專(zhuān)利名稱(chēng)：基于預(yù)付款程序以及傳輸信號(hào)渠道帶寬優(yōu)化的數(shù)字電視信號(hào)條件接收系統(tǒng)的制作方法

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明是一個(gè)具有創(chuàng)新意義的程序，通過(guò)它可以建立一個(gè)數(shù)字電視付費(fèi)系統(tǒng)，而不需要在操作端或是信號(hào)傳輸端進(jìn)行訂戶(hù)操作的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在這種模式下，用戶(hù)不向操作者預(yù)訂，而是可以自由地通過(guò)在因特網(wǎng)上或是移動(dòng)電話訊息服務(wù)器上的銷(xiāo)售點(diǎn)以電子支付的方式獲得點(diǎn)數(shù)來(lái)進(jìn)行信號(hào)的接收。
該系統(tǒng)的另一個(gè)新穎之處在于任何用戶(hù)都不需要通過(guò)傳輸渠道以持續(xù)、單獨(dú)的方式發(fā)送驗(yàn)證信息和生效信息，這是因?yàn)樵撚嵪⑹峭ㄟ^(guò)一個(gè)安全的傳輸系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)?，從?gòu)買(mǎi)點(diǎn)數(shù)的那一刻起，在用戶(hù)平臺(tái)就已經(jīng)記憶了信號(hào)接收權(quán)以及所獲得的時(shí)間段的相關(guān)信息。在用戶(hù)數(shù)量增加的情況下，帶寬的節(jié)約非常重要。
該發(fā)明的背景目前絕大多數(shù)的數(shù)字電視信號(hào)條件接收系統(tǒng)(CAS)是基于預(yù)訂用戶(hù)操作的私人系統(tǒng)，在這種情況下，用戶(hù)平臺(tái)是被個(gè)人化了的，接收信號(hào)的購(gòu)買(mǎi)是通過(guò)被命名為EMM(授權(quán)管理信息)的信息來(lái)進(jìn)行授權(quán)和生效的，該信息是由同一個(gè)傳輸渠道來(lái)進(jìn)行發(fā)送的。這些訊息以連續(xù)和單獨(dú)的方式發(fā)送給每個(gè)訂戶(hù)，這就意味著需設(shè)立一個(gè)用戶(hù)的操作機(jī)制以及涉及到相當(dāng)復(fù)雜的認(rèn)證。其他也需要發(fā)送的信息被命名為ECM(授權(quán)控制信息)，這些信息傳送CW(控制字)加密的密鑰，用這些密鑰可以解密信號(hào)。這些密鑰將可以或者不被用戶(hù)平臺(tái)所解密，這取決于授權(quán)管理信息EMM所給予的權(quán)限。
該發(fā)明的描述系統(tǒng)的組成部分包括-一個(gè)數(shù)字電視發(fā)送端，可以通過(guò)控制字密鑰對(duì)信號(hào)進(jìn)行加密并加入ECM服務(wù)信息，在這里將只被傳輸一部分控制字密鑰(命名為HCW)在下一節(jié)將就此進(jìn)行說(shuō)明。
-用于信號(hào)接收的發(fā)送端的密鑰生成系統(tǒng)。該系統(tǒng)將可以生成所需的所有控制字密鑰以便在一個(gè)確定的時(shí)間段T內(nèi)對(duì)付費(fèi)信號(hào)進(jìn)行加密(一般為一個(gè)月)。所有的控制字密鑰將被分為兩類(lèi)子密鑰區(qū)段HCW和LCW。HCW將由一個(gè)被我們命名為S種子的密鑰，一個(gè)隨機(jī)區(qū)段R以及一個(gè)始終與唯一一個(gè)子密鑰LCW相聯(lián)系的指示器P共同組成。LCW和指示器P具有在整個(gè)信號(hào)內(nèi)容中或是在同一次購(gòu)買(mǎi)中的同一組相關(guān)內(nèi)容信號(hào)中保持其連續(xù)性的特性。所有可能的LCW控制字組將從S和P開(kāi)始并通過(guò)一個(gè)函數(shù)F自動(dòng)生成。S在整個(gè)時(shí)間段T中將是不變的，付費(fèi)產(chǎn)品的有效性同樣也是不變的。作為附加的安全措施，F(xiàn)函數(shù)在一個(gè)與T時(shí)間段相比相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi)也將可以更改，但是這將完全以不確定的方式進(jìn)行。F函數(shù)的用戶(hù)平臺(tái)更新機(jī)制將是從內(nèi)容信號(hào)傳輸渠道進(jìn)行的。生成過(guò)程將包含不同的控制字LCW在一個(gè)表中，該表將和包含于HCW的P區(qū)段相對(duì)應(yīng)，并以這種方式，使得控制字的兩部分聯(lián)系在一起。見(jiàn)

