专利名称：分配式数字电视系统及相关方法
技术领域：
本发明涉及包括多个分散电视机和对电视机上显示的数字电视信号解码的解码装置的分配数字电视系统。
当前，使用多个电视机的可用电视系统，特别是家用市场的电视系统，一般使用安装在传送器上将接收电视信号给信号分路器的单一天线。信号分路器起向位于周边适当位置例如住宅的多个分散电视机提供多个输出的作用。
利用模拟电视接收系统，每个电视机都能接收相同、或不同的节目信息并且所有电视机及其相连的接收机往往包含相同硬件功能。
虽然这种分配电视系统正变得日益普遍，特别是由于具有多于一个电视机的住户的数量的增加，使得数字电视得到普及。因此，自然希望有例如反映当前可用模拟系统的全部功能的家用分配数字电视系统。
在使用数字电视接收系统的主要可感觉到的优点之一是除了提高图象质量和频道/节目的选择外，可以成功地接收和收视预定频道和/或节目的增强安全性的特点可以很容易地结合到这种系统中。
当前，数字电视提供3个基本安全级别。第一，可以利用未经检查的，或“开放”的发送，其中数据内容不经任何方式的修改，以增加安全性并且可以通过适当的数字分段解码器简单地进行解码，不要求诸如加密引擎之类的任何附加信号加密级别。第二，提供所谓加密的“自由-空中(free-to-air)”传输，其中数据内容进行加密，但其中加密密钥对于解码器硬件以只要接收机包含适当的加密引擎就允许解码和解密数据内容的方式很容易得到。
最后，通过所谓加密“付费”发送提供高级安全性，其中除了数据内容是加密的外，解密密钥被设计为仅对受到限制的特定加密引擎才是可以得到的，使得仅对预定信道/节目的有条件访问是可行的。
美国专利5936660披露一种上述家用型的数字视频变换系统，其中在单一机架附近的多个变换器链接提供有条件访问某个频道/节目的信号，然后连接到限定在家用系统的多个电视。
但是，这种配置是有缺点的，即在公共机架中加密引擎单一安装提供了有限的对系统滥用的安全性，并且还要求在机架上存在进行任何使要求的重新配置系统的手动操作。
发明内容
本发明寻求提供一种优于已知这种系统和方法的分配式数字电视系统和相关方法。
按照本发明的一个方案，提供一种上述类型的分配式数字电视系统，其特征是，所述解码装置包括相应多个数字解码设备，并且还包括通过系统中链接所述多个电视的网络传送解码的授权数据的装置，并在多个电视机中从与一个电视机相连的一个数字解码设备向与另一个电视机相连的数字解码设备传送。
本发明的特有优点是在局域电视网中在多个电视机的任何一个上容易允许访问受限制的信号。
权利要求2的特征有利地提供用于控制解码授权数据的特别方便和有效的装置。
权利要求3的特征还增强本发明对出现相关标准电视信号分配系统的特征的适应性。
权利要求4的特征有利地提供关于解码授权数据分配的安全性的特定层。
权利要求5和6的特征特别有利地证明在网络中限定的进入网络和离开网络的各节点可以传送数字电视信号和解码授权数据。
下面参照附图以例子的方式对本发明进行进一步的描述，其中图1是当前已知的模拟家用电视接收系统的示意性框图；图2是当前已知的标准数字电视接收机的示意性框图；图3是按照本发明实施例的允许密钥授权请求安全传输的电视接收机局域网的示意性表示；图4是适合按照本发明实施例使用的数字电视接收机的示意性框图；图5是表示使用本发明的分配式数字电视系统的示意图。
具体实施例方式
首先参见图1，图1是表示出作为当前在现有技术中已知的模拟家用电视接收系统10的示意图，该系统使用接收模拟电视信号的单天线12并将接收的信号送到信号分路器14，该分路器将信号分路到各个单独的每个包含相应接收机硬件22、24、26和显示硬件28、30、32的电视机16、18、20。
正如将看到那样，每个模拟电视机16、18、20均能接收从天线12接收的模拟信号，以至于系统10的接收特性允许在相应显示硬件28、30、32的每个显示器进行最大限度的收视选择。
业已规定在本发明核心的分配网中的多个数字电视机的每个上提供显示选择。
参照图2，图2是表示作为现有技术公知的数字电视机34的框图。数字电视机34包括接收输入数字电视信号的接收单元36，该信号然后被传送到智能卡模块38，该模块包括串联连接的从接收机36输入的数字信号中接收和分离信号的去复用器40和按加密引擎形式的在诸如加密密钥信息44之类的解码授权数据控制下进行操作的解密单元42，以便解密从去复用器40输出编码的信号。
解密的信号然后被传送到例如为MPEG解码器形式的解码器46，该解码器用作重建在数字电视机34的显示单元50进行后续显示的解压数据。如图所示，加密“付费”发送在智能卡38中在加密密钥信息44的选择性控制下进行解密，以便控制可以在数字电视机34的显示器50实际收视的节目/频道。
