意的是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四，定位檢測(cè)電路106和PCMC1A卡98一起構(gòu)成了解密電路。
還需注意的是，定位檢測(cè)電路106，數(shù)據(jù)保持電路108和選擇電路109一起構(gòu)成了解密電路的初始值供給電路。
定位檢測(cè)電路106可裝在PCMCIA卡98內(nèi)，但最好裝入個(gè)人電腦97中以便減少PCMCIA卡98的輸入輸出管腳。
應(yīng)注意的是，個(gè)人電腦97包含MPEG解碼器114，它從選擇電路111的數(shù)據(jù)流輸出中分離并解碼圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流，以便恢復(fù)圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)。
個(gè)人電腦還包含從MPEG解碼器114接受圖象數(shù)據(jù)的顯示裝置和從MPEG解碼器114接受聲音數(shù)據(jù)的揚(yáng)聲器。
在圖12數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，當(dāng)PCMCIA卡98被插入個(gè)人電腦后，無論CPU99是否決定接受ID數(shù)據(jù)，它都驅(qū)動(dòng)PCMCLA卡98輸出ID數(shù)據(jù)。如果結(jié)果是“是”，則CPU99使處理單元113產(chǎn)生一個(gè)密鑰，此密鑰與磁盤104中數(shù)據(jù)加密時(shí)使用的密鑰相同。隨后，隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107產(chǎn)生一串與加密時(shí)一樣的隨機(jī)數(shù)序列。
在磁盤驅(qū)動(dòng)器103動(dòng)作時(shí)，存于磁盤104中的數(shù)據(jù)流被磁頭機(jī)構(gòu)105讀出并傳送給定位檢測(cè)電路106、PCMCIA卡98的數(shù)據(jù)保持電路108、異或電路110和選擇電路111。
在解密電路中，當(dāng)數(shù)據(jù)啟動(dòng)碼被檢測(cè)到時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)組標(biāo)題加密控制信息的內(nèi)容，由定位檢測(cè)電路106確定是否對(duì)分組數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密操作。當(dāng)相關(guān)的數(shù)據(jù)流不需解密時(shí)，操作回到等待輸入數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼的狀態(tài)。
另一方面，當(dāng)數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流需解密時(shí)，定位檢測(cè)電路106辨別數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS&DTS標(biāo)志位是不是“10”或“11”。換句話說，即在這一步驟中檢查PTS數(shù)據(jù)的存在性。
當(dāng)確定了PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，或者說，當(dāng)確定了PTS數(shù)據(jù)存在，定位檢測(cè)電路106就檢測(cè)PTS的位置，并使數(shù)據(jù)保持電路108保持PTS數(shù)據(jù)。之后，定位檢測(cè)電路106處于等待檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置的狀態(tài)。
反之，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志并非“10”或“11”，或者說，當(dāng)PTS數(shù)據(jù)不存在時(shí)，定位檢測(cè)電路106就繼續(xù)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置。
當(dāng)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置時(shí)，定位檢測(cè)電路106控制選擇電路109使得數(shù)據(jù)保持電路108保持的PTS數(shù)據(jù)供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107作為初始值。當(dāng)需要解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組合有PTS數(shù)據(jù)為止。
異或電路110對(duì)含有解密數(shù)據(jù)組部分的磁頭機(jī)構(gòu)105的輸出數(shù)據(jù)和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107輸出的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。于是，包含待解密的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被解密。
定位檢測(cè)電路106控制選擇電路111，使得異或電路110連續(xù)輸出解密數(shù)據(jù)流，直到分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流結(jié)束。隨后，來自磁頭機(jī)構(gòu)105的數(shù)據(jù)流按原樣輸出。
于是，由磁頭機(jī)構(gòu)105提供的加密數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成解密數(shù)據(jù)流，流中數(shù)據(jù)組被解密，解密數(shù)據(jù)流傳送到MPEG解碼器114。
在MPEG解碼器114內(nèi)，從PCMCIA卡98送來的數(shù)據(jù)流中，圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流被分離，并由MPEG解碼器114進(jìn)一步將分離的圖象數(shù)據(jù)流和聲音數(shù)據(jù)流解碼。被解碼的圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)被傳送給顯示裝置115和揚(yáng)聲器116。
于是，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法，從磁盤104讀出的以MPEG2-PS-規(guī)定為格式的加密數(shù)據(jù)流被包含定位檢測(cè)電路106和PCMCIA卡98的解密電路解密。