圖1。
-因特網(wǎng)銷(xiāo)售點(diǎn)，使得可以通過(guò)點(diǎn)數(shù)卡來(lái)進(jìn)行支付。另外還將設(shè)有一個(gè)移動(dòng)電話信息服務(wù)器，也可以通過(guò)這種方式來(lái)進(jìn)行操作。交易將利用一個(gè)IT交易確認(rèn)系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)基于短期公共密碼的安全方式來(lái)進(jìn)行。交易確認(rèn)系統(tǒng)將通過(guò)一個(gè)隨機(jī)生成器獲得，該生成器將在用戶(hù)平臺(tái)中，整個(gè)交易過(guò)程中所有密碼生成都是以它為基礎(chǔ)進(jìn)行的。一旦交易完成，將發(fā)送一個(gè)包含所獲得的權(quán)利的電子收據(jù)，我們將之命名為PV，該電子收據(jù)具有一個(gè)用密碼書(shū)寫(xiě)的簽名(取決于IT)以便接下來(lái)在用戶(hù)平臺(tái)利用確認(rèn)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證和提取。PV信息在可能的一半密碼清單中，使對(duì)應(yīng)于該次購(gòu)買(mǎi)的LCW密鑰得以生成。見(jiàn)圖2。
-用戶(hù)平臺(tái)，負(fù)責(zé)和用戶(hù)的界面功能，以便根據(jù)相應(yīng)的RP權(quán)利要求進(jìn)行PV權(quán)利購(gòu)買(mǎi)交易。將可以生成從S，P，IT，RP和PV開(kāi)始的半密鑰LCW。系統(tǒng)的安全性將主要體現(xiàn)在這個(gè)步驟，因此該功能的職責(zé)將是整體安全措施中的重要一環(huán)，我們將之命名為CIMS，一方面它將隱藏一個(gè)私人的規(guī)則系統(tǒng)，另一方面，它將具備足夠的復(fù)雜性以防止利用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)處理器進(jìn)行實(shí)時(shí)模擬。在這方面，必須注意到半密鑰LCW在所獲得的信號(hào)開(kāi)始以前不可以被生成，這是因?yàn)檫@同時(shí)是P被認(rèn)知的時(shí)刻，因此LCW的獲得必須在一個(gè)非常短的時(shí)間內(nèi)進(jìn)行。這個(gè)系統(tǒng)為持續(xù)時(shí)間較短的付費(fèi)可視信號(hào)如電影或是體育比賽賦予了附加的安全措施。見(jiàn)圖3。
-用來(lái)發(fā)送RP用戶(hù)輔助平臺(tái)。除了用來(lái)生成IT確認(rèn)系統(tǒng)以外，用戶(hù)信號(hào)內(nèi)容可視平臺(tái)不是唯一一個(gè)用來(lái)獲取權(quán)利的方式，這是因?yàn)橐蟮陌l(fā)送以及接下來(lái)PV權(quán)利的接收可以通過(guò)移動(dòng)電話，因特網(wǎng)接入或是有效的電話聯(lián)系來(lái)進(jìn)行。
系統(tǒng)的運(yùn)作如下1-用戶(hù)從其平臺(tái)獲得一個(gè)IT，并通過(guò)在電視上的菜單中(或是因特網(wǎng)接入，或是移動(dòng)電話的短信形式)進(jìn)行選擇并對(duì)其希望獲得的信號(hào)內(nèi)容發(fā)出一個(gè)RP指令。所需要的信息將主要是希望購(gòu)買(mǎi)的信號(hào)內(nèi)容的選擇，點(diǎn)數(shù)卡的號(hào)碼，以及另外用來(lái)增強(qiáng)安全性能的信息，例如可以是點(diǎn)數(shù)卡上的相關(guān)密碼。在利用內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器從用戶(hù)平臺(tái)進(jìn)行操作的情況下，還可以通過(guò)在用戶(hù)平臺(tái)插入一張銀行點(diǎn)數(shù)卡，該卡中已儲(chǔ)有私人信息，這樣就簡(jiǎn)化了過(guò)程，同時(shí)加強(qiáng)了安全性能。
