Передача информации, касающейся групп сервисов, в системе цифровой передачи

Передача информации, касающейся групп сервисов, в системе цифровой передачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Настоящее изобретение относится к способу и устройству для использования в системе цифровой передачи, в частности в системе цифрового телевидения.

Известные системы цифрового телевидения передают данные в виде отдельных пакетов транспортного потока или транспортных пакетов, причем каждый пакет имеет некоторую заранее заданную длину и содержит заголовок и полезную нагрузку. В настоящее время наиболее распространенным стандартом в этой области является стандарт MPEG-2, который определяет предопределенный формат таких пакетов.

Заголовок пакета содержит описательные данные общего характера, касающиеся пакета, а полезная нагрузка содержит данные, подлежащие обработке в приемнике. Заголовок пакета включает в себя по меньшей мере идентификатор пакета (PID), идентифицирующий пакет. Полезная нагрузка пакета может содержать аудио-, видео- или другие данные, такие как данные системы условного доступа, или, в частности, данные приложений, используемые декодером для установки интерактивных или других приложений. Данные с одним идентификатором PID могут, кроме этого, быть разбиты на несколько таблиц или секций, идентифицируемых значением идентификатора таблицы (TID) и на следующем уровне значением расширения TID.

В обычном транспортном потоке данные организованы следующим образом. На самом высоком уровне в таблице доступа к программам (также называемой таблицей программ) или таблице PAT перечисляются значения PID для одной или нескольких таблиц распределения программ (называемых также таблицами структуры программ) или таблиц РМТ, каждая из которых ассоциирована с некоторым сервисом, передаваемым в транспортном потоке. В свою очередь, таблица РМТ ссылается на значения PID пакетов, содержащих аудиоданные, видеоданные, данные приложений и т.д. данного сервиса. Понятно, что хотя набор сервисов может в общем рассматриваться как соответствующий некоторому телевизионному каналу, понятие "сервис" подразумевает несколько иное, так как цифровой канал может включать в себя множество потоков аудио и/или видеоданных, только данные приложений и т.д.

Обычно стандарт MPEG-2 устанавливает значение PID таблицы доступа к программам PAT, равным 0×00, чтобы позволить любой MPEG-совместимой системе получать немедленный доступ к данным программ. Кроме как для этой таблицы и таблицы условного доступа или CAT, в общем случае стандарт MPEG-2 не устанавливает фиксированных значений идентификаторов пакетов или таблиц, оставляя это на усмотрение создателя системы.

В этом отношении работа, проделанная другими группами, особенно экспертной группой DVB дополняет и развивает стандарт MPEG. Не являясь органом стандартизации как таковым, экспертная группа DVB тем не менее приняла активное участие в создании ряда предложенных стандартов, относящихся к цифровому вещанию, и эти стандарты были впоследствии приняты такими организациями, как Европейский институт стандартов по телекоммуникациям (ETSI).

ETSI-стандарт ETS 300 468 определяет характеристики нескольких дополнительных таблиц данных, имеющих фиксированные значения идентификаторов PID и TID. К этим таблицам относятся Таблица Сетевой Информации (Network Information Table) или NIT, Таблица Описания Сервисов (Service Description Table) или SDT, и Таблица Группы Сервисов (Bouquet Association Table) или ВАТ. Более подробную информацию можно почерпнуть из этого опубликованного документа, а также из сопутствующих технических отчетов ETR 162 и ETR 211, которые можно свободно получить в учреждениях института ETSI.

Приведенное ниже описание концентрируется на Таблице Группы Сервисов (ВАТ). Эта таблица, в настоящее время являющаяся необязательной, по всей вероятности, будет играть все более важную роль в будущих реализациях систем цифрового телевещания.

В типичном случае один коммерческий оператор обычно отвечает за содержимое (контент) множества каналов сервисов, которые объединяются в группу ("букет") сервисов. Таблица ВАТ используется для предоставления информации, касающейся такой группы сервисов; она имеет идентификаторы PID и TID с фиксированными значениями, равными 0×0011 и 0×44. Помимо перечня сервисов, входящих в данную группу, она может также содержать другую информацию, касающуюся данной группы, такую как сведения о подписке и т.п.