這里，需要注意的是對(duì)于每個(gè)待解密數(shù)據(jù)組，包含定位檢測(cè)電路106和PCMCIA卡98的解密電路通過提供包含在待加密數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS數(shù)據(jù)作為隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107的初始值來解密。當(dāng)待解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107作為初始值。當(dāng)再次出現(xiàn)數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例四的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)組加密的數(shù)據(jù)流，提供給PCMCIA卡98中隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107的PTS的數(shù)據(jù)的值不固定，也不是常數(shù)。因此，分析由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107生成的隨機(jī)數(shù)模式明顯變得困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄杂酗@著改進(jìn)。
進(jìn)一步地，可以制造含有記帳信息的PCMCIA卡。這樣，就可以為讀出磁盤104的信息計(jì)費(fèi)。
〖實(shí)施例五〗圖13表示根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例五，實(shí)現(xiàn)一種數(shù)據(jù)傳輸方法的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
參考圖13，該系統(tǒng)包含一個(gè)MPEG編碼器117，通過按時(shí)分復(fù)用處理，對(duì)攝像機(jī)獲得的圖象數(shù)據(jù)和麥克風(fēng)獲得的聲音數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼以產(chǎn)生符合MPEG2-PS或MPEG2-TS規(guī)格的數(shù)據(jù)位流。
圖13的傳輸系統(tǒng)還包含一個(gè)加密電路118，用于將MPEG編碼器117輸出的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成加密數(shù)據(jù)流，其中分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流被加密。
請(qǐng)注意，在前面的實(shí)施例中，加密電路118用于加密數(shù)據(jù)流。
加密電路118包含緩沖存儲(chǔ)器119用于存儲(chǔ)MPEG解碼器117的輸出數(shù)據(jù)流，一個(gè)存儲(chǔ)器控制器120，用于控制緩沖存儲(chǔ)器119和總線121。
加密電路118還包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122和一個(gè)定位檢測(cè)電路123，其中DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))型隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122用于產(chǎn)生依照一個(gè)密鑰信號(hào)規(guī)定的一串隨機(jī)數(shù)。另外，定位檢測(cè)電路123由封裝成集成電路形式的CPU構(gòu)成，CPU123執(zhí)行了一系列操作，例如檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確定PES加密控制的內(nèi)容，確定PTS&DTS標(biāo)志位，定位檢測(cè)PTS，以及對(duì)MPEG2-PS數(shù)據(jù)流檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置。對(duì)于MPEG2-TS數(shù)據(jù)流，定位檢測(cè)電路123執(zhí)行的操作有檢測(cè)同步位，確定適配標(biāo)志位內(nèi)容，確定負(fù)載標(biāo)志位內(nèi)容，確定PCR標(biāo)志位內(nèi)容，檢測(cè)PCR位置，檢測(cè)負(fù)載起始位置等等。
加密電路118還包含存有程序的程序存儲(chǔ)器124，它依靠MPEG解碼器117的數(shù)據(jù)流是否是MPEG-PS或MPEG-TS來切換CPU123的操作。
加密電路118還包含數(shù)據(jù)寄存器125，用來保存供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122用的初始值。因此，當(dāng)MPEG編碼器117輸出數(shù)據(jù)流是MPEG2-PS時(shí)數(shù)據(jù)寄存器125保存PTS數(shù)據(jù)，當(dāng)MPEG編碼器117輸出數(shù)據(jù)流是MPEG2-TS時(shí)數(shù)據(jù)寄存器125保存PCR數(shù)據(jù)，加密電路118還包含選擇電路126和控制選擇電路126操作的控制寄存器127，選擇電路126從數(shù)據(jù)寄存器125保存的數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122輸出的隨機(jī)數(shù)中進(jìn)行選擇并供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122自身。
因此，當(dāng)CPU123檢測(cè)到待加密的數(shù)據(jù)組或負(fù)載的起始位置時(shí)，將數(shù)據(jù)寄存器125保存的數(shù)據(jù)作為初始值提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122。隨后，直到數(shù)據(jù)組或負(fù)載結(jié)束，選擇電路126由控制寄存器127的輸出控制，使得隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)反饋給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122。
