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

發(fā)明內(nèi)容
該發(fā)明是一個具有創(chuàng)新意義的程序，通過它可以建立一個數(shù)字電視付費系統(tǒng)，而不需要在操作端或是信號傳輸端進行訂戶操作的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在這種模式下，用戶不向操作者預(yù)訂，而是可以自由地通過在因特網(wǎng)上或是移動電話訊息服務(wù)器上的銷售點以電子支付的方式獲得點數(shù)來進行信號的接收。
該系統(tǒng)的另一個新穎之處在于任何用戶都不需要通過傳輸渠道以持續(xù)、單獨的方式發(fā)送驗證信息和生效信息，這是因為該訊息是通過一個安全的傳輸系統(tǒng)來進行傳輸?shù)?，從購買點數(shù)的那一刻起，在用戶平臺就已經(jīng)記憶了信號接收權(quán)以及所獲得的時間段的相關(guān)信息。在用戶數(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)字電視信號條件接收系統(tǒng)(CAS)是基于預(yù)訂用戶操作的私人系統(tǒng)，在這種情況下，用戶平臺是被個人化了的，接收信號的購買是通過被命名為EMM(授權(quán)管理信息)的信息來進行授權(quán)和生效的，該信息是由同一個傳輸渠道來進行發(fā)送的。這些訊息以連續(xù)和單獨的方式發(fā)送給每個訂戶，這就意味著需設(shè)立一個用戶的操作機制以及涉及到相當復(fù)雜的認證。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。這些密鑰將可以或者不被用戶平臺所解密，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-一個數(shù)字電視發(fā)送端，可以通過控制字密鑰對信號進行加密并加入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)將就此進行說明。
-用于信號接收的發(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確定的時間段T內(nèi)對付費信號進行加密(一般為一個月)。所有的控制字密鑰將被分為兩類子密鑰區(qū)段HCW和LCW。HCW將由一個被我們命名為S種子的密鑰，一個隨機區(qū)段R以及一個始終與唯一一個子密鑰LCW相聯(lián)系的指示器P共同組成。LCW和指示器P具有在整個信號內(nèi)容中或是在同一次購買中的同一組相關(guān)內(nèi)容信號中保持其連續(xù)性的特性。所有可能的LCW控制字組將從S和P開始并通過一個函數(shù)F自動生成。S在整個時間段T中將是不變的，付費產(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)在一個與T時間段相比相對較長的時期內(nèi)也將可以更改，但是這將完全以不確定的方式進行。F函數(shù)的用戶平臺更新機制將是從內(nèi)容信號傳輸渠道進行的。生成過程將包含不同的控制字LCW在一個表中，該表將和包含于HCW的P區(qū)段相對應(yīng)，并以這種方式，使得控制字的兩部分聯(lián)系在一起。見

圖1。
-因特網(wǎng)銷售點，使得可以通過點數(shù)卡來進行支付。另外還將設(shè)有一個移動電話信息服務(wù)器，也可以通過這種方式來進行操作。交易將利用一個IT交易確認系統(tǒng)通過一個基于短期公共密碼的安全方式來進行。交易確認系統(tǒng)將通過一個隨機生成器獲得，該生成器將在用戶平臺中，整個交易過程中所有密碼生成都是以它為基礎(chǔ)進行的。一旦交易完成，將發(fā)送一個包含所獲得的權(quán)利的電子收據(jù)，我們將之命名為PV，該電子收據(jù)具有一個用密碼書寫的簽名(取決于IT)以便接下來在用戶平臺利用確認系統(tǒng)進行驗證和提取。PV信息在可能的一半密碼清單中，使對應(yīng)于該次購買的LCW密鑰得以生成。見圖2。
-用戶平臺，負責和用戶的界面功能，以便根據(jù)相應(yīng)的RP權(quán)利要求進行PV權(quán)利購買交易。將可以生成從S，P，IT，RP和PV開始的半密鑰LCW。系統(tǒng)的安全性將主要體現(xiàn)在這個步驟，因此該功能的職責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標準處理器進行實時模擬。在這方面，必須注意到半密鑰LCW在所獲得的信號開始以前不可以被生成，這是因為這同時是P被認知的時刻，因此LCW的獲得必須在一個非常短的時間內(nèi)進行。這個系統(tǒng)為持續(xù)時間較短的付費可視信號如電影或是體育比賽賦予了附加的安全措施。見圖3。
-用來發(fā)送RP用戶輔助平臺。除了用來生成IT確認系統(tǒng)以外，用戶信號內(nèi)容可視平臺不是唯一一個用來獲取權(quán)利的方式，這是因為要求的發(fā)送以及接下來PV權(quán)利的接收可以通過移動電話，因特網(wǎng)接入或是有效的電話聯(lián)系來進行。
系統(tǒng)的運作如下1-用戶從其平臺獲得一個IT，并通過在電視上的菜單中(或是因特網(wǎng)接入，或是移動電話的短信形式)進行選擇并對其希望獲得的信號內(nèi)容發(fā)出一個RP指令。所需要的信息將主要是希望購買的信號內(nèi)容的選擇，點數(shù)卡的號碼，以及另外用來增強安全性能的信息，例如可以是點數(shù)卡上的相關(guān)密碼。在利用內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器從用戶平臺進行操作的情況下，還可以通過在用戶平臺插入一張銀行點數(shù)卡，該卡中已儲有私人信息，這樣就簡化了過程，同時加強了安全性能。
