DE69533372T2

DE69533372T2 - Schnittstellenbildung für Rundfunksignale mittels elektronischer Vorrichtungen

Info

Publication number: DE69533372T2
Application number: DE69533372T
Authority: DE
Inventors: Yukio Kubota; Hajime San Jose Inoue; Chuen-Chien Fremont Lee
Original assignee: Sony Electronics Inc
Current assignee: Sony Electronics Inc
Priority date: 1994-05-26
Filing date: 1995-05-03
Publication date: 2005-07-28
Anticipated expiration: 2015-05-04
Also published as: KR100426512B1; DE69533372D1; JP2006333514A; DE69528789D1; KR950035384A; EP1030520A1; JP4223569B2; US5553140A; EP0684735B1; DE69528789T2; EP0684735A2; EP1030520B1; EP0684735A3; JPH0851606A

Description

Diese Erfindung betrifft eine Schnittstellen-Verbindung von Rundfunksignalen (beispielsweise digitale und/oder analoge Rundfunksignale) mit wenigstens einer elektronischen Vorrichtung (beispielsweise verschiedene Kombinationen aus digitalen und analogen elektronischer Vorrichtungen).
Das Wachstum der Kabelfernsehindustrie und die gleichzeitige Prolieferation verschiedener Arten von Unterhaltungs- bzw. Konsumelektranikeinrichtungen hat die Notwendigkeit zur Bereitstellung einer elektronischen Standardschnittstelle zwischen der Signalquelle und der Elektronikeinrichtung erzeugt. Konsumelektronikeinrichtungen enthalten verschiedene Merkmale bzw. Features (beispielsweise Bilder in Bildern), die aufgrund einer Verwürfelung, Codierung und/oder Verschlüsselung des Kabelsignals möglicherweise nicht richtig funktionieren. Der amerikanische Kongress (United States Congress) hat die amerikanische Regulierungsbehörde der Kommunikationstechnik (Federal Communicatians Commission (FCC)) beauftragt, Vorschriften zur Sicherstellung der Kompatibilität zwischen Fernsehgeräten bzw. Fernsehern, Videokassettenrekordern und Kabelsystemen zu veröffentlichen. Diese Vorschriften müssen mit dem Bedürfnis, einen Kabeldienstdiebstahl zu verhindern, während den Kabelteilnehmern die Fähigkeit verliehen ist, sich des ganzen Vorteils sowohl der auf Kabelsystemen verfügbaren Programmierung als auch der auf ihren Fernsehern und ihren Videokassettenrekordern verfügbaren Funktionen zu erfreuen (siehe 47 U.S.C. § 544a, Section 17 von Cable Television Consumer Protection and Competition Act of 1992).
Infolgedessen sollten Konsumelektronik- und Kabelfernsehsysteme die Verwendung fortgeschrittener Fernseheigen schaften bzw. -merkmale wie beispielsweise Bilder in Bildern („PIP"), die Option zur Betrachtung eines Programms während der Aufzeichnung eines anderen, die Fähigkeit zur sequentiellen Aufzeichnung von Premiumkanälen stützen und für Kabelsicherheit wie beispielsweise Verschlüsselungseinrichtungen zur Verhinderung des Diebstahls von Kabelsignalen sorgen.
Zu der Schwierigkeit des Erfindens einer elektronischen Schnittstelle, welche die oben aufgelisteten Funktionen ausführt, kommt die Benutzung digitaler Rundfunkmedia hinzu. Derzeitige Systeme stützen generell nur analoge Übertragungen, und die existierenden elektronischen Schnittstellen sind nicht dafür eingerichtet, digitalen Rundfunk, beispielsweise hochauflösenden Fernsehrundfunk (HDTV-Rundfunk) zu stützen. Außerdem müssen zum Stützen des Kongressauftrags die existierenden analogen Konsumelektronikeinrichtungen so konfiguriert sein, dass sie diesen digitalen Rundfunk empfangen und in einem integrierten System mit digitalen Konsumelektronikprodukten existieren.
Die FCC hat auf diese Herausforderungen mit einem Deco der-Interface-Concept (Decodiererschnittstellenkonzept) geantwortet. Dieses sieht für einen Fernseh- oder Videokassettenrekorder ein „Abstimmen" des Kanals, eine „Rücksetzbox" zum Empfang des abgestimmten Signals, Entwürfeln desselben und Bereitstellen desselben einem Fernsehen bzw. Fernseher, Videokassettenrekorder und/oder einer anderen Einrichtung zur Anzeige oder Aufzeichnung (siehe Band 58 Nr. 234, Seite 64651 des Federal Register, Dienstag, 6. Dezember, 1993). Das System muss auch sowohl digitale als auch analoge Signale stützen und eine Kommunikation zwischen der Konsumelektronikeinrichtung und der Rücksetzbox berücksichtigen.
Das FCC-Konzept ist noch nicht in einem spezifischen System, das den Kongresszielen Genüge leistet und in einer Umgebung digitalen Rundfunks arbeitet, implementiert worden. Wie beschrieben wird streben Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung danach, eine Schnittstelle bereitzustellen, die sowohl die Kongresserfordernisse stützt als auch an zukünftige Entwicklungen digitaler Videokassettenrekorder, optischer Speichereinrichtungen und digitalen Fernsehens bzw. digitaler Fernseher angepasst ist.
Verschiedene unterschiedliche Aspekte der Erfindung sind in den unabhängigen Ansprüchen dargelegt.
Bevorzugte Ausführungsformen der nachstehend beschriebenen Erfindung stellen ein Verfahren und Gerät zur Bereitstellung einer elektronischen Schnittstelle, welche die FCC-Erfordernisse stützt und in einem Digitalrundfunkumfeld, darunter Hochauflösungsfernseh- bzw. HDTV-Rundfunk (HDTV = high definition television (hochauflösendes Fernsehen)), bereit. Ein Teilnehmer empfängt ein digitales oder analoges Rundfunksignal von einem Dienstanbieter bzw. -provider, und die vorliegende Erfindung Schnittstellen-verbindet dieses Rundfunksignal mit irgendeiner Kombination aus digitalen und analogen elektronischen Einrichtungen. Das Rundfunksignal wird empfangen und von einer der elektronischen Einrichtungen des Teilnehmers abgestimmt. Das abgestimmte Signal wird dann einer „Set-back-box (Rücksetzbox)" bereitgestellt. Die Rücksetzboxen der vorliegenden Erfindung verarbeiten das abgestimmte Signal, um es mehreren analogen oder digitalen Konsumenten-Elektronikeinrichtungen zur Verfügung zu stellen.
Die Rücksetzboxen spalten analoge Übertragungen in separate Video-, Audio- und Sicherheitssignale auf. Der Sicherheitsabschnitt des Signals enthält Information hinsichtlich der Autorisierung des Teilnehmers zum Sehen einer besonderen Rundfunksen dung. Für digitalen Rundfunk demodulieren die Rücksetzboxen ein digitales Rundfunkprogrammsignal, um es in einen Bitstrom umzuwandeln bzw. umzusetzen. Der Bitstrom wird dann auf irgendwelche Fehler bei der Übertragung der digitalen Daten korrigiert, und es wird wieder ein separates Sicherheitssignal abgeleitet, das Information hinsichtlich der Autorisierung des Teilnehmers zum [TEXT FEHLT]mer zum Sehen der besonderen Rundfunksendung autorisiert ist, stellt die Rücksetzbox den digitalen Einrichtungen des Teilnehmers den Bitstrom direkt bereit. Vor der Bereitstellung des Bitstroms den analogen Einrichtungen wird der Bitstrom dekomprimiert und in ein analoges Signal umgesetzt. Die Rücksetzbox stellt analogen Einrichtungen zusammengesetztes Video bzw. Mischsignal-Video zusammen mit separaten Luminanz- und Chrominanzteilen des Videosignals oder Komponentenvideo bereit. Zum Ermöglichen einer Kommunikation zwischen der Rücksetzbox des Teilnehmers und Konsumenten-Elektronikeinrichtungen ist eine Befehlsleitung vorgesehen.