加密電路118還包含存放緩沖存儲(chǔ)器119輸出數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)寄存器128和異或電路129，后者對(duì)數(shù)據(jù)寄存器128輸出的待加密數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供異或操作。異或操作的結(jié)果是數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被加密。
加密電路還包含選擇電路130，它對(duì)數(shù)據(jù)寄存器128和異或電路129的輸出數(shù)據(jù)流有選擇地輸出。受控的選擇電路130使數(shù)據(jù)組或負(fù)載的加密數(shù)據(jù)流被輸出。在加密數(shù)據(jù)流中，從數(shù)據(jù)寄存器128來的數(shù)據(jù)組或負(fù)載數(shù)據(jù)流被加密。
選擇電路130的輸出數(shù)據(jù)流被送入媒介131，它也許是一張磁盤。在媒介中存儲(chǔ)了加密電路118的輸出數(shù)據(jù)流。
存儲(chǔ)在媒介131中的加密電路118的輸出數(shù)據(jù)流被解密電路132解密。
尤其是，解密電路132包含緩沖存儲(chǔ)器133，用于存儲(chǔ)媒介131的輸出數(shù)據(jù)流，一個(gè)存儲(chǔ)器控制器134，用于控制緩沖存儲(chǔ)器133和總線135。
解密電路132還包括與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122結(jié)構(gòu)相同的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136，并且使用了與隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136中完全相同的密鑰信號(hào)。
解密電路132還包括了定位檢測(cè)電路137。定位檢測(cè)電路137中提供了CPU并執(zhí)行一系列操作。例如對(duì)于MPEG2-PS數(shù)據(jù)流，檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確定PES加密控制的內(nèi)容，確定PTS&DTS標(biāo)志位，定位檢測(cè)PTS，以及檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置等等。另一方面，若提供給定位檢測(cè)電路137的是MPEG2-TS數(shù)據(jù)流，定位檢測(cè)電路137就執(zhí)行以下操作，例如檢測(cè)同步位，確定適配標(biāo)志位內(nèi)容，確定負(fù)載標(biāo)志位內(nèi)容，確定PCR標(biāo)志位內(nèi)容，檢測(cè)PCR位置，檢測(cè)負(fù)載起始位置等等。
解密電路132還包含了依靠MPEG解碼器117的數(shù)據(jù)流是否是MPEG-PS或MPEG-TS來切換CPU123的操作的程序存儲(chǔ)器138。
加密電路118還包含數(shù)據(jù)寄存器139，用來保存供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136使用的初始值。當(dāng)媒介131來的數(shù)據(jù)流是MPEG2-PS數(shù)據(jù)流時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器125保存PTS數(shù)據(jù)，當(dāng)MPEG編碼器117輸出數(shù)據(jù)流是MPEG2-TS數(shù)據(jù)流時(shí)，數(shù)據(jù)寄存器125保存PCR數(shù)據(jù)。
解密電路132還包含選擇電路140，在控制選擇電路140操作的選擇控制寄存器141控制下，選擇電路126從數(shù)據(jù)寄存器139保存的數(shù)據(jù)或隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136輸出的隨機(jī)數(shù)中進(jìn)行選擇并供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136自身。
這里要注意的是，選擇電路140使得數(shù)據(jù)寄存器139將初始值送入隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136來響應(yīng)由CPU137對(duì)加密數(shù)據(jù)組或負(fù)載的檢測(cè)。選擇電路140由選擇控制寄存器141的輸出來控制，使得隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)反饋給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136自身，直到數(shù)據(jù)組或負(fù)載數(shù)據(jù)流結(jié)束。
解密電路132還包含一個(gè)存放緩沖存儲(chǔ)器133輸出數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)寄存器142和一個(gè)異或電路143，后者對(duì)數(shù)據(jù)寄存器142輸出的數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供異或操作。異或操作的結(jié)果是數(shù)據(jù)組的加密數(shù)據(jù)流被解密。
解密電路132還包含一個(gè)選擇電路144，它對(duì)數(shù)據(jù)寄存器142和異或電路143的輸出數(shù)據(jù)流進(jìn)行選擇輸出。選擇電路144被控制使得解密數(shù)據(jù)流被輸出，即從數(shù)據(jù)寄存器142來的數(shù)據(jù)流中數(shù)據(jù)組或負(fù)載被解密。
由解密電路132解密的數(shù)據(jù)流輸入MPEG卡145進(jìn)行圖象數(shù)據(jù)和聲音數(shù)據(jù)的解碼和分離。解碼后的圖象和聲音數(shù)據(jù)送入電視接收機(jī)145。
在這樣的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)中，攝像機(jī)來的圖象數(shù)據(jù)和麥克風(fēng)來的聲音數(shù)據(jù)由MPEG編碼器117編碼成為MPEG2-PS或MPEG2-TS形式，其中被編碼的數(shù)據(jù)流被送入加密電路118。
在加密電路118中，數(shù)據(jù)流存入緩沖存儲(chǔ)器119并由CPU123讀出。
