-
Die
Erfindung betrifft das selektive Unterdrücken eines Aufzeichnens von
Programmen, die als digitale Videodaten empfangen werden, deren
Anschauen nicht autorisiert ist, durch ein Fernsehempfangsgerät.
-
Es
sind bislang Techniken vorgeschlagen worden, um es Zuschauern zu
erlauben, wahlweise ein Fernsehempfangsgerät freizugeben oder zu sperren,
um zu verhindern, dass nicht autorisierte Fernsehprogramme aufgezeichnet
und/oder wiedergegeben werden. Mit der Einführung der digitalen Bildkommunikationssysteme,
wie z.B. dem digitalen Kabel-TV (CATV), können viele Dienste angeboten werden,
von denen man zuvor nicht gehört
hat in Verbindung mit den herkömmlichen
TV-Sendesystemen und CATV-Systemen. Die digitalen CATV-Systeme stellen nicht
nur herkömmliche
TV-Bilder zur Verfügung
sondern können
auch Dienste wie elektronische Post oder elektronischer Bankverkehr
zur Verfügung
stellen.
-
Bei
den digitalen Bildkommunikationssystemen werden vorzugsweise Bildspeichereinrichtungen
in herkömmlichen
Fernsehempfangsgeräten
eingebaut. Dies ermöglicht
es dem Zuschauer, ein Fernsehprogramm auf einem bestimmten Kanal
anzuschauen, während
gleichzeitig Fernsehprogramme, die dann auf anderen Kanälen gesendet
werden, in der Bildspeichereinrichtung aufgezeichnet werden, die
später
durch den Zuschauer wiedergegeben werden können.
-
Der
digitale Kassettenbandrecorder (nachfolgend als digitaler VCR bezeichnet)
führt mit
Videosignalen, die sehr effizient codiert sind, eine Verarbeitung
aus, wie z.B. eine Paritätscodeaddition,
ECC, ein Formatieren, ein Modulieren usw. Anschließend zeichnen
ein oder mehrere rotierende Köpfe
des digitalen Kassettenbandrecorders das digitale Videosignal auf
ein magnetisches Band auf. Der digitale Kassettenbandrecorder führt mit
den von dem magnetischen Band wiedergegebenen Signalen auch Wiedergabeprozesse
aus, wie z. B. ein Demodulieren, eine Formatzerlegung, eine Fehlerkorrektur
usw., um so die digitalen Videosignale wiederzugeben.
-
Der
digitale Kassettenbandrecorder kann in einem herkömmlichen
Fernsehempfänger
oder in einem Decoder eingebaut sein, wie er üblicherweise bei Kabelfernseh-
oder direkten Satellitensendesystemen eingebaut ist. Solche Decoder
oder Konverter sind bekannt und werden hierin im Einklang mit der industriegebräuchlichen
Bezeichnung hierin als Set-Top-Konvertierer bezeichnet.
-
Zusätzlich werden
in dem digitalen CATV-System Daten, in denen mehrere Programme zeitgemultiplext
sind, übertragen.
Normalerweise wird ein Programmkanal durch ein Fernsehempfangsgerät ausgewählt, um
das Programm auf dem ausgewählten
Kanal anzuzeigen oder zu speichern. Jedoch können Programmsendungen auf
anderen Kanälen
zur selben Zeit wie das ausgewählte
Programm nicht angeschaut oder aufgezeichnet werden, um es später durch
dieses Fernsehempfangsgerät anzuschauen.
Somit ist es wünschenswert,
diese Programme aufzuzeichnen, so dass sie später vom Abonnenten angeschaut
werden können.
-
Es
ist auch wünschenswert,
Programme aufzuzeichnen, wie z. B. Filme, Beitragspräsentationen, Bezahlfernsehen
usw., die von einer Quelle während Nebenzeiten,
z. B. zu Mitternacht, übertragen
werden, so dass diese Programme nachträglich durch den Abonnenten
nach dem Empfangen einer gültigen
Autorisierung angeschaut werden können.
-
Die
Druckschrift US-A-4,520,404 offenbart ein Aufzeichnungs-/Editiersystem,
in dem die Wiedergabe und/oder das Aufzeichnen von empfangenden
Programmen abhängig
von Befehlssignalen, die von einer Zentralstelle gesendet wird,
unterdrückt werden.
Individuelle Programme können
zum Aufzeichnen und/oder Editieren ausgewählt werden und bestimmte Programmtypen
können
während
des Editierens gelöscht
werden.
-
US-A-5,434,678
offenbart eine Technik zur automatischen Übertragung von ausgewählten Abschnitten
eines variablen Inhaltsprogramms als ein schnittloses fortlaufendes
Programm. Ein Editor des variablen Inhaltsprogramms kann automatisch
die ausgewählten
Videoabschnitte in einer Vorschau ansehen und ist so in der Lage, die
Aufnahme der Abschnitte in dem Programm, das angeschaut werden soll,
anzugeben.
-
Daher
ist es ein Ziel von zumindest einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung, eine Technik zur Verfügung
zu stellen, durch die selektiv unterdrückt wird, dass ein Fernsehempfangsgerät diese
Programme aufzeichnet, die als digitale Videodaten, dessen Anschauen
nicht autorisiert ist, empfangen werden.
-
Ein
weiteres Ziel besteht darin, eine Technik zur Verfügung zu
stellen, bei der selektiv unterdrückt wird, dass ein Fernsehempfangsgerät Programme wiedergibt,
die als digitale Videodaten, deren Wiedergabe nicht autorisiert
ist, aufgezeichnet werden.
-
Ein
weiteres Ziel besteht darin, eine oben genannte Technik zur Verfügung zu
stellen, die zusätzlich
die aufgezeichneten Videodaten nach ihrer Wiedergabe von dem Aufzeichnungsmedium
decodiert.
-
Ein
zusätzliches
Ziel besteht darin, eine Technik zur Verfügung zu stellen, bei der Abonnenten Videos
mit Hilfe ihres Fernsehempfangsgeräts mieten oder erwerben können.
-
Abriss der
Erfindung
-
Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum selektiven
Unterdrücken
eines Wiedergebens von Videoprogrammen von einem Aufzeichnungsmedium,
zu dessen Wiedergabe die Vorrichtung nicht autorisiert ist, durch Empfangsgerät vorgesehen,
das umfasst: eine Ausleseeinrichtung zum Auslesen einer Programminformation,
die Programme, die durch das Fernsehempfangsgerät wiedergebbar sind, zugeordnet
ist aus einem Speicher, wobei die Programminformationen Berechtigungsdaten
umfassen, die angeben, ob die Vorrichtung berechtigt ist, eines
oder mehrere der zugeordneten Programme wiederzugeben; eine Auswahleinrichtung
zum Auswählen
eines von dem Aufzeichnungsmedium wiederzugebenden Programms; eine
Betriebseinrichtung zum Betreiben der Ausleseeinrichtung zum Auslesen
der Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind, aus
dem Speicher, um festzustellen, ob die Vorrichtung berechtigt ist,
das ausgewählte
Programm wiederzugeben, wobei die Berechtigungsdaten eine Berechtigungsstatusinformation,
die angibt, ob die Vorrichtung beschränkt oder vollständig berechtigt
ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben, Ablaufdatum-Daten, die zumindest das letzte
Datum angeben, zu dem die Vorrichtung mit dem beschränkten Berechtigungsstatus
berechtigt ist, das ausgewählte Programm
wiederzugeben, und Kostendaten umfassen, die eine zusätzliche
Zahlung darstellen, die notwendig ist, um den Berechtigungsstatus
der Vorrichtung von dem beschränkten
Berechtigungsstatus zu dem vollständigen Berechtigungsstatus
zu ändern; eine
Unterdrückungseinrichtung
zum Unterdrücken des
Wiedergebens des ausgewählten
Programms durch das Fernsehempfangsgerät, wenn festgestellt wird,
dass die Vorrichtung nicht berechtigt ist, das ausgewählte Programm
wiederzugeben; und
eine Wiedergabeeinrichtung zum Wiedergeben
des ausgewählten
Programms von dem Aufzeichnungsmedium, wenn festgestellt wird, dass
die Vorrichtung berechtigt ist, das ausgewählte Programm wiederzugeben.