За транспортирование или передачу множества транспортных потоков отвечает администратор сети, такой как провайдер кабельных или спутниковых телекоммуникационных услуг. В настоящее время группы сервисов отдельных операторов жестко распределены между транспортными потоками, так что в каждом транспортном потоке передаются только сервисы, относящиеся к одной группе сервисов. В таком случае транспортный поток обычно содержит только одну таблицу ВАТ, которая может быть легко обнаружена и загружена декодером.

Однако развитие рынка и все более частое вхождение сервисов или каналов в несколько групп сервисов означает, что такая конфигурация разрушается. По существу становится вероятным, что группа сервисов в будущем будет содержать сервисы, распределенные по нескольким различным транспортным потокам. Задача обнаружения информации таблиц ВАТ в подобных системах будет приобретать все большую важность.

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения предлагается способ передачи цифровой информации в цифровой коммуникационной сети, содержащей по меньшей мере один пакетный транспортный поток, транспортирующий по меньшей мере одну касающуюся группы сервисов таблицу, содержащую информацию, касающуюся некоторой коммерческой группы сервисов, включающий передачу по меньшей мере одной другой таблицы, содержащей перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с информацией, идентифицирующей по меньшей мере один транспортный поток, так чтобы было возможным соотнести по меньшей мере одну из упомянутых касающихся групп сервисов таблиц с соответствующим упомянутым по меньшей мере одним транспортным потоком.

Согласно предпочтительному варианту осуществления этого аспекта настоящего изобретения, предлагается способ передачи цифровой информации в цифровой коммуникационной сети, содержащей по меньшей мере один пакетный транспортный поток, транспортирующий одну или несколько таблиц, содержащих информацию, касающуюся некоторой коммерческой группы сервисов, отличающийся тем, что он включает передачу по меньшей мере одной другой таблицы, содержащей перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с информацией, идентифицирующей по меньшей мере один транспортный поток, так чтобы было возможным соотнести некоторые или все касающиеся групп сервисов таблицы с соответствующим транспортным потоком или потоками.

В частности, упомянутая касающаяся группы сервисов таблица может соответствовать таблице группы сервисов, содержащей информацию, касающуюся сервисов, входящих в некоторую коммерческую группу сервисов. Хотя настоящее изобретение является особенно пригодным применительно к таблицам групп сервисов, каждая из которых содержит служебную информацию, ассоциированную с некоторой коммерческой группой сервисов, оно также может быть использовано применительно к другим таблицам, содержащим информацию, касающуюся группы сервисов, например таблицам дескрипторов приложений, содержащим информацию, касающуюся интерактивных приложений, соответствующих некоторой группе сервисов, представляющей коммерческое предложение.

Наличие таблицы, предоставляющей сведения обо всех таблицах групп сервисов в данной сети и их местонахождении в транспортном потоке, позволит приемному устройству быстро и эффективно идентифицировать и отфильтровывать требуемую таблицу группы сервисов. Без нее это могло бы оказаться затруднительным в том случае, когда в одном транспортном потоке передаются несколько таблиц групп сервисов, поскольку все эти таблицы обычно имеют одни и те же значения идентификаторов PID и TID, и могут быть идентифицированы лишь с помощью значения расширения TID, которое может быть неизвестно декодеру.

Возможно несколько вариантов осуществления настоящего изобретения. Согласно одному из вариантов, создается общая таблица, содержащая перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с множеством транспортных потоков данной сети, причем эта общая таблица передается в каждом из соответствующих транспортных потоков данной сети.

В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения упомянутая общая таблица может соответствовать таблице сетевой информации (NIT), используемой для передачи информации, касающейся всех транспортных потоков сети. Такая таблица может включать в себя другую информацию, такую как настроечная частота для данного транспортного потока и т.д.

