Brevet FR2797735A1 — publié le 20010223

PROCEDE DISPOSITIF DE RESTITUTION D'UN SIGNAL DE TELEVISION NUMERIQU La présente invention concerne les procédés et dispositifs de restitution d'un signal de télevision numérique en clair à partir d'un signal embrouillé contenant au moins à fois les composantes vidéo et audio et les messages permettant de récupérer un mot de contrôlé nécessaire au désembrouillage. Elle est applicable à tous les ensembles associant un récepteur regroupe dans une meme unité les fonctions de décodage et de restitution l'image sur écran et du son ou qu'il remplisse uniquement la fonction de decodage avec restitution un terminal de visualisation indépendant) et un module de contrôle d'accès externe ou enfichable. Elle trouve une application particulièrement importante, mais nullement exclusive, dans le cas des récepteurs-décodeurs associés à un module de contrôle d'accès conforme au standard DVB -CI, d'un type qui, à l'heure actuelle, restitue en clair au récepteur les composantes du programme visualisé par l'utilisateur, sous forme numérique, sur le connecteur d'interface module, de sorte qu'il est possible d'enregistrer #uvres diffusées, cela sans aucune dégradation de la qualité du fait la nature numérique du signal. Le problème traité par l'invention sera maintenant exposé dans le cas particulier de la diffusion, sur un réseau à accès conditionnel, suivant le standard DVB, donné à titre de simple exemple. Ce standard permet à tout usager disposant d'un récepteur décodeur de télévision numérique tel que défini au paragraphe précédent et désigné ci-après par le terme récepteur , adapté à un type de réseau (satellite, câble, hertzien terrestre ... ) de recevoir sans restriction tous les programmes diffusés en clair sur tout réseau de ce type. Mais chaque récepteur n'est généralement capable de ne traiter qu'un seul type de controle d'accès alors que les opérateurs/diffuseurs en utilisent plusieurs. Même dans cas où le réseau permet de recevoir les bouquets de nombreux opérateurs, un récepteur donné ne sera en général, capable de ne recevoir les programmes embrouillés que d'un unique opérateur. Pour remédier à cette situation on a imaginé une technique qui permet au récepteur de adapter à tout système de contrôle d'accès. Pour ce faire ces récepteurs presentent un interface standard, par lequel transite en particulier le flux numérique reçu du réseau et qui est destiné à recevoir des modules différents, chacun d'eux étant spécifique d'un système de contrôle d'accès, voire même d'un operateur. Cette interface fait l'objet d'une standardisation permettant l'interopérabilite entre récepteur et module, grâce à une interface commune dénommée -CI ( DVB Common Interface). L'architecture habituelle d'un tel récepteur équipé d'un module de contrôle d'accès est donnée sur la fig 1. Le récepteur 10 présente une interface physique 13 de réception d'un module 12. Ce module est piloté par un microprocesseur 14 qui est en communication avec un microprocesseur 16 récepteur au travers une liaison de contrôle 48 de l'interface'de contrôle 13. récepteur peut ainsi indiquer au module 12 quel programme a été sélectionne par l'utilisateur , par exemple à partir de l'identificateur de programme et PID pour packet identifier (étiquette des composantes du programme) lui transmettre les descripteurs de contrôle d'accès relatifs à ces composantes. Le récepteur fournit également au module la totalité du flux de transport transmis par le réseau, sur le canai syntonisé à cet instant. Le module peut alors, à l'aide de son filtre numérique 18, sélectionner les messages de contrôle d'accès relatifs à ce programme. En particulier, il sélectionnera les messages de contrôle de titres d'accès ou ECM correspondants et les déchiffrera (si l'usager possède les droits nécessaires) pour obtenir les mots de contrôle CW permettant le pilotage du désembrouilleùr 20 du module. Le déchiffrement est réalisé soit par le microprocesseur 14 module, qui devra alors être un microprocesseur de sécurité, soit par l'intermédiaire d'une carte à puce insérable 22 optionnelle. Le module retourne au récepteur le flux de transport reçu, mais dans lequel les paquets de transport des composantes du (ou des) programme(s) sélectionné(s) par l'usager sont en clair (désembrouillés). Dans le récepteur le flux est reçu par le démultiplexeur 24 filtre et distribue en fonction leur nature (audio, vidéo, données) les différentes composantes sélectionnées qu'il a reçu en