-
Weiterer
Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zum selektiven Unterdrücken des
Wiedergebens von Videoprogrammen, zu dessen Wiedergabe die Vorrichtung
nicht berechtigt ist, von einem Aufzeichnungsmedium durch ein Fernsehempfangsgerät vorgesehen,
das folgende Schritte umfasst: Auslesen einer Programminformation,
die Programmen zugeordnet ist, die durch die Vorrichtung wiedergebbar
sind, aus einem Speicher, wobei die Programminformation Berechtigungsdaten
umfasst, die angeben, ob die Vorrichtung berechtigt ist, eines oder
mehrere der zugeordneten Programme wiederzugeben, und wobei die
Berechtigungsdaten eine Berechtigungsstatusinformation, die angibt,
ob die Vorrichtung beschränkt oder
vollständig
berechtigt ist, das eine oder die mehreren zugeordneten Programme
wiederzugeben, Ablaufdatum-Daten, die das letzte Datum angeben,
zu dem die Vorrichtung mit dem beschränkten Berechtigungsstatus berechtigt
ist, das eine oder die mehreren zugeordneten Programme wiederzugeben,
und Kostendaten umfassen, die zusätzliche Zahlungen darstellen,
die notwendig sind, um den Berechtigungsstatus der Vorrichtung mit
dem begrenzten Berechtigungsstatus zum vollständigen Berechtigungsstatus
zu ändern;
Auswählen
eines von dem Aufzeichnungsmedium wiederzugebenden Programms; Auslesen
der Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind,
aus dem Speicher, um festzustellen, ob die Vorrichtung zum Wiedergeben
des ausgewählten
Programms berechtigt ist; Unterdrücken des Wiedergebens des ausgewählten Programms
durch die Vorrichtung, wenn festgestellt wird, dass die Vorrichtung
nicht berechtigt ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben; und Wiedergeben des ausgewählten Programms
von dem Aufzeichnungsmedium, wenn festgestellt wird, dass die Vorrichtung
zum Wiedergeben des ausgewählten
Programms berechtigt ist.
-
Wie
nachfolgend beschrieben kann ein Programm bei einer Ausführungsform
der Erfindung nicht aufgezeichnet werden, bis es zuvor durch den kommerziellen
Fernsehprogrammanbieter/Verteilersystemanbieter zur Wiedergabe autorisiert
worden ist (z. B. Freigeben von bestimmten Programmen in einer Bezahlfernsehanwendung).
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt dieser Erfindung unterdrückt ein Fernsehempfangsgerät selektiv die
Wiedergabe derjenigen Fernsehprogramme, zu deren Wiedergabe es nicht
berechtigt ist. Wenn ein Programm, das auf einem Aufzeichnungsmedium aufgezeichnet
ist, durch den Abonnenten für
eine Wiedergabe ausgewählt
wird, werden Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Fernsehprogramm, das
den aufgezeichneten digitalen Videodaten entspricht, zugeordnet
sind, aus dem Speicher gelesen, um festzustellen, ob für die Wiedergabe
des ausgewählten
Fernsehprogramms eine Berechtigung vorliegt. Wenn nicht wird die
Wiedergabe der aufgezeichneten Videodaten entsprechend denjenigen
der nicht autorisierten Fernsehprogramme durch das Fernsehempfangsgerät unterdrückt. Wie
hierin beschrieben, kann ein Programm nicht wiedergegeben werden,
wenn es nicht zuvor für
die Wiedergabe durch den kommerziellen Fernsehsendungsanbieter/Verteilersystemanbieter
autorisiert worden ist.
-
Gemäß einem
weiteren Aspekt dieser Erfindung ist das Aufzeichnungsmedium ein
digitales Videoband. Die Berechtigungsinformation, die den Programmen
auf dem Videoband zugeordnet ist, wird auch auf diesem Videoband
gespeichert. Das Fernsehempfangsgerät liest von dem Videoband die
Berechtigungsdaten, die einem ausgewählten Programm zugeordnet sind,
im Falle dass die entsprechenden Berechtigungsdaten nicht in dem
Speicher vorliegen. Dieses Merkmal ermöglicht anderen Fernsehempfangsgeräten autorisierte
Programme wiederzugeben, sogar wenn die Berechtigungsdaten, die
ausgewählten
Programmen zugeordnet sind, nicht in dem Speicher des anderen Fernsehempfangsgeräts vorliegen.
-
Kurzbeschreibung
der Zeichnungen
-
Die
nachfolgende Beschreibung ist als Beispiel angegeben, wobei es nicht
die Absicht ist, die vorliegende Erfindung nur darauf zu beschränken, und
wird am besten in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden,
in denen:
-
1 ein
Blockdiagramm zeigt, das ein digitales CATV-System, das die vorliegende
Erfindung beinhaltet, darstellt;
-
2 ein
Blockdiagramm zeigt, das den Einsatz der vorliegenden Erfindung
in einem Fernsehempfangsgerät
darstellt;
-
3 ein
Blockdiagramm zeigt, das die Art, mit der ein Fernsehprogramm durch
die Kopfstationssteuerung codiert wird und durch Fernsehempfänger decodiert
wird, z. B. in einem Kabelverteilungssystem oder in einem direkten
Satellitensendesystem darstellt;
-
4 ein
Blockdiagramm zeigt, das eine andere Art darstellt, mit der ein
Fernsehprogramm durch die Kopfstationssteuerung codiert und durch die
Fernsehempfänger
z. B. in einem Kabelverteilungssystem oder in einem direkten Satellitensendesystem
decodiert wird.
-
Ausführliche
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
-
Die
vorliegende Erfindung ist vollständig durch
momentan verfügbare
Fernsehempfangsgeräte
und elektronische Komponenten implementierbar. Die Erfindung findet
Anwendung virtuell in allen kommerziellen Fernsehsendesystemen/Fernsehverteilungssystemen
einschließlich
Funksendungen, kabelgebundenen Übertragungssystemen
und direkten Satellitensendesystemen. Wie es üblich ist, werden typischerweise
Set-Top-Konvertierer verwendet, um Fernsehprogramme, die durch Kabelsysteme
oder durch direkte Satellitensendesysteme gesendet werden, zu empfangen
und zu decodieren. Normalerweise werden solche Set-Top-Konvertierer
nicht benötigt,
um Fernsehprogramme, die durch Funksysteme gesendet werden, zu decodieren.
Set-Top- Konvertierer
sowie andere Fernsehempfangsgeräte
umfassen Abstimmschaltkreise (entweder analog oder digital), die
geeignet sind, sich auf irgendeinem der verschiedenen Sendekanäle, die
mit ihnen empfangen werden können,
abzustimmen. Z. B., wenn der Set-Top-Konvertierer in einem Kabelübertragungssystem
verwendet wird, über
das 25 verschiedene Kanäle
von Fernsehprogrammen übertragen
werden, ist der Abstimmschaltkreis, der sich in dem Konvertierer
befindet, ausgebildet, um einen der 25 Kanäle auszuwählen. Auf ähnliche Weise, wenn der Set-Top-Konvertierer
in einem direkten Satellitensendesystem vorgesehen ist, über das
150 verschiedene Sendekanäle
von Fernsehprogrammen empfangen werden, ist der Abstimmschaltkreise,
der in dem Konvertierer enthalten ist, ausgebildet, um einen der 150
verschiedenen Kanäle
auszuwählen.
Der Abstimmschaltkreis, der in herkömmlichen Fernsehempfangsgeräten mit
Funksignalempfang enthalten ist, ist selbstverständlich ausgebildet, um einen
der Funkkanäle
auszuwählen,
die normalerweise gesendet werden.
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft die Übertragung von Programminformationsdaten
der Art, die momentan verfügbar
ist. Typischerweise werden solche Programminformationsdaten von
einem bestimmten Sendekanal übertragen,
der von den Sendekanälen, über die
die Fernsehprogramme gesendet werden, separiert und von diesen getrennt
ist. Jedoch können
Programminformationsdaten, die mit den Fernsehprogrammen gleichermaßen gemultiplext
werden, gesendet werden. Die frühere Übertragung
von Programminformationsdaten ist als eine Außerbandübertragung bekannt und die
aktuelle Diskussion bezieht sich auf eine solche Außerbandübertragung
in den Funksendesystemen, Kabelverteilungssystemen und direkten
Satellitensendesystemen. Bei einer Ausführungsform enthalten die Programminformationsdaten
die folgende Information für jedes
Fernsehprogramm, das gesendet wird: der Kanal, über den das Fernsehprogramm
gesendet wird (d. h. die Kanalnummer), der Name des Fernsehprogramms
und die Bewertungsdaten, die den Inhalt des Fernsehprogramms darstellen.
