FR2542533A1 - Systeme de controle d'acces, notamment a des informations diffusees, au moyen d'une carte d'acces optique - Google Patents

Abstract

SYSTEME DE CONTROLE D'ACCES, NOTAMMENT A DES INFORMATIONS DIFFUSEES PAR VOIE HERTZIENNE OU PAR CABLES, AU MOYEN D'UNE CARTE D'ACCES A LECTURE OPTIQUE UTILISANT UN CODE A BARRES DOUBLE. A LA RECEPTION, CHAQUE DECODEUR 50 DU CODE OU DU MESSAGE D'ACCES C3 FIGURANT SUR LA CARTE 5 EST MUNI D'UN CODE D'IDENTIFICATION INDIVIDUELLE C1 STOCKE DANS UNE MEMOIRE MORTE 53, QUI INTERVIENT EGALEMENT DANS L'ELABORATION DU CODE D'ACCES C3 FIGURANT SUR LA CARTE, DE TELLE SORTE QUE CELUI-CI C3 CONSTITUE UNE COMBINAISON LOGIQUE OU SUIVANT UN ALGORITHME DE CRYPTAGE A DU CODE INVIDIDUEL C1 ET DU CODE DE SERVICE OU D'EMISSION C2. LE DECODEUR 50 DISPOSANT DES CODES INDIVIDUEL C1 ET D'ACCES C3 ELABORE AU MOYEN D'UN MICROPROCESSEUR 54, 56 EXECUTANT UN ALGORITHME DE DECRYPTAGE A, LE CODE D'EMISSION C2 QUI DONNERA L'ACCES A DES INFORMATIONS DONT LE MESSAGE D'IDENTIFICATION PERIODIQUE TRANSMIS CONTIENT CE CODE C2. UTILISATION OU CONTROLE D'ACCES A DES EMISSIONS DE TELETEXTE OU DE TELEVISION CRYPTE, AVEC DES CARTES ET DECODEURS PEU COUTEUX.

Description

SYSTEME DE CONTROLE D'ACCES, NOTAMMENT A DES INFORMATIONS
DIFFUSEES, AU MOYEN D'UNE CARTE D'ACCES OPTIQUE
La présente invention concerne un système de contrôle d'accès, notamment à des informations diffusées par voie hertzienne ou par câbles, électriques ou optiques, au moyen d'une carte d'accès ou d'abonnement du type optique servant de support à des informations numériques qui peuvent être lues au moyen de lecteurs optiques comportant chacun une source et un détecteur d'un rayonnement optique prédéterminé. Les informations numériques portées par une carte d'accès ou d'abonnement de ce genre doivent comporter des informations numériques concernant notamment la nature du service auquel on doit assurer l'accès et, éventuellement la période de validité ou d'abonnement.

En ce qui concerne la nature du service, il peut s'agir, par exemple, de la réception à accès contrôlé ou par abonnement de successions de messages numériques pouvant représenter des textes et/ou des graphismes, appelés "télétexte" ou "vidéotex", ou de signaux de télévision cryptés, codés ou brouillés, qui sont rendus inintelligibles aux possesseurs de récepteurs de télévision classiques, dépourvus de dispositifs de traitement approprié de ces messages ou de décryptage, décodage ou "débrouillage" des signaux de télévision, nécessaires à l'obtention d'une image exploitable sur l'écran du tube cathodique du récepteur.

Un système de diffusion de données numériques à accès contrôlé (baptisé DIDON par l'établissement public dit TéléDiffusion de France), compatible avec l'émission des signaux vidéo-composite de télévision, où le multiplexage des données à transmettre avec ces dernières, est effectué par leur insertion sous la forme de "paquets" de signaux numériques séquentiels, dans l'intervalle de suppression-trame, postérieurement à la transmission des signaux de synchronisation-trame, a été décrit principalement dans la oubli cation FR-A-2 313 S25 et, accessoirement, dans Ses publications
FR-E-2 393 480, FR-A-2 404 350, FR-E-2 466 917 et 2 506 100, par exernple.

Dans un tel système, des "paquets" de signaux numériques sont séquentiellement transmis au cours de certaines périodes actives de ligne succédant à la transmission de signaux de synchronisationtrame, c'est-à-dire au cours du palier arrière de ceux-ci, pour coïncider avec le retour du spot du bas vers le haut de l'écran. Pour pouvoir séparer les données ainsi transmises des signaux de télévision diffusés, il faut disposer d'un dispositif de démultiplexage, éventuellement commandé par des signaux de synchronisation-trame, appelé "extracteur" qui peut être alimenté par le détecteur fournissant le signal vidéo-composite démodulé.Un tel extracteur alimente ensuite un dispositif de traitement et de mémorisation de signaux numériques en vue de leur éventuelle visualisation sur l'écran du tube cathodique, lors de la lecture de la mémoire avec utilisation de générateurs de caractéres alphanumériques, par exemple, pour obtenir des pages de texte lisible.

L'extracteur, le dispositif de traitement et les mémoires font partie d'un équipement de réception de données numériques combiné à un récepteur de télévision classique, au moins en partie. Chaque "paquet" de signaux numériques transmis par ce procédé comprend un certain nombre d'octets initiaux appelés "préfixe" contenant notamment le code d'identification de la source du message et, par conséquent, de la nature du service pour permettre l'accès à cette information aux abonnés qui l'ont choisi et le code de la date qui doit coincider avec celui de la période d'abonnement pour laquelle l'usager a préalablement acquitté le tarif y afférent.Le code d'identification du service et de la période d'abonnement ou de validité est contenu dans une mémoire permanente qui selon la publication FR-A-2 313 825 précitée, peut être constituée par une carte magnétique que l'usager se procure dans un distributeur de cartes d'abonnement prévu à cet effet et qu'il insère dans un lecteur magnétique adapté à une telle carte.Le lecteur faisant partie de
I'équipement de réception de données, permet de transformer les informations numériques contenues dans la carte d'accès ou d'abonnement constituant le support d'informations numériques, en des mots numériques séquentiels (asynchrones) qui mémorisées dans des registres (à décalage) sont comparés aux informations d'identi
fication et de date du préfixe, afin d'autoriser, lorsqu'il y a identité des deux, la transmission des parties ultérieures des "paquets" de données vers le reste de l'équipement de réception des données, dont forrt partie les moyens de contrôle d'accès succinctement définis cidessus.

