MXPA02005345A - Aparato y metodo para codificar y almacenar imagenes digitales y senales de audio. - Google Patents

Aparato y metodo para codificar y almacenar imagenes digitales y senales de audio.

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Abstract

Se reclama un aparato para codificar y almacenar senales que representan al menos informacion de imagenes en un medio de almacenamiento (100). Un generador de origen (108) esta configurado para convertir las senales en informacion de imagenes digitalizada. El compresor (112) esta configurado para recibir la informacion de imagenes digitalizada del generador de origen (108) y comprimir la imagen digitalizada. Un cifrador (112) esta configurado para recibir la informacion de imagenes digitalizada, comprimida del compresor (112) y cifrar la informacion de imagenes digitalizada comprimida. Un dispositivo de almacenamiento (116) esta configurado para almacenar entonces la informacion de imagenes digitalizada, comprimida, cifrada en el medio de almacenamiento.

Description

APARATO Y METODO PARA CODIFICAR Y ALMACENAR IMAGENES DIGITALES Y SEÑALES DE AUDIO ANTECEDENTES DE LA INVENCION I . Campo de la invención La presente invención se relaciona con la codificación de imágenes digitales y de audio. De manera más específica, la presente invención se relaciona con un aparato y un método para codificar imágenes digitales e información de audio en un sistema de cinema digital. La invención se relaciona además con la codificación, compresión, cifrado, almacenamiento, descompresión, descifrado y reproducción controlada de programación de audio/visual electrónica desde una instalación central hasta múltiples proyectores de visualización o sistemas de presentación.
II. Descripción de la Técnica Relacionada Por varias décadas, la industria cinematografía ha dependido de la duplicación, distribución y proyección de película celuloide para distribuir un material de programación creativo a escalas cinematográficas geográficamente diversas alrededor del país y el mundo. En gran medida, los métodos y mecanismos para la distribución de material cinematográfica ha permanecido relativamente sin cambio. El proceso de duplicación y distribución cinematográfica actual se ilustra en la Figura 1. La duplicación cinematográfica típicamente comienza con un negativo de cámara de calidad excepcional. En un estudio cinematográfico 50, un editor cinematográfico 52 produce una copia de una película maestra después de ser tomados los datos del proceso de producción de la película original. De esta copia de la película maestra, un elemento de duplicación cinematográfico 54 produce lo que se conoce como negativo de distribución, a partir del cual son producidas impresiones (conocidas como "positivas") de distribución en cantidades. Dependiendo del tamaño y la liberación de número de copias deseadas para distribuir la película, pueden existir más pasos intermediarios o producirse múltiples copias en cada etapa. Los positivos de la película son distribuidos por courier u otros medios físicos a varias salas cinematográficas, de acuerdo a lo ejemplificado por la sala cinematográfica 56. En la sala cinematográfica 56, la película es presentada proyectando imágenes de la película sobre una superficie de visualizacion utilizando un protector de pantalla cinematográfico 58. En este sistema tradicional generalmente se crea un programa de audio de pistas múltiples por medio de un sistema editor de audio 51 e impreso junto con las imágenes cinematográficas sobre la película de modo que esta pista de sonido puede ser reproducida en el sistema de sonido de una sala cinematográfica 57 en sintonización temporal con las imágenes cinematográficas en el sistema de proyección de la sala cinematográfica. Aunque el proceso de distribución mostrado en la Figura 1 trabaja bien, existen limitaciones inherentes . Debido al uso de material celuloide para la película y limitaciones de ancho de banda para los medios cinematográficos, existen restricciones sobre la capacidad para proporcionar programación de audio de canales múltiples de alta fidelidad. Entonces, existen altos costos para producir un gran número de duplicados de película, costos los cuales son de varios cientos de dólares por cada película de longitud dada. También existen gastos, complejidad y retrasos asociados con la distribución física de grandes recipientes de película celuloide a un número más grande y creciente de lugares con salas cinematográficas. También, una tendencia creciente en la industria de las salas cinematográficas es el desarrollo de los llamados lugares con salas cinematográficas "múltiplex" en los cuales se localizan múltiples auditorios o están agrupados en un solo lugar. Cada auditorio de proyección puede mostrar una película al mismo tiempo mientras otras películas están siendo exhibidas en los otros auditorios de proyección en el complejo múltiplex. Debido al gran número de duplicados hechos, se vuelve cada vez más difícil evitar la duplicación ilegal y el robo de material. Se estima que la pérdida de ingresos debido a la piratería y el robo contabiliza billones de dólares perdidos cada año por la industria cinematográfica. Además, el material cinematográfica duplicado tiende a degradarse con el tiempo debido a la acumulación de polvo, desgaste y desgarre, variaciones térmicas y otros factores conocidos. Finalmente los costos de manejo y otros gastos están implicados en la destrucción eventual del material cinematográfico, que puede contener material peligroso regulado. Nuevas y emergentes tecnologías están haciendo posible proporcionar métodos alternativos a los problemas de distribución cinematográfica actuales. Por ejemplo, ahora están disponibles métodos de transmisión por satélite, aunque actualmente no están comercialmente disponibles paras la distribución de material de audio/visual (AV) de alta calidad. Puesto que la distribución de programación cinematográfica es un tipo especial de transmisión a una región continental amplia, un método de transmisión por satélite con ventajas inherentes para la transmisión de área amplia pareciera ser originalmente apropiado para la distribución de películas. Sin embargo, para transmitir una señal AV de alta calidad en "tiempo real", el requerimiento de velocidad de datos (en bits por segundo) es del orden de 1.5 billones de bits pro segundo. Esta alta velocidad de datos requiere una alta capacidad equivalente de todo un satélite parta transmitir aún un solo programa, lo cual es prohibitivamente caro. Además, las tecnologías de distribución alternativa no han sido capaces de ofrecer la calidad de imagen de proyección disponible utilizando la película celuloide. Las tecnologías competentes típicamente implican señales de audio/visuales (AV) registradas sobre varios medios magnéticos u ópticos para su presentación en monitores de video, televisión, o equipo de proyección. Esas tecnologías no ofrecen la calidad de una película debido a limitaciones de ancho de banda . Además de la capacidad de transmitir la información necesaria vía satélite, la información recibida debe ser presentada utilizando un proyector de alta calidad, el cual no había estado previamente disponible. Además, la implementación del sistema de transmisión y recepción basado en satélites es costosa y un cambio radical de los métodos actuales de distribución y presentación cinematográfica. Se percibe que tal cambio radical puede no ser comercialmente aceptable en su inicio . También, los avances en la tecnología digital han conducido a un concepto de distribución revolucionario mediante el cual el material de programación es almacenado electrónicamente en el formato digitalizado, en lugar de un medio cinematográfico óptico. Las imágenes digitalizadas pueden ser distribuidas en varios medios magnéticos o discos ópticos compactos, o transmitidas sobre sistemas de comunicación alámbricos, de fibra óptica, inalámbricos o de satélite. Existe una variedad de formatos de almacenamiento del DVD-ROM que tiene capacidades de almacenamiento que son de aproximadamente 4.5 gigabytes (GB) hasta aproximadamente 18 Gb. Los formatos de almacenamiento en DVD-ROM que tiene una capacidad de almacenamiento mayor de aproximadamente 9 GB son implementados en discos de doble lado. Por lo tanto, los discos de DVD-ROM de alta capacidad de almacenamiento deben ser volteados manualmente para tener acceso a la información almacenada en el segundo lado del disco. Una película promedio de dos horas que tiene una velocidad de bits comprimidos de bits promedio de aproximadamente 40 Mbps para la pista de imágenes de aproximadamente ocho Mbps vía información de audio y control requiere un espacio de almacenamiento de aproximadamente 45 GB. De- este modo, aún si es implementado un disco de DVD-ROM de alta capacidad de almacenamiento, una película de dos horas requiere el uso de múltiples discos de DVD-ROM para una capacidad adecuada . Además, para la reproducción, la película de DVD-ROM de dos horas requiere que se produzca información a aproximadamente 6 megabytes por segundo, o aproximadamente 48 Mbps. Aunque existen algunos dispositivos de DVD-ROM que anuncian una velocidad de transferencia de 8 MB/sec, la calidad y conflabilidad de tales dispositivos es desconocida. De este modo, no existe garantía de que tales dispositivos de DVD-ROM puedan realmente sostener una velocidad de transferencia de 6 MB/sec.
Para reducir el requerimiento de velocidad de datos para el almacenamiento de imágenes electrónicas de alta calidad, están siendo desarrollados algoritmos de compresión. Una técnica de compresión de imágenes dinámica, digital, capaz de ofrecer compresión significativa y preservar a la vez la calidad de las señales de imágenes utilizan bloques y subloques de tamaño adaptable de datos de coeficiente de transformación cosinusoidal discreta (DCT) codificados. Esta técnica será referida posteriormente como método de transformación cosinusoidal discreta de tamaño de bloque adaptable (ABSDCT) . Los tamaños de bloques adaptables son elegidos para explotar la redundancia de existe para información dentro de un cuadro de imagen. La técnica se describe en la Patente Estadounidense No. 5,021,891, titulada "Bloque y Sistema de Compresión de Imágenes de Tamaño de Bloque Adaptable", otorgada al beneficiario de la presente invención e incorporada aquí como referencia. Las técnicas de DCT también son descritas en la Patente Estadounidense No. 5,107,345 titulada "Método y Sistema de Compresión de Imágenes de Tamaño de Bloque Adaptable", otorgada al beneficiario de la presente invención e incorporada aquí como referencia. Además, el uso de la técnica ABSDCT en combinación con una técnica de Transformación de Cuadriárbol Discreta se describe en la Patente Estadounidense 5,452,104 titulada "Método y Sistema de Compresión de Imágenes de Tamaño de Bloque Adaptable" también otorgada al beneficiario de la presente invención e incorporada aquí como referencia. Los sistemas descritos en estas patentes utilizan la codificación intercuadro, donde cada cuadro de una secuencia de imágenes es codificado sin importar el contenido de cualquier otro cuadro. La distribución de información cinematográfica utilizando un formato electrónico digital realmente incrementa el potencial de duplicación rápida, a bajo costo, sin degradación de la calidad. Sin embargo, con la "facilidad de duplicación" asociada con la tecnología digital, existen técnicas de cifrado para asegurar que la información sea codificada de tal manera que se evite que la información útil sea distribuida a partes no autorizadas . Tecnologías tales como la técnica de compresión ABSDCT, equipo de proyección avanzado y métodos de cifrado electrónicos ofrecen la posibilidad de un sistema de "cinema digital". Definido de manera digital, el cinema digital se refiere a la distribución y presentación electrónica de programación cinematográfica de alta calidad que ha sido convertida a una presentación electrónica digital para propósitos de almacenamiento, transmisión y presentación. Un sistema de cinema digital superaría muchas de limitaciones del proceso de distribución cinematográfica actual. Un sistema digital no estaría sujeto a la degradación de la calidad con el tiempo experimentada por una película celuloide. Además, un sistema digital elimina virtualmente el robo de duplicación ilegal de la película celuloide, y ofrece además la posibilidad de implementar medidas de seguridad dentro del sistema digital en sí. Sin embargo, no ha sido desarrollado un sistema de cinema digital completo por la industria cinematográfica o artes relacionadas. Varias preocupaciones y problemas siguen sin ser resueltos. El nuevo sistema de cinema digital requiere formas mejoradas de protección para evitar el robo de las salas cinematográficas. Los complejos de salas cinematográficas con auditorios múltiples han aumentado el esfuerzo por proporcionar un mayor retorno económico, dando como resultado programas de presentación más complicados, y un número mayor de lugares que exhiban una película dada. Esto podría requerir que sean enviadas muchas copias electrónicas adicionales a las salas cinematográficas para presentarlas utilizando las técnicas actuales, con la complejidad y costos de operación asociados. Los canales y mecanismos de distribución son aún definidos por copiado de películas celuloides viejas y las técnicas de discusión discutidas anteriormente. Son necesarias nuevas técnicas para tomar mayor ventaja del procesamiento de cinema digital propuesto, para reducir el copiado, proporcionar una liberación más rápida al mercado, y actualizar los productos en liberación, proporcionando a la vez una mayor flexibilidad en la programación y distribución a un costo razonable. Al mismo tiempo, algunos productores de películas, estudios y administradores de salas cinematográficas tendrían un control más centralizado sobre la liberación y distribución, y serían capaces de expandirse a mercados más nuevos. Por ejemplo, es deseable poder suministrar películas y otras presentaciones audiovisuales con pistas de sonido alternativas dirigidas a incrementar los mercados para audiencias multilingües o de lenguajes alternativos, en una forma más barata. Lo que se necesita es la integración de ciertas tecnologías con un aparato y método para la codificación, cifrado, almacenamiento y administración de imágenes digitales y programación de audio. Esas metas son logradas en la presente invención en la forma descrita más adelante .