當(dāng)MPEG編碼器117的輸出是MPEG2-PS數(shù)據(jù)流，CPU123執(zhí)行一系列操作。例如檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼，確定PES加密控制的內(nèi)容，確定PTS&DTS標(biāo)志位，定位檢測(cè)PTS，以及檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置等等。
當(dāng)CPU123檢測(cè)到數(shù)據(jù)啟動(dòng)碼時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)組標(biāo)題加密控制信息的內(nèi)容，辨別分組數(shù)據(jù)流是否被加密。當(dāng)數(shù)據(jù)流不需加密時(shí)，CPU123回到檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼的狀態(tài)。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流待加密時(shí)，CPU123辨別數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS&DTS標(biāo)志位是不是“10”或“11”。換句話說，在這一步驟中檢測(cè)PTS數(shù)據(jù)的存在。
當(dāng)確定了PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，或者說，當(dāng)確定了PTS數(shù)據(jù)存在，CPU123檢測(cè)PTS的位置，并使寄存器125保持PTS數(shù)據(jù)。之后，CPU123設(shè)定為等待檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始位置的狀態(tài)。
反之，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志并非“10”或“11”，或者說，當(dāng)PTS數(shù)據(jù)不存在，CPU123就繼續(xù)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置。
當(dāng)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置時(shí)，CPU123重寫選擇控制寄存器127的內(nèi)容，使得數(shù)據(jù)寄存器125保持的PTS數(shù)據(jù)供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122作為初始值。當(dāng)需要解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值。當(dāng)被選擇的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
因此，異或電路129對(duì)含有待加密數(shù)據(jù)組部分的寄存器128的輸出數(shù)據(jù)和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122輸出的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行異或操作。于是，包含待加密的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被加密。
CPU123控制選擇電路130，使得異或電路129連續(xù)輸出解密數(shù)據(jù)流，直到分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)流結(jié)束。隨后，處理回到檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼的狀態(tài)。
MPEG編碼器117的輸出數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)換成分組數(shù)據(jù)被加密的加密數(shù)據(jù)流。加密數(shù)據(jù)流被存入存儲(chǔ)媒介131，在需要的時(shí)候?qū)⒋嫒氪鎯?chǔ)媒介131的數(shù)據(jù)流提供給解密電路132。
提供給解密電路132的數(shù)據(jù)流存入緩沖存儲(chǔ)器133。存入緩沖存儲(chǔ)器133的數(shù)據(jù)流又被CPU137讀出。
另一方面，當(dāng)檢測(cè)數(shù)據(jù)組啟動(dòng)碼時(shí)，CPU137依靠數(shù)據(jù)組標(biāo)題的加密控制信息來辨別數(shù)據(jù)組是否被加密。若沒加密，CPU137回到檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置的狀態(tài)。
當(dāng)分組數(shù)據(jù)流是加密的(步驟P3判定“是”)，CPU137辨別PTS&DS標(biāo)志位是不是“10”或“11”。換句話說，即在這一步驟中檢查PTS數(shù)據(jù)的存在性。
當(dāng)確定了PTS&DTS標(biāo)志位是“10”或“11”，或者說，當(dāng)確定了PTS數(shù)據(jù)存在，CPU137檢測(cè)PTS的位置，并使數(shù)據(jù)保持電路134保持PTS數(shù)據(jù)。之后，CPU137等待數(shù)據(jù)組起始位置的檢測(cè)。
反之，當(dāng)PTS&DTS標(biāo)志并非“10”或“11”，或者說，當(dāng)PTS數(shù)據(jù)不存在，CPU137就繼續(xù)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置。
當(dāng)檢測(cè)分組數(shù)據(jù)起始位置時(shí)，CPU137重寫選擇控制寄存器141的內(nèi)容，使得寄存器139保持的PTS數(shù)據(jù)供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值。當(dāng)需要解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值。當(dāng)被選擇的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。
異或電路143對(duì)數(shù)據(jù)寄存器142輸出的待解密數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供異或操作。異或操作的結(jié)果是待解密的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被解密。
因此，CPU123控制選擇電路144使得異或電路143輸出的解密數(shù)據(jù)流連續(xù)的輸出，直到分組數(shù)據(jù)流結(jié)束為止。之后，過程回到檢測(cè)數(shù)據(jù)組起始碼的狀態(tài)。