Преимущество использования таблицы типа NIT для передачи данных о таблицах групп сервисов состоит в том, что доступ к таблице NIT возможен через любой транспортный поток сети. Соответственно декодер может загрузить эту таблицу в любое время и будучи настроенным на любой транспортный поток или сервис. В частности, поскольку таблица NIT обычно загружается при загрузке декодера (чтобы позволить декодеру получить доступ к частотам каналов и т.д.), декодер может в это время получить и данные о таблицах групп сервисов.

Как будет понятно, хотя обычно предпочтительным является использование таблицы общесетевого типа, охватывающей все транспортные потоки данной сети, возможно также использование таблиц частичного охвата, охватывающих какие-либо определенные подмножества транспортных потоков сети. Более подробно это будет рассмотрено ниже.

Дополнительно к передаче общей таблицы, касающейся таблиц групп сервисов, относящихся к той сети, в которой передается эта таблица, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения может также предусматриваться передача в некотором транспортном потоке сети некоторой общей таблицы, содержащей перечень идентификаторов всех групп сервисов, ассоциированных с некоторыми или всеми транспортными потоками некоторой другой сети.

Хотя использование общей таблицы для передачи идентифицирующих группы сервисов значений для всех транспортных потоков является особенно удобным, это не является единственной возможностью, и в других обстоятельствах предпочтительными могут оказаться другие варианты осуществления. В частности, в сети, включающей в себя большое количество транспортных потоков, эти транспортные потоки могут быть организованы в подмножества, при этом информация и сервисы распределяются лишь между транспортными потоками в каждом подмножестве.

При таких обстоятельствах может отсутствовать необходимость в полной универсальной таблице, охватывающей все таблицы ВАТ во всех транспортных потоках сети, и может быть применено решение, основанное на использовании некоторой таблицы частичного охвата, охватывающей лишь транспортные потоки некоторого подмножества потоков и передаваемой во всех транспортных потоках этого подмножества.

В альтернативном варианте достаточная информация может быть предоставлена путем передачи в каждом транспортном потоке одной или нескольких его собственных таблиц. Соответственно согласно одному из вариантов осуществления в транспортном потоке передается его собственная таблица, содержащая перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с данным транспортным потоком.

В отличие от упомянутой общей таблицы, в которой содержится перечень значений идентификаторов транспортных потоков и значений идентификаторов таблиц групп сервисов, связь между идентификатором группы сервисов и транспортным потоком определяется самим фактом того, что некоторый идентификатор группы сервисов передается в собственной таблице данного транспортного потока.

Предпочтительно упомянутая собственная таблица транспортного потока соответствует таблице описания сервисов, используемой для передачи информации, касающейся сервисов, транспортируемых в данном транспортном потоке. В одном особенно предпочтительном варианте осуществления упомянутые идентифицирующие группы сервисов значения дополнительно ассоциированы с каждым из сервисов, включенных в упомянутую таблицу описания сервисов.

Дополнительно к передаче таблицы с идентификаторами групп сервисов, ассоциированными с транспортным потоком, используемым для транспортирования этой таблицы, предлагаемый способ может также включать передачу в одном транспортном потоке таблицы, содержащей перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с некоторым другим транспортным потоком, например, в той же сети или даже в другой сети.

Настоящее изобретение особенно применимо в способе передачи, в котором все таблицы групп сервисов идентифицируются некоторыми предварительно заданными значениями идентификатора пакета и идентификатора таблицы. Например, в DVB-совместимой системе все таблицы групп сервисов идентифицируются значениями PID e TID, равными 0×0011 и 0×4А.

В таком варианте осуществления каждая таблица группы сервисов может идентифицироваться значением расширения идентификатора таблицы, соответствующим идентифицирующему данную группу сервисов значению. Например, в DVB-совместимой системе значение расширения TID таблицы ВАТ является идентичным идентификатору группы сервисов, выданному оператору Европейским союзом вещания.

Приведенное выше описание настоящего изобретения концентрировалось на способе передачи цифровой информации.

С точки зрения другого аспекта настоящим изобретением предлагается способ обработки цифровой информации, принимаемой через цифровую коммуникационную сеть, включающий загрузку из транспортного потока по меньшей мере одной таблицы, содержащей перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с по меньшей мере одной таблицей группы сервисов, причем каждое идентифицирующее группу сервисов значение соотнесено с соответствующим транспортным потоком, транспортирующим упомянутую таблицу группы сервисов, и использование этой информации для загрузки по меньшей мере одной таблицы группы сервисов, передаваемой в по меньшей мере одном транспортном потоке.

