專利名稱：廣播和接收系統(tǒng)以及用于上述系統(tǒng)的有條件訪問系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種廣播和接收系統(tǒng)，具體講，涉及一種大眾傳播數(shù)字交互衛(wèi)星電視系統(tǒng)，以及一種對其有條件訪問的系統(tǒng)。
具有但不排它地說，本發(fā)明涉及到大眾傳播的廣播系統(tǒng)，它具有某些或全部下列最佳特征。
*是一種信息廣播系統(tǒng)，最好是一種無線電廣播和/或電視廣播系統(tǒng)；*是一種衛(wèi)星系統(tǒng)(盡管可應用于有線或地面?zhèn)鬏?；*是一種最好是使用動畫專家組(Moving Picture Expert Group)(MPEG)、更好是使用MPEG-2的數(shù)字系統(tǒng)，是用于數(shù)據/信號傳輸?shù)膲嚎s系統(tǒng)；*能提供交互。
更加具體地講，本發(fā)明涉及所謂的付費電視(或廣播)，用戶/觀眾可選擇已付費了的節(jié)目/電影/游戲，這種方式稱作有償收視(PPV)或在對數(shù)據下載時的所謂有償下載(PPF)。
背景技術：
借助此已知的PPV或PPF系統(tǒng)，用戶/觀眾為了得到所選的產品就要花大量的時間。
例如在一個已知的系統(tǒng)中，為了獲得所選產品就要執(zhí)行以下步驟I)用戶先給所謂的用戶管理系統(tǒng)(SMS)打電話，在該已知系統(tǒng)中，SMS包括多個人工接線員，這些接線員回答用戶的來電并將用戶要選的產品的必要信息以及用戶的財務狀況通知給用戶授權系統(tǒng)(SAS)，該系統(tǒng)中也包括或涉及到多個通信服務器。
II)在將通信服務器與用戶的電視機接通之前，接線員要核查用戶的財務狀況，這樣，所要的東西才能傳給用戶供觀看。
在另一種已知系統(tǒng)中，人工接線員被自動應答服務器替代，這樣，當用戶打電話給SMS后，就會聽到錄音，按錄音與I)中步驟相同送入相同信息。
第二種結構可以減少第一種結構中固有的延誤，在有大量的用戶在同一時間要預訂時第一種結構的裝置更易過載。
但盡管用了第二種裝置，用戶還要長串數(shù)字的信息，從而產生了出錯的機會而且耗時。
第三種結構涉及的是用戶采用法國的MINITEL和英國的PRESTEL的系統(tǒng)的屏幕，這種系統(tǒng)取代了與上述第二種結構有關的語音服務器。MINITEL和PRESTEL系統(tǒng)在用戶端使用了調制解調器。
在所有這些裝置中，用戶都要耗時并輸入使系統(tǒng)能工作的信息，以將用戶所選的節(jié)目送到用戶的電視機上。
在使用衛(wèi)星電視系統(tǒng)的情況下，在用戶接收所選的節(jié)目時還有另外的延時。
在PPV和PPF系統(tǒng)中，控制用戶對節(jié)目的訪問的碼元被稱作授權管理信息(EMM)，它需要注入到系統(tǒng)中以使用戶能訪問節(jié)目。具體講，EMM是一種機制，借此可使代表節(jié)目的加密數(shù)據能被特定的單個用戶解密。
在已知的衛(wèi)星電視系統(tǒng)中，EMM以規(guī)則間隔的MPEG-2數(shù)據流經衛(wèi)星鏈路發(fā)送到用戶的電視上。對于特定用戶的EMM來說，在用戶的EMM發(fā)射到達用戶的電視機之前可能要拖延幾分鐘。
這種發(fā)射延時是前述用戶手動輸入某些數(shù)據到系統(tǒng)中的固有延時之外的延時。這兩個延時的累加效果就可能是用戶為得到所選節(jié)目要花5分鐘。

發(fā)明內容
本發(fā)明所涉及的就是為了克服此問題的一些事物。
本發(fā)明提出了一種廣播和接收系統(tǒng)，包括
在廣播端包含用于廣播回叫請求的裝置的廣播系統(tǒng)；而在接收端包含根據回叫請求回叫廣播系統(tǒng)的裝置的接收機；其中，所述廣播系統(tǒng)包括用于在回叫請求中產生校驗信息的裝置，而所述接收機包括用于對校驗信息加密并響應回叫請求將其送到廣播系統(tǒng)的裝置，以及所述廣播系統(tǒng)安排成通過從接收機接收的校驗信息來確認所述接收機。
本發(fā)明還提出了一種廣播和接收系統(tǒng)，包括在廣播端包含用于廣播回叫請求的裝置的廣播系統(tǒng)；而在接收端包含根據回叫請求回叫廣播系統(tǒng)的裝置的接收機；其中，所述回叫請求含有在一給定時間作出回叫的命令，而所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置安排成對該命令作出響應。
本發(fā)明還提出了一種與廣播系統(tǒng)相互作用的接收機，包括用于從廣播系統(tǒng)接收回叫請求的裝置；用于響應所述回叫請求而回叫廣播系統(tǒng)的裝置；其中所述回叫請求包括一個校驗信息，以及所述接收機還包括用于對所述校驗信息加密的裝置；和用于響應回叫請求將所述加密的校驗信息送到廣播系統(tǒng)的裝置。


以下參照附圖以純粹舉例的方式說明本發(fā)明的最佳特征，在附圖中圖1示出了本發(fā)明最佳實施例的數(shù)字電視系統(tǒng)的總體結構；圖2示出了上述數(shù)字電視系統(tǒng)的有條件訪問系統(tǒng)的結構；圖3示出了上述有條件訪問系統(tǒng)中所使用的授權管理信息的結構；
圖4是本發(fā)明一個最佳實施例的用戶授權系統(tǒng)(SAS)的硬件的概略圖；圖5是上述SAS的結構的概略圖；圖6是構成上述SAS一部分的用戶技術管理(SubscriberTechnical Management)服務器的概略圖；圖7是如上述SAS所實現(xiàn)的用于自動地更新預訂的過程的流程圖；圖8是上述自動更新過程中所使用的組預訂位圖的概略圖；圖9示出了上述自動更新過程中所使用的EMM的結構；圖10詳細地示出了上述EMM的結構；圖11是一訂單集中服務器在用于直接通過通信服務器接收命令時的概略圖；圖12概略地說明了圖2的一部分，它示出了本發(fā)明的一個實施例；圖13是一訂單集中服務器在用于接收來自用戶授權系統(tǒng)的命令以便請求回叫時的概略圖；圖14是所述通信服務器的概略圖；圖15示出了EMM發(fā)射周期率隨PPV事件的時間而變的方式；圖16是用于發(fā)射EMM的信息發(fā)射器(Message Emitter)的概略圖；圖17是顯示將EMM存儲到上述信息發(fā)器內的方式的概略圖；圖18是一聰明卡(smartcard)的概略圖；圖19是上述聰明卡的存儲器中存儲區(qū)結構的概略圖，以及圖20是PPV事件描述的概略圖。
具體實施例方式
圖1示出了本發(fā)明數(shù)字電視廣播和接收系統(tǒng)100的概貌。本發(fā)明包括一通常的數(shù)字電視系統(tǒng)2000，它使用周知的MPEG-2壓縮系統(tǒng)來傳送壓縮后的數(shù)字信號。具體地說，廣播中心內的MPEG-2壓縮器2002接收數(shù)字信號流(一般是視頻信號流)。壓縮器2002通過線路2006與一多路復用器和擾碼器2004相連。多路復用器2004接收多個其它輸入信號、匯集一個或多個傳輸流并將壓縮后的數(shù)字信號通過線路2010傳給廣播中心的發(fā)射器2008，所說的線路當然可以呈包括電信線路在內的多種形式。發(fā)射器2008通過上行線路2012將電磁信號傳給衛(wèi)星收發(fā)器2014，在該收發(fā)器中，對所述電磁信號作電學處理并通過理論上的下行線路2016將其廣播給地面接收器2018，所述地面接收器通常呈最終用戶所擁有或租借的拋物面天線的形式。將接收器2018所接收的信號傳給最終用戶所擁有或租借的并與最終用戶的電視機2022相連的集成接收器/解碼器2020。接收器/解碼器2020將壓縮后的MPEG-2信號解碼成用于電視機2022的電視信號。
有條件訪問系統(tǒng)3000與多路復用器2004和接收器/解碼器2020相連并部分地位于廣播中心內、部分地位于所述解碼器內。有條件訪問系統(tǒng)3000能使得最終用戶訪問來自一個或多個廣播提供商的數(shù)字電視廣播。可將能對涉及到商業(yè)節(jié)目(也就是說，廣播提供商所出售的一種或多種電視節(jié)目)的信息進行解密的聰明卡插進接收器/解碼器2020。最終用戶可利用解碼器2020和聰明卡以預訂模式方式或有償收視服務模式購買節(jié)目事件。
交互系統(tǒng)4000也與多路復用器2004和接收器/解碼器2020相連并且也部分地位于廣播中心內、部分地位于所述解碼器內，而且能使得最終用戶通過帶調制解調器的反向信道4002與多種應用相交互。
以下詳細說明有條件訪問系統(tǒng)3000。
參照圖2，從總體上說，有條件訪問系統(tǒng)3000包括一用戶授權系統(tǒng)(SAS)3002。SAS3002通過相應的TCP-IP線路3006(也可以使用其它類型的線路)與一個或多個用戶管理系統(tǒng)(SMS)3004相連，每個廣播提供商均使用一個SMS。另外，也可以在兩個廣播提供商之間共享一個SMS，或者，一個提供商使用兩個SMS，等等。
