JP4079532B2 - インタフェース、接続方法、インタフェース装置及び集積回路 - Google Patents

インタフェース、接続方法、インタフェース装置及び集積回路 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信機と限定受信モジュールとの間のインタフェース、そのインタフェースの接続方法、インタフェース装置及び、インタフェースの一部となる集積回路に関する。
【0002】
【従来の技術】
セットトップボックス(set top box:以下STBという。)は、デジタルビデオ放送(digital video broadcast:以下DVBという。)に関連した装置である。STBが、DVBの放送信号をデコードし、デコードしたデータをテレビジョン受信機に供給することにより、画面上で画像表示することができる。DVBデータは、通常、スクランブルされていたり、暗号化されていたりするが、これは、受信契約を結んだ受信者のみが、放送された番組を視聴できるようにするためになされている。これに対処するために、STBは、DVBデータをデスクランブルする限定受信(conditional access sub-system:以下CASSという。)モジュールを備える。
【0003】
DVB受信機は、STBとして又はテレビジョン受信機の一部として提供されてきた。一方、DVB受信機を、様々なDVBサービスを享受するために用いることを可能とするために、DVB受信機に多くのソケットを設けることも提案されているが、これらの各ソケットは、各CASSモジュール接続するためのものである。特に、「限定受信及び他のデジタル放送デコーダのアプリケーションに共通なインタフェースの仕様書」(Common Interface Specification for Conditional Access and Other Digital Broadcasting Decoder Application CENELECEN50221)の中で、DVB受信機の標準規格が提案されている。各CASSモジュールは、1つ以上のDVBデータをデスクランブルするための情報を有する。CASSモジュールは、さらにサービス契約情報も有するが、この情報はサービス業者によって制御され、サービス業者は、スクランブルされたデータをデスクランブルするための鍵情報とサービス管理情報を運ぶ暗号化されたメッセージを用いて、CASSモジュールと通信することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、各サービス業者が、独自のCASSモジュールと通信し、一方利用者が、DVB受信機を取り替えることなくCASSモジュールを代えることができるようにするために、1つのDVB受信機と複数のCASSモジュールのソケットとの間にインタフェースを設ける必要があり、このインタフェースにより、DVB受信機及びCASSモジュールの機能を損なわずに、DVB受信機と、1から最大数までの任意の数のCASSモジュールを接続することを可能にすることが望まれる。
【0005】
すなわち、本発明の目的は、1つの受信機と各サービス業者に対応した複数のCASSモジュールを接続する際、各サービス業者が独自の暗号化とそれに対応した独自のCASSモジュールとを指定するのに拘わらず、また、利用者がどのサービス業者と契約し、したがってどのCASSモジュールをどのソケットに接続するかに拘わらず、1つの受信機を用いて利用者が契約したサービスを享受することを可能とする、インタフェースインタフェースの接続方法、インタフェース装置及びインタフェースの一部となる集積回路を提供することである。
【0006】
【発明を解決するための手段】
本発明に係るインタフェースの接続方法は、1つ以上のCASSモジュールを受信機に接続するための複数のインタフェースセクションを有し、各インタフェースセクションは、各CASSモジュールが接続されるソケットと、このソケットに接続された複数の入力ライン及び複数の出力ラインとを備えるインタフェースにおいて、1つのインタフェースセクションの複数の入力ラインを次のインタフェースセクションの複数の出力ラインにそれぞれ接続することによって、複数のインタフェースセクションを直列に接続するステップと、CASSモジュールがインタフェースセクションのソケットに接続されていないときに、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインとそのインタフェースセクションの複数の入力ラインとを電子制御スイッチを介して接続して、該ソケットを選択的にバイパスするステップと、CASSモジュールからカード情報を読み出すときに、制御ラインを介して制御される電気的に制御可能な出力ゲートによって、複数の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力するステップとを有する。