-
Zusätzlich zu
den zuvor beschriebenen Informationen, die in den Programminformationsdaten enthalten
sind, ist es ein Merkmal der vorliegenden Erfindung, auch Berechtigungsdaten
vorzusehen, die in dem Speicher eines Fernsehempfangsgeräts gespeichert
sind, und die angeben, ob ein Fernsehempfangsgerät berechtigt ist, das Fernsehprogramm
aufzuzeichnen und/oder wiederzugeben. Z.B. können die Berechtigungsdaten
Berechtigungsstatusinformationen aufweisen, die angeben, ob das
Fernsehempfangsgerät
beschränkt
oder vollständig
berechtigt ist, ein bestimmtes Programm wiederzugeben. Die Berechtigungsdaten
können
weiterhin Ablaufdatum-Daten,
die das letzte Datum darstellen, zu dem das Fernsehempfangsgerät mit der
beschränkten Berechtigung
berechtigt ist, das Programm wiederzugeben und Kostendaten umfassen,
die die zusätzliche
Zahlung darstellen, die notwendig ist, um den Berechtigungsstatus
der Vorrichtung mit dem begrenzten Berechtigungsstatus zum vollständigen Berechtigungsstatus
zu ändern.
-
Mit
Bezug auf 1 ist ein Blockdiagramm eines
digitalen CATV-Systems dargestellt, das die vorliegende Erfindung
beinhaltet. Eine Sendestation 1 überträgt Sendesignale an einen Satelliten 2 (z.
B. einen Sende- oder Kommunikationssatelliten). Diese Sendesignale
werden wiederum an Kopfstationen 3 gesendet, die in einzelnen
Dienstebereichen angeordnet sind, von denen jede eine Antenne zum
Empfangen der Sendesignale, einen Empfangsverstärker, einen Bildquelleneingabeabschnitt
(wenn nötig), einem
Modulator zum Modulieren der empfangenen Sendesignale und einen
Multiplexer umfassen, um den Ausgangs des Modulators zu multiplexen,
bevor sie an eine Übertragungsleitung
ausgegeben werden.
-
Einzelhaushalte 4,
d. h. Teilnehmer des CATV-Systems, sind mit der Kopfstation 3 über ein Kabel 5 verbunden,
das entweder als ein Koaxialkabel, als ein optisches Faserkabel
oder als eine Kombination daraus aufgebaut sein kann. Das Kabel 5 ist in
einer Baumform oder in einer Sternform angeschlossen. Ein Teilnehmer
des CATV-Systems (Haushalt 4) ist mit einem Fernsehempfangsgerät 6 ausgestattet,
das eine Abstimmeinheit 10 zum selektiven Abstimmen auf
einen gewünschten
Sendekanal und einen digitalen VCR 7 aufweist, um Programme aufzuzeichnen
und wiederzugeben. Die aufgezeichneten digitalen Videodaten, die
das von einem Aufzeichnungsmedium wiedergegebene Programm darstellen,
werden in einer Anzeige 8 bereitgestellt, auf der sie dem
Zuschauer angezeigt werden. Es ist selbstverständlich, dass die Anzeige 8 die
gewöhnlichen
Videoverarbeitungsschaltkreise umfasst, die normalerweise in dem Fernsehempfangsgerät vorgesehen
sind, um die Anzeige eines Fernsehbildes (und der dazugehörigen Audioinformation)
an einen Zuschauer zu ermöglichen.
-
Das
CATV-System gemäß der vorliegenden Erfindung
ist nicht auf das CATV-System,
das in 1 gezeigt ist, beschränkt. Zum Beispiel können mehrere
Programmanbieter Programme an den Satelliten 2 senden.
Eine CATV-Station kann zwischen den Satelliten und den Kopfstationen 3 angeordnet sein,
um die Sendesignale von dem Satelliten 2 zu empfangen und
diese Signale an die Kopfstationen über optische Faserkabel weitergeben.
Jede Kopfstation ist mit vielen Haushalten über optische Faserkabel oder
Koaxialkabel verbunden. Zusätzlich
kann die vorliegende Erfindung auf digitale Bildkommunikationssysteme
(wie z. B. ein TV-Konferenzsystem), die
kein digitales CATV-System sind, angewendet werden.
-
Das
digitale Sendesignal, das in der Kopfstation 3 erzeugt
wird, enthält
mehrere Sendekanäle,
die zum Beispiel mit Hilfe von bewegungskompensierten Interrahmen-Vorhersage-Codierungstechniken
codiert werden. Sehr effiziente Codierer werden in der Kopfstation 3 verwendet
(nicht gezeigt), die gemäß dem MPEG
(Moving Pictures Experts Group) System, das durch die ISO (International
Organisation for Standardization) übernommen worden ist, arbeiten. Die
codierten Sendesignale werden dann in ein Paket zeitgemultiplext,
das digital moduliert ist z. B. mit Hilfe einer PSK-Modulationstechnik.
Jedes Paket ist aus 188 Bits zusammengesetzt mit 4 Bits, die für einen
ID-Code reserviert sind. Der ID-Code ist vorzugsweise zu Beginn
jedes Pakets der zeitgemultiplexten Daten vorgesehen und enthält Programminformationsdaten.
-
Jeder
Sendekanal enthält
mehrere Programme, die so codiert sind, dass nur autorisierte Teilnehmer
des CATV-Systems die Sendeprogramme empfangen können. Die Codierungstechnik
hängt normalerweise
von jedem Sendekanal ab.
-
2 zeigt
ein Blockdiagramm des Fernsehempfangsgerätes 6, das die vorliegende
Erfindung beinhaltet. Das Gerät,
das in 2 dargestellt ist, kann in einem Set-Top-Konvertierer,
einem Fernsehempfänger,
einem Videorecorder oder einem anderen herkömmlichen Gerät, das üblicherweise
verwendet wird und die Anzeige von Fernsehbildern bewirkt, umfasst
sein. Steuersignale, gleich ob sie durch den Empfänger (nicht
gezeigt) empfangen worden sind oder durch Steuerelemente, die direkt dem
Fernsehempfangsgerät
zur Verfügung
gestellt werden, wie z.B. von einem Kanalwähler (nicht gezeigt), erzeugt
worden sind, sind mit einem Mikroprozessor (nicht gezeigt) verbunden,
der den Betrieb einer Abstimmeinheit 10 so steuert, um
sich auf einen ausgewählten,
dadurch empfangenen Fernsehkanal abzustimmen.
-
Obwohl
es nicht ausführlich
beschrieben wird, ist es selbstverständlich, dass der Mikroprozessor
ein herkömmlicher
Mikroprozessor, wie ein relativ kostengünstiger, kleiner 8-Bit-Controler
oder ein leistungsfähiger
Hochgeschwindigkeitsmikroprozessor, wie z.B. ein „486" Typ Mikroprozessor
oder Pentiumprozessor, hergestellt durch Intel Corp., sein kann.
-
Ein
Signal des ausgewählten
Kanals wird durch einen Demodulator 11 demoduliert. Wenn
die demodulierten Signale einen Fehler enthalten, der durch den
Kommunikationspfad hervorgerufen ist, wird der Fehler durch einen
Vorwärtsfehlerkorrekturschaltkreis 12 korrigiert.
Das resultierende Signal wird einem Zugangsberechtigungsschaltkreis 13 bereitgestellt,
um festzustellen, ob das Signal ein Programm darstellt, zu dessen
Wiedergabe das Fernsehempfangsgerät 6 autorisiert ist.
