专利摘要:
Conditional-Access-Modulefür dasRechte-Management der Rundfunknutzung von Bild- und/oder Tonaufzeichnungenumfassen üblicherweiseeine MPEG-Demultiplex-Descrambling-Stufe zur Entschlüsselungvon digital codierten, verwürfeltenInhalten eines gemultiplexten Datenstroms, ferner eine digitaleSchnittstelle (Common Interface) zur Kopplung des Conditional-Access-Modulsmit einem digitalen Fernsehempfangsgerät, wobei innerhalb des gemultiplextenDatenstroms Entschlüsselungsinformationenfür dieMPEG-Demultiplex-Descrambling-Stufen enthalten sind. Zur Verwendung einesConditional-Access-Moduls fürdas gesamte Gebiet des digitalen Rechte-Managements (DRM) werdenfolgende Merkmale vorgeschlagen:eine Erkennungseinrichtungfür spezielleInhalte des gemultiplexten Datenstroms, die nicht digital und unverschlüsselt andas digitale Fernsehempfangsgerätweitergegeben werden dürfen;eineDecodierungseinrichtung (MPEG-Video/Audio-Decodierung) zur Decodierungder entschlüsselten,digital codierten Inhalte;eine RGB-Konvertierungseinrichtungzum Umsetzen der entschlüsselten,decodierten Signalinhalte in ein analoges Farbfernsehsignal;eineanaloge Fernsehsignalschnittstelle zur Kopplung des analogen Farbfernsehsignalsmit einem Analogeingang des analogen Fernsehempfangsgerätes (alsBetrachtungsgerätgenutzt) undein von der Erkennungseinrichtung steuerbarer Schwarzbildgeneratorzur Erzeugung eines digital codierten Schwarzbildes, welches derdigitalen Schnittstelle zugeführt...
公开号:DE102004030022A1
申请号:DE200410030022
申请日:2004-06-22
公开日:2006-01-19
发明作者:Bruno Krüger
申请人:ZDF;Zweites Deutsches Fernsehen - Anstalt Des Offentlichen Rechts -;
IPC主号:H04N5-76
专利说明:
[0001] DieErfindung bezieht sich auf ein Conditional-Access-Modul gemäss dem Oberbegriffdes Patentanspruchs 1.
[0002] Aufdem Gebiet der digitalen Fernsehtechnik gibt es folgende Technologiestandards,Verfahren und Komponenten: MPEG-Videound -Audio DigitaleCodierung von Bild- und Tonsignalen, die an Fernsehempfangsgeräte gerichtet sind.In Europa gibt es hierzu die entsprechenden MPEG-ISO/IEC-Standards in Verbindungmit den DVB-Standards DVB Satellite, DVB-Cable und DVB-Terrestrial. MPEG-Multiplex MPEG-Transport-Strom DigitaleZusammenstellung mehrerer Programm- und Dienstkomponenten zwecksgemeinsamer Übertragung oderWeitergabe über eineSchnittstelle. In Europa gibt es hierzu die entsprechenden MPEG-ISO/IEC-Standards in Verbindungmit den DVB-Standards DVB-Sattelite, DVB-Cable und DVB-Terrestrial. Scrambling GezielteVerwürfelung derNutzdaten einer oder mehrerer Programm- oder Dienstekomponenten,so dass eine Nutzung durch den Zuschauer nur mit Hilfe eines geeignetenDescrambling möglichist. In Europa gibt es hierzu den Standard DVB-Common-Scrambling. ConditionalAccess Kryptographischgesichertes Verfahren zur Kodierung und Übermittlung von Entschlüsselungsinformationenan ein Conditional-Access-Modul. Standardisiert ist nur die Einbettungder Entschlüsselungsinformationenim MPEG-Multiplex und das Zusammenspiel mit dem Scrambling. Conditional-Access-Modul Hardwareund Software fürdie Durchführungdes Descrambling (inverses Scrambling) verwürfelter Programm- und Dienstekomponenten. AnalogeFernsehsignal-Schnittstelle Definitiongeeigneter Steckverbinder, Kabel und Signaleigenschaften zur Weitergabeanaloger Fernseh-signale zwischenKonsumergeräten.In Europa gibt es hierzu die PAL-HF-Koaxial-Verbindung. Weiterhingibt es den SCART-Standard. DigitaleEtschlüsselungsmodulschnittstelle Definitiongeeigneter Steckverbinder und einer Steuerungslogik für die Kopplungund das Zusammenspiel zwischen einem digitalen Fernsehempfangsgerät und einemdavon separaten Conditional-Access-Modul. In Europa gibt es hierzuden Standard DVB Common Interface. On-Screen-Display Für die Bildschirmdarstellungaufbereitete Menüführung undan den Zuschauer gerichtete Informationen, die überlagert mit einem Videoinhaltoder auch eigenständig über dieanaloge Fernsehsignalschnittstelle an Fernseh- bzw. Betrachtungsgeräte weitergegebenund dargestellt werden.
