SK82496A3 - Method and apparatus for controlling the operation of a signal decoder in a broadcasting system - Google Patents

Description

Oblasť techniky

I

Tento vynález sa týka spôsobu a zariadenia pre riadenie prevádzky dekodéra signálu v systéme vysielania a ďalej spôsobu a zariadenia pre vysielanie signálu.

Doterajší stav techniky

V systéme vysielania môže byť použité niekoľko spôsobov vysielania, obsahujúcich vysielanie pomocou satelitov, pozemného vysielania pomocou antén a vysielania pomocou káblov. Vysielanie signálov môže zahrňovať: použitie ako analógovej, tak digitálnej techniky. Obzvlášť vo vysielacom systéme používajúcom digitálnu technológiu môže byť k vysielaniu násobnosti programov z množstva vysielačov použitý digitálny tok informácií. Normou pre vysielanie digitálnych signálov je štandard MPEG II. Podľa tohoto štandardu je pluralita zhustených signálov digitálnych dát, emanujúcich z násobnosti vysielačov, multiplexované do jediného digitálneho prenosového toku. Tok prenosu môže byť. na nosiči pred vysielaním modulovaný.

Príjem takéhoto vysielania signálu vyžaduje dekodér, ktorý demoduluje digitálny tok prenosu, dekomprimuje ho a konvertuje do analógového formátu pre príjem. Dekodér identifikuje špeciálne signály emanujúce zo zodpovedajúcich vysielačov a prezentuje tieto signály na samostatných kanáloch televízie alebo rádia, napríklad ako je konkretizované informačnou tabuľkou v toku digitálneho prenosu.

Pre vysielacie zariadenie je možné riadiť prevádzku dekodérov pomocou, napríklad, prenášania riadiacich dá,

-2nestavením operácií dekodéra, či akýmikoľvek inými dátami pre riadenie prevádzky dekodéra. Pretože sa používa štandardný spôsob vysielania digitálnych signálov, akékoľvek vysielacie prevádzky vlastníka zariadenie by mohlo vysielať signál k riadeniu týchto dekodérov bez povolenia príslušného alebo užívateľov dekodérov. Tieto riadiace informácie vysielané nepovoleným vysielacím zariadením by mohli byť, napríklad, škodlivé prevádzke dekodéra pre príjem vysielaných signálov emanujúcich vysielačov.

Je teda cieľom tohoto vynálezu riadenie prevádzky dekodéra signálu v ktorý dovolí riadiť jeho prevádzku (povoleným) vysielacím zariadeniam.

z autorizovaných zaistiť spôsob pre systéme vysielania, iba autorizovaným

Ďalším cieľom tohoto vynálezu je zaistiť zariadenie pre riadenie prevádzky dekodéra signálu v systéme vysielania, ktoré môže byť zavedené v dekodéroch, aby dovolilo riadiť ich prevádzku iba autorizovaným vysielacím zariadeniam.

Ďalším cieľom tohoto vynálezu je zaistiť spôsob a zariadenie pre vysielanie signálu prispôsobeného k použitiu v popísanom spôsobe a zariadení takým spôsobom, že tieto signály môžu vysielať iba autorizované vysielacie zariadenia.

Podstata vynálezu

Tento vynález zaisťuje spôsob riadenia prevádzky dekodéra signálu v systéme vysielania, obsahujúci kroky generácie vysielacieho signálu, generáciu zašifrovaného označenia a pridanie tohoto označenia k tomuto signálu, vysielanie tohoto signálu s týmto označením, prijímanie tohoto signálu v tomto dekodére, dešifrovanie označenia, porovnanie dešifrovaného označenia s overovacou hodnotou a pokiaľ dôjde k zhode, umožnenie ďalšej prevádzky dekodéra,

-3a pokiaľ nedôjde k zhode, znemožnenie ďalšej prevádzky dekodéra.