Lorsque le code de la date correspond, mais le code d'identification est différent ou vice-versa, le message ultérieur n'est pas validé et l'accès de l'équipement lui est interdit (inhibé).

Cette publication FR-A-2 313 825 mentionne également la possibilité de l'utilisation d'une carte d'abonnement du type de carte perforée, adaptée soit à une lecture par contact galvanique (palpeurs) ou optique par transmission. Une telle carte perforée peut être à lecture permanente après son insertion complète et, dans ce cas, il n'y a pas de nécessité de transférer les informations d'abonnement vers des registres. Toutefois il est relativement aisé de contrefaire de telles cartes perforées après un modèle.

L'utilisation de mémoires mortes électroniques intégrés est également considérée comme possible dans la publication
FR-A-2 313 825 mais ceci est une solution relativement coûteuse et demande l'accessibilité de plusieurs contacts galvaniques (connecteurs) aux broches conductrices sortant des boîtiers de mémoires. En outre, leur fabrication et programmation à la demande dans les distributeurs est relativement coûteuse.

Le système de diffusion de données et des moyens de contrôle d'accès à l'information diffusée pour des abonnés à divers services de vidéotexte, décrit ci-dessus et appelé DIDON, comprend un code d'identification de service ou clé de service permanent (invariable) correspondant à une source d'informations ou de données numériques prédéterminée et un code de date variant avec la période d'abon nement, les données utiles transmises à la suite du "préfixe" y étant diffusées en clair, de façon directement utilisable avec des généra tueurs de caractères alphanumériques- classiques.

Un système perfectionné de contrôle d'accès à l'information, dans lequel l'information utile est codée, verrouillée ou brouillée à l'émission et, par conséquent, doit être décodée, déverrouillée ou débrouillée pour recouvrir son intelligibilité, à la réception, à l'aide d'un code ou d'une clé de service K constitué par un mot numérique variable permettant de commander des générateurs de séquences pseudo-aléatoires périodiquement réinitialisés et fournissant des signaux rectangulaires (à deux états logiques) qui varient de manière aléatoire en fonction de la clé de service K et qui cornmande les opérations de verrouillages à l'émission et déverrouillage à la réception, a été décrit dans les publications FR-A-2 448 824, 2 448 825 et 2 448 826, par exemple.Dans ces trois publications, le verrouillage est effectué au niveau de la source de service, en amont du multiplexage de la procédure DIDON et le déverrouillage est effectué en aval du démultiplexage, uniquement sur l'information utile. En outre, la clé de service K et, par conséquent, la séquence ou suite pseudo-aléatoire commandant le verrouillage et le déverrouillage électronique, est modifiée de manière aléatoire à des intervalles déterminés relativement courts (de l'ordre de quelques minutes).

I1 est donc nécessaire de récupérer à la réception la clé de service K, lors de chacun de ses changements afin d'y élaborer la nouvelle séquence pseudo-aléatoire permettant le déverrouillage des données verrouillées reçues. Cette récupération de la clé de service
K à la réception est effectuée à l'aide de la clé d'abonnement délivrée à l'usager du service par un centre de gestion des taxations qui pilote des points de vente de ces clés. Dans ces points de vente, une machine de programmation appropriée inscrit la clé d'abonnement désirée dans une mémoire morte du support constitué par une carte "intelligente" (du type carte de crédit à microprocesseur incorporé).

Comme il existe plusieurs types d'abonnement suivant leur durée (hebdomadaire, mensuel, trimestriel, semestriel et annuel, par exemple), le code correspondant à la clé d'abonnement valable à instant donné peut présenter une pluralité de formes Ci. Le centre d'émission doit donc élaborer des messages Mi par un algorithme
Mi = FCi (K), où les clés d'abonnement C. jouent le rôle de paramètres.

A la réception, l'un des messages M. de la succession de ceux-ci dont le paramètre Ci correspond à l'une des clés d'abonnement en période de validité, permet de récupérer la clé de service K qui est utilisée pour le vérouillage des données émis après la transmission de l'ensemble des messages M. correspondant à la nouvelle clé K. Ainsi l'ensemble des messages Mi en vigueur constitue l'information de contrôle d'accés au service diffusé dont on peut extraire au moyen d'un circuit de restitution la nouvelle clé K après chaque changement de celle-ci, pour restituer des données sous leur forme initiale, intelligible. La carte d'abonnement à microprocesseur, décrite de manière détaillée dans la publication FR-A-2 448 826, peut contenir elle même le circuit de restitution de la clé de service K à la réception.

Un système de contrôle d'accès analogue a été décrit dans la publication FR-A-2 459 595, où il est utilisé dans un système de télévision par abonnement (ou à péage), dans lequel le signal de télévision est au moins en partie brouillé à l'aide d'un dispositif de brouillage commande au moyen d'une séquence pseudo-aléatoire déterminée par une clé de service K, qui est transmise selon la procédure DIDON durant les intervalles de suppression-trame camouflée ou escamotée dans un ensemble de messages M. dans lequel les clés d'abonnement en vigueur C. sont paramètres.Un support d'abonnement ayant mémorisé une clé d'abonnement en vigueur est inséré dans le récepteur et permet de restituer la clé de service K employée dans l'émetteur afin de pouvoir régénérer la séquence pseudo-aléatoire correspondante, nécessaire au débrouillage du signal brouillé reçu.

Un générateur de suite ou de séquence pseudo-aléatoire, utilisable dans des dispositifs de brouillage et de débrouillage, a été décrit dans la publication FR-A-2 330 236, où il est constitué par un registre à décalage à plusieurs rebouclages dont run entre sa sortie et son entrée.

La forme d'onde à deux niveaux (haut et bas) logiques qu'elle engendre est déterminée, notamment, par le mot numérique dont il est chargé à chaque réinitialisation à partir d'un registre de chargemment. Ce mot numérique change avec le changement de la clé de service K.

