Brevet FR2694860A1 — publié le 19940218

i DESCRIPTION Domaine technique La présente invention a pour objet un procédé de diffusion et un procédé de réception de programmes à accès conditionnel et à temps de commutation de programmes réduit. L'invention peut être mise en oeuvre soit au niveau de l'émission, soit au niveau de la réception pour des programmes ayant été émis selon le procédé d'émission, soit à la fois en émission et en réception. L'invention s'applique à la télévision, à la radio, à la messagerie, à la transmission de données, etc Etat de la technique antérieure Un procédé d'émission et de réception de programmes à accès conditionnel remplit schématiquement trois fonctions principales a) La première est une fonction d'embrouillage/désem- brouillage L'embrouillage peut intervenir indépen- damment ou simultanément sur le son, l'image, les messages, les données, etc afin de rendre ces composantes inintelligibles Le désembrouillage est possible par le récepteur si celui-ci dispose d'un paramètre secret appelé mot de contrôle. b) La deuxième est une fonction de contrôle, consistant à transmettre les conditions d'accès à un programme ou une composante, ainsi que les mots de contrôle permettant le désembrouillage pour les usagers autorisés Ces informations sont envoyées dans des messages appelés "ECM" pour "Entitlement Control Message" Ces messages ECM sont synchronisés avec le programme et sont diffusés en même temps que lui Par la suite, on appellera "canal ECM" le canal de transmission qui permet de véhiculer les messsages ECM pour une condition d'accès parti- culière. c) La troisième est une fonction de gestion, consistant à distribuer des droits d'accès aux usagers Il existe plusieurs moyens d'accéder à un programme, parmi lesquels on peut citer ceux qui mettent en oeuvre la norme D 2 MAC/P Eurocrypt: l'abonnement par thème, niveau ou classe, ainsi due l'achat à la séance, anticipé ou impulsif, au forfait ou à la durée Ces informations sont envoyées dans des messages appelés EMM pour "Entitlement Mana- gement Message" Les messages EMM ne sont pas syn- chronisés avec le programme Ils peuvent -être en- voyés en diffusion (c'est le cas pour la norme D 2 MAC/P Eurocrypt) ou suivre d'autres filières (la poste ou le réseau téléphonique par exemple). A titre d'exemple, un programme D 2 MAC/P Eurocrypt est constitué de plusieurs composantes: une composante vidéo, une ou plusieurs composantes son et une ou plusieurs composantes télétext Chacune de ces composantes peut être embrouillée avec des conditions d'accès différentes et, donc, nécessiter des messages ECM différents Pour plus de simplicité, il est supposé par la suite que toutes les composantes du programme sont embrouillées avec les mêmes condi- tions d'accès et qu'il n'existe donc qu'un canal ECM pour l'ensemble du programme Mais cette simplification ne limite en rien la portée de l'invention. Le schéma de la figure 1 annexée représente plusieurs programmes embrouillés. On y voit, schématiquement, un programme Pl associé à un canal C(EMC)l chargé de véhiculer les messages ECM permettant le désembrouillage de ce programme à la réception. La figure 1 montre encore un deuxième programme P 2 avec son canal C(ECM)2 ainsi qu'un ième programme Pl avec son canal C(ECM)i. Il est classique de changer régulièrement les mots de contrôle Par exemple, pour la norme D 2 MAC/P Eurocrypt, ces mots sont changés toutes les ,24 s La durée de vie d'un mot de contrôle est appelée phase Il est donc nécessaire d'envoyer au moins un message ECM par phase pour transmettre aux décodeurs le nouveau mot de contrôle En pratique, on répète les messages ECM plusieurs fois pendant une phase ( 2 ECM par seconde pour D 2 MAC/P Eurocryp) pour permettre un temps d'acquisition rapide de 1 'ECM pour un téléspectateur se connectant sur le programme. La figure 2 annexée montre, pour un pro- gramme quelconque P, l'évolution du contenu du canal C(ECM) dans le temps pour une phase de rang i et pour le début de la phase suivante de rang i+l Dans la phase i, chaque message ECM est représenté par une bande hâchurée En D 2 MAC/P Eurocrypt, le temps qui sépare deux messages ECM consécutifs est de 0,5 s (ce temps sera noté Tecm par la suite) Le débit du canal ECM est donc égal à 2 ECM par seconde pour chaque programme. Si ce procédé donne satisfaction à certains égards, il présente néanmoins un inconvénient lorsque l'usager change de programme En effet, la commutation de programme (opération appelée communément "zapping") se trouve être retardée par des opérations liées à l'accès conditionnel. Pour tout système de diffusion à accès conditionnel, le temps de commutation dépend princi- paiement