[0003] AufGrundlage der vorstehend genannten Technologiestandards können Bezahlfernsehdienste realisiertwerden. Häufigist dabei das Conditional-Access-Modulein fest eingebauter Bestandteil der digitalen Fernsehempfangsgeräte. Mitzunehmender Marktverbreitung des digitalen Fernsehens entsteht einefür denZuschauer attraktive Gerätevielfalt,deren Nutzen sich mit der Nachrüstbarkeitvon Conditional-Access-Modulen deutlich steigern lässt. Ausdiesem Grunde finden Gerätetypen,welche über einedigitale Entschlüsselungsmodulschnittstelleverfügen,eine zunehmende Verbreitung im Markt. Bezahlfernsehen kann über diesetechnische Lösung bestehendaus einem digitalen Fernsehempfangsgerät und einem nachgerüsteten Conditional-Access-Modulallerdings nur eingeschränktangeboten werden. Grund dafürist, dass den Anbietern von Bezahlfernsehen bei der Nutzung ihrerSenderechte Auflagen obliegen, welche ein digitales Rechte-Management(DRM) auf der Geräte-Seiteerforderlich machen. So werden vor allem sogenannte Premium-Inhalte,welche in der Verwertungsfolge noch nicht für die unverschlüsselte Rundfunknutzungfreigegeben sind (z.B. aktuelle Kinofilme), an die Auflage geknüpft, dass diesein digitaler und unverschlüsselterForm nur auf Fernsehempfangsgerätengenutzt werden dürfen,die ein Kopieren, bzw. Aufzeichnen dieser Inhalte verhindern oderzumindest erschweren. ÄhnlicheNutzungseinschränkungenleiten sich aus Jugendschutzbestimmungen ab. Die aus Sicht des Nutzersmit Blick auf die GerätevielfaltwünschenswerteEntschlüsselungdurch ein separates Conditional-Access-Modul und die digitale Weitergabedes unverschlüsseltenInhalts übereine digitale Entschlüsselungsmodulschnittstelleist damit fürdie hier besprochenen Inhalte, die entsprechenden Nutzungsbeschränkungenunterliegen, nicht zulässig.
[0004] DieAufgabe der Erfindung besteht demgemäss darin, ein Conditional-Access-Modul zu schaffen,welches fürdas gesamte Gebiet des digitalen Rechte Managements (DRM) anwendbarist.
[0005] DieseAufgabe wird erfindungsgemässdurch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
[0006] Gegenstandder Erfindung ist ein spezielles Conditional-Access-Modul, welchesInhalteangebote erkennt, die nicht digital und unverschlüsselt weitergegebenwerden dürfen.Für dieseInhalte wird die Umsetzung in das geforderte analoge Fernsehsignal vomConditional-Access-Modul selbst durchgeführt. Hierzu verfügt das Modul über eineigenes MPEG-Video-/Audio-Decoding.Weiterhin verfügtdas Modul übereine analoge Fernsehsignalschnittstelle für die Weitergabe eines analogenFernsehsignals "TV OUT" an das analoge Fernsehgerät. Das "TV OUT"-Signal sollte darüber hinausderart verändert werden,so dass eine Videoaufzeichnung erschwert wird.
