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Die
Erfindung bezieht sich auf eine digitale Signalempfangsvorrichtung;
sie ist beispielsweise bei einem digitalen Signalübertragungssystem
anwendbar, welches gebührenbelastete
Softwareinformation für
Vertragsbenutzer bereitstellt.
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Bei
einem bereits vorgeschlagenen digitalen Signalübertragungssystem unter Verwendung
von Satelliten oder Kabeln, wie es in 1 veranschaulicht
ist, wird eine Programmquelle PS, die das Eingangssignal für eine digitale
Signalübertragungsvorrichtung
liefert, das heißt
eine Sendestation 1, entsprechend einem MPEG-Verfahren
(das ist ein Verfahren gemäß der Bewegtbild-Codierungs-Expertengruppe)
mittels eines MPEG-Codierers 2 bandkomprimiert codiert
und mittels eines Paketerzeugungsabschnitts 3 erfolgt eine
Konvertierung zu Paketübertragungsdaten.
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Die
paketierten Übertragungsdaten
werden mittels eines Multiplexers 4 einer Multiplexverarbeitung
unterzogen, sodann werden die Übertragungsdaten
durch einen Verschlüsselungs-Verarbeitungsabschnitt 5 zur
Sicherheit verwürfelt
und schließlich werden
Schlüssel
(Chiffrierschlüssel) über die
verwürfelten
Daten viele Male gelegt, so dass die Verwürfelung nicht ohne weiteres
entwürfelt
werden kann. Die verschlüsselten Übertragungsdaten
werden durch einen Vorwärtsfehlerkorrektur-(FEC)-Abschnitt 6 einer
Fehlerkorrektur unterzogen und mittels eines Modulators 7 moduliert.
Die modulierten Daten werden dann über einen digitalen Satelliten 8 direkt
zu einer digitalen Signalempfangsvorrichtung ausgesendet, die im
Haushalt eines Vertragsnutzers installiert ist, das ist ein Terminal 10 (2),
oder sie werden über
den digitalen Satelliten 8 zu einer Signalverteilungsstation 9 (2)
gesendet, die als Kopfende bezeichnet wird. Die zu der Signalverteilungsstation 9 übertragenen
Daten werden über
Kabel zu dem Terminal 10 hin übertragen.
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Wie
in 2 veranschaulicht, werden in dem Terminal 10 dann,
wenn die Übertragungsdaten
direkt über
den Satelliten 8 gesendet werden, die Daten über eine
Antenne 11 empfangen und zu einem Frontendabschnitt 12 übertragen.
Wenn die Übertragungsdaten
von der Signalverteilungsstation 9 über das Kabel übertragen
werden, werden sie direkt in den Frontendabschnitt 12 eingegeben.
Ein Nutzer, der mit der Sendestation 1 einen Vertrag besitzt, greift
mit einem für
den jeweiligen Benutzer autorisierten Schlüssel auf das Terminal 10 hinsichtlich
der direkt von dem Satelliten 8 oder von dem Satelliten 8 über die
Signalverteilungsstation 9 gesendeten Übertragungsdaten zu, so dass
der Benutzer als Vertragsnutzer autorisiert ist und eine Rechnungsverarbeitung
durchgeführt
wird. Gleichzeitig kann sich der Benutzer der gewünschten
Softwareinformation erfreuen.
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Dies
bedeutet, dass die Übertragungsdaten in
dem Terminal 10 durch den Frontendabschnitt 12 verarbeitet
werden, der einen Tuner, einen Demodulator und eine Fehlerkorrektureinrichtung
umfasst, und dass die verarbeiteten Daten einem Datenabhol- bzw. Datenübernahmeabschnitt 13 eingangsseitig zugeführt werden.
In dem Datenübernahmeabschnitt 13 werden
die Multiplexdaten mittels des Demultiplexers 14 einer
Demultiplex-Verarbeitung unterzogen, so dass die Daten in ein Videosignal,
ein Audiosignal und in andere Daten als diese Signale aufgeteilt
werden. In einem Entschlüsselungsabschnitt 15 werden die
Chiffrierschlüssel
entschlüsselt,
während
eine Rechnungsverarbeitung durchgeführt wird. In einem Paket-Trennabschnitt 16 werden
die entschlüsselten Daten
paketmäßig aufgeteilt.
Schließlich
wird die Kompression der Daten durch einen MPEG-Decoder 17 gedehnt
bzw. expandiert, und die Video- und Audiosignale, die einer Digital-Analog-Wandlung
zu analogen Signalen unterzogen werden, werden zum Fernsehen abgegeben.
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Es
sei bemerkt, dass in dem digitalen Signalübertragungssystem in dem Fall,
dass eine gebührenbelastete
Softwareinformation, wie ein Videofilm auf Aufforderung oder ein
Kurzvideofilm auf Aufforderung übertragen
wird, ein digitaler Speicher 18, wie ein Bandaufzeichnungsträger oder
ein Plattenaufzeichnungsträger,
in dem Terminal 10 eingeschlossen oder mit diesem verbunden
sein kann, um der Bequemlichkeit der Benutzer entgegenzukommen und
um einen digitalen Übertragungsweg
effektiv zu nutzen. In einem solchen Fall sind große Mengen
an Softwaredaten in den Speicher 18 heruntergeladen worden,
indem ein nichtbelegtes Zeitband und ein nichtbelegter Übertragungsweg
genutzt werden; wenn der Benutzer die Softwareinformation, die er zur
Hand hat, betrachtet, greift er darauf mit einer Identifizierungskarte
bzw. ID-Karte (beispielsweise einer intelligenten Karte bzw. Smart-Karte 19 zu,
um eine Rechnungsverarbeitung durchzuführen, wobei die Wiedergabebeschränkung aufgehoben
wird bzw. ist.
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Falls
der Benutzer auf eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 20 mittels
der Smart-Karte 19 zugreift, führt die CPU 20 speziell
eine Abfrage bezüglich
der Registrierung an ein Autorisierungszentrum 22 (1) über ein
Modem 21 aus. Das Autorisierungszentrum 22 bestätigt die
Registrierung mittels eines bedingten Zugriffs 23. Falls
die Registrierung bestätigt
ist, führt
das Autorisierungszentrum 22 eine Rechnungsverarbeitung
durch und außerdem eine
Notifizierung der Bestätigung
für die
CPU 20 über
den Modem 21.
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Die
CPU 20 befiehlt die Entschlüsselung des Schlüssels für einen
lokal bedingten Zugriff 24 durch diese Notifikation, und
der lokal bedingte Zugriff 24 entschlüsselt einen Chiffrierschlüssel, der über die
in dem Speicher 18 aufgezeichneten Daten gelegt worden
ist. Damit ist die Wiedergabebeschränkung aufgehoben, und das Paket
der in dem Speicher 18 aufgezeichne ten Daten wird durch
den Paket-Trennabschnitt 16 getrennt. Die Kompression der
paketmäßig getrennten
Daten wird mittels des MPEG-Decoders 17 dekomprimiert (gedehnt),
und die gedehnten Daten werden dann einer Digital-Analog-Wandlung
unterzogen, um zum Fernsehen als Analogsignal und Audiosignal A/V
abgegeben zu werden.
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Falls
indessen beim Sicherheitssystem in einer gegenwärtigen Sendeform Softwareinformation in
den Speicher 18 heruntergeladen ist, wie dies zuvor beschrieben
worden ist, um die Realisierung eines Systems zu versuchen, bei
dem sich der Benutzer dieser Software erfreuen kann, wenn er sie
zu sehen wünscht,
können
sodann folgende Probleme entstehen.
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Bei
dem gegenwärtigen
digitalen Signalübertragungssystem
kann in dem Fall, dass ein Chiffrierschlüssel durch den Entschlüsselungsabschnitt 15 entschlüsselt wird
und dass sodann Softwareinformation in den Speicher 18 heruntergeladen
wird, wie dies durch den Punkt A in 3 veranschaulicht
ist, eine gebührenbelastete
Software in den Speicher 18 durch Entschlüsselung
des Chiffrierschlüssels
ohne Rechnungserstellung nicht heruntergeladen werden, da die Entschlüsselung
eines Chiffrierschlüssels
die Rechnungserstellung ist. Allein dann, wenn die Rechnungserstellungsinformation
freigemacht bzw. freigegeben ist, werden nunmehr sämtliche
Chiffrierschlüssel
der Daten entschlüsselt
und in den Speicher 18 heruntergeladen, woraufhin ein Teil
der Softwareinformation durchgelassen wird, wie sie ist, und vom
Terminal 10 abgegeben wird.