于是，從媒介131來的輸出數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)換成分組數(shù)據(jù)被解密的解密數(shù)據(jù)流。解密數(shù)據(jù)流被傳送到MPEG解碼器145。
在MPEG解碼器117產(chǎn)生的是MPEG2-TS數(shù)據(jù)流的情況下，CPU123檢測(cè)同步位并根據(jù)數(shù)據(jù)組標(biāo)題加密控制域的內(nèi)容辨別負(fù)載數(shù)據(jù)流是不是被加密的。當(dāng)數(shù)據(jù)流是未加密的，CPU123回到檢測(cè)同步位的狀態(tài)。
當(dāng)負(fù)載數(shù)據(jù)流被加密，CPU123從適配標(biāo)志位判斷是否存在適配域。若無適配域，CPU依靠負(fù)載標(biāo)志位判斷是否存在負(fù)載。
當(dāng)確認(rèn)適配域存在，CPU123從PCR標(biāo)志位判斷是否存在PCR。若無PCR，CPU依靠負(fù)載標(biāo)志位判斷是否存在負(fù)載。
當(dāng)PCR存在，CPU123檢測(cè)PCR位置，并使數(shù)據(jù)寄存器125保持PCR數(shù)據(jù)，CPU123進(jìn)一步依靠負(fù)載標(biāo)志位判斷是否存在負(fù)載。
當(dāng)負(fù)載不存在，CPU123處于檢測(cè)同步字節(jié)的狀態(tài)。當(dāng)負(fù)載存在時(shí)，CPU123就取檢測(cè)負(fù)載起始位置的狀態(tài)。
當(dāng)檢測(cè)負(fù)載起始位置時(shí)，CPU123重寫選擇控制寄存器127的內(nèi)容，使得寄存器125保持PCR數(shù)據(jù)，或者說，加密負(fù)載的數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PCR數(shù)據(jù)，供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122作為初始值。當(dāng)需要解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122作為初始值。當(dāng)被選擇的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PCR數(shù)據(jù)為止。
因此，異或電路129對(duì)數(shù)據(jù)寄存器128輸出的待解密數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供異或操作。異或操作的結(jié)果是包含待解密的負(fù)載的數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流被解密。
定位檢測(cè)電路123控制選擇電路130使得異或電路129輸出的解密數(shù)據(jù)流連續(xù)的輸出，直到負(fù)載輸出結(jié)束為止。之后，CPU123回到檢測(cè)同步位的狀態(tài)。
MPEG117的輸出數(shù)據(jù)流被轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)組被加密的加密數(shù)據(jù)流。然后加密數(shù)據(jù)流被存入媒介131并在需要的時(shí)候再送入解密電路132。
應(yīng)注意的是送入解密電路的數(shù)據(jù)流被存入緩沖存儲(chǔ)器133，再從緩沖存儲(chǔ)器133被CPU137讀出。
CPU137檢測(cè)同步位并根據(jù)數(shù)據(jù)組標(biāo)題加密控制信息的內(nèi)容辨別數(shù)據(jù)流或負(fù)載是不是被加密的。當(dāng)負(fù)載數(shù)據(jù)流是未加密的，CPU123就回到檢測(cè)同步位的狀態(tài)。
反之，當(dāng)負(fù)載數(shù)據(jù)流被加密，CPU123從適配標(biāo)志位判斷是否存在適配域。
當(dāng)適配域存在，CPU123從PCR標(biāo)志位判斷是否存在PCR。若無PCR，CPU依靠負(fù)載標(biāo)志位判斷是否存在負(fù)載。
當(dāng)PCR存在，CPU123檢測(cè)PCR位置，并使數(shù)據(jù)寄存器139保持PCR數(shù)據(jù)，CPU進(jìn)一步依靠負(fù)載標(biāo)志位判斷是否存在負(fù)載。當(dāng)負(fù)載不存在，CPU123處理回到檢測(cè)同步位的狀態(tài)。另一方面，當(dāng)負(fù)載存在，CPU137處于檢測(cè)負(fù)載起始位置的狀態(tài)。
當(dāng)檢測(cè)負(fù)載起始位置時(shí)，CPU137重寫選擇控制寄存器141的內(nèi)容，使得寄存器139保持PCR數(shù)據(jù)，或者說，待解密負(fù)載的數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PCR數(shù)據(jù)，供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值。當(dāng)需要解密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值。當(dāng)被選擇的數(shù)據(jù)組標(biāo)題仍不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PCR數(shù)據(jù)為止。
因此，異或電路143對(duì)數(shù)據(jù)寄存器142輸出的待解密數(shù)據(jù)流和隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)提供異或操作。從而，包含數(shù)據(jù)組的待解密數(shù)據(jù)流的解密操作被完成。
CPU137控制選擇電路144使得異或電路143輸出的加密數(shù)據(jù)流連續(xù)的輸出，直到分組數(shù)據(jù)流結(jié)束為止。之后，CPU137回到檢測(cè)同步位的狀態(tài)。
于是，從媒介131讀出的數(shù)據(jù)流被解密電路132轉(zhuǎn)換成解密數(shù)據(jù)流，使得負(fù)載的加密數(shù)據(jù)流被解密。解密數(shù)據(jù)流被送入MPEG解碼器145。
因此，在根據(jù)本發(fā)明第5實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)和方法中，MPEG117的MPEG2-PS或MPEG2-TS格式的輸出數(shù)據(jù)流由加密電路118被轉(zhuǎn)換成加密的數(shù)據(jù)流，這樣使得分組數(shù)據(jù)或負(fù)載的數(shù)據(jù)流被加密。然后，被加密的數(shù)據(jù)流提供給解密電路132以便經(jīng)媒介131解密。然后被解密的數(shù)據(jù)流傳輸給MPEG解碼器145。