Dans la publication FR-A-2 330 236 précitée, le générateur de séquence pseudo-aléatoire est utilisé pour le cryptage et le décryptage de signaux de télévision pour en contrôler l'accès à des abonnés ayant dûment acquitté la taxe ou dont le récepteur est muni d'un compteur de telles taxes qui comprend, en outre, un dispositif permettant le décryptage du signal. Le cryptage est effectué ici par un décalage dans le temps du signal de synchronisation-ligne par rapport au signal de luminance (déphasage) différent pour chaque ligne et, éventuellement, par une inversion alternée de la polarité de la modulation d'une ligne à la suivante selon une même séquence numérique pseudo-aléatoire.

D'autres procédés de brouillage d'un signal de télévision ont été décrits dans les publications FR-A-2 320 676 et 2 431 809, par exemple, où le cryptage consiste en une permutation circulaire des échantillons successivement mémorisés du signal de luminance et le décrypage en une opération inverse, en utilisant des séquences numériques pseudo-aléatoires périodiquement modifiées.

Le système de contrôle d'accès à des informations diffusées sur un canal de télévision, objet de l'invention, permet d'assurer le décodage, décryptage, déverrouillage ou débrouillage de cette information à l'aide de moyens simples et peu coûteux en utilisant pour la carte d'abonnement un support d'informations du type à lecture optique particulière.

Suivant l'invention, un système de contrôle d'accès à des informations diffusées dans lesquelles des messages d'identification caractérisant la nature du service et/ou la date de son émission et,
éventuellement, une séquence numérique pseudo-aléatoire variable
commandant le cryptage des informations et définie par un code de
cryptage, sont périodiquement insérées à l'émission par multiplexage
temporel, au moyen d'une carte d'accès ou d'abonnement optique
composée d'un support sur lequel un code ou message d'accès numérique à un service déterminé éventuellement pour une période déterminée, est inscrit sous la forme d'une succession alternée de barres et d'espaces ayant respectivement des propriétés optiques distinctes et détectables par des transducteurs opto-électriques, est principalement caractérisé en ce que, dans la partie de réception du système de contrôle d'accès, un décodeur du message d'accès inscrit sur la carte comporte un code d'identification individuel sous la forme d'un mot numérique stocké dans une mémoire morte, qui intervient dans la définition du message d'accès conjointement avec un code d'identification de l'émission de telle sorte que le décodeur puisse fournir, disposant simultanément du message d'accès et du code individuel du décodeur, le code de l'émission qui, lorsqu'il est présent dans les messages d'identification diffusés à l'émission, permet de délivrer un - signal d'autorisation de la réception de l'information diffusée, ainsi qu'éventuellement le code de cryptagé permettant de reconstituer la séquence pseudo-aléatoire aux fins du décryptage de celle-ci.

L'invention sera mieux comprise et d'autres de ses caractéristiques et avantages ressortiront de la description qui suit et des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, sur lesquels:
- les figures 1 et 2 illustrent respectivement des vues en plan de deux modes de réalisation possibles d'un support d'informations numériques pouvant être utilisé comme carte d'abonnement dans un système de contrôle d'accès suivant l'invention;
- la figure 3 illustre un support d'informations du type de celui de la figure 2 avec une représentation partielle du lecteur optique utilisé pour récupérer les informations numériques stockées sur un support;
- la figure 4 illustre les formes d'onde des signaux séquentiels délivrés par un tel lecteur optique;;
- la figure 5 est un schéma synoptique simplifié d'un circuit assurant un mode d'acquisition simple des signaux séquentiels de la figure 4;
- la figure 6 est un schéma synoptique partiel et simplifié d'un décodeur personnalisé du système de contrôle d'accès à des infor- mations diffusées de l'invention, avec une partie du récepteur de télévision associé ; et
- la figure 7 -est un schéma synoptique simplifié d'un mode de réalisation possible d'un distributeur de cartes d'accès ou d'abonnement personnalisées utilisables dans un décodeur de la figure 6.

La figure 1 illustre en plan un premier mode de réalisation d'un support d'informations numériques représentées par des barres disposées sur des pistes parallèles.

Sur la figure 1, le support d'informations 5A stocke des informations numériques ("mots") sous la forme d'une séquence d'états binaires pouvant prendre l'une des valeurs logiques "1" ou "O".

Les deux états binaires sont représentés par des zones ayant la forme de barres rectangulaires2, 3 délimitant des zones à coefficient optique de transmission ou de réflexion différents de ceux de leur environnement et notamment différents de ceux des espaces qui les séparent et qui n'ont de signification numérique en soi, sauf en ce qui concerne la séparation entre deux mots successifs dont chacun peut être composé, par exemple, de huit éléments binaires ou "bits", d'où l'appellation d'octet. Les barres 2 et 3 ont toutes les mêmes dimensions. I1 est à noter que le nombre de bits de chaque mot est laissé au choix du concepteur du système qui l'utilise.

Chaque mot numérique doit donc être représenté sur deux rangées ou "pistes" parallèles 6 et 7 dont la première 6 contient des barres 2 représentant des états logiques "1" (ou hauts) et dont la seconde 7 contient des barres 3 qui représentent des états logiques "0" (ou bas). Ces barres sont rectangulaires et orientées transversalement par rapport aux axes de pistes 6, 7 qui sont parallèles à l'un des côtés du support rectangulaire SA. Pour obtenir un signal électrique séquentiel représentant les informations ainsi stockées sur un support d'informations 5A sous la forme optique, au moyen d'un code à barres dit "double", il est nécessaire d'effectuer la lecture des deux pistes 6 et 7 de manière simultanée, en utilisant un double lecteur optique.Un tel double lecteur est composé de deux capteurs simples dont les axes optiques sont respectivement orientés normalement aux plans des deux pistes 6, 7 sur le support SA et
Situés dans un meme plan transversal aux axes de ces dernières.

