CN1169071A

CN1169071A - 计费设备、通信装置和通信系统

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Publication number: CN1169071A
Application number: CN97109964A
Authority: CN
Inventors: 岩村惠市
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1997-12-31
Anticipated expiration: 2017-02-27
Also published as: EP0802474A2; US6144946A; AU730878B2; JPH09231276A; AU1495597A; EP0802474A3; CN1140088C

Abstract

计费装置与供用户使用信息提供者的所供信息的终端相配合，包括输入与所供信息内容有关的第一数据PIDi和PIDj的输入装置；输入与在终端使用所供信息时与硬件的使用有关的第二数据TIDi和TIDj的输入装置；输入代表钱数信息PPC的第三数据的输入装置；和通过第一，第二和第三数据中至少一个来识别允许或禁止在该终端使用该信息的检测单元，并输出识别结果至设备外部的。由此，限制了终端的非法使用。

Description

计费设备、通信装置、和通信系统

本发明涉及适用于多媒体网络或类似系统的计费设备、通信装置和通信系统。在该系统中传输诸如运动图像信息、静止图像信息、声音信息、计算机信息、计算机程序及类似信息。

近年来，随着光纤网在干线通信网中的应用，以及随着有线电视系统的普及、卫星通信的实用化、局域网的普及、及类似领域的应用，一个被称为信息服务的工业正在兴起，信息提供者通过这种通信网络给用户提供多种信息，收取相应于信息内容和数量的费用。在这种服务中，对使用所供信息的用户收取适当的费用是很重要的。

然而，实际上，信息保护还不完善，非法使用程序或图像(包括声音)信息已成为一个问题。迄今，为防止非法使用，已采取了一些方法，诸如添加防复制功能、计算机添加硬件产品号、或采用类似方法，为软件自身分配与硬件产品号一致的软件序列号、在运行程序时，将两个产品号进行比较，如此等等。然而，防复制功能在备份文件时或其它类似场合会引起不便，产品号码的校核对机器号码的管理或销售也很麻烦，所以这些均不可行。

鉴于以上问题，Ryoich Mori提出一个概念，称作“超级分配系统(super distribution)”，意欲保护软件合法持有者(下文中指信息提供者)的权益，且已经公开，见日本专利申请号60-77218，60-191322，64-68835，2-44447，4-64129等等。图19表示在日本专利申请公开号4-64129中公开的＂超级分配系统＂原理图解。信息提供者P中，通过检测单元判定允许或禁止使用软件PPi(或PPj)。该软件是由信息提供者自已编成以供使用的，该判断是以软件特有的数据PIDi(或PIDj)和各用户终端的USERID的状况为基础。该软件能被使用时，所供信息的使用过程将记录在一个SH单元中，信息提供者P基于此过程索取所供信息的使用费用或类似费用。SSU表示含有上述原理的软件服务单元。

然而，在＂超级分配系统＂中存在有下列问题：

(1)在＂超级分配系统＂中，信息提供者是否允许用户使用，由用户的特殊资料、例如由USERID来判定。因此，为实行＂超级分配系统＂，最少需要有能存储用户特殊资料的装置。在该系统中用户必须提前向信息提供者提出使用申请，拿到自己的USERID或类似的许可，且作为用户的特有资料而注册。用户申请过程或许多不同的用户特有资料如USERID的管理过程则非常麻烦。

(2)为防止非法使用信息或允许信息提供者掌握他自己提供的信息的使用情况，＂超级分配系统＂有使用软件过程记录存储装置，以实现＂超级分配系统＂，信息提供者需要基于此过程执行一个让使用者付费或类似要求。在＂超级分配系统＂中，由于信息不出售而只租用，必需有使用记录。对于这一系统，用户的隐私权如使用何种信息无法受到保护。

(3)虽然＂超级分配系统＂是准确掌握所供信息使用情况的装置和系统，即用于正确地控制使用收费的装置和系统，但费用偿付的装置和系统不包括在内。因此，在＂超级分配系统＂中，信息提供者知道所供信息的使用情况后，必须通过其它的方法去索取和收集费用。

(4)在＂超级分配系统＂中，根据软件特有资料对所供信息的使用情况，信息提供者可以进行计费。“超级分配系统”最初的发展是针对所供信息是如计算机程序等小容量信息时，尽管其容量小，但其使用还是有价值的，这时超级分配系统还能胜任。然而，当诸如将实时的运动图形或类似的大容量信息作为一个主要对象以类似于使用收费的方式在近来的多媒体中被处理时，用于传输的费用也占很大的比重。然而，＂超级分配系统＂并不考虑网络中线路的使用收费或一个CPU或一个多媒体终端的使用收费。因此，一个系统应该不仅能为信息提供者计费，也能为诸如有关多媒体网络中传输线路提供者，终端提供者等实行计费。

(5)在＂超级分配系统＂中，考虑到影响线路和终端站负荷的不同因素存在，能使终端正常工作的系统尚未确立。

本发明是考虑到上述问题(1)-(5)而作出的，其目的是为解决上述一或多个问题。

在上述目的指引下，根据本发明的实施方案，将提供一台与终端站相配合的计费器，该终端站用于为用户使用来自信息提供者的信息，该计费器包括：

第一输入装置，用于输入与所供信息内容相关的第一数据；

第二输入装置，用于输入在终端使用所供信息时与硬件的使用相关的第二数据；

第三输入装置，用于输入指示钱数信息的第三数据；和

由第一数据，第二数据和第三数据中的至少一个数据识别许可或禁止在该终端使用该信息的识别装置；

其中，识别装置输出一个有关许可或禁止使用的识别结果到设备的外部。

根据本发明的另一实施方案，还提供一个通信装置，用于用户使用所供信息，包括：

第一输入装置，用于输入与所供信息内容相关的第一数据；

第二输入装置，用于在终端使用所供信息时与硬件的使用相关的第二数据；

第三输入装置，用于输入指示钱数信息的第三数据；和

由第一数据，第二数据和第三数据中的至少一个数据来识别许可或禁止在该装置上使用该信息的识别装置。

根据本发明的另外一种实施方案，也提供一种通信系统，包括：

一个让信息提供者提供信息的通信装置，和

一个让用户使用该信息的通信装置；

其中，该信息提供者的通信装置和用户的通信装置被接于一个公用网络上；

用户的通信装置包括：

第一输入装置，用于输入与所供信息内容相关的第一数据；

第三输入装置，用于输入指示钱款信息的第三数据；和

参照附图通过以下详细的介绍和附加权利要求书，本发明上述的及其它的目的和特征将变得更加清楚、

图1所示为本发明第一实施方案的框图。

图2所示为本发明第二实施方案的框图。

图3所示为本发明第三实施方案的框图。

图4所示为图3所示第三实施方案的网络的框图。

图5所示为本发明第四实施方案的框图。

图6所示为图5所示第四实施方案的网络的框图。

图7所示为本发明第五实施方案的框图。

图8所示为本发明第六实施方案的框图。

图9所示为图8所示第六实施方案的网络的框图。

图10所示为本发明第9-14实施方案的网络的框图。

图11所示为本发明第九实施方案的框图。

图12说明分级编码的框图。

图13所示为本发明第十实施方案的框图。

图14说明MPEG编码的框图。

图15所示为本发明第十一实施方案的框图。

图16所示为本发明第十二实施方案的框图。

图17所示为本发明第十三实施方案的网络的框图。

图18所示为本发明第十四实施方案的框图。

图19所示为传统＂超级分配系统＂的框图。

下面将参照附图仅举几例介绍本发明的一些实施方案。

现参照图1介绍本发明的第一个实施方案。

在图1中，P表示信息提供者，标号10表示用户终端，用户使用该终端，通过网络接收由信息提供者P提供的信息，PP(PPi，PPj)表示信息提供者P为用户提供的多种信息，PID(PIDi，PIDj) 表示信息特有数据，该数据属所供信息PP所特有，例如表示费用或类似信息，PPC表示将要传给用户终端10的钱数信息，在下文将用现金或卡作为钱数信息。

在用户终端10中，标号11表示一计费单元，对用户执行计费，12表示信息处理单元，依据从计费单元11传来的OK或NG信号，处理提供的信息PP，并将图像信号、声音信号及类似信号传送给用户。

在计费单元11中，标号13表示一个接收钱数信息PPC的接收器，14表示一个检测单元。该检测单元，依据信息专有数据PID和收到的钱数信息PPC，决定是否允许用户使用所供信息PP；15表示显示单元，显示必要的信息。