Согласно предпочтительному варианту осуществления этого аспекта настоящего изобретения предлагается способ обработки цифровой информации, принимаемой через цифровую коммуникационную сеть, отличающийся тем, что из транспортного потока загружается по меньшей мере одна таблица, содержащая перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с упомянутой таблицей группы сервисов или каждой из упомянутых таблиц групп сервисов, причем эти идентифицирующие группы сервисов значение или значения соотнесены с соответствующим транспортным потоком или потоками, транспортирующими упомянутую таблицу группы сервисов, и эта информация используется для загрузки одной или нескольких таблиц групп сервисов, транспортируемых в одном или нескольких транспортных потоках.

Предпочтительные варианты осуществления такого способа могут концентрироваться на загрузке информации, как было описано в отношении различных вариантов способа передачи, например, с использованием общесетевых таблиц, собственных таблиц транспортных потоков данных и т.п.

Настоящее изобретение было описано выше применительно к осуществлению доступа к таблицам, содержащим информацию, касающуюся групп сервисов. Однако оно может быть распространено и на другие виды таблиц, которые имеют фиксированные значения идентификаторов пакета и таблицы и которые могут различаться только по значению расширения таблицы.

Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения, предлагается способ передачи цифровой информации в цифровой коммуникационной сети, включающей в себя по меньшей мере один пакетный транспортный поток, транспортирующий по меньшей мере одну особую таблицу, идентифицированную некоторым фиксированным значением идентификатора пакета и некоторым фиксированным значением идентификатора таблицы, и имеющую произвольное расширение таблицы, включающий передачу по меньшей мере одной другой таблицы, содержащей перечень значений расширений таблицы упомянутой по меньшей мере одной особой таблицы, ассоциированных с информацией, идентифицирующей по меньшей мере один транспортный поток, транспортирующий упомянутую по меньшей мере одну особую таблицу.

Предпочтительный вариант осуществления этого аспекта настоящего изобретения предусматривает способ передачи цифровой информации в цифровой коммуникационной сети, включающей в себя по меньшей мере один пакетный транспортный поток, транспортирующий одну или несколько особых таблиц, идентифицированных некоторым фиксированным значением идентификатора пакета и некоторым фиксированным значением идентификатора таблицы, и имеющих произвольные расширения таблицы или аналогичные значения, отличающийся тем, что он включает передачу по меньшей мере одной другой таблицы, содержащей перечень значений расширений таблицы упомянутой особой таблицы или таблиц, ассоциированных с информацией, идентифицирующей по меньшей мере один транспортный поток, транспортирующий упомянутую особую таблицу или таблицы.

В других своих аспектах настоящее изобретение распространяется на систему передачи и декодер для осуществления вышеупомянутых способов, а также на цифровой телевизионный сигнал для использования в подобных способах. Соответственно настоящее изобретение распространяется на цифровой телевизионный сигнал, содержащий по меньшей мере один транспортный поток, транспортирующий по меньшей мере одну таблицу группы сервисов, содержащую информацию, касающуюся сервисов, предоставляемых в некоторой коммерческой группе сервисов, причем этот цифровой телевизионный сигнал включает в себя по меньшей мере одну таблицу, содержащую перечень идентифицирующих группы сервисов значений для упомянутой по меньшей мере одной таблицы группы сервисов вместе с указанием на упомянутый по меньшей мере один транспортный поток, транспортирующий эту таблицу.

Настоящее изобретение, кроме того, распространяется на устройство для передачи цифровой информации в цифровой коммуникационной сети, включающей в себя по меньшей мере один пакетный транспортный поток, транспортирующий по меньшей мере одну касающуюся группы сервисов таблицу, содержащую информацию, касающуюся некоторой коммерческой группы сервисов, причем упомянутое устройство содержит средство, такое как передатчик, для передачи по меньшей мере одной другой таблицы, содержащей перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с информацией, идентифицирующей по меньшей мере один транспортный поток, так чтобы было возможным соотнести по меньшей мере одну из касающихся групп сервисов таблиц с соответствующим по меньшей мере одним транспортным потоком.