SUMARIO DE LA INVENCION La presente invención es un aparato y un método para codificar y almacenar señales que presentan al menos información en forma de imágenes en un medio de almacenamiento, el aparato comprende: un generador de origen configurado para convertir las señales codificadas en información en forma de imágenes digitalizadas ; un compresor configurado para recibir información en forma de imágenes digitalizadas del generador de origen y para comprimir la información en forma de imágenes digitalizadas , el compresor utiliza una técnica de compresión de transformación cosinusoidal discreta de tamaño de bloque adaptable; un cifrador configurado para recibir la información en forma de imágenes digitalizadas comprimida del compresor y para cifrar la información en forma de imágenes digitalizadas comprimidas; y un dispositivo de almacenamiento configurado para recibir la información en forma de imágenes digitalizadas comprimidas cifradas del compresor y almacenar la información en forma de imágenes digitalizadas comprimidas cifradas en el medio de almacenamiento. El método de la invención es un método para codificar y almacenar señales que representan al menos información en forma de imágenes en un medio de almacenamiento, el método comprende los pasos de: convertir las señales en información en forma de imágenes digitalizadas; comprimir la información en forma de imágenes digitalizadas utilizando una técnica de compresión de transformación cosinusoidal discreta de tamaño de bloque adaptable; cifrar la información en forma de imágenes digitalizadas comprimida; y almacenar la información en forma de imágenes digitalizadas comprimida cifradas en el medio de almacenamiento . En consecuencia, el aparato y método proporciona la codificación y cifrado de imágenes de información de audio, de manera general en forma de material de programación. En una instalación central o centro, el material de programación es comprimido digitalmente , cifrado y almacenado para cifrar la distribución, de ese material a dispositivos de representación visual de pantalla grande del programa en uno o más auditorios o lugares con salas cinematográficas. El material de programación generalmente comprende imágenes cinematográficas, programación de audio sincronizada temporalmente, y/u otra información relacionada tal como pista auxiliares visuales para audiencias visualmente débiles, subtitulación para lenguajes extranjeros y/o audiencias con problemas de oído, avisos comerciales o pistas auxiliares sincronizadas de medios múltiples. El material del programa puede ser largo en duración (tal como imágenes cinematográficas de longitud dada) , o de corta duración (tales como avances cinematográficos o avisos comerciales) o una imagen fija (tal como un aviso comercial o anuncio) . Los programas de audio y otros relacionados no necesitan ser sincronizados temporalmente o almacenados con la información en forma de imágenes, tal como es el caso con la programación de avisos comerciales de audio anteriores. En la central, la información del programa es procesada para su distribución. Un generador de origen, localizado en la central o en un sitio alternativo, puede ser utilizado para general señales de audio de máquinas electrónicas a partir de una entrada analógica o digital. El generador de originar puede comprende un telecine para generar la señal de imágenes electrónicas y un lector de audio para general la señal de audio electrónica. De manera alternativa, la señal electrónica puede ser proporcionada directamente desde una cámara electrónica u otra fuente electrónica tal como un sistema de generación de imágenes basado en computadora. Las señales de imágenes y audio electrónicas son sometidas entonces a procesamiento por un compresor/cifrador. Nuevamente, el compresor/cifrador puede localizarse en la central o en la misma instalación que el generador de origen, por ejemplo, un estudio de producción. Puede ser utilizada una tecnología de compresión dinámica conocida para almacenar la información en forma de imágenes y audio en un medio de almacenamiento. Puede ser utilizado una técnica de compresión tal como el método ABSDCT descrito en las patentes estadounidenses número 5,452,104, 5,107,345, y 5,021,891. El medio de almacenamiento puede ser cualquier tipo de dispositivo de almacenamiento de cinta electrónica, magnético u óptico de alta capacidad, tal como CD o DVD o unidades de disco duro, o almacenes unidos a la red. Además, alguna información puede en su lugar ser transmitida sobre sistemas de comunicación alámbricos, fibroópticos , inalámbricos o de satélite. La señal de audio puede ser comprendida utilizando los métodos anteriores o un algoritmo de compresión de audio digital estándar y almacenado en dispositivos similares.
La técnica descifrada implica el uso de valores clave electrónicos que varían con el tiempo y/o una secuencia de palabras de control digitales, las cuales se proporcionan a receptores o proyectores autorizados. Además, puede ser agregada una firma digital o "marca de agua" a la señal en forma de imagen y/o audio. La marca de agua no es perceptible a la audiencia observadora normal, pero puede ser utilizada para identificar el origen de una copia no autorizada del programa cuando se analice bajo una reproducción del tiempo no real o de cuadro estático. La información de descripción necesaria para descifrar la información en forma de imagen ha sido generada en unidades descifradoras individuales utilizando claves específicas secretas para el auditorio e información segura enviada a la sala cinematográfica. De manera general, las señales de imágenes y audio son cifradas por separado. Separando las porciones de imágenes y audio como programas separados, pueden ser combinados diferentes programas de audio con programas de imágenes con varias razones, tales como varios lenguajes. Las señales comprimidas y cifradas son también almacenadas en un medio de almacenamiento, o proporcionadas transmitidas desde la central. Si son transmitidas, la técnica de modulación/transmisión puede agregar información de corrección de errores anticipada y modular el flujo de datos para su transmisión. La transmisión puede ser sobre cualquier tipo de comunicación alámbrica o inalámbrica, tal como por cable, óptico, satélite, la Internet u otros métodos. La central comprende además un administrador de red. Le administrador de red puede incluir procesadores de control para optimizar la operación total tanto del codificador como del subsistema de las salas cinematográficas, incluyendo el control de almacenamiento, reproducción/presentación, seguridad y funciones de verificación de seguridad/control y administración de la red total. La administración de la red es capaz de operar bajo un control automático central completamente distribuido, y control semiautomático o con intervención manual. Bajo el control de la administración de la red, el material de programación y la información de control adicional son almacenados y transferidos a los subsistemas de salas cinematográficas. El administrador de la red también incluye métodos de control para notificar a los subsistemas de salas cinematográficas la identidad de los programas transmitidos. Además, se proporciona un método de control para controlar el almacenamiento selectivo del subsistema de salas cinematográficas de la programación recibida. En el subsistema de salas cinematográficas, un dispositivo de almacenamiento recibe el medio de almacenamiento de la central . Un módulo de reproducción lee la información del medio de almacenamiento, verifica la información almacenada para determinar errores y solicitar la retransmisión de cualesquier porciones de información que contenga errores. Un administrador de salas cinematográfica utiliza una trayectoria de comunicación (del sistema de la sala cinematográfica a la central) para solicitar la retransmisión. La trayectoria de comunicación puede utilizar la red telefónica, un canal de satélite, la Internet o cualquier tipo de método de comunicación. Bajo el control de la administración de la sala cinematográfica, el dispositivo de almacenamiento en el subsistema de la sala cinematográfica puede proporcionar un almacenamiento centralizado local del material de programación. El dispositivo de almacenamiento puede contener medios de almacenamiento tales como discos DVD, unidades de disco duro removibles o un módulo de Sólo un Grupo de Controladores (JBOD) . El medio de almacenamiento puede almacenar varios programas a la vez. El dispositivo de almacenamiento puede ser conectado a una red de área local (LAN) (electrónica u óptica) de tal manera que cualquier programa pueda ser reproducido y presentado en cualquier proyector autorizado. También, el mismo programa puede ser reproducido simultáneamente en dos o más proyectores. El material de programación es llevado del dispositivo de almacenamiento a los auditorios designados vía una red de área local (LAN) la cual puede utilizar varías arquitectura de LAN. Para propósitos de esta descripción, esta descripción asume el uso de una LAN que incorpora una arquitectura de conmutación de red central. Sin embargo, son posible otros tipos de arquitectura LAN con este subsistema. Después de que el material de programación es secuenciado por el módulo de reproducción, un decodificador descomprime y descifra, o separa el material de programación. Los algoritmos de descompresión y descifrado dependen de las técnicas de compresión y cifrado empleadas en la central. La información descomprimida/descifrada es presentada un proyector en el auditorio, mientras que la señal de audio es presentada vía un subsistema de sonido electrónico. El administrador de la sala cinematográfica generalmente controla todos los aspectos de las operaciones de proyección, incluyendo el almacenamiento de la programación recibida, descompresión y descifrado de las señales de programación, presentación del material de programación. El administrador de la sala cinematográfica también puede controlar el periodo de tiempo y/o el número de reproducciones que son permitidas por cada programa. De manera alternativa, el control del proceso de presentación puede encontrarse localmente en el proyector, una unidad de control remoto, o bajo el control de la central u otro elemento centralizado. Además, la administración de la sala cinematográfica puede estar configurada para integrar operaciones de proyección con otras operaciones de las sales cinematográficas, tales como concesiones, boletaje, promociones, señalamiento, controles ambientales, iluminación, operación del sistema de sonido, etc. También, cada subsistema de sala cinematográfica puede incluir múltiples módulos de auditorio que compartan funciones de almacenamiento y control comunes para opciones de presentación flexibles y baratas. El uso del cifrado digital proporciona una medida de seguridad integrada. Se emplean técnicas criptográficas para proporcionar una transferencia de datos cifrados extremo a extremo. Es decir, que la información en forma de imágenes y/o audio es cifrada en el generador de origen y es descifrada en el subsistema de sala cinematográfica durante la reproducción. Además, las medidas de seguridad electrónica, medidas de seguridad física pueden proporcionar protección adicional al material de programación. Las medidas de seguridad físicas pueden ser especialmente importantes para proteger las señales descomprimidas/descifradas de una "intersección" antes de ser presentadas por el proyector en el subsistema de una sala cinematográfica. En una modalidad, la función de descifrado/descompresión está alojada en un armazón autónomo, seguro, el cual está físicamente unido a o incluido dentro del proyector de tal manera que generalmente no es removible sin acceso autorizado y que evita físicamente investigar las señales descifradas. Además, la intrusión en el ambiente o chasis puede hacer que comience un proceso que suprima o borre la información de la clave criptográfica y de otro modo suprima o cambie cualesquier datos digitales disponibles en el punto de alimentación del productor para evitar su copia . En consecuencia, se proporciona un método y aparato para la compresión, cifrado y almacenamiento de información digital y de audio, así como funciones de administración para verificar y controlar tal aparato.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS Las características, objetos y ventajas de la presente invención se volverán más evidentes a partir de la descripción detallada expuesta a continuación cuando se tome en conjunto con los dibujos en los cuales caracteres de referencia similares identifican a su través y donde: La Figura 1 es un diagrama de bloques de un sistema de distribución cinematográfica tradicional. La Figura 2 es un diagrama de bloques de alto nivel de una modalidad de cinema digital de la presente invención. La Figura 3 es un diagrama de bloques de un generador de origen basado en película; La Figura 4 es un diagrama de bloques de un compresor/cifrador; La Figura 5 es un diagrama de bloques de una administración de red; La Figura 6 es un diagrama de bloques que ilustra una red interna central y una redundancia central ; Las Figuras 7A-E son diagramas de bloques de un dispositivo de almacenamiento; La Figura 8 es un diagrama de bloques de un dispositivo de almacenamiento que utiliza múltiples reproductores de disco en serie y un reproductor; La Figura 9 es un diagrama de bloques de un dispositivo de almacenamiento que utiliza múltiples reproductores de disco en paralelo y un reproductor; La Figura 10 es un diagráma de bloques de un dispositivo de almacenamiento que utiliza un cartucho de disco y un reproductor: La Figura 11 es un diagrama de bloques de un subsistema de sala cinematográfica que utiliza unidades de disco duro removibles como dispositivo de almacenamiento ; La Figura 12 es un diagrama de bloques de un administrador de sala cinematográfica; y La Figura 13 es un diagrama de bloques de un subsistema de sala cinematográfica que utiliza un módulo JBOD como dispositivo de almacenamiento.
DESCRIPCION DETALLADA DE LAS MODALIDADES PREFERIDAS La presente invención comprende un aparato y un método, algunas de veces referido aquí como "cinema digital" para la generación, compresión, cifrado y almacenamiento electrónico de programación de audio/visual , tal como imágenes cinematográficas en sistemas de salas cinematográficas, salas cinematográficas, complejos de salas cinematográficas y/o sistemas de presentación. El cinema digital incorpora una innovación en la compresión de imágenes y audio, la tecnología de proyección, la metodología digital, y muchas otras áreas. El cinema digital está diseñado para reemplazar el método actual de distribución física de películas celuloides a cada lugar de proyección tales como salas cinematográficas u auditorios remotos. El cinema digital elimina la necesidad de duplicar la película celuloide, y ofrece el potencial de una calidad de audio/visual excepcional, así como medidas de seguridad integradas. Los programas pueden ser transmitidos a las sales cinematográficas y almacenadas en dispositivo de almacenamiento, tales como unidades de disco duro removibles (RHD) o discos versátiles digitales (DVD) , para presentarse más tarde. Aunque la invención es igualmente aplicable a la presentación de información en forma de imágenes y audio en una variedad de lugares de presentación tales como anfiteatros al aire libre, complejos cerrados, auditorios cívicos, escuelas, restaurantes especiales, y así sucesivamente, se utiliza una sala cinematográfica o complejos de salas cinematográficas ejemplar con el propósito de ser claros en la siguiente discusión. Aquellos expertos en la técnica comprenderán fácilmente como es aplicada la presente invención a otros tipos de lugares . Un sistema de cinema digital 100 la invención se ilustra en la Figura 2. El sistema de cinema digital 100 comprende 2 sistemas principales: al menos una instalación central o centro 102 y al menos un subsistema de presentación o sala cinematográfica 104. El centro 102 y el subsistema de sala cinematográfica 104 son de un diseño similar al de la Solicitud de Patente Estadounidense pendiente numero de serie 09/075,152 presentada en mayo 8, 1998, otorgada a mismo beneficiario sed la presente invención y que se incorpora aquí con referencia. En una modalidad, la información en forma de imágenes y audio es comprimida y almacenada en un medio de almacenamiento, y distribuida desde el centro 102 hasta el subsistema de sala cinematográfica 104. De manera general, se utiliza un subsistema de salas cinematográficas 104 por cada ubicación de la sala cinematográfica o presentación de una red de lugares de presentación que va a recibir información en forma de imágenes o audio, e incluye algún equipo centralizado así como cierto equipo empleado en cada auditorio de presentación . En la central 102, un generador de origen 108 recibe material cinematográfico y genera una versión digital de la película. La información digital es comprimida y cifrada por un compresor/cifrador (CE) 112, y almacenada en un medio de almacenamiento por un medio de almacenamiento central 116. El administrador de red 120 verifica y envía información de control al generador de origen 108, el CE 112, y el dispositivo de almacenamiento central 116. Un administrador de acceso condicional 124 proporciona información clave electrónica específica de modo que únicamente las salas cinematográficas específicas estén autorizadas para mostrar programas específicos. En el subsistema de sala cinematográfica 104, un administrador de salas cinematográficas 128 controla a un administrador de la sala cinematográfica 132. Sobre la base de información de control recibida de la administración de la sala cinematográfica 132, un dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136 transfiere información comprimida almacenada en el medio de almacenamiento a un modulo de reproducción 140. El módulo de reproducción 140 recibe la información comprimida del dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136, y prepara la información comprimida a una secuencia, canal y velocidad de datos predeterminada. El módulo de reproducción 140 envía la información comprimida a un decodificador 144. El codificador 144 alimenta la información comprimida desde el módulo de reproducción 140 y efectúa el descifrado, descompresión y formato, y envía la información a un proyector 148 a un módulo de sonido 152. El proyector 148 reproduce la información en un proyector y el módulo de sonido 152 reproduce la información sonora en un sistema de sonido, ambas bajo el control del administrador de la sala cinematográfica 132. En operación, el generador de origen 108 proporciona imágenes y/o programas electrónicos digitalizados al sistema. Típicamente, el generador de origen 108 recibe material cinematográfico y genera una cinta magnética que contiene información o datos digitalizados. La película es explorada digitalmente a una muy alta resolución para crear la versión digitalizada de imágenes cinematográficas u otros programas. Típicamente, un proceso de "telecine" genera información en forma de imágenes mientras que el procesamiento de conversión de audio digital bien conocido genera la porción de audio del programa. Las imágenes que están siendo procesadas no necesitaran ser proporcionadas desde una película, sino que pueden ser una sola imagen o imágenes del tipo de cuadro estático, o una serie de cuadros o imágenes, incluyendo aquéllas mostradas como imágenes cinematográficas de varias longitudes . Esas imágenes pueden ser presentadas como una serie o un conjunto para crear lo que se conoce como programas de imágenes. Además, puede ser proporcionado otro material como pistas auxiliares visuales para audiencias débilmente visuales, subtitulación para lenguajes extranjeros y/o audiencias con problemas de oído, o pistas auxiliares de tiempo de medios múltiples. De manera similar, se utiliza uno solo o un conjunto de sonidos o registros para formar los programas de audio deseados . De manera alternativa, una cámara digital de alta definición u otro dispositivo o método generador de imágenes digitales conocido puede proporcionar la información en forma de imágenes digitalizadas . El uso de una cámara digital, la cual produce directamente la información en forma de imágenes digitalizadas , es especialmente útil para la captura de eventos en vivo para la distribución sustancialmente inmediata o contemporánea. También pueden ser utilizadas estaciones de equipo similar para generar directamente imágenes gráficas que van a ser distribuidas. La formación en forma de imágenes o programas digitales es presentada al compresor/cifrador 112, el cual comprime la señal digital utilizando un formato o proceso conocido por el seleccionado, reduciendo la cantidad de información digital necesaria para producir la imagen original con una muy alta calidad. En una modalidad preferida, se utiliza una técnica ABSDCT para comprimir la fuente de imágenes. La técnica de compresión ABSDCT es descrita en las Patentes Estadounidenses Números 5,021,891, 5,107,345 y 5,452,104 mencionadas anteriormente. La información de audio también puede ser comprimida digitalmente utilizando técnicas estándar y puede ser sincronizada temporalmente con la información de imágenes comprimidas. La información en forma de imágenes y audio comprimidas es entonces cifrada y/o separada con las claves utilizando uno o más métodos electrónicos seguros .