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Außerdem werden
in einem Fall, in welchem der Speicher 18 nicht in das
Terminal 10 einbezogen ist, sondern mit dem Terminal 10 verbunden
ist, und in welchem eine Schalteinrichtung nicht zwischen dem Entschlüsselungsabschnitt 15 und
dem Paket-Trennabschnitt 16 vorgesehen
ist, die entschlüsselten
Daten alle gesendet, falls alle Chiffrierschlüssel entschlüsselt und
in den Speicher 18 heruntergeladen sind. Dabei ist die
Möglichkeit
gegeben, dass die betreffenden Daten am Punkt C gemäß 3 von
anderen Personen als den Vertragsnutzern kostenlos gesehen werden
können.
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Um
diese Probleme zu lösen,
können
Daten in den Speicher 18 heruntergeladen werden, bevor Chiffrierschlüssel entschlüsselt werden,
das heißt nachdem
das Multiplexsignal mittels des Demultiplexers 14 einer
Demultiplexverarbeitung unterzogen ist (Punkt B gemäß 3).
Falls indessen Daten in den Speicher 18 heruntergeladen
werden, nachdem das Multiplexsignal durch den Demultiplexer 14 einer
Demultiplexverarbeitung unterzogen ist, ist das Problem vorhanden,
dass intra-codierte (I)-Bilder nicht herausgezogen und mit variabler
Geschwindigkeit wiedergegeben werden können, da die Daten verschlüsselt bleiben.
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Außerdem werden
in Sendesystemen, in denen Daten verschlüsselt werden bzw. sind, Schlüssel jährlich oder
alle zwei Jahre gewechselt, um Sicherheit zu gewährleisten. Wenn ein Schlüssel gewechselt
wird, nachdem eine Softwareinformation in den Speicher 18 heruntergeladen
ist, taucht daher das Problem auf, dass die Chiffrierschlüssel nicht
entschlüsselt
werden können
und dass daher die heruntergeladene Softwareinformation nicht betrachtet werden
kann.
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In
der veröffentlichten
internationalen Patentanmeldung WO 94/10802 ist ein System zur Multiplexverarbeitung
einer Vielzahl von digitalen Programmdiensten für eine Übertragung zu Empfängern angegeben.
Die digitalen Programmdienste werden individuell verschlüsselt, bevor
sie durch einen Kanalbildner in einem Unterrahmen aus Programmdatenpaketen
gebildet werden. Der Unterrahmen kann optional vor der Multiplexverarbeitung
für eine Übertragung
verschlüsselt
werden. Die digitalen Programmdienste können kompressions-codiert sein.
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In
der veröffentlichten
europäischen
Patentanmeldung
EP
0 506 435 A2 ist ein System zur Satellitenübertragung
angegeben, bei dem Fernsehprogramme unter Verwendung eines Schlüssels verwürfelt werden.
Die verwürfelten
Programme und der Schlüssel
werden zu einem Empfänger
mit bedingtem Zugriff übertragen.
Ein Decoder in dem Empfänger
empfängt
den Schlüssel
und entwürfelt
das Programm. Der Schlüssel
kann für
die Übertragung
verschlüsselt
werden. Die übertragenen
Programme können
außerdem
eine Geheim-Seriennummer enthalten, welche einen bestimmten Empfänger für einen
bedingten Zugriff identifiziert. Die Geheim-Seriennummer und der
Verschlüsselungsschlüssel können mit
einem Schlüssel
verschlüsselt
werden, der dem betreffenden bestimmten Empfänger eindeutig zugeordnet ist.
Entsprechend einem Bezahlfernsehbetrieb kann der Empfänger für einen
bedingten Zugriff ein Signal an eine Kopfstation senden, um eine Anforderung
zur Autorisierung bereitzustellen, damit ein Bezahlfernsehprogramm
decodiert wird. Daraufhin kann die Kopfstation eine Information
bereitstellen, um dem Empfänger
für einen
bedingten Zugriff zu ermöglichen,
das Programm zu entschlüsseln
und wiederherzustellen.
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Verschiedene
Aspekte und Merkmale der vorliegenden Erfindung sind in den beigefügten Ansprüchen festgelegt.
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Gemäß einem
Aspekt der Erfindung wird ein digitales Signalübertragungsverfahren bereitgestellt, umfassend
die Verfahrensschritte:
Komprimieren eines ersten digitalen
Signals (PS2) und eines zweiten digitalen Signals (PS1),
Verschlüsseln des
betreffenden komprimierten ersten digitalen Signals mit einem ersten
Verschlüsselungsschlüssel (Km),
Verschlüsseln des
genannten ersten Verschlüsselungsschlüssels (Km)
mit einem ersten Chipkarten-Schlüssel
(Kp2), der auch von einer Chipkarte erhältlich ist, die einem Empfänger zur
Verfügung
gestellt wird,
Multiplexen des verschlüsselten komprimierten ersten
digitalen Signals und des komprimierten zweiten digitalen Signals,
Verschlüsseln der
einer Multiplexverarbeitung unterzogenen ersten und zweiten digitalen
Signale mit einem zweiten Verschlüsselungsschlüssel (Ks),
Verschlüsseln des
betreffenden zweiten Verschlüsselungsschlüssels (Ks)
mit einem Arbeitsschüssel (Kw),
Verschlüsseln des
betreffenden Arbeitsschlüssels mit
einem zweiten Chipkarten-Schlüssel
(Kp1), der ebenfalls von der Chipkarte in dem Empfänger verfügbar ist,
wobei
der betreffende Multiplexschritt eine Multiplexverarbeitung des
genannten ersten digitalen Signals, des zweiten digitalen Signals
und des genannten verschlüsselten
zweiten Verschlüsselungsschlüssels (E(Ks))
vornimmt, und
Übertragen
der einer Multiplexverarbeitung unterzogenen und verschlüsselten
ersten und zweiten digitalen Signale, des genannten verschlüsselten
zweiten Verschlüsselungsschlüssels und
des genannten verschlüsselten
Arbeitsschlüssels
(E(Kw)) zu dem genannten Empfänger
hin,
Empfangen einer Anfrage für die Wiedergabe des auf einem
Aufzeichnungsträger
des genannten Empfängers
gespeicherten genannten ersten digitalen Signals,
Bestätigen der
Registrierung eines den betreffenden Empfänger besitzenden Teilnehmers
auf die genannte Anfrage hin,
Ausführen einer Abrechnungsverarbeitung,
falls die betreffende Registrierung bestätigt wird,
und Übertragen
des genannten verschlüsselten
ersten Verschlüsselungsschlüssels (Km)
zu dem betreffenden Empfänger,
nachdem die genannte Abrechnungsverarbeitung ausgeführt ist.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung steht eine Übertragungsvorrichtung
gemäß dem Anspruch 5
bereit.
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Eine
bevorzugte Form der Implementierung bzw. Realisierung der Erfindung
stellt ein digitales Signalübertragungsverfahren
bereit, welches imstande ist, Sicherheit zu gewährleisten, wenn eine mit einer Gebühr belegte
Software-Information übertragen wird.
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Die
bevorzugte Form der Implementierung bzw. Realisierung wird weiter
unten unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen beschrieben.
Zunächst
wird sie jedoch in Umrissen beschrieben.
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Wenn
ein bestimmte Dienste bereitstellendes Bild übertragen wird, wird ein Bandkompressions-codiertes
digitales Videosignal einer ersten Verschlüsselungsverarbeitung unterzogen,
und dann wird das digitale Signal weiter einer Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogen und übertragen.
Daher kann dem Videosignal eine doppelte Sicherheit hinzugefügt werden,
so dass ein digitales Signalübertragungsverfahren
realisiert werden kann, dessen Sicherheit entschiedener gewährleistet
ist.
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Ferner
wird zumindest ein Bandkompressions-codiertes und einer ersten Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogenes digitales Videosignal mit einem digitalen Signal gemischt,
wobei die Bandkompressions-Codierung innerhalb einer bestimmten Bildeinheit
in einer Sendestation (30) vervollständigt worden ist. Daher kann
ein Wiedergabebild mit variabler Geschwindigkeit an einem Terminal
bzw. Endgerät
(40) betrachtet werden, ohne dass eine Wiedergabeverarbeitung
mit variabler Geschwindigkeit ausgeführt wird.
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Wenn
ein erster Schlüssel
und ein zweiter Schlüssel über ein
digitales Signal gelegt werden, bei dem zumindest ein Videosignal
ein Bandkompressions-codiertes Videosignal war, und das durch die Sendestation
(30) übertragene
digitale Signal empfangen wird, wird der zweite Schlüssel des
empfangenen digitalen Signals mittels der zweiten Entschlüsselungseinrichtung
(15, 19) entschlüsselt, und das zweite entschlüsselte digitale
Signal wird mittels einer Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung (73, 74, 75, 77)
auf einem Aufzeichnungsträger
bzw. -medium aufgezeichnet. Zur Zeit einer Wiedergabe wird der erste
Schlüssel
des Wiedergabesignals, welches bzw. welcher von dem Aufzeichnungsträger wiedergegeben
ist, mittels der ersten Entschlüsselungseinrichtung
(46, 91) entschlüsselt. Folglich kann eine digitale
Signalempfangsvorrichtung (40) realisiert werden, in der
die Sicherheit entschiedener sichergestellt ist.