Der Zugangsberechtigungsschaltkreis 13 liest aus einem
Speicher (nicht gezeigt) die Berechtigungsdaten, die mit dem Programm
verbunden sind, um festzustellen, ob das Fernsehempfangsgerät zum Aufzeichnen
dieses Programms berechtigt ist. Liegen keine Berechtigungsdaten
in dem Speicher vor, der mit dem Programm verbunden ist, sperrt
der Zugangsberechtigungsschaltkreis 13 den Betrieb des
digitalen VCR 7 und/oder bewirkt eine Anzeige, wie z. B.
die Aktivierung einer LED (nicht gezeigt), die dem Teilnehmer angezeigt
wird, und die angibt, dass das Fernsehempfangsgerät nicht
berechtigt ist, das empfangende Programm aufzuzeichnen. Eine solche
Anzeige informiert den Teilnehmer, auf die Berechtigungsstelle des
Kabelverteilungssystems zuzugreifen, um die notwendige Berechtigung
zum Aufzeichnen des Programms zu erhalten. Ein zusätzliches
Sicherheitsniveau wird bereitgestellt, indem der digitale VCR 7 gesperrt
wird, um einen unberechtigten Zugriff auf den digitalen VCR 7,
d. h. auf die darin gespeicherten Programme, zu verhindern. Weiterhin
kann der Teilnehmer die Berechtigungsstelle anrufen, um zusätzliche
Dienste zu erwerben, wie z. B. das Abonnieren von zusätzlichen
Sendekanälen,
Bezahlfernsehprogrammen, Anschauen von Videos auf einer Bezahlen-pro-Abspielen-Basis,
wobei der Zuschauer für
jedes Anschauen des Videos usw. bezahlt.
-
Bei
einer Ausführungsform
der Erfindung ist der Teilnehmer mit einem Dechiffrierungsgerät versehen,
wie z. B. in Form einer „Karte" ähnlich zu einer Kreditkarte,
einer Bankkarte u. dgl., die Dechiffrierungsdaten ebenso wie eine
darauf aufgezeichnete Darstellung einer Berechtigung enthält. Solche
Dechiffrierungsdaten und Darstellung einer Berechtigung können in
einem Magnetstreifen aufgezeichnet sein und können so von Zeit zu Zeit geändert oder aktualisiert
werden. Andere Formen des Aufzeichnens, wie z. B. ein optisches
Aufzeichnen dieser Informationen, das Speichern in einem Festkörperspeicher
usw., sind auch vorsehbar. Der Einfachheit halber werden hierin
die beschriebene Dechiffrierungsvorrichtung des Teilnehmers als „Smartcard" bezeichnet. Die
Darstellung der Berechtigung, die auf der Smartcard aufgezeichnet
ist, stellt vorzugsweise eine Schwelle eines Geldwertes dar, der
ausreichend ist, die benötigte
Gebühr
zum Aufzeichnen und/oder Wiedergeben des Programms zu bezahlen (oder
andere zusätzliche
Dienste von dem Kabelverteilungssystem zu erwerben). Der Teilnehmer
platziert wird die Smartcard einfach in einer Smartcard-Aufnahmeeinheit 15 des
Empfangsgeräts,
von dem die benötigte
Gebühr
abgebucht wird, wodurch die Notwendigkeit, die Berechtigungsstelle
anzurufen, entfällt.
-
Wenn
das empfangende Signal des ausgewählten Kanals codiert worden
ist (verschlüsselt), wird
das demodulierte Signal entschlüsselt,
vorausgesetzt, dass für
das Programm, das durch das Signal dargestellt ist, eine Berechtigung
vorliegt, um durch das Fernsehempfangsgerät 6 aufgezeichnet zu
werden. Das entschlüsselte
Signal wird an den digitalen VCR 7 geleitet, um auf einem
Magnetband gespeichert zu werden. Auch die Berechtigungsdaten, die
angeben, ob das Fernsehempfangsgerät zur Wiedergabe berechtigt
ist, werden an den digitalen VCR 7 bereitgestellt, um dort
in einem Berechtigungsinformationsbereich des Magnetbandes gespeichert
zu werden. Die Berechtigungsdaten werden vorzugsweise mehrere Male
auf verschiedenen Spuren des Magnetbandes aufgezeichnet, um eine Zuverlässigkeit
zu gewährleisten.
Vorzugsweise werden die Berechtigungsdaten zweimal auf zwei verschiedenen
Spuren des Magnetbandes aufgezeichnet, um zu gewährleisten, dass die Berechtigungsdaten
immer verfügbar
und von dem Magnetband auslesbar sind, sogar wenn eine der Spuren beschädigt ist.
Die Berechtigungsdaten sind vorzugsweise am Anfangsabschnitt des
Magnetbandes vorgesehen.
-
Der
digitale VCR 7 umfasst einen Transportschicht-Verarbeitungsschaltkreis 20,
eine Trickwiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21, einen Fehlerkorrekturcode-Codierer/Decodierer 22,
einen Kanalcodierer/Decodierer 23 und einen Bandkopfmechanismus
(oder Aufzeichnungsabschnitt) 24. Der Transportschicht-Verarbeitungsschaltkreis 20 decodiert
die Datenpakete, von denen jedes z. B. aus 188 Bits zusammengesetzt
ist und erhält
Programminformationen aus dem ID-Abschnitt dieses Paketes. Daten,
die durch die Transportschicht-Verarbeitungsschaltung 18 ausgegeben
werden, werden in einen Pufferspeicher (nicht gezeigt) geschrieben.
-
Die
Trickwiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21 liest die Daten
aus dem Pufferspeicher und ist geeignet, komprimierte Bilddaten
(konsistent mit dem MPEG-System)
aufzuzeichnen, um Spezialeffekte zu bewirken, wie z. B. die Schnelllaufwiedergabe
und die Langsamlaufwiedergabe. Zum Beispiel wenn eine Schnelllaufwiedergabe
durchgeführt
wird, zeichnet die Trickwiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21 Innerrahmendaten
auf eine Spur des Aufzeichnungsmediums, das durch den rotierenden Kopf
abgetastet wird, auf. In dem MPEG-System liegen Innerrahmendaten
in jeder vorbestimmten Anzahl von Rahmen vor.
-
Das
Ausgangssignal von der Trickwiedergabe-Verarbeitungsschaltung 21 wird
an den Fehlerkorrekturcode-Codierer/Decodierer 22 bereitgestellt, dessen
Codierbereich ein Fehlerkorrekturcode-Codierung durchführt, wie
z. B. das Hinzufügen
von Paritätsdaten.
Die Ausgabe aus dem Fehlerkorrekturcode-Codierer/-Decodierer 22 wird
an einen Kanalcodierer/Decodierer 23 angelegt, dessen Codierbereich
das Ausgangssignal des Korrekturcodecodierers/Decodierers zum Aufzeichnen
moduliert. Die Ausgabe des Kanalcodierers/Decodierers 23,
die Aufzeichnungsdaten entsprechen, wird an den Bandkopfmechanismus 24 zum
Aufzeichnen auf das Magnetband durch einen rotierenden Kopf angelegt.
Der Bandkopfmechanismus 24 umfasst eine Bandführungstrommel,
ein Bandtransport und einen Servoschaltkreis. Das Magnetband ist
um die Außenseite der
Bandführungsrolle
herumgelegt und wird entlang eines vorbestimmten Pfades transportiert.
Es ist selbstverständlich,
dass ein Datenspeichergerät,
wie z. B. eine Festplatte, eine Videodiskette oder eine Magnetplatte
mit oder anstelle der digitalen VCR verwendet werden kann.
-
Wenn
das digitale Videoband in den digitalen VCR 7 eingelegt
wird, bestimmt der Zugangsberechtigungsschaltkreis 13,
ob das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist, das Programm auf dem Videoband wiederzugeben. Der Zugangsberechtigungsschaltkreis 13 liest
aus einem Speicher (nicht gezeigt) die Berechtigungsdaten, die mit
dem Programm verbunden sind, um festzustellen, ob das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist, das Programm wiederzugeben. Wenn keine Berechtigungsdaten in
dem Speicher, der dem Programm zugeordnet ist, vorliegen, liest
der Zugangsberechtigungsschaltkreis aus einem Berechtigungsinformationsbereich
des Videobandes in dem digitalen VCR 7 und führt eine
Fehlerkorrektur konsistent mit dem Fehlerkorrekturcode, z. B. einem
C1-Code oder einem C2-Code, durch. Der Berechtigungsbereich ist
vorzugsweise an einem Anfangsabschnitt des Videobandes angeordnet.