El administrador de la red 120 verifica el estado del compresor/cifrador 112, y dirige la información comprimida del compresor/cifrador 112 al dispositivo de almacenamiento central 116. El dispositivo de almacenamiento central 116 esta comprendido de uno o más medios de almacenamiento (mostrados en la Figura 8) . Los medios de almacenamiento pueden ser cualquier tipo de dispositivo de almacenamiento de datos de alta capacidad, tal como un disco versátil digital (DVD) o una unidad de disco duro removible (RHD) y como se describe mejor aquí. Tras el almacenamiento de la información comprimida en el medio de almacenamiento, el medio de almacenamiento es transportado físicamente en su sistema de la sala cinematográfica 104, y en particular, el dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136. En modalidades alternativas, la información en forma de imágenes y audio comprimida es almacenada cada una en una forma no continua o separada independiente entre sí. Es decir, que se proporciona medios para comprimir y almacenar programas de audio asociados con la información entre programas en forma de imágenes pero no segregados en tiempo. No existe un requerimiento de cuando utilizar la presente invención para procesar las imágenes de audio al mismo tiempo. Se utiliza un identificador o mecanismo o sistema de identificación predefinido para asociar los programas de audio e imágenes correspondientes entre sí, según sea apropiado. Esto permite enlazar uno o más entre los programas de audio preseleccionados con al menos un programa de imágenes preseleccionada, según se desee, al momento de la presentación, o durante un evento de presentación. Es decir, mientras que no esté inicialmente sincronizado temporalmente con la información interna de imágenes comprimidas, el audio comprimido es ligado y sincronizado a la presentación del programa. Además, mantener el programa de audio separado del programa de imágenes permite sincronizar múltiples lenguajes entre programas de audio con el programa de imágenes, sin tener que recrear un programa de imágenes para cada lenguaje. Además, mantener un programa de audio separado permite soportar múltiples configuraciones de altavoz sin que se requiera intercalar múltiples pistas de audio con el programa de imágenes . Además del programa de imágenes y el programa de audio, puede ser agregado un programa promocional o programa promo, separado, al sistema. Típicamente, el material promocional cambia a una frecuencia mayor que el programa principal . El uso de un programa promo separado permite que el material sea actualizado sin que se requieran nuevos programas de imágenes principales. El programa promo comprende información tal como avisos comerciales (vistas fijas, audio, movimiento o similares) y avances mostrados en la sala cinematográfica. Debido a la alta capacidad de almacenamiento de medio de almacenamiento tales como el DVD o RHD, pueden ser almacenadas miles de vistas fijas o piezas de avisos comerciales. El alto volumen de almacenamiento permite la personalización, puesto que pueden ser mostradas vistas fijas, avisos comerciales o avances en salas cinematográficas específicas dirigidas a ciertos clientes . Aunque la Figura 2 ilustra la información comprimida en el dispositivo de almacenamiento 116 y el medio de almacenamiento de transporte físico hacia el subsistema de sala cinematográfica 104, deberá comprenderse que la información comprimida, o porciones de la misma, pueden ser transmitidas al dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136 utilizando cualquiera de un número de método de transmisión alámbricos o inalámbricos. Los métodos de transmisión incluyen la transmisión por satélite, bajada múltiple bien conocida, nodos de acceso a la Internet, líneas telefónicas dedicadas o redes fibroópticas punto a punto. Las modalidades de los bloques de procesamiento de la central 102 se ilustran en las FIGURAS 2-9 y se describen aquí. El generador de origen 108 es ilustrado en la FIGURA 3. En la FIGURA 3 , el generador de origen 108 digitaliza una fuente de imágenes cinematográficas 156 tales como una película cinematográfica de 35 mm, y almacena la versión digitalizada en una cinta magnética. El generador de origen 108 comprende un aparato o proceso de "telecine" de alta definición HB 164 para recibir la fuente cinematográfica 156 y para generar imágenes digitalizadas de la fuente cinematográfica 156. El procesamiento de telecine es bien conocido en la industria cinematográfica, y puede utilizarse cualquiera de varios servicios comercialmente disponibles para implementar este proceso. Sin embargo, en una modalidad preferida, se utiliza el procesamiento de telecine de alta resolución tal como está actualmente disponible con el equipo producido por CINTEL o Philips BTS, como es sabido en la técnica. La resolución y elecciones específicas de equipo utilizadas son determinadas de acuerdo a los costos y otros factores bien conocidos cuando esté siendo diseñado un servicio. También pueden utilizarse resoluciones alternativas dependiendo de la audiencia objetivo, equipo de producción disponible y ubicación, incluyendo el deseo de reducir las velocidades de datos para ciertas transferencias de satélites. Si la película original 156 es una fuente de 35 mm de formato estándar, el proceso se efectúa en la imagen utilizando un proceso de telecine a 24 cuadros por segundo. La salida digitalizada del proceso de telecine puede ser almacenado utilizando un dispositivo de registro de cinta magnética de alta velocidad o comprimirse y/o cifrarse inmediatamente y almacenarse utilizando un dispositivo de registro de cinta de velocidad de datos menor, u otro sistema y medios de almacenamiento de imágenes conocidos. Puesto que el telecine únicamente procesa la imagen, la porción de audio de la fuente de entrada es procesada independiente de la imagen. Si la fuente de audio está en un formato analógico, ésta típicamente se proporciona en una cinta magnética 168 a un vector de audio 172 para su digitalización . En una modalidad, se combinan hasta 12 canales de audio digitalizado con la imagen digitalizada por medio de un multiplexor 176. La señal multiplexada es almacenada con el programa de imágenes en un medio de almacenamiento tal como un dispositivo de registro de cinta de video digital de alta densidad 180 o un sistema de almacenamiento digital de alta capacidad similar. De manera alternativa, como se mencionó anteriormente, la programación de audio puede ser almacenada y procesada separada de la programación de imágenes, pero con la información de sincronización temporal incluida para permitir la combinación alineada con el tiempo apropiadamente con el programa de imágenes en el sistema de reproducción del auditorio de reproducción. La información de sincronización temporal puede ser almacenada en el programa de imágenes, programa de audio o un programa de control separado. Aunque mostrado como parte de la central 102, deberá comprenderse que el generador de origen 108 puede localizarse en una instalación diferente a la central 102. Otras instalaciones pueden ser también adecuadas para generar la señal digitalizada desde una fuente magnética u óptica. De manera alternativa, el generador de origen 108 puede consistir en una cámara digital con un dispositivo de almacenamiento magnético u óptico integrado y otros medios digitales de generación de imágenes (tales como gráficos o efectos especiales generados por computadora) los cuales producen directamente material de origen digital . El generador de origen 108 puede consistir de un sistema de digitalización para imágenes estáticas tal como un dispositivo de exploración óptico o un convertidor de imágenes utilizado para vistas fijas o impresiones fotográficas. Por lo tanto, los estudios regulares o especializados tales como para efectos especiales, u otras instalaciones participantes en la preparación y presentación de un programa de imágenes pueden generar el material digitalizado deseado, el cual es entonces transferido al centro 102 para su procesamiento adicional o transmisión. Un diagrama de bloques del compresor/cifrador 112 se ilustra en la FIGURA 4. Similar al generador de origen 108 el compresor/cifrador 112 puede ser parte de la central 102 o localizarse en una instalación separada. Por ejemplo, el compresor/cifrador 112 puede localizarse con el generador de origen 108 en un estudio de producción cinematográfico de televisión. Además, el proceso de compresión para información o datos de imágenes o audio puede ser implementado como un proceso de velocidad variable. El compresor/cifrador 112 recibe información digital proporcionada por el generador de origen 108. La información en forma de imágenes o audio digital puede ser almacenada en memorias intermedias de cuadros (no mostradas) antes de su procesamiento adicional. La señal de imágenes digitales es pasada a un compresor de imágenes 184. En una modalidad preferida, el compresor de imágenes 184 procesa una señal de imágenes digitales utilizando la técnica ABSDCT descrita en las Patentes Estadounidenses Nos. 5,021,891, 5,107,345 y 5,452,1104 mencionadas anteriormente. En la técnica ABSCDT, la señal de entrada de color está generalmente en un formato YIQ con Y siendo el componente de luminancia o brillantez, y siendo I e Q los componentes de crominancia o color. También pueden ser utilizados otros formatos tales como los formatos YUV o RGB. Debido a la baja sensibilidad espacial del ojo al color, la técnica ABSCDT submuestrea los componentes de color (I y Q) en un factor de dos en cada una de las direcciones horizontal y vertical. En consecuencia, se utilizan cuatro componentes de luminancia y dos de crominancia para representar cada segmento espacial de la entrada de imágenes. Cada uno de los componentes de luminancia y crominancia es pasado a un intercalador de bloques. De manera general, un bloque de 16x16 es presentado al intercalador de bloques, el cual ordena las muestras de imágenes dentro de bloques de 16x16 para producir bloques y subloques compuestos de datos para el análisis de transformación cosinusoidal discreta (DCT) . El operador DCT es un método para convertir una señal muestreada con el tiempo a una representación de frecuencia de la misma señal. Convirtiendo a una representación de frecuencia, las técnicas DCT han mostrado permitir muy altos niveles de compresión, puesto que pueden ser diseñados cuantizadores para tomar ventaja de las características de distribución de una imagen. En una modalidad preferida, se aplica DCT de 16x16 a un primer orden, se aplican 4 DCT de 8x8 a un segundo orden, se aplican 16 DCT de 4x4 a un tercer orden y se aplican 64 DCT de 2x2 a un cuarto orden. La operación DCT produce la redundancia espacial inherente a la fuente de imágenes . Después de efectuar la DCT, la mayoría de la energía de la señal de imágenes tiende a ser concentrada en unos cuantos coeficientes de DC. Para el bloque de 16x16 y cada subloque, los coeficientes transformados son analizados para determinar el número de bits requeridos para codificar el bloque o subloque. A continuación, el bloque o la continuación de subloques que requieren el menor número de bits a codificar es utilizado para representar el segmento de la imagen. Por ejemplo, pueden elegirse dos subloques de 8x8, seis subloques de 4x4 y ocho subloques de 2x2 para representar el segmento de la imagen. El bloque o combinación de subloques elegida es entonces arreglada apropiadamente. Los valores del coeficiente DCT pueden ser sometidos a un procesamiento adicional tal como, pero sin limitarse a, ponderación de frecuencia, cuantización y codificación (tal como la codificación de longitud variable) utilizando técnicas conocidas, en preparación para la transmisión. La señal de imágenes comprimida es entonces proporcionada a al menos un codificador de imágenes 188. La señal de audio digital generalmente es pasada a un compresor de audio 192. En una modalidad preferida, el compresor de audio 192 procesa información de audio de canales múltiples utilizando un algoritmo de compresión de audio digital estándar. La señal de audio digital comprimida es proporcionada a al menos un cifrador de audio 196. De manera alternativa, la información de audio puede ser transferida y utilizada en un formato no comprimido, pero aún digital. El cifrador de imágenes 192 y el cifrador de audio 196 cifra la imagen comprimida y las señales de audio, respectivamente, utilizando cualquiera de un número de técnicas de cifrado conocidas. Las señales de imagen y audio pueden ser cifradas utilizando la misma o diferentes técnicas. En una modalidad preferida, se utiliza una técnica de cifrado, la cual comprende mezclar la secuencia digital en tiempo real tanto de la programación de imágenes como de audio. En los cifradores de imágenes y audio 192 y 196, el material de programación es procesado por un circuito mezclador/cifrador que utiliza información clave e electrónica que varía con el tiempo (típicamente cambiada varias veces por segundo) . La información de programación mezclada puede entonces ser almacenada o transmitida, tal como sobre el aire en un enlace inalámbrico, sin ser descifrable a nadie que no posea la información de la clave electrónica asociada utilizada para mezcla el material de programación o datos digitales . El cifrado generalmente implica mezclar la secuencia digital o el cifrado directo de la señal comprimida. Las palabrea "cifrado" y "mezclado" son utilizadas de manera intercambiable y debe comprenderse que significan cualesquier medios para procesar flujos de datos digitales de varias fuentes utilizando cualquiera de un numero de técnicas criptográficas para mezclar, proteger, o cifrar directamente los flujos digitales utilizando secuencias generadas utilizando valores digitales secretos ("claves") de tal manera que sea difícil recuperar la secuencia de datos original sin el conocimiento de los valores de la clave secreta. Cada programa de imágenes o audio puede utilizar información clave electrónica específica la cual es proporcionada, cifrada por el lugar de presentación o información clave electrónica específica de la sala cinematográfica a salas cinematográficas o lugares de presentación autorizados a presentar ese programa específico. El administrador de acceso condicional 124, o CAM maneja esta función. La clave de programación cifrada necesaria para que el auditorio descifre la información almacenada es transmitida, o de otro modo entregada, a las salas cinematográficas autorizadas antes de la reproducción del programa. Nótese que la información