使用“母”聰明卡3010的呈加密器3008形式的第一加密裝置通過線路3012與SAS相連。使用母聰明卡3016的也呈加密器3014形式的第二加密裝置通過線路3018與多路調制器2004相連。接收器/解碼器2020接收一“子”聰明卡3020。通信服務器(Communication Server)3022通過帶調制解調器的反向信道4002將接收器/解碼器2020直接連接于SAS3002。SAS還根據請求將預訂授權發(fā)送給所說的子聰明卡。
所述聰明卡包含有一個或多個商業(yè)操作者的密碼。所述“母”聰明卡對不同種類的信息進行加密，而“子”聰明卡則在有授權時對該信息解密。
第一和第二加密器300g和3014分別包括一支架、一帶有存儲在EEPROM中的軟件的電子VME卡、多達20個的電子卡以及聰明卡3010和3016，對于每個電子卡來說，一個聰明卡(聰明卡3016)用于對ECM進行加密，一個聰明卡(聰明卡3010)用于對EMM進行加密。
以下參照電視系統(tǒng)2000和有條件訪問系統(tǒng)3000的各種組件來詳細說明數(shù)字電視系統(tǒng)的有條件訪問系統(tǒng)3000的操作。
多路復用器和擾碼器參照圖1和圖2，在廣播中心內，首先用MPEG-2壓縮器2002壓縮(或降低位速率)數(shù)字視頻信號。然后，通過線路2006將壓縮后的信號傳給多路復用器和擾碼器2004，以便將該信號與諸如其它壓縮數(shù)據之類的其它數(shù)據復用。
所述擾碼器生成一控制字，它在擾碼過程中使用并且包括在多路復用器2004中的MPEG-2數(shù)據流內。所述控制字是在內部生成的并且能使得最終用戶的集成接收器/解碼器2020對節(jié)目進行解擾碼。
將表示如何使節(jié)目商業(yè)化的訪問標準也增加到MPEG-2數(shù)據流內?？砂炊喾N“預訂”模式中的一種和/或多種“有償收視服務”(PPV)模式或事件中的一種來使節(jié)目商業(yè)化。在預訂模式中，最終用戶預訂一種或多種商業(yè)節(jié)目或“節(jié)目集合”，從而獲得觀看所述集合內的每一個頻道的授權。在上述最佳實施例中，可從頻道集合中選出多達960種商業(yè)節(jié)目。在有償收視服務中，最終用戶可以按需購買節(jié)目。這可以通過事先預約節(jié)目(“預約模式”)或通過一進行廣播就購買節(jié)目事件(“隨機模式”)來加以實現(xiàn)。在上述最佳實施例中，不管用戶是否是預訂模式還是按PPV模式來觀看，所有的用戶都是訂戶，當然，PPV的觀看者不一定都是訂戶。
所述控制字和訪問標準用于形成授權控制信息(EntitlementControl Message，ECM)；授權控制信息是一種按與擾碼后的節(jié)目有關的方式所發(fā)送的信息。該信息包含有一控制字(它使得能對節(jié)目進行解擾碼)以及廣播節(jié)目的訪問標準。通過線路3018將所述訪問標準和控制字傳給第二加密器3014。在該加密器中，生成一ECM并將其加密且傳給多路復用器和擾碼器2004。
數(shù)據流中由廣播提供商所提供的各個服務性廣播節(jié)目均包括多種不同的成份，例如，電視節(jié)目包括視頻成份、音頻成份、字幕成份等等。對一種服務的這些成份中的每一種分別進行擾碼和加密以便隨后廣播給收發(fā)器2014。就所述服務的各個經擾碼的成份而言，需要有一個獨立的ECM。
節(jié)目發(fā)送多路復用器2004接收電信號，這些電信號包括來自SAS3002的加密EMM、來自第二加密器3014的加密ECM以及來自壓縮器2002的壓縮節(jié)目。多路復用器2004對節(jié)目進行擾碼并將擾碼后的節(jié)目、加密的EMM和加密的ECM作為電信號通過線路2010傳給廣播中心的發(fā)射器2008。發(fā)射器2008通過上行線路將電磁信號發(fā)送給衛(wèi)星收發(fā)器2014。
節(jié)目接收衛(wèi)星收發(fā)器2014接收并處理發(fā)射器2008所發(fā)射的電磁信號并將該信號通過下行線路2016傳給通常呈用戶擁有或租用的拋物面天線形式的地面接收器2018。將接收器2018所接收的信號傳給最終用戶擁有或租借的并與最終用戶的電視機2022相連的集成接收器/解碼器2020。接收器/解碼器2020對信號進行多路復用以獲得帶有加密EMM和加密ECM的經過擾碼的節(jié)目。
如果節(jié)目未被擾碼，也就是說，未連同MPEG-2一道傳送ECM，那么，接收器/解碼器2020就對數(shù)據進行解壓縮并將信號轉換成視頻信號以便傳給電視機2022。
如果節(jié)目經過了擾碼，那么，接收器/解碼器2020就從MPEG-2數(shù)據流中抽出相應的ECM并將該ECM傳給最終用戶的“子”聰明卡3020?！白印甭斆骺?020嵌在接收器/解碼器2020中的槽口內。子聰明卡3020控制著最終用戶是否有權對ECM進行解密并訪問所說的節(jié)目。如果不是這樣的話，就將一否定的狀態(tài)傳給接收器/解碼器2020以指示不能對節(jié)目進行解擾碼。如果最終用戶有授權，則對ECM進行解密并抽取出所說的控制字。然后，解碼器2020用上述控制字對節(jié)目進行解擾碼。對MPEG-2數(shù)據流進行解壓縮并將其轉換成視頻信號以便轉交給電視機2022。
用戶管理系統(tǒng)(SMS)用戶管理系統(tǒng)(SMS)3004包括一數(shù)據庫3024，它除其它工作以外還對所有最終用戶文件、(諸如收費標準和宣傳之類的)商業(yè)數(shù)據、頂訂情況、PPV細節(jié)以及涉及到最終用戶消費和授權的數(shù)據進行管理。SMS在物理上可遠離SAS。
各個SMS3004通過相應的線路3006將指示對要傳給最終用戶的授權管理信息(EMM)進行修改或創(chuàng)建的信息傳給SAS3002。
SMS3004還將指示不修改或創(chuàng)建EMM而是僅指示最終用戶狀態(tài)變化(涉及到在訂購節(jié)目時授于最終用戶的授權或者對最終用戶的收費量)的信息傳給SAS3002。
如下所述，SAS3002將信息(通常是諸如回叫信息或記帳信息之類的請求信息)發(fā)送給SMS3004，因此，可以看出，以上兩者之間的通信是雙向的。
授權管理信息(EMM)EMM是僅為個別最終用戶(訂戶)或一組最終用戶所專用的信息(與ECM相反，ECM是僅為一個經擾碼的節(jié)目所專用或者在一組經擾碼的節(jié)目是同一商業(yè)節(jié)目的一部分的情況下為該組節(jié)目所專用的信息)。每一組最終用戶可包含給定數(shù)量的最終用戶。組織成組的目的在于使帶寬達到最佳，也就是說，訪問一組用戶可以與若干最終用戶進行聯(lián)系。
在將本發(fā)明付諸實踐時可使用多種特定類型的EMM。個別的EMM為個別的用戶所專用并通常在提供有償收視服務時使用，EMM包含分組標識以及用戶在該組中的位置。所謂的“組(Group)”預訂EMM為例如由256個用戶構成的用戶組所專用并通常在對某些預訂服務進行管理時使用。這種EMM具有組標識和用戶組位圖。觀眾EMM為所有觀眾所專用并且可例如為一特定的操作者所使用以提供某些免費服務?！坝^眾”是用戶的總稱，這些用戶具有帶相同操作者標識(Operator Identifier OPI)的聰明卡。最后，“唯一”(unique)EMM是指所述聰明卡的唯一標識。
以下參照圖3說明典型的EMM的結構。實現(xiàn)為一系列數(shù)字數(shù)據位的EMM基本上包括一頭標3060、EMM主體3062以及一特征碼3064。頭標3060又包括一類型標識3066，它用于標識出所說的類型是個體、組、聽眾還是某種其它類型；一長度標識3068，它給出了EMM的長度；一用于EMM的可選地址3070；一操作者標識3072；以及，一關鍵字標識3074。當然，EMM主體3062可隨EMM類型的不同而有很大變化。最后，通常為8字節(jié)長的特征碼3064對EMM中其余數(shù)據的問題進行多種檢驗。
用戶授權系統(tǒng)(SAS)將SMS3004所生成的信息通過線路3006傳給用戶授權系統(tǒng)(SAS)3002，SAS3002則又生成證實收到SMS3004所生成的信息的信息并將這些證實信息傳給SMS3004。
如圖4所示，上述SAS在硬件層次上以周知的方式包括一主機3050(在本實施例中，該主機是DEC機)，它與一個成多個用于數(shù)據和命令輸入的鍵盤3052相連；一個或多個視頻顯示裝置(VDU)3054，它同于顯示輸出信息；以及，數(shù)據存儲裝置3056。還可在硬件上提供某些其它設備。
在本實施例中，上述SAS在軟件層次上運行于標準的開放式VMS操作系統(tǒng)，以下將參照圖5在總體上說明這套軟件的結構，應該認識到，也可以用硬件來實現(xiàn)所說的軟件。