现在介绍操作：

信息提供者P提供包括信息特有数据PID的所供信息PP作为繁重的信息。用户终端10以这种方式组成，使当所供信息被调用时，信息PP一定经由计费单元11来传送。计费单元11有钱款信息PPC的接收器13。当所供信息PP的使用请求生成时，关于允许或拒绝使用的检测单元14依据至少部分PID和PPC信息辨别使用所供信息PP的可能性。例如：辨别显示在PID处的使用收费是否在钱款信息PPC内来考虑允许或禁止使用。不论使用是允许OK或禁止NG，都通知给信息处理单元12。如果为OK，信息处理单元运行一处理，使所供信息PP能被使用。此时，关于PID或PPC的信息(如：所供信息PP的使用收费，PPC余额，或类似的)将显示在显示单元15。由检测单元14作出的允许使用或禁止使用的判断结果也可以显示在该显示单元15。

该实施方案中作为钱款信息的PPC，可以使用现款、或类似电话卡一样的预付卡。存储在软盘上的电子信息、IC卡、PCMCIA或类似的等价物，也能被使用。

在该实施方案中，允许或禁止使用所供信息PP是根据钱款信息PPC来判定，PPC不能代替每个用户特有信息USERID储存于用户方，因此，用户不需要申请用户特有信息，因为用户只有相当于现金的钱款信息PPC，即仅为所用的信息付费，这是自然的、便利的。结果，不再需要掌管许多用户的特有资料，解决了(1)中出现的问题。

在该实施方案中，由于用户无用户特有资料，用户使用何种资料的隐私泄露给了信息提供者。信息提供者P的权力似乎没有被保护，但是只要支付与所供信息被使用的频度相对应的费用，对于提供者P来说已足够了。提供者P不必知道用户的隐私，即何用户使用何种信息的隐私。

在该实施方案中，虽然没有用来表明关于具有何种USERID的用户使用了何种信息的使用过程存储装置，但是采用了可表明所供信息使用次数的频度存储方式，或者可以提供使用通知装置，告之可供信息目前正在被使用这个事实。图1中，使用频度信息沿图中虚线所示路径被通知给信息提供者P。具体的使用频度存储装置或使用通知装置将在下文第二实施方案至第六实施方案中详加介绍。因此，采用上述方法也解决了前述的(2)中相应于用户隐私保护的问题。

在该实施方案中，由于PPC是等同于钱数的信息，使用PPC本身等同于支付费用。因而也解决了上面(3)中提到的问题。与(2)中问题一起，同时出现的具体的PPC获得方法、收集方法和具体的费用分配方法将在第二至第六实施方案介绍。

此外，(4)中的问题可以通过这样一种方法来解决，除PID外，再由传输线路提供者、终端提供者、及其他关心传输线路或终端的使用情况的提供者在所供信息上附加称为TID的数据。TID也可被包括在PID中。解决(4)中有关TID的方法的一个特殊例子将在第九及以后的实施方案中介绍。

图2所示为第二实施方案，PPC代表现款的情况。在该情况下，PPC接受器13是一个硬币或账单入口。用户首先向PPC接受器13中投入预定的钱款。当钱数超过PID中显示的收费时，检测单元14允许使用所供信息。计费单元11在显示单元15中显示所供信息PP的使用费用。用户根据所显示的费用向PPC接收器13投入相应的钱，检测单元14依据投入的钱数判定允许或禁止使用所供信息PP。

随着时间推移，费用不断的被修正，这一事实也被显示。也能据此需要投入追加的费用。然而，投入的钱数被存入钱币箱16，被信息提供者P或一些收费机构收集。在此例中，每一所供信息PP的使用频度被记录，并收入计数器17，钱币箱中的收费根据使用频度被分配给各个信息提供者P。当只有一个所供信息PP或类似情况时，不再需要使用频度，计数器17可以省略。

如图3所示为第三实施方案，PPC为预付费卡如为电话卡的情况。

用户将预付费卡插入PPC接受器13，检测单元辨别记在预付费卡上面的钱数是否大于PID中显示的使用费用(钱数也能显示出来)。当大于时，检测单元14允许使用PP。此例中，检测单元14和PPC接受器13以这种方式构建，使PP使用费用随时间延长而不断被修正，且只要在预付卡记录的费用之内，装置可以连续地被使用。当PPC接受器被做成能插入另一张预付卡时，装置也能被使用较长的时间。购买这样一个预付卡，同目前购买电话卡类似，如果预付费卡被许多商店销售，就可在任何地方容易地购到。这样，预付卡制造商成为收费分配器18，信息提供者P通过登记到收费分配器18中并依据所供PP信息的使用频度得到所分配的费用。前述的销售商也被包含在收费分配器18中。

根据使用频度分配费用可由一方法来实现。在此方法中，计费单元11通过使用一个通信装置I/F19，将目前使用的信息通知给费用分配器18。该设备的构造使得仅在计费单元11修正被记录在预付卡上的钱数时使用通知才能生成。同样由通信装置获得所供者信息PP时，通信装置I/F19能被共享。在这种情况下，费用分配器18、信息提供者、和用户等终端设备均被连接在如图4所示的网络中，费用分配器18依据通知为信息提供者P分配费用。

当装置没有通信装置I/F19时，仍有办法根据使用的信息改变预付费卡的种类。在这种情况中，检测单元14运行一个根据信息来检验预付卡类型的过程，判定允许或禁止使用该信息。也可以构建这样一个计费单元11，用于在预付卡上记录所供信息使用记录，并通过费用分配器18收集预付卡，根据使用频度分配费用。这种情况中，为了促进预付卡的收集，可建立这样一个销售类型，使在交换预付卡时，仅使用钱信息的费用就足够，以及不交换预付卡时，除钱信息的收费信息的费用外，也可以加入预付卡本身的费用或类似费用。然而，不能收集的使用记录的费用也能根据可收集的使用记录按一定比例分配。

图5和图6表明PPC是一个易于再写的软盘或者是一种电或/和磁的装置，该装置作为第四种实施方案。在这种情况下，储存在PPC中的钱数信息是由银行或其它的金融机构或其它组织保障的数据，或者是只能由包括销售商的收费分配器18添加的专门数据。用户将PPC插入PPC接受器13.计费单元11从PPC中读出钱数信息。当钱数比显示在PID的费用多时(钱数也能被显示出来)，计费单元11能向PPC索取使用费用时，检测单元14允许使用PP。在这种实施方案中，即使PP的使用费用随着时间延长而不断修正，只要使用费用小于记录在PPC中的费用，装置可以连续地被使用。

在这种情况下，由于钱数信息是电子信息，可由一预定的程序，由费用分配器18、通过通信装置I/F19输入或输出钱数信息。这种情况，不同于第一种和第二种实施方案，因为用户不用直接向费用分配器18支付现金，银行或其它的金融机构(下文，在图5和图6中指收费调节器20)在与用户的契约约束下保证用户支付费用。此外，即使就使用信息的通知而言，用类似于第三种实施方案的方法，通过使用通信装置I/F19通知费用分配器18目前的使用信息，能根据使用频度来分配费用。这种情况下，使用收费也能由电子钱数信息直接送给费用分配器18或信息提供者P。

具体地说，电子钱数信息的输入或输出可通过下面的通信过程实现。然而假设收费单元11具有将在下文介绍的加密和审核处理装置，和将在下文介绍的可靠地管理，由TA或类似标记所示的时间标记的装置。这是因为PPC是一种象软盘或类似容易改写的媒介，可能会通过复制或类似的处理，而不正当地使用钱数信息。为了避免这种情况，可审核钱数信息，当不正当使用，如复制或类似的方法处理钱数信息，可以通过管理时间标记来防止。

图6的每一个终端站中，假设用户设为A，信息提供者设为B，费用分配器设为C，费用调节器设为D，他们中的每一个都秘密掌管一个能被签署的密钥。通信的合伙人知道密钥，能够检查签名(例如，A的密钥假设为sA，共用密钥假设为pA)。现考虑A使用B所供信息Pi的情况，根据假设X由密钥Y处理的结果表示为{X}＾Y来解释每一个过程，用户的每一个过程、密钥及时间标记的管理由一种保证计费单元11的安全性装置或者由每个人的存储器或记录来执行。

首先解释钱数信息获得过程。

(1)A将自己的注册信息iA(如账号，信用卡号，或其它号码)加在输入的a日元钱数数量信息申请中(流通货币单位不限于日元)，通过密钥sA签名，输送输入请求结果给C。

MA＝{A，{A，iA，a，TA}＾sA}

(2)C通过A的共用密钥pA检查MA的签名，通过使用iA查询日元的钱数。如果被接受，C通过C的签名码sC签署钱数a，每个日元或每一个e作为一个基本单位(每100日元，只要是以100日元作为信息计价单位)将下列信息传输给A。不同的时间标记TCi被加入到每一个信息中。

MC＝∑{TA，{C，e，Tci}＾sC}＾pA

(3)A通过pA对每个MC进行解密，经与sC对应的C的共用密钥pC检查签名，如果检查结果正确，A在PPC上记录{C，a，Tci}＾sC.