-
Der
Zugangsberechtigungsschaltkreis 13, bewirkt eine Anzeige,
z. B. durch die Aktivierung einer LED (nicht gezeigt), die dem Teilnehmer
angezeigt wird, und die angibt, dass das Fernsehempfangsgerät nicht
berechtigt ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben, wenn die Berechtigungsdaten nicht entweder
in den Speicher oder auf dem Videoband in dem digitalen VCR 7 vorliegen.
-
Eine
solche Anzeige informiert den Teilnehmer, auf die Berechtigungsstelle 32 (3)
des Kabelverteilungssystems zuzugreifen, um die notwendige Berechtigung
zum Wiedergeben des ausgewählten
Programms zu erhalten. Wenn die Smartcard nicht verwendet wird,
muss der Teilnehmer die Berechtigungsstelle 32 anrufen,
um die benötigte
Berechtigung zur Wiedergabe des ausgewählten Programms zu erhalten.
Wenn eine Smartcard, die mit einer vorbestimmten Geldsumme aufgeladen
ist, verwendet wird, führt
der Teilnehmer die Smartcard einfach in die Smartcard-Aufnahmeeinheit 15 des
Fernsehempfangsgerätes
ein, von dem die benötigte
Gebühr
zur Wiedergabe des Programms abgebucht wird, wodurch die Notwendigkeit,
die Berechtigungsstelle 32 anzurufen, entfällt.
-
Wenn
der Berechtigungsschaltkreis 13 feststellt, dass das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist, das Programm, das auf dem Videoband in dem digitalen VCR 7 aufgezeichnet
ist, wiederzugeben, gibt der Bandkopfmechanismus 24 die
Videodaten, die das berechtigte Programm darstellen, das von der Decodierungseinheit
des Kanalcodierers/Decodierers 23 decodiert und demoduliert
wird, von dem Magnetband wieder. Die decodierten Daten werden dem Fehlerkorrekturcode-Codierer/-Decodierer 22 bereitgestellt,
dessen Decodierungsabschnitt eine Fehlerkorrektur konsistent mit
dem Fehlerkorrekturcode z. B. dem C1-Code und/oder dem C2-Code durchführt.
-
Die
decodierten Daten werden der Transportschicht-Verarbeitungsschaltung 20 über die Trickwiedergabeverarbeitungsschaltung 21 bereitgestellt,
um das Format der decodierten Daten in das Format des empfangenden
Sendesignals zu konvertieren, so dass der MPEG-Decodierer 14 die
decodierten Daten lesen und decodieren kann. Der MPEG-Decodierer
stellt die ursprünglichen
Videodaten wieder her und liefert diese an eine Anzeigeeinheit 8.
-
Die
Art, in der die Berechtigung zur Wiedergabe eines Programms, das
durch die Zugriffsberechtigungsschaltung 13 empfangen wird,
identifiziert wird, wird in Verbindung mit 3 erklärt. Wenn ein
Teilnehmer sich entscheidet, einen bestimmten Kanal zu abonnieren,
ruft der Teilnehmer bei der Berechtigungsstelle des Kabelverteilungssystems
an und fordert eine Berechtigung des Fernsehgeräts des Teilnehmers an, die
Programme auf dem Kanal aufzuzeichnen. Die Berechtigungsdaten werden
von der Berechtigungsstelle 32 entweder auf einem vorbestimmten
Sendekanal, der von den Sendekanälen getrennt
und gesondert ist, über
die Fernsehprogramme gesendet werden, oder wird mit den Fernsehprogrammen
in gemultiplexter Weise übertragen. Alternativ
kann der Teilnehmer mit einer aufgeladenen Smartcard lediglich die
Smartcard in die Smartcard-Aufnahmeeinheit 15 (gezeigt
in 2) einführen
und ein Mikroprozessor oder CPU 33 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 bucht
die geeignete Abonnementzahlung von dem auf der Smartcard aufgezeichneten
Guthaben ab und sendet danach Anfragen an die Berechtigungsstelle 32 über ein
Modem 34 und eine Telefonleitung 29, die geeigneten Berechtigungsdaten
an das Fernsehempfangsgerät des
Teilnehmers zu senden.
-
Dadurch
entfällt
die Notwendigkeit, die Berechtigungsstelle 32 jedes Mal
anzurufen, wenn der Teilnehmer zusätzliche Kanäle abonnieren will.
-
Die
Smartcard wird mit einem vorbestimmten Geldbetrag, wie z. B. 100
USD aufgeladen anhand des Betriebs eines Smartcard-Aufladeknopf
(nicht gezeigt) auf dem Bedienteil des Fernsehempfangsgerätes, wonach
der Mikroprozessor ein Smartcard-Aufladeanforderungssignal
an die Berechtigungsstelle 32 über das Modem 34 und
die Telefonleitung 29 sendet. Der geeignete Berechtigungscode wird
dann von der Berechtigungsstelle 32 an den Mikroprozessor
gesendet, der den vorbestimmten Geldbetrag auf die Smartcard lädt.
-
Bei
einer Ausführungsform
werden die Programmdaten (Videodaten) vor dem Übertragen der Programmdaten
an das Fernsehgerät
codiert (verschlüsselt)
in der Sendestation durch eine Verschlüsselungseinheit 30 mit
einem Verschlüsselungsschlüssel Ks.
Vorzugsweise weist jeder Sendekanal einen entsprechenden unterschiedlichen
Verschlüsselungsschlüssel Ks
auf, um seine Programme zu verschlüsseln. Da das Fernsehempfangsgerät 6 die verschlüsselten
Programmdaten ohne den gültigen Verschlüsselungsschlüssel Ks
nicht entschlüsseln kann,
ist es notwendig, den Verschlüsselungsschlüssel, der
einem bestimmten Sendekanal entspricht, an alle Fernsehempfangsgeräte, die
zum Empfangen der Programme auf dem bestimmten Kanal berechtigt
sind, zu senden. Das Fernsehempfangsgerät speichert die empfangenen
Verschlüsselungsschlüssel in
seinem Speicher (nicht gezeigt).
-
Wenn
die verschlüsselten
Signale, die ein Programm darstellen, dem Fernsehempfangsgerät von der
Sendestation bereitgestellt werden, bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung 13,
ob diese Signale ein Programm darstellen, zu dessen Wiedergabe das
Fernsehempfangsgerät
berechtigt ist. Wenn die Zugangsberechtigungsschaltung 13 feststellt, dass
das Fernsehempfangsgerät
zur Wiedergabe des Programms berechtigt ist, entschlüsselt eine
Entschlüsselungseinheit 35 der
Zugangsberechtigungsschaltung 13 das empfangene Programm
mit dem gespeicherten Verschlüsselungsschlüssel Ks
mit Hilfe herkömmlicher
Entschlüsselungstechniken.
Die entschlüsselten
Programmdaten werden dann dem digitalen VCR 7 zum Aufzeichnen
auf einem Videoband bereitgestellt.
-
Jedoch
besteht ein Risiko beim Senden der Verschlüsselungsschlüssel in
ihrer ursprünglichen Form,
da sie leicht durch nicht berechtigte Teilnehmer abgefangen werden
können,
die dann Programme, ohne zuvor eine Berechtigung von der Berechtigungsstelle 32 empfangen
zu haben, empfangen (aufzeichnen) können. D. h. „Piraten" können Programme,
ohne die notwendigen Abonnementgebühren zu zahlen, anschauen.
Somit sind gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung die Verschlüsselungsschlüssel chiffriert
(codiert oder verschlüsselt),
bevor sie an den berechtigten Teilnehmer übertragen werden.
-
Vor
dem Übertragen
der Programmdaten an das Fernsehempfangsgerät werden die Programmdaten
in der Sendestation durch die Verschlüsselungseinheit 30 mit
dem entsprechenden Verschlüsselungsschlüssel Ks,
der für
den Kanal, der die Programmdaten überträgt, einzigartig ist, verschlüsselt. Der
Verschlüsselungsschlüssel selbst
wird in der Sendestation durch eine Chiffrierungseinheit 36 mit einem
Arbeitsschlüssel
Kw chiffriert. Vorzugsweise wird jeder Verschlüsselungsschlüssel mit
einem entsprechend unterschiedlichen Arbeitsschlüssel Kw chiffriert. Das Fernsehempfangsgerät 6 kann
die verschlüsselten
Programmdaten mit dem chiffrierten Verschlüsselungsschlüssel Ks
nicht entschlüsseln. Daher
ist es notwendig, den Arbeitsschlüssel Kw und den Verschlüsselungsschlüssel Ks
zu übertragen, um
es dem Fernsehempfangsgerät
zu ermöglichen, die
verschlüsselten
Programmdaten zu entschlüsseln.
