DE29918600U1 - System zur Übertragung von digitalisierten Datensätzen - Google Patents

System zur Übertragung von digitalisierten Datensätzen

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Description

ZZ 137-13763.3 P/CG/Sl
media (netCom) Gesellschaft für digitale Medienkommunikation
mbH, 35037 Marburg
SYSTEM ZUR ÜBERTRAGUNG VON DIGITALISIERTEN DATENSÄTZEN
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System zur Übertragung von digitalisierten Datensätzen, insbesondere Filmdaten.
Bei der bekannten Pay-TV-Technik werden digitale Filme über das Fernseh-Kabelnetz übertragen. Diese Filme sind verschlüsselt. Um die Filme zu entschlüsseln benötigt der Benutzer ein Endgerät, eine sogenannte Set-Top-Box, die er gegen eine Gebühr freischalten läßt. Weiterhin besteht die Möglichkeit, sich einzelne Filme freischalten zu lassen. Dabei ist der Benutzer jedoch auf die vorgegebenen Übertragungszeiten des Pay-TV-Betreibers festgelegt. Ein individuelles Bestellen von einem gewünschten Film ziu einer gewünschten Zeit ist damit nicht möglich.
Weiterhin ist es möglich, über das Internet Filme zu übertragen. Die Bandbreite ist jedoch für die großen Datenmengen eines Filmes zu gering, so daß lange und nicht praktikable Übertragungszeiten verursacht werden. Insbesondere wenn viele Filme gleichzeitig bestellt werden, steigt die Übertragungszeit stark an.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein System zur Übertragung von digitalisierten Datensätzen zur Verfügung zu
D-81545 MÜNCHEN, HARTHAUSER SjTR. 25d ■ Telefon (089) 640640 · Telefax (089) 6422238
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Briefe\ZZ137anm.doc/CG/sl
stellen, mit dem die Übertragung von digitalisierten Datensätzen, insbesondere Filmdaten, ermöglicht wird.
Die Aufgabe wird durch das System des Anspruchs 1 oder 10 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung einer Ausführungsform anhand der beigefügten Figur. Die Figur zeigt schematisch den Aufbau des Systems.
Wie aus der Figur ersichtlich ist, enthält das System eine Zentraleinheit Z, die einen Zentralspeicher 1, einen zweiten Speicher 2 und einen Authentifizierungsspeicher 20 aufweist. In dem zweiten Speicher 2 sind eine Mehrzahl digitalisierter Filme gespeichert, die im folgenden auch digitalisierte Datensätze genannt werden. Die Zentraleinheit 1 enthält weiter eine Steuereinrichtung 6 sowie bevorzugt noch einen Internet-Anschluß I.
Weiterhin enthält das System eine Mehrzahl von Untereinheiten Pl, P2, von denen in der Figur zwei gezeigt sind. Die Untereinheiten Pl, P2 sind über Leitungen Vl, V2 mit der Zentraleinheit Z verbunden. Diese Leitungen Vl, V2 können beispielsweise über das Internet bereitgestellt werden. In diesem Fall sind die Leitungen Vl, V2 bevorzugt sogenannte backbone-Leitungen mit großer Bandbreite. Da der Aufbau der Untereinheiten Pl, P2 gleich ist, wird im folgenden nur der Aufbau der Untereinheit Pl beschrieben. Die Untereinheit Pl enthält einen Filmspeicher 3, in dem eine Mehrzahl von digitalisierten Filmen enthalten sind. In dem Filmspeicher 3 sind gleich viele oder weniger Filme als in dem zweiten Speicher 2 der Zentraleinheit Z enthalten. Weiter enthält die Untereinheit Pl eine Berechnungseinrichtung 7 zur Berechnung der
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Übertragungszeit des gewünschten Filmes und eine Übertragungssteuereinheit 8 zur Steuerung einer zeitversetzten Übertragung in Bezug zu der Bestellung eines Filmes
Das System enthält weiterhin eine Mehrzahl von Endeinheiten STBl, STB2, STB3, von denen in der Figur drei gezeigt sind. Jede Endeinheit STBl, STB2, STB3 ist mit einer der Untereinheiten Pl, P2 über eine Leitung Ll, L2, L3 mit großer Bandbreite verbunden. Die Leitungen Ll, L2, L3 sind bevorzugt für das IP (Internet Protokoll) geeignet. IP ist ein bekannter Standard für die Datenübertragung und wird hier nicht weiter beschrieben. Die Leitungen Ll, L2, L3 können beispielsweise das in den meisten Haushalten vorhandene Fernsehkabel sein. Die Leitungen Ll, L2, L3 können jedoch auch durch drahtlose Übertragungsstrecken verwirklicht werden.
