Система вещания и приема, а также система условного доступа для нее

Система вещания и приема, а также система условного доступа для нее

Реферат

 

Изобретение относится к системе вещания и приема и системе условного доступа для нее. Техническим результатом является уменьшение времени задержки при передаче сообщений управления предоставлением прав. Это достигается тем, что система цифрового спутникового телевидения включает множество компьютерных приставок (STB), соответствующих множеству телевизионных приемников конечных пользователей, модем и декодер, располагающийся в каждом STB, систему санкционирования подписчиков (SAS), содержащую или связанную с множеством серверов связи, средства, включенные в SAS, для генерирования сообщений управления предоставлением прав (ЕММ), обратный канал, соединяющий отдельно каждую STB с SAS, средства, включенные в SAS и каждый STB, так что необходимая информация, требуемая для ввода соответствующего ЕММ в систему, предоставляется непосредственно в соответствующий сервер связи, включенный в SAS или связанный с ней, для санкционирования отправления упомянутого ЕММ, и/или средства для подключения модема к обратному каналу и средства, с помощью которых ЕММ передается в декодер непосредственно из соответствующего сервера связи, входящего в SAS или связанного с ней. Описываются также другие важные особенности. 6 с. и 19 з.п.ф-лы, 20 ил.

Предлагаемое изобретение относится к системе вещания и приема, в частности к цифровой интерактивной системе спутникового телевидения, ориентированной на массовый рынок, и системе условного доступа для нее.

В частности, но не исключительно, изобретение относится к системам вещания для массового потребителя, имеющим некоторые или все следующие предпочтительные особенности: - это информационная система вещания, предпочтительно система радио и/или телевизионного вещания; - это спутниковая система (хотя она может быть использована для кабельной или наземной трансляции); - это цифровая система, предпочтительно использующая систему сжатия MPEG, более предпочтительно MPEG-2, для трансляции данных/сигналов; - она допускает возможность интерактивной работы.

Более конкретно, предлагаемое изобретение относится к так называемому платному телевидению (или радио), в котором пользователь/зритель выбирает программу/фильм/игру для просмотра, которая должна быть оплачена, что называется уплатой за просмотр (PPV - Pay Per View, уплата производится за каждую просмотренную передачу) или, в случае загрузки данных, оплатой за файл, или пофайловой оплатой (PPF).

В таких известных PPV и PPF системах пользователь/зритель должен затратить значительное количество времени на выполнение действий, необходимых для фактического доступа к выбранному продукту.

Например, в одной известной системе должна быть выполнена следующая последовательность шагов: i) Пользователь звонит в так называемую систему управления подписчиками (SMS), которая в этой известной системе включает несколько людей-операторов, которые отвечают на звонок подписчика, и которой подписчик сообщает необходимую информацию, касающуюся выбранного продукта и касающуюся финансового состояния подписчика для так называемой системы санкционирования подписчиков (SAS), которая включает в себя или связана с множеством серверов связи.

ii) Затем оператор в SMS должен проверить финансовое состояние пользователя, прежде чем санкционировать связь между серверами связи и телевизором пользователя, чтобы продукт мог быть отправлен и затем просмотрен пользователем.

В другой известной системе человек-оператор заменяется автоматическим голосовым сервером, так что когда пользователь звонит в SMS он/она слышит активируемую голосом запись, на которую пользователь сообщает ту же информацию, что и в пункте i) выше.

В указанной второй системе уменьшается задержка, которая имеет место в первой из описанных систем, которая более подвержена перегрузке в случаях, когда большое количество пользователей желают заказать продукт одновременно.

Тем не менее, даже во второй системе пользователю приходится вводить значительный объем информации в виде длинной последовательности цифр, и эта операция может приводить к большому числу ошибок и занимает много времени.

Третья известная система предполагает использование пользователем известных экранных систем, такой как MINITEL во Франции или PRESTEL в Великобритании, которая заменяет активируемый голосом сервер, упомянутый выше в описании второй системы. Сами системы MINITEL и PRESTEL используют со стороны клиента модем.

Во всех этих известных системах пользователь вынужден затратить много времени и усилий при вводе всей той информации, которая необходима системе для разрешения санкционирования передачи выбранного продукта в телевизор пользователя.

