(57)【要約】デジタル・テレビジョン・チャンネルの同調を高速に行う方法と装置を提供する。具体的には、本発明は、チューナ２０３と、少なくとも１つの復調器２０４と、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）モジュールのような着脱可能セキュリティ・モジュール２０７と、送信デマルチプレクサ２１３と、「コンディショナル・アクセス番組マップ・テーブル」（ＣＡ＿ＰＭＴ）情報２０８を記憶するキャッシュ、即ち、メモリ装置２２０を有するマイクロプロセッサ２１０と、を備えたデジタル・テレビジョン受信機２０１に関する。キャッシュ、即ち、メモリ装置２２０でチャンネル毎にＣＡ＿ＰＭＴ２０８を記憶する。これにより、ユーザによってチャンネル変更が要求されると直ぐに、テレビジョン受信機が、放送局によって送信される完全な番組マップ・テーブルＰＭＴ２０９を待たずに、キャッシュ２２０から記憶済みＣＡ＿ＰＭＴ２０８を抽出することが出来る（図２参照）。このようにして、要求デジタル・テレビジョン・チャンネルの表示に要する時間を大幅に短縮できる。
2008541618.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
送信チャンネルのデータ・ストリームで送信された番組を受信する方法（３００）であって、
ユーザにより前記番組が選択されると、その選択に応答して、前記送信チャンネルにチューニングするステップ（３０２）と、
前記送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報を、複数の送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報を記憶しているメモリ装置から、取り出すステップ（３０３）と、
前記送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報を、着脱可能セキュリティ・モジュールに、送るステップ（２０８）と、
デスクランブル鍵を前記着脱可能セキュリティ・モジュールから受け取るステップ（３０４）と、
前記デスクランブル鍵に応答して前記選択された番組に対応するオーディオ・パケット及びビデオ・パケットをデスクランブルするステップ（３０５）と、
デスクランブルされた前記オーディオ・パケット及びビデオ・パケットを処理して、表示装置への出力信号を供給するステップ（３０６）と、
を備える方法。
【請求項２】
前記選択された番組に対応するオーディオ・パケット及びビデオ・パケットが前記着脱可能セキュリティ・モジュールから受信される、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項３】
前記送信チャンネルの前記データ・ストリームと共に受信された番組マッピング情報に応答してコンディショナル・アクセス・マッピング情報を生成するステップと、
前記コンディショナル・アクセス・マッピング情報を前記メモリ装置に記憶するステップと、
を更に備える、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項４】
前記メモリ装置がキャッシュ・メモリ装置を含む、請求項１記載の方法（３００）方法。
【請求項５】
前記着脱可能セキュリティ・モジュールがＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）モジュールである、請求項１記載の方法（３００）。
【請求項６】
ユーザによる番組選択に応答して送信チャンネルに同調するように構成されたデジタル・チューナ（２０３）と、
前記デジタル・チューナに接続された復調器（２０４）と、
複数の送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報データベースを記憶しているメモリ装置（２２０）と、
前記メモリ装置（２２０）に接続されており、前記記憶されているコンディショナル・アクセス・マッピング情報データベースから前記番組選択に対応する第１のコンディショナル・アクセス・マッピング情報テーブル（２０８）を取り出すように構成されたマイクロプロセッサ・システム（２１０）と、
前記復調器（２０４）と前記マイクロプロセッサ・システム（２１０）とに接続されており、着脱可能セキュリティ・モジュール（２０７）を受け入れ、前記第１のコンディショナル・アクセス・マッピング情報テーブル（２０８）を前記着脱可能セキュリティ・モジュール（２０７）に送り、デスクランブル鍵（２１２）を前記着脱可能セキュリティ・モジュールから受け取るインタフェースと、
前記着脱可能セキュリティ・モジュール（２０７）に接続されており、前記デスクランブル鍵（２１２）に応答してオーディオ・パケット及びビデオ・パケットをデスクランブルするように構成されたデスクランブラ（２１３）と、