從總體上說，所述SAS包括一預訂鏈接區(qū)(Subscription Chainarea)3100，它可給出對預訂模式的授權并每月自動地更新該授權；一有償收視鏈接區(qū)(Pay Per View Chain area)3200，它可給出對PPV事件的授權；以及，一EMM發(fā)射器(EMM Injector)3300，它用于將預訂和PPV鏈接區(qū)所創(chuàng)建的EMM傳給多路復用器和擾碼器2004從而給MPEG流加上EMM。如果要授與諸如就將計算機軟件下載到用戶個人計算機而言的有償文檔(Pay Per File，PPF)授權之類的其它授權，也可以設置其它類似的鏈接區(qū)。
SAS3002的一個功能是根據商品化的不同模式(預約模式、隨機模式)來管理對電視節(jié)目的訪問授權，所說的電視節(jié)目可以是預訂模式中的商業(yè)節(jié)目或者是作為PPV事件而出售的。SAS3002根據上述授權和接收自SMS3004的信息生成用于用戶的EMM。
預訂鏈接區(qū)3100包括一命令接口(Command Interface，CI)3102、一用戶技術管理(STM)服務器3104、一信息生成器(MessageGenerator，MG)3106以及一加密器(Ciphering Unit)3008。
PPV鏈接區(qū)3200包括一授權服務器(Authorisation Server，AS)3202；一關系數(shù)據庫3204，它用于存儲最終用戶的相關詳細資料；一本地黑名單數(shù)據庫3205；用于上述數(shù)據庫的數(shù)據庫服務器(Database Server)3206；一訂單集中服務器(Order CentralizedServer，OCS)3207；一用于節(jié)目廣播器的服務器(Server forProgramme Broadcaster，SPB)3208；一信息生成器(MG)3210，其功能與用于上述預訂鏈接區(qū)的功能基本上相同，以下不再予以說明；以及，加密器3008。
EMM發(fā)射器3300包括多個信息發(fā)射器(Message Emitter，ME)3302、3304、3306和3308以及軟件多路復用器(SoftwareMultiplexer，SMUX)3310和3312。在上述最佳實施例中，有兩個用于信息生成器3106的ME3302和3304以及另外兩個用于信息生成器3210的ME3306和3308。ME3302和3306與SMUX3310相連，而ME3304和3308則與SMUX3312相連。
以下對SAS的三個主要組成部分的每一個均作詳細說明(預訂鏈接區(qū)、PPV鏈接區(qū)和EMM發(fā)射器)。
預訂鏈接區(qū)首先說明預訂鏈接區(qū)3100，命令接口3102主要用于將信息從SMS3004傳給STM服務器3104和OCS3206并將信息從OCS傳給SMS。命令接口將直接命令或包含有命令的批文件當作來自SMS的輸入。命令接口對來自STM服務器的信息進行句法分析并且能在信息出錯(參數(shù)越界、缺少參數(shù)等)時發(fā)射準確的信息。命令接口跟蹤一跟蹤文件3110中呈文本形式的輸入命令而且還跟蹤一重播文件3112中呈二進制形式的輸入命令，以便對一系列命令進行重播?？山垢櫜⑾拗莆募拇笮?。
以下具體參照圖6詳細說明STM服務器3104。STM服務器是上述預訂鏈接區(qū)的主引擎并能管理免費授權、創(chuàng)建新用戶以及更新現(xiàn)有用戶。如圖6所示，將命令按一定的格式傳給信息生成器3106，所說的格式不同于將命令傳給STM服務器時所用的格式。對每個命令來說，STM服務器都能僅在已成功地處理命令并將其發(fā)送給MG時將一確認信息發(fā)送給CI。
所述STM服務器包括一用戶數(shù)據庫3120，其中存儲有用戶的相關參數(shù)(聰明卡號、商業(yè)數(shù)據、狀態(tài)、組及在該組中的位置等等)。上述數(shù)據庫對照該數(shù)據庫的內容對CI3102所發(fā)送的命令進行語義檢查并在命令有效時更新該數(shù)據庫。
所述STM服務器還對STM服務器與MG之間的先進先出(FIFO)緩沖存儲器3122以及備份盤的FIFO3124進行管理。上述FIFO的作用是在MG因任何原因而暫時不能進行響應時使來自CI的命令流平均化。上述FIFO還能確保在STM服務器或MG崩潰的情況下不會丟失命令，這是因為，在重新啟動時，所述STM會將FIFO清空(也就是說發(fā)送給MG)。上述FIFO可實現(xiàn)為文件。
所述STM服務器的核心包括一自動更新服務器3126，它可自動地進行更新并在操作者要求的情況下生成免費授權。在這種情況下，盡管應該認識到在SMS處初始化新授權的形成，但是，可將進行更新看作是包括第一次形成授權。正如會看到的那樣，這兩者可大致用相同的命令和EMM來加以處理。
使STM分離于SAS并且使自動更新服務器位于SAS內而不是(像在周知系統(tǒng)中那樣)位于SMS3004內是一項特別重要的特征，這是因為，它能顯著地減少需要從SMS傳給SAS的命令數(shù)(記住，SMS和SAS可能處于不同的地點并由不同的操作者來控制)。事實上，自SMS所請求的兩個主命令僅僅是應該開始一新的預訂服務并(例如在未付費的情況下)中止一現(xiàn)有預訂服務的命令。通過使SMS與SAS之間的命令交換減至最少，可以降低這兩者之間的線路3006中的命令傳輸故障的概率，而且，SMS的結構一般也無需考慮有條件訪問系統(tǒng)3000的特點。
按圖7的流程圖所示的方式進行自動更新。為了降低帶寬，假定非常高的更新百分比是標準的，那么，就在用戶組中進行更新，在本最佳實施例中，每組有256個個別用戶。所述流程圖始于開始步驟3130并前進至步驟3132，在該步驟中，按月啟動更新功能(當然，應該注意，也可以有其它頻率)。在按月頻率的情況下，就如不進行更新授權就會到期的當前月份和所有以后月份而言，將授權賦給最終用戶。
在步驟3134中，就每一組以及該組中的個別用戶訪問用戶數(shù)據庫3120，以確定是否要更新特定個體的授權。
在步驟3136中，根據上述用戶數(shù)據庫的內容形成如圖8所示的組預訂位圖。該位圖包括一組標識(在這種情況下是組1-“G1”)3138以及256個個別用戶存儲區(qū)3140。根據特定用戶是否要對其授權進行更新而將上述位圖中的各個設置成1或0。圖8中示出了一組典型的二進制數(shù)據。
在步驟3142中，將包括在組預訂位圖在內的適當命令傳給信息生成器3106。在步驟3143中，所述信息生成器設置一過期日期以向聰明卡指明這樣的日期，超過該日期特定預約EMM將不再有效，一般將這一日期設是為下一個月的月末。
在步驟3144，所述信息生成器根據上述命令生成適當?shù)慕M預訂EMM并要求加密器3008對EMM進行加密，然后，將加密后的EMM傳給EMM發(fā)射器3300，在步驟3146中，EMM發(fā)射器3300將EMM加進MPEG-2數(shù)據流。
步驟3148表明，對每一組重復上述過程。這一過程最后在結束步驟3150結束。
事實上，以上參照圖7所述的流程圖具體涉及到對預訂的更新。所述STM還以相似的方式管理免費觀眾的授權以及新用戶。
就用于特定電視節(jié)目或成組的這種節(jié)目的免費觀眾授權而言，可通過STM將一命令傳給信息生成器以生成帶有過期日期即給定的天數(shù)(或周數(shù))的適當觀眾EMM(用于整個觀眾)，從而可獲得這種授權。MG根據上述STM命令來計算精確的過期日期。
就新用戶而言，涉及到兩個階段。首先，購買時接收器/解碼器2020內的聰明卡能向用戶提供一段給定時間(一般是幾天)的免費授權(如果操作者希望的話)。這一點可通過生成用于用戶的并且包括相關過期日期的位圖來實現(xiàn)。然后，用戶將其完整的書面材料交給(在SMS)對用戶進行管理的操作者。一旦對所述書面材料進行了處理，SMS就向SAS提供一用于該特定用戶的開始命令。一旦SAS接收到開始命令，STM就命令MG將一唯一地址賦給該新用戶(包括特定的組號和在該組中的位置)并生成一特殊的所謂的“商業(yè)節(jié)目”預訂EMM(與通常的用于更新的“組”收費EMM相反)以向特定的用戶提供授權直至下一個月月末。從這時開始，就如上所述那樣自動地進行用戶更新。利用上述兩階段的過程，可以向新用戶授權直至SMS發(fā)出一中止命令。
應該注意，所述商業(yè)節(jié)目預訂EMM用于新用戶并用于重新啟用現(xiàn)有用戶。所述組預訂EMM用于進行更新和掛起。
參照圖9，由上述過程生成的典型的預訂EMM主體(也即忽略了頭標和特征碼)包括下列主要部分即256位預訂(或用戶組)位圖3152；用于對EMM加密的128位管理加密關鍵字3154；64位私用加密關鍵字3154，它使得聰明卡3020對控制字進行解密以訪問廣播節(jié)目；以及，16位過期日期3158，它指明了這樣的日期，超過該日期聰明卡就會忽略上述EMM。事實上，在上述最佳實施例中，設置在三組私用關鍵字，一組用于當前月份，一組用于下一個月、一組用于在系統(tǒng)出故障時進行恢復。