В случае системы спутникового телевидения возникает дополнительная задержка фактического приема пользователем выбранного продукта.

В PPV и PPF системах ключевыми элементами управления доступом пользователей к продуктам являются так называемые сообщения управления предоставлением прав (EMM - Entitlement Management Messages), которые должны быть введены в систему для того, чтобы предоставить пользователю доступ к продукту. Более конкретно, EMM являются тем механизмом, с помощью которого зашифрованные данные, представляющие продукт, расшифровываются для конкретного индивидуального пользователя.

В известных системах спутникового телевидения EMM передаются в телевизоры пользователей по спутниковому каналу в потоке данных MPEG-2 через регулярные интервалы времени. Следовательно, для EMM конкретного пользователя может возникать значительная задержка длительностью в несколько минут до того, как переданный следующий EMM пользователя поступит в телевизор данного пользователя.

Эта задержка передачи добавляется к упомянутой выше задержке, возникающей вследствие того, что пользователь вынужден вводить данные в систему вручную. Эффект накопления этих задержек приводит к тому, что для получения доступа к выбранному продукту пользователю может потребоваться потратить, например, пять минут.

Настоящее изобретение предназначено для преодоления этой проблемы.

Согласно первому аспекту данного изобретения предлагается система условного доступа, содержащая: средства генерирования множества сообщений (предпочтительно условного доступа); и средства для приема сообщений, выполненные с возможностью осуществления связи с упомянутыми средствами генерирования через сервер связи, подключенный непосредственно к упомянутым средствам генерирования.

Предпочтительно это сообщение является сообщением о правах для передачи (например, путем вещания) на средства приема, причем упомянутые средства генерирования выполнены с возможностью генерирования сообщений о правах в ответ на данные, принимаемые от упомянутых средств приема.

Средства генерирования могут быть выполнены с возможностью передачи сообщения как пакета цифровых данных на упомянутые средства приема либо через упомянутый сервер связи, либо через спутниковый ретранслятор.

Средства приема могут быть подключены к упомянутому серверу связи через модем или телефонный канал.

В соответствии с альтернативным вариантом, настоящее изобретение предлагает систему условного доступа для обеспечения условного доступа для подписчиков, содержащую: систему управления подписчиками; систему санкционирования подписчиков, подключенную к системе управления подписчиками; и сервер связи, который подключается непосредственно к системе санкционирования подписчиков.

Система может дополнительно содержать приемник/декодер для подписчика, этот приемник/декодер может быть подключен к упомянутому серверу и, следовательно, к упомянутой системе санкционирования подписчиков, через модем и телефонный канал.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения предлагается система вещания и приема, включающая систему условного доступа, описанную выше.

В третьем аспекте предлагаемое изобретение предоставляет систему вещания и приема, содержащую: средства генерирования множества сообщений о правах, относящихся к вещаемым программам; средства для приема упомянутых сообщений от упомянутых средств генерирования; и средства связи средств приема со средствами генерирования для выполнения приема упомянутых сообщений, упомянутые средства связи могут осуществлять специализированную связь между средствами приема и средствами генерирования.

Специализированная связь обычно представляет собой проводное соединение и/или связь через модем с возможностью связи через сотовую телефонную систему. Другими словами, специализированная связь предоставляет канал передачи информации (от точки к точке), в противоположность вещанию информации через эфир или окружающей среде. Средства связи в средствах приема обычно представляют собой модем.

Следовательно, в существенно подобном варианте, настоящим изобретением предлагается система вещания и приема, содержащая: средства генерирования множества сообщений о правах, относящихся к вещаемым программам; средства для приема через модем упомянутых сообщений от упомянутых средств генерирования; и средства для соединения упомянутого модема с упомянутыми средствами генерирования и упомянутыми средствами приема.

Приведенные выше особенности обеспечивают возможность предоставления пользователю необходимых прав просмотра (с помощью EMM) быстрее, чем было возможно ранее, частично потому, что, поскольку SAS обычно реализуется меньшим количеством программного кода, чем SMS, SAS может работать более эффективно (и в реальном времени), частично потому, что SAS может сама непосредственно генерировать необходимое EMM, и частично потому, что EMM может передаваться пользователю или подписчику по специализированному (обычно модемному) каналу.