Tento vynález zaisťuje ďalej zariadenie pre riadenie prevádzky dekodéra signálu v systéme vysielania, obsahujúce prostriedky pre príjem vysielaného signálu so zašifrovaným označením, prostriedok pre dešifrovanie tohoto označenia, prostriedok pre porovnanie dešifrovaného označenia s overovacou hodnotou, a prostriedky pre umožnenie alebo znemožnenie normálnej prevádzky tohoto dekodéra v závislosti na výsledku tohoto porovnania, ktorý je zhodný alebo nezhodný.

Týmto spôsobom sa získava spôsob a zariadenie,v ktorom je overovaný pôvod vysielaného signálu a prevádzka dekodéra je umožnená iba vtedy, pokiaľ jeho označenie súhlasí s danou overovacou hodnotou. Týmto spôsobom sa zabraňuje tomu, aby prevádzku dekodéra riadili nepovolené vysielacie zariadenia.

Prehľad obrázkov na výkrese

Tento vynález bude ďalej popísaný pomocou príkladov, s odkazmi na príslušné sprievodné výkresy, v ktorých:

Obr. 1 - znázorňuje schému typického digitálneho vysielacieho systému s jedným z veľkého množstva prijímačov obsahujúcim dekodér.

Obr. 2 - znázorňuje diagram blokovej schémy dekodéra, obsahujúceho zariadenie pre riadenie 'jeho prevádzky.

Obr. 3 - znázorňuje vývojový diagram, vysvetľujúci spôsob tohoto vynálezu.

-4Príklady uskutočnenia vynálezu

Obr. 1 znázorňuje systém vysielania, v ktorom sú tri vysielače 1-3. spriahnuté s jednotkou .multiplexora 4. Jednotka multiplexora 4 obsahuje prostriedky pre zakódovanie, zašifrovanie a kompresiu vysielaných signálov poskytovaných vysielačmi 1-3. a takto získané digitálne prúdy dát sú multiplexované do jedného digitálneho prenosového toku. V znázornenom stvárnení je tento prúd digitálneho prenosu pred vysielaním modulovaný pomocou modulátora 5.. Prevádzkovateľ zariadenia obsahujúceho multiplexnú jednotku 4 a modulátor 5 je zodpovedný za vysielanie signálu do prijímacieho zariadenia verejnosti, jedného televízneho prístroja, 6, zobrazeného ako príklad na Obr. 1. Jeden alebo viac vysielačov 1-3. môžu byt: súkromné vysielače prevádzkované podľa konceptu platenej TV, ktorý v sebe zahrňuje predplatné, čo znamená, že ľudia, ktorí si prajú vidieú programy vysielané konkrétnym vysielačom si musia toto vysielanie predplatiť, za príslušný poplatok.

Vysielanie signálu môže byt: uskutočňované jedným alebo viac telekomunikačnými kanálmi obsahujúcimi satelitné spoje 7, pozemné spoje 8 alebo káblový systém 2.

Prístup k akémukoľvek vysielanému signálu poskytovanému vysielaču 1-3 vyžaduje dekodér 10, ktorý je schematicky znázornený na obr. 2. Každý dekodér 10 je opatrený demodulátorom 12 pre demodulovanie prijímaného signálu. Typicky je vstup do demodulátora tokom modulovaných dát medzi 950 a 2 050 MHz. Výstupom z demodulátora 12 je digitálny prenosový tok. Dekodér 10 je ďalej opatrený modulom podmieneného prístupu 13, spolupracujúcim so smart kartou 14 spôsobom ako takým známym. Aj keď v znázornenom popísanom stvárnení sú modul podmieneného prístupu 13 a smart karta 14 znázornené ako samostatné jednotky, nie je nutné, aby boli oddelené. Modul podmieneného prístupu 13

-5môže byť v dekodére napríklad spracovaný.

