用于记录倒频的MPEG数据流的方法 本发明涉及到在一种记录媒体(如一个硬盘)上用于记录倒频音频视频数据流的一种方法，例如一个MPEG类型的数据流。
现在以倒频形式存储数据迅速地发展。例如，以压缩和倒频形式传输的音频视频数据一般是以这样一种形式记录的，以便控制存取这些数据。因此只有在观察相应的图象时才解倒频这些数据。另一个例子涉及到1394数字总线，在以倒频形式数字数据的传输并且以这种形式存储的这种数字总线利用的结构内设想一些解决方法。
与这个以倒频形式记录的数字视频数据流有关的一个问题涉及到特殊读模式或者后面称为“特技模式”的特殊方式的利用，使用MPEG标准的术语，这个术语包含在下面其它的功能之间：快速前进，快速倒带，减速动作，加速动作，静止帧。这些功能实际上要求这些记录数据地存取和快速解码，使其与倒频模式记录兼容的条件是很难的。
本发明的目的是为了克服上述的缺陷。
它的主题是一种用于在一种记录媒体上记录倒频的MPEG数据流的方法，其特点在于该数据流的倒频数据以与它们的记录同时解倒频，以便从这里提取对应于至少一个所需特殊模式或“特技模式”(快速前进，快速倒带，加速动作，减速动作等)的功能信息的附加数据，其中，这些附加的数据也记录在该记录媒体上。
例如，这些附加的数据是一些指针和图象的尺寸。
本发明的主题也是一个记录媒体，其特点在于它包含一个倒频MPEG数据流的数据，以及用于特殊模式或者“特技模式”操作的涉及数据流的视频数据有关的附加数据。
本发明还有一个主题是一种MPEG音频视频数字数据流，其特点在于该视频信息包是除了用包含图象起始的信息包之外来倒频的。
本发明还有一个主题是一种MPEG音频视频数字数据流，其特点在于它包括允许至少一个“特技模式”功能所需的信息提取的附加数据，以及，所述附加数据是在该数据流的适应字段(使用专业术语MOEG)中传输。
本发明还有一个主题是一种用于编码视频数据流的方法，其特点在于它包括：
-根据MPEG标准的进行数据编码，以便以信息包的形式传递一个传送数据流，
-对不包括图象起始的信息包进行倒频，其它的信息包不进行倒频。
本发明还有一个主题是在一种记录媒体上记录一个倒频MPEG数据流的方法，其特点在于与加密密钥有关的附加数据和数据流的记录同时从该数据流中提取，以便也记录在该记录媒体中。
根据一种变化，该方法其特点在于与密钥相关的附加数据是一些要查找密钥的信息包的指针和应用这些密钥的信息包指针。
根据另一种变化，该方法的特点在于与密钥相关的附加数据还是一些解密的密钥。
本发明的主题也是一种纪录介质，其特点在于它包括倒频的MPEG数据流的数据以及有关解密密钥的附加数据。
根据本发明，特殊模式所需的信息可以直接利用而不需要为了恢复或者计算这个信息来解倒频记录的数据，因此允许快速响应操作员的命令。
本发明的主要优点是它在读取以倒频形式记录的音频视频数据时允许特技模式的使用。
在阅读下面的描述后本发明的特点和优点将变得更清楚，作为给定的例子和参考附图描绘如下：
图1是详细说明用于记录附加数据方法的步骤流程图。
图2是详细说明用于记录与加密密钥有关的附加数据方法的步骤流程图。
例如，倒频的音频视频数据流是MPEG标准中定义的传输数据流(TS)。该数据流或一个信息包的倒频与有用数据(有效数据)有关而与该信息包的字头无关。因此这个数据流由记录装置以倒频形式来接收。
由这个装置实现的方法通过图1的流程示意地显示。
第一步骤1在于根据节目的选择过滤接收的数据流，在这种情况下，人们希望记录一个单一的节目。这个过滤根据PID(信息包字头身份标识)执行。
对应于所选的节目，获得的部分数据流在步骤2，步骤3和步骤6中同时处理。
因此在步骤6，它被直接传输到一个存储单元或者用于记录的记录媒体。
在步骤2，它还被传输到一个用于提取允许解倒频信息包数据(部分)的密钥提取电路。这个步骤2，与这种情况下它们的解密一起，执行从倒频的数据流中能够加密的密钥提取。
步骤3从部分数据流中提取包含由一个解倒频电路解倒频的视频信息的信息包。为这个解倒频所需的密钥来源于步骤2。