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Überdies
wird ein Aufzeichnungsträger
bzw. -medium (101) bereitgestellt, bei dem zumindest ein Bandkompressions-codiertes
digitales Videosignal verschlüsselt
und aufgezeichnet worden ist. Damit sind Vertragsnutzer imstande,
den Aufzeichnungsträger
(101) billig zu erhalten, auf dem eine Vielzahl von Stücken einer
verschlüsselten
Softwareinformation aufgezeichnet ist, und sie sind imstande, ein
neues Software-Informationsversorgungssystem aufzubauen, in welchem
lediglich die Information berechnet wird, die Nutzer anzusehen und
zu genießen
wünschen.
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Die
Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die Zeichnungen an einem
veranschaulichenden und nicht beschränkenden Beispiel erläutert. In
den Zeichnungen sind entsprechende Teile bzw. Einrichtungen durch
entsprechende Bezugszeichen bezeichnet. In den Zeichnungen zeigen
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1 ein
Blockdiagramm, welches den Aufbau einer früher vorgeschlagenen digitalen
Signalübertragungsvorrichtung
veranschaulicht,
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2 ein
Blockdiagramm, welches den Aufbau einer früher vorgeschlagenen digitalen
Signalempfangsvorrichtung veranschaulicht,
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3 ein
Blockdiagramm, an Hand dessen Probleme erläutert werden, die auftreten,
wenn in der früher
vorgeschlagenen digitalen Signalempfangsvorrichtung eine Softwareinformation
heruntergeladen wird,
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4 ein
Blockdiagramm, welches den Aufbau einer digitalen Signalübertragungsvorrichtung
für die
Verwendung bei einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
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5 ein
Blockdiagramm, welches den Aufbau einer digitalen Signalempfangsvorrichtung
für die
Verwendung bei einer Ausführungsform
der Erfindung veranschaulichen,
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6 ein
für das
Verständnis
der Erfindung nützliches
Blockdiagramm, welches den detaillierten Aufbau ei nes Sendeabschnitts
der digitalen Signalübertragungsvorrichtung
für die
Verwendung bei der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
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7 ein
für das
Verständnis
der Erfindung nützliches
Blockdiagramm, welches den detaillierten Aufbau eines Software-Abgabeabschnitts
der digitalen Signalübertragungsvorrichtung
für die
Verwendung bei der Ausführungsform
der Erfindung veranschaulicht,
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8 ein
Blockdiagramm, welches den detaillierten Aufbau eines Empfangsabschnitts
der digitalen Signalempfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
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9 ein
Blockdiagramm, welches den detaillierten Aufbau eines Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitts
der digitalen Signalempfangsvorrichtung gemäß der Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht,
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10 ein
Blockdiagramm, welches den schematischen Aufbau eines digitalen
Signalübertragungssystems
gemäß der Ausführungsform
veranschaulicht, und
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11 ein
Blockdiagramm zur Erläuterung eines
Software-Abgabesystems
eines Paketsystems.
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Nunmehr
werden bevorzugte Ausführungsbeispiele
dieser Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen erläutert:
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(1) Aufbau bzw. Struktur
der digitalen Signalübertragungsvorrichtung
und der digitalen Signalempfangsvorrichtung
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In 4,
in der dieselben Bezugszeichen für solche
Einrichtungen bzw. Einzelteile benutzt, die jenen in 1 entsprechen,
ist mit dem Bezugszeichen 30 eine digitale Signalübertragungsvorrichtung für die Verwendung
bei einer Ausführungsform
der Erfindung bezeichnet. In der digitalen Signalübertragungsvorrichtung 30,
das heißt
in einer Sendestation wird dann, wenn bestimmte Dienste, beispielsweise gebührenbelastete
Softwaredaten übertragen
werden, eine zweifache Sicherheit da durch gewährleistet, dass ein Chiffrierschlüssel eines
Speichersystems über
die Softwaredaten gelegt wird und dass ferner ein Chiffrierschlüssel eines
Sendesystems über
die Softwaredaten gelegt wird.
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Die
digitale Signalübertragungsvorrichtung 30 besteht
aus einem digitalen Signalsendeabschnitt 31 und aus einem
Softwareabgabeabschnitt 32. In der digitalen Signalübertragungsvorrichtung 30 wird in
dem Fall, dass eine gebührenbelastete
Softwareinformation, beispielsweise eine Bild-Software, Musik-Software, eine elektronische
Programmliste, eine Einkaufsinformation, Spielsoftware oder eine
Ausbildungsinformation von Nutzern angefordert wird, wie dies in 4 veranschaulicht
ist, die Softwareinformation als Programmquelle PS2 in
den Softwareabgabeabschnitt 32 eingegeben.
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In
dem Softwareabgabeabschnitt 32 werden die Softwaredaten
PS2, die ein digitales Signal umfassen,
mittels eines MPEG-Codierers 33 bandkomprimiert
codiert. Das bandkomprimierte codierte digitale Signal wird einem
Paketerzeugungsabschnitt 34 und einem Trickspiel-Verarbeitungsabschnitt 35 eingangsseitig
zugeführt.
In dem Trickspiel-Verarbeitungsabschnitt 35 wird eine Wiedergabeverarbeitung mit
variabler Geschwindigkeit, das heißt eine Verarbeitung zur Gewinnung
eines intra-codierten (I)-Bildes bezüglich der Videodaten ausgeführt. Das
extrahierte I-Bild wird ausgangsseitig an einen Multiplexer 36 abgegeben.
Es sei darauf hingewiesen, dass ein Verfahren bzw. eine Technik
zur Wiedergabe eines Bildes mit variabler Geschwindigkeit, das nach
einem MPEG-Verfahren bandkomprimiert codiert worden ist, in der
japanischen Patentanmeldung Nr. 287702/1993 angegeben ist.
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In
dem Paketerzeugungsabschnitt 34 wird das eingangsseitige
digitale Signal zu Videodaten, Audiodaten und anderen Daten paketiert.
Diese paketierten Daten werden mittels eines Multiplexers 36 einer
Multiplexverarbeitung unterzogen. In dem Multiplexer 36 wird
ein I-Bild in den Videodaten versenkt bzw. vergraben. Ein Chiffrierschlüssel eines
Speichersystems wird durch einen Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 37 über das
digitale Multiplexsignal gelegt, und das verschlüsselte Signal wird zu einem
Multiplexer 4 eines hinteren Sendeabschnitts 31 übertragen.
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In
dem Multiplexer 4 werden die digitalen Signale, über die
die Chiffrierschlüssel
des Speichersystems gelegt worden sind, einer Multiplexverarbeitung
unterzogen. In einem Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 wird
ein Chiffrierschlüssel
eines Sendesystems über
das digitale Multiplexsignal gelegt. Daher werden ein Chiffrierschlüssel eines
Speichersystems und ein Chiffrierschlüssel eines Sendesystems über das
digitale Signal doppelt gelegt, welches von der digitalen Signalübertragungsvorrichtung 30 gesendet
wird. In der Sendestation 31 sind Schlüsseldaten, die den Programmen
hinzugefügt werden,
alle gemeinsam, und die Sende-Rechnungsdaten sind belastungsfrei.
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Dieses
um eine doppelte Sicherheit ergänzte digitale
Signal wird an ein in einem Haushalt installiertes Terminal, das
heißt
zu einer digitalen Empfangsvorrichtung 40 direkt von einem
Satelliten 8 her oder über
eine Signalverteilerstation 9 vom Satelliten 8 her übertragen,
wie dies in 5 veranschaulicht ist, in der
dieselben Bezugszeichen für
entsprechende Einrichtungen bzw. Teile verwendet sind wie in 2.
In der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 wird der
Chiffrierschlüssel
des Sendesystems, der über
das übertragene
digitale Signal gelegt worden ist, dadurch entschlüsselt, dass
auf eine als Smart-Karte bezeichnete intelligente Karte 19 zugegriffen
wird; das digitale Signal kann in einen digitalen Speicher 41 heruntergeladen
werden. Dies bedeutet, dass der Chiffrierschlüssel des Sendesystems in dem übertragenen
digitalen Signal durch den Entschlüsselungsabschnitt 15 entschlüsselt wird
und dass dann das digitale Signal in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichnet
wird.
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In
diesem Falle wird das digitale Signal, welches in den digitalen
Speicher 41 heruntergeladen ist, in dem Zustand aufgezeichnet,
in welchem lediglich der Chiffrierschlüssel des Speichersystems darüber gelegt
worden ist, und es wird außerdem
in dem Zustand aufgezeichnet, in dem die Wiedergabeverarbeitung
mit variabler Geschwindigkeit ausgeführt worden ist. Deshalb würde es in
dem Fall, dass der Schlüssel
des Sendesystems geändert
würde,
der durch den Sendeabschnitt 31 hinzugefügt wird,
keinen Einfluss haben. Außerdem
wird kein Bild kostenfrei angezeigt, da der Chiffrierschlüssel des
Speichersystems am Punkt C gemäß 5 angelegt
worden ist.