然而，TA和TCi是时间标记，一个来自同样传输器具有同样时间标记的信息被设置成非法申请。只要它们是不是偶然相符或很少相符的列号或随机号，TA或TCi不限于该时间标记。

现在讲述使用信息的通知过程。

(1)当A要使用Pi时，如果A的PPC中钱数信息大于PIDi显示的使用费用，计费单元11允许使用Pi.

(2)当A完成Pi的使用或正在使用，计费单元11从PPC的钱数信息中减去需要的使用费用。

(3)在该实施方案中，A将下面的使用通知MB送到C。而假设减去的使用费用等于b。

MB＝{A，B，{B，b，TB}＾sA}

(4)C检查这一信息，当该信息正确时，C支付b日元作为分配费用给B。

为了简化该过程，在上述例子中假设C和每一用户之间的加密系统被设置成一种共用密钥加密系统。然而，很显然，如果预先限定该码为共享码，则通用的(秘密的)加密也能被应用。每一个信息的有效期也能据对时间标记上的时间的滞后来确定。在上述说明中，信息中的排列顺序是不受限制的，还有一种情况，由A和B或其它表示的用户的标识或时间标记并不总是必需的。此外，对预付的钱数信息获得过程和使用信息通知过程作为例子被显示。使用电子信息作为钱数信息，而不使用用户的特有信息进行计费的所有结构都被加到了本发明中。

当设备无通信装置I/F19时，用户要求费用分配器18，如商店、或类似部门将输入的钱数信息存储到PPC中。计费单元11记录所供信息的使用记录如将MB记入PPC，当钱数信息被追加并被输入到如销售商或类似卖主的费用分配器18处的PPC中时，用一个补充设备来收集使用记录，以使收费能根据使用频度来分配。因为此种电子钱数信息作为一种特殊资料，只能被上面提到的费用分配器18处理。为了使用PPC，没有通信装置I/F19的用户需要插进费用分配器例如销售商或卖主。因此，使用记录肯定能被收集，费用肯定能被按使用频度分配。

图7所示为第五种实施方案，PPC是一种电子卡如IC卡或PCMCIA的情况。这种情况下，储存在PPC中的钱数信息是由银行、其它金融机构或类似机关保障的数据，或只能通过包括销售商的费用分配器18来添加的特殊数据。用户将PPC插入PPC接受器13，执行预先决定的程序(检查个人识别号或类似的号码)，以使PPC能被启动。当计费单元11从PPC中读出钱数信息，当钱数比显示在PID上的收费数大时(钱数也可被显示)，或计费单元11可以向PPC索取使用费用时，检测单元14允许使用PP。在这种情况下，即使PP的使用费用依据使用时间的延长而更新，只要费用处于记入PPC上的费用之内，装置仍能被连续地使用。

由于在这种实施方案中钱数信息是电子信息，钱数信息的输入和输出也能通过通信装置I/F19由预定的程序进行的与费用分配器18的通信来执行。这种实施方案，不同于第一种和第二种实施方案，因为用户不直接向费用分配器18支付现金，由与用户有协议的银行或其它金融机构(下文、图7中用费用调节器20表示)，保证用户的费用支付。此外，关于使用信息的通知，以类似第三种实施方案中的方法，由通信装置I/F19，将现在使用的信息通知费用分配器18，费用可以按使用频度分配。这种情况下，使用费用可以由电子钱数信息直接送给费用分配器18或信息提供者P。

具体地说，电子钱数信息的输入和输出可以通过下面的通信程序来执行。然而，考虑到通信和处理的安全可靠，如在下文所述，假设用作电子卡的PPC，通过一个保密功能的个人识别号能识别客户，对数据存储器进行存取控制依赖于存取条件，以及通过加密系统进行加密和审核。在这种情况下，假设一个密钥被用于加密过程和审核过程，该密钥被存入一个存储器区域，该区域象上面提及的那样进行存取，存储器区域只能被满足存取条件的一个人(卡片发行人、费用分配器18，或类似人或物)存取。下面的计费操作除卡片发行人或费用分配器外，个人不能更改。

假设用户、信息提供者、费用分配器、和费用调节器(accommodator)作为终端，象上面提及的如图6所示那样通过网络连接。现假定用户是终端A，信息提供者是终端B，费用分配器是终端C，费用调节器是终端D，C享有一个为每一个用户用作加密通信的密钥(例如，A和C间的密钥假设为sA，B和C间的密钥假设为sB)，C秘密地掌管一个仅他自己知道的密钥sC用作签名，与该签名相一致的检查码pC向公众公开。现在考虑A使用B提供的信息Pi的情况。然而，假设一个简明句子X的Y码加密句型表达为{X}＾Y，所有用户的操作在象上面提及的那样具有保密功能的PPC中进行。

现在介绍本实施方案的钱数信息获得过程。

(1)A于相当于a日元的钱数信息输入请求上为D加上自己的注册信息iA(帐号、信用卡号、或其它类似号码)(现金单位不限于日元)，传送输入请求结果给C。

MA＝{A，{A，iA，a，TA}＾sA

(2)C通过与A共享的sA解密MA的加密部分，并要求通过iA为D付a日元。如果该要求被接受，C通过C的签名码sC签署该钱数信息，并传送下列信息到A。

MC＝{TA，{C，a，TC}＾sC}＾sA

(3)A通过pA解密MC，进一步通过与sC相一致的C的共用码pC检查该签名。只有当检查结果正确时，A的PPC增加此a日元的钱数信息。然而，TA和TC是时间标记，来自同一传输器具有同一时间标记的该信息假设为非法请求。并不一定要限制TA和TC为时间标记，只要他们是不会偶然一致或很少一致的系列号或随机号即可。

现在介绍本实施方案的使用信息通知过程。

(1)当A要使用信息Pi时，如果A的PPC中的钱数信息大于显示在PIDi中的使用费用，计费单元11允许使用Pi。

(2)当A完成使用或正在使用Pi，计费单元11从PPC的钱数信息中减去所需的使用费用，并将结果写入PPC中。

(3)在该例中，A传送下列的使用通知给C。然而，假设减去的使用费用等于b。

MB＝{A，B，b，TB}＾sA}

(4)C解密这一信息，当该信息是正确时，C向B支付b日元作为分配费用。

此后，当A和B间的信息也通过加密通信进行传送和接收时，下一个进程可在前面的钱数信息获得过程和使用信息通知过程之间的一个时间上执行。现在假设C也与信息提供者一起共享密钥。

现在介绍该实施方案的信息使用过程。

(1)A为了要求C形成一个同B之间的转换码传送下面的信息给C。

MA’＝{A，B，TA’}

(2)C生成一个转换码CK，并传送下列信息给A。

MC’＝{{TC’，A，CK}＾sB，TA’，B，CK}＾sA

(3)A由sA解密MC’，并传送{TC’，A，CK}＾B给B.

(4)B由sB对收到的信息解密，并传送由转换码CK加密的信息给A。

(5)A由转换码CK对加密信息解密。

为了简化上述例子中的过程，虽然C和每一用户间的加密系统是采用公用加密，但很容易理解公用加密能被以类似前面实施方案的方法使用。每一个信息的有效期可由对时间标记上的时间的滞后来决定。在上述说明中，信息中的排列顺序是不受限制的，还有一种情况，由A和B或其他所示的用户的标识或时间标记并不总是需要。此外，上面提到的钱数信息获得和信息通知过程被作为一个例子说明。不使用用户特殊资料的通过电子信息作为钱数信息来进行计费的所有结构均包含在本发明中。

当设备无通信装置I/F，用户要求一个费用分配器如销售商或类似物向PPC存入钱数信息。计费单元记录在PPC中记入所供信息的使用记录，当钱数信息被增补并在费用分配器如销售商或类似物处被存入PPC时，该补充设备收集使用记录，以使费用能依据使用频度分配。由于此类电子钱数信息是特殊信息，只能由上面提及的费用分配器处理，没有通信装置I/F的用户肯定需要插入象销售商或类似的费用分配器。这样，使用记录一定能被收集，且费用按使用频度分配。

第六种实施方案展示一个计费系统，在该系统内，电子信息以类似第五种实施方案的方法被用作钱数信息，费用分配器将不再需要。下面将参照图8进行介绍。

假设用户、信息提供者、和费用调节器如图10所示通过网络连接。如将在下文中介绍，再假定被用作PPC的电子卡，能通过一个人识别号码来对持有者进行确认而具有保密功能，通过一个存取条件对数据存储器进行存取控制，以及通过一个加密系统进行加密和核准。在此时，假设被用作加密过程及核准过程的密钥被写在如上所述具有存取控制的存储器区域。再假设下列的计费操作除卡的发行人或费用分配器外，其他人不能更改。

如图9所示，设定用户是终端A，信息供者是终端B，费用调节器为终端D，他们中的每一个均隐密地具有可以签署的密钥及一个通信伙伴知道的鉴别签名的公共码(例如，A的密钥设定为sA，公共码设为pA)，现在考虑A使用B提供的信息Pi的情况。然而，假设X码经Y码处理的结果表示为{X}＾Y，并假设用户的所有程序都在如上所述具有保密功能的PPC中运行。