Sur la figure 1, on a représenté le mot 11010010, si le déplacement relatif du lecteur double et du support se fait de gauche à droite (ou 01001011, si on lit de droite à gauche). Dans ce mode de réalisation du support SA, les deux pistes 6, 7 sont parallèles et adjacentes et les barres 2 ou 3 successives (en noir) sont espacées l'une de l'autre par des espaces 4 (en blanc) de largeurs sensiblement égales à celles des barres 2, 3. Ainsi, lorsque le niveau logique "Q" représenté par une barre 3 située sur la piste 7 se trouve entre deux niveaux logiques "1" représentés par des barres 2 sur la piste 6, l'espace séparant ces deux barres 3 est égale à trois longueurs ou espaces élémentaires 4.

Il faut donc, pour représenter un nombre N quelconque de n éléments binaires ou bits, une longueur 8 de 2n-1 espaces élémentaires.

Sur la figure 2, le mode de réalisation permet d'augmenter la densité spatiale des informations en reduisant l'espacement entre une barre 2 de la piste 6 et une barre 3 de la piste 7 qui se succèdent, à zéro. La distance 9 nécessaire à la représentation d'un mot N de n bits n'est plus constante, mais fonction de sa valeur numérique. Elle variera entre 2n-1 espaces élémentaires, lorsque tous les bits sont des "1" ou des "0" et n espace élémentaires, lorsque les "0" et les "1" alternent.

Il n'est pas nécessaire que les deux pistes 6, 7 soient adjacentes comme sur les figure 1 et 2, il suffit qu'élis soient toutes les deux orientées parallèlement à un axe ou un coté du support 5S ou 5B. Elles peuvent être situées sur deux côtés opposés du support SA ou 5B, par exemple.Un tel "code à barre double" présente les avantages suivants:
- Le nombre de symboles disponibles ne dépend que des besoins de l'utilisateur et de la densité spatiale d'informations admissible 2
- La vitesse de lecture n'est limitée que par les caracte- ristiques (temps de réponse) du lecteur optique et non pas par le traitement des signaux;
Le traitement des signaux est assuré d'une façon entre mement simple et fiable.

I1 est important de remarquer que, avec ce code, il s'agit uniquement de discriminer, sur chaque ligne, les barres des espaces car les informations se présentent seulement sous la forme de séquences spatiales. L'épaisseur des barres ne jouant pas un rôle fondamental (seulement la présence d'une discontinuité étant prise en compte), la qualité de l'impression et de son support deviennent des facteurs secondaires.

La figure 3 illustre un mode d'utilisation d'un support d'information des figures 1 ou 2 avec un lecteur optique double.

Sur la figure 3, le support d'informations 5C de l'invention est représenté avec une succession d'informations = 01100011, 1100011Q et 01100110.

L'acquisition de ces informations s'effectue de façon particulièrement simple et fiable. En effet, le lecteur 12 comporte deux organes opto-électroniques de détection 13 et 14 ou capteurs, destinés à lire respectivement les lignes 6 et 7. Il est en outre muni d'une fente 11 permettant l'insertion manuelle du support 5C dans le sens de la flèche F. Le déplacement du support 5C dans le sens longitudinal est guidé par les parois latérales de la fente 11.La lecture optique du support 5C pendant son déplacement longitudinal par les deux organes de détection opto-électronique 13, 14 ou transducteurs opto-électriques, donne naissance à des successions ou séquences de signaux rectangulaires VA et VB dont les premiers VA représentent les états "1" et les seconds V13 les états "0" des mots binaires séquentiels qui peuvent être acquis par le chargement en série d'un registre à décalage, après mise en forme et combinaison idoine des deux.

La figure 4 représente les formes d'ondes des signaux VA et Vg fournis par les deux organes de détection 13 et 14. Ensemble, les signaux VA et VB, représentent le nombre 01100011 qui est le second mot représenté sur le support 5C de la figure 3 lu dans le sens du déplacement symbolisé par la flèche F (de droite à gauche).

La figure 5 illustre schématiquement un mode d'acquisition simple des signaux de sortie VA, Vg du lecteur 12 de la figure 3 par un microprocesseur 5.

Après une mise en forme appropriée des signaux VA et Vg respectivement fournis par les lecteurs optiques 13 et 14 (de la figure 3), illustrés sur la figure 4, par exemple en les allongeant de façon à ne pas entrer de fausses informations dans des registres (ou mémoires à entrée série) qui les stockent et les mettent en forme parallèle (états de sortie de chaque étage bistable), il est possible de les faire entrer directement dans un microprocesseur 15.

Ceci est illustré sur la figure 5, où les signaux après mise en forme V' et V'B sont respectivement appliqués à deux entrées dites "d'interruption" 18 et 19 d'un microprocesseur 15, soit séquentiellement, soit sous forme parallèle après mémorisation dans au moins un registre à décalage dont l'avance peut être commandée par les fronts montants des signaux VA et Vg de la figure 4, par exemple.

Dans ce dernier cas, on ne charge le microprocesseur 15 avec les mots contenus dans ce registre qu'après la fin de la lecture du support (SA, 5B, 5C).

Le microprocesseur 15 est représenté ici réuni, en outre, par l'intermédiaire d'un "bus" (de données, par exemple) 17 et, éventuel lement, par une unité d'entréelsortie ou d'interface, non représentée, à un équipement périphérique 16 avec lequel il peut cons tituer un moyen de contrôle d'accès à des informations diffusées, objet dc l'nvention.

Le type d'acquisition séquentielle peut être rendue synchrone par l'intermédiaire de registres à décalage à chargement auto-pilote' par le signal et à lecture série avec déchargement ou rebouchage synchronisés par une horloge. Le type d'acquisiton séquentielle directe simplifie llarchitecture du système de traitement et accroît sa fiabilité.La séparation et l'identification des mots (octets) successifs du support (SA, 5E, 5C) peuvent être effectuées par simple comptage des impulsions V13 et Vlq combinées (porte "OU") issues des deux lecteurs, du fait que les états ;'19 et ont sont respectivement représentés par des impulsions de même polarité. Il est, par ailleurs possible de programmer le microprocesseur 15 de telle sorte qu'il combine les excursions positives des signaux provenant des deux lecteurs 13 et 14 (figure 3) en les interprétant respectivement comme des "1" et des "0".