Предпочтительно средства генерирования подключаются к упомянутому модему через сервер связи, который предпочтительно входит в состав или связан с упомянутыми средствами генерирования.

Средства приема могут быть также выполнены с возможностью приема упомянутых сообщений о правах через спутниковый ретранслятор.

Средствами приема может быть приемник/декодер, содержащий средства для приема сжатых сигналов MPEG-типа, средства декодирования принятых сигналов для получения телевизионного сигнала и средства передачи телевизионного сигнала в телевизор.

Предпочтительно средства приема выполнены с возможностью связи с упомянутыми средствами генерирования через упомянутый модем и средства связи. Средства приема могут содержать средства чтения смарт-карты, вставляемой конечным пользователем, которая содержит сохраненные данные для автоматического инициирования передачи сообщения от упомянутых средств приема в упомянутые средства генерирования после установки смарт-карты конечным пользователем.

Кроме этого, система может дополнительно содержать голосовой канал для обеспечения связи со средствами генерирования конечному пользователю системы вещания и приема.

Как следует из приведенного выше, настоящее изобретение предлагает два усовершенствования, с помощью которых уменьшается время, требуемое конечному пользователю для доступа к желаемому продукту. Предпочтительно, чтобы для достижения максимальной экономии времени использовались оба усовершенствования, однако возможно отдельное использование каждого из них.

Согласно следующему аспекту настоящего изобретения, предлагается система вещания и приема, содержащая со стороны вещания: систему вещания, включающую в себя средства для вещания запроса обратного вызова; и со стороны приема: приемник, включающий в себя средства для обратного вызова системы вещания в ответ на запрос обратного вызова.

Путем обеспечения того, что система вещания может запросить обратный вызов от приемника, системе вещания обеспечивается возможность получения информации от приемника о состоянии приемника.

Предпочтительно средства для осуществления обратного вызова системы вещания содержат модем, подключаемый к телефонной системе. Использование обратного модемного канала предоставляет простой путь реализации изобретения на практике.

Также предпочтительно средства для осуществления обратного вызова системы вещания выполнены с возможностью передачи в систему вещания информации о приемнике. Это информация может содержать количество оставшихся жетонов, количество предварительно заказанных сеансов и т.д.

Предпочтительно система вещания содержит средства для хранения упомянутой информации с целью ее последующей обработки в случае необходимости.

Предпочтительно средства вещания выполнены с возможностью вещания запроса обратного вызова, который включает в себя команду, согласно которой обратный вызов выполняется в заданное время, и средства для осуществления обратного вызова системы вещания выполнены с возможностью ответа на упомянутую команду. Путем обеспечения обратного вызова после фактического получения запроса обеспечивается дополнительная гибкость системы.

Средства вещания могут быть выполнены с возможностью вещания в качестве запроса обратного вызова одного или нескольких сообщений о правах.

Предпочтительно система вещания включает средства для генерирования контрольного сообщения (например, случайного числа) и передачи его в приемник, приемник содержит средства для шифровки контрольного сообщения и передачи его в систему вещания, и система вещания дополнительно содержит средства для дешифровки контрольного сообщения, принимаемого от приемника, и сравнения его с оригинальным контрольным сообщением. Таким образом можно проверить, является ли приемник действительным и оригинальным.

Любые из перечисленных выше особенностей могут быть объединены в любое необходимое сочетание. Они могут также предоставляться, при необходимости, в вариантах способа.