2-一旦成功完成交易，將會通過和進行購買同樣的方式，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。如果是通過用戶平臺來進行操作的，步驟將通過內(nèi)置調(diào)制解調(diào)器以透明的方式自動進行。如果交易是通過因特網(wǎng)接入或是移動電話來進行的，將需要通過一個用于此用途的菜單輸入一個PV信息，在電視屏幕上該菜單從用戶平臺中展開。
3-用戶平臺將利用位于CIMS電路中我們命名為A的功能通過IT和RP對PV權(quán)利進行驗證。從這時起，系統(tǒng)將處于待機狀態(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)的信號內(nèi)容。
圖示的說明相關(guān)圖示的目的為了更好地理解這項發(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)，通過它來進行通過控制字密鑰和只用來輸送HCW子密鑰的ECM來加密的信息內(nèi)容的多路傳輸。
圖2展示了訊息流量和進行權(quán)利購買交易時的信息。
圖3是一個CIMS電路運轉(zhuǎn)圖示(從信息流入和流出的角度)該發(fā)明的較好實施操作者的發(fā)送端是一種在進行信息內(nèi)容處理時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)合以便對程序進行控制，例如付費信息內(nèi)容的開始和結(jié)束，信息內(nèi)容的導(dǎo)引，等等。
因特網(wǎng)虛擬銷售也將通過常規(guī)的方式進行，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RP，IT，和PV訊息進行保護。對它將賦予必要的資源以支持從用戶平臺或是從移動電話進行自動交易。
用戶平臺將是基于一個MPEG2標準數(shù)字電視解碼器，它可以集成于電視機中，或是單獨存在。CAS條件接收系統(tǒng)可以內(nèi)置于接收器中，或是位于一個普通界面模式中GENELEC或是NRSS ELA-679的B部分。在任何情況下，將基于一個專用應(yīng)用集成電路(ASIC)中，該電路將提供前面提到的CIMS處理。用戶的CAS條件接收系統(tǒng)同時也可以內(nèi)置一個接收處理軟件，它將通過在電視屏幕上所展開的菜單進行包括信息程序處理，銷售點進入，安全交易，用戶可視界面等功能。
名詞術(shù)語A用戶平臺CIMS模塊中有效指示器的驗證和獲得功能。
ASIC專用應(yīng)用集成電路CAS條件接收系統(tǒng)CIMS用戶平臺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。每個用戶的個人服務(wù)信息，用來使信息生效。
FLCW生成功能HCW控制字中插入ECM的那部分IT交易確認系統(tǒng)。
LCW控制字中在用戶平臺中生成的系統(tǒng)。
P是一個HCW的子區(qū)段，指向一個并且僅僅是一個LCW。
PV獲得權(quán)利的信息。
RHCW隨機子區(qū)段。
RP權(quán)利申請訊息。
SLCW的生成種子，在操作者的程序中T時段內(nèi)保持不變。
T參數(shù)S的保持時間。一般為一個月。
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)送端進行訂戶操作。
2.基于通過因特網(wǎng)銷售點或是與該銷售點相連接的移動電話訊息服務(wù)器進行購買而獲得信息內(nèi)容，也可以通過通常的標準電子貿(mào)易付費方式進行支付，比如點數(shù)卡，而不需要向操作者預(yù)訂。
3.權(quán)利獲得的程序，可以是基于一個集成于用戶平臺的調(diào)制解調(diào)器自動方式，或是通過移動電話訊息的手動方式。
4.傳輸渠道帶寬資源的節(jié)約，這是因為消除了處理訊息和用戶個人生效訊息(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(通過指示器P互相關(guān)聯(lián))的步驟，另外，以默認的方式在用戶平臺帶有一個自動同步系統(tǒng)，使得P的一個值的存在時段與一個信息內(nèi)容的有效時段相重合。
6.通過函數(shù)F的LCW半密鑰組的生成在發(fā)送端和用戶平臺CIMS相重合。這個函數(shù)具有參數(shù)P，種子S，它們在一個有效時間段T內(nèi)是不變的，比如可以是一個月。作為附加安全系統(tǒng)，F(xiàn)函數(shù)也可以在一個相對較長的時段(即使是不確定的)發(fā)生變化，并通過傳輸渠道對用戶的CIMS進行更新。
7.通過一個命名為CIMS的專用應(yīng)用集成電路對用戶平臺的敏感過程進行保護，至少保留LCW子密鑰驗證和生成功能A和F。
全文摘要
該發(fā)明是一個具有創(chuàng)新意義的程序，通過它可以建立一個數(shù)字電視付費系統(tǒng)，而不需要在操作端或是信號傳輸端進行訂戶操作的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)，在這種模式下，用戶不向操作者預(yù)訂，而是可以自由地通過在因特網(wǎng)上或是移動電話訊息服務(wù)器上的銷售點以電子支付的方式獲得點數(shù)來進行信號的接收。該發(fā)明的另一個新穎之處還在于避免了任何用戶通過傳輸渠道以持續(xù)、單獨的方式發(fā)送驗證和生效信息的必要，這是因為該信息是通過一個安全的傳輸系統(tǒng)來進行傳輸?shù)模瑥馁徺I點數(shù)的那一刻起，在用戶平臺就已經(jīng)記憶了信號接收權(quán)以及所獲得的時間段的相關(guān)信息。在用戶數(shù)量增加的情況下，帶寬的節(jié)約尤其重要。
文檔編號H04N7/16GK1628459SQ03803375
公開日2005年6月15日 申請日期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·費爾南德斯, 哈維爾·莫蘭·卡雷拉 申請人:半導(dǎo)體研究及設(shè)計公司