を備えるデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項７】
前記マイクロプロセッサ・システム（２１０）が、前記復調器（２０４）から番組マップ・テーブル（２０９）を受信するように接続されており、且つ、前記番組選択に応答して得られる前記番組マップ・テーブル（２０９）に応答して前記コンディショナル・アクセス・マッピング情報データベースを生成するように構成されている、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項８】
前記メモリ装置（２２０）に記憶されている前記コンディショナル・アクセス・マッピング情報データベースには、前記デジタル・テレビジョン受信機（２０１）が受信する実質的に全ての送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報が含まれている、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項９】
アウト・オブ・バンドのデジタル信号に同調して前記着脱可能セキュリティ・モジュール（２０７）へ出力を送るように構成されたアウト・オブ・バンド受信器（２０５）を更に備える、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項１０】
前記着脱可能セキュリティ・モジュール（２０７）がＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）モジュールで構成された、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項１１】
前記デスクランブラには、少なくとも、前記着脱可能セキュリティ・モジュール（２０７）からオーディオ・パケット及びビデオ・パケットを受け取るように構成されており、且つ、デスクランブル済みデジタル・オーディオ・データ及びデスクランブル済みデジタル・ビデオ・データのストリーム（１１４）を生成するように構成された送信デマルチプレクサ・ブロック（２１３）が含まれている、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項１２】
前記マイクロプロセッサ・システム（２１０）には、少なくとも１つのランダム・アクセス・メモリ・モジュール（２１１）が含まれている、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【請求項１３】
前記メモリ装置（２２０）には、前記コンディショナル・アクセス・マッピング情報データベースを記憶するように構成された１つ或いは複数のキャッシュ・メモリ装置が含まれている、請求項６記載のデジタル・テレビジョン受信機（２０１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル・テレビジョンを受信する装置及び方法に関し、詳しくは、コンディショナル・アクセス情報をキャッシュして、即ち、記憶してデジタル・テレビジョン・システムに於けるチャンネル変更に必要な時間を短縮する装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
米国及びその他の国々に於けるテレビジョンの送受信システムは、現在、アナログ・ベース・コンテンツ配信機構からデジタル・ベース・コンテンツ配信機構へ移行しつつある。デジタル・コンテンツ（音声及び映像）の解像度及び総合的な品質が従来のアナログ・コンテンツに比べ向上し、更に、デジタル・テレビジョン・サービスについて新たなコンテンツ及びサービスが提供されている為、デジタル・テレビジョン・サービスに対する一般消費者の需要は高まっている。
【０００３】
放送事業者にとって、デジタル・テレビジョンに伴う種々の要件は、既存のアナログ・テレビジョンのそれとは異なる。これらの要件には、料金を支払った加入者のみが、購入コンテンツ、例えば、プレミアム・チャンネル、ペイ・パー・ビュー（ＰＰＶ）番組、ビデオ・オン・デマンド（ＶＯＤ）コンテンツ、パーソナル・ビデオ・レコーディング（ＰＶＲ）機能、オンライン・ゲーム、及び／又は、インターネット等へのアクセスを許可されるようにするアクセス・セキュリティの必要性が含まれている。アクセス・セキュリティ自体は、従来のアナログ放送システムでも実施されているので、新たな問題ではない。しかし、デジタル・コンテンツの配信は、放送事業者及びコンテンツ開発事業者の収益に遥かに大きな影響を及ぼす著作権侵害及び「ブートレッグ（海賊版販売）」の新たな領域を生んでいる。
【０００４】
即ち、以前は、ビデオ・コンテンツ及びオーディオ・コンテンツは、アナログ方式で、例えば、アナログのビデオ・テープやアナログのケーブル・テレビジョンを使用して、配給或いは配信されており、無許可のコピーは、量産が困難であり、通常、画質も劣っていた。しかし、最近のデジタル技術は、著作権侵害者及び「ブートレッガー（海賊版販売者）」が、コンテンツを広める点で、許可を受けた配給配信事業者と匹敵し始める程度にまで高品質なコピーの生産を容易にしている。この問題の解決法の１つは、アクセス・セキュリティを向上することである。