Dekodér je ďalej opatrený demultiplexorom 15 pre demultiplexovanie digitálneho prenosového toku a dekompresnú jednotku 16 pre dekompresiu daného signálu do pôvodnej sekvencie digitálnych vzorov a pre konverziu týchto digitálnych vzorov do pôvodného analógového audio a video formátu.

Modul podmieneného prístupu 13 obsahuje deskrambler 17 s filtrami dát podmieneného prístupu a mikroprocesor 18 k riadeniu deskramblera 17 . Prevádzka dekodéra 10 je riadená mikroprocesorom 19 pripojeným k energeticky závislej pamäti 20 energeticky nezávislej pamäti 21 pre uchovanie riadiacich informácií. Digitálny prenosový tok generovaný multiplexorom 4 môže byť nepretržite alebo periodicky obsahovať informačnú tabuľku pre správnu prevádzku dekodéra. Táto informačná tabuľka obsahuje medzi iným zoznam identifikácií digitálnych prenosových tokov vychádzajúcich od povolených vysielacích zariadení. Pre ďalšie vysvetlenie činíme odkaz na štandard MPEG. Pretože by akékoľvek vysielacie zariadenie mohlo prenášať pokyny do dekodérov 10, je dôležité dovoliť, aby iba povolené vysielacie zariadenia riadili dekodér pomocou prechovávania informačnej tabuľky v pamäti dekodéra. Pre tento účel autorizovaný prevádzkovateľ multiplexora 4 generuje zašifrované označenie (signatúru) a pridáva toto zašifrované označenie do digitálneho toku prenosu, zaisťovaného multiplexorom 4, aspoň keď si praje opatriť dekodér 10 novou .informačnou tabuľkou. Poznamenáva sa, že určité označenie môže byť generované v multiplexore alebo pred fázou multiplexovania. V popísanom stvárnení je zašifrované označenie generované aplikáciou funkcie jednostranného výpočtu (adresy transformácií) kľúča na informáciu obsiahnutú v danej informačnej tabuľke. Výsledok tejto jednostrannej funkcie je potom zašifrovaný použitím tajného kľúča spôsobu zašifrovania spoločného kľúča,

-6napríklad, dobre známeho spôsobu šifrovania RSA. Nič menej, zašifrované značenie môže byť. generované ešte iným vhodným spôsobom.

Poznamenáva sa, že informačná tabuľka môže byť uložená v pamäti dekodéra počas jeho výroby. Pri prevádzke dekodéra 10 môže byť prenášaná nová informačná tabuľka do dekodérov u zákazníkov cez použitý telekomunikačný kanál(y) a táto nová informačná tabuľka môže byť uchovaná buď v energeticky závislej alebo v energeticky nezávislej pamäti. Obecne bude do informačnej tabuľky pridané nejaké identifikačné číslo tak, aby dekodér 10 mohol porovnať toto číslo s číslom informačnej tabuľky, ktorá je už v dekodére k dispozícii.

Keď je dekodér zapnutý, mikroprocesor 19 bude kontrolovať, či je v dekodére 10 k dispozícii informačná tabuľka, alebo nie. Pokiaľ nie je, mikroprocesor 19 bude hľadať informačnú tabuľku a označenie v toku digitálneho prenosu v rámci konkrétneho časového úseku, ako je uvedené na vývojovom diagrame Obr. 3. K tomuto účelu je tok digitálneho prenosu z demodulátora 12 podmienene dešifrovaný deskramblerom 17, ako je riadené mikoprocesormi 18 a 19 . Ako je uvedené vo vývojovej schéme na Obr. 3, mikroprocesor 19 znemožní ďalšiu prevádzku dekodéra, keď ubehne stanovený časový úsek (časové oneskorenie) a informačná tabuľka s označením nie je nájdená.