【0007】
本発明に係るインタフェースは、1つ以上のCASSモジュールをDVB受信機に接続するためのものであり、CASSモジュールが接続されるソケットと、ソケットに接続された複数の入力ライン及び複数の出力ラインとをそれぞれ有する複数のインタフェースセクションを備え、1つのインタフェースセクションの複数の入力ラインを次のインタフェースセクションの複数の出力ラインにそれぞれ接続することによって、複数のインタフェースセクションを直列に接続し、各インタフェースセクションは、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインとそのインタフェースセクションの複数の入力ラインを接続する電子制御スイッチを有し、電子制御スイッチは、そのインタフェースセクションのソケットを選択的にバイパスし、各インタフェースセッションは、選択的に、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインをソケットに接続し、又は複数の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力する、制御ラインを介して制御される電気的に制御可能な出力ゲートを有することを特徴とする。
【0008】
このようなインタフェースを用いるインタフェース装置は、インタフェースを制御して、CASSモジュールが接続されていない場合に、対応するソケットをバイパスすることができる。例えば、4つのうち3つのソケットが用いられ、使われていないソケットが4番目のソケットである場合、インタフェース装置は、使用されていない4番目のソケットをバイパスすることができる。これにより、トランスポートストリームを、中断させることなく、各インタフェースセクション、各ソケット及び各CASSモジュールに連続的に転送できる。
【0009】
以下に説明するように、入力ライン及び出力ラインを各11本ずつ備えることを提案する。しかしながら、従来の切換回路は、8ビットのスイッチを用いていた。本発明で要求される切換を実行するためにこれを用いると、8ビットのスイッチを2つ用いなければならないが、切換回路が使用されない余分な素子を含むことになり、経済的でない。この点を考慮して、本発明では、電子制御スイッチとして、11ビットのトライステートバッファを用いる。
【0010】
CASSモジュールがソケットに接続されたとき、ここでは考慮しない別のラインやピンを介して、CASSモジュールを初期化する必要がある。各CASSモジュールは、直列に接続されたインタフェースセクションにそれぞれ接続されているので、トランスポートストリームが、各CASSモジュールに転送され、初期化の過程において問題が生ずる可能性がある。
【0011】
この点を考慮して、各インタフェースセクションは、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインソケットに接続する電気的に制御可能な出力ゲートを備え、この出力ゲートの出力レベルは、出力ラインのレベルに拘わらず、制御ラインによって所定のレベルに選択的に定められる。この出力レベルは、好ましくは0に設定される。上述の各部品の配置は、非常に有益な機能を有するが、複数の接続端子や恐らくは11個ずつ専用の部品を製造する必要が生ずるため、複雑さとコストの点で不満足なものである。この点を考慮して、各インタフェースセクションは、トランスポートストリームハンドラ(以下TSハンドラという。)の一部であるというのが好ましい実施の形態である。このTSハンドラは、選択的に、インタフェースセクションの複数の出力ラインとそれに対応するソケットとを接続するか、これら複数の出力ラインの出力レベルの代わりに、所定のレベルを出力するように調整可能である。
【0012】
本発明に係る集積回路は、TSハンドラの内部回路として、11本の入力ラインと、各入力ラインに接続される11本の第1の出力ラインと、各入力ラインに対応した11本の第2の出力ラインと、入力ラインと第2の出力ラインをトライステートバッファによって選択的に接続するためのイネーブルラインと、入力ラインのレベルに拘わらず、第1の出力ラインの出力レベルを出力ゲートによって選択的に0にするための制御ラインとを備える。
【0013】
この回路を用いることにより、インタフェースセクションは、単一の回路として製造され、ソケットをバイパスする機能及び選択的に第1出力ラインを0にする機能を同一の回路が有することになる。ソケットをバイパスするためのスイッチの入力端子と出力ゲートの入力端子が共通なために、インタフェースに用いるピンの総数を減じることができ、製造コストを抑えることができる。また、この回路を用いないで各パーツを製造する場合より、単一の専用回路を製造するだけでよいために、経済的に実現しやすい。