更具體地說，除管理加密關鍵字3154外，所述組預訂EMM主體具有所有的上述組成部分。所述商業(yè)節(jié)目預訂EMM主體(它用于個別用戶)包括代替整個用戶組位圖3152的組ID(標識)后面是在該組中的位置，然后是管理加密關鍵字3154和三組私用關鍵字3156，隨后是相關的到期日期3158。
信息生成器3106用于將STM服務器3104發(fā)出的命令轉換成EMM以便傳給信息發(fā)射器3302。參照圖5，首先，MG生成EMM主體并將其傳給加密器3008以便相對管理和私用關鍵字進行加密。CU將特征碼3064填加到EMM上并將該EMM傳回給MG，在MG中加上頭標3060。因此，傳給信息發(fā)射器的EMM是完整的EMM。所述信息生成器還確定廣播開始和結束的時間以及EMM的發(fā)射速率并將這些內容作為適當?shù)闹噶钸B同EMM傳給信息發(fā)射器。所述MG僅生成一給定的EMM一次，這就是進行周期性傳送的ME。
參照圖5，信息生成器包括自己的EMM數(shù)據庫3160，該數(shù)據庫在相關EMM的生命周期內存儲著該EMM。一旦其發(fā)射期限已滿，就刪除該EMM。所述數(shù)據庫用于確保MG與ME之間的一致性，因此，例如，在將最終用戶掛起時，ME不會繼續(xù)發(fā)送更新信號。在這方面，MG計算相關的操作并將它們發(fā)送給ME。
一旦生成了一EMM，MG就將一唯一的標識賦給該EMM。當MG將該EMM傳給ME時，也就傳遞了上述EMM標識(ID)。這就能在MG和ME處識別一特定的EMM。
參照預訂鏈接區(qū)，信息生成器包括兩個FIFO3162和3164，一個用于EMM發(fā)射器3300內的各個相關的信息發(fā)射器3302和3304，一個同于存儲加密后的EMM。由于預訂鏈接區(qū)和EMM發(fā)射器可分隔開顯著的距離，故即使上述兩者之間的線路3166和3168出現(xiàn)故障，使用FIFO也可使EMM的傳送有完全的連續(xù)性。在有償收視鏈接區(qū)內設置有相類似的FIFO。
具體地說是信息生成器在總體上說是在條件訪問系統(tǒng)的一個特征涉及到通過將長度參數(shù)和標識參數(shù)混合起來從而減少EMM主體3062的長度以節(jié)省空間這種方法。以下參照圖10對此進行說明，圖10說明了一個示例性的EMM(事實上，它是一個PPVEMM，這種EMM是最簡單的EMM)。在PID(數(shù)據包或“參數(shù)”標識)3170中減少了長度。該PID包括兩部分即實際的ID3172以及用于數(shù)據包3174的長度參數(shù)(此參數(shù)是必需的，以便能確認出下一個數(shù)據包的起點)。整個PID為剛好一個字節(jié)的信息，4位供ID使用，4位供長度參數(shù)使用。由于4位不足以按純二進制的方式限定所說的長度，故使用了位與實際長度之間的對應關系，這種對應關系體現(xiàn)在一對照表中，該對照表存儲在信息生成器中的存儲區(qū)3178內(見圖5)。所述對應關系通常如下0000＝00001＝10010＝20011＝30100＝40101＝50110＝60111＝71000＝81001＝91010＝101011＝111100＝121101＝16
1110＝241111＝32可以看出，所述長度參數(shù)并不與數(shù)據包的實際長度成正比，它們的關系部分地是平方關系而不是線性關系。這就使得數(shù)據包的長度有較大的范圍。
有償收視鏈接區(qū)就有償收視鏈接區(qū)3200而言，參照圖5，具體地說，授權服務器3202具有訂單集中服務器3207作為客戶機，所述訂單集中服務器請求有關與通信服務器3022相連以購買PPV節(jié)目的各個用戶的信息。
如果從AS3202中已知有用戶，則可進行一組交易。如果就訂單對用戶進行了授權，則AS就會形成一帳單并將其發(fā)送給OCS。否則，就將未對訂單授權的信號發(fā)給OCS。
如果已對至少一個交易進行了授權，那么，AS僅在上述成組交易結束時通過數(shù)據庫服務器(DBAS)3206來更新最終用戶數(shù)據庫3204，這就能使數(shù)據庫訪問的次數(shù)達到最優(yōu)。
AS授權進行購買所依據的標準存儲在上述數(shù)據庫中，可通過DBAS過程來加以存取。在一個實施例中，上述數(shù)據庫與STM所訪問的數(shù)據庫相同。
可根據客戶的情況拒絕進行授權(PPV_Forbidden，Casino_Forbidden…)。STM3104代表SMS3004對上述標準進行更新。
還要檢查如(用信用卡、自動付款或每天合法代幣購買量等)購買限制之類的其它參數(shù)。
就用信用卡付款而言，要對照存儲在本地黑名單數(shù)據庫3205內的本地黑名單來檢查卡號。
當所有的驗證均成功時，所述AS就1、生成帳單并將其發(fā)送給OCS，OCS填寫該帳單并將其存儲到一個文件中，以后將此文件發(fā)送給SMS以便進行處理(客戶的實際的帳單)；以及
2、更新上述數(shù)據庫以便主要地設置新的購買限制。
這種如果可以就檢查并生成帳單的機制適用于各個命令，用戶可在單個連接期間進行請求(可在一次會話中預定例如5部電影)。
應該注意，與SMS所具有的信息量相比，AS具有減少了的與用戶有關的信息量。例如，AS沒有用戶的姓名或地址。另一方面，AS具有用戶的聰明卡號、用戶消費級別(因此，可將不同的節(jié)目服務用于不同的用戶)以及各種標志，這些標志例如是表示用戶是賒購還是用戶暫停還是聰明卡被盜的狀態(tài)。使用減少了的信息量有助于減少對特定用戶的請求進行授權所花費的時間。
DBAS3206的主要目的是通過并行訪問提高從AS來看的數(shù)據庫效率(所以，僅用一個DBAS來限定一種結構實際上是沒有意義的)。一個AS參數(shù)限定了應連接多少個DBAS。一個給定的DBAS可僅與一個AS相連接。
OCS2307主要處理PPV命令。該OCS按多種模式進行操作。
首先，OCS處理SMS所發(fā)出的諸如節(jié)目更新(例如，如果SMS已存儲了帳單，那么，OCS就不生成帳單)、更新聰明卡3020中的錢夾以及取消/更新會話之類的命令。
上述過程中的各個步驟是1、(用AS3202)確認相關的用戶；2、如果有效，就向信息生成器生成適當?shù)拿睿毡惆l(fā)送一適當?shù)腅MM。命令可以是節(jié)目訂購，更新錢夾，會話刪除。
請注意，上述操作并不意味著形成記帳信息，這是因為，業(yè)已從SMS周知有帳單。使這些操作與“免費節(jié)目”的購買相一致。
其次，OCS處理經由通信服務器3022接收自用戶的命令?？赏ㄟ^與接收器/解碼器2020相連的調制解調器或通過用電話4001的語音啟動或通過用MINITEL、PRESTEL或可用的類似系統(tǒng)來接收這些命令。
再次，OCS處理SMS發(fā)出的回叫請求。以下詳細說明后兩種操作模式。
在上述第二種模式中，說明了OCS處理經由通信服務器3022直接接收自最終用戶(訂戶)的命令。這些命令包括(諸如用于特定PPV事件的)節(jié)目訂購、用戶所請求的預訂修改以及對父母關注碼的重置(父母關注碼是這樣的代碼，父母可用該代碼來限制對某些節(jié)目或某類節(jié)目的觀看授權)。
以下參照圖11詳細地說明處理上述命令的方式。
用戶訂購節(jié)目包括下列步驟1、利用AS確認通過CS3022進行呼叫以訂購特定節(jié)目的主叫用戶；2、用AS對主叫用戶請求的有效性進行檢查(用接收器/解碼器2020將訂單發(fā)到AS，可通過驗證聰明卡3020的詳細資料來做到這一點)；3、確定購買的價格；4、檢查上述價格不會超過主叫用戶的信用卡限額等；5、從AS接收部分帳單；6、填寫帳單中的其它項目，以形成一完整的帳單；7、將上述完整的帳單增加到記帳信息存儲文件3212中以便進行后續(xù)處理；以及，8、將相應的命令發(fā)送給PPV信息生成器3210以生成相關的EMM。
如果用戶用接收器/解碼器2020發(fā)出節(jié)目訂單，那么，就在調制解調器線路4002上發(fā)送所述EMM(以下將詳細說明其細節(jié))，否則，就廣播上述EMM。(在用戶使用接收器/解碼器2020發(fā)出訂單的情況下)一個例外是調制解調器的連線有某種故障，在這種情況下，對EMM進行無線廣播。
用戶所請求的預訂修改包括1、(用AS)確認主叫用戶；
2、將信息發(fā)送給命令接口，該CI又將該信息發(fā)送給SMS；以及3、(如果可以修改，根據修改的費用)OCS通過CI接收來自SMS的應答。
如果用接收器/解碼器2020請求修改，OCS就向SMS生成一確認信息。否則，例如就電話或MINITEL而言，提醒用戶進行確認并通過OCS和CI將應答發(fā)送給SMS。