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Wenn
ein Benutzer den Wunsch hat, die Softwareinformation PS2 anzusehen,
die in den Speicher 41 heruntergeladen ist, führt eine
CPU 42 eine Abfrage bezüglich
der Registrierung an ein Autorisierungszentrum 44 (4)
hinsichtlich der Softwareinformation über ein Modem 43 aus,
indem eine unabhängig
vom Sendesystem registrierte ID-Nummer eingegeben wird (beispielsweise
durch Eingabe einer ID-Nummer auf dem Bildschirm eines Personalcomputers).
Die CPU 42 führt üblicherweise
eine Abfrage bezüglich
der Registrierung an ein Sendesystem-Autorisierungszentrum 22 nach
dem Vertragsprogramm PS1 durch, und sie
führt eine
Abfrage bezüglich
der Registrierung an das Softwaresystem-Autorisierungszentrum 44 hinsichtlich
der Softwareinformation PS2 durch. Dies
bedeutet, dass die CPU 42 zwei unabhängige Rechnungssysteme aufbaut,
ein Rechnungssystem für
ein Sendesystem und ein Rechnungssystem für ein Software-System, und zwar
durch Steuerung der geteilten Nutzung des Modems 43.
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Das
Autorisierungszentrum 44 sendet die ID-Nummer an bzw. für den bedingten
Zugriff 45 (4) des Softwareabgabeabschnitts 32 und
bestätigt
die Registrierung. Falls das Autorisierungszentrum 44 die
Registrierung bestätigt,
wird die Rechnungsverarbeitung durchgeführt, und die CPU 42 befiehlt
einem lokalen bedingten Zugriff 46, einen Chiffrierschlüssel zu
entschlüsseln.
Der lokale bedingte Zugriff 46 weist eine Funktion zur Entschlüsselung
des Chiffrierschlüssels
des Softwaresystems auf. Folglich wird die Wiedergabebeschränkung des Speichers 41 aufgehoben,
und der Chiffrierschlüssel wird
entschlüsselt,
so dass der Benutzer imstande ist, die Softwareinformation durch
dieselbe Manipulation bzw. Bedienung zu sehen wie bei bzw. mit einem normalen
Videobandrecorder (VTR).
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(2) Aufbau der digitalen
Signalübertragungsvorrichtung
gemäß einer
Ausführungsform
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Die
detaillierten Konstruktionen eines Sendeabschnitts 31 und
eines Softwareabgabeabschnitts 32 einer digitalen Signalübertragungsvorrichtung
zur Verwendung bei einer Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung sind in 6 bzw. 7 veranschaulicht.
In dieser digitalen Signalübertragungsvorrichtung 30 wird
dann, wenn ein normales Vertragsprogramm PS1 geliefert
wird, die Programmquelle PS1 direkt in den
Sendeabschnitt 31 eingegeben, und wenn eine gebührenbelastete
Softwareinformation PS2 geliefert wird,
dann wird die gebührenbelastete
Softwareinformation PS2 an den Sendeabschnitt 31 über den
Softwareabgabeabschnitt 32 geliefert.
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Für den Empfang
des Programms PS1 werden das Videosignal
und das Audiosignal eines Programms, das beispielsweise von einem
digitalen Videobandrecorder VTR 47 geliefert wird, mit
Hilfe von MPEG-Codierern 2A und 2B bandkomprimiert
codiert und dann werden die Videodaten und Audiodaten mittels Paketerzeugungsabschnitte 3A und 3B jeweils
zu Paketen zusammengestellt bzw. paketiert. Die zu Paketen zusammengestellten
Videodaten und Audiodaten werden über eine Datenbusleitung 48 einem
Multiplexer 4 zugeführt.
Zugleich damit sendet beispielsweise ein Personalcomputer 49 (nachstehend
als "PC" bezeichnet) von
Videodaten und Audiodaten verschiedene Daten an einen Paketerzeugungsabschnitt 3C über eine
Datenschnittstelleneinrichtung (Daten-I/F) 50, um zu Paketen
zusammengestellt bzw. paketiert zu werden. Die paketierten Daten
von dem Paketerzeugungsab schnitt 3C werden dann über die
Datenbusleitung 48 zu dem Multiplexer 4 hin übertragen.
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Außerdem überträgt ein bedingter
Zugriff 23 Schlüsseldaten über eine
Daten-Schnittstelleneinrichtung I/F 51 zu einem Paketerzeugungsabschnitt 3D hin,
um paketiert zu werden, und die Paket-Schlüsseldaten von dem Paketerzeugungsabschnitt 3D werden über die
Datenbusleitung 48 zu dem Multiplexer 4 hin übertragen.
Der bedingte Zugriff 23 sendet ferner eine Schlüsselinformation
zur Verschlüsselung
von Softwaredaten an einen Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5.
In dem Multiplexer 4 werden die Videodaten, die Audiodaten und
die anderen Daten einer Multiplexverarbeitung unterzogen. Der Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 legt
einen Chiffrierschlüssel über diese
Multiplexdaten auf der Grundlage der Schlüsselinformation, die von dem
bedingten Zugriff 23 her eingegeben sind. Die verschlüsselten
Daten werden durch einen Vorwärtsfehlerkorrekturabschnitt
FEC 6 fehlerkorrigiert. Die fehlerkorrigierten Daten werden
durch einen Modulator 7 moduliert und dann über einen Aufwärtskonverter 52 zu
einem Satelliten 8 hin übertragen.
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Wenn
andererseits eine gebührenbelastete Softwareinformation
PS2 übertragen
wird, werden das Videosignal und das Audiosignal der Softwareinformation
PS2, die beispielsweise von einem digitalen Videobandrecorder 53 abgegeben
wird, mittels der MPEG-Codierer 33A bzw. 33B bandkomprimiert
codiert. Das bandkomprimierte codierte Videosignal wird einem Paketerzeugungsabschnitt 34A und
einem Trickspiel-Verarbeitungsabschnitt 35 eingangsseitig
zugeführt.
Der Paketerzeugungsabschnitt 34A paketiert das eingangsseitige
Videosignal. Der Trickspiel-Verarbeitungsabschnitt 35 extrahiert
ein I-Bild aus dem eingangsseitigen Videosignal und gibt dann das
I-Bild an einen Multiplexer 36 ab.
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Das
bandkomprimierte codierte Audiosignal wird einem Paketerzeugungsabschnitt 34B eingangsseitig
zugeführt,
der das Au diosignal paketiert. Außerdem werden allgemeine Daten,
die von Videodaten und Audiodaten verschieden sind und die von dem
PC 54 eingegeben sind, über
eine Datenschnittstelleneinrichtung I/F 55 an einen Paketerzeugungsabschnitt 34C eingegeben.
Darüber
hinaus sendet der bedingte Zugriff 45 Schlüsseldaten über eine
Daten-Schnittstelleneinrichtung I/F 56 an einen Paketerzeugungsabschnitt 34D und überträgt ferner
eine Schlüsselinformation
für das
Speichersystem an den Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 37.
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Die
paketierten Daten von den Paketerzeugungsabschnitten 34A bis 34D werden
mittels des Multiplexers 36 über die Datenbusleitung 57 einer Multiplexverarbeitung
unterzogen und außerdem wird
das I-Bild in den Videodaten vergraben. Ein Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 37 verschlüsselt die
Multiplexdaten auf der Grundlage der Schlüsselinformation, die von dem
bedingten Zugriff 45 her eingegeben ist, und er gibt die
verschlüsselten Daten
an den Paketerzeugungsabschnitt 3E des Senderabschnitts 31 über eine
Datenschnittstelleneinrichtung I/F 58 ab (6).
Die paketierten Daten von dem Paketerzeugungsabschnitt 3E werden über die
Datenbusleitung 48 zu dem Multiplexer 4 hin übertragen,
um einer Multiplexverarbeitung unterzogen zu werden, und sie werden
dann zu dem Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 übertragen.
In dem Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 wird
ein Chiffrierschlüssel
des Sendesystems über die
Multiplexdaten gelegt. Die verschlüsselten Daten werden durch
den FEC-Abschnitt 6, den Modulator 7 und den Aufwärtskonverter 52 verarbeitet.
Die so verarbeiteten Daten werden zu dem Terminal 40 direkt von
dem Satelliten 8 her oder über das Signalverteilungssystem 9 von
dem Satelliten 8 übertragen.