del programa almacenado puede ser potencialmente transmitida días o semanas antes de que comience el periodo de exhibición autorizado, y que la clave del programa de imágenes o audio cifrada puede ser transmitida o entregada justo antes de que comience el periodo de reproducción autorizada. La clave de programa cifrada también puede ser transferida utilizando un enlace de baja velocidad de datos, o un elemento de almacenamiento transportable tal como un disco magnético o medios ópticos, una tarjeta inteligente, u otros dispositivos que tengan elementos de memoria borrable. La clave del programa cifrada también puede ser proporcionada de tal manera que controle el periodo de tiempo por el cual un complejo de salas cinematográficas de auditorio específico este autorizado para exhibir el programa. Cada subsistema de sala cinematográfico 104 que recibe una clave de programa cifrada descifra este valor utilizando su clave específica de auditorio, y almacena esta clave de programa cifrada en el dispositivo de memoria u otra memoria segura. Cuando el programa va a ser reproducido, la sala cinematográfica o lugar específico utilizan información clave específica del programa, preferiblemente con un algoritmo simétrico, que fue utilizado en el cifrador 112 para preparar la señal cifrada para ahora separar/descifrar la información del programa en tiempo real. Refiriéndose nuevamente a la Figura 4, además del mezclado, el cifrador de imágenes 192 puede agregar una "marca de agua" , la cual es usualmente de naturaleza digital a la programación de imágenes. Esto implica la inserción de un identificador visual específico de un lugar y/o tiempo a la secuencia del programa. Es decir, que la marca de agua está construida para indicar el lugar autorizado y el tiempo para su presentación, para dar seguimiento de manera más eficiente al origen de copias ilícitas cuando sea necesario. La marca de agua puede ser programada para que aparezca a periodos frecuentes, pero seudoaleatorios en el proceso de reproducción y no sería visible a la audiencia observadora. La marca de agua es perpetuamente imperceptible durante la presentación de la información de imágenes o audio descomprimida a lo que se predefine como una velocidad de transferencia normal. Sin embargo, la marca de agua es detectable cuando la información de imágenes o audio es presentada a una velocidad sustancialmente diferente a la velocidad normal, tal como a una velocidad de reproducción más lenta "en tiempo no real" o de cuadro estático. Si es recuperada una copia no autorizada de un programa, la información de la marca de agua digital puede ser leída por autoridades, y puede determinarse la sala cinematográfica en al cual fue hecha la copia. Tal técnica de marca de agua también puede ser aplicada o utilizada para identificar los programas de audio . Las señales de imágenes y audio comprimidas y cifradas son ambas presentadas a un multiplexor 200. En el multiplexor 200, la información de imágenes y audio es multiplexada junto con la información de sincronización temporal para permitir que la información del flujo de imágenes y audio sea reproducida en una forma temporalmente alineada en el subsistema de la sala cinematográfica 104. La señal multiplexada es entonces procesada por un empaquetador de programas 204, el cual empaqueta los datos para formar el flujo de programa. El empaquetamiento de datos, o la formación de "bloques de datos", el flujo del programa puede ser verificado durante la descompresión en el subsistema de la sala cinematográfica 104 (Figura 2) para determinar errores en la recepción de los bloques durante la descompresión. Pueden hacerse solicitudes por el administrador de la sala cinematográfica 128 al subsistema de la sala cinematográfica 104 para adquirir bloques de datos que exhiban errores. En consecuencia, si existen errores, únicamente pequeñas porciones del programa necesitan ser reemplazadas, en lugar de todo un programa. Las peticiones de bloques de datos pequeños pueden ser manejadas sobre un enlace alámbrico o inalámbrico. Esto proporciona mayor conflabilidad y eficiencia. En una modalidad alternativa de la presente invención, las porciones de imágenes y audio de un programa son tratadas como programas separados y distintos. De este modo, en lugar de utilizar el multiplexor 200 para multiplexar las señales de imágenes y audio, las señales de imagen son empaquetadas por separado. En esta modalidad, el programa de imágenes puede ser transportado exclusivamente desde el programa de audio, y viceversa. Por lo tanto, los programas de imágenes y audio son montados en programas combinados únicamente al momento de la reproducción. Esto permite que sean combinados diferentes programas de audio con programas de imágenes por varias razones, tales como varios lenguajes, proporcionar actualizaciones por cambios de programa posteriores a la liberación, para ajustarse a los estándares de la comunidad local, y así por el estilo. Esta capacidad de asignar de manera flexible diferentes programas de pistas múltiples de audio programas de imágenes es muy útil para minimizar los costos al alternar programas ya en distribución, y dirigir los mercados multiculturales más grandes ahora disponible a la industria cinematográfica.
Los compresores 184 y 192, los cifradores 188 y 196, el multiplexor 200, y el empaquetador de programas 204 pueden ser implementados por un controlador del módulo de compresión/cifrado (CEM) 208, un procesador controlado por programas y sistemas de programación programado para efectuar las funciones descritas aquí. Es decir, que ellos pueden ser configurados como un equipo de función generalizada que incluya una variedad de dispositivos electrónicos o computadoras programables que operen bajo el control de programas y sistemas de programación o un programa de instrucciones fijas. Ellos pueden ser implementados de manera alternativa utilizando alguna otra tecnología, tal como a través de una ASIC o a través de uno o más montajes de tarjetas de circuitos. Es decir, construidos como equipo especializado. El flujo del programa de imágenes y audio es enviado al dispositivo de almacenamiento central 116. El controlador CEM 208 es principalmente responsable de controlar y verificar a todo el compresor/cifrador 112. El controlador CEM 208 puede ser implementado programando un dispositivo de componentes físicos para propósitos generales de computadora para efectuar las funciones requeridas, o mediante el uso de componentes físicos de computación especializados. El control de la red es proporcionado al controlador CEM 208 desde el administrador de la red 120 (FIGURA 2) sobre una red interna central, tal como se describe aquí. El controlador CEM 208 se comunica con los compresores 184 y 192, los cifradores 188 y 196, el multiplexor 200, y el empaquetador 204 utilizando una interfaz de interconexión digital conoce y controla la operación de esos elementos. El controlador CEM 208 también puede controlar y verificar el módulo de almacenamiento 116 y la transferencia de datos entre esos dispositivos. El dispositivo de almacenamiento 166 está preferiblemente construido como uno o más RHD, discos DVD u otros medios de almacenamiento de alta capacidad, los cuales en general son de diseño similar al dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 116 en el sistema de la sala cinematográfica 104 (FIGURA 2) . Sin embargo, aquellos expertos en la técnica reconocerán que pueden ser utilizados otros medios en algunas aplicaciones. El dispositivo de almacenamiento 116 recibe imágenes, audio y datos de control, comprimidos y cifrados del empaquetador de programas 204 durante la fase de compresión. La operación de dispositivo de almacenamiento 116 puede ser administrada por el controlador CEM 208.
Refiriéndose ahora a la FIGURA 5, se ilustra un administrador de red 120. El administrador de red 120 controla y administra al centro 102, y opcionalmente, a todo el sistema de cinema digital 100, incluyendo el control y verificación de los componentes de uno o más sistemas de salas cinematográficas 104. El control puede ser centralizado de modo que el administrador de la red 120 administre la operación total del sistema, incluyendo el control de transferencia, reproducción/exhibición, seguridad y funciones de administración total de la red. De manera alternativa, puede ser implementado un sistema de administración distribuida, en el cual los procesadores en la presentación o los sistemas de la sala cinematográfica controlen algunas de las funciones de la sala cinematográfica. El administrador de la red 120 comprende al menos un procesador de administración de la red 212, el cual es el controlador central o "cerebro" para el sistema de cinema digital 100. El administrador de la red 120, está, en general, basado en una estación de trabajo de plataforma estándar, o equipo de procesamiento y datos programables similar. El procesador administrador de la red 212 administra la programación y aspectos de la seguridad del centro 102. Bajo el control del administrador de la red 120, la información de control o actualizaciones de programa pueden ser transmitidas del centro 102 antes del tiempo de presentar la programación al subsistema de la sala cinematográfica 104. El procesador de administración de la red 212 también controla velocidad de transmisión o transferencia de los programas al subsistema de la sala cinematográfica 104. La velocidad de transmisión puede ser fijada o variar dependiendo del tipo de programa y el diseño del canal o trayectoria de transferencia. Por ejemplo, ésta puede depender de las velocidades de transferencia para un enlace de datos particular. También, la velocidad de datos de la codificación por compresión del material de programación puede variar para diferentes programas, ofreciendo varios niveles de calidad de compresión. El procesador de administración de la red 212 se interconecta a los otros componentes del centro sobre una red interna central, la cual es típicamente implementada utilizando una arquitectura de red de múltiples bajadas estándar. Sin embargo, pueden ser utilizados otros diseños y tipos de red conocidos que incluyan enlaces basados en la óptica. En una modalidad preferida, un centro de Eternet 216 del sistema de administración de la red 112 soporta la red interna central, como se discute aquí con referencia a la FIGURA 6. El administrador de red 120 también puede comprender un módem 220, el cual proporciona una conexión a la red de la sala cinematográfica sobre la Internet o la PSTN, y comprende de manera general un conjunto de módem de teléfono de marcación manual, módem de cable o satélite, ISDN o controladores de enlace celular, u otros medios conocidos. El módem 220 se interconecta al procesador de administración de la red 212 vía una función del servidor del módem. El módem 220 sirve como el receptor de una trayectoria de comunicación del enlace de regreso a la sala cinematográfica a la central 102. Por ejemplo, el administrador de sala cinematográfica 128, ilustrado en la FIGURA 7 verifica la calidad del proceso de descompresión del subsistema de la sala cinematográfica 104 y proporciona un reporte de calidad al sistema de administración de la red 120. La trayectoria de retorno puede ser utilizada por la sala cinematográfica para solicitar la transmisión de lotes de datos de programas con errores desde la central 102. Además, pueden ser solicitadas presentaciones extra de programas, o cambios o actualizaciones en el material de programación utilizando este enlace. En modalidades alternativas, la trayectoria de retorno puede ser proporcionada a través de un canal de satélite u otro método de comunicación de datos a baja velocidad o vía la Internet. En este caso, son implementados otros medios o dispositivos conocidos para la interconexión, según sea apropiado, en lugar del módem 220. Una interfaz o interconexión de usuario 224 permite a un usuario tener el control directo sobre el administrador de la red 112, y en consecuencia, todo el centro y/o el subsistema de la sala cinematográfica 104. El usuario puede verificar el estado del centro 102 y dirigir la temporización de los diferentes módulos del centro 102. Además, la interfaz o interconexión del usuario 224 permite sea utilizada la configuración de las varias modalidades del dispositivo de almacenamiento 116, incluyendo el tipo de medio de almacenamiento, y como y donde los programas van a ser almacenados en los medios de almacenamiento. La interfaz de usuario 224 es típicamente una computadora personal que tiene un monitor y una interfaz de teclado. Refiriéndose ahora a la FIGURA 6, se ilustra ahora un diagrama de bloque de la red interna central 228. La red interna central 228 es el esqueleto de comunicación para la central 102. La red interna central 228 puede extenderse internamente como una Red de Area Local (LAN) que ejecuta una sucesión de protocolo de IP. De este modo, la red interna central 228 interconecta físicamente al compresor/cifrador 112, el dispositivo de almacenamiento 116, el administrador de la red 120, el administrador del acceso condicional 124, y opcionalmente, el administrador de la sala cinematográfica 128 del subsistema de la sala cinematográfica 104 a un centro de eternet 232. También, la red interna central 228 puede incluir componentes redundantes o de reserva para satisfacer requerimientos de disponibilidad en el caso de la falla de un componente principal. Según sea apropiado a la repartición funcional específica de las funciones locales y remotas, también puede proporcionarse una interfaz o interconexión externa para conectar la central 102 a una red de computadoras o sistemas de comunicaciones externo, si se desea. Como se ilustra en la Figura 2, el subsistema de la sala cinematográfica 104 es construido con al menos un administrador de sala cinematográfica generalmente múltiple controlado por el administrador de la sala cinematográfica 128. Por ejemplo, en algunos mercados comerciales las salas cinematográficas son construidas como complejos de sales cinematográficas que tienen muchos auditorios en un solo sitio, con frecuencia referidos como salas cinematográficas cineplex o multiplex. La información comprendida almacenada puede ser transferida a uno o múltiples de los módulos de auditorios 132 dentro de un solo complejo de salas cinematográficas . El módulo de auditorio 132 comprende el dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136, el módulo de reproducción 140, el decodificador 144 y el proyector 148 y el módulo de sonido 152. En operación, el dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136 contiene información comprimida sobre el medio de almacenamiento. En la Figura 7 se ilustran varias modalidades de dispositivo de almacenamiento 136. De manera general, el medio de almacenamiento es transportado físicamente del centro 102 al subsistema de la sala cinematográfica 104, aunque se contempló que porciones de información pueden ser transmitida del centro 102 al subsistema de la sala cinematográfica 104. El medio de almacenamiento puede ser uno o más discos DVD 236 (Figuras 7A y 7C) , una o más unidades de disco duro removibles 240 (Figura 7B) , una unidad de disco duro interno (IHD) 244 en el módulo de reproducción (Figura 7D) , un módulo JBOD (Sólo un Grupo de Controladores) 248 (Figura 8) que comprende cualesquier elementos de memoria o cualquier combinación de los mismos. En una modalidad que utiliza DVD como el medio de almacenamiento, pueden ser utilizados múltiples discos 236. Esta modalidad es ilustrada en la Figura 7A. Una película de dos horas en promedio que tiene una velocidad de bits comprimidos de imágenes de aproximadamente 40 bps y aproximadamente ocho Mbps para información de audio control requiere aproximadamente 4 GB de espacio de almacenamiento. Los formatos de almacenamiento de DVD-ROM actuales fluctúan de aproximadamente 4.5 Gb a aproximadamente 18 GB. Las capacidades de almacenamiento mayores de aproximadamente 9 GB se encuentran en el disco de doble lado que debe ser volteado para leer el segundo lado del disco. De este modo, aún si es implementado un disco de DVD-ROM de alta capacidad de almacenamiento, una película de dos horas requiere el uso de múltiples discos de DVD-ROM para una capacidad adecuada. Como se describió al principio, es preferible separar la información de imágenes de la información de audio. Esta modalidad es ilustrada en la figura 7C. El programa de imágenes 252 está almacenado en un medio de almacenamiento separado diferente al programa de audio 256. El programa de almacenamiento puede ser disco DVD o RHD. No existe requisito de cuando utilizar la presente invención para procesar programas de audio al mismo tiempo. Mantener el programa de audio separado del programa de imágenes permite sincronizar múltiples lenguajes de programas de audio a programas de imágenes, sin tener que recrear el programa de imágenes para cada lenguaje. Además, mantener un programa de audio separado permite soportar múltiples configuraciones de altavoz sin que se requiere intercalar múltiples pistas de audio con el programa de imágenes . Además del programa de imágenes 252 y el programa de audio 256, puede ser agregado un programa promocional 260 o programa promo, al sistema. El uso de un programa promo separado 260 permite que sea actualizado el material promocional sin que se requieran nuevos programas de imágenes principales 252. El programa promo 260 puede comprender avisos comerciales, avances, información de control y/o clave para el subsistema de la sala cinematográfica 104. El uso del disco duro removible como el medio de almacenamiento ofrece varias ventajas, tales como la facilidad de duplicación y la probabilidad de menos porcentaje de errores. Esta modalidad es ilustrada en la Figura 7B . La información almacenada en el disco duro 240 es fácilmente reproducida escribiendo información en los discos en un ambiente de computadora personal (PC) estándar. Además, debido a la mayor capacidad de almacenamiento de los discos duros removibles, son necesarias menos unidades de discos duros removibles. El uso de unidades de disco duro, en comparación con otros medios de almacenamiento, hace disminuir la probabilidad de errores de manejo. También, es más probable que una unidad de disco duro removible mantenga la integridad de los datos en el caso de encontrar un ambiente peligroso, tal como un manejo rudo durante el transporte, exposición a polvo, suciedad, ruido u otra materia extraña. En otra modalidad ilustrada en la Figura 7D, se utiliza un disco duro interno (IHD) 244 y un módem 264 además de otros medios de almacenamiento. El almacenamiento de información en el IHD 244 vía el módem 264 permite que la información sea enviada directamente a la sala cinematográfica sobre los sistemas de comunicación existentes tales como línea telefónicas, ISDN, módem de cable o enlaces DSL. Por ejemplo, pueden ser evitadas actualizaciones de avisos comerciales e información de avances vía línea telefónicas y almacenada en el HID 244. Actualmente pueden ser presentadas vistas fijas actualizadas en la sala cinematográfica directamente desde el HIV 244, en lugar desde el disco de programa promocional. Enviar actualizaciones de avisos comerciales e información de avances vía la conexión del módem 264 da como resultado un ahorro significativo en los costos, por lo que los costos de prensa y distribución de discos de programas promocionales adicionales son evitados. Otra función del HID 244 es la de un sistema de integridad de datos. El IHD 244 verifica la información almacenada en el medio de almacenamiento para determinar la integridad de datos antes de ser enviados al módulo de reproducción. El sistema de integridad de datos verifica una firma electrónica de cada bloque de datos. Si cualquier bloque CRC falla en el procedimiento de verificación, o si el bloque de datos está perdido, el módulo de reproducción utiliza la conexión del módem para solicitar que el bloque de datos con error sea reenviado. Tras la petición, los bloques de datos solicitados son almacenados en el IHD 244. Cuando el módulo de reproducción está ejecutando el programa, el modulo de reproducción tiene acceso al IHD 244 para ejecutar los bloques de datos solicitados en el tiempo apropiado. Para aspectos de eficiencia y velocidad de datos, es más útil tener acceso a un número relativamente pequeño de bloques de datos. Si el sistema de verificación de errores descubre que están corrompidos números grandes de bloques de datos, un indicador de mensajes de error le permite a un usuario determinar si la cantidad de datos en cuestión garantiza la distribución física de discos de datos. El uso del IHD 244 y el módem 264 también es benéfico para la distribución de material para poner claves criptográficas. El material para poner claves criptográficas y otra información de control es enviado desde el administrador de acceso condicional 124 al IHD 244 enviando físicamente los datos en un medio de almacenamiento separado, o utilizando el módem 264. A su vez, puede ser transferido un estado de operación, historia y otra información al administrador de acceso condicional 124. Aunque la información de control es transmitida desde la central 102, y aunque su sistema de sala cinematográfica 104 es capaz de recibir toda la información transmitida, el subsistema de la sala cinematográfica 104 desmodula y almacena selectivamente únicamente la programación recibida que se pretende sea para el módulo de sala cinematográfica particular 104. Dada la suficiente capacidad del IHD 244, o mediante el uso de módulos JBOD 348, los programas de imágenes, programas de audio y/o programas promo pueden ser descargados del medio de almacenamiento hacia el IHD. El uso del IHD 244 permite que el módulo de reproducción soporte una característica doble y otra programación de programas múltiples. Además, una característica dada puede ser mostrada en pantallas múltiples descargando los programas a módulos de reproducción múltiples de modo que la característica sea presentada desde el IHD 244 de cada módulo de reproducción. En una modalidad alternativa ilustrada en la Figura 7E, la interconexión de red de área local (LAN) 268 puede reemplazar a la interconexión o interfaz de módem 264 ilustrada en la Figura 7D. Además de acoplar las funciones con respecto a la interfaz o interconexión de módem 264 descrita anteriormente, la interconexión de LAN 268 puede conectarse a uno o más módulos de reproducción y/o a la administración de la sala cinematográfica 128. Una interfaz de usuario (no mostrada) está conectada a la interfaz o interconexión LAN 268 y/o al administrador de la sala cinematográfica 128 de modo que un usuario pueda controlar y verificar de manera remota funciones tales como la programación, control y verificación de fallas de cada módulo de reproducción, módulo de codificador o módulo de imágenes y sonido. Además, se contempló que el administrador de la red 130 pueda ser conectado a la interfaz de la LAN 268. La interfaz de la LAN 268 también permite que sean transferidos programas entre módulos de reproducción. Una modalidad que utiliza múltiples discos DVD 272a, 272b, ... 272n como medio de almacenamiento y un conjunto de discos DVD de un solo lado 276a, 276b, ... 276n es ilustrado en la Figura 8. El conjunto de reproductores de discos DVD de un solo lado 276a, 276b, ... 276n se acciona en un modo en serie, en una secuencia preferida, ejecutando la información almacenada en su disco respectivo. La información almacenada es alimentada, vía un conmutador 280, en una memoria intermedia 284, tal como la memoria intermedia FIFO RAM 284 ilustrada en la Figura 8. La memoria intermedia FIFO RAM 284 es de una capacidad suficiente, de modo que el decodificador 144 y posteriormente el proyector 148 no sean sobrecargados o subcargados con porciones de información. En una modalidad preferida, la memoria intermedia FIFO-RAM 284 tiene una capacidad de aproximadamente 100 hasta aproximadamente 200 MB. El uso de la memoria intermedia FIFO-RAM 284 es especialmente significativo cuando los discos DVD 272a, 272b, ... 272n son leídos en el modo en serie. Cuando los discos DVD son leídos en el modo en serie, pueden existir varios segundos de retraso cuando cambie de un disco a otro. Los datos alimentados son entonces alimentados al decodificador 144 a través de una interconexión de canal 288. El conmutador 280, la memoria intermedia 284 y la interconexión del canal de fibra son controlados por la CPU del módulo de reproducción 292. El conjunto de reproductores de discos DVD de un solo lado 276a, 276b, ... 276n también puede ser ejecutado en un modo en paralelo, como se ilustra en la Figura 9. En el modo paralelo, múltiples reproductores de discos DVD 276a, 276b, ...276n reproducen diferentes porciones de información comprimida, y las porciones son recombinadas posteriormente en el módulo de reproducción 140. Las porciones de información comprimidas son leídas de los reproductores de disco 276a, 276b...276n a un mecanismo de lectura en paralelo/desmontaje 296, las cuales secuencian apropiadamente las porciones de información comprimida. En una modalidad preferida, el mecanismo de desmontaje 296 es un módulo de programas y sistemas de programación accesible por los módulos de reproducción 140. Como se ilustra en la Figura 9, un mecanismo de desmontaje 296 es un módulo de programas y sistemas de programación accedido por la CPU 292 del módulo de reproducción 140. El mecanismo de desmontaje 296 puede residir en la CPU 292. El mecanismo de desmontaje 296 también efectúa funciones de verificación de errores para asegurar una reproducción libre de errores. Las porciones de información comprimida pueden contener información redundante en el caso de que partes del disco no puedan ser leídas o si alguna información comprimida se corrompió. En tales casos, el mecanismo de desmontaje 296 es capaz de utilizar información redundante para recrear cualquier información corrompida. La información redundante y la información de secuencia puede ser almacenada en un disco DVD separado, y leída en paralelo junto con otros discos de información comprimida 272a, 272b...272n. En una modalidad alternativa a cualquiera de las modalidades ilustradas en las Figura 8 y 9, puede ser utilizado un cartucho de disco de DVD en lugar de un conjunto de discos DVD de un solo lado. Ilustrado en la Figura 10, el cartucho de discos DVD 300 es similar en operación a los cartuchos de discos CD conocidos. Discos múltiples son insertados en el cartucho de discos DVD presentes. El control de los programas y sistemas de programación residente en el dispositivo de almacenamiento 136, el módulo de reproducción 140 o la CPU 292 aseguran que los discos sean instalados apro iadamente y que se pueda tener acceso a los discos en la forma apropiada. Discos múltiples son alimentados en un solo reproductor de DVD. Un mecanismo de conmutación 304, tal como el de la Figura 8, controla que disco DVD es insertado en el reproductor de DVD. En la modalidad de cartuchos de discos DVD, también puede implementarse una reproducción en serie o en paralelo. La Figura 11 ilustra la operación del módulo de auditorio 132 utilizando una o más unidades de disco duro removibles (RHD) 308. Por razones de velocidad, capacidad y conveniencia, puede ser deseable utilizar más de un RHD 308. Cuando se lean datos secuencialmente , algunos RHD tienen una característica de "prebúsqueda" que anticipa el siguiente orden de lectura basada en una historia reciente de órdenes. Esta característica de prebúsqueda es útil dado que el tiempo requerido para ver información en secuencia del disco se reduce. Sin embargo, el tiempo es necesario para leer información no secuencial del disco puede incrementarse si el RHD recibe una orden inesperada. En tal caso, la característica de prebúsqueda del RHD puede hacer que la memoria de acceso aleatorio del RHD sea útil, requiriendo de este modo más tiempo para tener acceso a la información solicitada. En consecuencia, tener más de un RHD es benéfico dado que ese flujo de datos secuencial, tal programa de imágenes puede ser leído más rápido. Además, tener acceso a un segundo conjunto de información en un disco RHD separado, tal como programas de audio, avances, información de control, o avisos comerciales, es ventajoso en que el acceso a tal información en un solo RHD consume más tiempo. De este modo, la información comprimida es leída de uno o más RHD 308 en una memoria intermedia 284. La memoria intermedia FIFO-RAM 284 en el módulo de reproducción 140 recibe las porciones de la información comprimida del dispositivo de almacenamiento 136 a una velocidad predeterminada. La memoria intermedia FIFO-RAM 284 es de capacidad suficiente de modo que el decodificador 144, y posteriormente el proyector 148, no es sobrecargado o subcargado con información. En una modalidad preferida, la memoria intermedia FIFO-RAM 284 tiene una capacidad de aproximadamente 100 hasta 200 MB. El uso de la memoria intermedia FIFO-RAM 284 es especialmente significativa puesto que existen varios segundos de retraso cuando se cambia de una unidad a otra .
