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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Empfangen und Aufzeichnen
von Fernsehsignalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und ein System zum
Übertragen und Aufnehmen von Fernsehsignalen gemäß dem Oberbegriff von
Anspruch 3. Ein derartiges System ist bekannt aus der Zeitschrift ELEKTRONIK,
Band 38, Nr.6, März 1 989, Seiten 56-58, München, Deutschland.
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Es ist bekannt, daß Systeme bestehen, um Fernsehprogramme gegen Zahlung zu
vertreiben (z.B. über Kabel), bei denen das Fernsehsignal vor der Übertragung
chiffnert wird, um es zu verschlüsseln; um solche verschlüsselten Signale zu
empfangen, besteht der Bedarf an einem geeigneten Dechiffnerer, um das Original-
Signal wiederherzustellen und es ihm zu ermöglichen, korrekt auf dem Bildschirm
und über Lautsprecher wiederhergestellt zu werden. Empfänger, die einen Decoder
enthalten, oder Decoder, die einem bestehenden Empfänger zugefügt werden
können, werden üblicherweise kostenlos verliehen, aber um sie betreiben zu
können, erfordern sie, daß pro Stunde eine Summe gezahlt wird, beispielsweise
durch eine Wertmarke oder Münzen. Das Gerät ist selbstverständlich mit einer
geeigneten Münzeinführeinrichtung versehen.
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Derartige Systeme weisen eine Reihe von Nachteilen auf: Die Empfänger müssen
mit einer manipuliergeschützten Schlitzeinrichtung versehen sein (die folglich recht
kompliziert und teuer ist). Der Benutzer muß sich mit geeigneten Wertmarken (oder
mit geeigneten Münzen) in ausreichender Menge ausstatten. Wenn der Benutzer
keine weiteren Wertmarken mehr hat, während die Übertragung noch läuft (es ist
nicht immer einfach, vorher die Länge einer Übertragung einzuschätzen), verpaßt
der Benutzer einen Teil des Programms und ist natürlich unbefriedigt. Wertmarken
sind unhandlich und schwer und dgl..
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Aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0 243 312 ist ein Mikroprozessor
bekannt, der von einem Decodiersystem betrieben wird, das durch eine CPTV-Karte
(Pay-TV Karte) aktiviert werden kann, die auch einen weiteren Mikroprozessor
sowie einem Lese-Schreib-Festspeicher aufweist. Eine solche Karte kann, außer
daß sie einen Decodierschlüssel aufweist, die Arbeitszeit speichern und kann
aufgeladen werden, wenn die geplante Zeit vorbei ist.
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Ein solches System erfordert aber eine teure Karte, die wieder aufgeladen oder
aufgefüllt werden sollte, um ihre Kosten zu amortisieren. Eine
Wiederaufladeoperation erfordert Zeit und ist im allgemeinen unkomfortabel für den Benutzer.
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Aus der japanischen Patentanmeldung JP-A-82093419 ist es bekannt, eine Karte
mit einer gespeicherten Codenummer eines Programms, das empfangen werden
soll, zu verwenden, wobei ein Codierschlüssel es decodiert. Eine solche Karte kann
nur einmal verwendet werden, und ist dazu vorgesehen, im voraus nur ein
bestimmtes Programm zu zahlen.
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Anstatt eine nur einmal verwendbare Karte bereitzustellen, ist es aus ELEKTRONIK,
Band 38, Nr. 6, März 1989, Seiten 56-58, München, Deutschland, bekannt,
"Smartcards" zur Decoderverschlüsselung für verschlüsselte Pay-TV-Signale
bereitzustellen. Die "Smartcard" trägt einen Festspeicher, auf dem ein Geheimcode, der
erforderlich ist, um den Decoder zu aktivieren, voraufgezeichnet ist.
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Beim Aufzeichnen von Fernseh(TV)-Signalen ist es wünschenswert,
Werbeprogramm-Teile von der Aufzeichnung auszuschließen, da für einige Zuschauer
Werbung nicht nur störend ist, sondern auch Band-verbrauchend ist. Es besteht aber
ein Problem, Werbeprogrammteile automatisch zu detektieren, da solche Teile
elektronisch nicht markiert oder auf andere Weise unterscheidbar sind gegenüber
nützlichen Teilen des übertragenen Fernsehsignals.