本实施方案的钱数信息的获得过程如下：

(1)A将自己的注册信息iA(帐号，信用卡号或类似号码)加到a日元(货币单元不限于日元)钱数的输入请求上，由密钥sA签署并传送输入请求结果给D。

MA＝{A，{A，iA，a，TA}＾sA}

(2)D通过A的公共码pA检查MA的签名，当iA正确时，A可以支付a日元。D由sD签署钱数信息a，为A送去下面的信息。

MD＝{TA，{D，a，TD}＾sD}＾sA

(3)A通过PA检查MD，并进一步通过与SD一致的公共码PD检查签名，只有检测结果正确时，A的PPC增加a日元的钱数信息。

然而，TA和TD是时间标记，来自同一传送器具有同样时间标记的信息为非法请求。并不需要限制TA和TD为时间记录，只要他们是不会偶然一致、或很少一致的序列号或随机号即可。

现在介绍该实施方案中一个使用信息通知的过程。

(1)当A想要使用信息Pi时，如果A在PPC中的钱数信息大于PIDi中显示的使用费用，计费单元允许使用Pi。

(2)当A完成使用Pi或正在使用时，计费单元从PPC的钱数信息中减去需要的使用费用，并将结果写回PPC中。

(3)这种情况下，A传送下面的使用通知MB给B，假设减去的使用费为b，

MB＝{A，B，{B，b，TB}＾sA}

(4)B检查签名，正确时，B显示A的签名{B，b，TB}＾sA给D，并收取b日元的费用。

随后，当A和B间的信息也被一个加密通信传输和接收时，通过公共码的加密通信也可以通过合伙人的公共码来进行。然而当信息量很大时，通过公共加密的加密通信也可如下进行。此时，假设公用加密装置为每一个用户和信息提供者间共享。然而，在上述过程(1)和(2)中A和B可以对换。

本实施方案的一个信息使用过程如下。

(1)A通过B的公共码pB与B一起对共用密钥CK进行加密，并传送

MA`＝{A，B，CK，TA`}＾pB

(2)B通过SB对接收到的信息进行解密。

(3)B传送由共用密钥CK加密的共用密钥信息给A。

(4)A通过公共码CK对通过共用密钥加密的信息进行解密。

为了简化该过程，在上面的例子中尽管位于D、每个用户和信息提供者之间的加密系统都被设置成公共加密，如上提及的共用密钥加密同样能被很容易地使用，每一信息的有效期也可由对时间标记的时间而滞后来决定。在上述例子中，信息中的排列顺序不受限制，还存在一种情况，通过A和B以及类似的装置所显示的标识和时间标记不总是需要的。此外，预付钱数信息获得过程和使用信息通知过程被作为一个例子说明。通过使用电子信息作为钱数信息而不使用用户特有信息来进行计费的所有过程都包括在本发明中。

现在介绍本发明的第七实施方案。

通过第二种实施方案中表示的使用现金计费系统，可实现一个计费系统以使安装了终端的设施中，信息提供者或费用分配器开展业务，以及很多人通过如同使用一个公用电话、游戏中心，一个咖啡馆或一个图书馆一样的付费方式自由的使用所安装的终端。

通过第三种实施方案中显示的使用预付卡的计费系统，有可能实行一种计费系统以使信息提供者可通过CD-ROM，个人计算机通信或类似的装置广泛地发放所供信息。一个机构例如一个信息的版权协会，可变成一个收费分配器，制作并销售预付卡，用户在商店或类似场所购买预付卡，在家或通过其它终端或类似装置使用所供信息。

通过在第四种实施方案中所示的使用软盘的计费系统，有可能建立一个第三种实施方案中不需要专门接受器的PPC的计费系统(假设用户的终端通常提供软盘接受器)。另外，通过钱数信息的传输及接收，销售商可被省去，以软件方式运行加密及审核过程，可通过现有的网络、很容易地实现该系统。

通过如第五种实施方案中所示的使用电子卡如IC卡，PCMCIA，或类似卡的计费系统可以实现一个更安全地使用前述第四种实施方案的计费系统。

通过第六种实施方案中展示的计费系统，可以实现一个不需要费用分配器的计费系统，也就是说，用户和信息提供者可以经由费用调节器直接交易，该计费方法和计费系统也可以容易地用于电子现金，电子现金中的特定信息可以用类似于钱的方法对待，将来可考虑投入实际应用。

将预付计费装置和计费系统进行组合的各种计费系统均融入了本发明中。

现在介绍该发明的第八种实施方案。

目前有一种已知的计费系统，信息提供者用不同的密钥对许多信息进行加密，并将被加密信息储存在CD-ROM或类似的载体上，CD-ROM作为一种媒体由销售商店廉价地出售，当信息提供者应用户请求告诉用户指定信息的加密钥时，将索取信息的使用补尝费用。然而，根据这一系统，尽管销售该CD-ROM的商店作为中介，可以获得销售利润。仍然存在的问题是使用信息的销售利润没有得到。所以，本发明展示的通过PPC的计费系统，使购买信息代替租用信息，从而解决了上述问题。即在商店购买CD-ROM的同时，用户购买了PPC例如一个预付卡或类似物，当通过与信息提供者的通信(由电话或类似物)得知加密钥时，由预付卡支付指定的费用。以使信息提供者从预付卡售者手中收取使用费用。这样，由销售商形成信息使用费用流通，使销售商可以获得信息使用利润。计费单元可以这样来构建，使PPC上的钱数信息被检查，如果信息的使用是可能的，只有当信息的加密被解密时，费用才能从PPC中减去。此外，假设不使用PPC时PPC可以兑换成现金。这种情况，PPC是由各信息提供者生产，用类似于CD-ROM的方法由商店出售。该实施方案因此不需要费用分配器。

在第三种实施方案中，通过如下构建一个使用信息通知过程，使得使用预付卡的信息通知过程安全进行。然而，每个预付卡的识别号iP和与ID号iP一致的密钥sP已在预付卡中被注册。

在下文中将解释本实施方案的使用信息通知过程。

(1)当A的PPC中钱数信息大于PIDi中显示的使用费用时，检测单元允许使用信息Pi.

(2)当A完成使用Pi或正在使用时，检测单元从PPC的钱数信息中减去需要的使用费用，并将结果写回PPC中。

(3)这种情况下，检测单元传送下面的使用通知给C。假设给B的使用费用为b.

MB＝{iP，{B，b，iP，TB}＾sP}

(4)C解密MB已注册在其中的密钥sP。当该信息正确时，C向B支付b日元作为分配的钱数。

因此，不知道iP和sP的人不能形成该使用通知。

在多媒体网络中，如图10所示，除了信息供者P外，还有与网络本身对应的传输线路提供者21，有高质量终端的终端提供者22，以及类似的装置等。所以，要求用户不仅支付信息的费用，也要支付他们的使用费用。虽然他们可以被不同的计费系统处理。但是，由一种计费系统对他们处理更方便，如果他们以信息使用的基本单位计费，则对他们的处理将更为精确。

一个计费系统，其中对与网络有关的所有提供者在基本信息单位上进行付费将作为本发明的第九实施方案描述如下。

根据第一到第八种实施方案中述及的计费系统，计费基于PID和PPC进行，PID由信息提供者设置，PPC作为钱数信息，所计费用根据使用情况直接或由费用分配器分配给信息提供者。因此，如果诸如传输途径、终端、及类似设施的提供者21和22可以把与PID对应的信息附到所供信息中，一个公平的收费可以用类似的方法分配给包括信息提供者在内的所有提供者。

现参照图11介绍向所有提供者分配费用的实施系统。

在图11中，P代表信息提供者，PPi(或PPj)是由P提供的繁重所供信息，PIDi(或PIDj)信息是对PPi所特有的数据，PPC为钱数信息，14为由类似上文所述的方法决定允许或禁止使用的检测单元。TIDi(或TIDi)表示由传输线路提供者21、终端提供者22以及类似的提供者所设置的与传输线路和终端的使用有关的附加信息。

信息提供者P和/或每一个提供者附加各自的附加信息TID，包括PID到所供信息PP中(也可以放在一起作为一个数据来考虑)。用户终端10被建立成：当使用所供信息PP时，该信息必定通过计费单元11传送。钱数信息PPC的接收器13被提供给计费单元11。当出现对所供信息的使用要求时，检测单元14在至少部分PID，TID和PPC信息基础上检测使用所供信息的可能性。例如，检测显示在PID和TID的总使用费用是否在PPC的钱数信息之内。关于使用是OK或禁止的结果通知到用户的终端10。如果OK，用户终端10可以使用所供信息PP。这种情况下，关于PID、TID和PPC的信息(所供信息PP的使用收费、PPC余额或其它)被显示在显示单元15。检测单元14的检测结果也可将显示在显示单元15上。