Las porciones de información comprendidas son enviadas de la memoria intermedia FIFO-RA a una interconexión de red 288, la cual proporcionar la información comprimida del decodificador 144. En una modalidad preferida, la interconexión o interfaz de red 288 es una interconexión de circuito arbitrario de canal de fibra (FC-AL) . En una modalidad alternativa, no ilustrada específicamente, un conmutador de red controlado por el administrador de la sala cinematográfica 128 recibe los datos de salida del módulo de reproducción 148 y dirige los datos a un decodificador dado 144. El uso del conmutador de la red permite que los programas en cualquier módulo de reproducción 140 sean transferidos a cualquier decodificador dado 144. Cuando un programa va a ser visto, la información del programa recuperado en el dispositivo de almacenamiento 136 y transferido al módulo del auditorio 132 vía el administrador de la sala cinematográfica 128. El decodificador 144 descifra los datos recibidos del dispositivo de almacenamiento 136 utilizando la información de una clave secreta proporcionada únicamente a las salas cinematográficas autorizadas, y descomprime la información utilizando el algoritmo de descompresión el cual es inverso al algoritmo de compresión utilizado en el generador de origen 108. El decodificador 144 convierte la información de imágenes descomprimida en un formato de video estándar utilizado para el sistema de proyección (el cual puede estar en un sistema analógico o digital) y la imagen es presentada a través de un proyector electrónico 148. La información de audio también es descomprimida y proporcionada al sistema de sonido del auditorio 152 para ser reproducido con el programa de imágenes . También de ilustra un diagrama de bloques del decodificador 144 en la FIGURA 11. El decodificador 144 procesa un programa comprimido/cifrado para hacer proyectar visualmente sobre una pantalla o superficie y presentar de manera audible utilizando el sistema de sonido 152. El decodificador 144 es controlado por su controlador 312 o vía el administrador de la sala cinematográfica 128, y comprende al menos un desempaquetador 316, el controlador, o CPU 312, una memoria intermedia 314, un decifrador/descompresor de imágenes 320, un decifrador/descompresor de audio 324. La memoria puede almacenar temporalmente información para el desempaquetador 312. Todos pueden ser implementados en uno o más montajes de tarjeta de circuito. Los montajes de tarjeta de circuito pueden ser instalados en un recinto autónomo que se monte en el proyector adyacente 148. Adicionalmente, puede ser utilizada una tarjeta inteligente criptográfica 328 la cual se interconecta con el controlador 312 y/o el decifrador/descompresor de imágenes 320 para transferir y almacenar información para poner una clave criptográfica específica unitaria. El desempaquetador 316 identifica y separa paquetes de control, imágenes y audio individuales que arriban del módulo de reproducción 140, la CPU 312 y/o el administrador de la sala cinematográfica 128. Los paquetes de control pueden ser enviados al administrador de la sala cinematográfica 128, mientras que los paquetes de imágenes y audio son enviados a los sistemas de descifrado/descompresión de imágenes y audio 320 y 324, respectivamente. Las operaciones de lectura y escritura tienden a ocurrir en ráfaga. Por lo tanto, son utilizadas memorias intermedias grandes 314 para el flujo de datos uniforme del desempaquetador 316 directamente al equipo de proyección. El administrador de la sala cinematográfica 128 configura, administra la seguridad de, opera y verifica el subsistema de sala cinematográfica 104. Esto incluye las interconexiones externas, módulos de cifrado/descompresión de imágenes y audio 320 y 324, junto con el proyector 148 y el módulo de sonido 152. La información de control proviene del módulo de reproducción 140, la CPU 312, el sistema administrador de la sala cinematográfica 128, un puerto de control remoto, una entrad de control local, tal como un tablero de control en el exterior del alojamiento o armazón del módulo del auditorio 132. La CPU del decodificador 312 también puede administrar las claves electrónicas asignadas a cada módulo de auditorio 132. Las claves electrónicas criptográficas preseleccionadas asignadas al módulo del auditorio 132 son utilizadas en conjunto con la información de la clave criptográfica electrónica y que es incluida en los datos de imágenes y audio para descifrar la información de imágenes y audio antes del proceso de descompresión. De manera preferida, la CPU del decodificador 312 utiliza un microprocesador estándar que funciona incluido en los programas y sistemas de programación de cada módulo del auditorio 132, como un elemento de base funcional o de control básico. Además, el controlador del decodificador 312 está preferiblemente configurado para trabajar o comunicar cierta información en el administrador de la sala cinematográfica 128 para mantener una historia de presentaciones que ocurren en cada auditorio. La información con respecto a la historia de presentación está entonces disponible para transferirse al centro 102 utilizando el enlace de regreso, o a través de un medio transportable a tiempos preseleccionados . El descifrador/descompresor de imágenes 320 toma el flujo de datos de imágenes del desempaquetador 316, efectúa el descifrado, y remonta nuevamente la imagen original para presentarla en la pantalla. La salida de esta operación finalmente proporciona señales RGB analógicas estándar a un proyector de cinema digital 148. Típicamente, el descifrado y descompresión se efectúa en el tiempo real, permitiendo la reproducción en tiempo real del material de programación. El descifrador/descompresor de imágenes 320 descifra y descomprime el flujo de datos de imágenes para revertir la operación efectuada por el compresor de imágenes 184 y el cifrador de imágenes 188 del centro 102. Cada módulo de auditorio 132 puede procesar y presentar un programa diferente al de los otros módulos de auditorio 132 en el mismo subsistema de sala cinematográfica 104 o uno o más módulos de auditorio 132 pueden procesar y presentar el mismo programa simultáneamente. Opcionalmente, puede ser presentado el mismo programa en proyectores múltiples, estando los proyectores múltiples retrasados en el tiempo uno con relación al otro. El proceso de descifrado utiliza la información de la clave criptográfica electrónica específica del programa y específica unitaria proporcionada anteriormente en conjunto con las claves electrónicas incluidas en el flujo de datos para descifrar la información de imágenes (El proceso de descifrado ha sido previamente descrito con referencia a la FIGURA 4) . Cada subsistema de sala cinematográfica 104 está provisto con la información de la clave criptográfica necesaria para todos los programas autorizados a ser recibidos en un módulo de auditorio 132. Se utiliza un administrador de claves criptográficas de niveles múltiples para autorizar a sistemas de presentación específicos la presentación de programas específicos. Este administrador de claves de niveles múltiples típicamente utiliza labores de claves específicas los cuales son específicos para cada administrador de sala cinematográfica autorizada 128, el programa de imágenes y/o audio específico, y/o una secuencia de claves criptográficas que varían con el tiempo dentro del programa de imágenes y/o audio. Una clave electrónica "específica del auditorio", típicamente de 56 bits más, es programada en cada módulo de auditorio 132. Esta programación puede ser implementada utilizando varias técnicas para transferir y presentar la información clave a utilizar. Por ejemplo, el enlace de regreso discutido anteriormente puede ser utilizado a través de un enlace para transferir la información criptográfica del administrador de acceso condicional 124. De manera alternativa, puede ser utilizada la tecnología de tarjeta inteligente tal como la tarjeta inteligente 328, tarjeta de memoria instantánea preprogramada y otros dispositivos de almacenamiento portátiles conocidos. Por ejemplo, la tarjeta inteligente 328 puede ser diseñada de modo que este valor, una vez cargado en la tarjeta, no pueda ser leído de la memoria de la tarjeta inteligente. Son utilizadas medidas de seguridad físicas y electrónicas para evitar la manipulación indebida con esta información clave y para detectar intentos de manipulación indebida o que se comprometa la información. La clave es almacenada de tal manera que pueda ser borrada en el caso de detectar intentos de manipulación indebida. El circuito de la tarjeta inteligente incluye un microprocesador que incluye una implementación de programas y sistemas de programación de un algoritmo descifrado, típicamente el Estándar de Cifrado de Datos (DES) . La tarjeta inteligente puede alimentar los valores proporcionados a ésta, cifrar (o descifrar) esos valores utilizando el algoritmo DES en la tarjeta y la clave específica del auditorio almacenado y enviar los resultados. De manera alternativa, la tarjeta inteligente 328 puede ser utilizada simplemente para transferir información clave electrónica cifrada a circuitos en el subsistema de salas cinematográficas 104 que efectuaría el procesamiento de esta información clave para ser utilizada por el proceso de descifrado de imágenes de audio. Los flujos de datos de programas de imágenes son sometidos a descompresión de imágenes dinámicas utilizando un algoritmo ABSDCT inverso u otro proceso de descompresión de imágenes simétrico a la compresión de imágenes utilizada en el compresor/cifrador de la central 112. Si la compresión de imágenes se basa en el algoritmo ABSDCT el proceso de descompresión incluye la decodificación de longitud variable, ponderación de frecuencia inversa, transformación de cuadriárbol diferencial inversa, IDCT y desintercalación del combinador de bloques de DCT. Los elementos de procesamiento utilizados para la descompresión pueden ser implementados en equipo especializado dedicado configurado para esta composición, tal como un ASIC o uno o más montajes de tarjetas de circuitos. De manera alternativa, los elementos de procesamiento de descompresión pueden ser implementados como elementos estándar o equipos de componentes físicos generalizados incluyendo una variedad de procesadores de señales digitales o dispositivos electrónicos programables o computadoras que operen bajo el control de programas y ¦ _ sistemas de programación de función especiales o programación de funciones fijas. Pueden ser implementados ASIC múltiples para procesar la información de imágenes en paralelo para soportar altas velocidades de datos de imágenes . Los datos de imágenes descomprimidos se desplazan a través de la conversión digital a analógica, y las señales analógicas son enviadas al proyector 148. De manera alternativa, puede ser utilizada una interfaz o interconexión digital para transportar los datos de imágenes digitales comprimidas al proyector 148 viendo la necesidad del proceso digital a analógico.
El descifrado/descompresor de audio 324 toma el flujo de datos de audio del desempaquetador 316, efectúa el descifrado, y monta nuevamente el audio original para presentarlo en los altavoces del sistema de sonido de audio de la sala cinematográfica 152. La salida de esta operación proporciona señales de audio de nivel lineal estándar al sistema de sonido 152. De manera similar al descifrado/descompresor de imágenes 320, el descifrador/descompresor de audio 324 revierte la operación efectuada por el compresor de audio 192 y el cifrador de audio 196 del centro 102. Utilizando las claves de la tarjeta electrónica criptográfica 328 en conjunto con las claves electrónicas incluidas en el flujo de datos, el descifrador 324 descifra la información de audio. Los datos de audio de cifrado son entonces descomprimidos . La descompresión de audio se efectúa con un algoritmo simétrico al utilizar la central 102 para la compresión de audio. Múltiples canales de audio, si están presentes, son descomprimidos. El número de canales de audio depende del diseño del sistema de sonido multifónico del auditorio particular, o sistema de presentación. Pueden ser transmitidos canales de audio adicionales desde la central 102 para mejorar la programación de audio para propósitos tales como pistas de audio de lenguajes múltiples y pistas auxiliares de audio para audiencias con problemas visuales. El sistema también puede proporcionar pistas de datos adicionales sincronizados con los programas de imágenes para propósitos tales como pistas de efectos especiales de medios múltiples, subtitulación y pistas auxiliares visuales especiales para audiencias con problemas de oído . Como se discutió al principio, las pistas de audio y datos pueden ser sincronizadas temporalmente con los sistemas de imágenes que pueden estar presentes de manera asincrónica sin sincronización temporal directa. Los programas de imagen pueden consistir de cuadros únicos (es decir, imágenes estáticas) , una secuencia de imágenes estáticas de cuadro único, o secuencias de imágenes en movimiento de corta o larga duración. Si es necesario, los canales de audio son proporcionados a un elemento de retraso de audio, el cual inserta un retraso cuando sea necesario sincronizar el audio con los cuadros de imágenes apropiados . Cada canal pasa entonces a través de una conversión de digital a analógica para proporcionar lo que se conoce como salida de "nivel lineal" al sistema de sonido 152. Es decir, que se genera el nivel analógico o señales de formato apropiadas a partir de los datos digitales para controlar el sistema de sonido apropiado. Las salidas de audio de nivel lineal típicamente utilizan conectores XLR o AES/EBU encontrados en la mayoría de los sistemas de sonido de las salas cinematográficas. El proyector 148 presenta la representación electrónica de un programa en una pantalla. El proyector de alta calidad se basa en tecnología avanzada, tal como los métodos de válvula de luz de cristal líquido (LCLV) para procesar información óptica o de imágenes. El proyector 148 recibe una señal de imagen del descifrador/descompresor de imágenes 320, típicamente en el formato de señales de video Roj o-Verde-Azul (RGB) estándar. La transferencia de información para el control y verificación del proyector 148 es proporcionado típicamente sobre una interconexión en serie digital desde el controlador 312. Refiriéndose nuevamente a la FIGURA 11, el armazón del decodificador 144 incluye una interconexión de canal de fibra 288, el desempaquetador 316, el controlador del decodificador o CPU 312, el descifrador/descompresor de imágenes 320, el descifrador/descompresor de audio 324, y la tarjeta inteligente criptográfica 328. El armazón del decodificador 144 es un armazón autónomo, seguro, que también aloja la interconexión de la tarjeta inteligente de cifrado 328, el suministro regular y/o regulación de energía interna, ventiladores de enfriamiento (cuando sea necesario), panel de control local, e interconexiones externas. El tablero de control local puede utilizar cualquiera de varios dispositivos de entrada conocidos tales como un tablero plano de conmutación de membrana con indicadores LED incluidos. El tablero de control local típicamente utiliza o forma parte de una puerta de acceso articulada para permitir la entrada al interior del armazón para propósitos de servicio o mantenimiento. Esta puerta tiene una cerradura segura para evitar la entrada no autorizada, robo, o manipulación indebida del sistema. Durante la instalación, la tarjeta inteligente 328 que contiene la información clave de cifrado (la clave específica del auditorio) es instalada dentro del armazón del decodificador 144, asegurada detrás del tablero frontal cerrado. La ranura para la tarjeta inteligente criptográfica es accesible únicamente dentro del tablero frontal asegurado. La salida de la señal RGB del decifrador/descompresor de imágenes 320 al proyector 148 está conectada de manera segura dentro del armazón del decodificador 144 de tal manera que no se puede tener acceso a las señales de RGB mientras el armazón del codificador 144 está montado en el alojamiento del proyector. Pueden ser utilizados cierres de seguridad para evitar la operación del decodificador 144 cuando éste no esté correctamente instalado en el proyector 148. El sistema de sonido 152 presenta la porción de audio de un programa en los altavoces de la sala cinematográfica. En una modalidad preferida, el sistema de sonido 152 recibe a través de canales se señales de audio en formato estándar, ya sea en formato digital o analógico, del descifrador/descompresor de audio 224. En otra modalidad, el módulo de reproducción 140 y el decodificador 144 están integrado en una sola unidad de producción/decodificador 332. La combinación del módulo do combinación 140 y el módulo decodificador 148 da como resultado ahorros en los costos y tiempo de acceso dado que únicamente es necesario una sola CPU (292 ó 312) para servir a las funciones tanto del módulo de reproducción 140 como del decodificador 144. La combinación de módulos de reproducción 140 y el decodificador 144 tampoco requiere el uso de una interconexión o interfaz de canal de fibra 288.