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(3) Aufbau der digitalen
Signalempfangsvorrichtung für
die Verwendung bei einer Ausführungsform
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Wie
in 8 und 9 veranschaulicht, in denen
dieselben Bezugszeichen für
entsprechende Einzelteile bzw. Einrichtungen verwendet sind wie
in 5, besteht die digitale Signalempfangsvorrichtung 40 gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung aus einem Empfangsabschnitt 60 (8)
für den
Empfang eines digitalen Signals, welches von der digitalen Signalübertragungsvorrichtung 30 übertragen
wird, und einem Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 (9)
für die
Aufzeichnung und Wiedergabe des durch den Empfangsabschnitt 60 empfangenen
Signals auf bzw. von einem Aufzeichnungsträger. Bei dieser Ausführungsform
sind der Empfangsabschnitt 60 und der Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 über digitale Schnittstelleneinrichtungen
(Digital-I/F) 62 und 63 miteinander verbunden.
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In
dem Empfangsabschnitt 60 wird das digitale Signal, welches
direkt von dem Satelliten 8 her oder über die Signalverteilungsstation 9 von
dem Satelliten 8 her übertragen
wird, einem Tuner 12A als komprimiertes digitales Signal
eingangsseitig zugeführt.
Das abgestimmte digitale Signal wird mittels eines Demodulators 12B demoduliert
und durch einen FEC-Abschnitt 12C einer Fehlerkorrektur
unterzogen. Das fehlerkorrigierte Signal wird dann einem Entschlüsselungsblock
eingangsseitig zugeführt,
der einen Demultiplexer 14 und einen Entschlüsselungsabschnitt 15 umfasst.
In dem Entschlüsselungsblock wird
der Chiffrierschlüssel
des Sendesystems mit einem privaten Schlüssel entschlüsselt, den
nur ein registrierter Benutzer haben kann.
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Die
allgemeinen Daten, bezüglich
der der Chiffrierschlüssel
des Sendesystems entschlüsselt wurde,
und die Videodaten, bezüglich
der eine Vielzahl von Programmkanälen im Zeitmultiplexbetrieb
in Paketeinheiten bestimmter Byte-Länge vorliegen, werden an einen
Paket-Trennabschnitt 16 oder an den Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 übertragen.
Ein zu dem Paket-Trennabschnitt 16 hinführender
Weg und ein zu dem Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 hinführender
Weg werden mittels einer (nicht dargestellten) Schalteinrichtung
geschaltet. Bei dieser Ausführungsform
ist die Schalteinrichtung zu dem Auf zeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 hin
geschaltet. Die allgemeinen Daten, die hier benutzt werden, enthalten
Textdaten, Zeichensatzdaten, Videodaten, grafische Daten und Bewegtbild-Videodaten zur Verwaltung
einer Nutzer-Schnittstelleneinrichtung auf einem Fernsehmonitor.
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Die
allgemeinen Daten werden über
einen Datenanschluss einem CPU-Block 64 eingangsseitig zugeführt, der
eine interaktive Verarbeitung ausführt. Der CPU-Block 64 umfasst
eine Haupt-CPU 42, einen elektrisch löschbaren, programmierbaren
Festwertspeicher (EEPROM) 65, eine Modem-Schnittstelleneinrichtung
(Modem I/F) 66, ein Modem 43, einen Video-Schreib-Lesespeicher
(VRAM) 67, eine Grafikprozessoreinheit (GPU) 68,
einen Festwertspeicher (ROM) 69 und einen dynamischen Schreib-Lesespeicher
(DRAM) 70. Im Falle von Systemen, in die Festplatten eingeschlossen
sind, werden die allgemeinen Daten über eine CPU-Busleitung einmal
auf einer Festplatte gespeichert. Die CPU 42 verarbeitet
diese allgemeinen bzw. generellen Daten in Übereinstimmung mit Befehlen,
die extern durch eine Steuereinrichtung manipuliert bzw. behandelt
werden, und die erforderlichen Anzeigedaten werden abgegeben.
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Andererseits
werden die Videodaten über
die digitale Schnittstelleneinrichtung I/F 62 und die digitale
Schnittstelleneinrichtung I/F 63 dem Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 eingangsseitig
zugeführt,
und sodann werden die Videodaten durch einen Paket-Trennabschnitt 71 paketiert
und getrennt. Die paketierten getrennten Daten werden einer Zeitbasis-Korrekturverarbeitung
(TBC) unterzogen, das Format wird durch einen Formatumsetzabschnitt 72 umgesetzt.
Die im Format umgesetzten Daten werden fehlerkorrigiert und moduliert,
und zwar mittels eines örtlichen
bedingten Zugriffs 46. Die modulierten Daten werden dann
auf dem Aufzeichnungsträger
eines mechanischen Tischgerätes 74 mittels
eines Aufzeichnungs-/Wiedergabeverarbeitungsabschnitts 73 aufgezeichnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass sowohl Bänder als auch Platten als Aufzeichnungsträger verwendet
werden können.
So gibt es beispielsweise digitale VCRs, digitale Videoplatten (DVD), Festplatten
und Mini-Floppydisks.
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Falls
ein Benutzer eine Wiedergabe befiehlt, wird ein Befehl bzw. Kommando
von der CPU 42 über
die digitale Schnittstelleneinrichtung I/F 62 und die digitale
Schnittstelleneinrichtung I/F 63 an eine VCR-Steuereinrichtung 75 eingegeben.
Die VCR-Steuereinrichtung 75 steuert
auf der Grundlage dieses Befehles das mechanische Tischgerät 74 durch
einen Treiber 76. Dadurch erfolgt eine Suche nach einer
gewünschten
absoluten Adresse auf dem Aufzeichnungsträger, und eine Nachlauf- bzw.
Spuroperation wird durch eine automatische Spurnachlauffolge (ATF) 77 ausgeführt. Als
Ergebnis werden auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnete Daten durch
den Aufzeichnungs-/Wiedergabeverarbeitungsabschnitt 73 wiedergegeben.
Es sei darauf hingewiesen, dass die absolute Adresse zuvor den Übertragungsdaten
hinzugefügt
sein kann oder dass sie in der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 hinzugefügt sein
kann.
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Das
durch den Aufzeichnungs-/Wiedergabeverarbeitungsabschnitt 73 wiedergegebene
Wiedergabesignal wird demoduliert und dann wird der Chiffrierschlüssel des
Speichersystems durch den lokal bedingten Zugriff 46 entschlüsselt. Das
entschlüsselte
Wiedergabesignal wird fehlerkorrigiert, und das Format wird durch
den Formatumsetzungsabschnitt 72 konvertiert. Das im Format
konvertierte Wiedergabesignal wird durch den Paketerzeugungsabschnitt 78 paketiert
und über
die digitale Schnittstelleneinrichtung I/F 63 sowie die
digitale Schnittstelleneinrichtung I/F 62 an den Paket-Trennabschnitt 16 übertragen,
in welchem das Paket aufgetrennt bzw. getrennt wird. Für das hinsichtlich
des Pakets aufgetrennte Wiedergabesignal werden die Kompression des
Audiosignals und die Kompression des Videosignals mittels eines
MPEG-Audio-Decoders 17A bzw. mittels eines MPEG-Bild-Decoders 17B dekomprimiert.
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Das
dekomprimierte Audiosignal wird mittels eines Digital-Analog-Wandlers
(DAC) 79 in ein analoges Signal konvertiert und abgegeben.
Das dekomprimierte Videosignal wird durch einen NTSC-(Nationales
Fernsehsystem-Komitee)-Codierer 80 codiert. Außerdem werden
die allgemeinen Daten an einer Benutzer-Schnittstelleneinrichtung von dem CPU-Block 64 an
einen NTSC-Codierer 81 eingegeben.
Die allgemeinen Daten, die mit Hilfe des zuvor erwähnten Codierers 81 codiert
sind, werden den Videodaten hinzugefügt, die von dem Codierer 80 abgegeben
werden, und die allgemeinen Daten werden abgegeben.
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In
einem Falle, in dem bei dem vorstehenden Aufbau die Softwareinformation
PS2 zu der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 hin übertragen
wird, wird in dem Softwareabgabeabschnitt 31 ein Chiffrierschlüssel eines
Softwaresystems über
die Softwareinformation PS2 gelegt, und
dann wird in dem Senderabschnitt 32 ein Chiffrierschlüssel eines
Sendesystems darüber
gelegt, womit eine doppelte Sicherheit gewährleistet ist; die Softwareinformation wird
zu der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 hin übertragen.
In der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 wird der
Chiffrierschlüssel
des Sendesystems entschlüsselt,
und dann wird die Softwareinformation PS2 in
dem digitalen Speicher 41 aufgezeichnet. Wenn ein Benutzer
die in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichnete Softwareinformation
PS2 sieht, wird bzw. ist die Registrierung
durch das Autorisierungszentrum 44 bestätigt. Falls die Registrierung bestätigt ist,
wird der Chiffrierschlüssel
des Softwaresystems entschlüsselt,
und die Softwareinformation PS2 kann betrachtet
werden.