Das Fernsehempfangsgerät
speichert die empfangenen Verschlüsselungs- und Arbeitsschlüssel in seinem
Speicher (nicht gezeigt).
-
Wenn
die verschlüsselten
Signale, die ein Programm darstellen, dem Fernsehempfangsgerät bereitgestellt
werden, bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung 13,
ob diese Signale ein Programm darstellen, zu dessen Wiedergabe das
Fernsehempfangsgerät
berechtigt ist. Wenn die Zugangsberechtigungsschaltung 13 feststellt,
dass das Fernsehempfangsgerät
berechtigt ist, das Programm wiederzugeben, decodiert (dechiffriert)
eine Dechiffrierungseinheit 39 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 den empfangenen
Verschlüsselungsschlüssel mit
dem gespeicherten gültigen
Arbeitsschlüssel
und stellt den dechiffrierten Verschlüsselungsschlüssel Ks
der Entschlüsselungseinheit 35 der
Zugangsberechtigungsschaltung 13 zur Verfügung. Das
Decodieren (oder Dechiffrieren) des Verschlüsselungsschlüssels Ks
wird durch herkömmliche
Dechiffrierungstechniken mit Hilfe des gespeicherten Arbeitsschlüssels Kw durchgeführt. Die
Entschlüsselungseinheit 35 entschlüsselt dann
das empfangene Programm mit dem dechiffrierten Verschlüsselungsschlüssel Ks
mit Hilfe herkömmlicher
Entschlüsselungstechniken
und stellt die entschlüsselten
Programmdaten dem digitalen VCR 7 zur Aufzeichnung auf
ein Videoband zur Verfügung.
-
Wie
bei den Verschlüsselungsschlüsseln ist es
gleichermaßen
riskant, die Arbeitsschlüssel
in der ursprünglichen
oder nicht verschlüsselten
Form zu senden. Somit ist es bevorzugt gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung den Arbeitsschlüssel Kw
zu kodieren, bevor dieser auch an die berechtigten Teilnehmer gesendet
wird.
-
Vor
dem Senden der Programmdaten an das Fernsehempfangsgerät werden
die Programmdaten in der Sendestation durch die Verschlüsselungseinheit 30 mit
dem entsprechenden Verschlüsselungsschlüssel Ks,
der einzigartig ist für
den Kanal, der die Programmdaten überträgt, verschlüsselt. Der Verschlüsselungsschlüssel Ks
ist selbst in der Sendestation durch die Verschlüsselungseinheit 36 mit
dem Arbeitsschlüssel
Kw verschlüsselt.
Vorzugsweise wird jeder Verschlüsselungsschlüssel Ks
mit einem entsprechenden unterschiedlichen Arbeitsschlüssel Kw
verschlüsselt.
Weiterhin ist der Arbeitsschlüssel Kw
selbst in einer Sendestation durch eine Verschlüsselungseinheit 37 mit
einem persönlichen Schlüssel Kp
kodiert (verschlüsselt),
der für
jedes Fernsehempfangsgerät
einzigartig ist. Das Fernsehempfangsgerät 6 kann verschlüsselten
Programmdaten mit dem chiffrierten Verschlüsselungsschlüssel Ks
nicht entschlüsseln.
Es ist selbstverständlich, dass
der Arbeits- und Verschlüsselungsschlüssel an einen
Teilnehmer für
jeden berechtigten Kanal übertragen
werden und dann in dem Speicher (nicht gezeigt) gespeichert werden.
-
Wenn
die verschlüsselten
Signale, die ein Programm darstellen, dem Fernsehempfangsgerät bereitgestellt
werden, bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung, ob die Signale
ein Programm darstellen, zu dessen Aufzeichnen das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist. Wenn die Zugangsberechtigungsschaltung feststellt, dass das
Fernsehempfangsgerät
berechtigt ist, das Programm aufzuzeichnen, decodiert eine Dechiffrierungseinheit 38 der
Zugangsberechtigungsschaltung 30 den empfangenen Arbeitsschlüssel Kw
mit dem eingespeicherten persönlichen
Schlüssel
Kp mit Hilfe herkömmlicher
Decodierungstechniken (Dechiffrierungstechniken) und stellt den
decodierten Arbeitsschlüssel
Kw der Dechiffrierungseinheit 39 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 zur
Verfügung.
Der empfangene Verschlüsselungsschlüssel Ks
wird dann durch die Dechiffrierungseinheit 39 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 mit
dem decodierten Arbeitsschlüssel Kw
gleichermaßen
gemäß herkömmlichen
Techniken (die die gleichen oder von der Kw-Dechiffrierung verschieden sein können) und
der decodierte Verschlüsselungsschlüssel Ks
der Dechiffrierungseinheit 35 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 bereitgestellt.
Die Entschlüsselungseinheit 35 wird
dann die empfangenen Programmdaten mit Hilfe der decodierten Verschlüsselungsschlüssels Ks
entschlüsseln
und die entschlüsselten
Programmdaten an den digitalen VCR 7 zum Aufzeichnen auf
ein Videoband bereitstellen.
-
Die
Schlüssel
Ks und Kw können
auf einem, mehreren oder allen Kanälen, die durch das Fernsehempfangsgerät empfangbar
sind, gemultiplext werden oder können über einen
separaten, verschiedenen Kanal übertragen
werden. Die drei Lagen des Codierens/Chiffrierens/Verschlüsselns gewährleisten ein
hohes Sicherheitsniveau und verhindern das nicht berechtigte Aufzeichnen
der übertragenen
Programme.
-
Da
in den oben beschriebenen Ausführungsformen
die Programmdaten vor ihrem Aufzeichnen auf das Magnetband entschlüsselt werden,
gibt es wenig, um einen nicht berechtigten Zuschauer daran zu hindern,
den Ausgang der Entschlüsselungseinheit 35 abzugreifen
und dadurch die Programme anzuschauen, wenn sie von der Kopfstation 13 (gezeigt in 1)
herunter geladen werden. Zum Beispiel kann der berechtigte Teilnehmer
des Kanals nicht berechtigt sein, ein spezielles Programm (Bezahlprogramm)
auf diesem Kanal zu empfangen (wiederzugeben). Als weiteres Beispiel
kann ein berechtigter Teilnehmer Filme, die auf einem magnetischen
oder Videoband aufgezeichnet sind, auf einer Bezahlen-pro-Widergabe-Basis anschauen
(wiedergeben). Jedoch kann wie beschrieben das Fernsehempfangsgerät gemäß der vorliegenden
Erfindung zum Aufzeichnen eines Programms berechtigt werden jedoch
nicht notwendigerweise zur Wiedergabe des Programms.
-
Die
Art, in der das Fernsehempfangsgerät daran gehindert wird, ein
Programm wiederzugeben, selbst wenn es zur Wiedergabe des Programms
berechtigt ist, wird durch das Blockdiagramm, das in 4 gezeigt
ist, dargestellt. Der Einfachheit halber werden Elemente, die in 4 gezeigt
sind, und denjenigen, die in 3 gezeigt
sind, entsprechen, mit den gleichen Bezugsnummern versehen und ihre
Beschreibung wird weggelassen.
-
Abhängig von
den verwendeten Verfahren sendet die Kopfstation 3 (gezeigt
in 1) entweder die geeigneten Berechtigungsdaten
auf einem vorbestimmten Sendekanal, der von den Sendekanälen, über die
die Berechtigungsdaten übertragen
werden, getrennt und gesondert ist oder multiplext die Berechtigungsdaten
mit den Programmdaten, die an den Teilnehmer gesendet werden, mit
den entsprechenden Sendekanälen.