Die Erfindung wird nun mittels eines illustrativen, nicht einschränkenden Beispiels unter Bezugnahme auf die bei gefügten Zeichnungen weiter beschrieben, in denen:
1 ein funktionelles Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Kontext eines zum Empfang von Rundfunksendungen konfigurierten kabelbasierten Unterhaltungselektroniksystems ist;
2 schematisch ein mögliches elektronisches Spektrum darstellt, das bei dem in 1 dargestellten kabelbasierten System verwendet ist;
3 eine Rücksetzbox darstellt, welche die Erfindung zur Schnittstellen-Verbindung analoger Signale mit analogen Elektronikeinrichtungen verkörpert;
4 eine Rücksetzbox darstellt, welche die Erfindung zur Schnittstellen-Verbindung digitaler und analoger Signale mit digitalen und analogen elektronischen Einrichtungen verkörpert;
5 eine Rücksetzbox zur Schnittstellen-Verbindung digitaler Signale mit digitalen und analogen Einrichtungen darstellt;
6 eine Rücksetzbox zur Schnittstellen-Verbindung digitaler Signale mit digitalen elektronischen Einrichtungen darstellt; und
7 eine Rücksetzbox zur Schnittstellen-Verbindung digitaler hochauflösender Fernsehsignale (HDTV-Signale) mit digitalen und analogen elektronischen Einrichtungen darstellt.
Nachfolgend wird eine elektronische Schnittstelle zwischen einem digitalen und/oder analogen Rundfunksignal und verschiedenen Kombinationen digitaler und analoger Unterhaltungs- bzw. Konsumelektronikeinrichtungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden zu Erläuterungszwecken Details wie beispielsweise spezielle bzw. spezifische Elektronikeinrichtungen dargelegt, um für ein völliges Verständnis der Erfindung zu sorgen. Jedoch ist einem Fachmann klar, dass die Erfindung ohne diese spezifischen Details in die Praxis umgesetzt werden kann. In anderen Fällen sind wohlbekannte Schaltungen und Strukturen nicht detailliert beschrieben, um die Erfindung nicht undeutlich werden zu lassen.
Die folgende detaillierte Beschreibung ist in mehrere Abschnitte unterteilt. Der erste dieser Abschnitte beschreibt eine generelle Systemanordnung für eine die Erfindung verkörpernde Schnittstelle. Die folgenden Abschnitte beschreiben verschiedene Hardwaretypen, die zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksendungen mit verschiedenen Typen von Elektronikeinrichtungen erforderlich sind.
Es wird eine elektronische Schnittstelle zwischen digi talen und analogen Rundfunksignalen und digitalen und analogen Konsumelektronikeinrichtungen entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung beschrieben. In 1, auf die Bezug genommen wird, ist ein Überblick über ein kabelbasiertes Unterhaltungselektroniksystem zum Empfang von Rundfunksendungen gezeigt. Das Kabelsystem umfasst einen Diensteanbieter bzw. -provider 10, der Teilnehmern über ein Übertragungsmedium 12, das bei der vorliegenden Erfindung beispielsweise ein Kabel-, Faseroptik-, Mikrowellen-, terrestrisches Rundfunk- oder Direktsatellitenrundfunkmedium aufweisen kann, analoge oder digitale Rundfunksignale bereitstellt. Wie in der 1 in schematischer Form dargestellt, können bei jeder der Teilnehmerstellen mehrere Konsumelektronikeinrichtungen zum Empfang der vom Diensteprovider 10 bereitgestellten Programmierungsdienste existieren. Beispielsweise können, wie in 1 gezeigt, analoge Fernseher 14 und 16 und ein analoger Videokassettenrekorder 18 zum Empfang eines analogen Rundfunksignals über ein Übertragungsmedium 12 Schnittstellen-verbunden sein. Alternativ dazu kann, wie gezeigt, ein digitaler Videokassettenrekorder 22 über ein Übertragungsmedium 12 zum Empfang eines digitalen Rundfunksignals gekoppelt sein, und kann ein analoger Fernseher 26 mit dem digitalen Rundfunksignal oder einem über ein Abgriffkabel 32 an einen analogen Fernseher 30 gekoppelten analagen Rundfunksignal Schnittstellen-verbunden sein. Ein Teilnehmersystem kann auch aus einem digitalen Fernseher 34, der ein digitales Rundfunksignal über ein Übertragungsmedium 12 empfängt und einem analogen Videokassettenrekorder 36, der mit dem digitalen Rundfunksignal Schnittstellen-verbunden ist, bestehen.
Bei einer anderen Konfiguration kann das Teilnehmersystem aus einem digitalen Fernseher 42 und einem digitalen Videokassettenrekorder 44 bestehen, wobei sowohl der Fernseher 42 als auch der Videokassettenrekorder 44 mit einer über das Übertragungsmedium 12 empfangenen digitalen Rundfunksendung Schnittstellen-verbunden ist. Systeme zum Empfang hochauflösender digitaler Fernsehrundfunksendungen (HDTV-Rundfunksendungen) über das Medium 12 können aus einem digitalen Hochaufläsungs-Signalabstimmer bzw. -Signaltuner (HDTV-Tuner) 43, einem analogen Hochaufläsungs-Monitor 45 und einem digitalen Videokassettenrekorder 49 bestehen. Es ist einzusehen, dass die in 1 gezeigten Elektronikeinrichtungen. für viele mögliche Einrichtungen, darunter in 1 nicht gezeigte Einrichtungen, repräsentativ sind, und dass viele mögliche Konfigurationen solcher Einrichtungen möglich sind.
2 stellt ein repräsentatives elektronisches Spektrum der Signale, die von den Elektronikeinrichtungen nach 1 über das Übertragungsmedium 12 empfangen werden können, [TEXT FEHLT]dar. Die höchste Frequenz dieses Spektrums besteht aus Rückkanälen relativ niedriger Bandbreite, die dem Teilnehmer ermöglichen, mit dem Diensteprovider 10 zu kommunizieren. Niedriger auf dem Spektrum liegen analoge Fernsehkanäle, digitale Per-Sendung-Bezahl- bzw. Pay-Per-View-Kanäle und zusätzliche digitale Kanäle. Es ist einzusehen, dass die derzeitige Ausführungsform auch mit Rundfunksignalen arbeiten kann, die elektronische Spektren aufweisen, welche von den in 2 gezeigten verschieden sind.
Wieder Bezug nehmend auf die 1 wird vom Diensteprovider 10 ein Rundfunkprogrammsignal innerhalb eines beispielsweise wie in 2 gezeigten Spektrums erzeugt. Das Rundfunksignal wird über das Medium 12 übertragen und von einer Elektronikeinrichtung, beispielsweise einem wie gezeigten und beschriebenen und an das Medium 12 gekoppelten Fernseher oder Videokassettenrekorder empfangen. Die Elektronikeinrichtung empfängt ein Rundfunkprogrammsignal, das mit der speziellen Elektronikeinrichtung kompatibel ist. Beispielsweise sind an das Medium 12 digitale Einrichtungen zum Empfang digitaler Signale gekoppelt, und sind an das Medium 12 analoge Einrichtungen zum Empfang analoger Signale gekoppelt.
Die analogen Fernseher 14 und 30, der digitale Videokassettenrekorder 22 die digitalen Fernseher 34, 42 und der digitale HDTV-Tuner 43 stimmen die Signale ab und stellen die abgestimmten Signale den Rücksetzboxen 46, 48, 50, 42 und 43 bereit, welche die Signale verarbeiten, um sie, wie beschrieben wird, zum Anschauen, zur Aufzeichnung oder zu einer anderen Verarbeitung durch die mehreren elektronischen Einrichtungen zur Verfügung zu stellen.
Infolgedessen stellen die in 1 gezeigten Rücksetzboxen 46, 48, 50, 52 und 53 eine Schnittstelle zwischen den mehreren Elektronikeinrichtungen, den analogen Fernsehern 14, 16, 26 und 30, dem analogen Hochauflösungs-Monitor 45, den digitalen Fernsehen 34 und 42, dem digitalen HDTV-Tuner 43, den analogen Videokassettenrekordern 18 und 36 und digitalen Videokassettenrekordern 22, 44 und 49 und den digitalen und analogen Rundfunksignalen über das Rundfunkmedium 12 bereit.
Ist der Teilnehmer autorisiert, eine spezielle Rundfunksendung anzuschauen, stellt die Rücksetzbox des Teilnehmers den Teilnehmereinrichtungen ein entwürfeltes Bild bereit. Andernfalls stellt die Rücksetzbox des Teilnehmers den Teilnehmereinrichtungen ein verwürfeltes Bild bereit. Auf diese Weise wird Sicherheit aufrechterhalten, ohne dass die Fähigkeit des Teilnehmers, fortgeschrittene Fernseheigenschaften zu benutzen, die Fähigkeit des Teilnehmers, ein einzelnes Programm während der Aufzeichnung eines anderen anzuschauen und die Fähigkeit des Teilnehmers, sequentiell Vorzugs- bzw. Premiumkanäle aufzuzeichnen, verhindert wird.
