ES2228252B1 - Equipo de medida de señales de television. - Google Patents
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Abstract
Equipo de medida de señales de televisión. Comprende al menos un demodulador de señal digital, medios de procesamiento para la descodificación de señales encriptadas que permite el acceso a éstas al detectar la presencia de una tarjeta de abonado válida, y al menos una salida de señal de video y de audio. Los medios de procesamiento comprenden uno ,o varios interfaces de tipo CI compatibles con módulos de acceso condicional externo (CAM) en formato "PC Card" que aceptan tarjetas "Smart Card" de abonado y un procesador. El equipo acepta módulos CAM y tarjetas de abonado distintas. El módulo CAM detecta y valida la tarjeta de abonado, y realiza la descodificación en caso de ser procedente. Permite mantener un diseño único del circuito y del programa de control asociado, dejando en manos del usuario la adaptación al sistema de codificación utilizado, disponiendo del módulo CAM adecuado y de la tarjeta de abonado.
Description
Equipo de medida de señales de televisión.
La presente invención se refiere a un equipo de
medida de señales de televisión cuyas nuevas características
proporcionan numerosas ventajas tal como se detallará en la
presente memoria.
La televisión digital se basa en la conversión de
la señal analógica de TV en señal digital de vídeo y audio
utilizando técnicas de compresión de los datos de vídeo y de audio
basadas en la supresión de información redundante.
A modo de ejemplo, entre una imagen y la
inmediatamente posterior solamente se transmiten las zonas que han
cambiado. Igualmente, cuando se transmite un sonido complejo
solamente se codifican las frecuencias que tienen más nivel y que
enmascaran en el oído otros sonidos más débiles.
Con los datos resultantes se forman paquetes de
valores binarios (ceros y unos) agrupados en bytes (ocho bits) y
éstos agrupados en secuencias más largas (típicamente, 204 bytes)
denominadas "paquetes" en los cuales se incluye información
para proteger los datos en el proceso de transmisión de la
señal.
Esta información incluida en los citados paquetes
permite la detección de errores debidos a interferencias o ruidos
y, en algunos casos, la corrección de los errores detectados en el
receptor.
El flujo de los paquetes de datos se denomina
"transport stream" (TS) y contiene los datos que forman los
distintos servicios que se transmiten (programas de televisión,
radio y datos).
La evolución de los equipos de medición de señal
de televisión digital ha pasado por distintas fases a medida que
los dispositivos y la tecnología disponibles han evolucionado.
Inicialmente, solamente se medían determinados parámetros en el
dominio de la radiofrecuencia (RF) disponibles por los mismos
procedimientos aplicados a las señales analógicas (potencia y
relación C/N).
En una fase posterior fue posible medir
parámetros de la señal en banda base relacionados con la calidad de
la señal y la posibilidad de recuperación de errores.
Finalmente, ha sido posible recuperar las señales
de audio y vídeo originales y presentar la imagen y el sonido
original en el propio equipo de medición. Esta última etapa de la
evolución de los equipos de medición de la señal de televisión
digital ha tenido como consecuencia un aumento considerable de la
complejidad de los equipos de medición que se justifica por la
necesidad de visualizar el resultado final del proceso de
transmisión y garantizar al usuario final que la instalación es
correcta.
Sin embargo, uno de los inconvenientes que se
encuentran los equipos de medida actuales está asociado con la
televisión de pago, en la cual se aplican sofisticados algoritmos
de codificación para bloquear determinados servicios o programas.
Dicha codificación suele llevarse a cabo mediante procesos de
encriptación a través del cual las claves que se transmiten con la
señal codificada son protegidas adecuadamente permitiendo su
posterior desprotección. En la televisión de pago, el usuario debe
realizar una suscripción y utilizar una tarjeta de abonado que le
identifica para poder recibir la señal descodificada. Esta
codificación de la señal digital de televisión impide
consecuentemente que los equipos de medición convencionales puedan
visualizar las señales codificadas con lo que resulta complicado
garantizar totalmente la calidad de una determinada instalación.
Este inconveniente se ve agravado por el aumento cada vez más
importante de la producción de televisión digital en formato
codificado.