钱数PPC信息可以是现金、预付卡中的任何一种、例如电话卡、等同于存在于软盘、IC卡、PCMCIA、或类似物上的钱的电子信息。在本发明中，允许或禁止使用所供信息PP是由钱数PPC信息而不是每个用户所特有的用户USERID决定的，而PPC不存在于用户方。所以，(1)到(3)中的问题能以类似第一到第八种实施方案的方式解决。但是，在图11中，尽管有关通信信息设备I/F的描述为了解释的简化而被省略，但仍然可以附加通信装置I/F，并以类似于其它实施方案的方法与费用分配器或费用调节器通信。

有关问题(4)，TID与PID具有同样的意义。仅提供者不同，用户同样从上述的PPC中支付相应于TID的费用。因此，如果费用分配器(或通过直接通信)根据TID的使用为每个提供者分配费用，费用就能被公平的支付给与网络有关的每一个提供者。这样，问题(4)就得到解决。

作为一具体的例子，把根据所供信息的线路使用时间的收费写入TID，传输线路提供者可以合法地得到根据线路使用时间的收费。通过写入TID的每一种类的收费，诸如使用时间，使用线路，或类似的状况，可以进行更精确的计数。这种情况下，传输线路提供者允许用于连接信息提供者的连接器或类似装置及网络(连接器也包括存在于传输线路中的如Hub或网关)执行附加TID的过程就够了。在CPU或终端使用收费的情况下，同样可把根据使用时间和过程的收费写入TID中，从而CPU或终端能合法地获得收费。

下面将进一步介绍不同情况下收费的具体例子。

在第十实施方案中显示一个与图像压缩有关的计费例子。

在图象信息编码中，存在一种分级编码(hierarchical coding)作为能妥善处理图像处理器的一种编码法，该编码法有不同的分辨率，或者对图像数据库进行有效的补偿。下面将述及分级编码的概况：首先，对粗略地显示整个图像的压缩图像进行编码，然后对按顺序放大的压缩图像的差值信息进行编码。因此，能处理不同分辨率的可伸缩编码能被实现。例如，可运行一个程序，使有少量像素(pixels)的压缩图像被应用，并在显示器上进行高速显示，具有大量像素的详细图像使全部信息被输出打印等。

图12所示一种普通的分级编码资料的原理图。在图12中，图像的头部是一个表示整个图像信息的开始的头(HEADER)，帧1的头表示一个指示帧开始的比特模式(bit pattern)，帧1是分级1的信息，原始图像的压缩最大的图像被编码于其中。帧2的头是表示帧2开始的比特模式，帧2是分级2的信息，作为放大分级1的图像的差值信息。帧n的头是表示帧n开始的比特模式，帧n是分级n的信息，作为放大分级n-1的图像的差值信息。

作为一个典型系统，JPEG分级编码系统(参阅ISO/IEC 10918-1，10918-2，或ITU-TT。81，T。83)或类似系统已为人们所知，此类编码技术常常用于多媒体网络。

在该实施方案中，一种作为TID的分级编码的分辨率将作为一个例子介绍。该分辨率不是信息所特有的资料。即，即使是同样一个信息，经由传输线路传输的信息分级编码的分辨率，依传输线路的信息量，用户监视器的分辨率，数据补偿或类似等的精度不同而不同。现假定TID代表当所供信息被传送时的分级编码的分辨率以及有关收费或者类似情况。例如，即使在同样信息中，以分级1的低分辨率传送时写进TID的费用和以分级n的高分辨率传送时写进TID的费用是不一样的。也可以以这种方式构成，使得在传输中，整个信息以分级n的高分辨率传送，而当解码和显示时，分辨率依据解码器和显示单元的分辨能力而设置分级，此时，对所有分级的收费被显示在TID中，也能按使用的分级进行收费。

该实施方案的收费操作将参照图13介绍。图13中，用户将PPC插入PPC接受器13中，从PPC读取钱数信息，当钱数大于显示在PID和TID的总收费时(钱数也能被显示)，和计费单元11能向PPC索取使用费用时，检测单元14允许使用PP。然而，当所有的分级信息被传送，并以所要求的分辨率被解码时，存在一个输入装置(不显示)，例如一个键盘或类似的用于将指定的分辨率输入给计费单元11的装置。通过此输入装置，TID的收费被区别出来的。另外，也可以以这种方式构成，使得即使通过PP的PID收费、TID收费，以及类似的收费时，根据时间的延长费用不断修正，只要更新的费用位于PPC中记载的费用之内，设备可以被继续使用。同在其它实施方案中所述，PPC可以是现款和预付卡的任何一种，包括纸卡，或电子卡。

当PP的使用经检测单元14允许时，记录在TID中的有关分辨率信息与PP一起被送给一个分级编码处理装置12a。该分级编码处理装置12a运行一个相对应于该分辨率的分级解码程序。即使在PP中包括所有的分级资料及用户或终端指定的解码分辨率的情况下，该指定的分辨率与PP一起被送给分级编码处理装置12a。分级编码处理装置12a进行与指定分辨率相应的分级编码的解码过程。作为分级编码处理装置12a，也可使用JPEG一个有名的分级编码系统处理器。

关于费用的分配，可以使用类似于其它实施方案的方法，为了这一目的，通信装置I/F也可被加在图13所示的终端上。

在很多情况下，分级编码处理装置由传送线路提供者21或类似者而不是信息提供者P开发。因此，传送线路提供者21为信息提供者P提供一个分级编码的编码处理装置及TID。当信息提供者在附加于PP时提供PID及信息，或者，如果由传输线路提供者21提供的连接器或类似装置，将信息提供者P与网络相连接时，当将包括PID的所供信息PP通过连接器息发送至传输线路时，连接器将执行分级编码程序，在这种情况下，仍然能附加于PP(在传输线路中也能提供类似Hub的连接器)。在这种情况下，一个象信息中心的机构，从信息提供者P处收集信息，并一次全部提供信息。该中心可独自的或与传输线路供者21合作，进行分级编码，并且能够设置TID(还有一种情况，该中心也可用作传输线路供者21和费用分配器18)。

关于费用分配，除了有关PID的信息以外，如果用户也通知费用分配器有关TID的信息，则费用分配器足可以根据所通知的TID的使用信息，以类似于其它实施方案里的方法给传输线路提供者分配费用。因此，作为一种分配费用的方法，可以使用其它实施方案里提到的方法。然而，为简化说明起见，只描述了传输线路提供者开发分级编码处理装置的情况。在其它情况下，费用被分配给合法的提供者。

第十一种实施方案展示一个有关图像压缩的收费例子。

MPEG是一个有效地储存和传输运动图像信息的一个编码系统。MPEG系统是建立在高效率地编码运动图像的国际标准上，是一个通过使用数据频率特征和人的视觉特征以及运动图像特有的在时间轴上的冗余度来更高效率编码的系统。MPEG系统包括：MPEG1，传输速率被置为最大1.5Mbps并用于数字存储媒体，MPEG2取消传输速率的上限，计划用作所有的双向数字多媒体设备、数字VTR、ATV、光纤网络或类似的传输设备。然而，由于他们的基本算法几乎一样，现将介绍基础的MPEG1的编码系统的原理和数据结构。

首先介绍MPEG高效编码系统的原理。在该高效加密系统中，通过获取不同帧之间的差值，使时间轴冗余减小，将所得的差值进行DCT及可变长度编码，使空间冗余度减小，因而实现了整体的高效率编码。至于时间轴的冗余度，在运动图像的情况下，应注意的是由于连续帧之间的相关性很高，因而通过目标帧与相应于时间先前的帧和后续的帧之间的差值来编码，冗余度可被减少。因此在MPEG中，如图14所示，除了一个帧内编码图像(I-图像)，该图像是从对一帧图像编码的编码模式所主要获得的图像，也提供了预测编码图像(P-图像)，它是由目标帧与相对于时间先前的帧之间的差值来编码的图像，以及提供了双向预测加密图像(B-图像)，是由目标帧与相对于时间先前的或后续的帧之间差值和目标帧与两个帧的内插帧之间的差值中最小的一个来编码的图象。与这些编码模式相应的帧可根据预先决定的顺序来进行组合。

在MPEG中，一个单元(GOP)由上面提到的一个I-图像，4个P-图像，和10个B-图像组成，建议组成为：一个I-图像位于头部，2个B-图像和一个P-图像重复排列。通过以事先决定的周期排列I-图像，使得一种特殊再生如反向再生或类似再生和一个基于如GOP的单元的部分再生成为可能并预防了错误传播。当一个新物体出现在帧上时，可以通过获取目标帧与相应于时间后续的帧之间的差值，而不是获取目标帧与相应于时间先前帧之间的差值，从而减少了差值。因此，在MPEG中，进行如上所述的双向预测编码，可进行高效压缩。