在加密電路118中，通過提供待加密的分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS數(shù)據(jù)或負(fù)載的數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PCR數(shù)據(jù)給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122作為初始值，來完成加密。當(dāng)需要加密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122作為初始值。當(dāng)再次發(fā)生數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。當(dāng)需要加密的負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器122作為初始值。當(dāng)再次發(fā)生負(fù)載的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)負(fù)載的PCR數(shù)據(jù)，直到負(fù)載含有PCR數(shù)據(jù)為止。
另一方面，在解密電路132中，對(duì)于每一個(gè)待解密數(shù)據(jù)組或負(fù)載，通過提供待加密的分組數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PTS數(shù)據(jù)或負(fù)載的數(shù)據(jù)組標(biāo)題的PCR數(shù)據(jù)給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值，來完成加密。當(dāng)需要加密的數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)被立即提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值。當(dāng)再次發(fā)生數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PTS數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)數(shù)據(jù)組的PTS數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)組含有PTS數(shù)據(jù)為止。當(dāng)需要加密的負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，此數(shù)據(jù)組之前的上一個(gè)數(shù)據(jù)組的PCR數(shù)據(jù)被提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136作為初始值。當(dāng)再次發(fā)生負(fù)載數(shù)據(jù)組標(biāo)題不存在PCR數(shù)據(jù)時(shí)，則選擇更前面的一個(gè)負(fù)載的PCR數(shù)據(jù)，直到負(fù)載含有PCR數(shù)據(jù)為止。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例五的數(shù)據(jù)傳輸方法和系統(tǒng)，對(duì)于每個(gè)被解密的數(shù)據(jù)組或負(fù)載的數(shù)據(jù)流，提供給解密電路132中隨機(jī)數(shù)發(fā)生器136的PTS數(shù)據(jù)或PCR數(shù)據(jù)的值不是常數(shù)。因此，分析由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器107生成的隨機(jī)數(shù)模式明顯變得困難，數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋Ｃ苄杂酗@著改進(jìn)。而且，本發(fā)明中的數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可用于MPEG2-PS和MPEG2-TS兩種系統(tǒng)。
在上面的任何實(shí)施例中，供給加密或解密設(shè)備中的隨機(jī)數(shù)發(fā)生器的預(yù)定的不定值并不局限于PTS數(shù)據(jù)或PCR數(shù)據(jù)，而是可由另外的數(shù)據(jù)，如包含在數(shù)據(jù)組標(biāo)題的其它數(shù)據(jù)，對(duì)PTS數(shù)據(jù)或PCR數(shù)據(jù)的操作來形成。例如，預(yù)定數(shù)據(jù)可以通過組合，或者將PTS數(shù)據(jù)作用于DTS數(shù)據(jù)或具有MPEG2-PS格式的循環(huán)計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)上來形成。而且，預(yù)定的數(shù)據(jù)也可通過組合，或者將PCR數(shù)據(jù)作用于循環(huán)計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)來獲了。
本發(fā)明并不局限于這里描述的實(shí)施例，可以有不遵循本發(fā)明范圍的各種各樣的變化和修改。
權(quán)利要求
1.一個(gè)包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流的解密方法，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和一個(gè)位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流，該解密方法利用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(32，58，83，107，136)對(duì)第二數(shù)據(jù)流解密，包括下面這個(gè)步驟對(duì)每個(gè)待加密的第二數(shù)據(jù)流，把第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的一個(gè)不定值數(shù)據(jù)，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流解密。