Настоящее изобретение распространяется также на устройство для обработки цифровой информации, принимаемой через цифровую коммуникационную сеть, содержащее средство, такое как декодер, для загрузки из транспортного потока по меньшей мере одной таблицы, содержащей перечень идентифицирующих группы сервисов значений, ассоциированных с по меньшей мере одной таблицей группы сервисов, причем каждое идентифицирующее группу сервисов значение соотнесено с соответствующим транспортным потоком, транспортирующим упомянутую таблицу группы сервисов, и средство, такое как упомянутый декодер, для использования этой информации для загрузки по меньшей мере одной таблицы группы сервисов, транспортируемой в по меньшей мере одном транспортном потоке.

Настоящее изобретение, кроме того, распространяется на устройство для передачи цифровой информации в цифровой коммуникационной сети, включающей в себя по меньшей мере один пакетный транспортный поток, транспортирующий по меньшей мере одну особую таблицу, идентифицированную некоторым фиксированным значением идентификатора пакета и некоторым фиксированным значением идентификатора таблицы, и имеющую произвольное расширение таблицы, причем упомянутое устройство содержит средство, такое как передатчик, для передачи по меньшей мере одной другой таблицы, содержащей перечень значений расширений таблицы упомянутой по меньшей мере одной особой таблицы, ассоциированных с информацией, идентифицирующей по меньшей мере один транспортный поток, транспортирующий упомянутую по меньшей мере одну особую таблицу.

Настоящее изобретение в своих различных аспектах является особенно применимым в системе цифрового телевидения, и, в частности (но не исключительно), в системе цифрового телевидения, соответствующей стандартам MPEG-2 и DVB.

Особенности, раскрытые выше при описании аспектов настоящего изобретения, касающихся способа, могут быть также применены к аспектам, касающимся устройства, и наоборот.

В контексте настоящего описания термин "цифровая коммуникационная сеть" включает в себя любые сетевые системы для трансляции или вещания, например, главным образом аудиовизуальных или мультимедийных цифровых данных. Хотя настоящее изобретение является особенно применимым в системе цифрового телевизионного вещания, оно может в равной степени быть использовано в выделенных сетях передачи данных для мультимедийных Internet-приложений, в сетях передачи, являющихся комбинацией вещательных и выделенных сетей и т.п.

В контексте настоящего описания термин "система цифрового телевидения" охватывает, например, любую спутниковую, наземную, кабельную или иную систему.

Используемый в этом тексте термин "приемник-декодер" или "декодер" может обозначать приемник для приема как закодированных, так и незакодированных сигналов, например телевизионных и/или радиосигналов, которые могут передаваться путем вещания или другими способами. Этот термин может также обозначать декодер для декодирования принимаемых сигналов. Примерами исполнения подобных приемников-декодеров могут служить декодер, совмещенный с приемником для декодирования принимаемых сигналов, например в приставке к телевизору (set-top box), декодер, функционирующий в сочетании с физически отдельным приемником, декодер, снабженный дополнительными функциями, такими как Web-браузер, или декодер, совмещенный с другими устройствами, такими как видеомагнитофон или телевизор.

Термин "MPEG" обозначает стандарты передачи данных, разработанные Экспертной группой по кинематографии Международной организации стандартизации (ISO) и, в частности, но не исключительно, стандарт MPEG-2, разработанный для приложений цифрового телевидения и описанный в документах Международной организации стандартизации ISO 13818-1, ISO 13818-2, ISO 13818-3 и ISO 13818-4. В контексте настоящего описания данный термин включает в себя все варианты, разновидности и усовершенствования форматов MPEG, которые могут применяться в области цифровой передачи данных.