clair. Dans l'architecture typique, le récepteur 10, bien présentant un interface DVB-CI, comporte général un circuit supplémentaire 26 permettant de contourner le module un désembrouilleur DVB 28 intégré et cela car le récepteur traite en général au moins un système de contrôle d'accès intégré (pratiquement gratuit, alors qu' module de contrôle d'accès nécessairement coûteux de par sa constitution matérielle) . Pour tenir compte de l'apparition sur le marché grand public d'appareils permettant l'enregistrement et la lecture d'#uvres audiovisuelles sous forme numérique, c'est à dire sans aucune dégradation de la qualité par rapport au signal transmis, les sociétés de distribution d'oeuvres introduisent dans leurs contrats avec les opérateurs de télévision numérique une clause prohibant la présence, en clair et sous-forme numérique, des composantes (surtout la composante vidéo) des #uvres soumises à droit d'auteur sur un connecteur externe récepteurs, ceci afin d'en éviter l'enregistrement numérique direct. Les modules de contrôle d'accès conformes au DVB-CI ne respectent pas cet impératif les composantes de programme sélectionné apparaissent toutes en clair sur l'interface physique. L'invention propose, dans le but de remédier à ce défaut, un procédé de restitution d'un signal de programme de télévision numérique en clair à partir d'un signal embrouillé suivant lequel on transfère le signal démodulé, embrouillé et contenant des messages d'obtention d'un mot de contrôle, d'un récepteur de télévision assurant les fonctions de démodulation et décodage à un module de contrôle d'accès par l'intermédiaire d'une interface physique caractérisé en que , au moins dans un mode particulier fonctionnement, on retransfère le signal reçu du module de contrôle d'accès récepteur avec au moins, en l'état embrouillé, l'une des composantes du programme sélectionné, en même temps que les mots de contrôle correspondants, calculés par le module, et en qu'on effectue le désembrouillage complémentaire dans le récepteur. L'invention remedie au défaut mentionné plus haut, essentiellement par une simple modification de logiciel à la fois du décodeur et du module sur les récepteurs existants ayant déjà un désembrouilleur; cela permettra une mise à jour très économique du parc déjà en place, dans la mesure où le récepteur et le module sont télechargeables à travers le réseau de diffusion. Si dans l'avenir le désembrouilleur n'est pas prévu sur tous les récepteurs, la présence ou l'adjonction d'un tel désembrouilleur sera nécessaire. On voit donc que l'adaptation à effectuer est simple et même que, sur des décodeurs existants, il n'y a même pas à modifier la partie matérielle. L'invention propose également un module de contrôle d'accès destiné à être raccordé par un interface physique à un récepteur de télévision numérique assurant des fonctions de démodulation et de décodage, le dit module comportant des moyens de récupération de mots de contrôle à partir d'un flux reçu du récepteur, des moyens de désembrouillage de composantes du flux et de restitution des composantes désembrouillées au récepteur, caractérisé en ce que les moyens de désembrouillage sont prévus pour, en réponse à une instruction contenue dans flux, restituer une mois des composantes au récepteur sous forme embrouillée et transférer au récepteur les mots de contrôle associés à cet embrouillage. Elle propose encore un récepteur permettant de mettre en oeuvre le procédé ci- dessus, comportant un désembrouilleur et un interface physique de sortie de signal embrouillé démodulé vers un module de contrôle d'accès et de retour de signal depuis le module, le désembrouilleur étant prévu pour désembrouiller au moins une des composantes du signal, retournée encore embrouillée le module, en utilisant un mot de contrôle transmis par le module. Dans son application à des flux embrouillés suivant l'algorithme DVB, le procédé implique de ne plus désembrouiller dans ce module au minimum la composante vidéo du (ou des) programmes sélectionnés lorsqu'ils sont soumis à l' imperatif de droit d'auteur. Une variante consiste à généraliser le comportement à la totalité des programmes, qu'ils soient soumis ou non à droit d'auteur. Suivant d'autres variantes on prévoit, en combinaison éventuelle avec la précédente, le non désembrouillage de plusieurs, voire de la totalité des composantes, du (ou des), programmes concernés. Le module continue, comme dans la situation actuelle, à réaliser la totalité des fonctions liées