2.權(quán)利要求1中的解密方法，當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)流中不存在預(yù)置的不定的數(shù)據(jù)時(shí)，將相應(yīng)于此不存在預(yù)置不定數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)流之前的上一個(gè)第一數(shù)據(jù)流中的預(yù)置不定的數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值。
3.權(quán)利要求1中的解密方法，其中，包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流是由MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，其第一數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組標(biāo)題的數(shù)據(jù)流，第二數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流，預(yù)置的不定的數(shù)據(jù)包含一個(gè)放象時(shí)間標(biāo)記(PTS)。
4.權(quán)利要求1中的解密方法，其中，包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流是由MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，其第一數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組標(biāo)題的數(shù)據(jù)流，第二數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流，預(yù)置的不定數(shù)據(jù)包含一個(gè)程序參考時(shí)鐘(PCR)。
5.權(quán)利要求1中的解密方法，包含了并行轉(zhuǎn)換步驟，用于至少將由單元數(shù)據(jù)流形成的部分?jǐn)?shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多元數(shù)據(jù)流，此方法可對(duì)每一種多元數(shù)據(jù)流加密。
6.一種解密設(shè)備，該解密設(shè)備提供了包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和一個(gè)位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流，解密設(shè)備包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(32，58，83，107，136)，用于產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路(33，34，35；59，60，61；84，86，88；137，139，140)，對(duì)每個(gè)待解密的第二數(shù)據(jù)流，把第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；一個(gè)邏輯操作電路(36，62，89，110，143)，用于對(duì)待解密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流解密。
7.權(quán)利要求6中的解密設(shè)備，其中的初始值供給電路(33，34，35；59，60，61；84，86，88；137，139，140)當(dāng)?shù)谝粩?shù)據(jù)流中不存在預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)時(shí)，將相應(yīng)于此不存在預(yù)置不定值數(shù)據(jù)的第一數(shù)據(jù)流之前的上一個(gè)第一數(shù)據(jù)流的預(yù)置不定值數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(32，58，83，107，136)作為初始值。
8.權(quán)利要求6中的解密設(shè)備，其中包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流是由MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，其第一數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組標(biāo)題的數(shù)據(jù)流，第二數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流，預(yù)置的數(shù)據(jù)組包含了放象時(shí)間標(biāo)記(PTS)。
9.權(quán)利要求6中的解密設(shè)備，包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流是由MPEG標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的，其第一數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組標(biāo)題的數(shù)據(jù)流，第二數(shù)據(jù)流包含一個(gè)形成數(shù)據(jù)組的數(shù)據(jù)流，預(yù)置的數(shù)據(jù)組包含了程序參考時(shí)鐘(PCR)。
10.權(quán)利要求6中的解密設(shè)備，其初始值供給電路包含定位檢測(cè)電路(33，59，84，106，137)，用于檢測(cè)預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)的位置和第二數(shù)據(jù)流的起始位置；數(shù)據(jù)保持電路(34，60，86，108，139)，在定位檢測(cè)電路檢測(cè)到預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)時(shí)，該數(shù)據(jù)保持電路就保存預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)。
11.權(quán)利要求6中的解密設(shè)備，其解密設(shè)備中還包含串-并轉(zhuǎn)換器(85)，用于將一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成多元數(shù)據(jù)流，每個(gè)單元數(shù)據(jù)流包括第一數(shù)據(jù)流和位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流；包含隨機(jī)數(shù)發(fā)生器，初始值供給電路和將每個(gè)多元數(shù)據(jù)流解密成多元解密數(shù)據(jù)流的邏輯操作電路。解密設(shè)備中還包含一個(gè)并-串轉(zhuǎn)換器(79)，用于將多元解密數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成簡(jiǎn)單的解密數(shù)據(jù)流。