On notera enfin que le support d'informations SA, 5B ou SC gdes figures 1, 2 et 3 respectivement) utilisant le "code optique à barres double" avec deux pistes orientées parallèlement à son déplacement dans le double lecteur optique (12, figure 3), peut être réalisé de multiples façons. Par exemple, il peut avoir une épaisseur quelconque, un format rectangulaire quelconque (de préférence, compris entre ceux d'un ticket de transport urbain ou d'une carte de crédit), en un matériau quelconque (tel que du papier cartonné ou matériau plastique) permettant l'impression de barres, transparent, semi-transparent ou opaque (aux rayonnements émis par le lecteur, notamment).Les divers formats et matériaux seront choisis en fonction de la facilité de délivrance de tickets ou de cartes d'abonnement par un poste de distribution automatique (commandé par l'usager) ou non. En plus, les barres peuvent être noires et les espaces clairs ou vice-versa ou de deux couleurs différentes, ou encore les barres ou les espaces peuvent être représentées par des trous.

Le principal inconvénient des cartes d'abonnement ou de contrôle d'accès utilisant un code à barres optique, simple ou double
comme décrit ci-dessus, réside dans la facilité de leur reproduction
non-autorisée, de manière frauduleuse, par simple photocopie ou
analogue, ou par graphisme. Ceci est rendu un peu plus difficile en
disposant les deux pistes du code à barre double, sur les côtés
opposés de la carte ou du support d'informations. Un support en
forme de parallélépipède allongé dont deux cotés opposés ou ad3a- cents et normaux seraient porteurs d'informations rendrait la reproduction frauduleuse encore plus malaisée, mais en augmenterait le prix de revient, ainsi que celui du distributeur et du lecteur optique.

Pour éviter cet inconvénient, l'invention propose de personnaliser le décodeur de la partie réception du système de contrôle d'accès à l'information diffusée en lui attribuant un code individuel, ainsi que la carte d'accès ou d'abonnement délivrée par le distributeur. Suivant l'invention, chaque décodeur est identifié par un code individuel CI qui intervient dans la définition du code accès
C3 imprimé (stocké) sur la carte optique, de telle sorte qu'une simple opération de transcodage utilisant le code d'identification CB du décodeur comme paramètre, permette d'obtenir le code d'abonnement C2 propre à l'émission des informations désirées, en vue d'une part, d'autoriser l'accès à ces informations en les aiguillant vers des dispositifs de traitement adapté et d'autre part, de récupérer un éventuel code de cryptage K, permettant de les remettre en clair. Plus généralement, le distributeur des cartes d'accès ou d'abonnement élabore un algorithme de cryptage AC qui permet de combiner les codes d'émission C2 définissant la période d'abonnement, le mode de cryptage des informations et, éventuellement, la nature ou la source du service s'il y a en a plusieurs diffusés, et les codes d'identification individuels des décodeurs C1 donnés par chaque client, pour définir un nouveau code d'accès C3 qui figurera sur la carte délivrée au client.Le décodeur à son tour élabore un algorithme de décryptage AD unique qui, à partir de son code d'identification C1 incorporé (sous la forme d'une mémoire morte préprogra.nmée), permet d'analyser le code d'accès C3 en lisant la carte d'abonnement et d'en extraire le code démission C2 Ce code d'émission C2 permet à son tour l'autorisation de l'accès au pro- gramme pendant la période d'abonnement et > éventuellernents la récupération du code de cryptage (appelé clé de service) K au moyen duquel ces informations cryptées reçues peuvent être décryptées.

La figure 6 est un schéma synoptique simplifié d'un décodeur du système de contrôle d'acces à des informations diffusées suivant l'invention1 avec une partie d'un récepteur de télévision qui lui est associé de façon à pouvoir recevoir des émissions cryptées.

Le récepteur de télévision 20 reçoit son signal d'entrée dsune antenne de réception 21 ou d'un câble de télédiffusion). Il comprend une partie haute-fréquence 22 qui est composée en cascade d'un sélecteur de canaux (programmes) ou 2,tuner" en anglais dans lequel est incorporé au moins un mélangeur hétérodyne et un oscillateur local, et d'un amplificateur de fréquence intermédiaire dont la sortie alimente un démodulateur d'amplitude 23 (détecteur d'enveloppe).Le démodulateur 23 alimente en parallèle un filtre passe-bas 24 permettant de séparer le signal de luminance Y qui est le seul crypté dans le cas d'espèce2 du signal de chrominance modulant une sous-porteuse, un filtre passe-bande 25 séparant la sous-porteuse modulée par les deux signaux de chrominance R-Y et B-Y, transmise en clair, un séparateur de signaux de synchronisation 26 et un extracteur de signaux numériques ê7 transmis, par exemple par le procédé DIDON > au cours de l'intervalle de suppressiontrame, postérieurement au signal de synchronisation-trame (ou verticale).Le filtre passe-bande 25 séparateur de chrominance alimente l'entrée d'un décodeur de chrominance 28 qui fournit sur ses deux sorties les signaux de chrominance (R-Y et B-Y) et qui est différent selon la norme d'émission utilisée (SECAM, PAL ou NTSC).

Le filtre passe-bas 25 fournissant le -signal de luminance Y à large bande (environ 3 MHz) qui peut être crypté ou non suivant le programme choisi par le téléspectateur, alimente l'entrée d'un premier inverseur d'aiguillage 29 commandé par la partie du système de contrôle d'accès incorporée dans le récepteur, que lVon appelle dans ce qui suit 8'décodeur9' 50 L'inverseur 29 a l'une de ses sorties reliée à un amplificateur vidéo-fréquence appelé voie de luminance 30 et 19autre de ses sorties est reliée à un dispositif de décryptage 39 d'un signal de luminance crypté à l'émission suivant -l'un des procédés de cryptage classiques, utilisant une séquence ou suite numérique pseudo-aléatoire définie par un code ou clé de cryptage K de plusieurs bits.