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Die Aufgabe der Erfindung ist es, Fernsehaufzeichnungen im Fall von codierten
Fernsehsignalen zu erhalten, die frei von Werbung sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen, die in den Ansprüchen 1 und 3
enthalten sind.
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Ein vorteilhaftes Gerät zum Empfangen von codierten Fernsehsignalen, die in einem
erfindungsgemäßen System übertragen werden, ist gekennzeichnet durch die
Merkmale von Anspruch 3.
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Weitere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlich aus
der detaillierten, nachfolgenden Beschreibung und aus den beiliegenden
Zeichnungen, die zur Anschauung dienen und das Ausführungsbeispiel nicht beschränken.
Es zeigen:
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Figur 1 schematisch ein bekanntes Verfahren zum Codieren und
Decodieren einer Nachricht;
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Figur 2 schematisch ein Blockdiagramm eines Empfängers gemäß
der Erfindung; und
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Figur 3 ein logisches Blockdiagramm eines Decodiersystems gemäß
der Erfindung.
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In Figur 1, die schematisch und als Beispiel ein Verfahren zum Codieren und
Decodieren einer Nachricht zeigt, entspricht das Bezugszeichen 1 der zu
codierenden oder verschlüsselnden (chiffnerenden) Nachricht. Bezugszeichen 2 zeigt den
Codierschlüssel (Chiffnerschlüssel). Bezugszeichen 3 zeigt eine Schaltung, die die
Codieroperation (Chiffnerung) ausführt. Bezugszeichen 4 ist ein Übertragungskanal,
auf dem die chiffnerte Nachricht übertragen wird.
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Wie klar aus Figur 1 ersichtlich ist, wird das chiffnerte Signal mittels einer
Dechiffrieroperation über einen Schlüssel 5 in der Decodier (Dechiffrier)-Schaltung 6
dechiffnert. Auf diese Weise wird die ursprüngliche Nachricht wiederhergestellt.
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Figur 2 zeigt ein Blockdiagramm eines Empfängers gemäß der Erfindung, speziell
den Fall des Empfangens von chiffnerten Teletext-Signalen. Das Symbol VI zeigt
das chiffnerte Bildsignal, das in den Decoder (Dechiffnerer) D eingespeist wird. Das
Symbol M zeigt den Seitenspeicher, der in einer solchen Art von Empfänger üblich
ist. Das Symbol MPU zeigt die intelligente Betriebseinheit (Mikroprozessor). Das
Symbol CC zeigt die Karte, die den Geheimcode CS enthält, der ebenso der
Dechiffrier-Schlüssel 5 sein könnte.
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Die Funktionsweise der Schaltung gemäß Figur 2 wird deutlich aus der Figur 3, die
den logischen Block eines erfindungsgemäßen Decodiersystems zeigt. In Figur 3
zeigt Buchstabe S den Startblock. Der nächste Block ist Block RP (Seitenanfrage).
Block PR (Seite empfangen?) ist der Entscheidungsblock. Der Ausgang JA
überträgt die Steuerung zum nächsten Block A. Der Ausgang NEIN überträgt die
Steuerung zurück zum vorherigen Block RP.
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Block A führt die Analyse der empfangenen Seite durch. Dann überträgt er die
Steuerung zum Block C. Block C ist ein Entscheidungsblock. Der Ausgang JA (Text
nicht chiffnert) überträgt die Steuerung zu Block V (Anzeigen). Ein Ausgang NEIN
überträgt die Steuerung zum Block DF (Dechiffneren), der die Steuerung zurück zu
Block A überträgt.
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Block E (Ende) zeigt das Ende des Betriebs.
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Aus dem obigen ist ersichtlich, daß Codier- und Decodieroperationen von der
Verfügbarkeit des Chiffnerschlüssels abhängen, der im speziellen Fall aus einer
einfachen, handelsüblichen Hardware besteht, die notwendigerweise und
unbeschädigbar (ASIC) in dem Decoder enthalten ist.