12.權(quán)利要求10中的解密設(shè)備，其定位檢測(cè)電路包含微處理器(137)和存有微處理器控制程序的程序存儲(chǔ)器(138)，使得定位檢測(cè)電路能夠?qū)亩嘣煌袷降臄?shù)據(jù)流中任選一個(gè)數(shù)據(jù)流進(jìn)行解密，如同對(duì)數(shù)據(jù)流一樣進(jìn)行解密。
13.權(quán)利要求6中的解密設(shè)備，其解密設(shè)備構(gòu)成一個(gè)帶有用于存儲(chǔ)個(gè)人識(shí)別數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)電路的IC卡(98)，此IC卡適合于可分離安裝在一個(gè)外部設(shè)備中，只有當(dāng)IC卡的識(shí)別數(shù)據(jù)由外部設(shè)備認(rèn)可時(shí)，解密設(shè)備才允許隨機(jī)數(shù)發(fā)生器動(dòng)作。
14.一種數(shù)據(jù)傳輸方法，包括以下若干步驟提供一個(gè)包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流的加密方法，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和一個(gè)位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流。對(duì)每個(gè)待加密的第二數(shù)據(jù)流，加密方法包含一個(gè)步驟，把第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的一個(gè)不定值數(shù)據(jù)，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(24，45，71，122)作為初始值；在加密步驟中經(jīng)由一個(gè)媒介將加密數(shù)據(jù)流傳輸?shù)浇K端；在終端中，對(duì)經(jīng)由一個(gè)媒介傳遞的數(shù)據(jù)流提供一個(gè)解密方法，對(duì)每個(gè)待解密的第二數(shù)據(jù)流，解密方法包含一個(gè)步驟，把第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的一個(gè)不定值數(shù)據(jù)，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器(32，58，83，107，136)作為初始值，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)解密；
15.一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，用于傳輸包含一串連續(xù)單元數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)流，單元數(shù)據(jù)流包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和一個(gè)位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流，上述數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)包括一個(gè)包含加密設(shè)備的傳輸源(23，44，70，118)，加密設(shè)備包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路，對(duì)每個(gè)待加密的第二數(shù)據(jù)流，把第一數(shù)據(jù)流中包含的預(yù)置的不定值數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；一個(gè)邏輯操作電路，用于對(duì)待加密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流加密。傳輸源將加密設(shè)備產(chǎn)生的加密數(shù)據(jù)流提供給一個(gè)媒介；一個(gè)包含解密設(shè)備的終端(31，57，82，98，132)，對(duì)經(jīng)由一個(gè)媒介傳遞的加密數(shù)據(jù)流解密，解密設(shè)備包括一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生隨機(jī)數(shù)；一個(gè)初始值提供電路，對(duì)每個(gè)包含經(jīng)由媒介提供的已加密數(shù)據(jù)流中的待解密的第二數(shù)據(jù)流，把包含在由一個(gè)媒介傳遞的加密數(shù)據(jù)流的第一數(shù)據(jù)流中的預(yù)置不定值數(shù)據(jù)提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值；一個(gè)邏輯操作電路，用于對(duì)待解密的第二數(shù)據(jù)流和由隨機(jī)數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生的隨機(jī)數(shù)進(jìn)行操作，以便對(duì)第二數(shù)據(jù)流解密。
全文摘要
一個(gè)由一串連續(xù)數(shù)據(jù)流單元的數(shù)據(jù)流構(gòu)成的數(shù)據(jù)流加密方法，數(shù)據(jù)流單元包括一個(gè)第一數(shù)據(jù)流和一個(gè)位于第一數(shù)據(jù)流之后的第二數(shù)據(jù)流。該加密方法是使用一個(gè)隨機(jī)數(shù)發(fā)生器對(duì)第二數(shù)據(jù)流加密，并且包括以下步驟，即對(duì)每個(gè)待加密的第二數(shù)據(jù)流，加密方法把第一數(shù)據(jù)流中包含的一個(gè)預(yù)置不定值數(shù)據(jù)，提供給隨機(jī)數(shù)發(fā)生器作為初始值。還有加密設(shè)備，解密方法和解密設(shè)備已公開。
文檔編號(hào)H04N7/169GK1398083SQ0113319
公開日2003年2月19日 申請(qǐng)日期1996年8月30日 優(yōu)先權(quán)日1995年12月7日
發(fā)明者小川清隆, 小檜山清之, 秋山良太, 飯島清克 申請(qǐng)人:富士通株式會(huì)社