Avšak, pokiaľ je informačná tabuľka spolu s označením získaná v rámci stanoveného časového úseku, označenie je dešifrované použitím spoločného kľúča spôsobu dešifrovania spoločného kľúčá uchovávaného v energeticky nezávislej pamäti 21 a rovnaká jednostranná funkcia výpočtu kľúča aká je použitá na strane vysielača je aplikovaná na informáciu obsiahnutú v informačnej tabuľke. Rozšifrované označenie je porovnané s výsledkom funkcie výpočtu kľúča a pokiaľ súhlasí, informácia v informačnej tabuľke je uchovaná v energeticky nezávislej pamäti 21 k ďalšej prevádzke

-7dekodéra 10 normálnym spôsobom. Po tomto mikroprocesor 19 kontroluje, či identifikácia obdržaného prenosového toku je na zozname identifikácií v informačnej tabuľke. Pokiaľ áno, je umožnená normálna prevádzka dekodéra 10. Toto znamená, že dekódovanie toku digitálneho prenosu diskramblerom 17 pokračuje a tok dekódovaných dát je demultiplexovaný a dekomprimovaný demultiplexorom 15 a dekompresnou jednotkou 16 v tomto poradí. Avšak, pokiaľ nedôjde k zhode alebo určitá identifikácia nie je na zozname, normálny chod dekodéra nie je umožnený. Pre tento účel môže mikroprocesor 19 vypnúf dekompresnú jednotku 16 tak, že dekodér 10 nemôže byť vôbec použitý. Ako alternatíva, mikroprocesor 19 môže vypnúť deskrambler 17 tak, že normálna prevádzka dekodéra pre nie dekódované signály môže pokračovať. Vypnutie deskramblera 17 môže byť, napríklad, spojením výstupu z demodulátora z demultiplexora 15 prostredníctvom dosiahnuté priamo so vstupom spínača, názorne označeného pomocou 22 .

Keď pri zapnutí dekodéra 10 mikroprocesor 19 zistí, že je k dispozícii informačná tabuľka, mikroprocesor 19 kontroluje, či je identifikácia obdržaného toku prenosu na zozname identifikácií tejto informačnej tabuľky, pokiaľ nie je, normálna prevádzka dekodéra 10 nie je umožnená.

V obidvoch prípadoch, t.j. umožnenej alebo neumožnenej normálnej kontrolovať, informačná informačnú tabuľku a overovanie mikroprocesor 19 stále toku prenosu prítomná nová mikroprocesor 19 nájde novú 19 získa informačnú zaháj i bude v prijatom Akonáhle mikroprocesor tohoto toku prenosu a tabuľky ako je popísané -vyššie.

prevádzky, či je tabuľka., tabuľku, označenie z informačnej

Ako alternatíva k používaniu informačnej tabuľky obecne k dispozícii v toku digitálneho prenosu podľa štandardu

MPEG, môže byť vytvorená nová špeciálna informačná tabuľka, napríklad, v multiplexore 4. Táto špeciálna informačná

-8tabuľka môže byť napríklad vytvorená z bitov v časti užitočného zaťaženia toku prenosu. Príslušné označenie je následne generované rovnakým spôsobom ako vo vyššie popísanom stvárnení. Mikroprocesor 19 dekodéra 10 je naprogramovaný aby vytvoril rovnakú špeciálnu informačnú tabuľku a overovanie (verifikácia) prijatého signálu opäť nastáva rovnakým spôsobom ako je popísané vyššie. Dátové bity z špeciálnu informačnú špecifického vzoru pseudo-náhodného generátora. V užitočného zaťaženia, tabuľku alebo môžu na tomto použité pre byť buď vybrané podľa základe riadenia poslednom prípade, je v dekodére 10 zaistený korešpondujúci pseudo-náhodný generátor.