A cette fin, il reçoit sur son entrée 32 la séquence pseudo-aléatoire restituée par le décodeur 50 et, éventuellement, sur son entrée 33 un signal d'horloge dont la fréquence est - un multiple de la fréquence de ligne (lorsqu'il s'agit du cryptage par permutation circulaire décrit dans les publications FR-A-2 320 676 et 2 431 809 prédtées).

La sortie du dispositif de décryptage 31 alimente l'entrée d'un autre amplificateur vidéo-fréquence 34 qui permet de ramener le signal de luminance décrypté au meme niveau que le signal non-crypté à- la sortie de l'amplificateur 30. Les sorties des ampli ficateurs 30 et %4 sorat respectivement reliées à deux entrées d'un second inverseur 35 commandé par le même signal que le premier 29, qui aiguille vers une sortie unique le signal de luminance clair ou décrypté. La sortie du second inverseur 35 est reliée, d'une part, à l'entrée de luminance d'un circuit de matriçage 36 dont les deux entrées de chrominance sont respectivement reliées aux deux sorties du décodeur de chrominance 28, et d'autre part, à une sortie de luminance 37.

Le circuit de matriçage 36 comprend trois sorties qui fournissent respectivement les signaux des couleurs primaires rouge R, verte G et bleue B, destinées aux tubes cathodiques trichromes.

- L'extracteur des signaux numériques 27 transmis pendant l'intervalle de suppression ligne est relié en outre au séparateur de signaux de synchronisation 26 dont il reçoit séparément les signaux de synchronisation-ligne (horizontale) et -trame (verticale) pour élaborer à partir de ceux-ci des signaux de porte laissant passer vers sa sortie les données numériques (transmis suivant le procédé
DIDON précité, par exemple).Ces données numériques contiennent des messages codés définissant la nature et/ou la date de l'émission, ainsi que le code de cryptage K qui caractérise la séquence pseudo-aléatoire utilisée pour le cryptage à l'émission qui se renouvelle périodiquement de façon à empêcher sa détection par un téléspectateur non-autorisé, et qui, récupéré à la réception, permet d'élaborer une séquence pseudo-aléatoire identique à celle de l'émission, permettant seule le décryptage du signal ainsi crypté.

Le décodeur 50 qui constitue la partie associé au poste récepteur du système de contrôle d'accès à des informations diffusées, comprend un lecteur optique 51 de la carte d'accès ou d'abonnement 5 à un service déterminé de diffusion d'informations vidéo (signal de télévision) ou numériques. Cette carte 5 utilisant le "code à barres double" décrit précédemment est donc lue par un lecteur 51 à deux capteurs optiques ou transducteurs opto-électrique, disposés de façon à pouvoir respectivement lire les barres et les espaces sur les deux pistes parallèles 6, 7. Comme il a été dit précédemment, chaque capteur comporte un dispositif d'émission d'un rayonnement lumineux ou infrarouge et un dispositif de réception photosensible qui permet de distinguer de façon binaire entre une barre et un espace. La longueur d'onde de la lumière utilisé est fonction du mode de réalisation du support et des barres (les couleurs de ceux-ci). Les capteurs peuvent opérer par transmission ou par réflexion du rayonnement.

Lors de l'insertion et de la translation de la carte 5 dans la fente de guidage (12, figure 3) du lecteur optique, les deux éléments photosensibles fournissent deux séries de signaux (voir figure 4) qui après mise en forme alimentent l'entrée série d'un registre à décodage 52 qui mémorise le code ou message d'accès C3 contenu sur la carte 5.Comme ce message d'accès C3 résulte, suivant l'invention, d'une opération de combinaison (codage) particulière et prédéterminée du code d'émission C2 et du code d'identification C1 individuel du décodeur 50 qui y est stocké dans une mémoire morte 53, il est possible de récupérer le code C2 par une opération inverse qui peut être effectuée par un circuit de transcodage 54 auquel on applique respectivement sur deux jeux d'entrées parallèles respectivement les codes C3 et CI.

Le code d'émission C2 ainsi obtenu est appliqué à un jeu d'entrées parallèles 55 d'un dispositif d'autorisation d'accès et de récupération du code de cryptage K 56 à partir du message M contenu dans les données numériques transmis par la sortie de l'extracteur des données 27 à l'entrée 57 de ce dispositif 56.

Des procédés de contrôle d'accès à l'information de type analogue ont été décrits dans les publications précitées
FR-A-2 448 824, 2 448 825, 2 448 826 en ce qui concerne le télétexte et FR-A-2 459 595 en ce qui concerne la télévision, où l'on utilise une carte d'abonnement à microprocesseur dont une mémoire morte programmable est utilisée pour y stocker le code d'abonnement et dont le microprocesseur incorporé à, la carte, qui est galvaniquement relié au décodeur, coopère dans l'élaboration du signal d'autorisation de l'accès à l'information et la récupération de la clé de service K qui est inclus dans les messages numériques M transmis par le procédé DIDON, avec le microprocesseur du dëco- deur.

Dans le cas présent, seul le décodeur 50 contient un microprocesseur (ou une combinaison de circuits de logique combinatoire et numériques séquentiels de traitement d'information équivalents), dont une partie est constituée par ce dispositif d'autorisation d'accès et de récupération du code de cryptage K qui apparaît sur un jeu de sorties parallèles 58 de ce dispositif sous la forme d'un mot à plusieurs digits.

Celui-ci est appliqué de manière connue à des entrées parallèles des étages successifs d'un registre à décalage rebouclé 59 constituant le générateur- de séquences pseudo-aléatoires, dont la réinitialisation à chaque trame est commandée sur l'entrée 60 et dont l'avance est commandée à la fréquence de ligne ou a un multiple de celle-ci par des signaux appliqués à son entrée 61.

Ces signaux proviennent d'un séquenceur 62 fournissant des signaux d'horloge à l'ensemble du décodeur 50 et recevant du circuit de séparation de signaux la synchronisation 26 des impulsions à la fréquence de ligne H et de trame V.

La séquence ou suite pseudo-aléatoire fournie par la sortie 23 du registre 59 est appliquée à l'entrée 32 du dispositif de décryptage 31 qu'elle commande. Ce dernier 31 reçoit éventuellement des impulsions d'horloge à une fréquence d'échantillonage du signal de luminance, également fournies par le séquenceur 62, sur son entrée 33.