本发明与网络设备关联，因此按加密密钥信息形式的解码授权数据本身在与不同数字电视机的智能卡模块之间进行传送。这样允许高效但安全地，并意味着分配式数字电视系统可以允许任何具体授权的节目/频道的收视增强方式。
正如从图2的数字电视机的现有技术所看到的那样，即当收视用户希望在包含具有对于特定安全“付费”广播的密钥信息的智能卡的不同接收机上收视安全广播时，从收视的用户观点出现一个特殊问题。用户则应当要求交换物理模块并且这一般是不适宜、不方便、和消耗时间的。
图3提供按照本发明实施例的分配式数字电视系统的多个数字电视机的示意性图，并且该系统被配置得容易克服这样有些缺点。
图3表示连接成网络的分配式数字电视系统52并且该系统是由3个数字电视机54、56、58构成的。数字电视机54包括含有加密密钥数据60和加密引擎62的智能卡模块，而数字电视机58包括含有加密密钥数据68和加密引擎70的智能卡模块。
在所示的例子中，主要与数字电视机54相连的加密密钥数据60被配置成提供“付费”发送，其中要求解密密钥数据允许预定电视频道/节目的授权收视。电视机56的智能卡模块的配置方式是，位于其中的智能卡数据64被配置成作为未加密的“开放”发送，其中数据内容不进行任何特殊控制方式的修改并且仅要求标准的解码。但是，数字电视机58的解密密钥数据68被安排为提供“自由-空中”传输的解密，虽然数据内容是加密的，但解密密钥一般是知道的并按未加密方式是可用的。
另外图3所表示的是用作链接系统52的分配式数字电视机的信号分配网络72，并且有利地配置提供解码授权数据的安全传输并且提供一个电视机的加密引擎与另外电视机的智能卡模块之间的双向数据转移。便于经由标准射频馈送电缆网络实现的局域网72提供数据交换，这种电缆存在于公知的电视分配系统中。因此，单信号分配网72有利于在家用环境中的各个接收机之间使用，并且为说明此例子，在50MHz以下的频谱可以有利地用于传送解码授权数据，因为这种频谱在VHF/UHF电视分配系统不用。
如上所述，安排为传送解密密钥的局域网72还可以通过分开加密的附加层得到加强，使得增加安全的附加层用到利用本发明的网络中。
在所表示的例子中，箭头A和B表示解码授权数据在实施本发明的系统中的电视机54、56、58之间进行传送的方式。表示一种特殊的情况，即与电视机54相关的解码授权数据可以事实上是与位于电视机58的加密引擎70相关的操作传送，而相关于电视机58的智能卡模块68出现的解码授权数据本身可以与电视机54的加密引擎62有关的操作传送相关。
按照这种方式，对于收视要求特殊授权的电视节目/信道可以在系统内的多于一个电视机中选择性地收视，并且在图3表示的例子中，在电视机58中可以收视每个节目/信道。
因此，十分明显，本发明有利地提供经网络链接系统中的各分配式数字电视机交换解码授权数据，使得解码授权数据可以在系统内的各数字电视机中有效地共享，以便用户可以以安全和有效的方式容易地选择，按这种方式各个电视机可以特别安全地收视频道/节目广播。
参照图3表示的系统更有利的是，可以仅对一个电视机限制被保护的频道/节目的显示并且这样可以防止被保护的频道/节目不希望多处收视。
现在再参见图4，图4表示诸如表示在图3的分配式数字电视系统的电视机54，并且其中适当地使用了相同的标号。
按照本发明的实施例使用的电视机54包括信号接收机装置，该装置包含用于分离数字电视信号与按使用在智能卡模块78中的加密密钥形式的解码授权数据之间的输入信号的去复用器74。输出到去复用器74的数字电视信号被传送到接收单元76，然后传送到智能卡模块78，该模块包括串联的用于分离数字电视信号为分别的信号的去复用器80，和用于根据加密密钥数据60解密接收的编码信号的加密引擎62。与如图2所示的标准数字电视接收机一样，从加密引擎62输出的信号被传送到MPEG解码器82用于解压该信号，以便在显示单元84进行后续显示。
可以看出，加密密钥信息60用作加密引擎62处理的方式，并且解密从去复用器80输出的数字电视信号可以包括本地传输密钥数据，或者另外一种方式，经射频LAN接口86传送密钥数据，该接口本身从去复用器74的输入信号中检索解码授权数据。
智能卡模块78也包括在解密密钥处理装置60的密钥管理硬件中，该硬件被安排与家用分配式电视系统中的其它接收机进行通信。去复用器74还具有复用功能，允许密钥管理硬件经例如建立在各电视机之间的射频LAN与住宅中的其它各接收机通信。
十分清楚，按照当前描述的实施例，仅要求修改公知的家用分配式电视系统，该系统仅需要包含存在于住宅中的各个电视机和信号分路器。当前存在的同轴电缆可以用作提供按照本发明的具有特殊优点的实施例所要求的安全局域网。