Die Endeinheiten STBl, STB2, STB3 weisen alle den gleichen Aufbau auf, so daß im folgenden nur noch der Aufbau der Endeinheit STBl beschrieben wird. Die Endeinheit STBl enthält einen ersten Speicher 4 zur Speicherung von übertragenen Filmdaten. Weiterhin enthält die Endeinheit STBl einen Decoder 5, der die digitalisierten Filmdaten decodieren kann für eine Darstellung auf einem normalen Fernsehgerät oder Computer-Monitor. Die Endeinheit STBl enthält eine geeignete Schnittstelle zur Herstellung einer Verbindung mit der Leitung Ll. Dies kann beispielsweise ein Modem sein. Die Endeinheit STBl enthält weiter eine Freigabeeinrichtung 11, die das Abspielen eines in den ersten Speicher 4 übertragenen Filmes für eine vorbestimmte Zeit, beispielsweise 48 Stunden, freigibt. Der erste Speicher 4 weist eine FIFO-Puffer-Eigenschaft auf, d.h. daß die schon gespeicherten Daten ausgelesen werden können während noch weitjere Daten gespeichert werden. Weiter weist die Untereinheit STBl eine Bestelleinrichtung 10 auf,
mit der eine Verbindung 20.10.1999
mit der Untereinheit Pl über die
Schnittstelle hergestellt werden kann und dann ein Film bei der Untereinheit Pl bestellt werden kann.
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In dem Zentralspeicher 1 der Zentraleinheit Z ist gespeichert, welche Endeinheit STBl, STB2, STB3 mit welcher Untereinheit Pl, P2 verbunden ist. Damit ist jede Endeinheit STBl, STB2, STB3 eindeutig im System identifizierbar.
In dem Authentifizierungsspeicher 20 der Zentraleinheit Z ist für jeden Benutzer ein von ihm festlegbares Kennwort gespeichert .
Im Betrieb bestellt beispielsweise der Benutzer der Endeinheit STBl bei der Zentraleinheit Z einen gewünschten Film. Weiterhin kann optional noch vorgesehen sein, daß der Benutzer sein Kennwort eingeben muß, damit seine Authentizität von dem System überprüft werden kann. Das Eingeben von dem Kennwort kann beispielsweise verlangt werden, wenn es sich bei dem gewünschten Film um einen kostenpflichtigen Film handelt. Er kann optional auch noch angeben, bis zu welchem Zeitpunkt der bestellte Film zu seiner Endeinheit STBl übertragen werden soll. Diese Bestellung bei der Zentraleinheit Z kann beispielsweise durch das Internet über den Internet-Anschluß I durchgeführt werden. Somit kann die Bestellung von jedem beliebigen Ort aus abgegeben werden und der Benutzer ist nicht auf eine Bestellung von dem Ort beschränkt, an dem seine Endeinheit STBl steht.
Falls der Benutzer sein Kennwort eingeben mußte, wird dieses Kennwort von der Steuereinrichtung 6 durch Vergleich mit dem in dem Authentifizierungsspeicher 20 gespeicherten Kennwort sofort überprüft. Falls das Kennwort richtig ist, wird der Bestellvorgang fortgesetzt. Falls das Kennwort falsch sein sollte, wird der Benutzer aufgefordert, das richtige Kennwort einzugeben, damit er seine Bestellung durchführen kann.