【０００５】
デジタル暗号化技術は、特にデジタル・コンテンツを保護するのに適した一般的なアクセス・セキュリティの一種である。デジタル・コンテンツは、暗号化の際に「スクランブル」され、「解読鍵」を有する者のみが当該コンテンツをデスクランブルして受信できる。例えば、ＤＥＳ（Ｄａｔａ  Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ  Ｓｔａｎｄａｒｄ）として知られている一般的な形態の暗号化技術では、コンテンツの配信事業者とコンテンツの受信を意図する者との間で「ＤＥＳ鍵」の交換が行われる。この「ＤＥＳ鍵」を特定の数学的方法と共に使用してデジタル・コンテンツを、１回又は複数回、暗号化し、即ち、スクランブルする。そして、「ＤＥＳ鍵」（及び上記数学的方法の知識）を有する者のみがデジタル・コンテンツを正常に解読、即ち、デスクランブル出来る。
【０００６】
上記数学的方法と「ＤＥＳ鍵」は、特に、コンテンツ配信事業者から許可を得ずに「ＤＥＳ鍵」を「推定」、即ち、見つけようとする者に重い負担をかけるように構成されている。例えば、「ＤＥＳ鍵」は、特定の順序のデジタル・ビット（即ち、「１」と「０」）の列から成り、その列の長さは、５６ビット以上で構成できる。公開／秘密鍵交換、例えば、ディフィー・ヘルマン（Ｄｉｆｆｉ  Ｈｅｌｌｍａｎ）公開鍵交換に於いては、ランダムなデジタル・ビットを使用して「ＤＥＳ鍵」のビット列を算出でき、次に、セキュアなハッシュ・アルゴリズム（ＳＨＡ）を適用して更なる鍵を導出でき、及び／又は、ＤＦＡＳＴ（Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｆｅｅｄｂａｃｋ  Ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ  Ｓｃｒａｍｂｌｉｎｇ  Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ）エンジンを使用して配信事業者と加入者との間で明示的には共有されない５６ビットのＤＥＳ鍵を生成できる。更に、そのように算出された各ＤＥＳ鍵を短時間（例えば、２秒間）だけ使用した後に変更しても良い。このようにして、許可を得ていない者が妥当な時間で多くのＤＥＳ鍵を特定して番組全体のコンテンツをデスクランブルすることを困難に、或いは、不可能にすることが出来る。
【０００７】
例えば地上波信号、ケーブル放送、衛星放送、インターネット及びデジタル加入者線（ＤＳＬ）を介してデジタル・テレビジョン・コンテンツを配信する事業者を含むデジタル・テレビジョン配信事業者は、ＤＥＳデジタル暗号化技術のようなアクセス・セキュリティの実施を「コンディショナル・アクセス（ｃｏｎｄｉｔｉｏｎａｌ  ａｃｃｅｓｓ）」という名称で表している。「コンディショナル・アクセス」の詳細は、通常、配信事業者により異なるが、指定された番組コンテンツへの無許可のアクセスを防止するという目的は共通している。最近では、受信すべきデジタル・コンテンツと共に一部の「コンディショナル・アクセス」情報をブロードキャストしている。例えば、公開／秘密鍵交換に於ける公開鍵情報をオーディオ・コンテンツ及びビデオ・コンテンツに加えて送信することがある。
【０００８】
「コンディショナル・アクセス」情報に加えて、デジタル・テレビジョン配信事業者は、通常、番組を取得する、即ち、その番組に対応するオーディオ・データ及びビデオ・データを再生するのに必要なその他の様々な情報をブロードキャストしている。例えば、番組マップ・テーブル（ＰＭＴ）、番組システム情報（ＰＳＩ）、番組とパケットの識別子（ＰＩＤ）、電子番組ガイド（ＥＰＧ）、緊急警報システム（ＥＡＳ）、及び、コンディショナル・アクセス情報のようなその他のコマンドと制御のメッセージを、選択テレビジョン番組に対応する周波数帯域の範囲内（「イン・バンド」）または範囲外（「アウト・オブ・バンド」（ＯＯＢ））の各周波数帯域で送信することがある。その他の情報は、例えば、ＭＰＥＧ２のような種々のデジタル規格に準拠するのに必要なデータに相当する。これらの補足的な情報により、エンド・ユーザは、近く到来する番組についての情報と、「コンディショナル・アクセス」番組情報と、例えばテレビジョン受信機による表示用に放送デジタル・コンテンツを収集して処理する際に受信装置が使用するデータとを取得できる。
【０００９】