Este hecho ha obligado a modificar la
configuración de los equipos de medición que hasta la fecha se
utilizan en la técnica. De esta manera, los equipos convencionales
están adaptados a un tipo específico de acceso condicional, de
manera que son necesarios diferentes equipos para otras tantas
tarjetas emitidas por entidades distintas, habitualmente tarjetas
de tipo "Smart Card" (estándar ISO/IEC 7816).
En consecuencia, es evidente que el principal
inconveniente de esta solución es que implica especializar un
programa de control para cada receptor de acuerdo con el tipo de
codificación a que se ha destinado. Resulta complejo, por lo tanto,
proporcionar imagen y sonido codificados de distintos proveedores
en un mismo equipo de medición dada la dificultad que supondría
mantener numerosas versiones distintas de un mismo programa, así
como los costes de permisos y licencias que deberían afrontarse
para cada sistema de codificación.
Son conocidos también sistemas de acceso
condicional en aplicaciones de recepción. Por ejemplo, la solicitud
PCT nº WO98/43430 describe un dispositivo de generación y emisión
de señales que comprende un sistema de televisión digital
convencional. Va equipado con un multiplexor que recibe una serie
de señales de entrada, dispone uno o más TS y transmite señales
digitales comprimidas a un transmisor del centro de emisión. Las
señales que recibe el receptor se transmiten a un
receptor-descodificador integrado conectado al
televisor el cual descodifica la señal MPEG-2
comprimida en una señal de televisión. El dispositivo incluye
también un sistema de acceso condicional conectado al multiplexor y
al receptor-descodificador. El sistema de acceso
condicional se coloca parcialmente en el centro de emisión y
parcialmente en el descodificador. Esto permite que el usuario
final pueda acceder a contenidos de televisión digital de uno o más
proveedores, utilizando una tarjeta del tipo "Smart Card"
citado anteriormente (proporcionada por dicho proveedor) la cual se
inserta en el receptor-descodificador con la cual es
posible desencriptar las señales referentes a uno o varios
programas de televisión. Este sistema de acceso condicional está
adaptado única y exclusivamente a receptores de televisión.
La presente invención propone hacer compatible el
acceso condicional con el uso de eguipos de medida para los
estándares de codificación y modulación digital
(DVB-T/S/C) en uso, de manera que, para la
visualización y audición de cualquier tipo de canal codificado,
pueda utilizarse directamente el mismo equipo de medición con
distintas tarjetas de abonado de diferentes proveedores.
Uno de los principales objetivos de la presente
invención es que el operario, instalador o técnico responsable sea
capaz de visualizar (si dispone de las tarjetas de suscripción
pertinentes) los programas de televisión codificados para así
garantizar totalmente al usuario final la instalación.
Se propone la integración del control de un
módulo de acceso condicional de tipo "Common Interface" (CI)
dentro del receptor digital integrado en el propio equipo de
medición, según los estándares EN 50221 (CENELEC) R 206 001
(CENELEC) y TS 101 699 (ETSI). Para ello, el equipo incorpora
medios de conexión a dicho módulo de acceso condicional, tales como
una ranura, conector o similar.
La configuración del equipo de medición de señal
de televisión digital objeto de la presente invención consiste
básicamente en un demodulador de señal digital y medios de
procesamiento asociados al control de un modulo de acceso
condicional de tipo CI para la descodificación de señales
encriptadas. El citado lector permite el acceso a las señales
codificadas al detectar la presencia de una tarjeta de abonado
válida. El equipo de medición incluye también un descodificador
MPEG-2, una o varias salidas de señal de vídeo y
normalmente también por lo menos una salida de audio.
Aunque la configuración esencial del equipo
incluye medios de conexión al módulo de acceso condicional (ranura,
conector), en una realización se prevé que el equipo incorpore por
lo menos un módulo de acceso condicional externo (que incluye el
procesado de los datos MPEG-2 encriptados). El
equipo incluye también un descodificador MPEG-2,
una unidad de control adaptada para controlar el módulo o módulos
de acceso condicional, y un procesador. El módulo de acceso
condicional está adaptado para recibir tarjetas de tipo "PC
Card" (PCMCIA).