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Entsprechend
dem vorstehenden Aufbau sind die Schlüsseldaten des Sendesystems
allgemein gemacht, und auch die Rechnungsdaten durch Aussenden sind
frei gemacht; die Softwareinformation PS2, über die
ein Chiffrierschlüssel
des Sendesystems und ein Chiffrierschlüssel des Softwaresystems doppelt
gelegt sind, wird übertragen,
wenn die Softwareinformation PS2 an die
digitale Signalempfangsvorrichtung 40 geliefert wird. In
der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 wird der Chiffrierschlüssel des
Sendesystems entschlüsselt,
und dann wird die Softwareinformation PS2 in
den digitalen Speicher 41 heruntergeladen. Daher kann Sicherheit
gewährleistet
werden, da der Chiffrierschlüssel
des Softwaresystems über
die Softwareinformation PS2 gelegt worden
ist, wenn die Softwareinformation PS2 in
den digitalen Speicher 41 heruntergeladen wird.
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Entsprechend
dem oben erwähnten
Aufbau ist außerdem
die Schalteinrichtung vorgesehen, die den zu dem Paket-Trennabschnitt 16 hinführenden Weg
und den zu dem Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 hinführenden
Weg schaltet, so dass für Vertragsnutzer
ein digitales Signalübertragungssystem
bereitgestellt werden kann, welches sowohl die Vorteile eines Videofilms
auf Anforderung als auch die Vorteile eines Videobandrecorders aufweist.
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Entsprechend
dem oben erwähnten
Aufbau wird die Softwareinformation PS2 einer
Wiedergabeverarbeitung mit variabler Geschwindigkeit im Softwareabgabeabschnitt 32 unterzogen
und dann an die digitale Signalempfangsvorrichtung 40 übertragen, so
dass Vertragsnutzer imstande sind, die in dem Speicher 41 gespeicherte
Softwareinformation PS2 mit variabler Geschwindigkeit
wiederzugeben.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Aufbau sind Benutzer ferner imstande, unter einer Vielzahl von heruntergeladenen
Stücken
der Softwareinformation PS2 lediglich die
gewünschte
Softwareinformation zu einem gewünschten
Zeitpunkt anzusehen, da eine Vielzahl von Stücken der gebührenbelasteten
Softwareinformation PS2 in den Speicher 41 des
Terminals 40 heruntergeladen werden kann, indem ein nicht
belegtes Zeitband eines Übertragungsweges und
ein nicht belegter Übertragungsweg
benutzt werden. Mit anderen Worten ausgedrückt heißt dies, dass jedesmal dann,
wenn eine gewünschte
Softwareinformation PS2 ausgewählt wird,
eine Rechnungsverarbeitung vorgenommen wird und dass die Wiedergabebeschränkung des
Speichers 41 aufgehoben wird. Diese Ausführungsform
ist außerdem
als eine Einrichtung wirksam zur Realisierung des Betriebs der Videoinformation
auf Anforderung in einem digitalen Signalübertragungssystem, welches
nicht 1:1 wie im Falle der Satellitenübertragung ist.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Aufbau wird das Umschalten zwischen dem Zugriff auf das Autorisierungszentrum 22,
welches die Rechnungsinformation bezüglich normaler Vertragsprogramme
PS1 managt, und dem Zugriff auf das Autorisierungszentrum 44,
welches die Rechnungsinformation bezüglich der Softwareinformation
PS2 managt, mit Hilfe des Modems 43 derart
gesteuert wird, dass zwei unabhängige
Rechnungssysteme, ein Rechnungssystem für ein Sendesystem und ein Rechnungssystem für ein Softwaresystem,
aufgebaut werden können.
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(4) Aufbau eines digitalen
Signalübertragungssystems
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In 10,
in der dieselben Bezugszeichen für
die entsprechenden Einzelteile bzw. Einrichtungen verwendet sind
wie in den 4 und 5, bezeichnet
das Bezugszeichen 90 den schematischen Aufbau eines digitalen
Signalübertragungssystems für die Verwendung
bei einer weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. In dem digitalen Signalübertragungssystem 90 wird
eine zweifache Sicherheit gewährleistet,
wenn bestimmte Dienste, beispielsweise eine gebührenbelastete Softwareinformation
PS2 dadurch übertragen wird, dass ein Chiffrierschlüssel des
Speichersystems über
die Softwareinformation PS2 gelegt wird
und dass ferner ein Chiffrierschlüssel des Sendesystems über die
Softwareinformation PS2 gelegt wird. Darüber hinaus
wird ein Verschlüsselungsschlüssel Km,
der benutzt wird, wenn der Chiffrierschlüssel des Speichersystems übergelegt
bzw. angewandt wird, mit einem persönlichen Schlüssel Kp2
für den
Softwareinformationsgebrauch verschlüsselt.
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Wenn
ein Benutzer eine durch die digitale Signalübertragungsvorrichtung 30 übertragene
Programmquelle PS1 sieht bzw. ansieht, fügt er die
von der Sendestation 30 zugesandte Smart-Karte 19 in das
Terminal 40 ein und gibt eine registrierte ID-Nummer des Sendesystems,
ID1, ein. Daraufhin führt
die CPU 42 eine Ab- bzw. Anfrage bezüglich der Registrierung an
das Autorisierungszentrum 22 über den Modem 43 aus.
Falls die Registrierung des betreffenden Benutzers bestätigt wird,
wird eine Programmquelle Es (Daten), über die ein Chiffrierschlüssel des Sendesystems
gelegt worden ist, von der Sendestation übertragen, das heißt der digitalen
Signalübertragungsvorrichtung 30.
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Dies
bedeutet, dass in der Sendestation 30 dann, wenn die Programmquelle
PS1 zur digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 hin übertragen
wird, in dem Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 ein Chiffrierschlüssel des
Sendesystems über
die Programmquelle PS1 mittels eines Verschlüsselungsschlüssels Ks
gelegt wird. Dieser Verschlüsselungsschlüssel Ks
wird mit einem Arbeitsschlüssel
Kw verschlüsselt,
und der Arbeitsschlüssel
Kw wird mit einem persönlichen
Schlüssel
Kp1 des Sendesystems verschlüsselt,
der dem jeweiligen Benutzer gegeben ist. Daher führt der Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 eine
Multiplexverarbeitung der Programmquelle Es (Daten) durch, über die
ein Chiffrierschlüssel
des Sendesystems gelegt worden ist sowie der Verschlüsselungsschlüssel E(Ks)
und der Arbeitsschlüssel
E(Kw), und überträgt die Multiplexdaten
zur digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 hin.
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Die
Smart-Karte 19 enthält
den persönlichen Schlüssel Kp1,
der benutzt wurde, als der Verschlüsselungsschlüssel Km
verschlüsselt
wurde. Daher wird in dem Terminal 40 der Chiffrierschlüssel des verschlüsselten
Arbeitsschlüssels
E(Kw) durch den persönlichen
Schlüssel
Kp1 entschlüsselt,
und der Chiffrierschlüssel
des Verschlüsselungsschlüssels E(Ks)
wird durch den entschlüsselten
Arbeitsschlüssel
Kw entschlüsselt. Überdies
wird mit dem entschlüsselten
Verschlüsselungsschlüssel Ks
der Chiffrierschlüssel
des Sendesystems der Programmquelle Es(Daten) entschlüsselt. Die
entschlüsselte
Programmquelle PS1 wird durch den MPEG-Decoder 17 dekomprimiert
und in ein analoges Signal konvertiert. Das umgesetzte analoge Signal
wird an ein Fernsehgerät
abgegeben.
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Wenn
ein Benutzer den Wunsch hat, die Softwareinformation PS2 in
den digitalen Speicher 41 herunterzuladen (in diesem Falle
schaltet die oben erwähnte
Schalteinrichtung jedesmal die Information, die zu dem digitalen
Speicher 41 übertragen
wird), dann führt
der Benutzer die Smart-Karte 19 in das Terminal 40 ein
und gibt eine registrierte ID-Nummer des Sendesystems, ID1, ein.
Daher führt
die CPU 42 eine Ab- bzw. Anfrage bezüglich der Registrierung an das
Autorisierungszentrum 22 über den Modem 43 aus.
Falls die Registrierung des betreffenden Benutzers bestätigt wird,
wird die Programmquelle Es{Em(Daten)}, über die ein Chiffrierschlüssel des Sendesystems
und ein Chiffrierschlüssel
des Softwaresystems gelegt worden sind, von der Sendestation 30 übertragen
bzw. gesendet.