Lorsque le code d'accès C3 résulte de la combinaison entre le code d'identification individuel Cl décodeur 50 et le code d'émission
C2 selon un algorithme de cryptage AC prédéterminé, il est plus avantageux d'incorporer le moyen de récupération du code d'émission C2 dans le microprocesseur qui englobe alors les éléments 52, 54, 56 et 62 et qui peut alors recevoir le code- d'accès C3 et le code d'identification C1 séquentiellement pour les stocker respectivement dans des cases distinctes de mémoire vive et pour ensuite effectuer les opérations nécessitées par l'algorithme de décryptage
AD incorporé dans une de ces mémoires de programme mortes qui a été préalablement programmée pour ce décryptage.Il est même possible d'inscrire de manière permanente le code d'identification individuel C1 dans une case d'une mémoire morte du microprocesseur.

Ce même microprocesseur effectuera par ailleurs les opéra- tions nécessaires pour élaborer à partir des messages M transmis par le procédé DIDON venant de l'extracteur 27 et du code d'émission
C2 ainsi calculé, d'une part, le signal d'autorisation de l'accès à la voie de décryptage (31, 34) (ou de validation des données numériques) et d'autre part, le code de cryptage ou la clé de service K variable, contenue dans les messages M.

La figure 7 est un schéma synoptique partiel et simplifié d'un mode de réalisation possible d'un distributeur de cartes d'accés ou d'abonnement personnalisées faisant partie du système de contrôle d'accès suivant l'invention.

Sur la figure 7, le distributeur de cartes d'accès ou d'abonnement 70 comporte un dispositif de commande 71 composé d'un clavier de commande 72 et d'un dispositif d'affichage 73. < à diodes émettrices de lumière ou à cristaux liquides). Le clavier 72 comprend des touches des données O à F 74 (par exemple, 16 pour exprimer des nombres en héxadécimal en code ASCII) et des touches de commande Tl à T3 et R.

Lorsque le futur abonné à un service donné pour une période d'abonnement désiré veut se faire délivrer une carte d'accès personnalisée 5, il doit d'abord faire entrer dans le distributeur 70 le code individuel C1 de son décodeur (50, figure 6) en manipulant successivement les touches 74 du clavier de façon à obtenir l'affichage de ce code C1 sur l'afficheur 73.Après vérification de l'exactitude du code C1 affiché, il doit appuyer sur la touche de commande T1 pour faire transférer de manière simultanée le mot binaire du "bus" de sortie 75 à un premier registre à entrées parallèles ou ensemble de bistables de verrouillage 76 (dits "latch" en anglais), préalablement remis à zéro par la touche R, par l'intermédiaire d'un premier circuit de transfert 77 (composé de plusieurs portes ET) commandé par un état haut sur son entrée 78 de commande.

Ensuite, il doit faire entrer le code d'abonnement CA définissant la durée de la période d'abonnement et son début (ou satin) par l'intermédiaire des touches des données 74 et, lorsqu'il est affiché, le faire transférer du bus 75 au moyen d'un second circuit de transfert 79 commandé sur son entrée 80 par la touche T2, à un dispositif d'élaboration du code d'émission 81 qui sera expliqué plus loin.

En dernier lieu, il faut charger le distributeur 70 par le code d'identification du service désiré CB, si l'on dispose de plusieurs canaux de télévision cryptée ou de services de télétexte (vidéotex), en actionnant successivement les touches des données 74 du clavier 72. Lorsque le code CE désire est simultanément présent sur l'afficheur 73 et sur le bus 75, son transfert au dispositif 81 par l'intermédiaire d'un troisième circuit de transfert 82 est commandé par l'activation de la touche T3 qui fournit un état haut à son entrée de commande 83.

Le dispositif d'élaboration 81 du code d'émission C2 à partir des codes d'abonnement CA et d'identification de service CE comporte deux registres RA, RB analogues au registre 76 et un circuit de transcodage TC en logique combinatoire. Les registres RA, RB mémorisent respectivement les codes CA, CB présentés par les circuits de transfert 79 et 89 et le circuit de transcodage TC combine leurs mots de sortie CA, CB de n bits chacun en un mot unique de n bits qui constituera le code d'émission C2, qui doit être élaboré de la même façon à l'émetteur (non représenté).

Alternativement, il est possible d'élaborer le code d'émission
C2 à partir des deux codes CA et CE respectivement mémorisés dans les registres RA et RB qui seraient alors les seuls éléments constitutifs du dispositif SI, de manière séquentielle à l'aide d'un algorithme prédéterminé constituant un sous-programme d'un microprocesseur qui peut éventuellement être le même 85 que celui qui exécute ensuite l'algorithme de cryptage AC des codes C1 et C2 pour en obtenir le code d'accès individualisé C3.

Les contacts des touches de commande R et T1 à T3 sont également reliées aux entrées de commande d'un détecteur de séquence 84 qui vérifie que ces touches ont bien été activées dans l'ordre requis et qui délivre ensuite un signal de commande à entrée de démarrage 86 du microprocesseur 85 calculant le code d'accès C3 à partir des codes C1 et C2 respectivement appliqués à ses deux jeux d'entrées parallèles 87 et 88 de manière simultanée (ou au moyen d'un multiplexeur à un jeu d'entrées parallèles unique).