Si se desean múltiples lugares de observación, la información en cualquier dispositivo de almacenamiento 136 está configurada para transmitir la información comprimida de un solo programa de imágenes a diferentes auditorios con desviaciones o retrasos de tiempo programables preseleccionados relativos entre sí. Esas desviaciones programables preseleccionadas se hacen sustancialmente igual a cero o muy pequeñas cuando el programa de una sola imagen va a ser presentado a auditorios múltiples seleccionado de manera sustancialmente simultanea. En otro momento, esas desviaciones pueden fijarse en cualquier lugar de unos cuantos minutos a varias horas, dependiendo de la configuración y capacidad de almacenamiento, para proporcionar un programa de presentación muy flexible. Esto permite a un complejo de salas cinematográficas resolver mejor las demandas de mercado para la presentación de eventos tal como películas presentadas por primera vez. La Figura 13 ilustra otra modalidad de la invención. La interfaz de usuario 344 permite el control directo sobre el decodificador 144, junto con el proyector y el sistema de audio 152. El JBOD (sólo un grupo de controladores) 348 comprende medios de almacenamiento magnéticos, tal como un banco de unidades de disco duro, que almacena la información codificada cifrada o comprimida para periodos de reproducción programados en auditorios designados. El JBOD 348 está diseñado para ser escalado para soportar derecho manera eficiente los requerimientos de almacenamiento de cada sala cinematográfica. Además, cada JBOD 348 incluye redundancia integrada para evitar la pérdida de información de programación almacenada en el caso de la falla de una unidad de almacenamiento. Cada JBOD 348 puede, por ejemplo, ser un sistema montado en un soporte que sea expansible para acomodar los diferentes requerimientos de almacenamiento de cada sistema de sala cinematográfica. El uso del JBOD 348 permite al administrador de la sala cinematográfica 128 enviar dinámicamente exhibiciones de programas a diferentes pantallas en un complejo de salas cinematográficas, y programar programación preestablecida. Esto se logra en una forma altamente flexible sin necesidades de cambio o demandas de mercado. En una modalidad preferida, cada JBOD 384 esta diseñado con una capacidad de almacenamiento igual a la necesaria para almacenar programas para su localización del auditorio. De este modo, puede exhibirse más de una presentación en la misma pantalla el mismo día (doble exhibición) . Además, se proporciona un almacén adecuado de modo que los programas futuros puedan ser almacenados antes de que la fecha de autorización para su exhibición almacenando aún a la vez los programas "autorizados a exhibirse" actualmente. Esta cantidad de capacidad de almacenamiento disponible permite que los programas a ser autorizados para exhibición futura sean transmitidos con retrasos de horas o semanas antes de la autorización de reproducción y ejecución de tales programas sin aceptar la capacidad de reproducción y ejecución de los programas actualmente autorizados. Se ha estimado que en términos de la capacidad de almacenamiento de datos digitales, son utilizados del orden de aproximadamente 120 GigaBytes de capacidad de almacenamiento para auditorio en este tipo de arreglo. Esta capacidad asume el uso de la tecnología de compresión e imágenes actual, la cual puede cambiar para permitir reducidos en el futuro cercano. El espacio de almacenamiento en disco es asignado dinámicamente a cada programa cargado en el JBOD 384. Este concepto trabaja para salas cinematográficas grandes con pantallas múltiples debido a que los programas cortos y largos en promedio tiene una longitud nominal de típicamente alrededor de dos horas. Como una guía para salas cinematográficas de una sola pantalla, la capacidad de almacenamiento deberá ser suficiente para almacenar los programas más largos . Le JBOD 384 también está configurado o es configurable para operar en un modo de "montaje" donde la información recibida es montada a través de la red y almacenada temporalmente en una memoria intermedia RAM 349. Es decir, que los datos recibidos que van a ser almacenados son dirigidos en parte a diferentes de las unidades durante el almacenamiento. Parte de los datos de entrada son transferidos a una unidad mientras que una porción posterior es transferida a la siguiente unidad y así sucesivamente. Después de un tiempo de latencia suficiente para permitir a una unidad escribir datos, una unidad dada puede nuevamente ser programada para recibir datos de entrada. Por lo tanto, los datos recibidos son segregados en componentes o segmentos más pequeños, cada un o de los cuales es almacenado a la velocidad máxima (o alta) permitida por cada a unidad en unidades separadas, tomando ventaja del almacenamiento intermedio de entrada y el almacén de memoria disponible en el canal de entrada de la unidad. Esto permite que los dispositivos de velocidad de transferencia magnética esencialmente jalen datos en paralelo, y por lo tanto, logren una velocidad de transferencia muy alta. Este tipo de almacenamiento también proporciona redundancia de protección contra errores . El almacenamiento de datos en unidades, u otros dispositivos de almacenamiento, utiliza la información de variedad que permite que el programa sea reconstruido tras su recuperación. Es decir, que se proporcionan medios para lograr porciones de programa juntas nuevamente después de la recuperación o presentación. En una modalidad preferida, cada JBOD 348 se basa en un Arreglo Redundante de un diseño de Dispositivos Baratos (RAID) con capacidad de recuperación de todo un archivo de datos si una unidad de discos en el arreglo falla. El JBOD 348 proporciona indicadores de estado y emergencia para ayudar a resolver el problema de aislamiento de fallas. El estado remoto, de control y diagnóstico puede estar disponible con este tipo de diseño. El administrador de la sala cinematográfica 128 es ilustrado en la Figura 12. El administrador de la sala cinematográfica 128 proporciona control y verificación de operación de toda la presentación del subsistema de la sala cinematográfica 104 de uno o más módulos de auditorio 132 dentro de un complejo de salas cinematográficas. El administrador de la sala cinematográfica 128 también puede utilizar medios de control de programa o un mecanismo para crear conjuntos de programas a partir de uno o más programas de imágenes y audio individuales, los cuales están programados para presentarse en un sistema de auditorio durante un intervalo autorizado. El administrador de la sala cinematográfica 128 comprende un procesador administrador de sala cinematográfica 336 y puede contener adicionalmente al menos un módem 340, u otro dispositivo que se interconecte con un enlace de regreso, para enviar mensajes de regreso a la central 102. El administrador de la sala cinematográfica 128 puede incluir un elemento de presentación visual tal como un monitor y un dispositivo de conexión de usuario tal como un teclado, el cual puede residir en la oficina del administrador y un complejo de sala cinematográfica, taquilla de bolero, o cualquier otro lugar adecuado que sea conveniente para la operación de la sala cinematográfica. El procesador administrador de la sala cinematográfica 336 es generalmente una computadora grado comercial o de negocios estándar. Refiriéndose a la FIGURA 12 con referencia a la FIGURA 2, el procesador administrador de la sala cinematográfica 336 se comunica con el administrador de la red 120 y el administrador de acceso condicional 124. En una modalidad preferida, el módem 340 es utilizado para comunicarse con la central 102. El módem 340 es generalmente un módem de línea telefónica estándar que reside en o está conectado al procesador, y se conecta a la línea telefónica de dos alambres estándar para comunicarse nuevamente a la central 102. En modalidades alternativas, las comunicaciones entre el procesador del administrador de la sala cinematográfica 336 y la central 102 pueden ser enviadas utilizando otros métodos de comunicación de velocidad de datos baja tales como la Internet, o interconexión de datos privada o pública, sistemas de comunicación inalámbricos, o de satélite. Para esas alternativas, el módem 340 es configurado para proporcionar la estructura de interconexión apropiada. Refiriéndose nuevamente a la Figura 2, el administrador de la sala cinematográfica 128 permite que cada módulo de auditorio 132 se comunique con cada dispositivo de almacenamiento 136. Una interfaz o interconexión del módulo del administrador de la sala cinematográfica puede incluir una memoria intermedia de modo que puedan ser transferidas ráfagas de información a altas velocidades de datos del dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136 utilizando la interfaz o interconexión del administrador de la sala cinematográfica 126 y procesada a velocidades más lentas por otros elementos del módem del auditorio 132. La información comunicada entre el administrador de la sala cinematográfica 128 y el administrador de la red 120 y/o el administrador de acceso condicional 124 incluye peticiones de retransmisión en porciones de la información recibida por el subsistema de la sala cinematográfica 104 que exhibe errores de bits incorregibles, información de verificación y control, reportes de operación y alarmas e información clave criptográfica. Los mensajes comunicados pueden ser protegidos criptográficamente para proporcionar una seguridad del tipo para evitar escucha indiscreta y/o verificación y autentificación . El administrador de la sala cinematográfica 128 puede ser configurado para proporcionar una operación completamente automática del sistema de presentación, incluyendo el control de seguridad de reproducción/presentación, y funciones de administración de la red. El administrador de la sala cinematográfica 128 también puede proporcionar el control de funciones periféricas de las salas cinematográficas tales como reservaciones de ventas de boletos, operación de concesiones y control ambiental. De manera alternativa, puede ser utilizada la intervención manual para suplementar el control de alguna de las operaciones de las salas cinematográficas. El administrador de la sala cinematográfica 128 también puede interconectarse con ciertos sistemas de automatización de control existentes en el complejo de salas cinematográficas para el control o ajuste de esas funciones. El sistema a ser utilizado dependerá de la tecnología disponible y las necesidades de la sala cinematográfica particular, como sería sabido. A través de cualquier control del administrador de la sala cinematográfica 128 o el administrador de la red 120, la invención generalmente soporta la reproducción y ejecución simultánea de la programación registrada en múltiples proyectores de visualización . Además, bajo el control del administrador de la sala cinematográfica 128 o el administrador de la red 120, con frecuencia puede efectuarse la autorización de un programa para ser reproducido múltiples veces aún cuando el subsistema de la sala cinematográfica 104 únicamente necesite recibir la programación una vez. La administración de seguridad puede controlar el periodo de tiempo y/o el número de reproducciones que son permitidas por cada programa . A través del control automatizado del administrador de la sala cinematográfica 128 por módulo de administración de la red 112, se proporcionan medios para almacenar y presentar programas automáticamente. Además, existe la capacidad de controlar ciertas operaciones preseleccionadas de la red desde un lugar remoto desde la instalación central utilizando un elemento de control. Por ejemplo, una televisión o estudio cinematográfico podría automatizar y controlar la distribución de películas u otras presentaciones desde un lugar central, tal como la oficina de un estudio, y hacer cambios casi inmediatos a presentaciones para considerar los cambios rápidos en la demanda del mercado, o la reacción de presentaciones, o por otras razones no comprendidas en la técnica. Refiriéndose nuevamente a la Figura 2, el subsistema de la sala cinematográfica 104 puede ser conectado con el módulo de auditorio 132 utilizando al red de interconexión de la sala cinematográfica 126. La red de interconexión de la sala cinematográfica 126 comprende una red de área local (eléctrica u óptica) la cual proporciona el envío local de programación en el subsistema de la sala cinematográfica 104. Los programas son almacenados en cada dispositivo de almacenamiento 136 y son enviados a través de la red de interconexión de la sala cinematográfica 126 a uno o más de los sistemas de auditorio 132 del subsistema de la sala cinematográficas 104. La red de interconexión de la sala cinematográfica 126 puede ser implementada utilizando cualquiera de un número de arquitecturas de red de aire local estándar que exhiben velocidades de transferencia de datos adecuadas, conectividad y conflabilidad tales como redes de circuito arbitrado, conmutadas u orientadas de manera central. Refiriéndose aun a la Figura 2, cada dispositivo de almacenamiento 136 proporciona el almacenamiento local de material de proporción que esta autorizado para ser reproducido y ejecutado. En una modalidad, el sistema de almacenamiento esta centralizado en cada sistema de salsa cinematográfica. El dispositivo de almacenamiento de sala cinematográfica 136 permite que el subsistema de la sala cinematográfica 104 cree eventos de presentación en uno o más auditorios y puede ser compartido entre varios auditorios a la vez. Dependiendo de la capacidad, el dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica 136 puede almacenar varios programas a la vez. El dispositivo de almacenamiento de la sal cinematográfica 136 puede ser conectado utilizando una red de área local de tal manera que cualquier programa pueda ser reproducido y presentado en cualquier sistema de presentación autorizado (es decir, proyector) . También, el mismo programa puede ser reproducido simultáneamente en dos o más sistemas de presentación . En consecuencia, se proporciona un aparato y un método para decodificación, codificación, cifrado y almacenamiento de información de imágenes y/o audio. El aparato del método permite la programación flexible de películas principales y avisos comerciales, la integración se señales de audio e imágenes, y la fácil implementación de medidas de seguridad, entre otras características y ventajas. La descripción anterior de las modalidades preferidas se proporciona para permitir a cualquier experto en la técnica hacer o utilizar la presente invención. Las diferentes modificaciones a esas modalidades serán fácilmente evidentes a aquellos expertos en la técnica, y los principios genéricos definidos aquí pueden ser aplicados a otras modalidades sin el uso de la facultad inventiva. De este modo, no se pretende que la presente invención sea limitada a las modalidades mostradas aquí, sino de acuerdo al más amplio alcance consistente con los principios y características novedosas descritas aquí . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante paras llevar a la practica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones . 1. Un aparato para codificar y almacenar señales que representan al menos información de imágenes en un medio de almacenamiento, el aparato se caracteriza porque comprende : un generador de origen configurado para convertir las señales en información de imágenes digitalizadas ; un compresor configurado para recibir la información de imágenes digitalizada del generador de origen y para comprimir la información de imágenes digitalizadas ; un cifrador configurado para recibir la información de imágenes digitalizadas del compresor y para cifrar la información de imágenes digitalizadas comprimida; y un dispositivo de almacenamiento configurado para recibir la información de imágenes digitalizadas comprimida, cifrada, del compresor y almacenar la información de imágenes digitalizadas comprimida, cifrada en el medio de almacenamiento. 2. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el aparato codifica y almacena además señales que representan información de audio, y donde el generador de origen esta configurado para convertir la información de audio en información de audio digitalizada, donde el compresor esta configurado para recibir la información de audio digitalizada del generador de origen y comprimir la información de audio digitalizada; donde el cifrador esta configurado para recibirla información de audio digitalizada comprimida del compresor y cifrar la información de audio digitalizada comprimida; y donde el dispositivo de almacenamiento esta configurado para recibir la información de audio digitalizada, comprimida, cifrada del compresor, y almacenar la información de audio digitalizada, comprimida, cifrada en el medio de almacenamiento. 3. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la información de imágenes y audio comprimida son cada una almacenadas en una forma no contigua independiente entre si. 4. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el compresor utiliza una técnica de compresión de transformación cosinusoidal discreta de tamaño de bloque adaptable. 5. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el compresor esta configurado para comprimir información de audio digitalizada a una velocidad variable. 6. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la información de imágenes digitalizadas comprimida, cifrada, forma al menos un programa de imágenes, donde la información de audio digitalizada, comprimida, cifrada, forma al amenos un programa de audio, y porque comprende además un identificador, donde el compresor esta configurado para ligar el identificador a uno o más programas de audio con al menos un programa de imágenes . 7. El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque el generador de origen incluye además un empaquetador de programas, donde el empaquetador de programas esta configurado para organizar la información de imágenes o la información de audio en grupos identificables para su almacenamiento en el medio de almacenamiento. 8. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el generador de origen comprende además un dispositivo de telecine. 9. El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el generador de origen comprende además una estación de trabajo basada en una computadora . 10. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el cifrador comprende además una clave criptográfica, siendo la clave criptográfica almacenada en un medio de almacenamiento de claves, y siendo la clave criptográfica necesaria para el descifrado de la información de imágenes y audio. 11. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el medio de almacenamiento de claves es una tarjeta inteligente. 12. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque el medio de almacenamiento de claves es un disco magnético. 13. El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque la clave criptográfica es transmitida. 1 . El aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque comprende además medio para indicar un intervalo de tiempo en el cual la información de la clave criptográfica es válida y para asegurar que la información de la clave criptográfica sea utilizada únicamente durante ese intervalo. 15. El aparato de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la clave criptográfica esta configurada para ser sobre escrita desde el medio de almacenamiento de claves después de que expira el intervalo de tiempo. 16. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el cifrado comprende además al menos una marca de agua, donde la marca de agua es perceptualmente imperceptible durante la presentación de las imágenes descomprimida o la información de audio a una velocidad de transferencia normal predefinida, predetectable cuando la información de imágenes o audio es presentada a una velocidad sustancialmente diferente a la velocidad normal. 17. El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque la marca de agua identifica el tiempo de presentación y la información de ubicación asociada con la información de imagen o audio. 18. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además un administrador de red, donde el administrador de red está configurado para enviar información de control a y recibir información de estado del generador de origen, el compresor, el cifrador y el dispositivo de almacenamiento . 19. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el aparato está configurado para establecer un enlace, donde el enlace está configurado para enviar y recibir informació externa del aparato. 20. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la información comprende información de control y estado. 21. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque la información comprende actualizaciones de información de imágenes y audio . 22. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el enlace comprende un enlace de datos telefónico dedicado. 23. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el enlace comprende un enlace de datos telefónicos de marcación manual . 24. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el enlace comprende un enlace de datos del tipo de paquete. 25. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el enlace comprende un enlace basado en la Internet . 26. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el enlace comprende un enlace de datos inalámbricos . 27. El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque el enlace comprende un enlace de datos basado en satélite. 28. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende al menos un medio de almacenamiento óptico. 29. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende medio de almacenamiento óptico múltiples, y donde la información de imágenes y audio son almacenadas de manera secuencial en medio de almacenamiento óptico múltiples. 30. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque la información de audio es almacenada en un medio de almacenamiento óptico separado diferente al de la información de imágenes. 31. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque comprende además señales codificadas que representan la información promocional, y donde las señales codificadas que representan la información promocional son almacenadas en un medio de almacenamiento óptico separado diferente al de la información de imágenes y al de la información de audio . 32. El aparato de conformidad con la reivindicación 28, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende al menos un disco DVD. 33. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende al menos un medio de almacenamiento magnético. 34. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el medio de almacenamiento es un medio de almacenamiento múltiple, y donde la información de imágenes y audio son almacenadas de manera no secuencial en medios de almacenamiento magnéticos múltiples. 35. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque la información de audio está almacenada en un medio de almacenamiento magnético diferente al de la formación de imagen. 36. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque comprende además señales codificadas que representan información promocional, y donde las señales codificadas que representan información promocional son almacenadas en un medio de almacenamiento magnético separado diferente al de la información de imágenes y la información de audio. 37. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende al menos una unidad de disco duro removible. 38. El aparato de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende al menos un módulo JBOD, donde el módulo JBOD comprende al menos un componente de almacenamiento. 39. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de almacenamiento comprende medios para utilizar información de identificación para enlazar diferentes porciones preseleccionadas de la información de imágenes o audio diferentes de los medios de almacenamiento durante el almacenamiento . 40. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el dispositivo de almacenamiento de la sala cinematográfica comprende además medios para proporcionar información de montaje paralela de modo que pueda tenerse acceso a la información de imágenes y audio almacenada a la velocidad de transferencia de datos deseada y proporcionar redundancia de protección de errores. 41. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además al menos una interconexión de red de área local, donde al menos el generador de origen, el compresor, el cifrador y el dispositivo de almacenamiento están interconectados por al menos una interconexión de red de área local . 42. El aparato de conformidad con la reivindicación 41, caracterizado porque la interconexión o interfaz de red comprende una red de eternet . 43. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la información de imágenes es proporcionada en forma de programas de imágenes, donde los programas de imágenes están en forma de un solo cuadro estático o una serie de cuadros que administra imágenes en movimiento de diferente longitud. 44. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además medios para lograr el almacenamiento de la información de imágenes y audio. 45. El aparato de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque el generador de origen comprende además una pista auxiliar, donde la pista auxiliar está configurada para indicar una porción específica de un programa donde la información puede ser ligada . 46. Un aparato para codificar y almacenar señales que representan información de audio en al menos un medio de almacenamiento, el aparato se caracteriza porque comprende : un generador de origen configurado para convertir las señales en información de imágenes digitalizadas e información de audio digitalizada un compresor configurado para recibir la información de imágenes digitalizada y la información de audio digitalizada del generador de origen y para comprimir la información de imágenes digitalizada y la información de audio digitalizada, el compresor utiliza una técnica de compresión y transformación cosinusoidal discreta de tamaño de bloque adaptable; un cifrador configurado para recibir la información de imágenes digitalizada comprimida y la información de audio digitalizada comprimida del compresor y para cifrar la información de imágenes digitalizadas comprimida y la información de audio digitalizada comprimida; y un dispositivo de almacenamiento configurado para recibir la información de imágenes digitalizada comprimida, cifrada y la información de audio digitalizada, comprimida cifrada, del compresor y almacenar la información de imágenes digitalizada comprimida, cifrada como un programa de imágenes en el medio de almacenamiento y almacenar la información de audio digitalizada, comprimida, cifrada, como un programa de audio en otro medio de almacenamiento. 47. El aparato de conformidad con la reivindicación 46, caracterizado porque el medio de almacenamiento es al menos un módulo de JBOD, cada módulo de JBOD tiene al menos un componente de almacenamiento, y donde la información de imágenes y audio es almacenada de manera no secuencial en los componentes de almacenamiento de cada módulo JBOD. 48. El aparato de conformidad con. la reivindicación 46, caracterizado porque comprende además señales codificadas que representan información promocional, y donde las señales codificadas que representan información promocional están almacenadas en un componente de almacenamiento separado diferente al de la información de imágenes y la información de audio. 49. Un aparato para codificar y almacenar señales que representan al menos información de imágenes en un medio de almacenamiento, el aparato se caracteriza porque comprende : un generador de origen configurado para convertir las señales en información de imágenes digitalizadas ; un compresor configurado para recibir información de imágenes digitalizadas del generador de origen y para comprimir la información de imágenes digitalizada, donde el compresor utiliza una técnica de compresión y transformación cosinusoidal discreta de tamaño de bloque adaptable; un cifrador configurado para recibir la información de imágenes digitalizada comprimida del compresor y para cifrar la información de imágenes digitalizada comprimida; y un dispositivo de almacenamiento configurado para recibir la información de imágenes digitalizadas comprimidas del compresor y almacenar la información de imágenes digitalizadas comprimidas sobre el medio de almacenamiento. 50. Un método para codificar y almacenar señales que representan al menos información de imágenes sobre un medio de almacenamiento, el método se caracteriza porque comprende los pasos de: convertir las señales en información de imágenes digitalizadas; comprimir la información de imágenes digitalizada; cifrar la información de imágenes digitalizada, comprimida; y almacenar la información de imágenes digitalizada comprimida, cifrada en el medio de almacenamiento . 51. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque las señales representan información de imágenes e información de audio, y porque comprenden además los pasos de: convertir las señales en información de audio digitalizada; comprimir la información de audio digitalizada; cifrar la información de audio digitalizada comprimida; y almacenar información de imágenes digitalizada, comprimida, cifrada en el medio de almacenamiento. 52. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la información de imágenes y audio comprimida son almacenadas cada una de manera no contigua independientemente entre sí. 53. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el paso de compresión utiliza una técnica de compresión de transformación cosinusoidal discreta de señal de bloque adaptable . 54. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el paso de comprimir la información de audio digitalizada ocurre a una velocidad variable. 55. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de: agrupar la información de imágenes digitalizada, comprimida, cifrada en al menos un programa de imágenes ; agrupar la información de audio digitalizada, comprimida, cifrada en forma de al menos un programa de audio; y enlazar uno o más programas de audio con al menos un programa de imágenes 56. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el paso de conversión utiliza un dispositivo de telecine. 57. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque el paso de conversión utiliza una estación de trabajo basada en computadora . 58. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de generar una clave criptográfica, donde la clave criptográfica es almacenada en un medio de almacenamiento de claves, y la clave criptográfica es necesaria para descifrar información de imágenes y audio. 59. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque el medio de almacenamiento de claves es una tarjeta inteligente. 60. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque el medio de almacenamiento de claves es un disco magnético. 61. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque la clave criptográfica es transmitida. 62. El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque comprende además el paso de indicar un intervalo de tiempo en el cual la información de la clave criptográfica es válida y para asegurar que la información de la clave criptográfica sea utilizada únicamente durante ese intervalo. 63. El método de conformidad con la reivindicación 62, caracterizado porque comprende además el paso de sobreescribir la clave criptográfica del medio de almacenamiento de claves después de que expira el intervalo de tiempo. 64. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de generar una marca de agua, donde la marca de agua es perceptualmente imperceptible durante la presentación de la información de imágenes y audio descomprimida a una velocidad de transferencia normal predefinida, pero detectable cuando la información de imágenes o audio es presentada a una velocidad sustancialmente diferente de la velocidad normal . 65. El método de conformidad con la reivindicación 64, caracterizado porque la marca de agua identifica información de tiempo y ubicación asociadas con la información de imágenes o audio. 66. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque comprende además el paso de proporcionar un administrador de red, donde el administrador de red envía y recibe información de control relacionada con los pasos de generación, compresión, cifrado y almacenamiento. 67. El método de conformidad con la reivindicación 50, caracterizado porque comprende además el paso de establecer un enlace para enviar y recibir información . 68. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque la información comprende información de estado y control. 69. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque la información comprende actualizaciones de las señales de imágenes codificadas y programas de audio. 70. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el enlace es un enlace de datos telefónico dedicado. 71. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el enlace es un enlace de datos telefónicos de marcación manual. 72. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el enlace es un enlace de datos de tipo de paquete. 73. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el enlace es un enlace basado en la internet . 74. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el enlace es un enlace de datos inalámbrico. 75. El método de conformidad con la reivindicación 67, caracterizado porque el enlace es un enlace de datos basado en satélite. 76. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el medio de almacenamiento comprende al menos un medio de almacenamiento óptico. 77. El método de conformidad con la reivindicación 76, caracterizado porque el medio de almacenamiento es de un medio de almacenamiento óptico múltiple, y donde la información de imágenes y audio son almacenados de manera no secuencial en medio de almacenamiento óptico múltiple. 78. El método de conformidad con la reivindicación 76, caracterizado porque la información de audio es almacenada en un medio de almacenamiento óptico separado diferente al de la información de imágenes. 79. El método de conformidad con la reivindicación 76, caracterizado porque comprende además el paso de almacenar información promocional, donde la información promocional es almacenada en un medio de almacenamiento óptico separado diferente al de la información de imágenes o la información de audio. 80. El método de conformidad con la reivindicación 76, caracterizado porque el medio de almacenamiento es al menos un disco DVD. 81. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque el medio de almacenamiento es al menos un medio de almacenamiento magnético . 82. El método de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque el medio de almacenamiento es medio de almacenamiento magnético múltiple, y donde la información de imágenes y audio son almacenadas de manera no secuencial en medios de almacenamiento magnéticos múltiples. 83. El método de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque la información de audio es almacenada en un medio de almacenamiento magnético separado diferente al de la información de imágenes . 84. El método de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque comprende además el paso de almacenar información promocional, donde la información promocional es almacenada en un medio de almacenamiento magnético separado diferente al de la información de imágenes y la información de audio. 85. El método de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque el medio de almacenamiento es al menos una unidad de disco movible. 86. El método de conformidad con la reivindicación 81, caracterizado porque el medio de almacenamiento es al menos un modulo JBOD, donde el modulo JBOD comprende al menos un componente de almacenamiento . 87. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de utilizar información identificación para envasar las diferentes porciones preseleccionadas de información de imágenes o audio a diferentes de al menos un medio de almacenamiento durante el paso de almacenamiento . 88. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de proporcionar información de voltaje paralela, de modo que puedan tenerse acceso a la información de imágenes y audio almacenada a la velocidad de transferencia de datos deseada y proporcionar redundancia de protección contra errores. 89. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque controla además el paso de proporcionar al menos una interconexión de red de área local. 90. El método de conformidad con la reivindicación 89, caracterizado porque la interconexión de red es una red de eternet . 91. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque la información de imágenes es proporcionada en forma de programas de imágenes, donde los programas de imágenes están en forma de un cuadro estático uno o una serie de cuadros que muestran imágenes en movimiento de varias longitudes. 92. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de lograr el almacenamiento de información de imágenes y audio. 93. El método de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque comprende además el paso de seguir una porción específica de un programa donde puede ser ligada información.
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