Für verschiedene Kombinationen digitaler und analoger Rundfunksignale und Konsumelektronikeinrichtungen werden verschiedene Rücksetzboxen verwendet. Ausführungsformen der Erfindung stellen vier verschiedene Typen von Rücksetzboxen bereit, die in dieser Anmeldung separat beschrieben werden. Wie beschrieben wird Schnittstellen-verbindet eine Analog-zu-Analog-Rücksetzbox 46 über das Medium 12 empfangene analoge Rundfunksignale mit den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18. Eine Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 Schnittstellen-verbindet über das Medium 12 empfangene digitale und analoge Rundfunksignale mit dem digitalen Videokassettenrekorder 22 und den analogen Fernsehern 26 und 30. Eine Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 Schnittstellen-verbindet ein über das Medium 12 zu empfangendes digitales Signal mit dem digitalen Fernseher 34 und dem analogen Videokassettenrekorder 36. Eine Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52 Schnittstellen-verbindet ein über das Medium 12 empfangenes digitales Rundfunksignal mit dem digitalen Fernseher 42 und dem digitalen Videokassettenrekorder 44. Eine Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox (HDTV-Rücksetzbox) 53 Schnittstellen-verbindet digitale Hochauflösungsfernseh-Rundfunksendungen über das Medium 12 mit dem analogen Hochauflösungs-Monitor 45, dem digitalen HDTV-Tuner 43 und dem digitalen Videokassettenrekorder 49.
Analog-zu-Analog-Rücksetzbox
Bezugnehmend nun auf die 3 Schnittstellen-verbindet die Analog-zu-Analog-Rücksetzbox 46 über das Medium 12 empfangene analoge Signale mit den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18. Wie gezeigt empfängt der analoge Fernseher 14 vom Medium 12 (siehe 1) ein analoges Signal durch ein Medium 20 und stellt über eine Leitung 54 der Analog-zu-Analog-Rücksetzbox 46 ein analoges Signal bereit. Wie beschrieben wird verarbeitet die Rücksetzbox 46 dieses analoge Rundfunksignal und transformiert es in eine auf die Leitungen 56, 58, 60, 62 und 64 gekoppelte Anzahl Signale, die zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einer anderen Verarbeitung durch die analogen Fernseher 14 und 16 und den analogen Videokassettenrekorder 18 fertig bzw. bereit sind. Der Prozess des Transformierens des Signals wird unten beschrieben. Die von der Rücksetzbox 46 über die Leitungen 56, 58, 60, 62 und 64 bereitgestellten und zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einer anderen Verarbeiten bereiten Signale enthalten ein zusammengesetztes Videosignal bzw. Videomischsignal auf der Leitung 56, ein Luminanz-Videosignal auf der Leitung 58, ein Chrominanz-Videosignal auf der Leitung 60 und ein linkes und rechtes Audiosignal auf den Leitungen 62 und 64. Eine Steuerungsleitung 66 koppelt die Rücksetzbox 46 an die analogen Fernseher 14 und 16 und den analogen Videokassettenrekorder 18 und ermöglicht der Rücksetzbox 46, mit den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18 zu kommunizieren.
Wie in der 3 dargestellt wird das über das Medium 20 empfangene Rundfunksignal vom analogen Fernseher 14 empfangen. Der analoge Fernseher 14 stimmt das empfangene Rundfunksignal ab und wandelt die Signalfrequenz von einer Hochfrequenz in eine Zwischenfrequenz (ZE) um. Das abgestimmte ZF-Signal wird über die Leitung 54 gekoppelt und der Rücksetzbox 46 bereitgestellt.
Das über die Leitung 54 gekoppelte abgestimmte ZF-Signal wird von einer das Signal empfangenden ZF-Schaltung 68 verarbeitet. Das verarbeitete ZF-Signal wird über die Leitung 70 an eine Detektionsschaltung 72 gekoppelt. Die Detektionss chaltung 72 leitet von dem empfangenen ZF-Hauptsignal vier Signale ab: den möglicherweise verwürfelten Videomischabschnitt des ZF-Signals, der dann über die Leitung 74 gekoppelt wird, den linken und rechten Audioabschnitt des ZF-Signals, den die Detektionsschaltung an die Leitungen 62 und 64 koppelt, und einen Sicherheitsteil des ZF-Signals, der über die Leitung 76 gekoppelt wird und den Sicherheitscode für die empfangene Rundfunksendung trägt.
Der möglicherweise verwürfelte Videomischabschnitt des über die Leitung 74 gekoppelten Signals wird einem Entwürfler bzw. Descrambler 78 bereitgestellt. Der den Sicherheitscode für die über die Leitung 76 gekoppelte Rundfunksendung tragende Teil des Signals wird einer Bedingtzugriffsschaltung 80 bereitgestellt. Ist der Teilnehmer berechtigt, die spezielle Rundfunksendung anzuschauen, stellt die Bedingtzugriffsschaltung 80 dem Signal-Descrambler 78 über die Leitung 82 ein Zugriffssignal bereit. Dieses Zugriffssignal stellt dem Descrambler 78 den Schlüssel zum Entwürfeln bzw. Descrambeln des Videomischabschnitts des über die Leitung 74 bereitgestellten Rundfunksignals bereit.
Das descrambelte Rundfunksignal wird an die Leitung 56 gekoppelt und wird den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18 bereitgestellt. Eine an die Descramblerschaltung 78 gekoppelte Luminanz/Chraminanz-Trennschaltung 84 spaltet das descrambelte Rundfunksignal in seine Bestandteile auf: ein Luminanzsignal (Y) wird an die Leitung 58 gekoppelt und ein Chrominanzsignal (C) wird über die Leitung 60 bereitgestellt. Diese Signale auf den Leitungen 58 und 60 werden separat den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18 bereitgestellt, die so konfiguriert sind, dass sie Luminanz- und Chrominanzsignale separat empfangen.
Der linke und rechte Audioabschnitt des Rundfunksignals auf den Leitungen 62 und 64 werden vom Detektor 72 abgeleitet und ohne weitere Verarbeitung den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18 bereitgestellt.
Die analogen Fernseher 14 und 16 und der analoge Videokassettenrekorder 18 sind auch durch eine analoge Steuerungsleitung 66, über die ein Steuerungssignal geht, an die Rücksetzbox 46 gekoppelt. Insbesondere erlaubt die Steuerungsleitung 76 einem Teilnehmer, Befehle an die Rücksetzbox 46 auszugeben, und sie stellt den analogen Fernsehern 14 und 16 und dem analogen Videokassettenrekorder 18 wichtige Information bereit.
Kombinierte Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox
In der 4, auf die nun Bezug genommen wird, ist eine Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 dargestellt, die sowohl digitale Signale als auch analoge Signale mit dem digitalen Videokassettenrekorder 22 und den analogen Fernsehern 26 und 30 Schnittstellen-verbindet. Wie gezeigt empfängt der analoge Fernseher 30 vom Medium 12 (siehe 1) über ein Medium 32 ein analoges Signal und stellt über die Leitung 86 der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 ein abgestimmtes analoges Signal bereit. Der digitale Videokassettenrekorder 22 empfängt vom Medium 12 (siehe 1) über ein Medium 24 ein digitales Signal und stellt der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 über die Leitung 88 ein abgestimmtes digitales Signal bereit. Die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 verarbeitet diese über die Leitungen 86 und 88 empfangenen digitalen und analogen Rundfunkprogrammsignale, transformiert sie in mehrere über die Leitungen 90, 92, 94, 96, 98 und 100 bereitgestellte Ausgangssignale, die durch den digitalen Videokassettenrekorder 22 und die analogen Fernseher 26 und 30 zum Anschauen, Aufzeichnen und/oder zu einer anderen Verarbeitung bereit sind. Der Prozess des Transformierens der Signale wird unten beschrieben.
Die über die Leitungen 90, 92, 94, 96 und 98 gekoppelten analogen Signale enthalten ein analoges Videomischsignal auf der Leitung 90, ein an die Leitung 92 gekoppeltes analoges Luminanzsignal (Y), ein an die Leitung 94 gekoppeltes analo ges Chrominanzsignal (C) und ein analoges linkes und rechtes Audiosignal auf den Leitungen 96 und 98. Eine analoge Steuerungsleitung 102 koppelt die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 an die analogen Fernseher 26 und 30. Das zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einer anderen Verarbeiten bereite digitale Signal auf der Leitung 100 enthält sowohl Audio- als auch Videoinformation. Eine digitale Steuerungsleitung 104 koppelt die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 an den digitalen Videokassettenrekorder 22. Steuerungsleitungssignale über den Leitungen 102 und 104 erlauben der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48, mit dem digitalen Videokassettenrekorder 22 und den analogen Fernsehern 26 und 30 zu kommunizieren.