Vor dem Codieren der Programmdaten, wie zuvor mit Bezug auf 3 beschrieben
worden ist, werden die Programmdaten codiert (verschlüsselt),
um einen nicht berechtigten Zuschauer daran zu hindern, den Ausgang
der Entschlüsselungseinheit 35 abzugreifen
und dadurch das Programm, wenn es von der Kopfstation 3 heruntergeladen
wird, anzuschauen. Somit werden gemäß einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung vor dem Codieren der Programmdaten, wie zuvor mit
Bezug auf 3 beschrieben worden ist, die
Programmdaten durch eine Verschlüsselungseinheit 41 (4)
mit einem Modifizierungsschlüssel
Km codiert (verschlüsselt).
Vorzugsweise wird jedes Programm mit einem entsprechend unterschiedlichen Modifizierungsschlüssel Km
verschlüsselt.
Da das Fernsehempfangsgerät
die verschlüsselten
Programmdaten ohne den gültigen
Modifikationsschlüssel
Km nicht entschlüsseln
kann, ist es notwendig, den Modifikationsschlüssel Km, der einem bestimmten
Programm zugeordnet ist, an alle Fernsehempfangsgeräte, die
berechtigt sind, das besondere Programm wiederzugeben, zu senden.
Der entsprechende Modifikationsschlüssel Km wird über die
Telefonleitung 29 oder auf einem vorbestimmten Sendekanal,
der von dem Sendekanal, über
den das Fernsehprogramm gesendet wird, getrennt und gesondert ist, übertragen
oder wird mit dem Fernsehprogramm gemultiplext. Das Fernsehgerät speichert den
empfangenen Modifikationsschlüssel
in seinem Speicher (nicht gezeigt) und/oder in dem Berechtigungsinformationsbereich
des Video- oder Magnetbandes oder in der Speichereinrichtung, in
der das entsprechende Programm aufgezeichnet wird. Vor dem Aufzeichnen
der empfangenen Modifikationsschlüssel in dem Berechtigungsinformationsbereich führt das
Fernsehempfangsgerät
eine Fehlerkorrekturcodecodierung, wie z. B. das Hinzufügen von
Paritätsdaten
durch.
-
Wenn
ein Programm aus einem lokalen Speicher 45 ausgewählt wird,
z. B. ein Videoband in dem digitalen VCR 7, einer Festplatte
oder einer Magnetplatte, bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung,
ob das Fernsehempfangsgerät
berechtigt ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben. Die Zugangsberechtigungsschaltung liest
aus dem Speicher (nicht gezeigt) die Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm
zugeordnet sind, aus, um festzustellen, ob das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben. Wenn keine Berechtigungsdaten in dem Speicher, der
dem Programm zugeordnet ist, vorliegen, liest die Zugangsberechtigungsschaltung
aus dem Berechtigungsinformationsbereich des lokalen Speichers 45 und
führt eine
Fehlerkorrektur konsistent mit einem Fehlerkorrekturcode, z. B.
einem C1-Code und/oder C2-Code, durch.
-
Wenn
die Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind,
in entweder dem Speicher oder in dem Berechtigungsinformationsbereich
des lokalen Speichers 45 vorliegen, entschlüsselt eine
Entschlüsselungseinheit 44 der
Zugangsberechtigungseinheit 13 das ausgewählte Programm
mit dem gespeicherten Modifizierungsschlüssel Km mit Hilfe herkömmlicher
Entschlüsselungstechniken.
Die entschlüsselten
Programmdaten werden dann dem MPEG-Decodierer 14 bereitgestellt, der
die ursprünglichen
Videodaten wiederherstellt und die Videodaten der Anzeigeeinheit 8 bereitstellt, wo
sie dem Zuschauer angezeigt werden.
-
Wie
zuvor erörtert
besteht ein Risiko beim Übertragen
der Schlüssel
oder Programmdaten in ihrer ursprünglichen oder nicht chiffrierten
Form. Daher wird gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der Erfindung der Modifizierungsschlüssel mit dem persönlichen
Schlüssel
Kp verschlüsselt,
bevor er an den berechtigten Teilnehmer übertragen wird.
-
Vor
dem Übertragen
der Programmdaten, wie zuvor mit Bezug auf 3 beschrieben
wurde, werden die Programmdaten in der Sendestation durch die Verschlüsselungseinheit 41 mit
dem entsprechenden Modifikationsschlüssel Km, der für jede Programmdaten
einzigartig ist, verschlüsselt.
Der Modifizierungsschlüssel
Km selbst wird in der Sendestation durch die Verschlüsselungseinheit 42 mit dem
persönlichen
Schlüssel
Kp, der für
jedes Fernsehempfangsgerät
einzigartig ist, chiffriert. Das Fernsehempfangsgerät 6 kann
die verschlüsselten
Programmdaten mit dem chiffrierten Modifizierungsschlüssel Km
nicht entschlüsseln.
Es ist daher selbstverständlich,
dass der Modifizierungsschlüssel
an den Abonnenten für
jedes berechtigte Programm gesendet wird und in dem Speicher (nicht
gezeigt) und/oder in dem Berechtigungsinformationsbereich des lokalen
Speichers 45 gespeichert wird.
-
Wenn
ein Programm aus dem lokalen Speicher 45 ausgewählt wird,
bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung, ob das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben. Die Zugangsberechtigungsschaltung liest
aus einem Speicher (nicht gezeigt) Daten, die dem ausgewählten Programm
zugeordnet sind, aus, um festzustellen, ob das Fernsehempfangsgerät berechtigt
ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben. Wenn keine Berechtigungsdaten in dem Speicher,
der dem Programm zugeordnet ist, vorliegen, liest die Zugangsberechtigungsschaltung
von dem Berechtigungsinformationsbereich des lokalen Speichers 45 und
führt eine
Fehlerkorrektur konsistent mit einem Fehlerkorrekturcode, z. B.
einem C1-Code und/oder C2-Code, aus.
-
Wenn
die Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind,
in entweder dem Speicher oder in dem Berechtigungsinformationsbereich
des lokalen Speichers 45 vorliegen, decodiert/dechiffriert
eine Dechiffrierungseinheit 43 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 den
empfangenen Modifikationsschlüssel
Km mit dem vorab gespeicherten persönlichen Schlüssel Kp
und stellt den dechiffrierten Modifikationsschlüssel Km der Entschlüsselungseinheit 44 der
Zugangsberechtigungsschaltung 13 zur Verfügung. Das
Decodieren (Dechiffrieren) des Modifikationsschlüssels Km wird durch herkömmliche
Dechiffrierungstechniken mit Hilfe des vorab gespeicherten persönlichen
Schlüssels
Kp durchgeführt.
Die Entschlüsselungseinheit 44 entschlüsselt dann
das ausgewählte
Programm mit dem dechiffrierten Modifikationsschlüssel Km
mit Hilfe herkömmlicher Entschlüsselungstechniken
und stellt die entschlüsselten
Programmdaten dem MPEG-Decodierer 14 zur
Verfügung,
der die ursprünglichen
Videodaten wieder herstellt und die wiederhergestellten Videodaten
der Anzeigeeinheit 8 bereitstellt, wo diese einem Zuschauer
angezeigt werden.
-
Die
Zugangsberechtigungsschaltung 13 unterbindet den Betrieb
des digitalen VCR 7 und/oder bewirkt eine Anzeige, wie
z. B. die Aktivierung einer LED (nicht gezeigt), die dem Teilnehmer
angezeigt wird, und die angibt, dass das Fernsehempfangsgerät nicht
berechtigt ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben, wenn die Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm
zugeordnet sind, entweder in dem Speicher oder in dem Berechtigungsinformationsbereich
des lokalen Speichers 45 vorliegen. Ein zusätzliches
Sicherheitsniveau wird bereitgestellt, indem der digitale VCR 7 deaktiviert
wird, um unberechtigten Zugriff auf den digitalen VCR 7 zu verhindern,
d. h. auf die darin gespeicherten Programme. Die LED-Anzeige informiert
den Teilnehmer, auf die Berechtigungsstelle 32 des Kabelverteilungssystems
zuzugreifen, um die benötigte
Berechtigung zu erhalten, um das ausgewählte Programm wiederzugeben.
Wenn eine Smartcard nicht verwendet wird, muss der Teilnehmer die
Berechtigungsstelle 32 anrufen, um die benötigte Berechtigung
zu erhalten, das ausgewählte
Programm wiederzugeben. Wenn eine Smartcard, die mit einem vorbestimmten Geldbetrag
aufgeladen ist, verwendet wird, gibt der Teilnehmer die Smartcard
einfach in die Smartcard-Aufnahmeeinheit des Fernsehempfangsgeräts ein,
von dem die benötigte
Gebühr
zur Wiedergabe des Programms abgebucht wird, und somit entfällt die
Notwendigkeit die Berechtigungsstelle 32 anzurufen.