Die Steuereinrichtung 6 der Zentraleinheit Z ermittelt daraufhin aufgrund der Informationen aus dem zweiten Speicher 2 mit welcher Untereinheit: Pl die Endeinheit STBl des Benutzers verbunden ist. Daraufhin weist die Steuereinrichtung 6 über
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die Verbindung Vl die Untereinheit Pl an, den gewünschten Film zu der Endeinheit STBl zu übertragen. Die Untereinheit Pl überprüft nun, ob der gewünschte Film in ihrem Filmspeicher 3 vorhanden ist. Sollte das nicht der Fall sein, so fordert die Untereinheit Pl die Zentraleinheit Z auf, ihr den gewünschten Film zu übertragen, da in dem Zentralspeicher 1 der Zentraleinheit Z alle bestellbaren Filme vorhanden sind. Die Untereinheit Pl nimmt nun mit der Endeinheit STBl Kontakt auf und überträgt den gewünschten Film. Dies ist möglich, da die Endeinheiten STBl, STB2 in einem Bereitschaftszustand sind und damit durch die Untereinheit Pl angesprochen werden können. Dies weist den Vorteil auf, daß der Benutzer bei der Übertragung des gewünschten Filmes nicht anwesend sein muß.
Die Übertragung des Filmes kann aus Sicherheitsgründen verschlüsselt durchgeführt werden. Wenn der zu übertragende Film beispielsweise in einem durch die MPEG-Kompression erzeugten Format in dem Filmspeicher 3 der Untereinheit Pl vorliegt, muß nicht der gesamte Film verschlüsselt werden. In diesem Fall reicht es aus, bestimmte wichtige Elemente in den komprimierten Daten zu verschlüsseln, um das Bild unbrauchbar zu machen. Dieses Vorgehen beruht auf der Tatsache, daß MPEG-Kompressionen auf Interplationen beruhen, die zum Teil von Schlüsselbildern ausgehen, die regelmäßig im Film auftreten müssen, damit sich ein ganzes Gesamtbild ergibt.
Während der Übertragung ermittelt die Berechnungseinrichtung 7 der Untereinheit Pl für den zu übertragenden Film in Abhängigkeit der.vorgegebenen Bandbreite aller Verbindungen Ll, L2 zwischen der Untereinheit Pl und allen mit ihr verbundenen Endeinheiten STBl, STB2, der von der Untereinheit gerade belegten Bandbreite und von dem noch zu übertragenden Teil des zu übertragenden Films laufend die restliche Übertragungszeit. Dies wird zu der Untereinheit STBl übertragen, so daß es für den Benutzer angezeigt werden kann. Weiterhin überträgt die Untereinheit Pl noch ein Freigabesignal, das den
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übertragenen Film für eine vorbestimmte Zeitdauer, z.B. 48 Stunden, freigibt.
Wenn der Benutzer den Film für einen festgelegten Zeitpunkt bestellt hat, berechnet die Übertragungssteuereinheit 8 für den zu übertragenden Film in Abhängigkeit von der gegebenen Bandbreite aller Verbindungen Ll, L2 zwischen der Untereinheit Pl und allen mit ihr verbundenen Endeinheiten STBl, STB2, der von der Untereinheit Pl gerade belegten Bandbreite, dem festgelegten Zeitpunkt und aufgrund von weiteren für einen festgelegten Zeitpunkt angeforderten Filmen die Startzeit der Übertragung des einen angeforderten Filmes derart, daß die Auslastung der Leitungen Ll, L2 möglichst gleichmäßig ist. Damit wird eine optimale Ausnutzung der Bandbreite erreicht.
Der übertragene Film kann dann durch die Endeinheit STBl abgespielt werden. Dies geht nur solange, solange die Freigabeeinrichtung 11 der Endeinheit STBl die Wiedergabe freigibt. Diese Freigabedauer bestimmt sich nach dem übertragenen Freigabesignal. Alternativ kann die Freigabeeinrichtung die gespeicherten Filmdaten nach der vorbestimmten Zeit aus dem ersten Speicher 4 der Endeinheit STBl löschen.
Da der zweite Speicher 4 die FIFO-Puffer-Eigenschaft aufweist, kann schon während dem Empfangen der Filmdaten mit der Wiedergabe begonnen werden.