Die von der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 ausgeführte Signalverarbeitung analoger Signale ist ähnlich zu der von der in 3 gezeigten Analog-zu-Analog-Rücksetzbox 46 ausgeführten. Die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 verarbeitet auch die über das Medium 24 empfangenen digitalen Signale, stellt über die Leitungen 100 und 104 digitale Signale dem digitalen Videokassettenrekorder 22 bereit und wandelt die über das Medium 24 empfangenen Signale in analoge Signals auf Leitungen 106, 108, 110, 112 und 114 um, die einer Anzahl Schaltern 116, 118, 120, 122 und 124 bereitgestellt werden. Die Schalter 116, 118, 120, 122 und 124 empfangen auch analoge Signale über Leitungen 126, 128, 130, 132 und 134. Die Schalter 116, 118, 120, 122 und 124 erlauben dem Teilnehmer über das Medium 32 empfangene analoge Rundfunksendungen auf den analogen Fernsehern 26 oder 30 oder über das Medium 24 empfangene digitale Rundfunksendungen auf den analogen Fernsehern 26 oder 30 oder Wiedergabesignale aufgezeichneter Bitströme vom digitalen VCR auf den analogen Fernsehern 16 oder 30 anzuschauen.
Was wiederum die Verarbeitung der von der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 ausgeführten Verarbeitung analogen Signale betrifft, so ist die Operation ähnhich der Operation der Analog-zu-Analog-Rücksetzbox 46. Das analoge Signal vom Medium 32 wird vom analogen Fernseher 30 empfangen. Der analoge Fernseher 30 stimmt das Signal ab und ändert die Signalfrequenz von einer Hochfrequenz in eine Zwischenfrequenz (ZF). Das abgestimmte ZF-Signal wird der Rücksetzbox 48 bereitgestellt.
Das über die Leitung 86 gekoppelte abgestimmte ZF-Signal wird von einer ZF-Schaltung 136 verarbeitet. Das verarbeitete ZF-Signal wird über die Leitung 138 bereitgestellt und von einer Detektionsschaltung 140 empfangen. Die Detektionsschaltung 140 leitet von dem Hauptsignal vier Signale ab. Die Detektionsschaltung 140 stellt über die Leitung 142 einen möglicherweise verwürfelten Videomischabschnitt des Rundfunksignals bereit. Die Detektionsschaltung 140 stellt über die Leitungen 132 und 134 einen linken und rechten Audioabschnitt des Signals sowie über eine Leitung 144 einen Abschnitt des den Sicherheitscode für die Rundfunksendung tragenden Abschnitt des Rundfunksignals bereit.
Der Videomischabschnitt des über die Leitung 142 bereitgestellten Signals wird an einen Entwürfler bzw. Descrambler 146 gekoppelt. Der aber die Leitung 144 bereitgestellte Abschnitt des den Sicherheitscode für die Rundfunksendung tragenden Signals wird an eine Bedingtzugriffsschaltung (BZ-Schaltung) 148 gekoppelt. Ist der Teilnehmer berechtigt, die Rundfunksendung anzuschauen, überträgt die Bedingtzugriffsschaltung 148 über die Leitung 150 ein Steuerungssignal zum Signal-Descrambler 146, das dem Descrambler 146 den Schlüssel zum Entwürfeln bzw. Descrambeln des zusammengesetzten Videoabschnitts bzw. Videomischabschnitts des Rundfunksignals bereitstellt.
Das descrambelte Signal wird an eine Leitung 126 gekoppelt, die an einen Schalter 120 gekoppelt ist. Eine an den Descrambler 146 gekoppelte Luminanz/Chrominanz-Trennschaltung 152 spaltet das descrambelte Signal in seine Bestandteile auf, das heißt in ein auf der Leitung 128 bereitgestelltes Luminanzsignal (Y) und ein auf der Leitung 130 bereitgestelltes Chrominanzsignal (C). Diese Signale (Y) und (C) werden den Schaltern 116 und 118 bereitgestellt.
Der linke und rechte Audioabschnitt der an die Leitungen 132 und 134 gekoppelten, vom Hauptrundfunksignal abgeleiteten Signale werden den Schaltern 122 und 124 bereitgestellt.
Die analogen Fernseher 26 und 30 sind auch an eine analoge Steuerungsleitung 102, über die ein Befehlssignal geht, an die Rücksetzbox 48 gekoppelt. Insbesondere erlaubt die Steuerungsleitung 102 einem Teilnehmer, Befehle an die Rücksetzbox 48 auszugeben, und sie stellt den analogen Fernsehern 26 und 30 relevante Information bereit.
Zum Schnittstellen-Verbinden der digitalen Signale mit digitalen Einrichtungen, weist die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 einen Demodulator 154, eine Vorwärtsfehlerkorrekturschaltung (VFK-Schaltung) 156, eine Entschlüsselungseinrichtung 158 und eine Bedingtzugriffsschaltung (BZ-Schaltung) 164 auf. Über das Medium 24 gekoppelte Rundfunksignale werden dem digitalen Videokassettenrekorder 22 bereitgestellt, der das digitale Signal abstimmt und das abgestimmte Signal über die Leitung 88 der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 bereitstellt. Der Demodulator 154 empfängt das abgestimmte Signal und wandelt es in einen über die Leitung 166 gekoppelten Bitstrom um. Der Bitstrom auf der Leitung 166 wird der VFK-Schaltung 156 bereitgestellt, um jeden Fehler bei der Übertragung der digitalen Daten zu prüfen und zu korrigieren. Der über die Leitung 168 gekoppelte korrigierte Bitstrom wird der Entschlüsselungseinrichtung 158 und der Bedingtzugriffsschaltung 164 zugeführt. Die Bedingtzugriffsschaltung 164 prüft, ob der Teilnehmer berechtigt ist, die spezielle Rundfunksendung anzuschauen, und wenn dies zutrifft, stellt sie der Entschlüsselungseinrichtung 158 einen über die Leitung 166 gekoppelten Schlüssel bereit, um ihr zu ermöglichen, die ursprünglichen Daten zu regenerieren. Der regenerierte digitale Bitstrom über die Leitung 100 wird dem digitalen Videokassettenrekorder 22 bereitgestellt.
Eine digitale Steuerungsleitung 104 erlaubt einem Teilnehmer, Befehle an die Rücksetzbox 48 auszugeben und stellt dem digitalen Videokassettenrekorder 22 Information bereit.
Zur Bereitstellung einer digitalen Signalschnittstelle zu Konsumelektronikeinrichtungen weist die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 einen Video-Dekompressor 160 und Audio-Dekompressor 162 und mehrere Digital-zu-Analog-Wandler 170, 171, 172 und 173 auf. Der Video-Dekompressor 160 und Audio-Dekompressor 162 sind an die Entschlüsselungseinrichtung 158 gekoppelt. Es sei darauf hingewiesen, dass die Dekompressoren nicht in der Digital-zu-Digital-Schnittstelle platziert sind, da angenommen ist, dass, die digitale Konsumelektronikeinrichtung so konfiguriert ist, dass sie komprimierte Daten akzeptiert. Ist jedoch die digitale Elektronikeinrichtung nicht zum Akzeptieren komprimierter Daten konfiguriert, sollte das digitale Signal dekomprimiert werden, bevor es der digitalen Einrichtung bereitgestellt wird.
Der dekomprimierte Videobitstrom wird in zwei Teile, ein über die Leitung 176 gekoppeltes Luminanzsignal (Y) und ein über die Leitung 174 gekoppeltes Chrominanzsignal (C), aufgespalten. Diese zwei über die Leitungen 174 und 176 bereitgestellten verschiedenen Bitströme werden dann von Digital-zu-Analog-Wandlern 170 und 171 in über Leitungen 106 und 108 gekoppelte analoge Signale umgewandeht. Wie in der 4 dargestellt werden dann die über die Leitungen 106 und 108 bereitgestellten analogen Signale Y und C Schaltern 116 und 118 bereitgestellt. Wie vorstehend beschrieben empfangen diese Schalter 116 und 118 auch die über die Leitungen 128 und 130 bereitgestellten Signale Y und C, die von dem ursprünglichen analogen Signal über der Leitung 142 abgeleitet sind. Die Position der Schalter 116 und 118 bestimmt, ob das Signal Y oder C, das ursprünglich analog oder ursprünglich digital war, den analogen Fernsehern 26 und 30 bereitgestellt wird.