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Die physikalische Implementation der Hardware liegt im Ermessen des Herstellers
des Empfängers und sollte in jedem Fall den üblichen industriellen und
kommerziellen Regeln entsprechen.
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Die Karte enthält zum Speichern von Daten ein Element, das beispielsweise ein
magnetisches Mittel sein kann, auf dem Daten durch den Empfänger aufgezeichnet
werden können, beispielsweise die Anzahl der Stunden, die der Empfänger
gearbeitet hat.
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Das Speicherelement enthält typischerweise einen Geheimcode und eine
voraufgezeichnete Anzahl von erlaubten Betriebsstunden. Der Decoder, der Mittel zum
Lesen des Elementes und Mittel zum Schreiben auf ihm enthält, vergleicht zunächst
den auf der Karte aufgezeichneten Geheimcode CS mit dem Code, der in der
chiffnerten Übertragung enthalten ist, und bewerkstelligt, falls sie übereinstimmen,
eine Dechiffirerung der Übertragung und stellt sie dar. In einer bevorzugten
Ausführungsform ist der Decoder mit einem Videorecorder vom bekannten Typ
gekoppelt, der geeignet ist, Fernsehübertragungen aufzuzeichnen. Wenn eine chiffnerte
Übertragung empfangen wird und die Geheimcodes übereinstimmen, bewerkstelligt
der Decoder ein automatisches Aktivieren der Aufzeichnung der Übertragung.
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Auf diese Weise ist es beispielsweise möglich, die Übertragung aufzuzeichnen
unter Auslassung von eingefügter, kommerzieller Werbung, wenn derartige
Einfügungen nicht den Geheimcode aufweisen.
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Der Geheimcode kann typischerweise in einer der Bildrücklaufspuren enthalten
sein. Er kann beispielsweise in chiffnerter Form oder in irgendeiner nicht
anzeigbaren Form in eine der Teletextseiten eingefügt sein.
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Der Decoder bewerkstelligt ferner das Aufzeichnen auf der Karte etwa der
Anfangsanzahl von zugelassenen Betriebsstunden sowie einer neuen Anzahl, die
ständig abnimmt und die noch verfügbaren Stunden repräsentiert. Wenn die Anzahl
gleich Null wird, deaktiviert sich der Decoder selbst.
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Alternativ kann die Karte nur den Geheimcode auf einem nichtveränderbaren
Element enthalten und eine feste Gültigkeitsdauer aufweisen, z.B. eine Woche. Am
Ende der Dauer ändert sich der Geheimcode in der Übertragung, und die Karte ist
nicht länger brauchbar, und eine neue muß erworben werden. Solche
wöchentlichen Karten können beispielsweise zusammen mit einem Printmedium wöchentlich
verkauft werden, welches die Programme der Woche enthält und von derselben
Gesellschaft herausgegeben wird, die die Programme überträgt. Alle Programme
oder nur die wichtigeren unter ihnen, können chiffnert sein.
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Der Geheimcode kann einen einfachen Identifikationscode repräsentieren, oder er
kann auch ein Schlüsselwort repräsentieren, das erforderlich ist, um die
Übertragung zu dechiffneren. Im letzten Fall und in dem Fall einer wöchentlichen Karte
wird sich das Schlüsselwort notwendigerweise jede Woche ändern, was wesentlich
ratsamer ist.
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Das in den Figuren 2 und 3 dargestellte Beispiel enthält einen klassischen Teletext-
Decoder, dem der Dechiffrierblock zugefügt worden ist. Zweckmäßigerweise
verhält sich der Benutzer wie bei einem normalen Teletextempfänger. Der
Hauptprozessor-(MPU)-Block empfängt die Befehle zum Anfragen einer Seite
(beispielsweise über eine Tastatur oder eine Fernbedienungseinheit) und leitet die Anfrage an
den Decoder weiter. Die empfangene Seite wird in dem Seitenspeicher M
gespeichert und durch den Hauptprozessor-(MPU)-Block analysiert. Wenn die empfangene
Seite nicht chiffnert ist, bewerkstelligt der Hauptprozessor-Block (MPU) eine
Anzeige der Seite, während er im entgegengesetzten Fall eine Dechiffnerung
bewerkstelligt.