重置父母關注碼包括1、(用AS)確認主叫用戶；以及2、將一命令發(fā)送給MG以生成一帶有適當重置口令的適當EMM。
就重置父母關注碼而言，出于安全的原因不允許重置該代碼的命令產生于接收器/解碼器。只有SMS、電話和MINITEL或類似的系統(tǒng)才能產生這種命令。所以，在這種特定的情況下，僅用無線的方式而不是用電話線來廣播EMM。
從上述OCS的不同操作模式的實例中可以看出，用戶可直接訪問SAS特別是OCS和AS，因為，通信服務器直接與SAS特別是與OCS相連。這種重要的特征涉及到減少用戶將其命令傳給SAS的時間。
以下參照圖12進一步說明上述特征，從圖12中可以看出，最終用戶的機頂盒(Set-Top-Box)特別是其接收器/解碼器2020能夠直接與通信服務器3022相通信，而通訊服務器3022則與SAS3002相聯(lián)。從最終用戶到SAS3002的通信服務器3022的連接不通過SMS3004，而是直接連到SAS3002上。
事實上，如上所述，提供了兩種直接連接的方法。
第一種直接連接方法是通過電話4001的語言線路和適當?shù)碾娫捑€(和/或通過MINITEL或可用的類似連接方法)，在這種情況下，與經由SMS3004的通信相比，最終用戶還必須要輸入一系列語音命令或代碼號，但能節(jié)省時間。
第二種直接連接方法源于接收器/解碼器2020，通過最終用戶插入他自己的子聰明卡3020來自動地輸入數(shù)據，從而能減少最終用戶必須輸入相關數(shù)據的工作，這又能降低所花費的時間并減少輸入時出錯的可能性。
源于上述說明中的另一個特征是降低將最后的EMM傳給最終用戶所花費的時間，從而能鼓勵選定節(jié)目的用戶進行收視。
從廣意上說，參照圖12，可通過使最終用戶的接收器/解碼器2020具有直接與和SAS3002相聯(lián)的通信服務器3022進行通信的能力來實現(xiàn)上述特征。
如前所述，集成接收器/解碼器2020通過帶調制解調器的反向信道4002直接與通信服務器3022相連，因此，可由SAS3002處理來自解碼器2020的命令，生成信息(包括EMM)，然后經由反向信道4002將其直接送回至解碼器2020。在CS3022與接收器/解碼器2020之間的通信過程中使用一種協(xié)議(以下將予以說明)，因此，CS對接收到相關EMM的確認信息進行接收，從而將確定性增加給上述過程。
因此，例如就預約模式而言，SAS3002借助于聰明卡和解碼器2020的調制解調器以及電話線4002接收來自最終用戶的請求訪問特定事件/節(jié)目的信息，并將一適當?shù)腅MM通過電話線4002和調制解調器返回給解碼器2020，所述調制解調器和解碼器最好同時位于機頂盒(STB)內。因此，在不必經由多路復用器和擾碼器2004、上行線路2012、衛(wèi)星2014和數(shù)據線路2016來傳送MPEG-2數(shù)據流2002中的EMM的情況下就能實現(xiàn)這一點，從而能使得最終用戶收視到所說的事件/節(jié)目。這就能顯著地節(jié)省時間和帶寬。實際確定性的前提條件如下用戶一旦為其購買行為付了款，EMM就會到達接收器/解碼器2020。
在上述OCS3207的第三種操作模式中，OCS處理SAS發(fā)出的回叫請求。參照圖13說明了這一點。典型的回叫請求是為了確保接收器/解碼器2020通過帶調制解調器的反向信道4002用SAS所需要的接收器/解碼器信息來回叫SAS。
正如命令接口3102所指令的那樣，預訂鏈接區(qū)的信息生成器3106生成一回叫EMM并將其發(fā)送給接收器/解碼器2020。加密器3008出于安全上的原因對該EMM進行加密。所述EMM在未被明確請求的情況下包含有接收器/解碼器應該被喚醒并對自身進行回叫的時間/日期，所述EMM一般還可包含有終端用戶必須撥叫的電話號碼、不成功撥叫之后的試撥次數(shù)以及兩次撥叫之間的延遲時間。
所述接收器/解碼器在接收到EMM或在指定的時間-日期與通信服務器3022相連接。OCS3207首先用AS3202確認主叫用戶并驗證諸如聰明卡操作者和用戶詳細資料之類的某些詳細資料。然后，OCS要求聰明卡3020發(fā)送各種加密信息(如相關會話號、何時監(jiān)視會話、允許用戶觀查該會話幾次、觀查會話的方式、剩余的代幣數(shù)、預約會話的次數(shù)等等)。PPV鏈接區(qū)的生成器3210用加密器3008對這些信息解密。OCS將這些信息加進回叫信息存儲文件3214以便以后進行處理并傳給SMS3004。出于安全的原因對這些信息進行加密。重復上述整個的過程直至從聰明卡中不能讀出更多的內容。
上述回叫功能的一個最佳特征是在讀取聰明卡之前(即剛好在如上所述那樣用AS3202確認了主叫同戶之后)由SAS3002檢查接收器/解碼器確實是真的而不是盜版或計算機偽造品。按下列方式進行上述檢查。SAS生成一隨機數(shù)，該隨機數(shù)由接收器/解碼器所接收、加密、然后返回給SAS。SAS對該隨機數(shù)進行解密。如果解密成功并檢索到原始的隨機數(shù)，就可得出結論說該接收器/解碼器是真的，所述過程繼續(xù)進行。否則，該過程就中止。
回叫過程中的其它功能是刪除聰明卡上的過時會話或增加錢夾的錢數(shù)(以下在題為“聰明卡”一節(jié)中對后者加以說明)。
就PPV鏈接區(qū)3200而言，以下說明通信服務器3022。在該最佳實施例，通信服務器3022在硬件層次上包括一有四個并行處理器的DEC機。參照圖14，通信服務器在軟件結構層次上的許多方面都是常規(guī)的通信處理器。與常規(guī)結構的一個具體差異是所述通信服務同時為接收器/解碼器2020和用常規(guī)電話4001的語音通信進行服務并可以為MINITEL或類似系統(tǒng)服務。
看圖時應該注意，圖14中示出了兩個訂單集中服務器3207(為“OCS1”和“OCS2”)，很自然，可以設置任何預定數(shù)量的訂單集中服務器。
所述通信服務器包括兩個主服務器(“CS1”和“CS2”)以及多個前端服務器(“FronTal1”和“FronTal2”)，圖14中示出了兩個前端服務器，一般地說，每個主服務器可配備10或12個前端服務器。的確，盡管業(yè)已示出了兩個主服務器CS1和CS2以及兩個前端服務器FronTal1和FronTal2，但可以使用任何數(shù)量的主服務器和兩個前端服務器。通常應有某些富余。
CS1和CS2通過高層TCP/IP線路3230連接于OCS1和OCS2，而CS1和CS2則通過另一TCP/IP線路3232連接于FronTal1和FronTal2。
如前所述，CS1和CS2包括用于“SENDR”(發(fā)送)、“RECVR”(接收)、“VTX”(MINITEL、PRESTEL或類似系統(tǒng))、“VOX”(語音通信)以及“TRM”(與接收器/解碼器相通信)的服務器。它們與“BUS”(總線)相連以便將信號傳給前端服務器。
CS1和CS2通過帶調制解調器的反向信道4002用X25公用網絡共用協(xié)議直接與接收器/解碼器2020相通信。在一個最佳實施例中，通信服務器3022與接收器/解碼器2020之間的較低層協(xié)議是以國際CCITT的V42標準協(xié)議為基礎的，該協(xié)議通過錯誤檢測和數(shù)據再傳功能來保證可靠性并使用檢查和(checksum)例程來檢查再傳輸?shù)耐暾浴＿€提供一種換碼機制以防止傳送不允許的字符。
另一方面，通過前端通信服務器來進行語音電話通信，每個前端通信服務器都能通過高速“T2”(E1)標準的電話ISDN線接收如30個從連接器3234到本地電話網的同步語音連接。
通信服務器的上述軟件部分的三個特殊功能(它們當然可完全用硬件來加以實現(xiàn))首先是將接收自接收器/解碼器的較低層次的協(xié)議信息轉換成輸出給OCS的較高層次的協(xié)議信息，第二是減少或控制同步連接的數(shù)量，第三是在沒有任何混淆的情況下提供若干同步信道。在最后一個方面中，通信服務器起多路調制器的作用，并且，一事實上在整個通信鏈路中都使用的給定會話ID(標識)限定了特定信道鏈路中的交互方式。
最后，就有償收視鏈接區(qū)3200而言，參照圖5，用于節(jié)目廣播的服務器(SPB)3208與一個或多個節(jié)目廣播器3250(它一般都位于遠離SAS的位置)以接收節(jié)目信息。SPB濾出與PPV事件(會話)相對應的信息以供使用。
一個重要的特征是SPB將濾出的節(jié)目事件信息傳給MG，MG則依次向ME發(fā)出指令(控制命令)以便改變給定環(huán)境下的EMM的周期發(fā)射率，通過ME用相關會話標識找出所有的EMM并改變分配給該EMM的周期率來做到這一點?？蓪⑦@一特征可看作是為特定的EMM動態(tài)地分配帶寬。在以下涉及到EMM發(fā)射器的章節(jié)中詳細地說明EMM的周期性發(fā)射。