2-一旦成功完成交易，將會(huì)通過(guò)和進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)同樣的方式，接收到一組數(shù)字信息，其中包含IT所需的特定的PV以及相應(yīng)的RP。如果是通過(guò)用戶(hù)平臺(tái)來(lái)進(jìn)行操作的，步驟將通過(guò)內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器以透明的方式自動(dòng)進(jìn)行。如果交易是通過(guò)因特網(wǎng)接入或是移動(dòng)電話來(lái)進(jìn)行的，將需要通過(guò)一個(gè)用于此用途的菜單輸入一個(gè)PV信息，在電視屏幕上該菜單從用戶(hù)平臺(tái)中展開(kāi)。
3-用戶(hù)平臺(tái)將利用位于CIMS電路中我們命名為A的功能通過(guò)IT和RP對(duì)PV權(quán)利進(jìn)行驗(yàn)證。從這時(shí)起，系統(tǒng)將處于待機(jī)狀態(tài)直至接收到ECM，它的和PV相結(jié)合的P區(qū)段將生成相應(yīng)的LCW并使之生效，這樣就可以收看到相應(yīng)的信號(hào)內(nèi)容。
圖示的說(shuō)明相關(guān)圖示的目的為了更好地理解這項(xiàng)發(fā)明，它們展示了系統(tǒng)功能中最突出的方面圖1展示了操作者的發(fā)送端系統(tǒng)，通過(guò)它來(lái)進(jìn)行通過(guò)控制字密鑰和只用來(lái)輸送HCW子密鑰的ECM來(lái)加密的信息內(nèi)容的多路傳輸。
圖2展示了訊息流量和進(jìn)行權(quán)利購(gòu)買(mǎi)交易時(shí)的信息。
圖3是一個(gè)CIMS電路運(yùn)轉(zhuǎn)圖示(從信息流入和流出的角度)該發(fā)明的較好實(shí)施操作者的發(fā)送端是一種在進(jìn)行信息內(nèi)容處理時(shí)具有很大靈活性的系統(tǒng)。該發(fā)明只需要按照前面所述的步驟植入控制字生成器，并與這個(gè)發(fā)送端本身所具有的生成服務(wù)信息的功能相結(jié)合以便對(duì)程序進(jìn)行控制，例如付費(fèi)信息內(nèi)容的開(kāi)始和結(jié)束，信息內(nèi)容的導(dǎo)引，等等。
因特網(wǎng)虛擬銷(xiāo)售也將通過(guò)常規(guī)的方式進(jìn)行，在這種情況下，將包含必要的公共密碼的規(guī)則系統(tǒng)，以便對(duì)RP，IT，和PV訊息進(jìn)行保護(hù)。對(duì)它將賦予必要的資源以支持從用戶(hù)平臺(tái)或是從移動(dòng)電話進(jìn)行自動(dòng)交易。
用戶(hù)平臺(tái)將是基于一個(gè)MPEG2標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電視解碼器，它可以集成于電視機(jī)中，或是單獨(dú)存在。CAS條件接收系統(tǒng)可以?xún)?nèi)置于接收器中，或是位于一個(gè)普通界面模式中GENELEC或是NRSS ELA-679的B部分。在任何情況下，將基于一個(gè)專(zhuān)用應(yīng)用集成電路(ASIC)中，該電路將提供前面提到的CIMS處理。用戶(hù)的CAS條件接收系統(tǒng)同時(shí)也可以?xún)?nèi)置一個(gè)接收處理軟件，它將通過(guò)在電視屏幕上所展開(kāi)的菜單進(jìn)行包括信息程序處理，銷(xiāo)售點(diǎn)進(jìn)入，安全交易，用戶(hù)可視界面等功能。
名詞術(shù)語(yǔ)A用戶(hù)平臺(tái)CIMS模塊中有效指示器的驗(yàn)證和獲得功能。
ASIC專(zhuān)用應(yīng)用集成電路CAS條件接收系統(tǒng)CIMS用戶(hù)平臺(tái)中的安全整體集成電路，他的功能是生成控制字以便利用獲得的權(quán)利收看信息內(nèi)容CW控制字或是信息內(nèi)容的密鑰。
ECM授權(quán)控制信息。在發(fā)送端所插入的服務(wù)信息，在這種情況下，支持處理并只輸送控制字的一部分，該部分被命名為HCW。
EMM授權(quán)管理信息。每個(gè)用戶(hù)的個(gè)人服務(wù)信息，用來(lái)使信息生效。
FLCW生成功能HCW控制字中插入ECM的那部分IT交易確認(rèn)系統(tǒng)。
LCW控制字中在用戶(hù)平臺(tái)中生成的系統(tǒng)。
P是一個(gè)HCW的子區(qū)段，指向一個(gè)并且僅僅是一個(gè)LCW。
PV獲得權(quán)利的信息。
RHCW隨機(jī)子區(qū)段。