Предпочтительные особенности данного изобретения будут сейчас описаны, путем описания одного из примеров, со ссылками на прилагаемые чертежи, среди которых: на фиг. 1 изображена общая архитектура системы цифрового телевидения, соответствующая предпочтительному варианту реализации данного изобретения; на фиг. 2 - архитектура системы условного доступа системы цифрового телевидения; на фиг.3 - структура EMM, используемого в системе условного доступа; на фиг. 4 - принципиальная схема аппаратного обеспечения системы санкционирования подписчиков (SAS) в соответствии с предпочтительной реализации данного изобретения; на фиг.5 - принципиальная схема архитектуры SAS; на фиг. 6 - принципиальная схема сервера технического управления подписчиками, являющегося частью SAS; на фиг.7 - блок-схема процедуры автоматического восстановления подписок, реализуемая SAS; на фиг. 8 - принципиальная схема битового массива подписки группы, используемого в процедуре автоматического восстановления; на фиг.9 - структура EMM, используемого в процедуре автоматического восстановления; на фиг.10 - подробная структура EMM; на фиг.11 - принципиальная схема централизованного сервера заказов, при его использовании для приема команд непосредственно через серверы связи; на фиг.12 - диаграмма, иллюстрирующая часть фиг. 2, где показан один из вариантов реализации данного изобретения; на фиг.13 - принципиальная схема централизованного сервера заказов, при его использовании для приема команд от системы санкционирования подписчиков, для запроса обратного вызова; на фиг.14 - принципиальная схема серверов связи; на фиг. 15 - варьирование частоты повторения передачи EMM в зависимости от времени трансляции PPV-программы; на фиг.16 - принципиальная схема передатчика сообщений для генерирования EMM; на фиг. 17 - принципиальная схема, иллюстрирующая способ хранения EMM в передатчике сообщений; на фиг.18 - принципиальная схема смарт-карты; на фиг.19 - схема размещения разделов в памяти смарт-карты; на фиг.20 - схематическая диаграмма описания PPV-программы.

Общая структура системы вещания и приема цифрового телевидения 1000 согласно данному изобретению приведена на фиг. 1. Изобретение включает практически обычную систему цифрового телевидения 2000, которая использует известную систему сжатия MPEG-2 для передачи сжатых цифровых сигналов. Более подробно, устройство сжатия MPEG-2 2002 в центре вещания принимает поток цифровых сигналов (обычно поток видеосигналов). Устройство сжатия 2002 подключается к мультиплексору и скремблеру 2004 с помощью канала 2006. Мультиплексор 2004 принимает множество входных сигналов, собирает один или несколько несущих потоков и передает сжатые цифровые сигналы в передатчик 2008 центра вещания через канал 2010, тип которого, естественно, может быть различным, включая каналы телекоммуникаций. Передатчик 2008 передает электромагнитные сигналы через канал "земля-спутник" 2012 на спутниковый ретранслятор 2014, где выполняется их обработка электронными средствами и вещание через виртуальный канал "спутник-земля" 2016 на наземный приемник 2018, обычно имеющий форму тарелки, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им. Сигналы, принимаемые приемником 2018, передаются в совмещенный приемник/декодер 2020, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им, и подключенный к телевизору 2022 конечного пользователя. Приемник/декодер 2020 декодирует сжатый MPEG-2 сигнал в телевизионный сигнал для телевизора 2022.

Система условного доступа 3000 подключается к мультиплексору 2004 и приемнику/декодеру 2020 и располагается частично в центре вещания и частично в декодере. Она позволяет конечному пользователю осуществлять доступ к вещательным передачам цифрового телевидения от одного или нескольких операторов вещания. В приемник/декодер 2020 может устанавливаться смарт-карта, которая может декодировать сообщения, относящиеся к коммерческим предложениям (одна или несколько телевизионных программ, продаваемых оператором вещания). С использованием декодера и смарт-карты пользователь может покупать передачи в режиме подписки или оплаты за просмотр (PPV).

Интерактивная система 4000, также подключенная к мультиплексору 2004 и приемнику/декодеру 2020 и также располагающаяся частично в центре вещания и частично в декодере, позволяет конечному пользователю взаимодействовать с различными приложениями через модемный обратный канал 4002.

Далее будет описана более подробно система условного доступа 3000.

Как показано на фиг.2, говоря в общем, система условного доступа 3000 включает систему санкционирования подписчиков (SAS) 3002. SAS 3002 подключена к одной или более системам управления подписчиками (SMS) 3004, по одной SMS для каждого оператора вещания, посредством соответствующего канала TCP-IP 3006 (хотя в альтернативных реализациях вместо него могут использоваться каналы других типов). В альтернативном варианте одна или несколько SMS могут использоваться совместно двумя операторами вещания, либо один оператор может использовать две SMS и т.д.