Z vyššie uvedeného popisu je jasné, že tento vynález zaisťuje spôsob a zariadenie pre riadenie prevádzky dekodéra iba autorizovanými vysielacími zariadeniami. Aj keď sa ku generácii zašifrovaného označenia v prednostnom popísanom stvárnení používa informačná tabuľka prenosového toku, je takisto množné generovať toto zašifrované označenie iným vhodným spôsobom a verifikovať ho v dekodére k umožneniu alebo znemožneniu jeho normálneho chodu v závislosti na tom, či nastala alebo nenastala zhoda s nejakou verifikačnou hodnotou. Ďalej sa poznamenáva, že nie striktne nutné používať kontrolu pri identifikácii daného prenosového toku k umožneniu alebo znemožneniu normálnej prevádzky dekodéra.

Teda, tento vynález nie je obmedzený na dané, vyššie uvedené stvárnenia, ktoré sa môžu meniť v rámci príslušných patentových nárokov.

Claims (13)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Spôsob riadenia prevádzky dekodéra signálu v systéme vysielania, obsahujúci kroky generovania vysielacieho signálu, generovanie zašifrovaného označenia a pridanie tohoto označenia k tomuto signálu, vysielanie tohoto signálu s týmto označením, prijímanie tohoto signálu v tomto dekodére, dešifrovanie tohoto označenia, porovnanie hodnotou a, dešifrovaného označenia s verifikačnou a pokiaľ dôjde k zhode, umožnenie ďalšej prevádzky tohoto dekodéra, a pokiaľ znemožnenie jeho ďalšej prevádzky.

   nedôjde k zhode,
2. 2. Spôsob podľa nároku 1, obsahujúci krok generovania informačnej tabuľky, v ktorom je táto informačná tabuľka pridaná k signálu, informácie v informačnej tabuľke sú použité ku generovaniu zmieneného označenia,a v ktorom je dešifrované označenie porovnané s informáciou v informačnej tabuľke použitej ako verifikačnej hodnoty.
3. 3. Spôsob podľa nároku 1, obsahujúci krok generovania prvej informačnej tabuľky z dát v signále,v ktorom sú informácie v tejto prvej informačnej tabuľke použité ku generovaniu zmieneného označenia, v ktorom je z dát prijatého signálu generovaná druhá informačná tabuľka rovnakým spôsobom ako prvá informačná tabuľka, a v ktorom je dešifrované označenie porovnané s informáciou v druhej informačnej tabuľke použitej ako verifikačnej hodnoty.
4. 4. Spôsob podľa nároku 2, v ktorom krok generovania vysielacieho signálu obsahuje generovanie toku digitálneho prenosu ako multiplexu množstva zdrojov signálu, v ktorom informačná tabuľka obsahuje identifikačné a riadiace dáta pre dekodér,v ktorom krok generácie zašifrovaného označenia obsahuje redukciu informácií v informačnej funkcie výpočtu kľúča a funkcie použitím tajného tabuľke pomocou jednosmernej zašifrovania výsledku tejto kľúča algoritmu zašifrovania spoločného kľúča, v ktorom je označenie dešifrované pomocou toto zašifrované korešponduj úceho spoločného kľúča a verifikačná hodnota sa redukovaním informačnej tabuľky v dekodére získa touto jednosmernou funkciou výpočtu kľúča.

   Spôsob podľa nároku 3, v ktorom krok generovania vysielacieho signálu obsahuje generovanie toku digitálneho prenosu ako multiplexu množstva zdrojov signálu, v ktorom tento krok generovania zašifrovaného označenia obsahuje redukovanie informácií v prvej informačnej tabuľke pomocou jednosmernej funkcie výpočtu kľúča a zašifrovanie výsledku tejto funkcie použitím spoločného označenie spoločného tajného kľúča algoritmu zašifrovania kľúča, v ktorom je toto zašifrované dešifrované pomocou korešpondujúceho kľúča a verifikačná hodnota sa získa redukovaním informácií v druhej informačnej tabuľke v dekodére pomocou tejto jednosmernej funkcie výpočtu kľúča.
5. 6. Spôsob podľa nároku 5, v ktorom tok digitálneho prenosu obsahuje časť užitočného zaťaženia, v ktorom sú prvá a druhá informačná tabuľka generované použitím náhodného výberu bitov z časti užitočného zaťaženia pri vysielaní a v dekodére v tomto poradí.
6. 7. Spôsob podľa nároku 4, obsahujúci krok uchovávania informačnej tabuľky, v ktorom informačná tabuľka obsahuje zoznam identifikácií prenosového toku, v ktorom je identifikácia prijatého prenosového toku porovnaná so zoznamom identifikácií uchovávanej informačnej tabuľky, a v ktorom je prevádzka dekodéra umožnená alebo znemožnená v závislosti na tom, či je daná identifikácia na zozname alebo nie je.