在MPEG中，实行运动补偿。即：一个块由8像素X8像素组成，一个预测块(宏块)，由4个此类与亮度信息相关的块及2个与色差信息相关的块组成，获取目标宏块与接近的先前或后续帧对应的宏块之间的差值，并寻找有最小差值的宏块，从而检测出一个运动矢量进行数据编码。关于解码，通过使用运动矢量来提取相应于先前或后续帧的宏块的数据，从而通过使用运动补偿来解码编码数据。在上面提及的运动补偿时，相对于时间先前的帧一旦被编码后，该帧再一次被解码，产生的帧将做为先前帧。运动补偿是通过使用在先前帧和将被解码的目标帧中的宏块来进行。在MPEG1中运动补偿虽是在帧之间进行，而在MPEG2中运动补偿是在场之间进行的。上面提及的由运动补偿所获得的差值和运动矢量将通过DCT变换和上面已提及过的Huffman编码再进行更有效的编码。

现描述MPEG系统的数据结构。该数据结构由分级结构组成，包括图像序列层、GOP层、图像层、条块层、宏块层和块层。下面将从较低层按顺序讲述。

首先，块层由(8像素X8像素)每一个亮度数据和色差数据以类似于前述的JPEG方式组成。并对每一个单元进行DCT。宏块层由四块及加上一个宏块的头组成。每块(8像素X8像素)包括如上面提到的与亮度有关的数据和一块与色差有关的数据。在MPEG系统中，宏块做为运动补偿和编码单元，将在下面进行介绍。宏块头包括运动补偿和每个宏块单元量化间隔的每个数据；以及表示每个宏块中是否有6个DCT块(Y0，Y1，Y2，Y3，Cr，CB)的数据。条块层由一至多个宏块和一个条块头组成，这些宏块依图像扫描顺序连续排列。同一条块层中，宏块序列的量化间隔可以为常数。在条块头部，每个条块头含有关于每一个条块层的量化间隔数据。当无特定于每一宏块的量化间隔数据时，条块层上的量化间隔常数。在宏块头部，重设DC分量的差值。图像层在帧单元的基础上，由多个上述的条块层组成，并由包括图像起始码或类似码的头和头后面的一个或多个条块层序列组成。

头包括一个表明图像的编码为模式的代码(编码方式识别码)，和一个表明运动检测精度的代码(关于一个单元是设成一个像素单元还是设成半个像素单元)。GOP层由头，例如群起始码、表示从序列开始所经过的时间的时间码或类似码，及头后面的多个I-帧、B-帧或P-帧组成。图像序列层从序列起始码开始，到序列结束码结束。解码所必须的控制数据，如图像尺寸、占空比以及类似数据和其中图像尺寸和类似的数据是相等的多个GOP被排列在序列起始码和序列结束码之间。MPEG系统含有此类数据结构，一个比特流由上述的标准来说明，此类编码技术常用于多媒体网络。

在本实施方案中下面将介绍通过MPEG的图像信息做为TID的一个例子。图像信息并不是信息所特有的数据。即，即使同一信息，MPEG的编码效率依据传输线路的信息量、显示器的分辨率、或类似的情况不同而不同。因此，假设TID表示当所供信息被传送时、一种关于MPEG图像信息级别、有关的收费以及类似等等。例如，即使同一信息的情况下，对于传输运动图像如传送帧反馈图像，其中P-图像和B-图像的传输量被压缩，与传输全部运动图像，两者记入TID和所需的费用是不同的。也可以这样的构造来构建使得在其传输中，传送所有的图像，而当解码或显示时，根据解码器或显示装置的能力，对指定的图像进行解码。在这种情况下，可能显示TID中所有图像的费用，并根据所使用的图像进行收费就足够。

现参照图15介绍本实施方案的计费操作。在图15中，用户将PPC插入PPC接收器，从PPC中读出钱数信息，当钱数大于PID或TID中显示的费用时(钱数也可被显示)，以及当计费单元11能从PPC索取使用费用时，检测单元14允许使用PP。然而，当所有的图像被传送时，并且对指定的图像进行解码时，有一种装置如一个键盘或类似装置(未显示)用于向计费单元11输入指定的图像信息，有关TID的收费据此而区分。进一步也可以用一种方法，如即使通过PP的PID收费，以及通过TID或类似的收费随时间延长而更新，只要需要的钱数少于写在PPC中的钱数，仪器就可被连续地使用。如在其它实施方案中所述，作为PPC，也可用实际的钱或预付卡或如电子卡或纸。

当检测单元14允许使用PP时，写入TID中的关于图像的数据与PP一起送给MPEG处理单元12b，该MPEG处理单元12b执行与该图像相应的解码程序时。即使在PP中包括所有图像的情况下，且用户或终端指定被解码的图像。该指定信息和PP一起送给MPEG处理单元12b，MPEG处理单元12b根据指定的图像进行解码。该MPEG处理单元12b是一个熟知的处理装置。

至于费用的分配，可以使用类同其它实施方案中使用的装置，为了这一目的，可以加入如图15所示的终端通信装置I/F。

由于MPEG处理单位12b常常由与信息提供者P不同的传输线路提供者21等开发，如果传输线路提供者向信息提供者提供MPEG编码处理单元及TID，并且信息提供者在附加于PP时提供含PID的信息，或者，若信息提供者通过由传输线路提供者提供的连接器或类似装置与网络连接，当含PID的所供信息PP通过连接器被送至传输线路时，连接器运行MPEG编码程序，在这种情况下该信息同样可附加于PP(连接器也可以象hub一样被连在传输线路中)。在一定的机构如信息中心从信息提供者处收集信息并集中提供全部信息的情况下，该中心单独或与传输线路供者合作进行MPEG编码，并可设置TID(还有一种情况，该中心可作为传输线路提供者或费用分配器)。

至于费用的分配，如果用户也通知费用分配器关于TID信息及PID信息，则可用类似于其它实施方案的方式，以使费用分配器根据TID使用通知，为传输线路提供者分配费用。因此，其它实施方案中提到的方法能被使用。尽管，为了叙述方便，该实施方案只叙述了假设传输线路提供者开发MPEG处理单元的情况。在其它情况下，费用也能被分配给合法提供者。

尽管该实施方案以MPEG为例介绍，所有的通过使用在时间基础上的不同而编码的PPC计费方法均包括在该实施方案中。

第十二种实施方案与加密技术收费有关。以防止所供信息被指定用户以外的人使用。

因为多媒体网络处理不同的信息，处理速度和安全性的需求主要因信息的种类而不同。例如，在信息为运动图像时，容量大、要求高实时速度，需要一个高速加密处理。在小容量、非实时信息如呈递一个文件或软件时，需要通过减低加密处理速度来减轻加密处理的负荷。相反，对于容量大、要求高实时速度的运动图像资料，，许多情况下，可以运行低安全性加密程序，例如拢频。至于小容量、非实时资料如文件或软件。大多情况下需要高安全性的、高速加密程序。因此，需要实现一个相应于处理速度和所需安全性的计费。

在该实施方案中，用于这种为处理速度或加密能力收费的情况被表示为TID，并将在下文举例说明。

依照该实施方案的计费操作，将参照图16介绍。在图16中，用户将PPC插入PPC接收器13，从PPC中读出钱数信息，当钱数大于显示在PID或TID的收费(钱数也能被显示)，且计费单元11可向PPC索取费用时，检测单元14允许使用PP。此外，也可以以这种方法构建，即使通过PP的PID或TID或类似的收费，随时间延长被更新，只要所需的费用位于写在PPC中的费用之内时，设备可以被连续使用。如其它实施方案所述，作为PPC，也可以使用现金或纸卡或电子卡的预付卡。

当检测单元14允许使用PP时，关于处理速度和加密能力的信息与PP一起被写入TID，送至加密处理装置12c，加密处理装置12c依相应的处理速度和能力执行解密程序。能如上所述依据不同的处理速度和能力运行加密和解密程序的加密处理装置的构建，可以通过在美国专利申请号08/670,608中详细公开的技术实现，该申请是本申请人的前一个专利申请。

对于费用的分配，可以使用其它实施方案中类似的方式，为了这一目的，图16中所示的终端通信装置I/F可以被加入。

由于加密处理单元常常由不同于信息提供者的传输线路提供者或其它人开发，如果传输线路提供者为信息提供者提供加密处理及TID，且信息供者在附加于PP上时提供信息及PID，或者，如果信息提供者和网络通过传输线路提供者提供的连接器或类似物连接，当包括PID的所供信息PP经由连接器被传送给传输线路时，连接器执行加密过程，在这种情况下，信息也可以附加于PP上(连接器亦可以象hub一样由传输线路提供)。在一定机构如信息中心，从信息提供者处收集信息，并集中提供全部信息的情况下，该中心单独或与传输线路提供者合作进行加密并也能设置TID(也有该中心作为传输线路提供者或费用分配器的情况)。