au contrôle d'accès (acquisition et traitement des messages de gestion des titres d'accès ou EMM, acquisition et déchiffrement des messages de contrôle des titres d'accès ou ECM, désembrouillage éventuel de composantes ... ) sauf le désembrouillage de certaines composantes. Le module laisse passer cette ou ces composantes de façon transparente mais transmet alors vers le microprocesseur du récepteur les mots de contrôle qu'il aura déchiffré et qui concernent cette ou ces composantes. Les mots de contrôle peuvent être transmis en clair car le niveau de sécurité nécessaire n'est pas très élevé ; ils peuvent également être chiffrés à partir secret commun partagé entre le module et le récepteur, élaboré par exemple suivant le principe de Diffie-Hellman. Comme il a été indiqué plus haut, le récepteur peut notamment être un récepteur décodeur qui comporte un désembrouilleur type DVB ; il peut alors simplement * tout en embarquant aucune autre spécificité liée au type de contrôle d'accès utilisé, désembrouiller la ou les composantes du programme transmises de façon transparente par le module. . L'indication que les paquets de transport des composantes concernées sont embrouillés sera fournie au récepteur les en têtes ces paquets. La transition mode normal / mode droit d'auteur s'effectue donc sans rupture , la synchronisation entre l' arrêt de désembrouillage par le module et le début de désembrouillage par le récepteur étant assurée naturellement par le contenu d'un champ contrôle d'embrouillage de transport des paquets de transport transmis par le module au récepteur sur la liaison 40 de l'interface 13. Dans des cas peu fréquents, l'embrouillage est réalisé au niveau de paquets dits PES dans le standard MPEG. Dans ce cas les champs contenant l'information sont les PES scrambling control dans les en-têtes PES . Dans un mode avantageux d' implémentation de l'invention, on transmet dans le flux numérique, une signalisation spécifique permettant de distinguer oeuvres (évènements au sens MPEG ou DVB) protégées par droit d'auteur ou plus généralement celles pour lesquelles il est contractuellement obligatoire de ne pas les transférer en clair par une interface physique. Une possibilité est déja prévue par le standard MPEG2 au niveau des en-têtes de PES qui comportent bit de droit d'auteur. Elle pourra être utilisée, mais en général on préférera une signalisation dans les identifiants de service SI/PSI dont l'accès sera plus facile par le microprocesseur du récepteur. De nombreuses solutions sont possibles. Une standardisation de cette signalisation est avantageuse. Elle peut être prévue par introduction d'un identifiant constituant descripteur de droit d'auteur dans les tables de définition de programmes, dites Program Map Table ou PMT. - Lors de la sélection d'un programme par l'utilisateur, le récepteur, accède systématiquement à la PMT, déterminera, en fonction de la présence non de ce descripteur, si elle doit entrer ou non dans le mode droit d'auteur. Dans l'affirmative elle donne cette information au module au cours de la transmission de la commande contenant la table partielle de définition de programme ca_pmt qui intégrera, en complément dans ce cas, le descripteur de droit d'auteur. Par ailleurs, toujours de façon à garantir l'interopérabilité entre modules et récepteurs, le protocole des deux fonctions suivantes est à rendre commun pour l'ensemble opérateurs et diffuseurs mettant en oeuvre le procédé - l'identification par le récepteur de la capacité du module à traiter le mode droit d'auteur, - la transmission des mots de contrôle du module vers le récepteur. L'identification par le récepteur d'un module apte au mode se fera, lors de l'initialisation du module par la réponse à la demande de listage de ressources dite commande Profile Enquiry . Le module répond en énumérant ressources qu'il contient. Un module de contrôle d'accès apte répondra ajoutant, à la ressource de contrôle d'accès actuelle (classe 3, type 1), la ressource mode droit d'auteur qu'on qualifiera par exemple de classe 4 typel. La transmission des mots de contrôle vers le microprocesseur hôte du récepteur se fera à l'aide d'une commande nouvelle, qu'on pourra dénommer par exemple cr-cw. Un exemple d'une telle commande est le suivant: Syntaxe Nombre de Nnémonique bits cr-cw( cr- -tag 24 uimsbf length-field program-number 16 uimsbf for (i=o; i i++){ reserved 3 bslbf elementary_PID 13 uimsbf control-word 64 uimsbf Valeur possible du cr-cw-tag : 9F 80 40 On