Außerdem werden die von digitalen Daten über den Leitungen 106 und 108 umgewandelten Signale Y und C einem NTSC-Codierer 178 bereitgestellt, der von den über die Leitungen 106 und 108 bereitgestellten Bestandteilsignalen Y und C ein zusammengesetztes Signal bzw. Mischsignal auf der Leitung 110 erzeugt. Dieses Mischsignal über der Leitung 110 wird einem Schalter 120 bereitgestellt. Wie früher beschrieben emgfängt dieser Schalter 120 auch das über die Leitung 126 gekoppelte ursprüngliche analoge Mischsignal. Die Position des Schalters 120 bestimmt, ob das ursprüngliche analoge oder digitale Mischsignal den analogen Fernsehern 26 und 30 zugeführt wird.
Der Audio-Dekompressor 162 dekomprimiert den Audioabschnitt des Rundfunksignals in einen über der Leitung 180 bereitgestellten linken Kanal und einen rechten Kanal über der Leitung 182. Die dekomprimierten digitalen Linkskanal- und Rechtskanal-Audiosignale auf den Leitungen 180 und 182 werden wie dargestellt Digital-zu-Analog-Wandlern 172 und 173 bereitgestellt. Die Audiosignale auf den Leitungen 112 und 114 werden einer Anzahl Schalter 122 und 124 bereitgestellt. Wie früher beschrieben empfangen diese Schalter 122 und 124 auch die ursprünglichen analogen linken und rechten Audiasignale über den Leitungen 132 und 134. Die Position der Schalter 122 und 124 bestimmt, ob das ursprüngliche digitale oder ursprüngliche analoge Audiosignal den analogen Fernsehern 26 und 30 zugeführt wird.
Infolgedessen stellt die Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 48 zusätzlich zu einer Analog-zu-Analog-Schnittstelle eine Schnittstelle zwischen digitalen Signalen und dem digitalen Videokassettenrekorder 22 und den analogen Fernsehern 26 und 30 bereit. Die Systemsicherheit ist aufrechterhalten, da die Rücksetzbox 48 nur solche Signale descrambelt, für die der Teilnehmer berechtigt ist. Die Fähigkeit, fortgeschrittene Eigenschaften zu verwenden, ist auch aufrechterhalten, da die Rücksetzbox 48 den Konsumelektronikeinrichtungen unverwürfelte und entschlüsselte Signale bereitstellt, wenn der Teilnehmer für die Signale berechtigt ist.
Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox
In der 5, auf die nun Bezug genommen wird, ist eine Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 dargestellt, die vom Medium 12 (siehe 1) über ein Medium 38 empfangene digitale Signale mit dem digitalen Fernseher 34 und dem analogen Videokassettenrekorder 36 Schnittstellen-verbindet. Wie gezeigt empfängt der digitale Fernseher 34 das digitale Rundfunksignal über das Medium 38 und stellt der Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 über die Leitung 190 ein abgestimmtes digitales Signal bereit. Die Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 verarbeitet dieses digitale Rundfunkprogrammsignal über der Leitung 190 und transformiert es in mehrere auf Leitungen 192, 194, 196, 198, 200 und 202 gekoppelte Signale, die zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einem anderen Verarbeiten durch den digitalen Fernseher 34 und den analogen Videokassettenrekorder 36 bereit sind. Der Prozess des Transformierens des Signals wird unten beschrieben. Die von der Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 dem analogen Videokassettenrekorder 36 bereitgestellten analogen Signale, die über die Leitungen 192, 194, 196, 198 und 200 gehen und zum Anschauen, Aufzeichnen oder anderen Verarbeiten bereit sind, enthalten ein über die Leitung 196 gekoppeltes analoges zusammengesetztes Videosignal bzw. Videomischsignal, ein analoges Luminanz-Videosignal (Y) auf der Leitung 192 und ein analoges Chrominanz-Videosignal (C) auf der Leitung 194 und analoge linke und rechte Audiosignale auf den Leitungen 198 und 200.
Ein analoges Steuerungssignal 204 koppelt die Rücksetzbox 50 an den analogen Videokassettenrekorder 36. Das von der Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 dem digitalen Fernseher 34 bereitgestellte digitale Signal ist ein digitales Audio- und Videosignal über der Leitung 202. Eine digitale Steuerungsleitung 206 koppelt die Rücksetzbox 50 an den digitalen Fernseher 34. Die Steuerungssignale auf den Leitungen 204 und 206 erlauben der Rücksetzbox 50, mit dem digitalen Fernseher 34 und dem analogen Videokassettenrekorder 36 zu kommunizieren.
Wie in der 5 dargestellt weist die Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 zum Schnittstellen-verbinden digitaler Signale mit digitalen Einrichtungen einen Demodulator 208, eine Vorwärtsfehlerkorrekturschaltung (VFK-Schaltung) 210, eine Entschlüsselungseinrichtung 212 und eine Bedingtzugriffsschaltung 214 auf. Das über die Leitung 190 empfangene digitale Rundfunksignal wird dem Demodulator 208 bereitgestellt, um das digitale Signal in einen Bitstrom über der Leitung 218 zu transformieren. Der Bitstrom auf der Leitung 218 wird der VFK-Schaltung 210 bereitgestellt, um jeden Fehler bei der Übertragung zu prüfen und zu korrigieren. Der an die Leitung 220 gekoppelte korrigierte Bitstrom wird der Entschlüsselungseinrichtung 212 und der Bedingtzugriffsschaltung (BZ-Schaltung) 214 bereitgestellt. Die Bedingtzugriffsschaltung 214 prüft, ob der Teilnehmer berechtigt ist, die spezielle Rundfunksendung anzuschauen und stellt, wenn dies so ist, der Entschlüsselungseinrichtung 212 ein Schlüsselsignal über die Leitung 224 bereit, um der Entschlüsselungseinrichtung 212 zu ermöglichen, die ursprünglichen Daten zu regenerieren. Der regenerierte digitale Bitstrom wird über die Leitung 202 dem digitalen Fernseher 34 bereitgestellt.
Eine digitale Steuerungsleitung 206 erlaubt einem Teilnehmer, Befehle an die Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox auszugeben, und stellt dem digitalen Fernseher 34 Information bereit.
Wie in der 5 dargestellt enthält die Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 20 zum Bereitstellen einer digitalen Signalschnittstelle zum analogen Videokassettenrekorder 36 einen Video-Dekompressor 226 und Audio-Dekompressor 228 und eine Anzahl Digital-zu-Analog-Wandler 230, 231, 232 und 233. Das digitale Signal auf der Leitung 234 wird dem Video-Dekompressor 226 und Audio-Dekompressor 228 bereitgestellt.
Der dekomprimierte Videobitstrom wird in zwei Bestandteile, eine über die Leitung 236 gekoppelte Luminanz (Y) und eine über der Leitung 238 bereitgestellte Chrominanz (C), aufgespalten. Diese zwei Bitströme auf den Leitungen 236 und 238 werden dann von den Digital-zu-Analog-Wandlern 230 und 231 in analoge Signale auf den Leitungen 192 und 194 umgewandelt. Wie in der 5 dargestellt werden die analogen Signale Y und C auf den Leitungen 192 und 194 dann dem analogen Videokassettenrekorder 36 bereitgestellt.
Außerdem werden die Signale Y und C einem NTSC-Codierer 240 bereitgestellt, der von den Bestandteilsignalen Y und C auf den Leitungen 192 und 194 ein zusammengesetztes Signal bzw. Mischsignal auf der Leitung 196 erzeugt. Dieses Mischsignal auf der Leitung 196 wird dem analogen Videokassettenrekorder 36 bereitgestellt.
Der Audiodekompressor 228 dekomprimiert den Audioabschnitt des Signals in einen linken Kanal auf der Leitung 242 und einen rechten Kanal auf der Leitung 244. Das dekomprimierte digitale Linkskanal- und Rechtskanal-Signal auf den Leitungen 242 und 244 werden einer Anzahl an die Leitungen 198 und 200 gekoppelten Digital-zu-Analog-Wandler 232 und 233 bereitgestellt. Die Audiosignale auf den Leitungen 198 und 200 werden dem analogen Videokassettenrekorder 36 bereitgestellt.
Infolgedessen stellt die Digital-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox 50 mehreren digitalen und analogen Elektronikeinrichtungen digitale und analoge Signale bereit, die zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einem anderen Verarbeiten durch die Elektronikeinrichtungen bereit sind. Systemsicherheit wird aufrechterhalten, da die Rücksetzbox nur solche Signale entschlüsselt, für die der Teilnehmer berechtigt ist, sie anzuschauen. Die Fähigkeit fortgeschrittene Eigenschaften zu verwenden, ist auch aufrechterhalten, da die Rücksetzbox den Konsumelektronikeinrichtungen entschlüsselte oder entwürfelte Signale bereitstellt, wenn der Teilnehmer berechtigt ist, die Signale anzuschauen.