至于费用的分配，如果用户也通知费用分配器关于TID信息及有关PID信息，用类似于其它实施方案中的方法，费用分配器可以依据TID通知的使用分配费用给传输线路提供者。因此，在上面提到的其它实施方案中的方法也可使用作为费用分配的方法。虽然为了简化说明该实施方案的描述是假设传输线路提供者开发加密处理装置的情况。在其它情况下，费用也能被分配给合法提供者。

在本实施方案中的加密处理装置不受特殊限制，所有的能处理不同的加密运行速度和能力的计费方法均属本发明的范畴。

现解释本发明的第十三种实施方案。

尽管与加密处理速度和能力有关的计费系统，已在第十二种实施方案中做了说明。但如图18所示，在网络中，不仅加密的处理速度和能力不同，加密器的种类亦不同。实现相应于加密器种类的计费是很重要的。

在此种情况下，如果将相应于所用加密器种类的收费写入TID，那么显而易见可通过从PPC收集与之相应的费用，可实现相应不同的加密器的计费。然而，这假设写入TID的所供信息已被加密。用类似于第十二种实施方案的方法，在每一个加密器中按照处理速度和能力可以为TID作精确的设定。在这种情况下，此种设定可通过图17中所示的结构，用类似于第十二种实施方案的方法而较易实现。然而，图16中的加密处理装置是每个终端所具有的加密处理装置。

考虑每一终端可根据信息种类选择一个加密器的情况下的计费，这种可以选择所使用加密器的加密处理装置类似于美国专利申请号08/670,608中公开的技术。因此，用先前的技术所展示的加密处理装置作为图16中的加密处理装置；通过类似于图16的结构可实现选择加密时的收费。在这种情况下，也可以这样一种方法来构建，将所有加密器的种类和它们的费用写进TID中，由TID依照所用加密器并基于写入的信息来进行计费。关于计费的精确设定可由每一加密器来进行。

第十四种实施方案与所供信息图像质量的收费相关。这里图像的质量这里代表分辨率数，或类似的动态范围的级别，如单位时间的帧数，图像像素的数目，图像中每一像素的颜色，每一像素的饱和度、亮度，或类似等，在每一项中，当图像具有较宽的动态范围及精细的层次，图像的质量就高。

在该实施方案中，关于图像质量的每一项，将要作为一个TID的例子，在下文中详解。基于这些项的图像质量并不是信息所特有的数据。即，即使在同一信息中，通过传输线路传送的信息的图像质量因传输线路的传输量，用户显示器的分辨率，数据恢复的精确度或类似等而不同。因此，假定TID表示所供信息被传送时的图像质量，及相应于图像质量的收费或类似情况。例如，即使在同样信息的情况下，传送粗糙像素的信息时与传送精细像素的信息时所需要的费用及写进TID中的收费是不一样的。在传输本身，信息以最高的图像质量传送，当图像被显示时，也可按需要以任意图像质量显示，这种情况下，也可这样构建使TID中显示的所有质量的收费，及依据使用质量进行的计费。

现在将参照图18介绍该实施方案的计费操作。在图19中，用户将PPC插入PPC接收器13，从PPC中读出钱数信息。当钱数比显示在PID或TID中的费用多时(钱数也能被显示)，且计费单元11能向PPC索取使用费时，检测单元14允许使用PP。然而，当全部质量数据被传送，且图象以指定的质量显示时。有一种输入装置，如键盘或类似物(未表明)用作输入指定的质量给计费装置法，关于TID的费用由此来辨别。此外，可这样构建，使得即使按PP的PID、TID或类似的收费随时间延长被更新，只要所需要的费用位于PPC中所记载的费用之内，设备仍可被连续使用。如其它实施方案中所述，作为PPC，可以使用现金/预付卡、或电子卡。

当检测单元14允许使用PP时，写在TID中的关于质量的数据和PP一起被传给图像显示装置12d。图像显示装置12d按照相应该质量的质量，将图像显示在显示器上。即使PP包括全部质量数据，用户或终端又指定了一个显示质量，指定的质量也与PP一起被送给图象显示装置12d。图像显示装置12d以与指定质量相应的质量显示。

关于费用的分配，类似于其它实施方案中的装置可被使用。为了这一目的，图18中所示的终端通信装置I/F也能被加上。

由于图像显示装置，常由终端提供者或类似不同于信息提供者的人改进，如果终端提供者为信息提供者提供图像显示装置及TID，信息提供者在附加于PP上时提供信息及PID，或如果与传输线路提供者合作添加TID至连接器或网络的类似物的功能功能被加入，当包括PID的所供信息PP通过连接器被传送时，连接器可以附加TID(连接器也可象hub一样被加入传输线路)。一定的机构如信息中心，从信息提供者处收集信息并集中提供全部信息的情况下，该中心单独或与终端提供者合作进行分级编码，并能设置TID(也有该中心作为终端提供者或费用分配器的情况)。

至于费用的分配，如果用户通知费用分配器除关于PID信息外还有关于TID的信息，用类似于其它实施方案中的方式，可以按照被通知TID的使用情况为终端提供者分配费用。因此，作为费用分配的方法，可使用其它实施方案中提及的方法，为简化说明，尽管该实施方案的叙述是假定终端提供者开发图像显示装置的情况，以简化说明，在其它情况下，费用被分配给合法提供者。

现在将阐述该发明的第十五种实施方案。

关于线路、终端、图像压缩、加密、图像质量、如此等等的计费系统已在第9至14种实施方案中说明。在本发明中，提出的计费系统也可通过规定TID的形式，使即使是计费系统混合存在的网络，使收费目标被写进TID中或类似。通过规定一个形式，使过程的种类被写进PID或TID或类似信息中，很显然，本计费系统也能处理除前述过程外的各种过程。很容易理解一个高度灵活的计费系统的获得，使除前述的信息提供者以外的与网络有关的不同提供者也都能自由的参加分享。

显而易见，如第十二种实施方案所示的相应于加密处理速度的计费也能根据图像编码的不同处理速度或类似等来设置，而不仅限于加密器的情况。显然，也能对存取控制以及类似的控制的不同安全要求设置安全性能，而并不仅限于加密器的能力。

也可以将TID作为特殊形式的信息，被单独传输和接收，而不是和信息一起传输及接收。当显示在TID中的钱数位于PPC中钱数之内时，所供信息被传送。此后，关于所供信息使用的，有关PID的计费也能被执行，进一步，PID也能作为特殊形式的数据以类似于TID的方法被单独传送和接收。所供信息只有当有关PID和TID的费用位于PPC中钱数之内时才被传输，在这种情况下，传输线路能被有效地使用。

例如，当TID是终端的特有数据时，显而易见，TID不需要通过上述的网络被传送和接收，但是当TID储存单元存在于终端时，以及当已鉴别允许或禁止使用所供信息PP时，如果有关TID的信息被传送给检测单元14，由此，类似的计费程序能被运行。由于TID不是信息特有数据，对于一个TID所特有的部分不限于终端是有效的。

0收费(免费)也包含在收费中。因此，也有所供信息或部分所供信息被免费使用的情况(如分级编码的粗糙像素或类似情况)。

下面将要介绍本发明中使用的加密器。

通用钥(Comon key)加密系统

通用钥加密系统是一加密系统，其中同样的加密钥被传输器和接收器秘密共享[这一系统也被称为密钥加密系统，对称加密系统或常规(idiomatic)加密系统]。通用钥加密系统分为块加密和流(stream)加密器，在块加密中，适当长度的每一字符序列(块)的信息由同一码来加密，在流加密器中，每一字符序列或比特的密钥都不同。块加密，包括一个转换类型的加密。在其中，字符顺序被转换而被加密，还包括一字符变换类型加密，其中一个字符被另一个字符代替，和类似等。在这种情况下，一个转换的相应表格和字符变成为一个加密钥。

公共钥加密系统

公共钥加密系统是一种加密系统，在其中，加密钥和解密钥是不同的，加密钥由公共掌握，解密钥被秘密掌握，(因此，加密钥又被称作公共钥，解密钥又被叫做密钥)，公共钥加密具有在通用钥加密中得不到的下列特征，

(1)由于加密钥和解密钥不同，加密钥可以公开，不需要秘密地分配加密钥，从而密钥容易分配。

(2)由于每个用户的加密钥被公开，可以使用户仅秘密地储存自己的解密钥，使密钥管理容易。

(3)由于接收器确认通信的发送器所传送的句子不是冒充者，且通信句子不变，审核功能可被实现。

加密通信，公共码加密的审核通信和具有审核功能的加密通信，由下列协议实现。现将展示从发送器A到接受器B进行加密通信，审核通信及具有审核功能的加密通信的协议。假设A的密钥为ksA，公共码为kpA，B的密钥为ksB，公共码为kpB。对于通信句子M，使用公共码kp的加密操作表示为E(kp，M)，用秘密的解密钥ks的解密操作表示为D(ks，M)。