【0014】
本発明は、さらに装置の規模の拡大又は縮小を非常に容易にするという利点を有する。特に、2つのインタフェースセクション、すなわち2つのソケットを用いる装置において、インタフェースセクション、すなわちソケットを容易に付け加えることができ、これに関して何ら設計のし直しの必要などは生じない。
【0015】
上述した受信機は、DVB受信機などのデジタル受信機であることが好ましい。
【0016】
使用されるソケットは、1995年2月にPCカードの基準となったPCMCIA(Personal Computer Memory Card Industry Association)によって規定されたような、PCカードのソケットであることが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るインタフェースインタフェースの接続方法、インタフェース装置及びインタフェースを制御する集積回路について、図面を参照しながら説明する。
【0018】
図1は、複数のソケット1を備えるインタフェース2を示す図である。インタフェース2はバッファ3を介してデジタルビデオ放送受信機(digital video broadcast receiver:以下DVB受信機という。)内のマイクロプロセッサのバスに接続されている。また、図示していないが、複数のソケット1には、限定受信(conditional access sub-system:以下CASSという。)モジュールが挿入される。このような構成により、インタフェース2のソケットは、CASSモジュールとDVB受信機間のインタフェースを司る。
【0019】
各CASSモジュールは、通常放送データをデスクランブルすることにより、放送サービスを享受することを可能とする。CASSモジュールは、サービス業者によって管理されているサービス契約情報も有する。サービス業者は、スクランブルされたデータをデスクランブルするための鍵情報とサービス管理情報を運ぶ暗号化されたメッセージを用いて、CASSモジュールと通信する。
【0020】
ソケット1を介して複数の異なるCASSモジュールとインタフェース2を接続することによって、各サービス業者は、独自のCASSモジュールを用いることができ、同一の放送方式のサービスにおいて、異なるCASSモジュールを用いることができ、さらに、受信者がDVB受信機を代えることなく、様々なCASSモジュールを使用し又はCASSモジュールを変更することができる。
【0021】
ソケット1は、標準的なPCカードのソケットであることが好ましい。このソケット1は、PCカードの規格と機械的に同一であり、電気的に類似しているが、これは、幾つかのピンが、DVB受信機がPCカードに準拠したCASSモジュールとの間で送受信される1バイト幅のMPEGトランスポートストリームを転送するために規格し直されることを意味する。特に、ここで考慮するデータ転送ラインは、11ビットのバスであり、8本のデータライン、1本のTSイネーブルライン、1本のパケットデータスタートライン及び1本のクロックラインよりなる。CASSモジュールのPCカードに準拠した他のピンとラインは、ここでは示さない別の目的のために用いられる。
【0022】
標準的なPCカードがソケット1に不注意に挿入される可能性があるので、このソケットは、カードが挿入されたとき、標準的なPCカードのインタフェースとして提供され、挿入されたカードが、CASSモジュールと互換性があるときのみ、上述したDVB受信機のインタフェースのフォーマットに切り換わるように設計する。
【0023】
MPEGトランスポートストリームが、1つのCASSモジュールから次のCASSモジュールへ転送されていくように、ソケット1は、直列に接続されるか、デイジーチェイン方式で接続される。この接続方法により、MPEGトランスポートストリームが、様々なサービス業者によって提供された幾つかの放送サービスを含む場合、各CASSモジュールは、対応したデータをデスクランブルすることができる。この過程を詳述すると、MPEGトランスポートストリームは、第1のCASSモジュールに転送され、そこで第1のCASSモジュールに対応したデータをデスクランブルし、次に第2のCASSモジュールへ転送される。デスクランブルされたデータとまだでスクランブルされていないデータを含むMPEGトランスポートストリームは、連続的に各CASSモジュールへと転送されていき、そこで対応したデータがデスクランブルされて、次に送られる。トランスポートストリーム源(以下TS源という。)からのトランスポートストリームは、直列に接続された第1のCASSモジュールに供給され、最後のCASSモジュールの出力トランスポートストリームは、DVB受信機に供給される。
【0024】