Digital-zu-Digital-Rücksetzbox
In der 6, auf die nun Bezug genommen wird, ist eine Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52 dargestellt, die ein über ein Medium 40 empfangenes digitales Signal mit dem digitalen Fernseher 42 und dem digitalen Videokassettenrekorder 44 Schnittstellen-verbindet. Wie gezeigt empfängt der digitale Fernseher 42 vom Medium 12 (siehe 1) durch das Medium 40 ein digitales Signal und stellt der Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52 über die Leitung 250 ein abgestimmtes digita les Signal bereit. Die Rücksetzbox 52 verarbeitet dieses über die Leitung 250 empfangene abgestimmte digitale Rundfunkprogrammsignal und transformiert es in ein Signal über einer Leitung 252, das zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einem anderen Verarbeiten durch den digitalen Fernseher 42 und den digitalen Videokassettenrekorder 44 bereit ist. Der Prozess des Transformierens des Signals wird unten beschrieben. Eine digitale Steuerungsleitung 254 koppelt die Rücksetzbox 52 an den digitalen Fernseher 42 und den digitalen Videokassettenrekorder 44. Die Steuerungsleitung 254 erlaubt der Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52, mit dem digitalen Fernseher 42 und dem digitalen Videokassettenrekorder 44 zu kommunizieren.
Wie in der 6 dargestellt enthält die Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52 zum Schnittstellen-verbinden digitaler Signale mit digitalen Einrichtungen einen Demodulator 256, eine Vorwärtsfehlerkorrekturschaltung (VFK-Schaltung) 258, eine Entschlüsselungseinrichtung 260 und eine Bedingtzugriffsschaltung 262. Die über die Leitung 250 empfangene digitale Rundfunksendung wird dem Demodulator 256 zum Transformieren des digitalen Signals auf der Leitung 250 in einen Bitstrom auf der Leitung 268 bereitgestellt. Der Bitstrom auf der Leitung 268 wird der VFK-Schaltung 258 zum Prüfen und Korrigieren jedes Fehlers bei der Übertragung der digitalen Daten bereitgestellt. Der korrigierte Bitstrom auf der Leitung 270 wird der Entschlüsselungseinrichtung 260 und der Bedingtzugriffsschaltung 262 bereitgestellt. Die Bedingtzugriffsschaltung 262 prüft, ob der Teilnehmer berechtigt ist, den speziellen Kanal anzuschauen, und stellt, wenn dies so ist, der Entschlüsselungseinrichtung 260 ein Schlüsselsignal über der Leitung 272 bereit, um der Entschlüsselungseinrichtung 260 zu erlauben, die ursprünglichen bzw. originalen Daten zu regenerieren. Dieser digitale Bitstrom 252 wird dem digitalen Fernseher 42 und dem digitalen Videokassettenrekorder 44 bereitgestellt.
Eine digitale Steuerleitung 254 erlaubt einem Teilnehmer, Befehle an die Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52 aus zugeben, und stellt dem digitalen Fernseher 42 und dem digitalen Videokassettenrekorder 44 Information bereit.
Infolgedessen stellt die Digital-zu-Digital-Rücksetzbox digitalen Elektronikeinrichtungen digitale Signale bereit, die zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einem anderen Verarbeiten bereit sind. Systemsicherheit ist aufrechterhalten, da die Rücksetzbox nur solche Signale entschlüsselt, für die der Teilnehmer berechtigt ist. Die Fähigkeit fortgeschrittene Eigenschaften zu verwenden, ist auch aufrechterhalten, da die Rücksetzbox Konsumelektronikeinrichtungen entschlüsselte Signale bereitstellt, wenn der Teilnehmer berechtigt ist, die Signale anzuschauen.
Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox
Bei einem kabelbasierten Unterhaltungselektroniksystem können möglicherweise digitale Hochauflösungssignale (HDTV-Signale) mit analogen elektronischen Einrichtungen, digitalen elektronischen Einrichtungen oder sowohl analogen als auch digitalen elektronischen Einrichtungen Schnittstellen-verbunden werden. Zum Schnittstellen-Verbinden von HDTV-Signalen nur mit digitalen elektronischen Einrichtungen wird die Digital-zu-Digital-Rücksetzbox 52 verwendet. Zum Schnittstellen verbinden von HDTV-Signalen mit analogen und digitalen elektronischen Einrichtungen wird eine wie in 7 gezeigte Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 verwendet.
Wie in der 7 dargestellt Schnittstellen-verbindet die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 vom Medium 12 (siehe 1) über ein Medium 47 empfangene HDTV-Signale mit dem digitalen HDTV-Tuner 43, dem Hochauflösungs-Monitor 45 und dem digitalen Videokassettenrekorder 49. Es ist zu erkennen, dass die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 möglicherweise andere elektronische Einrichtungen wie beispielsweise einen digitalen VCR mit HDTV-Signalen Schnittstellen-verbinden kann. Wie in der 7 gezeigt empfängt der HDTV-Tuner 43 das digitale Rundfunksignal über das Medium 47 und stellt der Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 über die Leitung 274 ein abgestimmtes digitales Signal bereit. Die Hochauflösungsfern seh-Rücksetzbox 53 verarbeitet dieses HDTV-Rundfunkprogrammsignal über der Leitung 274 und transformiert es in mehrere auf die Leitungen 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340, 342 und 346 gekoppelte Signale, die zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einem anderen Verarbeiten durch den digitalen Videokassettenrekorder 49 und den analogen Hochauflösungs-Monitor 45 bereit sind. Der Prozess des Transformierens des digitalen HDTV-Signals wird unten beschrieben. Die von der Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 dem analogen Hochauflösungs-Monitor 45 bereitgestellten und über die Leitungen 328, 330, 332, 334, 336, 338, 340 und 342 gehenden und zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einem anderen Verarbeiten bereiten analogen Signale enthalten ein analoges Luminanz-Videosignal (Y) auf der Leitung 328, ein analoges Chrominanzdifferenz-Videosignal (C_r) auf der Leitung 330, ein analogen Chrominanzdifferenzsignal (C_b) auf der Leitung 332 und analoge Audiosignale auf den Leitungen 334, 336, 338, 340 und 342.
Eine analage Steuerungsleitung 344 koppelt die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 an den anlogen Hochauflösungsmonitor 45. Das von der Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 dem digitalen HDTV-Tuner 43 bereitgestellte digitale Signal ist ein komprimierter Audio- und Videobitstrom über der Leitung 346. Eine digitale Steuerungsleitung 348 koppelt die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 an den digitalen HDTV-Tuner 43 und den digitalen Videokassettenrekorder 49. Die Steuerungssignale auf den Leitungen 344 und 348 erlauben der Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53, mit dem digitalen HDTV-Tuner 43, dem digitalen Videokassettenrekorder 49 und dem Hochauflösungsmonitor 45 zu kommunizieren.
Wie in der 7 dargestellt enthält die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 zum Schnittstellen-Verbinden digitaler Hochauflösungsfernsehsignale mit digitalen Einrichtungen einen Demodulator 276, eine Vorwärtsfehlerkorrekturschaltung (VFK-Schaltung) 280, eine Entschlüsselungseinrichtung 284 und eine Bedingtzugriffsschaltung 286. Das über eine Leitung 274 empfangene digitale Rundfunksignal wird dem demodulator 276 zum Transformieren des digitalem Signals in einen Bitstrom über der Leitung 278 bereitgestellt. Der Bitstrom auf der Leitung 278 wird der VFK-Schaltung 280 zum Prüfen und Korrigieren jedes Fehlers bei der Übertragung bereitgestellt. Der an die Leitung 282 gekoppelte korrigierte Bitstrom wird der Entschlüsselungseinrichtung 284 und der Bedingtzugriffsschaltung (BZ-Schaltung) 286 bereitgestellt. Die Bedingtzugriffsschaltung 286 prüft, ob der Teilnehmer berechtigt ist, die spezielle Rundfunksendung anzuschauen, und stellt, wenn dies so ist, der Entschlüsselungseinrichtung 284 ein Schlüsselsignal über der Leitung 288 bereit, um der Entschlüsselungseinrichtung 284 zu erlauben, die ursprünglichen Daten zu regenerieren. Der regenerierte digitale Bitstrom wird über der Leitung 346 dem digitalen Videokassettenrekorder 49 bereitgestellt.