Con esta configuración descrita es posible
adaptar la tarjeta de abonado al receptor para cada sistema de
encriptación, utilizando el sistema "Common Interface" (CI)
que interpone un módulo inteligente, es decir, el citado módulo de
acceso condicional (CAM), entre el equipo de medida y la tarjeta de
abonado. El citado módulo de acceso condicional incorpora la
gestión específica de cada sistema de codificación y presenta un
formato estandarizado que puede extraerse con facilidad. Esta
posibilidad de extracción permite que un mismo equipo de medida
genérico con un zócalo para el módulo inteligente CAM pueda
funcionar con cualquier sistema de codificación. Solamente es
necesario utilizar el módulo CAM adecuado y una tarjeta de abonado
válida. De este modo, el equipo de medida de la presente invención
presenta un "transport stream" (TS) codificado de salida hacia
el módulo inteligente (CAM) y un "transport stream" (TS)
descodificado de entrada. El módulo CAM detecta la presencia de la
citada tarjeta de abonado, la valida y realiza la descodificación
en caso de ser procedente.
El equipo de medida de señales de televisión de
la presente invención basado en la "Common Interface" (CI)
presenta múltiples ventajas. Por una parte permite mantener un
diseño único del circuito y del programa de control asociado, y por
otra, deja en manos del cliente final la adaptación al sistema de
codificación utilizado disponiendo del módulo CAM adecuado y de la
tarjeta de suscriptor.
Es posible direccionar secuencialmente varios
sistemas de acceso condicional diferentes a través de la inserción
de un módulo PCMCIA en la "Common Interface".
De acuerdo con la invención, se prevé también la
posibilidad de disponer diversos demoduladores, un multiplexor para
seleccionar la señal de salida y diversos interfaces CI para otros
tantos módulos CAM.
Alternativamente, los medios de procesamiento
comprenden diversos descodificadores MPEG-2 con
salidas de vídeo y audio independientes.
Los prototipos diseñados y analizados de acuerdo
con la invención permiten afirmar que, con una configuración
relativamente simple se consigue que el operario pueda visualizar y
oír cualquier tipo de canal, ya sea codificada o no, a través del
mismo equipo de medición, con independencia del proveedor de la
misma, utilizando distintas tarjetas de abonado, con lo que se
garantiza la instalación al usuario final.
Aunque la invención propone un nuevo equipo de
medida de señal televisión digital, se comprenderá que puede estar
adaptado adicionalmente también para la medida de señal analógica.
En este caso, además del citado demodulador digital
(DVB-T/S/C) y dicho descodificador
MPEG-2, incorporará un demodulador PAL/SECAM/NTSC y
un procesador de vídeo/audio, respectivamente. En este caso, se
ofrece al usuario del equipo la posibilidad de medición de señales
digitales o bien analógicas. Se comprenderá también que el equipo
puede incorporar elementos auxiliares tales como receptores de
señales de radio, salidas de impresión, control remoto, etc).
Las características y las ventajas del equipo de
medida de señales de televisión objeto de la presente invención
resultarán evidentes a partir de la descripción detallada de una
realización preferida de la misma que se dará, de aquí en adelante,
a modo de ejemplo no limitativo, con referencia al dibujo que se
acompaña, el cual corresponde a un diagrama de bloques esquemático
que ilustra los distintos módulos electrónicos que componen el
equipo de la realización que se describe.
Se relacionan a continuación las distintas
referencias que se han utilizado para describir la realización
preferida del equipo de medición de la presente invención:
- (1)
- demodulador de señal DVB-T/C/S;
- (2)
- unidad de radiofrecuencia (RF);
- (3)
- medios de procesamiento;
- (4)
- memoria;
- (5)
- tarjeta tipo Smart Card;
- (6)
- descodificador de formato MPEG-2;
- (7)
- señal de vídeo;
- (8)
- señal de audio;
- (9)
- unidad de medición y control;
- (10)
- sistema de presentación;
- (11)
- módulos de acceso condicional (CAM), formato "PC CARD";
- (12)
- unidad de control "Common Interface" (CI); y
- (13)
- procesador.
Se describe a continuación un ejemplo de un
equipo de medición de señal de televisión de acuerdo con la
invención y con relación al dibujo esquemático que se adjunta en el
cual las flechas ilustradas muestran la interrelación de los
distintos elementos que configuran el equipo de la realización de
la invención (no la conexión eléctrica de los mismos).