des délais suivants: le délai d'acquisition du signal, noté Tacq, le délai d'acquisition de la voie de service, noté Tvoie-serv, la voie de service véhicule toutes les informations sur la structure du multiplex (position de la composante vidéo, nombre et posi- tion des composantes son, adresse du canal ECM,), le délai maximum d'attente d'un ECM, noté Tecm, le délai d'initialisation du PRBS (abré- viation de Pseudo Random Binary System), noté Tinit-prbs. S'il s'agit d'un signal numérique, il faut y ajouter le temps de décompression du signal, noté Tdécomp. Parmi les délais précédemment cités, seuls Tecm, Tcalc et Tinit- prbs sont liés à l'accès conditionnel Les autres délais existent même sans embrouillage. Pour préciser encore cette question des délais, on prendra l'exemple d'un système fonctionnant D 2 MAC/P Eurocrypt Dans ce cas, tous les délais sont cumulés: aucune action ne peut se faire avant d'avoir le résultat de l'action précédente Les ECM sont actuellement transmis toutes les 0,5 S (Tecm= 0,5 s). Le délai de traitement de 1 'ECM par carte comme la carte PC 2 est égal à la somme du délai de sélection de la zone prestataire dans la carte (inférieur ou égal à 50 ms), du temps de calcul (en moyenne 260 ms) et du délai de lecture de résultat (inférieur ou égal à 40 ms) Il est donc de l'ordre de 350 ms Il devrait diminuer avec la seconde version de la carte PC 2 (PC 2 2) Le délai d'initialisation du PRBS est négligeable (inférieur ou égal à 5 ps). Le temps de commutation de programme est donc actuellement égal à: Tacq+Tvoie-serv+Tecm+Tcalc=Tacq+Tvoie-serv+ 0,850 s. La présente invention a justement pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un procédé permettant de réduire le temps de commutation en diminuant les délais Tecm et Tcalc, et en permettant de paralléliser les traitements. Exposé de l'invention Pour atteindre ce but, l'invention propose un procédé d'émission dans lequel on transmet avec chaque programme le message de contrôle propre à ce programme (qu'on appellera ECM principal noté EC Mp) et cela avec une certaine fréquence (Fp) et les messages de contrôle propres aux autres programmes qu'on appellera ECM secondaires notés EC Ms mais avec une fréquence (Fs) plus faible. La présente invention a également pour objet un procédé de réception de programmes émis selon le procédé d'émission qui vient d'être défini Selon l'invention, on utilise le message de contrôle princi- pal (EC Mp) propre au programme sélectionné pour désem- brouiller celui-ci et on mémorise tous les autres messages de contrôle secondaires (EC Ms) des autres programmes pour pouvoir procéder rapidement au désem- brouillage de tel autre programme qui viendrait à être sélectionné. En notant D le débit du canal ECM de chaque programme (exprimé en ECM/s), Fp la fréquence de diffusion des EC Mp principaux (en ECM/s), Fs la fréquence de diffusion des EC Ms secondaires (en ECM/s), N le nombre de programmes diffusés, alors le débit total du canal ECM de chaque programme deviendra D=Fp+Fs(N-l). Plusieurs variantes sont possibles selon le débit d'ECM acceptable Pour réduire ce débit, on pourra aller par exemple jusqu'à n'envoyer qu'une fois par phase un ECM secondaire. Brève description des figures la figure 1, déjà décrite, montre la structure schématique des canaux de programmes et de messages de ECM; la figure 2, déjà décrite, montre la structure d'un canal ECM; la figure 3 montre un exemple de multi- plexage de messages ECM selon l'inven- tion. Exposé détaillé d'un mode de réalisation La structure des messages ECM en eux-mêmes ne sera pas décrite ici puisqu'elle ne concerne pas l'invention et est classique On pourra toujours se reporter à ce sujet aux spécifications européennes relatives à la norme MAC/PACKET, comme par exemple au document CLC/TC 106 de janvier 1988 intitulé "Speci- fication of the MAC/PACKET Access Control System: Protocol for ECM and EMM Messages", ( 29 décembre 1987). La description qui suit porte sur deux exemples de multiplexage des différents messages ECM, à savoir les ECM principaux, propres au programme sélectionné, et les ECM secondaires, propres aux autres programmes. Dans le premier exemple, on suppose qu'il existe 15 programmes en D 2 MAC/Eurocrypt Selon l'inven- tion, on diffuse dans les canaux ECM de chacun des programmes, les ECM de tous les programmes Par exem- ple, dans le programme 1, on trouvera les ECM princi- paux ECM 1 propres au programme 1 et les ECM secondaires ECM 2, ECM 3, ECM 4,, ECM 15 propres aux 14 autres programmes Le terminal utilise les ECM principaux pour désembrouiller le programme sur lequel il est connecté, et mémorise les ECM secondaires pour les utiliser en cas de