以下參照圖15說明改變周期率的環(huán)境，圖15示出了在特定PPV事件之前直至事件結束時如何在短時間(例如10分鐘)將周期率3252從例如每隔30分鐘的低周期率提高至例如每隔30秒至1分鐘的高周期率，以便滿足預定超級用戶在這段時間對PPV事件的需求。通過這種方式，可根據預定用戶的需求自動地分配帶寬。這就有助于減少整個的帶寬要求。
還可以改變其它EMM的周期率。例如，可通過多路復用器和擾碼器2004發(fā)送適當?shù)奈凰俾手噶顏砀淖冾A訂EMM的周期率。
EMM發(fā)射器就EMM發(fā)射器3300而言，以下參照圖16說明信息發(fā)射器3302至3308的詳細內容，信息發(fā)射器3302至3308構成了EMM發(fā)射器的一部分并起用于信息生成器的輸出裝置的作用。它們的功能是獲取EMM并通過相應的線路3314和3316將EMM(按輪轉的方式)周期性地傳給軟件多路復用器3310和3312以及硬件多路復用器和擾碼器2004。作為回答，軟件多路復用器和擾碼器2004生成一控制整個周期率的全球位速率指令，為了做到這一點，ME要考慮諸如周期時間、EMM的大小等之類的多種參數(shù)。在圖16中，EMM_X和EMM_Y是用于操作者X和Y的組EMM，而EMM_Z則是用于操作者X或操作者Y的其它EMM。
以下對信息發(fā)射器的一個實例作進一步說明，應該注意，其余的ME以類似的方式操作。ME在特別是傳送開始和結束時間和發(fā)射速率以及若EMM是PPV EMM則還有會話號等來自MG的指令的控制下進行操作。就發(fā)射速率而言，在本最佳實施例中，所述相關指令可以取從很快到很慢的五種值中的一個。在指令中并不指定上述數(shù)字值，而是由ME將該指令映射成SAS的相關部分所提供的實際數(shù)字值。在本最佳實施例中，所述五種發(fā)射速率如下1、很快每30秒2、快 每分鐘3、中速每15分鐘4、慢 每30分鐘5、很慢每30分鐘。
ME具有一第一和第二數(shù)據庫3320和3322。第一數(shù)據庫用于尚未獲得廣播日期的EMM，這些EMM存儲在所述數(shù)據庫中的一系列時序文件中。第二數(shù)據庫用于立即進行廣播的EMM。在系統(tǒng)崩潰的情況下，ME具有重新讀取相關的存儲文件并進行正確廣播的能力。當MG希望保持輸入指令之間的一致性并且EMM已被發(fā)送給ME時，就根據來自MG的請求更新所有存儲在上述數(shù)據庫中的文件。實際廣播的EMM也存儲在隨機存取存儲器3324內。
信息生成器中的FIFO3162和3164與信息發(fā)射器中的數(shù)據庫3320和3322的組合是指如果這兩者之間的線路3166臨時中斷，則它們能以獨立的方式進行操作，ME仍能廣播EMM。
軟件多路復用器(SMUX)3310和3312提供了ME與硬件多路復用器2004之間的接口。在本最佳實施例中，盡管從總體上說不對可與一個SMUX相連的ME數(shù)量進行限制，但它們可各接收來自兩個ME的EMM。SMUX將EMM集中起來然后根據EMM的類型將其傳給適當?shù)挠布嗦窂陀闷?。這是必需的，因為，硬件多路復用器處理不同類型的EMM并將它們放到MPEG-2數(shù)據流中的不同位置。SMUX還將全球位速率指令從硬件多路復用器傳給ME。
ME的一個特別重要的特征是它按隨機的次序發(fā)射EMM。原因如下。信息發(fā)射器不能檢測或控制將什么信息發(fā)射給了多路復用器。所以，信息發(fā)射器連續(xù)傳送兩個要由接收器/解碼器2020所接收和解碼的EMM。在這種情況下，如果EMM沒有充分的間隔，則接收器/解碼器和聰明卡就不能適當?shù)貦z測出第二個EMM并對其解碼。按隨機的次序周期性地發(fā)射EMM可以解決這一問題。
以下參照圖17說明隨機化的方式，在這一實施例中，用ADA計算機語言實現(xiàn)必要的軟件邏輯。隨機化的一個特別重要的部分是將EMM正確地存儲到數(shù)據庫3320和3322(用于作備份)和RAM3324內。就具體的周期率和操作者而言，以兩維陣列的方式按序列3330(例如從A至Z)以及該序列中的號碼3332(從0至N)來存儲EMM。將周期率3334加到第三維內，因此，有與周期率同樣多的兩維矩列。在這一最佳實施例中，有256種序列，每種序列中通常有200或300個EMM，有5種周期率。由不同的操作者來增加所述矩陣的最后一維，有與操作者同樣多的三維陣列。在MG要刪除特定EMM的情況下，按這種方式存儲數(shù)據能快速檢索。
按“雜湊”(hash)算法(周知為“單向雜湊函數(shù)”)來存儲EMM。這是靠取模方法來進行的，因此，在使用上述序列中的較大的號碼之前填寫連續(xù)的序列，并且，每個序列中的EMM的數(shù)量大致保持恒定。當MG向ME發(fā)送一帶標識(ID)1的EMM時，將序列“1”分配給該EMM，并且，該EMM用序列3330中的第一個號碼3332。將序列“2”分配給帶有ID2的EMM等等，直至序列256。(根據取模函數(shù))將序列“1”分配給帶有ID257的EMM，該EMM占用第一序列中的第二個號碼，等等。
例如在刪除MG所請求的特定EMM時，用與以上相反的過程來檢索特定的EMM。雜湊算法適用于EMM ID以獲得聽說的序列，此后，查找該序列中的號碼。
在用隨機化裝置3340根據周期性從RAM3324中檢索出EMM時，就會進行實際的隨機化，所說的隨機化裝置是用信息發(fā)射器的硬件和/或軟件來實現(xiàn)的。所說的檢索是隨機的并且是基于上述雜湊算法的。首先，選定一隨機數(shù)(在上述實例中，開始時在1至256的范圍內)以形成一有意義的特定序列。第二，選定另一個隨機數(shù)以形成上述序列中的特定號碼。根據給定序列中的EMM的總數(shù)來選擇所說的另一個隨機數(shù)。一旦選定并廣播了一給定的EMM，就用雜湊函數(shù)將其移至RAM3324中的第二個同樣的存儲區(qū)內。所以，在廣播該EMM時，可按這樣的程度減少第一存儲區(qū)的大小即一旦使用了整個的序列，就將其刪除。一旦第一存儲區(qū)完全變空，就在新一輪EMM廣播之前用第二存儲區(qū)代替第一存儲區(qū)，反之亦然。
在上述方式中，在EMM的兩個或三個周期之后，可在統(tǒng)計上忽略連續(xù)傳送為同一最終用戶指定的任何兩個EMM的概率。
在存儲EMM的同時，計算機3050按規(guī)律的間隔計算存儲的字節(jié)數(shù)并據此計算出來自上述多路復用器和軟件多路復用器的全球位速率指令所給出的發(fā)射位速率。
參照備份數(shù)據庫3320和3322。事實上，在本實施例中，這些數(shù)據庫是順序文件存儲器，它們具有RAM3324中內容的備份。在信息發(fā)射器出故障并隨后重新啟動時，或更概括地說在無論因什么原因而重新啟動ME時，就會在RAM與數(shù)據庫之間形成鏈路，可在該鏈路上將存儲的EMM上載至RAM。通過這種方式，可消除在出故障時丟失EMM的危險。
就預訂EMM而言，可與以上所述相類似的方式存儲PPVEMM，并且，所說的序列一般對應于給定的操作者且所述序列中的號碼對應于會話號。
聰明卡圖18概略地示出了一子或“訂戶”聰明卡3020，該卡包括一諸如Motorola6805微處理器之類的8位微處理器110，它具有一與一組標準觸點120相連的輸入/輸出總線，所述觸點在使用中與接收器/解碼器2020的讀卡器中的相應一組觸點相連接，所述讀卡器具有常規(guī)的結構。微處理器110還與最佳的掩模ROM130、RAM140和EEPROM150作總線連接。所述聰明卡符合ISO7816-1、78162和7816-3標準協(xié)議，這些協(xié)議分別決定了聰明卡的物理參數(shù)、觸點在芯片上的位置以及外部系統(tǒng)(特別是接收器/解碼器2020)與聰明卡之間的特定通信，本文對這些協(xié)議不作進一步的說明。正如所說明的那樣，微處理器110的一個功能是管理聰明卡中的存儲器。
EEPROM150包含有某些動態(tài)創(chuàng)建的操作員存儲區(qū)154、155、156和動態(tài)創(chuàng)建的數(shù)據區(qū)，以下參照圖19對此進行說明。
參照圖19，EEPROM150包括一8位的永久“卡ID”(或生產商)區(qū)151，該區(qū)包含有聰明卡3020生產商所設置的永久用戶聰明卡標識。
在重置聰明卡時，微處理器110發(fā)信號給接收器/解碼器2020，所述信號包括一聰明卡所使用的有條件訪問系統(tǒng)的標識以及根據存儲在聰明卡中的包括卡ID在內的數(shù)據所生成的數(shù)據。接收器/解碼器2020存儲上述信號并在以后用所存儲的數(shù)據來檢查該聰明卡是否與接收器/解碼器2020所使用的有條件訪問系統(tǒng)相兼容。
EEPROM150還包含有一永久的“隨機數(shù)發(fā)生器”區(qū)152，該區(qū)包含有用于生成偽隨機數(shù)的程序。所述隨機數(shù)用于增加聰明卡3020產生的并被送回至廣播器的交易輸出信號的種類。