上述した接続方法により、利用者は、CASSモジュールを取り替えることなく、1つのDVB受信機で、複数のサービス業者のCASSモジュールを利用することができる。しかしながら、CASSモジュール接続されていないソケット1がある場合、上述した直列又はデイジーチェインの接続が切断され、MPEGトランスポートストリームを、全てのCASSモジュールを介してDVB受信機へ供給することができない。
【0025】
図2に、11ビットのバスを用いた、デイジーチェイン方式に接続したインタフェースを示す。ここで、インタフェース装置5は、TS源4と、対応したソケット1接続された複数のインタフェースセクション6とを備える。
【0026】
インタフェースセクション6は、トランスポートストリームを受け取るための11本のバスライン7と、トランスポートストリームをソケット1に供給するための11本の出力ライン8と、ソケット1を介して供給されるトランスポートストリームを転送するための11本の入力ライン9と、トランスポートストリームを出力するための11本のバスライン10とを備える。これにより、1つのインタフェースセクション6から次のインタフェースセクション6へと転送されてゆくMPEGトランスポートストリームは、連続的に全てのCASSモジュールへ供給される。
【0027】
インタフェースセクション6は、また、バスライン7とバスライン10、換言すれば出力ライン8と入力ライン9間に接続されたトライステートバッファ11を備える。このトライステートバッファ11により、あるソケット1、例えばソケット1#3CASSモジュールが接続されていないときには、TSイネーブルライン12を介して、ソケット1#3に対応したトライステートバッファ11をイネーブルする指令が送られる。これにより、バスライン7とバスライン10が接続され、結果として出力ライン8と入力ライン9が接続される。
【0028】
このように、CASSモジュールが接続してないソケット1がある場合、そのソケット1はバイパスされ、対応したインタフェースセクション6は、単にトランスポートストリームを次のインタフェースセクション6へ転送する。したがって、MPEGトランスポートストリームは、途中で転送を妨げられることがない。
【0029】
あるCASSモジュールが、ソケット1接続されたとき、最初にそのCASSモジュールとそのソケット1との間のインタフェースは、PCMCIAにより規定された標準的なPCカードに準拠したものとして扱われる。DVB受信機内のマイクロプロセッサが、PCカード上のカード情報(card information structure:以下CISという。)から、挿入されたカードが、標準的なPCカードか、CASSモジュールとの通信のために規定し直されたものであるかを調べる。PCカードが規定し直されたものであるときにのみ、トランスポートストリームをそのCASSモジュールに転送する。
【0030】
CISを読み出すために特にCISの各バイトを読出している間、PCカードのアドレスラインA0A25を安定に保つ必要がある。好ましい実施の形態において、トランスポートストリームのCASSモジュールへの転送ラインとして、PCカードのアドレスラインA15A25が割り当てられる。
【0031】
トランスポートストリームが、CISの読出しに干渉するのを避けるために、各インタフェースセクション6は、出力ライン8の途中に出力ゲート13設けられている。これにより、CISの読出しの間、バスライン7からCASSモジュールへトランスポートストリームが転送されるのを防ぐ。
【0032】
CISデータは、通常数百バイトに過ぎないので、上述した上位のアドレスラインA15A25のレベルは、CISの読出しの間、ハイレベルである必要はなく、ローレベルに保っておいて構わない。したがって制御ライン14を各出力ゲート13に設けることによって、これらのアドレスラインをローに保っておくことができる。初期化が終了すれば、これらのラインを介してトランスポートストリームを転送する。
【0033】
図3に示す実施の形態では、トライステートバッファ11と出力ゲート13が、単一の電子制御スイッチであるトランスポートストリームハンドラ15(以下TSハンドラ15という。)に置き換えられている。
【0034】
図4に、図3のTSハンドラ15の内部構造を示す。図5は、図4に示す実施の形態の変形例である。図5に示す実施の形態は、インタフェースセクション6の設計としては、図4のものより各セクションの外部に余分な配線を含まずそれらを直接接続すればよいという点で優れているが、余分な入力端子を必要とするという点で劣っている。
【0035】