Alternativ kann die Bestellung auch über die Bestelleinrichtung 10 der Endeinheit STBl direkt an die Untereinheit Pl gerichtet werden. Damit die Authentizität des Bestellers festgestellt werden kann, weist jede der Untereinheiten Pl, P2 einen Kennwortspeicher 21 auf. In diesem Kennwortspeieher 21 sind die Kennwörter aller Benutzer von mit der jeweiligen Untereinheit Pl, P2 verbundene Endeinheiten STBl - STB3 gespeichert. Nach der Überprüfung des Kennworts durch die Übertragungssteuereinheit 8 erfolgt die Auslieferung des bestellten
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• •it
Filmes in der gleichen Art, die oben bei der Bestellung über die Zentraleinheit Z beschrieben wurde.
Es wurde beispielhaft nur ein einzelner Beste11vorgang beschrieben. Das System ist jedoch so ausgelegt, daß eine Mehrzahl von Bestellvorgängen an der Zentraleinheit Z und/oder an den Untereinheiten Pl, P2 durchgeführt werden können.
In einer alternativen Ausführungsform können mehrere Benutzer eine der Endeinheiten STBl - STB3 nutzen. Dazu kann in der Endeinheit STBl - STB3 für jeden der Benutzer ein sogenanntes Konto eingerichtet werden. In dem Authentifizierungsspeicher 20 der Zentraleinheit Z und dem Kennwortspeicher 21 der dieser Endeinheit zugeordneten Untereinheit Pl, P2 werden dann für jedes Konto der Endeinheit STBl - STB3 das entsprechende Kennwort des einzelnen Benutzers gespeichert, so daß jeder Benutzer der einen Endeinheit STBl - STB3 eindeutig identifiziert werden kann und jedem Benutzer auch nur die von ihm verursachten Kosten berechnet werden.
Aufgrund des Vorsehens der Untereinheiten Pl, P2, die an räumlich verschiedenen Orten vorgesehen sind, können die Leitungslängen der Verbindungen Ll, L2, L3 kurz gehalten werden und wird die Last der Übertragung auf die Untereinheiten verteilt. Somit sind einerseits die Kosten für diese Leitungen Ll, L2, L3 mit großer Bandbreite geringer als in dem Fall, in dem nur eine Zentraleinheit vorgesehen ist, die direkt mit den Endeinheiten STBl, STB2, STB3 verbunden ist, und ist andererseits eine schnelle und zuverlässige Übertragung sichergestellt.
20.10.1999 I**.:*" .**. .".I .**. .'. .**. ." .... : . .: Briefe\ZZ137anm.doc/CG/sl

Claims (11)

1. System zur Übertragung von digitalisierten Datensätzen, insbesondere Filmdaten, mit
einer Zentraleinheit (Z),
einer Mehrzahl von mit der Zentraleinheit (Z) verbundenen Untereinheiten (P1, P2),
wobei jede Untereinheit (P1, P2) einen ersten Speicher (3) zur Speicherung von mehreren Datensätzen enthält,
einer Mehrzahl von Endeinheiten (STB1, STB2, STB3), wobei jede Endeinheit (STB1, STB2, STB3) mit einer der Untereinheiten (P1, P2) über eine Verbindung (L1, L2, L3) verbunden ist,
wobei die Zentraleinheit (Z) einen zweiten Speicher (2), in dem für jede Endeinheit (STB1, STB2, STB3) gespeichert ist, mit welcher Untereinheit (P1, P2) sie verbunden ist, und eine Steuereinrichtung (6) aufweist, die als Reaktion auf eine angelegte Datenübertragungsanforderung, die den zu übertragenden Datensatz und die zu beliefernde Endeinheit (STB1) bestimmt, die mit der zu beliefernden Endeinheit (STB1) verbundene Untereinheit (P1) unter Verwendung der Daten des zweiten Speichers (2) bestimmt und die bestimmte Untereinheit (P1) anweist, der zu beliefernden Endeinheit (STB1) den zu übertragenden Datensatz zu übertragen.
2. System nach Anspruch 1, bei dem jede Untereinheit (P1, P2) eine Berechnungseinrichtung (7) aufweist, die für den zu übertragenden Datensatz in Abhängigkeit einer gegebenen Bandbreite aller Verbindungen (L1, L2) zwischen der Untereinheit (P1) und allen mit ihr verbundenen Endeinheiten (STB1, STB2), der von der Untereinheit (P1) gerade belegten Bandbreite und dem noch zu übertragenden Teil des zu übertragenden Datensatzes die restliche Übertragungszeit berechnet.