[0007] DieErfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Eszeigt
[0008] 1 einBlockschaltbild einer ersten, grundsätzlichen Ausführungsformeines erfindungsgemässenConditional-Access-Moduls;
[0009] 2 einBlockschaltbild einer Ausführungsformeines erfindungsgemässenConditional-Access-Moduls, welche gegenüber der Ausführungsformnach 1 in seinen Funktionen erweitert ist;
[0010] 3 einBlockschaltbild einer dritten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Conditional-Access-Moduls,welches gegenüberder Ausführungsformnach 2 vereinfacht ist, und
[0011] 4 einBlockschaltbild einer vierten Ausführungsform eines erfindungsgemässen Conditional-Access-Moduls,welches eine Kombination der Ausführungsformen nach den 2 und 3 darstellt.
[0012] Diein 1 dargestellte Basis-Version des erfindungsgemässen Conditional-Access-Moduls 100 wirdan ein nicht dargestelltes digitales Fernsehempfangsgerät angekoppelt,welches seinerseits ein analoges Fernsehsignal als Ausgangssignalgeneriert. Unter einem digitalen Fernsehempfangsgerät wird insbesondereeine Set-Top-Box verstanden, welche über das Conditional-Access-Modul 100 mit einemanalogen Fernsehempfängerverbunden ist.
[0013] WesentlicheLeistungsmerkmale des digitalen Fernsehempfangsgerätes undvor allem sein On-Screen-Display und seine Benutzerführung – durchdie der Nutzer in der Lage ist, den digitalen Fernsehempfang zusteuern – werden alleine über dessenanaloges Fernsehsignal weitergeleitet. Die Umschaltung zwischendiesem Ausgangssignal des digitalen Fernsehempfangsgerätes unddem vom Conditional-Access-Modul 100 generierten analogen Fernsehsignalzur Darstellung überdas analoge Fernsehgerätmuss der Nutzer in der Basis-Version nach 1 selbstvornehmen. Das Conditional-Access-Modul 100 weist daherzur Ankopplung an das digitale Fernsehempfangsgerät nur eineeingangsseitige digitale Entschlüsselungsmodulschnittstelle (CommonInterface) 110, eine ausgangsseitige Entschlüsselungsschnittstelle(Common Interface) 120 und eine ausgangsseitige analogeFernsehsignal-Schnittstelle (SCART-Verbindung) 130 auf.Das europäischeCommon Interface kombiniert digitalen Eingang 110 und Ausgang 120 ineiner Einheit. Bei den erweiterten Versionen des erfindungsgemässen Conditional-Access-Modulsnach den 2 bis 4 ist eineeingangsseitige analoge Fernsehsignal-Schnittstelle (SCART-Verbindung) 210 zurEntgegennahme des von dem digitalen Fernsehgerät erzeugten analogen Ausgangssignalsvorgesehen. Dieses Eingangssignal des CA-Moduls 100 istin den 2 bis 4 als "Receiver IN"-Signal bezeichnet.
[0014] EineFunktion des Conditional-Access-Moduls nach 2 ist es,das von ihm selbst generierte analoge Fernsehsignal mit dem „ReceiverIN"-Signal in eineinziges Ausgangssignal umzusetzen, so dass das entschlüsselte Programmnicht beeinträchtigt wird,zugleich aber das vom digitalen Fernsehempfangsgerät erzeugteOn-Screen-Display nicht verloren geht.
[0015] Ausdem überdie digitale Eingangsschnittstelle 110 ankommenden MPEG-Transportstrom wird ineiner Demultiplex-Descrambling-Stufe 150 das digitale MPEGFernsehsignal durch Demultiplexing gewonnen und durch Descramblingentschlüsselt.Anschliessend erfolgt in einer Dekodierungs-Stufe 160 eine MPEG-Video-Audio-Dekodierung.Das dekodierte Videosignal wird einer RGB-Stufe 170 zugeführt, welcheein analoges Farbkomponentensignal mit den Farbkomponenten Rot (R),Grün (G)und Blau (B) erzeugt. Dieses analoge Farbkomponentensignal bildetdas Ausgangssignal TV OUT, welches über die analoge Fernsehsignalschnitte 130 anden Analogeingang (z.B. SCART-Buchse) des analogen Fernsehgerätes gelangt.