在隨機數(shù)發(fā)生器區(qū)152的下面設置有一144字節(jié)的永久“管理”區(qū)153。如下所述，永久管理區(qū)153是動態(tài)創(chuàng)建(和刪除)區(qū)154、155、156中的ROM130中的程序所使用的特定操作者區(qū)。永久管理區(qū)153包含有與聰明卡創(chuàng)建或刪除存儲區(qū)的授權有關的數(shù)據。
用于動態(tài)創(chuàng)建和刪除區(qū)域的程序可響應特定的存儲區(qū)創(chuàng)建(或刪除)EMM，這些EMM由SAS3002所傳送并被接收器/解碼器2020所接收且被傳給用戶聰明卡3020。為了形成所說的EMM，操作者需要上述管理區(qū)所專用的特定關鍵字。這就能防止一個操作者刪除與另一操作者有關的存儲區(qū)。
在管理區(qū)153的下方是一系列“操作者ID”區(qū)154、155、156，它們分別由于操作者1、2…N。通常將至少一個操作者ID區(qū)預裝進用戶聰明卡3020的EEPROM內，因此，最終用戶可通過該操作者對節(jié)目廣播進行解密。但是，正如以下將說明的那樣，最終用戶(訂戶)可在以后用管理區(qū)域153響應其聰明卡3020所生成的交易輸出信號來自動地創(chuàng)建另一個操作者ID區(qū)。
每個操作者區(qū)154、155、156均包含有聰明卡3020所屬的組的標識以及聰明卡在該組中的位置。這一數(shù)據能使聰明卡(以及組中的其它聰明卡)響應一具有該組地址(不是聰明卡在該組的位置)的廣播“組”預訂EMM并響應僅發(fā)送給組內該聰明卡的“個別”(或商業(yè)節(jié)目預訂)EMM。每組可以有256個成員聰明卡，所以，這一特征可顯著地降低廣播EMM所需的帶寬。
為了進一步減少廣播“組”預訂EMM所需的帶寬，可連續(xù)地更新聰明卡3020及其它子聰明卡的EEPROM里的每個操作者區(qū)154、155、156和所有相似的存儲區(qū)中的組數(shù)據，從而使一特定的聰明卡改變在各組中的位置，以填補例如刪除組成員所形成的空缺。正如在有一空缺表的STM服務器3104中那樣，所說的空缺可由SAS3002來填補。
通過這種方式，可以減少碎片，并且將各組的成員數(shù)保持在或接近最多的256個成員。
每個操作者區(qū)154、155、156均與存儲在EEPROM150內的一個或多個“操作者數(shù)據對象”相關聯(lián)。如圖19所示，一系列動態(tài)創(chuàng)建的“操作者數(shù)據”對象157-165位于操作者ID區(qū)的下方。這些對象中的每一個對象均標記有a)一“標識”1、2、3…N，它們對應于相關的操作者1、2、3…N，如圖19中左面部分所示；b)一“ID”，它指明了對象的類型；以及c)一為數(shù)據保留的“數(shù)據”區(qū)，如圖19中各相關操作者對象的右面部分所示。應該認識到，各個操作者均與一組類似的數(shù)據對象相關聯(lián)，因此，以下對操作者1的數(shù)據對象中的數(shù)據類型的說明也適用于所有其它操作者的數(shù)據對象。還應注意，所述數(shù)據對象位于EEPROM的相鄰物理區(qū)內，它們的順序并不重要。
刪除數(shù)據對象會在聰明卡中形成一“空缺”166，也就是說，被刪除的對象先前占用的字節(jié)未被立即占用。因此，將“被閑置”的字節(jié)或“空缺”標記有a)一“標識”0；以及b)一“ID”，它指明上述字節(jié)是空的以接收一對象。
所創(chuàng)建的下一個數(shù)據對象填補標識0所標記的空缺。通過這種方式，能充分地利用EEPROM150的有限存儲容量(4千字節(jié))。
以下參照與各操作者相關聯(lián)的數(shù)據對象組來說明前述數(shù)據對象的實例。
數(shù)據對象157包含有EMM關鍵字，它用于對接收器/解碼器2020所接收的加密EMM進行解密。所述EMM關鍵字永久地存儲在數(shù)據對象157內?？稍诎l(fā)放聰明卡3020之前創(chuàng)建數(shù)據對象157，并且/或者，在創(chuàng)建一新操作者區(qū)(如前所述)時動態(tài)地創(chuàng)建數(shù)據對象157。
數(shù)據對象159包含有ECM關鍵字，它們是由相關操作者(在本例中是操作者1)所發(fā)送的，以便使最終用戶能夠對他所預訂的特定節(jié)目組進行解密。一般每個月都發(fā)送新的ECM以及組預訂(更新)EMM，這種EMM可對整個晚上都在觀看來自操作者1(在本例中)的廣播的最終用戶進行更新。使用獨立的EMM和ECM關鍵字允許按不同方式(在本實施例中通過預訂和個別(有償收視服務)的方式)購買收視授權并且還能提高安全性。以下將說明有償收視服務(PPV)模式。
由于周期性地發(fā)送新ECM關鍵字，因此，關鍵是防止用戶例如通過關閉接收器/解碼器或重置時鐘以防舊的ECM到期從而越過接收器/解碼器中的計時器來使用舊的ECM關鍵字。因此，操作者區(qū)154包括這樣的區(qū)域(一般具有2字節(jié)的大小)，該區(qū)域包含有ECM關鍵字的到期日期。聰明卡3020能將這一日期與包含在所接收到的ECM中的當前日期作比較并且若當前日期比前述到期日期晚就阻止進行解密。如上所述，通過EMM來傳送所說的到期日期。
數(shù)據對象161包含有一64位的預訂位圖，它可精確地表示用戶所預定的廣播操作者的節(jié)目。每一位都表示一個節(jié)目，并且，若節(jié)目已被預訂，則將該位設成“1”，若節(jié)目未被預訂，則將該位設成“0”。
數(shù)據對象163包含有一定量的代幣，用戶在PPV模式中可用該代幣例如根據免費預告或其它廣告來購買對即將到來的廣播的收視授權。數(shù)據對象163還包含有一限制值，它可被設置為例如為負值以允許用戶賒賬?？衫缬眯庞每ú⑼ㄟ^帶調制解調器的反向信道4002或者用與信用卡相結合的語音服務器來購買代幣。可將特定的節(jié)目事件收費為一個代幣或多個代幣。
數(shù)據對象165包含有對PPV事件的描述，如圖20的表167所示。
PPV事件描述表167包含有一“會話ID”168，它標識出(與節(jié)目以及廣播時間和日期相對應的)收視會話；一“會話模式”169，它指示如何購買收視授權(例如按預約模式購買)；一“會話下標”170；以及，一“會話收視服務”171。
就按PPV模式接收節(jié)目而言，接收器解碼器2020確定該節(jié)目是否是按PPV模式出售的節(jié)目。如果是這樣的話，解碼器2020就用存儲在PPV事件描述表167中的項目來檢查該節(jié)目的會話ID是否存入了描述表167。如果描述表中已存入了會話ID，就從ECM中抽取出所說的控制字。
如果描述表中未存有會話ID，接收器/解碼器2020就通過一專門的應用程序將一信息顯示給最終用戶以指示該用戶具有如從ECM中讀出那樣按例如25個代幣的費用來收視會話的授權或者具有與通信服務器3022相連以購買節(jié)目事件的授權。在使用代幣的情況下，如果最終用戶(用遙控器2026(見圖2))回答“是”，則解碼器2020就將ECM發(fā)送給聰明卡，聰明卡將該卡3020的錢夾中減去25個代幣并將會話ID168、會話模式169、會話下標170以及會話收視服務171寫進PPV事件描述表167且從ECM中抽出所述控制字并對其解密。
在“預約”模式中，將一EMM傳給聰明卡3020，因此，該聰明卡會用上述EMM將會話ID168、會話模式169、會話下標170以及會話收視服務171寫進PPV事件描述表167。
可將會話下標170設置成使一個廣播節(jié)目區(qū)別于另一個廣播節(jié)目。這一特征允許對廣播節(jié)目的一個子集例如五分之三的廣播節(jié)目進行授權。一將帶有與存儲在PPV事件描述表167內的當前會話下標170不同的會話下標的ECM傳給聰明卡，就將會話收視服務171減一。當會話收視服務達到零時，聰明卡就拒絕對帶有與當前會話下標不同的會話下標的ECM進行解密。
會話收視服務的初始值僅取決于廣播節(jié)目提供商希望限定所涉及到節(jié)目事件的方式，用于相應節(jié)目事件的會話收視服務可取任何值。
聰明卡中的微處理器110執(zhí)行一計數(shù)和比較程序以檢測何時達到了對特定節(jié)目收視次數(shù)的限制。
可用前述“回叫”過程來從聰明卡中抽取出PPV事件描述表167中的所有會話ID168、會話模式169、會話下標170和會話收視服務171。
每個接收器/解碼器2020均包含有一標識，它可唯一地標識出上述接收器/解碼器2020或標識出該接收器/解碼器的生產廠商或者可按某種其它方式對接收器/解碼器進行分類，以使該接收器/解碼器僅能同一種特定的聰明卡、由相同或相應生產廠商制造的特定類的聰明卡或者僅能供該類接收器/解碼器使用的任何其它類的聰明卡一道工作。
通過這種方式，可防止由一個廣播節(jié)目提供商所提供給用戶的接收器/解碼器2020使用未經授權的子聰明卡3020。