Первые устройства шифрования в виде шифровальных блоков 3008, использующих "материнские" смарт-карты 3010, подключаются к SAS через канал связи 3012. Вторые устройства шифрования, также в виде шифровальных блоков 3014, использующих материнские смарт-карты 3016, подключаются к мультиплексору 2004 через канал связи 3018. Приемник/декодер 2020 принимает "дочернюю" смарт-карту 3020. Он подключается непосредственно к SAS 3002 с помощью серверов связи 3022 через модемный обратный канал 4002. SAS, наряду с другими сигналами, по запросу посылает в дочернюю карту права подписки.

Смарт-карты содержат "секреты" одного или нескольких коммерческих операторов. "Материнская" смарт-карта шифрует различные виды сообщений, а "дочерние" смарт-карты расшифровывают эти сообщения, если у них есть на это права.

Первый и второй шифровальные блоки 3008 и 3014 содержат шасси, электронную плату VME, программное обеспечение которой записано в электрически-стираемом программируемом ПЗУ, до 20 электронных плат и одну смарт-карту 3010 и 3016 соответственно для каждой электронной платы, одну (карта 3016) для шифровки ЕСМ и одну (карта 3010) для шифровки EMM.

Далее будет описана более подробно работа системы условного доступа 3000 системы цифрового телевидения относительно различных компонентов системы телевидения 2000 и системы условного доступа 3000.

Мультиплексор и скремблер На фиг.1 и 2 показано, что в центре вещания цифровой видеосигнал сначала сжимается (или скорость передачи уменьшается) с использованием устройства сжатия MPEG-2 2002. Этот сжатый сигнал затем передается в мультиплексор и скремблер 2004 через канал связи 2006 для того, чтобы мультиплексировать его с другими данными, такими как другие сжатые данные.

Скремблер генерирует слово управления, используемое в процессе скремблирования и включаемое в поток данных MPEG-2 в мультиплексоре 2004. Слово управления генерируется внутри системы и позволяет совмещенному приемнику/декодеру конечного пользователя 2020 дескремблировать программу.

В поток данных MPEG-2 добавляются также критерии доступа, указывающие, каким образом программа предлагается потребителям. Программа может предлагаться как в одном из многих режимов "подписки", так и/или в одном из многих режимов "с оплатой за просмотр" (PPV). В режиме подписки конечный пользователь подписывается на одно или несколько коммерческих предложений, или "букеты", получая, таким образом, права на просмотр любого канала из этих букетов. В предпочтительном варианте реализации из букета каналов можно выбрать до 960 коммерческих предложений. В режиме оплаты "за просмотр" конечному пользователю предоставляется возможность покупать передачи по желанию. Это может обеспечиваться путем предварительного заказа передач ("режим предварительного заказа") или путем приобретения программы сразу после начала вещания ("импульсный режим"). В предпочтительной реализации все пользователи являются подписчиками независимо от режима просмотра - подписка или PPV, но, конечно, PPV-зрители не обязательно должны быть подписчиками.

Как слово управления, так и критерии доступа используются для формирования сообщения управления правами (ЕСМ); указанное сообщение является сообщением, подлежащим отсылке вместе с одной скремблированной программой; сообщение содержит слово управления (которое позволяет дескремблировать программу) и критерии доступа вещательной программы. Критерии доступа и слово управления передаются на второй шифровальный блок 3014 через канал связи 3018. В этом блоке ЕСМ генерируется, зашифровывается и передается в мультиплексор и скремблер 2004.

Каждая услуга, вещаемая оператором вещания в потоке данных, содержит несколько различных компонент; например, телевизионная программа включает видеокомпоненту, аудиокомпоненту, компоненту субтитров и т.д. Каждая из этих компонент услуги для последующего вещания на ретранслятор 2014 скремблируется и зашифровывается отдельно. Для каждой скремблированной компоненты услуги требуется отдельное ЕСМ.

Трансляция программы Мультиплексор 2004 принимает электрические сигналы, содержащие зашифрованные EMM, от SAS 3002, зашифрованные ЕСМ от второго шифровального блока 3014 и сжатые программы от устройства сжатия 2002. Мультиплексор 2004 скремблирует программы и передает скремблированные программы, скремблированные EMM и скремблированные ЕСМ в виде электрических сигналов на передатчик 2008 центра вещания через канал связи 2010. Передатчик 2008 передает электромагнитные сигналы на спутниковый ретранслятор 2014 через канал "земля-спутник" 2012.