在必须区分于观察这些视频数据阶段的数据记录阶段期间，这个倒频明显地需要有条件的存取控制系统应该暂时地允许接收数据流的倒频，这就是说应该需要可用的条件存取信息。在步骤3，依据在步骤2提取的数据并且还适当地根据在步骤2中密钥的解码，就是这种信息允许解码视频数据。
在下一个步骤4，由于这些倒频的视频数据被提取，该信息被称作辅助数据或附加数据，需要“特技模式”的操作。在其它情况期间，这个信息可以是图象的尺寸，确定图象起始的指针，以及图象的类型等。
在步骤5，这些数据被安排构成一个2文档，该文档伴随着由与部分数据流相关的记录倒频数据组成的音频视频文档。下一个步骤6在于记录这个伴随文档在媒体上。它还可以包含一些文档连续性的结构，则相对“特技模式”的数据一前一后地随着倒频数据的记录而记录。
在步骤6期间，对应于来自步骤1的部分数据流的倒频数据也被记录。
因此，音频视频文档的数据和伴随文档的数据都记录在该记录媒体上。
在记录文档的辅助或附加数据与记录的倒频数据之间应该是节拍一致。例如，记录的附加数据固定到音频视频文档的相应数据。
在不偏离本发明的领域的情况下，当然还可以想象记录整个MPEG数据流而刚好不记录多路分离的数据流，即部分数据流。还可能选择一定的节目并且只记录这些选定的节目。还可能发生在一个和相同的节目中对应几个观察角度存在几个视频数据流(PIDs)。于是该方法单独地应用到被记录的这些视频数据流中的每个。对于每个视频数据流它可以具有一个伴随的文档。
倒频电路被集成在满足与特技模式有关的数据提取的电路中，以便防止对倒频音频视频数据流的任何其它存取。
本发明的变化在于生成一个MPEG数据流，该数据流包含与“特技模式”有关的信息或者以非倒频形式的附加数据和以倒频形式的其它数据。
例如，单独包含对“特技模式”有用信息的信息包是没有倒频的。则这个信息可以识别并且容易地在处理器的帮助下提取，这不需要解倒频该数据。例如，这包括一些包含一个图象起始和提供图象类型等的信息包。所以，步骤2和3在于提取密钥和解倒频以便获得不再需要的附加数据，这些附加的数据，象图象起始，图象类型等，都从非倒频的数据流信息包中获得。
在另一个例子中，在传输的数据流中，属于一个视频信息包“适应字段”的一个或多个字段以及组合在一起的各个数据都是被利用去传输有用的数据给特技模式。步骤4直接从“适应字段”提取“特技模式”信息。
对应于密钥的提取和视频数据的解倒频的步骤2和3在此不再有用了。事实上不再需要解倒频该数据流以便提取有用信息给特技模式，而在存储数据到记录媒体时获得用于解倒频的访问特权。
然而，这些变化成为在数据流编码系列标准上的必须的干涉，从而在广播标准上产生一个限制约束，但是，使其能够围绕着访问控制和有关临时解倒频的安全问题。
除了存储在伴随文档的有用信息之外，“特技模式”的使用需要每个信息包使用的密钥上的信息，以便能够实现解倒频。
这是因为，当存取一幅图象序列的任何点时，要观察图象的解倒频在特技模式的期间需要读取和可能的解密对应加密密钥。在该数据流中以一种与这些图象非同步的方式，这些密钥粗略地适用于每100ms一次，并且能够足够预先实时地执行解倒频。这些解密密钥事实上在对应的倒频数据被读取时必须可以使用。
然而这个实用性在常规的读模式没有带来问题，在使用“特技模式”时问题是其它方面的。这是因为，在这种情况下，由于对用于特技模式的特别访问图象，与密钥有关的数据和预先提供在数据流中的数据都没有读取，因此没有预先使用。
一种解决的方法在于充分地将该数据流“放回到原处”，相对应访问的点，例如半秒钟，以致于能够在读取解密的数据之前提取和解码加密的密钥。读指针或者存储媒体的读取字头在可以利用存取图象点之前几百毫秒来定位，该图象是人们希望解码的并且它的位置人们通过从伴随文档提取的指针来得到。这种解决的方法使得响应滞后并且需要读取没有用处的数据，可能会增加出错的机会。
该方法是在这里提出的并且它可以单独使用或者与前面描述的方法结合一起使用，其在于对密钥执行特殊的操作以便在“特技模式期间”数据容易解倒频。
图2描绘该方法实现的各个步骤。步骤1，3，4和5类似于前面描述的方法并且使用相同的编号。一个新的步骤7代替步骤2，执行相对独立于所采纳解决方法的步骤2的补充操作，下面将详细描述。步骤7后面跟随一个新的步骤8，该步骤产生一个或多个源于步骤7存储信息的文档。最后，来自这些文档的数据被传送到记录媒体以便在步骤6储存。