   Zariadenie pre riadenie prevádzky dekodéra signálu v systéme vysielania, obsahujúce prostriedky pre príjem vysielaného prostriedok signálu so zašifrovaným pre dešifrovanie tohoto označením, označenia, prostriedok pre porovnanie dešifrovaného označenia s verifikačnou hodnotou, a prostriedky pre umožnenie alebo znemožnenie normálnej prevádzky v dekodére v závislosti na výsledku tohoto porovnania, ktorý je zhodný alebo nezhodný.
7. 9. Zariadenie podľa nároku 8, obsahujúce pamäť pre uchovávanie spoločného kľúča, v ktorom prostriedok pre dešifrovanie označenia používa tento spoločný kľúč k dešifrovaniu tohoto označenia.
8. 10. Zariadenie podľa nároku 8, v ktorom signál obsahuje informačnú tabuľku obsahujúcu identifikačné a riadiace dáta, toto zariadenie obsahuje prostriedok pre uchovávanie informačnej tabuľky v pamäti, prostriedok k použitiu informačnej tabuľky pre prevádzku dekodéra a prostriedok pre vytváranie verifikačnej hodnoty z informácií v informačnej tabuľke.
9. 11. Zariadenie podľa nároku 8, obsahujúce prostriedky pre vytvorenie druhej informačnej tabuľky z dát vysielaného signálu, a prostriedok pre vytváranie verifikačnej hodnoty z informácií v druhej informačnej tabuľke.

   Zariadenie prostriedok prostriedok podľa nároku lé alebo 11, v ktorom tvorby verifikačnej hodnoty obsahuje k redukovaniu informačnej tabuľky pomocou jednosmernej funkcie výpočtu kľúča k obdržaniu tejto verifikačnej hodnoty.
10. 13. Zariadenie podľa nároku 8, zmienený dekodér obsahujúci deskrambler a dekompresný prostriedok, v ktorom prostriedky pre umožnenie alebo znemožnenie prevádzky tohoto dekodéra sú prispôsobené k umožneniu prevádzky deskramblera, ak dané označenie súhlasí s verifikačnou hodnotou.
11. 14. Zariadenie podľa nároku 10, obsahujúce prostriedok pre porovnanie identifikácie prijímaného prenosového toku so zoznamom identifikácií v informačnej tabuľke, v ktorom prostriedky pre umožnenie alebo znemožnenie normálnej prevádzky tohoto dekodéra znemožnia jeho normálny chod, ak identifikácia toku prijatého prenosu nebude na tomto zozname.
12. 15. Spôsob pre vysielanie signálu, obsahujúci kroky generácie informačnej tabuľky, generáciu zašifrovaného označenia použitím informácií v tejto informačnej tabuľke a pridanie aspoň tohoto označenia k tomuto signálu.
13. 16 .

    pre pre pre informácií

    Zariadenie prostriedok prostriedok použitím informácii v a prostriedok pre pridanie označenia k tomuto signálu.

    vysielanie generovanie generovanie obsahujúce tabuľky, označenia tabuľke signálu, informačnej z a š i f rovaného tejto informačnej aspoň tohoto zašifrovaného

    Satelitný