[0016] ZurSteuerung der Entschlüsselungdes MPEG-Transportstroms am Eingang der Stufe 150 weistdas CA-Modul 100 ein Conditional-Access-System 180 auf, welches ausdem demulitplexten MPEG-Transportstrom eine Entschlüsselungsinformationgewinnt. Diese Entschlüsselungsinformationwird in einer Entscheidungsstufe 190 für die Entscheidung ausgewertet,ob eine digitale, unverschlüsselteWeiterleitung des entschlüsselten,digitalen Fernsehsignals am Ausgang der Stufe 150 erlaubtist oder nicht. Falls eine solche Weitergabe erlaubt ist, wird dasentschlüsseltedigitale Fernsehsignal von der Stufe 150 über diedigitale Entschlüsselungsmodulschnittstelle 120 demdigitalen Fernsehgerätzugeführt.Falls eine Weitergabe nicht erlaubt ist, wird ein in der Stufe 200 erzeugtes,digital-codiertes Schwarzbild überdie digitale Entschlüsselungsmodulschnittstelle 120 zudem digitalen Fernsehgerätzugeführt.Das „schwarze" Videosignal wirdan der Stelle im MPEG-Multiplexeingefügtund als unverschlüsseltdeklariert, an der zuvor das besprochene digitale Fernsehsignaluntergebracht war. In diesem Falle sieht der Fernsehzuschauer aufdem Bildschirm nur ein schwarzes Bild.
[0017] Diein 2 dargestellte zweite Ausführungsform des erfindungsgemässen CA-Moduls 100 weistzusätzlichzu den Stufen 110 bis 200 der Ausführungsformnach 2 eine eingangsseitige analoge Fernsehsignalschnittstelle 210 auf,welcher von einem analogen Fernsehsignalausgang (z.B. SCART-Buchse)des digitalen Fernsehgerätesdas analoge Fernsehsignal "ReceiverIN" zugeführt wird. Diesesanaloge Fernsehsignal enthält,wie schon erwähnt,die am analogen Fernsehgerätsichtbar zu machenden und vom Zuschauer für die Steuerung des digitalenFernsehgerätesbenötigtenBildschirmmenüsund Zusatzinformationen – dassogenannte On-Screen-Display. Das analoge Fernsehsignal "Receiver IN" wird in der Stufe 220 indie Farbkomponenten Rot (R), Grün(G) und Blau (B) zerlegt. Das so gewonnene Farbkomponentensignalwird ebenso wie das Farbkomponentensignal am Ausgang der Stufe 170 einerSynchronisationsstufe 230 zugeführt. In der Stufe 230 wirdz.B. der Helligkeitswert des Farbkomponentensignals Rot, welcherdem vom Conditional Access Modul 100 in der Stufe 170 selbsterzeugten analogen Fernsehsignal zugeordnet ist, mit dem HelligkeitswertRot des „ReceiverIN"-Signals synchronisiert,so dass beide Helligkeitswerte zur gleichen Zeit demselben Bildpunkteines Fernsehbildes zuzuordnen sind. Die beiden Verläufe derso synchronisierten Helligkeitswerte werden in einer Stufe 240 addiertund gegebenenfalls auf einen Maximalwert begrenzt. Dasselbe Verfahrenwird auf die Farbkomponenten Grünund Blau angewendet. Aus den so miteinander gemischten Fernsehsignalenwird das Signal „TVOUT" generiert.