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Dies
bedeutet, dass in den Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 37 der
Sendestation 30 ein Chiffrierschlüssel des Speichersystems über die Softwareinformation
PS2 mittels eines Verschlüsselungsschlüssels Km
für den
Softwareinformations-Gebrauch gelegt wird. Außerdem wird dieser Verschlüsselungsschlüssel Km
mit einem persönlichen
Schlüssel
Kp2 für
den Softwareinformationsgebrauch verschlüsselt, wobei dieser persönliche Schlüssel dem
jeweiligen Benutzer gegeben wird bzw. ist. Die verschlüsselten
Softwaredaten Em(Daten) werden an den Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 abgegeben,
und der verschlüsselte
Verschlüsselungsschlüssel E(Km)
wird zum Autorisierungszentrum 44 übertragen.
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In
dem Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 wird
ein Chiffrierschlüssel
des Sendesystems über
die Softwaredaten Em(Daten) gelegt, über die ein Chiffrierschlüssel des
Softwaresystems gelegt worden ist, und zwar mittels des Verschlüsselungsschlüssels Ks.
Wie oben beschrieben, wird dieser Verschlüsselungsschlüssel Ks
mit dem Arbeitsschlüssel
Kw verschlüsselt,
und der Arbeitsschlüssel Kw
wird mit dem persönlichen
Schlüssel
Kp1 verschlüsselt.
Der Verschlüsselungsverarbeitungsabschnitt 5 führt eine
Multiplexverarbeitung der Softwaredaten Es{Em(Daten)} durch, über die
der Chiffrier schlüssel
des Softwaresystems und der Chiffrierschlüssel des Sendesystems doppelt
gelegt worden sind sowie der Verschlüsselungsschlüssel E(Ks)
und der Arbeitsschlüssel
E(Kw), und überträgt die Multiplexdaten
zum Terminal 40 hin.
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In
dem Terminal 40 wird der Chiffrierschlüssel des Sendesystems der doppelt
verschlüsselten Softwaredaten
Es{Em(Daten)}, wie oben beschrieben, entschlüsselt, da die Smart-Karte 19 in
das Terminal 40 eingeführt
worden ist. Die Softwaredaten Em(Daten), bezüglich der der Chiffrierschlüssel des Sendesystems
entschlüsselt
worden ist, werden in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichnet.
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Wenn
ein Benutzer bzw. Anwender sich die in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichneten
Softwaredaten Em(Daten) ansieht, führt er die Smart-Karte 19 in
das Terminal 40 ein und gibt eine registrierte ID-Nummer
des Softwaresystems, ID2, ein. Dadurch führt die CPU 42 eine
Ab- bzw. Anfrage bezüglich
der Registrierung an das Autorisierungszentrum 44 über den
Modem 43 aus. Falls die Registrierung des Benutzers bzw.
Anwenders bestätigt wird,
wird eine Rechnungsverarbeitung vorgenommen. Sodann wird der Verschlüsselungsschlüssel E(Km)
vom Autorisierungszentrum 44 eingegeben, beispielsweise über eine
Telefonleitung und über
den Modem 43 an eine Smart-Karte 91, und der Chiffrierschlüssel des
Verschlüsselungsschlüssels E(Km) wird
entschlüsselt.
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Dies
bedeutet, dass die Smart-Karte 91 den persönlichen
Schlüssel
Kp2 enthält,
der benutzt wurde bei der Verschlüsselung des Verschlüsselungsschlüssels Km
des Softwaresystems. Deshalb wird der Chiffrierschlüssel des
Verschlüsselungsschlüssels E(Km)
durch den persönlichen
Schlüssel
Kp2 entschlüsselt.
Der entschlüsselte
Verschlüsselungsschlüssel Km
wird über
die CPU 42 an den Entschlüsselungsabschnitt 46 übertragen.
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In
dem Entschlüsselungsabschnitt 46 wird der
Chiffrierschlüssel
des Softwaresystems, der über die
Softwaredaten Em(Daten) gelegt worden ist, mittels des Verschlüsselungsschlüssels Km
entschlüsselt,
und die entschlüsselten
Softwaredaten werden zu einem MPEG-Decoder 17 übertragen.
In dem MPEG-Decoder 17 werden die entschlüsselten
Softwaredaten PS2 dekomprimiert und dann
in ein analoges Signal umgesetzt. Das analoge Signal wird dann an
ein Fernsehgerät
abgegeben.
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Wenn
bei dem vorstehenden Aufbau die Softwareinformation PS2 zur
digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 übertragen wird, wird ein Chiffrierschlüssel des
Softwaresystems über
die Softwareinformation PS2 gelegt, und
dann wird ein Chiffrierschlüssel
des Sendesystems darüber
gelegt und übertragen,
und zur gleichen Zeit wird der Verschlüsselungsschlüssel Km,
der benutzt worden ist, als der Chiffrierschlüssel des Softwaresystems darüber gelegt
worden ist, mit dem persönlichen
Schlüssel
Kp2 verschlüsselt.
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In
der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 wird der Chiffrierschlüssel des
Sendesystems der Softwaredaten Es{Em(Daten)} mit der Smart-Karte 19 entschlüsselt, und
dann werden die entschlüsselten
Softwaredaten in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichnet.
Wenn die in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichneten Softwaredaten
Em(Daten) betrachtet werden, wird der Chiffrierschlüssel des
Verschlüsselungsschlüssels E(Km)
mit der Smart-Karte 91 entschlüsselt. Außerdem wird der Chiffrierschlüssel des Softwaresystems,
der über
die Softwaredaten Em(Daten) gelegt worden ist, mit dem entschlüsselten
Verschlüsselungsschlüssel Km
entschlüsselt.
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Gemäß dem vorstehenden
Aufbau werden dann, wenn die Übertragung
der Softwareinformation PS2 zu der digitalen
Signalempfangsvorrichtung 40 hin erfolgt, ein Chiffrierschlüssel des
Softwaresystems und ein Chiffrierschlüssel des Sendesystems über die
Softwareinformation PS2 gelegt, und der Verschlüsselungsschlüssel Km,
der benutzt wurde, als der Chiffrier schlüssel des Softwaresystems angewandt
wurde, wird mit dem persönlichen
Schlüssel Kp2
verschlüsselt.
Daher kann die Sicherheit der Softwareinformation PS2 stärker gewährleistet
werden.
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Gemäß dem oben
erwähnten
Aufbau kann durch Einbeziehen des persönlichen Schlüssels Kp2 zur
Entschlüsselung
des Chiffrierschlüssels
des verschlüsselten
Verschlüsselungsschlüssels E(Km)
in die Smart-Karte 91 die gewünschte Softwareinformation
PS2 zu einem gewünschten Zeitpunkt betrachtet werden,
da Benutzer imstande sind, ohne weiteres und zuverlässig den
Chiffrierschlüssel
des Verschlüsselungsschlüssels E(Km)
zu entschlüsseln.
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(5) Andere Ausführungsform
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Die
oben erwähnten
Ausführungsbeispiele haben
mit dem Fall zu tun gehabt, dass ein Vertragsnutzer bzw. -anwender
eine gebührenbelastete
Softwareinformation PS2 in den Speicher 41 heruntergeladen
hat und dass der Benutzer die Softwareinformation PS2 anschaut,
die in dem digitalen Speicher 41 aufgezeichnet ist, wenn
er dies zu tun wünscht. Die
vorliegende Erfindung ist indessen hierauf nicht beschränkt; vielmehr
kann, wie dies in 11 veranschaulicht ist, ein
Paketsystem 100 mit einem Softwareabgabeabschnitt 32 und
einer digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 aufgebaut
werden, wobei eine Softwareinformation, die in dem Softwareabgabeabschnitt 32 verschlüsselt wird,
auf einem Aufzeichnungsträger
aufgezeichnet und paketiert wird und wobei diese Packungssoftware 101 periodisch, beispielsweise
monatlich, an Anwender bzw. Benutzer übertragen werden kann.
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In
diesem Falle kann, wie in 11 veranschaulicht,
ein Abrechnungssystem lediglich mit der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 aufgebaut werden
bzw. sein. Bezüglich
wenig ausgebender Anwender mit dem Softwarepaket 101, bei
dem eine Vielzahl von Stücken
verschlüsselter
Softwareinformation auf gezeichnet wird, kann außerdem ein neues Softwareinformationsabgabesystem
aufgebaut werden, bei dem Stücke
der Softwareinformation gepackt sind, derart, dass ein System vorliegt,
bei dem lediglich die Information, die Benutzer anzusehen wünschen,
berechnet werden und zu genießen
sind. Es sei darauf hingewiesen, dass die Paketsoftware 101 beispielsweise
zehn Filme enthält.
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Die
oben erwähnten
Beispiele haben mit dem Fall zu tun, dass das Autorisierungszentrum 22 für ein Sendesystem
und das Autorisierungszentrum 44 für ein Softwaresystem vorgesehen
sind und dass die geteilte Nutzung des Modems 43 mittels
der CPU 42 derart gesteuert wird, dass zwei unabhängige Berechnungssystem
aufgebaut werden. Die vorliegende Erfindung ist indessen hierauf
nicht beschränkt, sondern
die Abrechnungsverarbeitung bezüglich
der Programme der Sende- und Softwaresysteme können mit einem einzigen Autorisierungszentrum
ausgeführt
werden.