第一个解决方法在于在包括加密密钥的数据流中，标记信息包的位置，在存储对应这些信息包的指针以及指示应用密钥数据流的一部分的指针一样。
因此，在特殊模式操作期间，伴随文档提供包含应用到要读取数据流一部分的密钥的信息包。这些信息包被读取并且为要读取数据流一部分的解密而提取密钥。
第二个解决方法在于在步骤7传输提取的加密密钥，这不仅是在步骤3为了视频数据的解倒频而且还是在步骤8为了在一个伴随文档中存储它们。如前所述，在步骤7期间，该方法还在于标记包含加密密钥数据流中信息包的位置，在于存储对应这些信息包的指针，这如同指示应用密钥数据流的一部分的指针一样。然后提取这些指针或者索引以便在步骤8传输。这个步骤如同存储指针或索引一样存储密钥。在这种情况下，伴随文档包括加密密钥而且不需要从记录数据流中提取密钥。
第三种解决方法在于，在步骤7期间，除了前面的操作外，还要解密这些密钥。这些密钥被传输给解密它们的访问控制装置。这些解密的密钥如同指针或索引一样存储在一个文档中，这个文档在步骤6记录在记录媒体上，考虑到对于解倒频相对这些密钥的音频与/或视频数据其内容的使用而以伴随文档的形式记录。
当然，所有这些数据都可以记录在分开的伴随文档中。
在这个(这些)记录的文档的数据与记录的倒频数据之间总是应该节拍一致的。例如记录的数据指出音频视频文档的相应数据。
本发明应用于任何类型的记录媒体，例如硬磁盘或者DVD(数字通用光盘的缩写)。
下面是各种变化实施例的建议。
关于在步骤7执行的密钥的提取，在步骤7期间，第四个解决方法除了先前的描述，在于解密密钥而后根据另一种算法再重新加密它们。这些密钥被传输给解密它们的访问控制装置。然后解密的密钥传输给另一个解密装置。重新加密的密钥如同指针或索引一样以文档的形式存储，这个文档在步骤6记录在记录媒体上，考虑到对于解倒频相对这些密钥的音频与/或视频数据其内容的使用而以伴随文档的形式记录。
关于在步骤8记录的指针，指示应用密钥数据流的一部分，不需要这些指针的精确值，即对应于和该密钥有关数据流部分的值。
一般来讲，加密密钥是成对儿发送的，加到两个连续的数据流部分；此外，两个解密密钥任何时候对多路分解器都适用，所以能保证数据流的两个部分之间的正确转换。引导数据流的一种方法应该是成对儿地存储密钥并且应该使与之对应数据流部分的起始和结尾的一对儿指针关联，两个密钥的每一个接连地加到数据流部分的起始和结尾。这些指针可以在加密密钥对儿从访问控制系统(智能卡或芯片卡)接收时产生。
事实上大家可以注意到，在MPEG数据流中，一个密钥加到数据流部分起始的特征是利用信息包字头中“传输-倒频-控制”字段的值的变化。这个变化的检测正是取决于来自成对儿密钥的新密钥的应用。因此这足够联合一对儿密钥与指定一个关于第一密钥应用的信息包指针，以及在数据流中存储给定密钥的指针，在该字头中，这个字段的下一个变化将指示必须应用的新密钥。这个指针可以是对应于一个新的密钥对儿的解倒频的瞬间。
大家将注意到，一个密钥应用的数据流部分不需要包括在这些指针之间包含的所有信息包；与一个密钥有关的信息包是由PIDs定义的。
当然，在一个记录媒体上，存储倒频MPEG数据流的数据和一个辅助文档的数据的方法包括对特技模式操作的特殊数据，以便对应于平等地写数据到一个媒体如同数据读一样来利用该MPEG数据流。
本发明还涉及到用于解码一个记录在记录媒体上的倒频MPEG数据流的方法，包括从记录媒体上读取MPEG数据流的倒频数据和不同于倒频数据的附加数据，以及涉及到倒频使用的加密密钥，和根据读取的附加数据读取的MPEG数据流数据的倒频。
它还涉及到，基于存储在记录媒体上数据的读取用来执行特殊模式或“特技模式”功能(快速前进，快速倒带，加速动作，减速动作等)的方法，其在于从包括特殊模式所需信息的记录媒体读取附加数据，然后作为这些附加数据的一个功能读取该媒体的数据。例如，这些数据是图象起始的指针和图象的类型。
如果存储的数据是倒频数据，这两种方法可以结合。一个例子是根据MPEG标准来倒频，它是在信息包的级别实现，则这些指针不会被倒频修改。