Eine digitale Steuerungsleitung 348 erlaubt einem Teilnehmer, Befehle an die Rücksetzbox 53 auszugeben, und stellt dem digitalen HDTV-Tuner 43 und dem digitalen Videokassettenrekorder 49 Information bereit.
Wie in der 7 dargestellt enthält die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 zum Bereitstellen einer Hochauflösungsfernsehsignal-Schnittstelle zum analogen Hochauflösungsmonitor 45 einen Video-Dekompressor 292 und Audio-Dekompressor 294 und mehrere Digital-zu-Analog-Wandler 302, 304, 306, 318, 320, 322, 324 und 326. Das digitale Signal auf der Leitung 289 wird dem Video-Dekompressor 292 und Audio-Dekompressor 294 bereitgestellt.
Der dekomprimierte Videobitstrom wird in drei Signale aufgespalten: In eine über die Leitung 296 gekoppelte Luminanz (Y), eine Chrominanzdifferenz (C_r) über der Leitung 298 und eine Chrominanzdifferenz (C_b) über der Leitung 300. Diese drei Bitströme auf den Leitungen 296, 298 und 300 werden dann von den Digital-zu-Analog-Wandlern 302, 304 und 306 in analoge Signale auf den Leitungen 328, 330 und 332 umgewandelt. Wie in der 7 dargestellt werden dann die analogen Signale Y, C_r und C_b auf den Leitungen 328, 330 und 332 dem analogen Hochauflösungs-Monitor 45 bereitgestellt.
Der Audiodekompressor 294 dekomprimiert den Audioabschnitt des Signals in fünf Audiosignale auf den Leitungen 308, 310, 312, 314 und 316. Die dekomprimierten digitalen Audiosignale auf den Leitungen 308, 310, 312, 314 und 316 werden den an die Leitungen 334, 336, 338, 340 und 342 gekoppelten Digital-zu-Analog-Wandlern 318, 320, 322, 324 und 326 bereitgestellt. Die analogen Audiosignale auf den Leitungen 334, 336, 338, 340 und 342 werden dem Hochauflösungs-Monitor 45 bereitgestellt.
Infolgedessen stellt die Hochauflösungsfernseh-Rücksetzbox 53 elektronischen Einrichtungen ein HDTV-Signal bereit, das zum Anschauen, Aufzeichnen oder zu einer anderen Verarbeitung durch die elektronischen Einrichtungen bereit ist. Systemsicherheit ist aufrechterhalten, da die Rücksetzbox nur solche Signale entschlüsselt, die der Teilnehmer berechtigt ist, anzuschauen. Die Fähigkeit fortgeschrittene Eigenschaften zu verwenden ist auch aufrechterhalten, da die Rücksetzbox den Konsumelektronikeinrichtungen entschlüsselte oder entwürfelte Signale bereitstellt, wenn der Teilnehmer berechtigt ist, die Signale anzuschauen.
Zusammenfassung
Es ist zu erkennen, dass die Rücksetzboxen, welche die vorliegende Erfindung verkörpern, ermöglichen, dass eine beliebige Zahl digitaler und analoger Fernseher oder VCRs (oder eine beliebige andere Einrichtung, beispielsweise ein zum Empfang von Rundfunksendungen konfigurierter Digitalcomputer) in das System integriert werden kann, gleichgültig ob das System ein digitales oder analoges Signal oder nur ein analoges Signal empfängt. Außerdem können die Rücksetzboxen und elektronischen Einrichtungen, welche die Erfindung verkörpern, durch Kabelleitungen, Licht- und Tonsignale, Faseroptiken oder andere Einrichtungen zur Kommunikation kommunizieren.
Wenn die Erfindung im Zusammenhang mit den bevorzugten Ausführungsformen beschrieben worden ist, so liegen im Licht der vorhergehenden Beschreibung dem Fachmann zahlreiche Al ternativen, Modifikationen, Variationen und Anwendungen nahe. Beispielsweise kann ein System anstelle analoger linker und rechter Audioausgangssignale Dolby^®-Umgebungston-Audioausgangssignale aufweisen. Außerdem kann eine Einrichtung wie beispielsweise eine Stereoeinrichtung nur die Audioausgangssignale empfangen, während andere Einrichtungen nur die Videoausgangssignale empfangen können. Andere Schaltungen, welche die Signale weiter manipulieren, können ebenfalls hinzugefügt werden, und das digitale Signal kann in Audio- und Videoabschnitte aufgespalten werden, und die Audioabschnitte können an ein digitales Stereosystem ausgegeben werden. Bei der Digital-, Analog-zu-Digital- und Analog-Rücksetzbox oder der Digital zu Digital-Rücksetzbox und der Analog-Rücksetzbox kann das Videosignal als ein Videomischsignal ohne Trennung in den Luminanzteil (Y) und Chrominanzteil (C) dekomprimiert werden. Das Videosignal kann für eine spezielle elektronische Einrichtung gefiltert oder anderweitig modifiziert werden. Auch die Anordnung der Elemente kann geändert werden, und das Signal kann entwürfelt werden, bevor es in separate Audio- und Videokomponenten getrennt wird. Die Luminanz und Chrominanz kann auch vor dem Entwürfeln des Videosignals getrennt werden. Außerdem können digitale und analoge Steuerungsleitungen Schnittstellen-verbunden werden, um eine Kommunikation zwischen digitalen und analogen elektronischen Einrichtungen zu ermöglichen.

Claims

Gerät zum gleichzeitigen Schnittstellen-Verbinden abgestimmter digitaler Signale, die von von einer Signalquelle (10) mit mehreren Teilnehmer-Elektronikeinrichtungen (36, 44, 45, 49) empfangenen Rundfunksignalen (12) bereitgestellt werden, und zum Schnittstellen-Verbinden von der Signalquelle bereitgestellten Signalen über einen Rückkanal, wobei die abgestimmten digitalen Signale von einer zum Empfangen des Rundfunksignals (20, 32) angeordneten und eine an die mehreren Konsumenten-Elektronikeinrichtungen zum Empfang eines Video- und Audiosignale tragenden digitalen Rundfunksignals (38, 40, 47) gekoppelte Rundfunksignal-Empfangseinrichtung (34, 42, 43) und eine an die Rundfunk-Empfangseinrichtung zur Abstimmung des empfangenen digitalen Rundfunksignals gekoppelte und zum Übertragen der Rückkanalsignale zur Signalquelle (190, 250, 274) angeordnete Abgestimmtdigitalsignal-Erzeugungseinrichtung (34, 42, 43) aufweisenden Teilnehmer-Elektronikeinrichtung (14, 30) erzeugt werden, wobei das Gerät aufweist: eine zum Empfangen des abgestimmten digitalen Signals gekoppelte und eine Detektionseinrichtung zur Erzeugung eines digitalen Video- (202, 236, 238, 252, 256, 298, 300, 346) und Audiosignals (202, 242, 244, 252, 308, 310, 312, 314, 316, 346) vom abgestimmten digitalen Signal aufweisende und den Inhalt des getragenen Video- und Audiosignals zu den Konsumentenelektronikeinrichtungen in digitaler und/oder analoger Form bereitstellende Signalerzeugungseinrichtung (50, 52, 53), und wobei die Signalerzeugungseinrichtung eine Steuerleitungseinrichtung (204, 206, 254, 344, 348) zur Bereitstellung eines bidirektionalen Kommunikationspfades, über den Steuersignale von/zu den Konsumenten-Elektronikeinrichtungen zu/von der Si gnalerzeugungseinrichtung übertragbar sind, aufweist, wodurch der Rückkanal den mehreren Konsumenten-Elektronikeinrichtungen verfügbar gemacht ist.
Gerät nach Anspruch 1, wobei das digitale Rundfunksignal ein Hochauflösungs-Fernsehrundfunksignal (47) ist.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalerzeugungseinrichtung eine zum Empfangen des abgestimmten digitalen Signals und zur Umwandlung des digitalen Signals in einen Bitstrom (218, 268, 278) gekoppelte Demodulatoreinrichtung (208, 256, 276) aufweist.
Gerät nach Anspruch 3, wobei die Signalerzeugungseinrichtung außerdem eine zum Empfangen des Bitstroms zur Korrektur von Übertragungsfehlern im Bitstrom gekoppelte Vorwärtsfehler-Korrektureinrichtung (210, 258, 280) aufweist.
Gerät nach Anspruch 4, wobei die Signalerzeugungseinrichtung außerdem eine zum Empfangen des korrigierten Bitstroms zur Entschlüsselung des korrigierten Bitstroms, wenn ein Teilnehmer autorisiert ist, das digitale Rundfunksignal zu sehen, gekoppelte Entschlüsselungseinrichtung (212, 260, 284) aufweist.