[0018] Für alle Zeiten,in denen keine Beschränkungder Programminhalte bezüglichdigitaler unverschlüsselterWeiterleitung besteht, wird das „Receiver IN"-Fernsehsignal unverändert an „TV OUT" ausgegeben. Nurin den Zeiten, in denen das Conditional-Access-Modul 100 Programminhalteentschlüsselt,die nicht digital und unverschlüsseltweitergegeben werden dürfen,wird das Conditional-Access-Modul 100 mit den folgendenFunktionen aktiv: – Dekodierung der entsprechendenMPEG Video- und Audiosignale in ein analoges Fernsehsignal. – KünstlicheErzeugung eines digitalen MPEG-Video-Signal, dessen Wandlung einvölligschwarzes Bild ergeben soll. Dieses MPEG-Video-Signal wird an der Stelle im MPEG-Transportstromeingesetzt, die dem zuvor verschlüsselten Programminhalt zugeordnetwar, und so überdie digitale Entschlüsselungsmodulschnittstellean das digitale Fernsehempfangsgerät weiter geleitet. Dieses dekodiertein schwarzes Bild und gibt dieses zusammen mit dem On-Screen-Displayan einer analogen Fernsehsignalschnittstelle aus. Diese Fernsehsignalschnittstellemuss vom Nutzer mit einer Kabelverbindung mit „Receiver IN" verbunden werden.
[0019] AlsAlternative zu der Ausführungsformnach 2 kann auch eine vereinfachte Variante gemäß 3 realisiertwerden Das „ReceiverIN"-Signal wird in einerStufe 250 permanent darauf untersucht, ob es ein schwarzesBild darstellt. Gemessen werden entsprechende Helligkeitswerte desFernsehsignals, die entweder unter- oder oberhalb eines Grenzwertesfür Schwarzliegen. In den Zeiten, in denen diese Untersuchung ein schwarzesBild detektiert, wird das vom Conditional-Access-Modul 100 generierteFernsehsignal als "TVOUT" ausgegeben.In den Zeiten, in denen kein schwarzes Bild detektiert wird, wirddas "Receiver IN"-Fernsehsignal unverändert als "TV OUT" ausgegeben.
[0020] Esversteht sich, dass das Conditional-Access-Modul 100 über diedigitale Entschlüsselungsmodulschnittstelle 110 vomdigitalen Fernsehempfangsgerätalle notwendigen Steuerungsimpulse erhält, mit denen die Programmauswahldes Zuschauers nachvollzogen werden kann. Vor allem wird so Anfangund Ende einer gewünschtenEntschlüsselungim Conditional-Access-Modul 100 erkannt.
[0021] Nachrüstbare Conditional-Access-Module, die über einedigitale Entschlüsselungsschnittstelle anein digitales Fernsehempfangsgerätanzuschliessen sind, verfügenheute überdie folgenden Basisfunktionen: – MEG-Demultiplex – ConditionalAccess – Descrambling – Einfügung unverschlüsselterProgrammkomponenten in MPEG-Transportstrom
[0022] DaserfindungsgemässeConditional-Access-Modul 100 unterstützt darüber hinaus noch die folgendenFunktionen: – MPEG-Video mit schwarzemBild (Stufe 200) – MPEG-Video-/Audio-Decoding(Stufe 160) – SCART-Eingang 210 undSCART-Ausgang (Stufe 130) – Synchronisationund RGB-Addition analoger Fernsehsignale (Stufen 230, 240)oder – Detektioneines schwarzen Videos und Umschalten zwischen zwei Signalen (Stufe 250).
[0023] DasConditional-Access-Modul 100 kann in digitale Fernsehempfangsgeräte eingestecktwerden. Die genutzte Steckverbindung im Beispiel entspricht insbesonderein Europa dem Standard DVB-CommonInterface. Das Signal "ReceiverIN" wird über SCART-Kabelmit dem digitalen Fernsehempfangsgerät verbunden. Das Signal "Receiver OUT" wird über SCART-Kabelmit dem analogen Fernsehgerätverbunden. DVB-Common Interface und SCART sind in Europa gebräuchlicheSchnittstellenstandards. Fürdie erfindungsgemässeRealisierung des Conditional-Access-Moduls können ebenso die in anderenRegionen üblichenSchnittstellen adaptiert werden.