Le résultat du calcul de C3 par J'algorithme de cryptage A C étant obtenu, il est transféré par l'intermédiaire d'un "bus" de sortie 8g vers l'entrée d'un dispositif de transcodage séquentiel 90 perrrettant d'exprimer le code d'accès C3 pouvant comporter plusieurs octets, å l'aide du code à barres double précité. Le dispositif de transcodage 9û sépare les états "1" et "O" du code C3 lus dans un ordre déterminé (du digit le plus significatif au digit le moins significatif ou inversement) et fournit en réponse à ceux-ci un signal séquentiel du type représenté sur la figure 4.On peut obtenir ceci à l'aide d'une mémoire vive dont plusieurs cases de mémoires d'un octet ayant des adresses consécutives stockent le code C3. Le contenu d'une case d'un octet est transmis de manière simultanée aux entrées parallèles d'un registre à décalage qui est ensuite commandé de façon à fournir l'octet par lequel il a été chargé sur sa sortie série, en se déchargeant Ensuite, on charge successivement les octets suivants en parallèle et on les décharge en série, de manière à obtenir une succession de plusieurs octets constituant ce code ou message d'accès C3. Les états '51' sont aiguillés vers une sortie 91 et les états "0" après inversion logique, vers l'autre sortie 92.Une mise en forme appropriée des signaux doit intervenir pour obtenir soit la variante de la figure B, soit celle de la figure 2 du code à barre double. Les deux sorties 91, 92 alimentent respectivement deux entrées de commande 93, 94 d'une imprimante de code å barres double appropriée 95, qui commande respectivement l'inscription des barres sur les deux pistes parallèles du support 5 qui est ensuite émis par une fente latérale. L'imprimante 95 peut comprendre un moteur pas-à-pas commandant l'avance des supports vierges stockés à l'intérieur.La mise en forme des barres et des espaces peut être obtenue par la commande particulière du moteur pas-à-pas en fonction du contenu de chaque octet du code d'accès
C3, ou partir du séquenceur contenu dans le microprocesseur 85.

Il serait également possible d'obtenir le code d'accès C3 à partir des codes Cl et C2, au moyen d'un réseau de logique combinatoire câblé.

On remarquera ici que l'individualisation ues décodeurs 50 (figure 6) et des cartes d'accès 5, ert faisant intrrvenir le code individuel Cl d'identification du décodeur rend particulièrement difficile la falsification des titres d'abonnement qui peuvent servir de contrôle d'accès à des informatias diffusées par des canaux de télévision, notamment
I1 est également à noter que le lecteur optique (12, figure 3 et 51, figure 6) peut comporter d'autres capteurs que ceux qui servent à lire les barres sur les pistes, tels que des capteurs détectant la présence d'une carte à l'entrée ou dans le lecteur, ou des capteurs pouvant commander le démarrage et l'arrêt de la lecture pendant le transfert de la carte ou du lecteur.

La lecture de la carte peut être effectuée non seulement par un lecteur fixe pendant son insertion manuelle dans la fente, ce qui constitue la solution la moins coûteuseS mais il est également possible de faire avancer la carte par un mécanisme à galet ou à courroies mis en mouvement par la présence détectée d'une carte a l'entrée du dispositif ou encore par le déplacement du lecteur double monté sur un chariot, parallèlement aux pistes, qui peut être déclenché par un signal indiquant l'insertion à fond de la carte dans la fente. Dans ce dernier cas, il n'est pas nécessaire de maintenir le microprocesseur en état de veille permanent pour ne pas perdre le code d'accès C3 transcrit dans la mémoire vive. Mais à chaque mise en fonctionnement, le chariot mobile refait la lecture du message d'accès individualisé imprimé sur la carte.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1. Système de contrôle d'accès à des informations diffusées dans lesquelles des messages d'identification (M) caractérisant la nature du service et/ou la date de son émission et, éventuellement une séquence numérique pseudo-aléatoire variablé commandant le cryptage des informations et définie par un code de cryptage (K), sont périodiquement insérées à l'émission par multiplexage temporel, au moyen d'une carte d'accès ou d'abonnement (fui) optique composé d'un support sur lequel un code ou message d'accès numérique à un service déterminé éventuellement pour une période déterminée, est inscrit sous la forme d'une succession alternée de barres et d'espaces ayant respectivement des propriétés optiques distinctes et détectables par des transducteurs otpo-électriques (13, 14), caractérisé en ce que, dans la partie de réception du système de contrôle d'accés, un décodeur (50) du code d'accés (C3) inscrit sur la carte (5) comporte un code d'identification individuel (ci) stocké dans une mémoire morte (53), qui intervient dans la définition du message d'accés (C3) conjointement avec un code d'identification de 1'émission (C2), de telle sorte que le décodeur (50) puisse fournir, disposant simultanément du message d'accès (C3) et du code individuel du décodeur (C1), le code de l'émission (C2) qui, lorsqu'il est contenu dans les messages d'identification diffusés (M) à l'émission, permet de délivrer un signal d'autorisation de la réception de l'information diffusée, ainsi qu'éventuellement le code de cryptage (K) permettant de reconstituer la séquence pseudo-aléatoire aux fins du décryptage de celle-ci.

2. Système de contrôle d'accès suivant la revendication 1, du type comportant un distributeur (70) de cartes d'accès optiques portant le message d'accès, caractérisé en ce que pour obtenir une telle carte (5) on y introduit le code d'identification individuel (C1) du décodeur (S0) et le code de l'émission (C2) à partir desquels des moyens de calcul numérique (85) fournissent le message ou code d'accès (C3) qui, transcrit en séquentiel, commande une impri mante (95) délivrant une carte d'accès individualisée utilisable uni quement avec un décodeur (50) identifié par son code t propre.

3. Système de contrôle d'accès suivant lune des revendications précédentes, caractérisé en ce que les cartes d'accès (5) portent des messages d'accès (C3) selon un code à barre double du type dans lequel les états "1" et les états "0" successifs de ce message (C3) sont respectivement représentés par une succession du même symbole, barres (2, 3) ou espaces (4), sur deux pistes parallèles (6, 7) pouvant être lues simultanément à l'aide de deux capteurs opto-électroniques (13, 14) rendus solidaires, dont les axes optiques sont situés dans un plan normal au support (5) et transversal aux axes des pistes (6, 7), deux barres (2, 3) consécutives respectivement situées sur les deux pistes (6, 7) devant se suivre avec un sous espacement (#, 10).

4. Système de contrôle d'accès suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un système de diffusion de texte ou de graphismes par données numériques, cryptées ou en clair.

5. Système de contrôle d'accès suivant l'une des revendications 1à 3, caractérisé en ce qu'il fait partie d'un système de diffusion de signaux de télévision cryptées, en intervenant à la réception dans leur décryptage.