加密通信

从A秘密传送通信句子[平句(plane sentence)]M给B的情况中，由下列过程通信。

步骤1：A通过B的公共码kpB加密M，并传送一个已加密的句子C给B。

C＝E(kpB，M)

步骤2：B通过自己的密钥ksB解密C，获得原始句子M。

M＝D(ksB，C)

由于接受器B的公共码对很多非指定人员公开，所有的人都能与B进行秘密通信，而不只限于A。

确认通信

在实行从A到B的通信句子(平句)M的确认通信时，通过下列过程进行。

步骤1。A通过自己的密钥ksA形成一传输句子S，并传送给B。

S＝D(ksA，M)

该传输句子S被称作签名句子，获得签名句子的操作被称为签名。

步骤2。B通过A的公共码kpA重建，并转换传送句子S，得到原始平句M。

M＝E(kpA，S)

如果，确定M是有意义的句子，证明M肯定从A传送而来，由于传送器A的公共码向很多及非指定人士公开，所有的人都能确认A的签名句子，而不只限于B，这种确认也被称为数字签名。

带有签名的加密通信

在进行从A到B的带有通信句子(平句)M签名的秘密通信时，通过下列过程进行。

步骤1：A用自己的密钥ksA为M签名，形成一个签名句子S。

S＝D(ksA，M)

进一步，A通过B的公共码kpB加密S，并传送已加密的句子C给B，

C＝E(kpB，S)

步骤2：B通过自己的密钥ksB解密C，并获得签名句子S

S＝D(ksB，C)

此外，B由A的公共码kpA重建并转换S，获得原始平句M，

M＝E(ksA，C)

如果确定M是有意义的句子，将确认M肯定从A送出。在每一步骤中所执行的功能的命令可以分别反过来。

根据上述的本发明，可以得到能进行适当计费的计费器，通信装置及通信系统。通过使用上述设备，能实现解决上述(1)到(5)所述问题的计费方法和计费系统。

这样，用户在以租借装置廉价使用不同的信息时保护自己的隐私。信息提供者可收取相应于其所供信息使用频度的使用收费而不必管理每一个用户的信息使用。例如，通过引进，包括销售商的费用分配器或费用接收器，一个包括费用支付的高效率的计费系统可以被建立。

此外，有可能建立一种灵活的计费系统，该系统能通过非信息特有的附加数据为信息提供者公平的分配费用外，也能公平地为网络相关的其它提供者分配费用。

除了信息本身，通过附加数据表示它的属性或附加于信息的服务或类似等，可以合理地使用终端和线路。

本发明的很多广泛不同的实施方案可以在不离开本发明思路及范围的基础上被构建。应该明确，本发明不仅限于具体描述的特定的实施方案，而仅限于附加的权力要求。

Claims

1.一种计费装置，与用户用来利用从信息提供者那里来的信息的终端相配合而工作，包括：

第一输入装置，用于输入与所供信息内容相关的第一数据；

第二输入装置，用于输入在所述的终端使用所述的所供信息时与硬件的使用相关第二数据；

第三输入装置，用于输入关于钱数信息的第三数据；和

由所述的第一数据、第二数据及第三数据中的至少一个数据来识别允许或禁止在所述终端使用所述信息的识别装置；

其中，所述识别装置输出一个关于允许或禁止所述使用的识别结果到所述设备的外部。

2.权力要求1的设备，其中所述识别装置从所述第一和/或第二数据计算表示所述信息使用费用的第四数据，并比较所述的第三数据与所述的第四数据。

3.权力要求1的设备，其中所述的设备包括在所述的终端内。

4.权力要求1的设备，其中所述的钱数信息是关于所输入的现金信息。

5.权力要求1的设备，其中所述的钱数信息是写在预付卡中的信息。

6.权力要求1的设备，其中所述的钱数信息是电子信息。

7.权力要求1的设备，其中所述的第三数据是通过与所述终端连接的网络输入的。

8.权力要求1的设备，其中所述的第二数据是表示与所述终端连接的网络的使用费用的数据。

9.权力要求1的设备，其中所述的第二数据是关于所述终端的使用费用的数据。

10.权力要求9的设备，其中所述的所供信息是加密信息，所述的第二数据是关于所述加密的解密处理时间。

11.供用户使用来自信息提供者的信息的通信装置，包括：

第一输入装置，用于输入与所供信息相关的第一数据；

第二输入装置，用于输入在终端使用所述所供信息时与硬件的使用相关的第二数据；

第三输入装置，用于输入表示钱数信息的第三数据。和

由所述的第一数据、第二数据及第三数据中至少一个数据来识别允许或禁止在所述的设备中使用所述信息的识别装置。

12.权力要求11的设备，其中所述的识别装置从所述的第一和/或第二数据计算表示所述信息的使用费用的第四数据，并比较所述的第三数据和第四数据。

13.权力要求12的设备，其中所述的第二数据是关于与所述的通信装置相连接的网络的使用费用的数据，并且所述网络提供者的通信装置和用于传送与所述第二数据相应的钱数信息给所述网络提供者的所述通信装置的费用调节器的通信装置与所述网路连接。

14.权力要求12的设备，其中，所述的第二数据是关于所述通信装置的使用收费的数据，用于所述通信装置提供者的通信装置和用于传送与所述第二数据相对应的钱数信息给所述通信装置提供者的所述通信装置的费用调节器的通信装置与所述通信装置所连接的网路连接。

15.权力要求12的设备，其中，用于所述信息提供者的通信装置和用于传送与所述第一数据相应的钱数信息给所述信息提供者的所述通信装置的费用调节器的通信装置与所述通信装置相连接的网络连接。

16.权力要求15的设备，其中，所述的第二数据是与所述网络的使用费用有关的数据，用于所述网络提供者的通信装置和用于分配钱数信息给所述信息提供者的所述通信装置及所述网络提供者的所述通信装置的费用分配器的通信装置与所述网络相连接，其中钱数信息与所述的第四数据相对应，并由所述费用调节器的所述通信装置预付。

17.权力要求15的设备，其中，所述的第二数据是与所述的通信装置的使用费用有关的数据，用于所述通信装置提供者的通信装置和用于分配钱数信息给所述信息提供者的所述通信装置及所述通信装置提供者的所述通信装置的费用分配器息的通信装置与所述网络相连接，其中钱数信息与所述的第四数据相对应，并由所述费用调节器的所述通信装置预付。

18.一种通信系统，包括：

一个供信息提供者提供信息的通信装置；和

一个供用户使用信息的通信装置，

其中用于所述信息提供者的所述通信装置和用于所述用户的所述通信装置连接于公用网上；和

所述用户使用的所述通信装置包括：

第一输入装置，用于输入与所供信息有关的第一数据；

第二输入装置，用于输入在终端使用所述的所供信息时与硬件的使用相关的第二数据；

第三输入装置，用于输入有关钱数信息的第三数据，和

由所述的第一数据、第二数据和第三数据中至少一个数据，来识别允许或禁止在所述的终端上使用所述信息的识别装置。

19.权力要求18的系统，其中，所述的识别装置从所述第一和/或第二数据计算表示所述信息使用费用的第四数据，并比较所述的第三数据与所述的第四数据。

20.权力要求19的系统，其中所述的第二数据是关于与所述的通信装置相连接的网络的使用费用的数据，并且所述网络提供者的通信装置和用于传送与所述第二数据相应的钱数信息给所述网络提供者的所述通信装置的费用调节器的通信装置与所述网路连接。

21.权力要求19的系统，其中，所述的第二数据是关于所述通信装置的使用收费的数据，用于所述通信装置提供者的通信装置和用于传送与所述第二数据相对应的钱数信息给所述通信装置提供者的所述通信装置的费用调节器的通信装置与所述通信装置所连接的网路连接。

22.权力要求19的系统，其中，用于所述信息提供者的通信装置和用于传送与所述第一数据相应的钱数信息给所述信息提供者的所述通信装置的费用调节器的通信装置与所述通信装置相连接的网络连接。

23.权力要求22的系统，其中，所述的第二数据是与所述网络的使用费用有关的数据，用于所述网络提供者的通信装置和用于分配钱数信息给所述信息提供者的所述通信装置及所述网络提供者的所述通信装置的费用分配器的通信装置与所述网络相连接，其中钱数信息与所述的第四数据相对应，并由所述费用调节器的所述通信装置预付。

24.权力要求22的系统，其中，所述的第二数据是与所述通信装置的使用费用有关的数据，用于所述通信装置提供者的通信装置和用于分配钱数信息给所述信息提供者的所述通信装置及所述通信装置提供者的所述通信装置的费用分配器息的通信装置与所述网络相连接，其中钱数信息与所述的第四数据相对应，并由所述费用调节器的所述通信装置预付。