权利要求:
Claims (3)
[1] Conditional-Access-Modul für das Rechte-Management derRundfunknutzung von Bild- und/oder Tonaufzeichnungen, mit einerMPEG-Demultiplex-Descrambling-Stufe zur Entschlüsselung von digital codierten,verwürfeltenInhalten eines gemultiplexten Datenstroms, und mit einer digitalenSchnittstelle (Common Interface) zur Kopplung des Conditional-Access-Modulsmit einem digitalen Fernsehempfangsgerät, wobei innerhalb des gemultiplexten DatenstromsEntschlüsselungsinformationenfür die MPEG-Demultiplex-Descrambling-Stufeenthalten sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a)eine Erkennungseinrichtung fürspezielle Inhalte des gemultiplexten Datenstroms, die nicht digitalund unverschlüsseltan das digitale Fernsehempfangsgerät weitergegeben werden dürfen; b)eine Decodierungseinrichtung (MPEG-Video/Audio-Decodierung) zur Decodierung der entschlüsselten,digital codierten Inhalte; c) eine RGB-Konvertierungseinrichtungzum Umsetzen der entschlüsselten,decodierten Signalinhalte in ein analoges Farbfernsehsignal; d)eine analoge Fernsehsignalschnittstelle zur Kopplung des analogenFarbfernsehsignals mit einem Analogeingang des analogen Fernsehempfangsgerätes (alsBetrachtungsgerätgenutzt), und e) ein von der Erkennungseinrichtung steuerbarer Schwarzbildgeneratorzur Erzeugung eines digital codierten Schwarzbildes, welches derdigitalen Schnittstelle zugeführtwird.
[2] Conditional-Access-Modul nach Anspruch 1, für ein digitalesFernsehempfangsgerät,welches ein analoges Fernsehsignal mit geräteinternen Informationen, beispielsweisefür dieBildschirmwiedergabe (On-Screen-Display) von Einstellungs parametern und/oderfür eineBenutzerführungerzeugt, wobei dieses analoge Fernsehsignal an eine analoge Fernsehsignalschnittstelledes Conditional-Access-Moduls koppelbar ist, gekennzeichnet durcheine Einrichtung zum Kombinieren des vom digitalen Fernsehempfangsgerät generiertenanalogen Fernsehsignals mit den vom Conditional-Access-Modul inein analoges Fernsehsignal umgesetzten, entschlüsselten und decodierten Inhalten,wobei das kombinierte analoge Fernsehsignal über die analoge Fernsehsignalschnittstelledem Analogeingang des analogen Fernsehempfängers zugeführt wird.
[3] Conditional-Access-Modul nach Anspruch 1, für ein digitalesFernsehempfangsgerät,welches ein analoges Fernsehsignal mit geräteinternen Informationen, beispielsweisefür dieBildschirmwiedergabe (On-Screen-Display) von Einstellungsparametern und/oderfür eineBenutzerführungerzeugt, wobei dieses analoge Fernsehsignal an eine analoge Fernsehsignalschnittstelledes Conditional-Access-Moduls koppelbar ist, gekennzeichnet durcheine Schwarzbild-Detektionseinrichtungzum Feststellen, ob das vom digitalen Fernsehgerät generierte analoge Fernsehsignalein schwarzes Bild (und somit kein On-screen-display) darstellt,wobei die Weitergabe der in ein analoges Fernsehsignal umgesetzten,entschlüsseltenund decodierten Inhalte an die analoge Fernsehsignalschnittstellein Abhängigkeitvon den Feststellungen der Schwarzbild-Detektionseinrichtung steuerbar ist.
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同族专利:
公开号 | 公开日
DE102004030022B4|2006-11-09|
引用文献:
公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
法律状态:
2006-01-19| OP8| Request for examination as to paragraph 44 patent law|
2007-05-10| 8364| No opposition during term of opposition|
2008-04-17| 8339| Ceased/non-payment of the annual fee|
优先权:
申请号 | 申请日 | 专利标题
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