現行のデジタル配信システムは、その容量、即ち、帯域幅が制限されている為、「コンディショナル・アクセス」番組情報を含む補足的な情報は、テレビジョンのオーディオ及びビデオのコンテンツに使用されるレートよりも幾分低いレートで送信、或いは、更新される場合がある。例えば、番組マップ・テーブル（ＰＭＴ）は４００ミリ秒毎に１回送信されることがあり、これはオーディオ及びビデオのコンテンツの更新レートよりも低い場合がある。更に具体的に言えば、ユーザ、即ち、加入者が「コンディショナル・アクセス」番組を選択して表示する際、従来のシステムでは、その「コンディショナル・アクセス」番組を表示するのに必要な情報を取得する為に、ＰＭＴに含まれている現在の情報を必要とする。従って、チャンネルを変更する毎に、現在のＰＭＴを受信する必要がある。即ち、コンディショナル・アクセス番組に対応するチャンネル変更は、表示するまでに少なくとも４００ミリ秒の待ち時間を必要とする場合がある。この待ち時間に、ユーザ、即ち、加入者は、不満を覚えるかもしれない。
【００１０】
「コンディショナル・アクセス」番組に必要な待ち時間が長いことによって、料金を支払っている加入者の満足感が削がれてしまうかもしれない為、「コンディショナル・アクセス」番組に対応するチャンネル変更に必要な時間を低減でき、且つ、様々なデジタル・コンテンツの受信用に設計されており、且つ、従来のケーブル・テレビジョン配信システムと共に使用するのに適したデジタル・テレビジョン受信機が必要である。
【発明の開示】
【００１１】
(発明の概要)
本発明は、デジタル・テレビジョン・チャンネル、とりわけ、コンディショナル・アクセス番組に対応するチャンネルへの高速同調を実現する方法と装置に関する。具体的には、本発明の装置は、「コンディショナル・アクセス番組マップ・テーブル」（ＣＡ＿ＰＭＴ）情報を記憶するキャッシュ、即ち、メモリ装置を有するデジタル・テレビジョン受信機に関する。キャッシュ、即ち、メモリ装置を使用して、チャンネル毎にＣＡ＿ＰＭＴを記憶することによって、ユーザがチャンネル変更を要求すると直ぐに、テレビジョン受信機は、放送局が送信する完全なＰＭＴを待つことなく、記憶されたＣＡ＿ＰＭＴをキャッシュから取り出すことが出来る。このようにして、要求されたデジタル・テレビジョン・チャンネルの表示に要する処理時間を大幅に短縮して、ユーザの満足感を高めることが出来る。
【００１２】
本発明の方法は、ユーザによって番組が選択されると、その選択に応答して、第１の送信チャンネルにチューニングするステップと、第１の送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報を、複数の送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報を記憶しているデジタル・テレビジョン受信機のメモリ装置から、取り出すステップと、デスクランブル鍵をデジタル・テレビジョン受信機に接続された着脱可能モジュールから受け取るステップと、第１の送信チャンネルに対応する取り出されたコンディショナル・アクセス・マッピング情報とデスクランブル鍵とに応答して、選択された番組に対応するオーディオ・パケット及びビデオ・パケットをデスクランブルするステップと、デスクランブルされたオーディオ・パケット及びビデオ・パケットを処理して、１つ或いは複数の表示装置への出力信号を供給するステップと、を備えている。
【００１３】
本発明の構成を使用すれば、アクセス・セキュリティ、暗号の頑強性、即ち、暗号の信頼度を損ねることなく、チャンネル変更時間を大幅に短縮できる。この利点は、従来のケーブル・テレビジョン配信システムとの使用に適合した形態で、且つ、合理的なコストで得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、コンディショナル・アクセス・キャッシュを備えたデジタル・テレビジョン受信機回路に関する方法と装置を説明し、この説明により本発明の特徴と利点を明らかにする。その特徴と利点の１つとして、本発明は、当業者に周知の電子機器や電子回路を構成する通常の技術を用いて容易に実施できる。
【００１５】
以下の説明で、「信号」という用語は、単一の信号を意味する場合もあれば、複数の信号を意味する場合もあり、更に、単一の周波数または複数の周波数でアナログ情報またはデジタル情報を含むものであり、更に、符号化情報、変調情報、サイドバンド情報、或いは、当業者に周知の信号または波形のその他の特徴を含む場合もあれば、含まない場合もある。また、「受信装置、受信機、受信器（ｒｅｃｅｉｖｅｒ）」、「送信装置、送信機、送信器（ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ）」或いは「入力部（ｉｎｐｕｔ）」に言及する場合、事前の処理ステップでこれらに適合した信号または波形が形成されている場合もある。
【００１６】