除聰明卡與接收器之間“握手”以外，聰明卡3020的EEPPOM可包含有說明接收器/解碼器2020能發(fā)揮作用的類型的字段或位圖。這些類型是在生產所述聰明卡3020的過程中或者由特定的EMM來指定的。
存儲在聰明卡3020中的位圖一般包括多達80個接收器/解碼器的列表，每個接收器/解碼器均標識有一相應的接收器/解碼器ID，聰明卡可與該ID一道使用。與各接收器/解碼器相關聯(lián)的是狀態(tài)“1”或“0”，它們分別指示聰明卡是否能與接收器/解碼器一道使用。接收器/解碼器的存儲器2024中的程序在存儲于聰明卡內的位圖中查找接收器/解碼器的標識。如果找到該標識，且與該標識相關的值是“1”，則聰明卡“有效”，如果未找到該標識，則聰明卡不能與所述接收器/解碼器一道使用。
此外，如果通常是因為操作者之間有協(xié)議而希望授權在特定的接收器/解碼器中使用其它的聰明卡，則將一特定的EMM發(fā)送給這些聰明卡以通過收發(fā)器2014改變聰明卡的位圖。
各廣播節(jié)目的提供商均根據某些特定的標準來區(qū)分它的用戶。例如，可將某些用戶分成“VIP”。因此，各廣播節(jié)目提供商可將其用戶分成多個子集，每個子集均包括任何數(shù)量的用戶。
將特定用戶所屬的子集設定在SMS3004中。SAS3002將EMM傳給這樣的用戶，該用戶將與他所屬的子集有關的信息(一般長度為一個字節(jié))寫進聰明卡的EEPROM的相關操作者數(shù)據區(qū)例如154內。當廣播節(jié)目提供商廣播節(jié)目事件時，就連同該事件傳送一通常為256位的ECM，以指示哪個子集的用戶可以收視所說的事件，如果正如ECM所確定的那樣依照存儲在操作者區(qū)內的信息用戶不具有收視前述事件的授權，則拒絕收視節(jié)目。
例如可利用這一功能在傳送特定節(jié)目特別是與一特定地理區(qū)域內舉行的運動會有關的節(jié)目期間關閉該地理區(qū)域內的所有給定操作者的聰明卡。通過這一方式，足球俱樂部或其它運動實體可以出售他們所在地之外的廣播授權同時能防止地方支持者在電視中收視運動會。通過這種方式，可以鼓勵地方支持者購票參加運動會。
與存儲區(qū)151至172有關的各個特點均可看作是與動態(tài)創(chuàng)建存儲區(qū)無關的獨立發(fā)明。
應該認識到，以上完全是以舉例的方式來說明本發(fā)明的，在本發(fā)明的范圍內可對細節(jié)進行改進。
可獨立地或以任何適當?shù)慕M合形式來提供本說明書中公開的各個特征以及(在適當情況下)權利要求和附圖。
在上述最佳實施例中，用計算機軟件實現(xiàn)了本發(fā)明的某些特征。但是，對專家來說當然是很清楚，也可用硬件來實現(xiàn)這些特征中的任何一個。此外，應該認識到，可用電或類似的信號來實現(xiàn)用硬件、計算機軟件或類似手段所實現(xiàn)的功能。
交叉引用了我們共同未決的申請書，所有這些申請書有著相同的提交日期，題目為“信號生成與廣播”(代理人委托號PC/ASB/19707)，“供加密廣播信號的接收器使用的聰明卡以及接收器”(代理人委托號PC/ASB/19708)，“廣播和接收系統(tǒng)以及用于上述系統(tǒng)的有條件訪問系統(tǒng)(代理人委托號PC/ASB/197010)，“通過接收器/解碼器將計算機文件從發(fā)射器下載到計算機上”(代理人委托號PC/ASB/19711)，“電視節(jié)目和其它數(shù)據的傳送和接收”(代理人委托號PC/ASB/19712)，“下載數(shù)據”(代理人委托號PC/ASB/19713)，“計算機存儲器組織”(代理人委托號PC/ASB/19714)，“電視或無線電控制系統(tǒng)的開發(fā)”(代理人委托號PC/ASB/19715)，從傳遞的數(shù)據流中抽取數(shù)據部(代理人委托號PC/ASB/19716)，“訪問控制系統(tǒng)”(代理人委托號PC/ASB/19717)，“數(shù)據處理系統(tǒng)”(代理人委托號PC/ASB/19718)，“廣播和接收系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的接收器/解碼器和遙控器”(代理人委托號PC/ASB/19720)。本文引用了這些文件的內容。上述申請書清單包括了本申請書。
權利要求
1.一種廣播和接收系統(tǒng)，包括在廣播端包含用于廣播回叫請求的裝置的廣播系統(tǒng)；而在接收端包含根據回叫請求回叫廣播系統(tǒng)的裝置的接收機；其中，所述廣播系統(tǒng)包括用于在回叫請求中產生校驗信息的裝置，而所述接收機包括用于對校驗信息加密并響應回叫請求將其送到廣播系統(tǒng)的裝置，以及所述廣播系統(tǒng)安排成通過從接收機接收的校驗信息來確認所述接收機。
2.如權利要求1所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述廣播系統(tǒng)包括對從接收機接收的校驗信息解密并將其與原校驗信息相比較的裝置。
3.如權利要求1或2所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述廣播裝置安排成廣播含有在一給定時間作出回叫的命令的回叫請求，而所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置安排成對該命令作出響應。
4.一種廣播和接收系統(tǒng)，包括在廣播端包含用于廣播回叫請求的裝置的廣播系統(tǒng)；而在接收端包含根據回叫請求回叫廣播系統(tǒng)的裝置的接收機；其中，所述回叫請求含有在一給定時間作出回叫的命令，而所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置安排成對該命令作出響應。
5.如權利要求1-4之一所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置包括一個可與電話系統(tǒng)連接的調制解調器。
6.如權利要求1-5之一所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置安排成向所述廣播系統(tǒng)傳送涉及接收機的信息。
7.如權利要求6所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述廣播系統(tǒng)包括用于存儲所述信息的裝置。
8.如權利要求1-7之一所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述廣播裝置安排成廣播作為回叫請求的至少一個授權信息。
9.如權利要求1-8之一所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述回叫請求含有在回叫嘗試之間的給定數(shù)目的時間和指定時間的嘗試回叫的命令。
10.如權利要求1-9之一所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述回叫請求含有由接收裝置對回叫請求作出響應而撥出的指定至少一個電話號碼的命令。
11.一種與廣播系統(tǒng)相互作用的接收機，包括用于從廣播系統(tǒng)接收回叫請求的裝置；用于響應所述回叫請求而回叫廣播系統(tǒng)的裝置；其中所述回叫請求包括一個校驗信息，以及所述接收機還包括用于對所述校驗信息加密的裝置；和用于響應回叫請求將所述加密的校驗信息送到廣播系統(tǒng)的裝置。
12.如權利要求11所述的接收機，其特征在于，所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置安排成對在一給定時間作出回叫的命令作出響應，該命令包含在一回叫請求中。
13.如權利要求11或12所述的接收機，其特征在于，所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置包括一個可與電話系統(tǒng)連接的調制解調器。
14.如權利要求11-13之一所述的廣播和接收系統(tǒng)，其特征在于，所述回叫廣播系統(tǒng)的裝置安排成向所述廣播系統(tǒng)傳送涉及接收機的信息。
全文摘要
一種廣播和接收系統(tǒng)(100)，包括在廣播端包含用于廣播回叫請求的裝置的廣播系統(tǒng)(2008)；而在接收端包含根據回叫請求回叫廣播系統(tǒng)的裝置的接收機(2020)；其中，所述廣播系統(tǒng)安排成通過所述回叫請求來確認所述接收機。
文檔編號G06F11/14GK1756345SQ200510116330
公開日2006年4月5日 申請日期1997年4月25日 優(yōu)先權日1997年3月21日
發(fā)明者M·貝阿西, P·德拉塔爾埃, J－F·耶日?？鼱?申請人:卡納爾股份有限公司