Прием программ Спутниковый ретранслятор 2014 принимает и обрабатывает электромагнитные сигналы, передаваемые передатчиком 2008, и передает эти сигналы на наземный приемник 2018, обычно имеющий форму тарелки, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им, через канал "спутник-земля". Сигналы, принимаемые приемником 2018, передаются в совмещенный приемник/декодер 2020, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им, и подключенный к телевизору конечного пользователя 2022. Приемник/декодер 2020 демультиплексирует сигналы с целью получения скремблированных программ с зашифрованными EMM и зашифрованными ЕСМ.

Если программа не скремблированная, т.е. с потоком данных MPEG-2 ЕСМ не передается, приемник/декодер 2020 выполняет декомпрессию данных и преобразует сигнал в видеосигнал для передачи его в телевизор 2022.

Если программа скремблированная, приемник/декодер 2020 извлекает из потока данных MPEG-2 соответствующее ЕСМ и передает ЕСМ в "дочернюю" смарт-карту 3020 конечного пользователя. Она вставляется в гнездо приемника/декодера 2020. Дочерняя смарт-карта 3020 контролирует, имеет ли пользователь права на дешифровку данного ЕСМ и на доступ к данной программе. Если нет, то в приемник/декодер 2020 передается отрицательный результат, указывающий, что программа не может быть дескремблирована. Если конечный пользователь имеет такие права, ЕСМ расшифровывается и извлекается слово управления. Декодер 2020 может затем дескремблировать программу с использованием данного слова управления. Затем выполняется декомпрессия потока данных MPEG-2 и его преобразование в видеосигнал для дальнейшей передачи в телевизор 2022.

Система управления подписчиками (SMS) Система управления подписчиками (SMS) 3004 содержит базу данных 3024, которая управляет, помимо прочего, всеми файлами конечных пользователей, коммерческими предложениями (такими как тарифы и поощрения), подписками, информацией, относящейся к PPV, и данными, касающимися потребления и санкционирования конечного пользователя. SMS может быть физически удалена от SAS.

Каждая SMS 3004 передает в SAS 3002 через соответствующий канал связи 3006 сообщения, которые вызывают преобразование или создание сообщений управления предоставлением прав (EMM), подлежащих передаче конечному пользователю.

SMS 3004 также передает в SAS 3002 сообщения, которые не предполагают какого бы то ни было преобразования или создания сообщений EMM, но предполагает только изменение состояния конечного пользователя (относительно санкционирования, предоставляемого конечному пользователю при заказе продукта, или суммы, на которую конечный пользователь будет дебитован).

Как будет описано ниже, SAS 3002 посылает сообщения (обычно запрашивающие информацию, такую как информация обратного запроса или информация о счете) в SMS 3004, так что очевидно, что связь между этими двумя системами является двухсторонней.

Сообщения управления предоставлением прав (EMM) EMM - это сообщение, предназначенное для индивидуального конечного пользователя (подписчика) или группы конечных пользователей (в противоположность ЕСМ, которое предназначается лишь для одной скремблированной программы или набора скремблированных программ, представляющих часть одного коммерческого предложения). Каждая группа может содержать заданное количество конечных пользователей. Такая организация в виде группы имеет целью оптимизировать использование полосы пропускания; таким образом, доступ к одной группе может позволить достичь большого числа конечных пользователей.

Для практической реализации данного изобретения используются различные специальные типы EMM. Индивидуальные EMM предназначены для индивидуальных подписчиков и обычно используются при предоставлении PPV-услуг; они содержат идентификатор группы и позицию подписчика в этой группе. Так называемые EMM "групповой" подписки предназначены для групп из, положим, 256 индивидуальных пользователей, и используются обычно для администрирования некоторых услуг по подписке. Такое EMM содержит идентификатор группы и битовый массив подписчиков группы. Зрительские EMM предназначены для всей зрительской аудитории и могут, например, использоваться операторами для предоставления некоторых бесплатных услуг. "Зрители" - это вся совокупность подписчиков, имеющих смарт-карты с одинаковыми идентификаторами оператора (OPI - Operator Identifier). И, наконец, "уникальные" EMM адресованы для уникальных идентификаторов смарт-карт.