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Die Dechiffnerung wird gemäß der Grundschaltung aus Figur 1 ausgeführt nach
üblichen, vorläufigen Kontrollen wie einem Hardware-Verfügbarkeitstest. Zum
Chiffneren wird eine Logik mit nichtlinearer Rückkopplung verwendet, um sehr
lange, pseudozufällige Bitsequenzen zu produzieren. Solche sehr langen,
pseudozufälligen Sequenzen können, wenn sie nur für einen Teil ihrer gesamten Länge
verwendet werden, als wirklich zufällig und somit nicht herleitbar angesehen
werden.
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Die handelsübliche Dechiffrier-Schaltung (ASIC) enthält eine einmal
programmierbare (OTP) sequentielle Logik, die einer programmierbaren Feldlogik (PAL) ähnlich
ist. Die Länge der Sequenzen und das Schlüsselwort können auf den gewünschten
Sicherheitsgrad der gelieferten Informationsdienstleistung bezogen sein. In jedem
Fall ist ersichtlich, daß derjenige, der die Informationsdienstleistung liefert, auch die
Decodierkarte liefert.
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Der Benutzer kann periodisch eine Karte kaufen, die vernachlässigbare
Herstellungskosten hat. Die Karte sollte unmittelbar vor dem Verkauf von dem Lieferer der
Informationsdienstleistung programmiert werden, der mittels einer geeigneten
Programmiereinrichtung in der Lage ist, den Code auf ihr aufzuzeichnen.
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Am Ende der Gültigkeitsdauer wird der übertragene Code geändert, und die Karte
wird unbenutzbar.
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Im Fall eines digitalen Signals ist ein bekanntes Dechiffnersystem erhältlich, das die
logische EXOR-(exclusive ODER)-Operation auf die Originalnachricht und das
Schlüsselwort anwendet. Das chiffnerte Signal wird seinerseits in dem Decoder
mittels derselben EXOR-Operation mit dem gleichen Schlüsselwort dechiffnert.
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In vorteilhafter Weise kann eine Nutzung des Systems gemäß der Erfindung in
Zukunft stattfinden im Falle der digitalisierten Übertragung von Fernsehsignalen, die
ggf. und beispielsweise über Satellit übertragen werden können in Anbetracht der
großen Reichweite einer solchen Sendemethode.
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Sogar im Fall der analogen Übertragung ist es bekannt, daß in vielen Fällen
digitalisierte Signale in den Studios verwendet werden in Anbetracht der Vorteile, die sie
aufweisen, so daß die beschriebene Implementation (EXOR- Chiffnerung)
erfolgreich verwendet werden kann. In solchen Fällen ist es in dem Empfänger nach der
normalen Demodulation des analogen Signals erforderlich, das Bildsignal (wie
bereits üblich in vielen modernen Empfängern) wieder zu digitalisieren, zu
dechiffrieren und es anzuzeigen.
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Die Charakteristika des beschriebenen Systems sind aus der gegebenen
Beschreibung und aus den beiliegenden Zeichnungen ersichtlich.
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Ebenso ersichtlich sind die Vorteile des erfindungsgemäßen Fernsehsystems.
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Insbesondere sind diese repräsentiert durch die Tatsache, daß der Benutzer nur
eine oder mehrere Karten benötigt, die leicht sind und eine ausreichend lange
Gültigkeitsdauer aufweisen, so daß keine aufwendige Münzeinführeinrichtung
erforderlich ist, weil das Zahlungssystem komplett elektronisch ist.
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Es ist ersichtlich, daß viele Variationen an dem System und den Vorrichtungen, die
als Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, für Fachleute des Fachgebiets
möglich sind, ohne die neuen, der Erfindung innewohnenden Prinzipien, die in den
Ansprüchen definiert sind, zu verlassen.