上述したように、TSハンドラ15が、図2に示すトライステートバッファ11と出力ゲート13の代わりをする。このTSハンドラ15は、複数のラインを備えるバスライン7のための1つの入力端子と、出力ライン8又はバスライン10へ供給される、それぞれが複数のラインを備えた2つの出力端子とを備えているという点で特に有益である。TSハンドラ15は、TSイネーブルライン12と制御ライン14を備え、図2のトライステートバッファ11と出力ゲート13と同様の機能を有するが、単一の回路として製造されるために、ピンの接続端子の数を大幅に減らすことができる。トランスポートストリームは、トライステートバッファ11と出力ゲート13の両方に供給される必要はなく、さらに、図2の11ビットのトライステートバッファ11と出力ゲート13は、一般的には入手可能でなく、またそれらの製造コストは、望ましいものではない。図3、4、5に示す実施の形態において、TSハンドラ15と命名された単一のカスタムデバイスを、各インタフェースセクション6として製造すればよいので、必要とされるピンの総数を減らせることなども含めて、非常に望ましい構成となる。実際、TSハンドラ15は、単一の集積回路として容易に製造される。
【0036】
上述したことは、トランスポートストリームに関するもののみであったが、実際には、CASSモジュールは、コマンドインタフェースをも有する。コマンドラインは、上述したトランスポートストリーム用のラインと同様に接続される。しかしながら、コマンドデータとその転送レートを考慮して、図1に示すマイクロプロセッサのバスによるインタフェースを用いることができる。上述では、受信機をDVB受信機とする例を取り上げたが、本発明を、DVB受信機以外の受信機に適用することもできる。
【0037】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明では、1つ以上の限定受信モジュールを受信機に接続するインタフェースにおいて、限定受信モジュールが接続されるソケットと、ソケットに接続された複数の入力ライン及び複数の出力ラインとをそれぞれ有する複数のインタフェースセクションを備え、1つのインタフェースセクションの複数の入力ラインを次 のインタフェースセクションの複数の出力ラインにそれぞれ接続することによって、複数のインタフェースセクションを直列に接続し、各インタフェースセクションは、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインとそのインタフェースセクションの複数の入力ラインを接続する電子制御スイッチを有し、電子制御スイッチは、そのインタフェースセクションのソケットを選択的にバイパスし、各インタフェースセッションは、選択的に、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインをソケットに接続し、又は複数の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力する、制御ラインを介して制御される電気的に制御可能な出力ゲートを有するインタフェースを提供する。これにより、各サービス業者に対応した複数のCASSモジュールを1つの受信機接続する際、どのCASSモジュールをどのソケットに接続するかに拘わらず、また、CASSモジュールが挿入されていないソケットの有無に拘わらず、1つの受信機を用いて利用者が契約したサービスを享受することができる。さらに、CASSモジュールのカード情報の読出しに、トランスポートストリームが干渉するのを避けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 デジタルビデオ放送受信機のインタフェースの一般的な接続を示す図である。
【図2】 本発明の第1の実施の形態を示す図である。
【図3】 本発明の第2の実施の形態を示す図である。
【図4】 図3に示す実施の形態の内部回路を示す図である。
【図5】 図4に示す内部回路の変形例を示す図である。
【符号の説明】
1 ソケット、4 TS源、5 インタフェース、7 バスライン、8 出力ライン、9 入力ライン、10 バスライン、12 TSイネーブルライン、14 制御ライン、15 TSハンドラ

Claims (18)

  1. 1つ以上の限定受信モジュールを受信機に接続するインタフェースにおいて
    上記限定受信モジュール接続されるソケットと、ソケットに接続された複数の入力ライン及び複数の出力ラインとをそれぞれ有する複数のインタフェースセクションを備え、
    1つのインタフェースセクションの複数の入力ラインを次のインタフェースセクションの複数の出力ラインにそれぞれ接続することによって、上記複数のインタフェースセクションを直列に接続し、
    上記インタフェースセクション、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインとそのインタフェースセクションの複数の入力ラインを接続する電子制御スイッチを有し、該電子制御スイッチは、そのインタフェースセクションのソケットを選択的にバイパスし、