Структура типового EMM представлена на фиг.3. В общем, EMM, которое реализуется в виде последовательности битов цифровых данных, состоит из заголовка 3060, собственно EMM 3062 и подписи 3064. Заголовок 3060, в свою очередь, состоит из идентификатора типа 3066 для идентификации типа EMM -индивидуальный, групповой, зрительский или какой-либо другой, идентификатора размера 3068, который указывает размер EMM, необязательного адреса 3070 для EMM, идентификатора оператора 3072 и идентификатора ключа 3074. Собственно EMM, естественно, существенно различается в зависимости от его типа. И, наконец, подпись 3064, которая обычно имеет размер 8 байтов, содержит информацию для борьбы с искажениями остальных данных в EMM.

Система санкционирования подписчиков (SAS) Сообщения, генерируемые SMS 3004, передаются через канал связи 3006 в систему санкционирования подписчиков (SAS) 3002, которая, в свою очередь, генерирует сообщения, подтверждающие прием сообщений, генерируемых SMS 3004, и передает эти подтверждения в SMS 3004.

Как показано на фиг.4, на уровне аппаратных средств SAS известным образом состоит из мэйнфрэйм-компьютера 3050 (в предпочтительном варианте реализации - компьютера DEC), связанного с одной или несколькими клавиатурами 3052 для ввода данных и команд, одним или несколькими видеомониторами (VDU - Visual Display Unit) 3054 для отображения выходной информации и средствами хранения данных 3056. Может иметь место некоторая избыточность аппаратных средств.

На уровне программного обеспечения в предпочтительном варианте реализации SAS под управлением стандартной открытой операционной системы VMS выполняет комплекс программных средств, архитектура которых будет описана ниже в общем виде со ссылкой на фиг. 5; очевидно, что программные средства могут быть, как альтернатива, реализованы аппаратно.

В общем виде, SAS содержит область ветви подписки 3100 для предоставления прав в режиме подписки и для ежемесячного автоматического восстановления прав, область ветви PPV (оплаты за просмотр) 3200 для предоставления прав для PPV-передач, и инжектор EMM 3300 для передачи сообщений EMM, создаваемых в областях ветвей подписки и PPV, в мультиплексор и скремблер 2004 с последующей их подачей в поток данных MPEG. Если должны быть предоставлены другие права, такие как права пофайловой оплаты (PPF - Pay Per File) в случае загрузки компьютерного программного обеспечения в персональный компьютер пользователя, предусматриваются также другие подобные области.

Одна из функций SAS 3002 состоит в управлении правами доступа к телевизионным программам, доступным как коммерческие предложения в режиме подписки или продаваемым в режиме PPV-передач в соответствии с различными коммерческими режимами (режим предварительного заказа, импульсный режим). SAS 3002, в соответствии с правами и информацией, принимаемыми от SMS 3004, генерирует для подписчика сообщения EMM.

Область ветви подписки 3100 включает интерфейс команд (CI - Command Interface) 3102, сервер технического управления подписчиками (STM - Subscriber Technical Management) 3104, генератор сообщения (MG - Message Generator) 3106 и шифровальный блок (CU - Ciphering Unit) 3008.

Область ветви PPV 3200 содержит сервер санкционирования (AS -Authorisation Server) 3202, реляционную базу данных 3204 для хранения необходимой информации о конечных пользователях, база данных локального черного списка 3205, серверы баз данных 3206 для указанной базы данных, централизованный сервер заказов (OCS - Order Centralised Server) 3207, сервер для вещательных компаний (SPB) 3208, генератор сообщения (MG) 3210, функции которого в основном те же, что и генератора сообщений области ветви подписки, и поэтому далее подробно не описываются, и шифровальный блок 3008.

Инжектор EMM 3300 состоит из множества источников сообщений (ME - Message Emitters) 3302, 3304, 3306 и 3308 и программных мультиплексоров (SMUX - Software MUltipleXer) 3310 и 3312. В предпочтительном варианте реализации имеются два ME, 3302 и 3304, для генератора сообщений (MG) 3106, и два других ME, 3306 и 3308, для генератора сообщений (MG) 3210. ME 3302 и 3306 подключаются к SMUX 3310, a ME 3304 и 3308 подключаются к SMUX 3312.

Каждый из трех главных компонентов SAS (область ветви подписки, область ветви PPV и инжектор EMM) ниже будет рассмотрен более детально.