-
Die
vorliegende Erfindung beachtet die Existenz eines Dienstes, durch
den Abonnenten ein Video direkt von ihrem Kabeldienstanbieter über das bestehende
Kabelverteilungssystem mieten oder erwerben können. Während Nebenzeiten (z. B. Mitternacht
oder einige andere Zeiten, die durch den Teilnehmer angegeben werden) überträgt der Kabeldienstanbieter
regelmäßig alle
aktuell verfügbaren Filme
(oder nur die Filme, die zuvor durch den Teilnehmer eingegebenen
Voreinstellungen genügen, wie
z. B. ausländische
Filme, Filme mit G, PG, PG-13, R-Bewertungen usw.) mit den entsprechenden
Berechtigungsdaten an das Fernsehempfangsgerät des Teilnehmers mit Hilfe
einer oder mehrerer Sendestationen in dem Kabelverteilungssystem.
Das Fernsehempfangsgerät
zeichnet diese Filme (Programme), die während eines ausgewählten Zeitintervalls
empfangen worden sind, auf digitalen Videobändern auf, um später durch
den Teilnehmer angeschaut zu werden. Nach dem Aufzeichnen dieser empfangenen
Filme spult das Fernsehempfangsgerät das Band zum Berechtigungsinformationsbereich zurück, um die
entsprechenden Berechtigungsdaten aufzuzeichnen. Das ausgewählte Zeitintervall
kann ein Tag, eine Anzahl von Tagen, eine Woche, ein Monat oder
ein längeres
Zeitintervall sein. Üblicherweise
beträgt
das Zeitintervall eine Woche und das Fernsehempfangsgerät speichert
so Filme, die während der
vergangenen Woche herausgegeben wurden.
-
Der
Abonnent wählt
einen gewünschten
Film (Programm) ... aus, indem er das Magnetband, das den Film enthält, auswählt (oder
indem er das korrekte Videoband in den digitalen VCR 7 einlegt).
Wenn die Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind,
in entweder dem Speicher oder dem Berechtigungsinformationsbereich
des ausgewählten
Video- oder Magnetbandes vorliegen, bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung,
ob das Fernsehempfangsgerät
beschränkt
oder vollständig
berechtigt ist, das ausgewählte
Programm wiederzugeben. Wenn solche Berechtigungsstatusdaten für das ausgewählte Programm
einer vollständigen
Berechtigung entsprechen, kann das Fernsehempfangsgerätdas ausgewählte Programm
auf unbestimmte Zeit unbegrenzt wiedergeben. Tatsächlich befähigt der
vollständige
Berechtigungsstatus, der dem ausgewählten Programm zugeordnet ist,
ein anderes Fernsehempfangsgerät,
das ausgewählte
Programm wiederzugeben, sogar wenn die Berechtigungsdaten, die dem
ausgewählten
Programm zugeordnet sind, nicht in dem Speicher des anderen Fernsehempfangsgeräts vorliegen.
Das Speichern der Berechtigungsdaten auf den Videobändern hat
den zusätzlichen
Vorteil, dass es den Zuschauern möglich ist, ihre Videos miteinander
zu tauschen.
-
Wenn
die Berechtigungsstatusdaten des ausgewählten Programms einer beschränkten Berechtigung
entsprechen, bestimmt die Zugangsberechtigungsschaltung, ob die
Mietdauer für
dieses Videoband, das das ausgewählte
Programm enthält, abgelaufen
ist. Die Zugangsberechtigungsschaltung liest aus dem Speicher (nicht
gezeigt) die Ablaufdatum-Daten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind,
aus, um festzustellen, ob die Mietdauer abgelaufen ist.
-
Wenn
keine Ablaufdatum-Daten in dem Speicher, der dem ausgewählten Programm
zugeordnet ist, vorliegen, liest die Zugangsberechtigungsschaltung
aus dem Berechtigungsinformationsbereich des ausgewählten Video-
oder Magnetbandes in dem digitalen VCR 7 aus. Wenn die
Mietdauer auf dem Videoband, das das ausgewählte Programm enthält, nicht
abgelaufen ist, kann das Fernsehempfangsgerät das ausgewählte Programm
wiedergeben, bis die Mietdauer abgelaufen ist.
-
Der
Mikroprozessor 33 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 liest
Taktdaten (nicht gezeigt) aus, um die Daten für das aktuelle Datum zu erhalten.
Der Mikroprozessor stellt dann fest, wenn die Mietdauer abgelaufen
ist, indem die Tagesdatum-Daten und die Ablaufdatum-Daten des Programms
verglichen werden. Das Fernsehempfangsgerät ist nicht länger berechtigt,
das ausgewählte
Programm wiederzugeben, wenn das Ablaufdatum des ausgewählten Programms
vor dem aktuellen Datum liegt.
-
Wenn
die Mietdauer abgelaufen ist, kann das Fernsehempfangsgerät das ausgewählte Programm nicht
wiedergeben, wenn die Mietdauer nicht ausgedehnt wird oder wenn
der Berechtigungsstatus des ausgewählten Programms nicht zu einer
vollständigen
Berechtigung geändert
wird. Der Abonnent kann die Mietdauer oder den Status, der dem ausgewählten Programm
zugeordnet ist, zu einer vollständigen Berechtigung ändern, indem
er auf die Berechtigungsstelle des Kabelverteilungssystems zugreift, um
eine solche Änderung
zu autorisieren. Nach einer korrekten Zahlung durch den Abonnenten überträgt die Berechtigungsstelle
neue Berechtigungsdaten, die dem ausgewählten Programm zugeordnet sind, an
das Fernsehempfangsgerät
des Abonnenten über die
Telfonleitung 29 oder auf einen vorbestimmten Sendekanal,
der von dem Sendekanal, über
den das Fernsehprogramm gesendet wird, getrennt und gesondert ist,
oder wird in das Fernsehprogramm gemultiplext. Wenn eine Smartcard
verwendet wird, gibt der Abonnent lediglich die Smartcard in die
Smartcard-Aufnahmeeinheit 15 (gezeigt in 2)
ein und der Mikroprozessor 33 der Zugangsberechtigungsschaltung 13 bucht
die geeignete Gebühr
von der Summe, die auf der Smartcard aufgezeichnet ist, ab und sendet
die Anfrage an die Berechtigungsstelle 32 über das
Modem 34 und die Telefonleitung 29, um die Mietdauer
zu verlängern
oder den Status des ausgewählten
Programms zu einer vollständigen
Berechtigung zu ändern.
Dadurch entfällt
die Notwendigkeit, die Berechtigungsstelle 32 jedes Mal
anzurufen, wenn der Abonnent die Mietdauer verlängern oder den Status des ausgewählten Programms ändern will.
-
Während die
vorliegende Erfindung insbesondere mit Bezug auf eine bevorzugte
Ausführungsform
gezeigt und beschrieben worden ist, ist es selbstverständlich,
dass vielfältige Änderungen
vorgenommen werden können,
ohne von dem Geist und dem Bereich der Erfindung abzuweichen. Zum
Beispiel müssen
die Programmdaten nicht auf einem, mehreren oder allen Kanälen gemultiplext
werden, die durch das Fernsehempfangsgerät empfangen werden können, sondern
können über einen
getrennten verschiedenen Kanal empfangen werden. Auch ist es selbstverständlich,
dass, obwohl das Fernsehempfangsgerät, das hierin als in einem
Set-Top-Konvertierer für
Kabel- oder direkte Satellitensendeverteilungssystemen integriert
dargestellt ist oder direkt in einem Fernsehempfänger oder Videorecorder vorgesehen
sein kann, solche Geräte
in verschiedenen allein stehenden Einheiten angeordnet sein können.
-
Es
ist beabsichtigt, dass die beigefügten Ansprüche so verstanden werden, dass
sie die oben beschriebenen Ausführungsformen
mit Bezug auf die Zeichnungen und die vielfältigen Alternativen, die beschrieben
worden sind und alle dazugehörigen Äquivalente
einschließen.