现在转到图5，提供一种表示按照本发明实施例的系统的示意性框图并且表示使用3个类似于参照图4说明的电视机的分配式数字电视系统。
因此，图5表示3个分配式数字电视机54、56、58，这些电视机被连接到通过其本身的配置从天线88接收数字电视信号的局域网86。在天线88接收的信号被传送到隔离放大器90，其输出被连接到信号分路器92，用于分别输入数字电视信号为3个信号。这3个分别信号的每个信号打算为3个相应电视机54、56、58来接收，并且使得每个信号通过相应的高通滤波器94、96、98可以发送到相应的电视机，这些滤波器形成网络的滤波装置的一部分，用作允许与每个电视机相连的解密密钥管理硬件之间通信。
如上所述，按照本发明的一个实施例，通过使用VHF/UHFTV分配系统不使用的低于50MHz频率的实施例，码授权数据可以在电视系统内的各分散电视机之间进行传送。因此，网络提供解码授权数据在使用相应低通滤波器100、102、104的电视机54-58之间的传送，这些滤波器与上述高通滤波器94、96、98相组合用作限制解码授权数据到网络链接的分散电视机54、56、58的传送。
因此，将明显看出，已经提供一种分配式电视系统，它以有效、安全的方式可以实现在至少近似等效于诸如图1所示的模拟接收系统的系统内的接收性能。
但是，显然本发明并不限于上述实施例的细节。例如，作为替代物，可能使用诸如蓝牙(Telefonaktiebolaget LM Ericsson(爱利信)，Sweden的商标名)无线LAN的系统。但是，于上述原因这种系统的安全方面并不能被视为优点，因为对于要连接到公共电视信号分配点的所有电视接收机，一个特定的特点按需要而出现。另外，除了例如解密密钥数据交换外，射频分配网络还可能使用互联网传送数据到连接在分配系统上的电视机和从其上传送数据。
权利要求
1.一种分配式数字电视系统，包括多个分散电视机和对数字电视信号解码用于在电视机上显示的装置，其特征在于，用于解码的所述装置包括相应多个分配信号解码装置，并且还包括通过链接到系统中的所述多个电视机的网络传送解码授权数据并从与一个电视机相连的数字解码装置到与另一个电视机相连的数字解码装置的装置。
2.按照权利要求1的系统，其中所述网络包括用于传送数字电视信号到各个电视机的电视信号分配网络。
3.按照权利要求1或2的系统，其中所述网络是通过分配系统的射频馈送电缆构成的。
4.按照权利要求1、2或3的任何一个的系统，其中，解码授权数据能在安全的单独加密层下的各个电视机之间传送。
5.按照权利要求1-5的任何一个的系统，其中，每个电视机包括相应的数字解码装置。
6.按照权利要求1-5的任何一个的系统，其中，数字解码装置被配置为接收编码数字电视信号并且输入和输出来自电视机本地的或者来自该系统中远端的另外电视机的用于解码的数字电视信号的授权的解码授权数据。
7.按照权利要求1-6的任何一个的系统，其中，解码授权数据包括解密密钥信息。
8.一种数字电视设备，包括用于接收编码的数字电视信号的数字信号解码装置和用于输入与输出解码授权数据的装置，该装置用于控制在该设备中的本地的或者在另外数字电视设备远端的数字电视信号的解码。
9.权利要求8的设备，并且包括成对的电视机与数字解码装置，该数字解码装置包括去复用装置，用于分路来自接收的数字电视信号中的解码授权数据。
10.一种控制数字电视信号在包括多个分散电视机的数字电视系统中的分配方法，该方法包括以下步骤解码用于在各电视机上显示的数字电视信号，其特征在于还包括，在每个电视机解码本地输入的电视信号并且在该系统内的各电视机之间分配解码的授权数据，使得来自与一个电视机相连的数字解码装置的解码的授权数据可以被传送，使与另一电视机相连数字解码装置一同工作的步骤。
全文摘要
本发明提供一种分配式数字电视系统(52)，该系统包括多个分散电视机(54、56、58)和用于解码在电视机(54、56、58)上显示的数字电视信号的装置，其中所述的解码装置包括相应的多个分配信号的解码装置(62、66、72)并且还包括用于通过链接到系统中的所述多个电视机(54、56、58)的网络(86)传送解码授权数据的装置(78、86)，并从与电视机(54、56、58)之一相连的数字解码装置(62、66、72)向与电视机(54、56、58)之另一相连的数字解码装置(62、66、72)传送。
文档编号H04N7/167GK1404693SQ01805308
公开日2003年3月19日 申请日期2001年12月7日 优先权日2000年12月22日
发明者M·D·詹姆斯 申请人:皇家菲利浦电子有限公司