RP權(quán)利申請(qǐng)訊息。
SLCW的生成種子，在操作者的程序中T時(shí)段內(nèi)保持不變。
T參數(shù)S的保持時(shí)間。一般為一個(gè)月。
權(quán)利要求
1.數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)傳播的信息內(nèi)容條件接收系統(tǒng)，不需要在操作者發(fā)送端進(jìn)行訂戶(hù)操作。
2.基于通過(guò)因特網(wǎng)銷(xiāo)售點(diǎn)或是與該銷(xiāo)售點(diǎn)相連接的移動(dòng)電話訊息服務(wù)器進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)而獲得信息內(nèi)容，也可以通過(guò)通常的標(biāo)準(zhǔn)電子貿(mào)易付費(fèi)方式進(jìn)行支付，比如點(diǎn)數(shù)卡，而不需要向操作者預(yù)訂。
3.權(quán)利獲得的程序，可以是基于一個(gè)集成于用戶(hù)平臺(tái)的調(diào)制解調(diào)器自動(dòng)方式，或是通過(guò)移動(dòng)電話訊息的手動(dòng)方式。
4.傳輸渠道帶寬資源的節(jié)約，這是因?yàn)橄颂幚碛嵪⒑陀脩?hù)個(gè)人生效訊息(EMM)，減少了包含信息內(nèi)容的解密密鑰的訊息(ECM)。
5.控制字分為HCW和LCW兩部分(通過(guò)指示器P互相關(guān)聯(lián))的步驟，另外，以默認(rèn)的方式在用戶(hù)平臺(tái)帶有一個(gè)自動(dòng)同步系統(tǒng)，使得P的一個(gè)值的存在時(shí)段與一個(gè)信息內(nèi)容的有效時(shí)段相重合。
6.通過(guò)函數(shù)F的LCW半密鑰組的生成在發(fā)送端和用戶(hù)平臺(tái)CIMS相重合。這個(gè)函數(shù)具有參數(shù)P，種子S，它們?cè)谝粋€(gè)有效時(shí)間段T內(nèi)是不變的，比如可以是一個(gè)月。作為附加安全系統(tǒng)，F(xiàn)函數(shù)也可以在一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)段(即使是不確定的)發(fā)生變化，并通過(guò)傳輸渠道對(duì)用戶(hù)的CIMS進(jìn)行更新。
7.通過(guò)一個(gè)命名為CIMS的專(zhuān)用應(yīng)用集成電路對(duì)用戶(hù)平臺(tái)的敏感過(guò)程進(jìn)行保護(hù)，至少保留LCW子密鑰驗(yàn)證和生成功能A和F。
全文摘要
該發(fā)明是一個(gè)具有創(chuàng)新意義的程序，通過(guò)它可以建立一個(gè)數(shù)字電視付費(fèi)系統(tǒng)，而不需要在操作端或是信號(hào)傳輸端進(jìn)行訂戶(hù)操作的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在這種模式下，用戶(hù)不向操作者預(yù)訂，而是可以自由地通過(guò)在因特網(wǎng)上或是移動(dòng)電話訊息服務(wù)器上的銷(xiāo)售點(diǎn)以電子支付的方式獲得點(diǎn)數(shù)來(lái)進(jìn)行信號(hào)的接收。該發(fā)明的另一個(gè)新穎之處還在于避免了任何用戶(hù)通過(guò)傳輸渠道以持續(xù)、單獨(dú)的方式發(fā)送驗(yàn)證和生效信息的必要，這是因?yàn)樵撔畔⑹峭ㄟ^(guò)一個(gè)安全的傳輸系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行傳輸?shù)?，從?gòu)買(mǎi)點(diǎn)數(shù)的那一刻起，在用戶(hù)平臺(tái)就已經(jīng)記憶了信號(hào)接收權(quán)以及所獲得的時(shí)間段的相關(guān)信息。在用戶(hù)數(shù)量增加的情況下，帶寬的節(jié)約尤其重要。
文檔編號(hào)H04N7/16GK1628459SQ03803375
公開(kāi)日2005年6月15日 申請(qǐng)日期2003年2月4日 優(yōu)先權(quán)日2002年2月6日
發(fā)明者喬斯·瑪麗亞·英森瑟·法爾, 卡洛斯·桑托斯·佩雷斯, 喬斯·路易斯·阿韋利亞諾·費(fèi)爾南德斯, 哈維爾·莫蘭·卡雷拉 申請(qǐng)人:半導(dǎo)體研究及設(shè)計(jì)公司