voit que l'invention permet de satisfaire le nouvel impératif introduit par les sociétés de distribution d'#uvre par des évolutions simples, en général uniquement logicielles, des récepteurs et des modules existants. En général il suffira, les appareils déjà existants, de faire évoluer le logiciel et cette évolution pourra souvent être effectuée par téléchargement dans le flot de données contenu dans le signal de programme. Seuls les récepteurs actuels n' intégrant de désembrouilleur DVB interne, ce qui est très rare, tout au moins en Europe, pourraient supporter cette évolution. Les caractéristiques ci-dessus ainsi que d'autres apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit de modes particuliers de réalisation donnés ' titre d'exemples non limitatifs. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels : La fig. 1, déjà mentionnée, est un schéma des éléments d'un décodeur d'un module concernés par l'invention ; et La fig. 2 montre une variante. Le récepteur 10 montré en Fig. 1 a une constitution matérielle connue. Il comporte un syntoniseur d'entrée 30 qui reçoit le signal à radiofréquence et alimente un démodulateur 32 fournissant en sortie le flux embrouillé, Ce flux arrive d'une part à l'interface 13 et éventuellement au désembrouilleur 28. Lors du fonctionnement en mode sans protection du droit d'auteur, le désembrouilleur 28 est transparent et se borne à transmettre le flux désembrouillé, reçu du module 12 sur la liaison 40 de l'interface, au démultiplexeur 24 qui oriente les données vers le microprocesseur hôte 16 associé à des mémoires vive de travail 34 et non volatile de programme 36 oriente les paquets contenant les informations vidéo et audio vers le décodeur 38, de type MPEG par exemple. Lors du fonctionnement en mode avec protection, le désembrouilleur 20 module 12 est commandé par le microprocesseur 14 de façon à transmettre moins une des composantes sous forme embrouillée sur la liaison 40. Le logiciel nécessaire à ce mode de fonctionnement, s'il n'est pas prévu d'origine, peut être téléchargé, par exemple dans la mémoire 36 et dans une mémoire flash 42 du module 12. On décrira maintenant une variante de l'invention qui est utilisable lorsque l'opérateur ou un opérateur veut pouvoir diffuser sur son réseau des flux protégés par un embrouillage X quelconque, mais différent de l'embrouillage DVB (ou plus généralement de l'embrouillage pour lequel le récepteur est équipé de manière fondamentale). Cette variante de l'invention ne porte que sur le module de contrôle d'accès, le récepteur restant inchangé et inter-opérable avec des modules de contrôle d'accès conformes à l'une ou à l'autre des deux variantes de l'invention. Dans cette variante, montrée en fig. 2,où les organes correspondant à ceux de fig. 1 sont désignés par la même référence, le module 12 comporte à la fois désembrouilleur 44 de type X et un embrouilleur 46 de type DVB par lequel transiteront, après désembrouillage X, la ou les composantes soumises à droit d'auteur. Lors du passage à travers cet embrouilleur 44, le champ transport scrambling control de l'en-tête des paquets de transports est repositionné dans l'état embrouillé et les mots de contrôle nécessaires au désembrouillage de cette ou ces composantes, par le récepteur lui sont transmis par le protocole décrit précédemment. Les messages de contrôle nécessaires sont également transmis entre le module 12 et le récepteur par la liaison 48 de l'interface 13. La création en local ou la transmission sur le réseau des mots de contrôle un choix qui relève du concepteur du système de contrôle d'accès et/ou de module. Il peut s'agir d'aléas élaborés localement, éventuellement constants pendant tout l'événement. Ils peuvent être dérivés des mots de contrôle nécessaires au desembrouillage X, ou même encore, être transmis par des messages privés du système de contrôle d'accès dans le flux diffusé sur le réseau. L'invention est susceptible de nombreux autres modes de réalisation encore. La nature de l'interface peut aussi bien être parallèle, comme dans le cas du DVB que série rapide, comme dans le cas du type IEEE 1394. REVENDICATIONS 1 - Procédé de restitution d'un signal de programme de télévision numérique en clair sur un récepteur à partir d'un signal embrouillé suivant lequel on transfère le signal démodulé, embrouillé et contenant des messages d'obtention d'un mot de contrôle, d'un récepteur de télévision assurant les fonctions de démodulation et de décodage à un module dé contrôle d'accès, par l'intermédiaire d'une interface physique , caractérisé en ce que , au moins dans un mode particulier de fonctionnement, l'on retransfère le signal du module de contrôle d'accès au récepteur avec au moins l'une des composantes du programme sélectionné à l'état embrouillé, en même temps que les mots de contrôle correspondants, calculés par le module, et en ce qu'on effectue le desembrouillage complémentaire dans le récepteur. 