Gerät nach Anspruch 5, wobei die Signalerzeugungseinrichtung außerdem eine digitale Bedingtzugriffssignaleinrichtung (214, 262, 286) aufweist, die zum Empfangen des korrigierten Bitstroms zum Bereitstellen der Entschlüsselungseinrichtung ein digitales Bedingtzugriffssignal, wenn der Teilnehmer autorisiert ist, das digitale Rundfunksignal zu sehen, gekoppelt ist, so dass die Entschlüsselungseinrichtung den korrigierten Bitstrom nur entschlüsselt, wenn die Entschlüsselungseinrichtung das Bedingtzugriffssignal empfängt.
Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Signalerzeugungseinrichtung außerdem eine Analogsignal- Erzeugungseinrichtung (230, 231, 232, 233, 302, 304, 306, 318, 320, 322, 324, 326) zur Erzeugung aus dem abgestimmten digitalen Signal mehrerer analoger Audio- und Videosignale, die separate Luminanz- und Chrominanzsignale enthalten, und Bereitstellung der mehreren analogen Audio- und Videosignale der wenigstens einen Elektronikeinrichtung aufweist.
Gerät nach Anspruch 7, wobei die Analogsignal-Erzeugungseinrichtung außerdem eine Einrichtung zur Erzeugung separater analoger Luminanz- (328), Rot-Chrominanzdifferenz (330) und Blau-Chrominanzdifferenzsignale (232) und wenigstens zweier analoger Audiosignale (334, 336, 338, 340, 342) vom abgestimmten digitalen Signal aufweist.
Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei die Signalerzeugungseinrichtung außerdem aufweist: eine zum Empfangen des entschlüsselten Bitstroms zur Dekompression des entschlüsselten Bitstroms in separate dekomprimierte digitale Luminanz- und Chrominanzsignale gekoppelte Video-Dekompressionseinrichtung (226, 292), eine zum Empfangen des dekomprimierten digitalen Luminanzsignals zur Umwandlung des dekomprimierten digitalen Luminanzsignals in ein analoges Luminanzsignal gekoppelte erste zusätzliche Digital-in-Analog-Wandlereinrichtung (230, 302), und eine zum Empfangen des dekomprimierten digitalen Chrominanzsignals zur Umwandlung des dekomprimierten digitalen Chrominanzsignals in ein analoges Chrominanzzsignal gekoppelte zweite zusätzliche Digital-in-Analog-Wandlereinrichtung (231, 330, 332).
Gerät nach einem der Ansprüche 5 bis 9, wobei die Signalerzeugungseinrichtung aufweist: eine zum Empfangen des entschlüsselten Bitstroms zum Dekomprimieren des entschlüsselten Bitstroms in wenigstens ein dekomprimiertes digitales Audiosignal (242, 244, 208, 310, 312, 314, 316) gekoppelte Audio-Dekompressionseinrichtung (228, 294) und eine zum Empfangen des wenigstens einen dekomprimierten digitalen Audiosignals zur Umwandlung des wenigstens einen dekomprimierten Audiosignals in ein oder mehrere analoge Audiosignale gekoppelte zusätzliche Digital-in-Analog-Wandlereinrichtung (232, 233, 318, 320, 322, 324, 326).
Gerät nach Anspruch 9 oder 10, wenn abhängig von Anspruch 9, wobei die Signalerzeugungseinrichtung außerdem eine zum Empfangen des analogen Luminanz- und Chrominanzsignals von der Analogsignal-Erzeugungseinrichtung zur Erzeugung eines analogen Mischvideosignals (196) gekoppelte NTSC-Codierereinrichtung (240) aufweist.
Verfahren zum gleichzeitigen Schnittstellen-Verbinden abgestimmter digitaler Signale, die von von einer Signalquelle (10) beritgestellten Rundfunksignalen (12) erzeugt werden, mit mehreren Konsumenten-Elektronikeinrichtungen (36, 44, 45, 49), und zum Schnittstellen-Verbinden von der Signalquelle bereitgestellten Signalen über einen Rückkanal, um die abgestimmten Signale von den empfangenen Rundfunksignalen zu erzeugen, und angeordnet, um die Rückkanalsignale zur Signalquelle zu übertragen, wobei die abgestimmten digitalen Signale von einer zum Empfangen der Rundfunksignale angeordneten Konsumenten-Elektronikeinrichtung erzeugt werden, wobei das Verfahren die Schritte aufweist: Erzeugen unter Verwendung einer Signalerzeugungseinrichtung eines digitalen Video- und Audiosignal vom abagestimmten empfangenen Rundfunksignal, Bereitstellen des Inhalts des empfangenen Video- und Audiosignals wenigstens einer der mehreren Konsumenten-Elektronikeinrichtungen in digitaler und/oder analoger Form und Übertragen von Steuersignalen über einen durch eine Steuerleitungseinrichtung (204, 206, 254, 344, 348) bereitgestellten bidirektionalen Kommunikationspfad von/zu der Teilnehmer- Elektronikeinrichtung zu/von der Signalerzeugungseinrichtung, und Übertragen von Befehlen zwischen den Konsumenten-Elektronikeinrichtungen und der Signalerzeugungseinrichtung, wodurch der Rückkanal den mehreren Konsumenten-Elektronikeinrichtungen verfügbar gemacht ist.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach Anspruch 12, wobei der Abstimmungsschritt von einem Hochauflösungs-Fernsehtuner (HDTV, 43) ausgeführt wird.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach einem der Ansprüche 12 bis 13, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem die Schritte aufweist: Demodulieren des abgestimmten digitalen Signals, und Umwandeln des demodulierten abgestimmten digitalen Signals in einen Bitstrom (218, 268, 278).
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach Anspruch 14, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem den Schritt aufweist: Ausführen einer Vorwärtsfehlerkorrektur am Bitstrom, um irgendwelche Übertragungsfehler, die im Bitstrom auftreten, zu korrigieren.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach Anspruch 15, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem den Schritt aufweist: Entschlüsseln des fehlerkorrigierten Bitstroms, wenn ein Teilnehmer autorisiert ist, das digitale Rundfunksignal zu sehen.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach Anspruch 16, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem den Schritt aufweist: Bereitstellen einer Entschlüsselungseinrichtung (212, 260, 284) ein digitales Bedingtzugriffssignal, wenn der Teilnehmer autorisiert ist, das digitale Rundfunksignal zu sehen, so dass die Entschlüsselungseinrichtung den korrigierten Bitstrom nur entschlüsselt, wenn die Entschlüsselungseinrichtung das Bedingtzugriffssignal empfängt.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach einem der Ansprüche 12 bis 17, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem die Schritte aufweist: Erzeugen mehrerer analoger Audio- und Videosignale, die separate Luminanz- und Chrominanzsignale enthalten, vom abgestimmten digitalen Signal und Bereitstellen der mehreren analogen Audio- und Videosignale der wenigstens einen Elektronikeinrichtung.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach Anspruch 18, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem den Schritt aufweist: Erzeugen separater analogen Luminanz- (328), Rot-Chrominanzdifferenz- (330) und Blau-Chrominanzdifferenzsignale (332) und wenigstens zweier analoger Audiosignale (334, 336, 338, 340, 342) vom abgestimmten digitalen Signal
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach einem der Ansprüche 16 bis 19, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem die Schritte aufweist: Dekomprimieren des entschlüsselten Bitstroms in separate dekomprimierte digitale Luminanz- und Chrominanzsignale, Umwandeln des dekomprimierten digitalen Luminanzsignals in ein analoges Luminanzsignal, und Umwandeln des dekomprimierten digitalen Chrominanzsignals in ein analoges Chrominanzsignal.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen nach einem der Ansprüche 16 bis 20, wobei der Schritt des Erzeugens eines digitalen Video- und Audiosignals vom abgestimmten empfangenen Rundfunksignal außerdem die Schritte aufweist: Dekomprimieren des entschlüsselten Bitstroms in wenigstens ein dekomprimiertes digitales Audiosignal (242, 244, 308, 310, 312, 314, 316), und Umwandeln des wenigstens einen dekomprimierten digitalen Audiosignals in ein oder mehrere analoge Signale.
Verfahren zum Schnittstellen-Verbinden von Rundfunksignalen entweder nach Anspruch 20 oder Anspruch 21, wenn abhängig von Anspruch 20, außerdem mit dem Schritt: Erzeugen eines analogen Mischvideosignals (196) vom analogen Luminanz- und Chrominanzsignal.