Область ветви подписки Рассмотрим сначала область ветви подписки 3100, в которой интерфейс команд CI 3102 предназначен в первую очередь для отправки сообщений из SMS 3004 в сервер STM 3104, а также в OCS 3206, и из OCS в SMS. Интерфейс команд принимает от SMS в качестве входных данных как непосредственные команды, так и пакетные файлы, содержащие команды. Он выполняет синтаксический анализ сообщений, поступающих от сервера STM, и может формировать точные сообщения, если в принимаемом сообщении содержится ошибка (параметр вне пределов диапазона, параметр пропущен и т.д.). Он протоколирует поступающие команды в текстовой форме в файле трассировки 3110 и в двоичной форме в файле воспроизведения 3112 для того, чтобы иметь возможность воспроизвести последовательности команд. Протоколирование может быть отключено и размер файла ограничен.

Теперь перейдем к подробному описанию сервера STM 3104 с использованием фиг. 6. Сервер STM - это в действительности основной элемент области ветви подписки, и его задачей является управление бесплатными правами, подключение новых подписчиков и восстановление существующих подписчиков. Как показано на фиг. 6, команды передаются в генератор сообщений MG 3106, но в другом формате, отличном от того, в котором они передаются серверу STM. Сервер STM приспособлен для посылки сообщения подтверждения для каждой команды в CI только в том случае, когда соответствующая команда успешно обработана и отослана в MG.

Сервер STM содержит базу данных подписчиков 3120, в которой хранится вся информация о подписчиках (номер смарт-карты, коммерческие предложения, состояние, группа и положение в группе и т.д.). База данных выполняет семантические проверки команд, пересылаемых CI 3102, на соответствие содержимому базы данных и обновляет базу данных, когда команды являются допустимыми.

Сервер STM управляет также буфером типа FIFO 3122 между сервером STM и MG, а также резервным диском FIFO 3124. Назначение буферов FIFO состоит в усреднении потока команд от CI, если MG не в состоянии некоторое время ответить по какой-либо причине. Можно также гарантировать, что в случае аварийного отказа сервера STM или MG ни одна команда не будет потеряна, поскольку сервер STM выполняет очистку буферов FIFO (т.е., пересылку в MG) при перезапуске. Буферы FIFO реализованы в виде файлов.

Сервер STM содержит в своем ядре сервер автоматического восстановления 3126, который автоматически генерирует восстановления, и, при наличии запроса от оператора, бесплатные права. В этом смысле генерирование восстановлении можно рассматривать как включающее генерирование прав для первого раза, хотя будет понятно, что генерирование новых прав инициируется в SMS. Как будет очевидно, обе эти команды могут обрабатываться как приблизительно одинаковые команды и EMM.

Размещение STM отдельно от SMS, и сервера автоматического восстановления - в SAS, а не в SMS 3004 (как в известных системах), является особенно важным отличием, поскольку это значительно уменьшает количество команд, которые необходимо передавать от SMS в SAS (учитывая то, что SMS и SAS могут располагаться в разных местах и ими могут управлять разные операторы). Фактически две основные команды, требуемые от SMS, - это команды запуска новой подписки и прекращения существующей подписки (например, в случае неплатежа). Путем минимизации обмена командами между SMS и SAS уменьшается возможность отказа при передаче команды по каналу 3006 между ними; кроме этого, проектирование SMS, вообще говоря, не требует учета особенностей системы условного доступа 3000.

Выполнение автоматического восстановления показано на блок-схеме, приведенной на фиг. 7. Для того, чтобы уменьшить требуемую пропускную способность, и в предположении, что в подавляющем количестве восстановления являются стандартными, восстановление производится по группам подписчиков; в предпочтительных реализациях количество индивидуальных подписчиков в группе равно 256. Блок-схема начинается с начального шага 3130 и переходит к шагу 3132, где производится ежемесячное активирование функции восстановления (хотя, конечно, будет понятно, возможны и другие частоты восстановления). С частотой в один месяц конечному пользователю предоставляются права на текущий месяц и весь следующий месяц, после чего права исчерпываются, если они не восстановлены.

На шаге 3134 производится обращение к базе данных подписчиков по группам и по индивидуальным подписчикам в группе, что