2. - Procédé conforme à la revendication 1, dans lequel on retransfère, du module de contrôle d'accès, la ou les composantes du programme sélectionné que ledit module laisse à l'état embrouillé pour les transmettre au récepteur. 3.- Procédé conforme ' la revendication 1 ou 2, dans lequel la vidéo est la composante ou une des composantes non désembrouillées par le module. 4. - Procédé conforme a la revendication 2 ou 3, dans lequel le flux transmis est embrouillé conformément au standard DVB. 5. - Procédé conforme à la revendication 2, 3 ou 4, dans lequel on insère dans le signal une signalisation de droit d'auteur pour activer le mode de fonctionnement particulier, par exemple au moyen d'un descripteur placé dans des tables de définition de programme (PMT). 6. - Procédé conforme à la revendication 2, 3, ou 4, dans lequel tous les programmes sont traités de façon identique avec non désembrouillage systématique d'au moins l'une de leurs composantes. 7. - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on télécharge dans le récepteur un logiciel provoquant l'envoi d'une instruction de non-désembrouillage par le module et le désembrouillage par le réçepteur. 8. - Procédé selon la revendication 1, suivant lequel le module de contrôle d'accès, après avoir désembrouillé les composantes du programme selectionné, ré-embrouille conformément au standard DVB une au moins des composantes et transmet les mots de contrôle correspondants au récepteur qui assure le désembrouillage correspondant. 9 - Procédé conforme à la revendication 8, dans lequel la video est la composante ou une des composantes ré-embrouillée par le module. 10. - Procédé conforme à la revendication 8 ou 9, dans lequel on insère dans le signal une signalisation de droit d'auteur pour activer le mode de fonctionnement particulier, par exemple au moyen d'un descripteur placé dans une liste de programme (PMT). 11. - Procédé conforme à la revendication 8, 9 ou 10, ne mettant pas #uvre de signalisation spécifique et dans lequel tous les programmes sont traités de façon identique avec ré-embrouillage systématique d'au moins l'une leurs composantes. 12.- Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on télécharge dans le module un logiciel permettant la mise en oeuvre du procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 11. 13. - Procédé conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les mots de contrôle sont transmis par le module au récepteur en clair ou chiffrés au moyen d'un secret commun élaboré par exemple sur un schéma équivalant à celui de Diffie-Hellman. 14.-Module de contrôle d'accès mettant en #uvre le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13. 15. Récepteur de télévision numérique mettant en #uvre le procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13. 16.- Module de contrôle d'accès destiné à être raccorde par un interface physique à un récepteur de télévision numérique assurant des fonctions de démodulation et de décodage, le dit module comportant des moyens de récupération de mots de contrôle à partir d'un flux reçu du récepteur, des moyens de désembrouillage de composantes du flux et de restitution des composantes désembrouillées au récepteur, caractérisé en ce que les moyens de désembrouillage sont prévus pour, soit de façon systématique, soit en réponse à une instruction transmise par le récepteur, restituer une au moins des composantes, telle que la vidéo, au récepteur sous forme embrouillée et transférer au récepteur les mots de contrôle correspondant à embrouillage. 17. Récepteur de télévision numérique comportant un désembrouilleur et un interface physique de sortie de signal embrouillé démodulé vers un module de contrôle d'accès et de retour de signal depuis le module, le desembrouilleur étant prévu pour désembrouiller au moins une des composantes signal, telle que la vidéo, retransmise embrouillée par le module, en utilisant mot de contrôle fourni par le module à travers l'interface et ce soit systématiquement, soit selon une information de protection contenue dans le flux.