Аналогичным образом упоминаемые "стандарты DVB" или "стандарты, предложенные группой DVB" относятся к проектам стандартов, подготовленным экспертной группой по цифровому телевидению (DVB), и впоследствии принятым Европейским институтом по телекоммуникационным стандартам, и, в частности, к проекту стандарта ETS 300 468, относящемуся к информации, касающейся сервисов, а также ко всем их версиям, модификациям или развитиям.

Ниже будет описан исключительно в виде иллюстративного примера предпочтительный вариант осуществления настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 - общая архитектура системы цифрового телевидения в соответствии с данным вариантом осуществления настоящего изобретения;

фиг.2 - архитектура системы условного доступа, представленной на фиг.1;

фиг.3 - структура данных в транспортных пакетах и таблицах в вещаемом транспортном потоке;

фиг.4 - структура Таблицы Группы Сервисов, транспортируемой в вещаемом транспортном потоке, представленном на фиг.3;

фиг.5 - структура Таблицы Сетевой Информации, транспортируемой в вещаемом транспортном потоке, представленном на фиг.3; и

фиг.6 - структура Таблицы Описания Сервисов, транспортируемой в вещаемом транспортном потоке, представленном на фиг.3.

Схематически система 1 цифрового телевизионного вещания и приема показана на фиг.1. Изобретение включает в себя главным образом стандартную систему 2 цифрового телевидения, в которой для передачи сжатых цифровых сигналов используется стандарт MPEG-2. Более подробно MPEG-2-компрессор 3 в центре вещания принимает поток цифровых сигналов (например, поток аудио- или видеосигналов). Компрессор 3 подключен к мультиплексору и скремблеру 4 линией связи 5. Мультиплексор 4 принимает несколько дополнительных входных сигналов, компонует один или несколько транспортных потоков и передает сжатые цифровые сигналы в передатчик 6 центра вещания по линии связи 7, тип которой естественно может быть самым разным, включая телекоммуникационные каналы связи.

Передатчик 6 передает электромагнитные сигналы по каналу связи 8 "Земля-спутник" на спутниковый транспондер 9, где выполняется их обработка электронными средствами и вещание по виртуальному каналу связи 10 "спутник-Земля" на наземный приемник 11, обычно имеющий форму тарелки, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им. Сигналы, принимаемые приемником 11, передаются на совмещенный приемник-декодер 12, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им, и подключенный к телевизору 13 конечного пользователя. Приемник-декодер 12 декодирует сжатый MPEG-2-сигнал в телевизионный сигнал для телевизора 13.

Система 20 условного доступа соединена с мультиплексором 4 и приемником-декодером 12 и размещена частично в центре вещания, а частично в приемнике-декодере. Она обеспечивает конечному пользователю возможность получения доступа к цифровым вещательным телепередачам одного или нескольких провайдеров вещания. В приемник-декодер 12 может быть установлена смарт-карта, способная дешифрировать сообщения, относящиеся к коммерческим предложениям (т.е. одной или нескольким телевизионным программам, продаваемым провайдером вещания). Используя приемник-декодер 12 и смарт-карту, конечный пользователь может покупать события (передачи) либо в режиме подписки либо в режиме оплаты за каждый отдельный просмотр.

В состав системы может входить интерактивная система 17, также подключенная к мультиплексору 4 и приемнику-декодеру 12 и также размещенная частично в центре вещания и частично в приемнике-декодере, позволяющая конечному пользователю взаимодействовать с различными приложениями через модемный обратный канал 16.

Система условного доступа

Как показано на фиг.2, система 20 условного доступа включает в себя систему 21 санкционирования подписчиков, SAS (Subscriber Authorization System). SAS 21 подключена к одной или нескольким системам 22 управления подписчиками, SMS (Subscriber Management System) 22, по одной SMS для каждого провайдера вещания, посредством TCP/IP-канала 23 (хотя в альтернативном варианте могут использоваться и другие типы линий связи). В альтернативном варианте одну SMS могут совместно использовать два провайдера вещания или один провайдер может использовать две системы SMS и т.п.