Se trata de un equipo multifuncional destinado a
comprobar la calidad de la recepción de la señal de televisión. Sus
aplicaciones se encuentran en labores de instalación, certificación
y mantenimiento de sistemas de televisión y datos terrestres, por
cable y vía satélite, para garantizar la calidad de los sistemas
analógicos y digitales. Para ello, el equipo que se describe es
capaz de analizar diversos parámetros tales como la potencia del
canal, la medida portadora/ruido (C/N), sincronismo, BER, MER,
etc.
La configuración de una realización preferida del
equipo de medición de señal de televisión digital de acuerdo con
la presente invención comprende un demodulador de señal digital (1)
adaptado para la recepción de señal DVB terrestre, satélite o cable
generando un TS. La señal proviene de una unidad de radiofrecuencia
(RF) (2) que recibe la señal de la antena, procesa las diferentes
bandas de frecuencia asignadas a la televisión y realiza una
conversión de frecuencia a la banda de entrada del demodulador. La
unidad de radiofrecuencia (2) también adapta el nivel de recepción
al valor óptimo del demodulador y selecciona la frecuencia de
recepción. El demodulador de señal (1) extrae la información, es
decir, los datos contenidos en la señal recibida, detecta posibles
errores ocasionados en la transmisión y, si es posible, los
corrige.
El equipo que se describe incorpora también
medios de procesamiento (3). Dichos medios de procesamiento (3)
están asociados a un interfaz de tipo CI para la descodificación de
señales encriptadas. Este interfaz de acceso condicional permite el
acceso a las señales encriptadas al detectar la presencia de una
tarjeta de abonado válida (5).
Se dispone también un descodificador de formato
MPEG-2 (6) que recibe un flujo de datos a partir de
del cual extrae aquellos que corresponden al vídeo y al audio del
programa seleccionado, es decir, convierte la señal digital en
señal de vídeo y audio. El descodificador MPEG-2
(6) manipula también otros datos de servicio necesarios para
identificar, localizar y sincronizar los programas. Debe indicarse
también que el descodificador de MPEG-2 (6) puede
incluir una memoria propia para realizar las tareas de
descodificación.
Finalmente, se disponen una o varias salidas de
señal de vídeo descodificada (7) que se presenta en un monitor del
equipo de medida. También es posible enviar dicha señal de salida
(7) a un monitor externo a través de un conector adecuado. También
existe una o varias salidas de señal audio descodificada (8) la
cual pasa a través de un altavoz del equipo de medida. También se
contempla la posibilidad de enviar dicha señal (8) a un dispositivo
externo a través de un conector adecuado.
El equipo que se describe incluye una unidad de
medición y control (9) que gestiona cada uno de los módulos
descritos de acuerdo con las acciones del operador del equipo. La
unidad de medición y control (9) configura cada elemento del equipo
para que realice las mediciones solicitadas y las presenta de
cualquier manera adecuada al usuario en un sistema de presentación
(10). Las maneras de presentar la información pueden ser por
ejemplo, de modo gráfico, en forma de texto, mediante sonidos,
luces, etc. dependiendo de las características y las prestaciones
del equipo de medida y de las necesidades del usuario. El sistema
de presentación (10) del equipo está adaptado para mostrar el
resultado de la operación del equipo de medición (mediciones,
mensajes de servicio o error, etc.). Es posible también enviar
dicha información a un sistema externo para ser procesada o
almacenada.
Los medios de procesamiento (3) comprenden uno o
varios interfaces de acceso condicional (CAM) según el estándar
"Common Interface" (11) en formato de módulos de tipo "PC
Card". Cada uno de estos módulos CAM acepta una tarjeta de
abonado (5) de acuerdo con el estándar "Smart Card". El
conjunto contiene todo lo necesario para desencriptar un tipo
específico de señal de televisión digital.
Debe destacarse especialmente el hecho de que,
como se ilustra en el diagrama, los medios de procesamiento (3)
incluyen el descodificador MPEG-2 (6) así como una
unidad de control de "Common Interface" (CI) (12). Dicha
unidad de control de "Common Interface" (CI) (12) es un
sistema de desencriptación según las recomendaciones DVB, el cual
está adaptado para controlar el módulo o módulos de acceso
condicional (11). El procesador (13) ejecuta un programa de control
específico almacenado en una memoria RAM/ROM (4) que contiene dicho
programa y los datos necesarios para la ejecución del mismo.