    上記各インタフェースセッションは、選択的に、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインを上記ソケットに接続し、又は該複数の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力する、制御ラインを介して制御される電気的に制御可能な出力ゲートを有することを特徴とするインタフェース
  2. 上記電子制御スイッチはイネーブルラインによって制御されるトライステートバッファであることを特徴とする請求項1記載のインタフェース
  3. 上記インタフェースセクションは、11本の入力ラインと11本の出力ラインとを有し、上記トライステートバッファは11ビットのトライステートバッファであることを特徴とする請求項2記載のインタフェース
  4. 上記インタフェースセクションは、選択的にそのインタフェースセクションの11本の出力ライン上記ソケット接続し、又は該11本の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力する、制御ラインを介して制御される電気的に制御可能な11個の出力ゲートを有することを特徴とする請求項3記載のインタフェース。
  5. 上記インタフェースセクションの出力ゲートは、選択的にそのインタフェースセクションの複数の出力ライン上記ソケット接続し、又は複数の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力する、制御可能なトランスポートストリームハンドラの一部であることを特徴とする請求項記載のインタフェース
  6. 上記受信機はデジタルビデオ受信機であることを特徴とする請求項1乃至いずれか1項記載のインタフェース
  7. 上記受信機はデジタルビデオ放送受信機であることを特徴とする請求項記載のインタフェース
  8. 請求項1乃至6いずれか1項記載のインタフェースと、
    トランスポートストリーム源とを備え、
    上記直列に接続されたインタフェースセクションの列における1番目のインタフェースセクションの出力ラインが上記トランスポートストリーム源に接続していることを特徴とするインタフェース装置。
  9. 上記各インタフェースセクションに接続されたソケットを備えることを特徴とする請求項記載のインタフェース装置。
  10. 上記各ソケットは、標準的なPCカードのソケットであることを特徴とする請求項記載のインタフェース装置。
  11. 上記受信機はデジタルビデオ受信機であることを特徴とする請求項乃至10いずれか1項記載のインタフェース装置。
  12. 上記受信機はデジタルビデオ放送受信機であることを特徴とする請求項11記載のインタフェース装置。
  13. 11本の入力ラインと、
    上記各入力ラインに接続される11本の第1の出力ラインと、
    上記各入力ラインに対応した11本の第2の出力ラインと、
    上記入力ラインと上記第2の出力ラインをトライステートバッファによって選択的に接続するためのイネーブルラインと、
    上記入力ラインのレベルに拘わらず、上記第1の出力ラインの出力レベルを出力ゲートによって選択的に0にするための制御ラインとを備える受信機内で用いられる集積回路。
  14. 上記受信機はデジタルビデオ受信機であることを特徴とする請求項13記載の集積回路。
  15. 上記受信機はデジタルビデオ放送受信機であることを特徴とする請求項14記載の集積回路。
  16. 限定受信モジュールが接続されるソケットと、ソケット接続された複数の入力ライン及び複数の出力ライン備える複数のインタフェースセクションを備えるインタフェースにおいて、1つ以上の限定受信モジュールを受信機に接続する接続方法において
    1つのインタフェースセクションの複数の入力ラインを次のインタフェースセクションの複数の出力ラインにそれぞれ接続することによって、上記複数のインタフェースセクションを直列に接続するステップと、
    上記限定受信モジュールが上記インタフェースセクションのソケット接続されていないときに、そのインタフェースセクションの複数の出力ラインそのインタフェースセクションの複数の入力ラインと電子制御スイッチを介して接続して、該ソケットを選択的にバイパスするステップと
    上記限定受信モジュールからカード情報を読み出すときに、制御ラインを介して制御される電気的に制御可能な出力ゲートによって、上記複数の出力ラインのレベルとして所定のレベルを出力するステップとを有するインタフェースの接続方法。
  17. 上記受信機はデジタルビデオ受信機であることを特徴とする請求項16記載の接続方法。
  18. 上記受信機はデジタルビデオ放送受信機であることを特徴とする請求項17記載の接続方法。
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