Первые устройства шифрования в виде шифрующих блоков 24, использующих "материнские" смарт-карты 25, подключены к SAS посредством канала связи 26. Вторые устройства шифрования также в форме шифрующих блоков 27, использующих материнские смарт-карты 28, подключены к мультиплексору 4 посредством канала связи 29. В приемник-декодер 12 устанавливается "дочерняя" смарт-карта 30. Он подключен непосредственно к SAS 21 с помощью коммуникационных серверов 31 по модемному обратному каналу 16. SAS наряду с другими сигналами по запросу передает в дочернюю карту подписные права.

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

Первый и второй шифрующие блоки 24 и 27 содержат шасси, электронную VME-плату с программным обеспечением, записанным в ЭСППЗУ, до 20 электронных плат и одну смарт-карту 25 и 28 соответственно, для каждой электронной платы, одну карту 28 для шифрования сообщений ЕСМ и одну карту 25 для шифрования сообщений EMM.

Функционирование системы 20 условного доступа в системе цифрового телевидения будет более подробно описано ниже со ссылками на различные компоненты системы 2 и системы 20 условного доступа.

Мультиплексор и скремблер

Обратимся к фиг.1 и 2: в центре вещания цифровой видеосигнал сначала сжимают (или уменьшают скорость передачи) с помощью MPEG-2-компрессора 3. Сжатый сигнал затем передают в мультиплексор и скремблер 4 по каналу связи 5, для того чтобы мультиплексировать его с другими данными, такими как другие сжатые данные.

Скремблер формирует управляющее слово, используемое в процессе скремблирования и включаемое в MPEG-2-поток данных в мультиплексоре. Управляющее слово формируется внутри системы и позволяет совмещенному приемнику-декодеру 12 конечного пользователя дескремблировать программу.

В MPEG-2-поток данных 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 - Pay Per View). В режиме подписки конечный пользователь подписывается на одно или несколько коммерческих предложений или групп ("букетов"), получая таким образом права на просмотр любого канала из этих групп каналов. В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения из одной группы каналов можно выбрать до 960 коммерческих предложений.

В PPV-режиме конечному пользователю предоставляется возможность покупать передачи по желанию. Это может обеспечиваться либо путем осуществляемого заранее предварительного заказа передачи ("режим предварительного заказа") либо путем приобретения программы сразу после начала вещания ("импульсный режим"). В предпочтительном варианте осуществления настоящего изобретения все пользователи являются подписчиками (абонентами) независимо от режима просмотра - подписка или PPV-режим, но естественно PPV-зрителям не обязательно нужно быть подписчиками.

Сообщения управления правами (ЕСМ)

Как управляющее слово, так и критерии доступа используются для формирования сообщения управления правами (ЕСМ). ЕСМ - это сообщение, передаваемое вместе со скремблированной программой; оно содержит управляющее слово (которое позволяет дескремблировать программу) и критерии доступа к вещаемой программе. Критерии доступа и управляющее слово передаются во второй шифрующий блок 27 по каналу связи 29. В этом блоке сообщение ЕСМ формируется, шифруется и передается в мультиплексор и скремблер 4. На протяжении вещательной передачи управляющее слово обычно изменяется через каждые несколько секунд и потому сообщения ЕСМ также передаются периодически, чтобы дать возможность дешифровать изменившееся управляющее слово. В целях резервирования каждое сообщение ЕСМ обычно включает в себя два управляющих слова: текущее управляющее слово и следующее управляющее слово.

Каждый сервис, вещаемый оператором вещания в потоке данных, включает в себя несколько отдельных компонент; например, телевизионная программа включает в себя компоненту видеоданных, компоненту аудиоданных, компоненту субтитров и т.д. Каждая из этих компонент сервиса для последующей передачи на транспондер 9 скремблируется и шифруется отдельно. Для каждой скремблированной компоненты сервиса требуется отдельное ЕСМ. В альтернативном варианте для всех скремблированных компонент сервиса может использоваться одно ЕСМ. В том случае, когда доступ к одной и той же передаваемой программе контролируется несколькими системами условного доступа, также формируются несколько ЕСМ.