Mediante la acción combinada del procesador (13)
y la unidad de control de "Common Interface" (12), a través
del citado programa de control, es posible detectar la presencia
del módulo CAM (11) y si éste contiene una tarjeta de abonado
válida (5). Además, el citado programa de control es capaz de
conmutar el TS interno/externo según si la señal está encriptada o
no. En caso de conmutación interna (señal no encriptada) el TS se
transmite directamente desde el demodulador (1) hacia el
descodificador MPEG-2 (6). En caso contrario (señal
encriptada), el TS se transmite desde el demodulador (1) hacia la
unidad de control del módulo CAM (12) y, una vez desencriptado, del
módulo CAM (12) al descodificador (6).
Los medios de procesamiento (3) son un circuito
que se incorpora en el equipo de medición el cual presenta un
programa asociado. Se entiende que quedan comprendidos dentro del
ámbito de la invención distintos grados de integración de los
distintos módulos descritos.
En una primera variante del equipo de la
invención, se prevé la disposición de varios interfaces de formato
CI (12) para módulos CAM (11) externos, es decir, se proporcionan
diversas ranuras para distintos módulos CAM (11) para disponer de
una mayor versatilidad en el acceso a señal de distintos
proveedores. En tal caso, el TS es único, por lo que el acceso es
secuencial, no simultáneo.
En una segunda variante del equipo de la
invención, se prevé la disposición de diversos demoduladores
DVB-T/S/C (1) con un multiplexor para seleccionar
la salida.
En una tercera variante del equipo de la
invención, se prevé que los medios de procesamiento (3) incluyan
diversos descodificadores MPEG-2 (6) con salidas de
vídeo y audio independientes.
Otras variantes posibles pueden realizarse al
incluir algunas o todas las variantes anteriormente descritas.
Aunque no se muestra en el gráfico por motivos de
claridad, en una realización más detallada el equipo descrito
puede incorporar otros elementos tales como un conmutador de TS, un
conector según estándar "PC Card", un controlador "PC
Card". El módulo CAM externo (11) incluye un procesador de
desencriptado del TS, una unidad de control "Smart Card", y un
conector para tarjetas "Smart Card" de abonado (ISO/IEC 7816).
Se prevén también otros elementos auxiliares tales como receptores
de señales de radio, salidas de impresión, control remoto,
etc.).
Descrito suficientemente en qué consiste el
equipo de medición de señal de televisión de la presente invención
en correspondencia con los dibujos adjuntos, se comprenderá que
podrán introducirse en el mismo cualquier modificación de detalle
que se estime conveniente, siempre y cuando las características
esenciales de la invención resumidas en las siguientes
reivindicaciones no sean alteradas.
Claims (5)
1. Equipo para la medición de señales de
televisión que comprende por lo menos un demodulador de señal
digital (1) y medios de procesamiento (3) asociados a un interfaz
de tipo "Common Interface" (CI) para la descodificación de
señales encriptadas el cual permite el acceso a las mismas al
detectar la presencia de una tarjeta de abonado válida (5),
caracterizado en que dichos medios de procesamiento (3)
comprenden:
- -
- medios de conexión de por lo menos un módulo de acceso condicional externo de tipo "PC Card" (11);
- -
- por lo menos un descodificador MPEG-2 (6) con salidas de vídeo y audio (7, 8) independientes destinadas a permitir la visualización y audición de cualquier tipo de canal codificado utilizando directamente el mismo equipo de medición con distintas tarjetas de abonado de diferentes proveedores;
- -
- una unidad de control (12) de tipo "Common Interface" (CI) adaptada para controlar el módulo o módulos de acceso condicional (11); y
- -
- un procesador (13).
2. Equipo para la medición de señales de
televisión según la reivindicación 1, caracterizado en que
dicho equipo incluye por lo menos un módulo de acceso condicional
externo de tipo "PC Card" (11).
3. Equipo para la medición de señales de
televisión según la reivindicación 2, caracterizado en que
dicho módulo de acceso condicional (11) está adaptado para recibir
tarjetas (5) de tipo "Smart Card".
4. Equipo para la medición de señales de
televisión según la reivindicación 1, caracterizado en que
comprende, además, por lo menos una salida de señal de audio
(8).
5. Equipo para la medición de señales de
televisión según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 4,
caracterizado en que comprende diversos demoduladores (1) y
un multiplexor para seleccionar la señal de salida (7, 8).
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