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Die
oben erwähnten
Beispiele haben überdies
mit dem Fall zu tun, dass die digitale Signalempfangsvorrichtung 40 verwendet
wurde, in der der Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 mit
dem Empfangsabschnitt 60 verbunden ist. Die vorliegende
Erfindung ist indessen auf die Verwendung bei dieser Beispielsanordnung
nicht beschränkt,
sondern sie kann eine digitale Signalempfangsvorrichtung 40 verwenden,
in die der Aufzeichnungs-/Wiedergabeabschnitt 61 einbezogen
ist.
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Ferner
haben die oben erwähnten
Beispiele mit dem Fall zu tun, dass eine Wiedergabeverarbeitung
mit variabler Geschwindigkeit im Softwareabgabeabschnitt 32 ausgeführt wurde.
Die Erfindung ist indessen auf die Verwendung bei diesem Beispiel nicht
beschränkt,
sondern die Wiedergabeverarbeitung mit variabler Geschwindigkeit
kann im Terminal, das heißt
in der digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 vorgenommen
werden.
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Ferner
haben die oben erwähnten
Beispiele mit dem Fall zu tun, dass die Smart- bzw. Chip-Karte 19 zum
Anschauen einer allge meinen Vertragsprogrammquelle PS1 und
die Smart-Karte 91 zum Anschauen der Softwareinformation
PS2 individuell vorgesehen waren. Die Erfindung
ist indessen auf die Verwendung bei dieser Anordnung nicht beschränkt, sondern
eine einzige Karte kann beide Funktionen der Smart-Karte 19 und
der Smart-Karte 91 aufweisen.
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Überdies
haben die oben erwähnten
Beispiele mit dem Fall zu tun, dass die Softwareinformation PS2 in den digitalen Speicher 41 heruntergeladen wurde.
Die vorliegende Erfindung ist indessen hierauf nicht beschränkt, sondern
die Softwareinformation PS2 kann in Echtzeit
angesehen werden. In einem solchen Fall wird die Schalteinrichtung
in den zum Paket-Trennabschnitt 16 hinführenden
Weg umgeschaltet, und die Smart-Karten 19 und 91 werden
in das Terminal 40 eingeführt. Daher werden die Chiffrierschlüssel der
Sende- und Softwaresysteme, die über
die Softwareinformation PS2 gelegt worden sind,
entschlüsselt,
und die Softwareinformation PS2 kann in
Echtzeit betrachtet werden.
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Schließlich haben
die oben erwähnten
Beispiele mit dem Fall zu tun, dass ein Audiosignal und ein Videosignal
bandkomprimiert codiert und dann zur digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 übertragen
werden. Die vorliegende Erfindung ist indessen hierauf nicht beschränkt, sondern
es kann lediglich das Videosignal bandkomprimiert codiert und zur
digitalen Signalempfangsvorrichtung 40 hin übertragen werden.
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Obwohl
die Beschreibung in Verbindung mit den bevorzugten Ausführungsformen
der Erfindung erfolgt ist, wird es für Durchschnittsfachleute ersichtlich
sein, dass verschiedene Änderungen
und Modifikationen Ziel sein können,
weshalb alle derartigen Änderungen
und Modifikationen, die in den wahren Schutzumfang der Erfindung
fallen, in den beigefügten
Patentansprüchen
erfasst sind.
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Demgemäß wird einzusehen
sein, dass eine weitere Beispielsanordnung ein digitales Signalübertragungsverfahren
umfassen kann, bei dem zumindest ein Bandkompressions-codiertes
digitales Videosignal einer Verschlüsselungsverarbeitung unterzogen
und übertragen
wird, wobei dann, wenn ein bestimmte Dienste bereitstellendes Bild übertragen wird,
das betreffende Bandkompressions-codierte digitale Signal einer
ersten Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogen werden kann und wobei dann das der erste Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogene digitale Signal weiter der genannten Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogen und übertragen
werden kann.
-
Das
Bandkompressions-codierte und einer ersten Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogene digitale Signal kann mit einem digitalen Signal gemischt
werden, wobei die Bandkompressionscodierung mit einer bestimmten
Bildeinheit abgeschlossen werden kann und wobei das gemischte Signal
der genannten Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogen und übertragen
werden kann.
-
Ein
erster Verschlüsselungsschlüssel, der verwendet
wird, wenn das genannte Bandkompressions-codierte Signal der betreffenden
ersten Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogen wird, kann mit einem zweiten Verschlüsselungsschlüssel verschlüsselt sein.
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Gemäß einer
weiteren Beispielsanordnung kann zumindest ein Bandkompressions-codiertes
digitales Videosignal einer Verschlüsselungsverarbeitung unterzogen
und übertragen
werden; dabei kann das Bandkompressions-codierte und einer Verschlüsselungsverarbeitung
unterzogene digitale Signal mit einem digitalen Signal gemischt
werden, wobei die betreffende Bandkompressionscodierung innerhalb
einer bestimmten Bildeinheit abgeschlossen worden sein kann, um übertragen
zu werden.
-
Es
dürfte
einzusehen sein, dass eine weitere Beispielsanordnung eine digitale
Signalempfangsvorrichtung zum Empfang zumindest eines Bandkompressions-codierten
digitalen Videosig nals bereitstellen kann, über das ein erster Schlüssel und
sodann ein zweiter Schlüssel
gelegt sein können
und das von einer Sendestation übertragen
bzw. gesendet sein kann. Diese Anordnung umfasst eine zweite Entschlüsselungseinrichtung
zur Entschlüsselung des
genannten zweiten Schlüssels,
der über
das genannte digitale Signal gelegt ist, eine Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung
zur Aufzeichnung des betreffenden digitalen Signals, wobei der betreffende
zweite Schlüssel
entschlüsselt
wurde, auf einem Aufzeichnungsträger
und außerdem
zur Wiedergabe des auf dem genannten Aufzeichnungsträger aufgezeichneten
betreffenden digitalen Signals, sowie eine erste Entschlüsselungseinrichtung
zur Entschlüsselung
des genannten ersten Schlüssels eines
von dem genannten Aufzeichnungsträger wiedergegebenen Wiedergabesignals.
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Die
erste Entschlüsselungseinrichtung
kann eine Schlüssel-Entschlüsselungseinrichtung
enthalten, welche einen Schlüssel
entschlüsselt,
der über einen
Verschlüsselungsschlüssel gelegt
ist, welcher verwendet werden kann, wenn der betreffende erste Schlüssel über das
genannte digitale Bandkompressions-Signal gelegt ist. Dabei kann
ein Schlüssel,
der über
den Verschlüsselungsschlüssel gelegt
ist, durch die genannte Entschlüsselungseinrichtung
entschlüsselt
werden, und der erste Schlüssel
des genannten Wiedergabesignals kann mittels des entschlüsselten
Verschlüsselungsschlüssels entschlüsselt werden.
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Die
Sendestation kann das betreffende Bandkompressions-codierte digitale
Signal, über
das der erste Schlüssel
gelegt worden ist, und ein digitales Signal mischen, bei dem die
Bandkompressionscodierung innerhalb einer bestimmten Bildeinheit
abgeschlossen worden ist, und sodann einen zweiten Schlüssel über das
gemischte Signal legen und dieses übertragen. Die genannte Aufzeichnungs-/Wiedergabeeinrichtung
kann das betreffende digitale Signal, über das der erste Schlüssel gelegt
worden ist, aufzeichnen, und sie kann außerdem das genannte digitale
Signal aufzeichnen, bei dem die Bandkompressionscodierung in einer
bestimmten Bildeinheit abgeschlossen worden ist. Zur Zeit einer
Wiedergabe mit variabler Geschwindigkeit kann die betreffende Einrichtung
ein Wiedergabebild mit variabler Geschwindigkeit mittels des genannten
digitalen Signals abgeben, wobei die Bandkompressionscodierung in einer
bestimmten Bildeinheit abgeschlossen worden ist.
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Gemäß einer
weiteren Beispielsanordnung kann eine digitale Signalempfangsvorrichtung
ein Modem aufweisen, und sie bildet durch Steuerung des Schaltens
eines Zugriffs mittels des betreffenden Modems auf eine Vielzahl
von Verwaltungs- bzw. Managementstationen, die die Abrechnungsinformation verwalten,
ein Abrechnungssystem aus der genannten Vielzahl von Verwaltungs-
bzw. Managementstationen. Gemäß einem
weiteren Beispiel kann ein Aufzeichnungsträger mit zumindest einem Bandkompressions-codierten
digitalen Videosignal bereitgestellt werden, welches verschlüsselt und
aufgezeichnet worden sein kann.