Трансляция программ

Мультиплексор 4 принимает электрические сигналы, содержащие зашифрованные EMM - из SAS 21, зашифрованные ЕСМ - из второго шифрующего блока 27 и сжатые программы - от компрессора 3. Мультиплексор 4 скремблирует программы и передает скремблированные программы, зашифрованные EMM и зашифрованные ЕСМ в виде электрических сигналов на передатчик 6 центра вещания по каналу связи 7. Передатчик 6 передает электромагнитные сигналы на спутниковый транспондер 9 через канал 8 "Земля-спутник".

Прием программ

Спутниковый транспондер 9 принимает и обрабатывает электромагнитные сигналы, передаваемые передатчиком 6, и передает эти сигналы на наземный приемник 11, обычно имеющий форму тарелки, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им, по каналу связи 10 "спутник - Земля". Сигналы, принимаемые приемником 11, передаются в совмещенный приемник-декодер 12, принадлежащий конечному пользователю или арендуемый им, и подключенный к телевизору 13 конечного пользователя. Приемник-декодер 12 демультиплексирует сигналы с целью получения скремблированных программ с зашифрованными EMM и ЕСМ.

Если программа нескремблированная, т.е. с MPEG-2-потоком данных ЕСМ не передается, приемник-декодер 12 выполняет декомпрессию данных и преобразует сигнал в видеосигнал для передачи его в телевизор 13.

Если программа скремблированная, приемник-декодер 12 извлекает из MPEG-2-потока данных соответствующее ЕСМ и передает его в "дочернюю" смарт-карту 30 конечного пользователя. Она устанавливается в гнездо в корпусе приемника-декодера 12. Дочерняя смарт-карта 30 проверяет, имеет ли этот конечный пользователь права на дешифрирование данного ЕСМ и на доступ к данной программе. Если нет, то в приемник-декодер 12 передается отказ, указывающий, что программа не может быть дескремблирована. Если конечный пользователь такие права имеет, ЕСМ дешифрируется и извлекается управляющее слово. Приемник-декодер 12 может затем, используя это управляющее слово, дескремблировать программу. После этого выполняется декомпрессия MPEG-2-потока данных и его преобразование в видеосигнал для дальнейшей передачи в телевизор 13.

Сообщения управления предоставлением прав (EMM)

EMM (также называемые сообщениями условного доступа) - это сообщение, предназначенное для индивидуального конечного пользователя (подписчика) или группы конечных пользователей. Каждая группа может состоять из некоторого определенного количества конечных пользователей. Такая организация в виде группы имеет целью оптимизировать использование полосы пропускания; то есть, обращаясь к одной группе, можно обеспечить доступ к большому количеству конечных пользователей.

Возможны различные специальные типы сообщений EMM. Индивидуальные EMM предназначены для индивидуальных подписчиков и обычно используются при предоставлении PPV-услуг; они содержат идентификатор группы подписчиков и местоположение данного подписчика в этой группе.

Сообщения EMM групповой подписки предназначены для групп подписчиков из, положим, 256 индивидуальных пользователей, и используются обычно для управления некоторыми услугами по подписке. Такое EMM содержит идентификатор группы и битовый массив группы подписчиков.

Аудиторные EMM предназначены для целых аудиторий и могут, например, использоваться отдельным оператором для предоставления некоторых бесплатных услуг. "Аудитория" - это все множество подписчиков, имеющих смарт-карты с одинаковым идентификатором системы условного допуска (СА ID). И, наконец, "уникальное" EMM адресовано для уникального идентификатора конкретной смарт-карты.

Система управления подписчиками (SMS)

Система 22 управления подписчиками (SMS) включает в себя базу данных 32, которая обрабатывает помимо прочего все файлы конечных пользователей, коммерческие предложения, подписки, подробные сведения об оплате в PPV-режиме и данные, касающиеся потребления услуг конечным пользователем и его прав. SMS может быть физически удалена от SAS.

Каждая SMS 22 передает в SAS 21 по соответствующему каналу связи 23 сообщения, которые предполагают изменение существующих или создание новых EMM, подлежащих передаче конечному пользователю.

SMS 22 также передает в SAS 21 сообщения, которые не предполагают каких-либо изменений в существующих EMM или создание новых, но предполагают только изменение статуса конечного пользователя (о