3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Untereinheit (P1) die restliche Übertragungszeit zu der Endeinheit (STB1) überträgt.
4. System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die angelegte Datenübertragungsanforderung eine Angabe enthält, daß der zu übertragende Datensatz bis zu einem festgelegten Zeitpunkt übertragen sein soll,
die Zentraleinheit (Z) diesen festgelegten Zeitpunkt zu der bestimmten Untereinheit (P1) überträgt und
die Untereinheit (P1) eine Übertragungssteuereinheit (8) aufweist, die für den zu übertragenden Datensatz in Abhängigkeit von einer gegebenen Bandbreite aller Verbindungen (L1, L2) zwischen der Untereinheit (P1) und allen mit ihr verbundenen Endeinheiten (STB1, STB2), der von der Untereinheit (P1) geraden belegten Bandbreite, dem festgelegten Zeitpunkt und aufgrund von weiteren für einen festgelegten Zeitpunkt angeforderten Datensätzen die Startzeit der Übertragung des zu übertragenden Datensatzes derart festlegt, daß die Auslastung der Leitungen (L1, L2) möglichst gleichmäßig ist.
5. System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Endeinheit (STB1, STB2, STB3) einen Endeinheitsspeicher (4) zur Speicherung des zu übertragenden Datensatzes aufweist.
6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Untereinheit (P1, P2) mit jedem zu übertragenden Datensatz ein Freigabesignal überträgt, das eine Freigabedauer für den zu übertragenden Datensatz bestimmt,
und daß jede Endeinheit (STB1, STB2, STB3) eine Freigabeeinrichtung (11) aufweist, die eine Wiedergabe des zu übertragenden Datensatzes während der durch das Freigabesignal bestimmten Zeitdauer freigibt.
7. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Untereinheit (P1, P2) mit jedem zu übertragenden Datensatz ein Freigabesignal überträgt, das die Freigabedauer des zu übertragenden Datensatzes angibt, und
daß jede Endeinheit (STB1, STB2, STB3) eine Freigabeeinrichtung (11) aufweist, die nach Ablauf der Zeitdauer den übertragenen Datensatz löscht.
8. System nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Zentraleinheit (Z) einen Zentralspeicher (1) für eine Mehrzahl von Datensätzen aufweist und
die Untereinheit (P1, P2) die Übertragung des zu übertragenden Datensatzes von der Zentraleinheit (Z) zu ihr anfordert, wenn der zu übertragende Datensatz nicht in dem ersten Speicher (3) der Untereinheit (P1, P2) enthalten ist.
9. System nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Endeinheit (STB1, STB2, STB3) eine Bestelleinrichtung (10) aufweist, mit der eine Datenübertragungsanforderung direkt zu der Untersteuereinheit (P1, P2) übertragen werden kann.
10. System zur Übertragung von digitalisierten Datensätzen, insbesondere Filmdaten, mit
einer Mehrzahl von Untereinheiten (P1, P2),
wobei jede Untereinheit (P1, P2) einen ersten Speicher (3) zur Speicherung von mehreren Datensätzen enthält,
einer Mehrzahl von Endeinheiten (STB1, STB2, STB3), wobei jede Endeinheit (STB1, STB2, STB3) mit einer der Untereinheiten (P1, P2) über eine Verbindung (L1, L2, L3) verbunden ist,
wobei jede der Untereinheiten (P1, P2) eine Steuereinrichtung (8) aufweist, die als Reaktion auf eine angelegte Datenübertragungsanforderung, die den zu übertragenden Datensatz und die zu beliefernde Endeinheit (STB1) bestimmt, die Übertragung des zu übertragenden Datensatzes zu der zu beliefernden Endeinheit (STB1) steuert.
11. System nach Anspruch 10, bei dem die zu beliefernde Endeinheit (STB1) die Datenübertragungsanforderung über die Verbindung (L1) an die Untereinheit überträgt.
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