commutation. Les ECM principaux peuvent être diffusés toutes les 0,5 S (soit une fréquence Fp= 2), alors que les ECM secondaires peuvent être diffusés, par exemple, toutes les 7 S (le procédé fonctionne s'ils sont diffusés au moins une fois par phase) Dans ce cas particulier, le débit D nécessaire pour transporter les ECM des 15 programmes est égal à 4 ECM par seconde. Le canal ECM de chaque programme véhicule donc, dans ce cas, 4 ECM par seconde La figure 3 montre, par exemple, pour le programme 1, le contenu du canal ECM toutes les 0,25 S pendant les 7 premières secondes d'une phase Le numéro de 1 'ECM désigne le programme auquel appartient 1 'ECM Le programme prin- cipal, dans cet exemple, est le programme N O 1 Le message ECM 1 dans cet exemple, est véhiculé toutes les 0,5 s. On trouve aussi, aux différents intervalles repérés par t, les ECM suivants: -à t= O: 'ECM principal propre au programme n 1, -à t=l: 'ECM -secondaire propre au programme n 2, - à t= 2: à nouveau i'ECM principal propre au programme n 1, -à t= 3: 'ECM secondaire propre au programme n 3, -à t= 4: à nouveau 1 'ECM principal propre au programme n 1, -à t= 5: etc, -à t= 26: à nouveau 1 'ECM principal propre au programme n 1, -à t= 27: l'ECM secondaire propre au programme n 15. Dans cet exemple, pour tout programme déterminé, le message de contrôle propre à ce programme se trouve régulièrement répété et, entre deux messages successifs propres à ce programme, se trouvent succes- sivement insérés tous les autres messages de contrôle EC Ms propres aux autres programmes. Dans le second exemple, on suppose que le débit des canaux ECM ne peut être augmenté Il est possible d'envoyer les ECM secondaires en acceptant de diminuer la fréquence d'envoi Fp de 1 'ECM principal (le temps d'acquisition du premier ECM à la connexion se trouvant naturellement augmenté) Dans le cas o N= 15 et o la fréquence Fs d'émission d'un ECM secondaire est de 1/10 (une fois par phase), on a D= 2 Alors la relation précédente donne Fp= 0,6 Les ECM principaux sont donc diffusés toutes les 1,66 s, au lieu de deux fois par seconde. Lorsque le procédé d'émission qui vient d'être décrit est mis en oeuvre, le terminal n'a plus à attendre un ECM après commutation de programme puis- qu'il a déjà lu et mémorisé les ECM de tous les programmes De plus, le calcul du mot de contrôle par la carte PC 2 (qui nécessite un temps Tcalc) peut se faire en parallèle avec le temps d'acquisition du signal Le temps de commutation de programme devient égal au maximuu L de (Tacq + Tvoie-serv, Tcalc). Si l'acquisition de la voie de service est rapide, la durée (Tacq+Tvoie-serv) sera vraisembla- blement inférieure à Tcalc Le temps de commutation de programme est alors égal à Tcalc = 350 ms - Il est intéressant de noter que la mise en oeuvre du procédé de l'invention n'exige aucune modification de la carte PC 2. REVENDICATIONS 1 Procédé de diffusion de programmes à accès conditionnel et à temps de commutation de programmes réduit, dans lequel on embrouille les informations de divers programmes et on transmet les informa- tions ainsi embrouillées, de manière synchronisée avec chaque programme, on transmet des messages de contrôle (ECM) propres à chacun de ces programmes, ce procédé étant caractérisé par le fait qu'on-transmet avec chaque programme le message de contrôle (EC Mp) propre à ce programme et cela avec une certaine fré- quence (Fp) et les messages de contrôle (EC Ms) propres aux autres programmes mais avec une fréquence (Fs) plus faible. 2 Procédé selon la revendication 1, carac- térisé par le fait que, pour un programme déterminé, on répète le message de contrôle propre à ce programme (EC Mp) et, entre deux messages successifs propres à ce programme, on insère successivement tous les autres messages de contrôle (EC Ms) propres aux autres programmes. 3 Procédé de réception de programmes émis selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, dans lequel: on reçoit les informations embrouillées de tous les programmes, on sélectionne l'un de ces programmes et, pour ce programme sélectionné, on calcule, à partir du message de contrôle il (ECM) propre à ce programme sélectionné, un mot de contrôle correspondant, on désembrouille les informations du programme sélectionné à l'aide de ce mot de contrôle, on commute éventuellement la réception pour sélectionner un autre programme, caractérisé par le fait qu'on utilise le message de contrôle (EC Mp) propre au programme sélectionné pour désembrouiller celui-ci et on mémorise tous les autres messages de contrôle (EC Ms) des autres programmes pour pouvoir procéder rapidement au désembrouillage de tel autre programme qui viendrait à être sélec- tionné.