また、本願明細書で述べる方法の各ステップについては、特定の順序は不要である。但し、論理的に前のステップの結果を必要とするステップは除く。例えば、コンディショナル・アクセス・マッピング情報を送信するステップは、論理的に、それ以前にコンディショナル・アクセス・マッピング情報が生成されていることが必要である。その以外の場合、本願明細書に於いて列挙する各ステップの順序は、単なる例であって変更可能である。例えば、一部の複数の受信ステップは、並べ替えても良いし、或いは、同時に行っても良い。
【００１７】
本発明の個々の特徴と利点を例示する為に、以下、図１を参照しながら、当業者に周知のデジタル・テレビジョン受信機回路を説明する。図１には、全体が参照番号１００で示されたデジタル・テレビジョン受信表示環境の簡略化ブロック図が示されている。この図に例示されたデジタル・テレビジョン受信機回路１０１には、ネットワーク・ソース１０２に接続されたチューナ１０３と、リンク／復調ブロック１０４と、アウト・オブ・バンド受信器／チューナ１０５と、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）モジュール１０７と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）１１１を備えたマイクロプロセッサ・システム１１０と、出力が表示システム１１５に接続された送信デマルチプレクサ・ブロック１１３とが含まれている。
【００１８】
動作時に於いて、チューナ１０３が、放送番組コンテンツを表すオーディオ・データ、ビデオ・データ及び関連データを搬送する信号で変調された放送搬送波をネットワーク・ソース１０２から受信する。チューナ１０３は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの構成要素を使用して、複数の周知の変調方式のうちの任意の１つの方式を採用したイン・バンドの直交振幅変調（ＱＡＭ）チャンネルに正常に同調（チューニング）できる。チューナ１０３は、イン・バンドのデジタル出力信号を生成してリンク／復調ブロック１０４に供給する一方、アウト・オブ・バンドの信号をアウト・オブ・バンド受信器／チューナ１０５に供給する。ここでいう「イン・バンド」とは、従来よりテレビジョンの送受信に対応する搬送波周波数（例えば、ＶＨＦチャンネル１３）を使用して送信される信号を指し、「アウト・オブ・バンド（ＯＯＢ）」とは、選択テレビジョン番組に対応しない周波数を介して送信される信号を指している。ＯＯＢの信号に含まれている情報は、ＯＯＢ受信器／チューナ１０５でチューニング、受信、復調された後に、ＰＯＤモジュール１０７に供給される。
【００１９】
イン・バンドのデジタル出力は、リンク／復調ブロック１０４で復調される。リンク／復調ブロック１０４から出力される復調出力には、暗号化デジタル・ビデオ信号１０６（及びその他の暗号化デジタル信号、例えば、暗号化デジタル・オーディオ信号）が含まれており、デスクランブルの為にＰＯＤモジュール１０７に供給される。リンク／復調ブロック１０４から出力される復調出力には、更に、チューニング及び電子番組ガイドの生成に必要な補助情報が含まれており、これらの補助情報には番組システム情報（ＰＳＩ）、番組対応テーブル（ＰＡＴ）情報及び番組マップ・テーブル（ＰＭＴ）情報１０９が含まれている（尚、補助情報は、これらの情報に限定されるものではない）。これらの補助情報は、マイクロプロセッサ・システム１１０に供給される。
【００２０】
ソフトウェア及びＲＡＭ１１１のようなハードウェアを備えたマイクロプロセッサ・システム１１０は、ＰＭＴ情報１０９により、例えば、ＥＩＡ−６７９Ｂ・パートＢ・セクション８．４．３．４に応じてコンディショナル・アクセス記述子及びその他の情報を抽出して、コンディショナル・アクセス番組マップ・テーブル（ＣＡ＿ＰＭＴ）１０８を作成する。次にＣＡ＿ＰＭＴ１０８はＰＯＤモジュール１０７に送られる。ＰＯＤモジュール１０７は、暗号化ビデオ信号１０６（及びその他の信号、例えば、オーディオ信号）をデスクランブルするのに必要な情報を取得する。ＰＯＤモジュール１０７での処理の後、デジタル・データ・パケットから成る送信データ・ストリームが、暗号鍵（例えば、ＤＥＳ鍵）１１２、パケット識別子及びその他の情報と共に、送信デマルチプレクサ・ブロック１１３に供給される。
【００２１】
送信デマルチプレクサ・ブロック１１３に於いて、オーディオ信号とビデオ信号への分離を含め送信データ・ストリームの復号化、例えば、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ２）の復号化が行われる。更に送信デマルチプレクサ・ブロック１１３に於いて、デジタル・コンテンツの解読が行われる。例えば、ＤＥＳ解読技術を使用するビデオ及びオーディオのデスクランブルが行われ、その後、解読済みビデオ１１４（及びその他のコンテンツ、例えば、オーディオ）が表示システム１１５に供給されて、最終的に復号化され表示される。
【００２２】
尚、上述の従来のデジタル・テレビジョン受信表示環境１００に於いて、マイクロプロセッサ・システム１１０は、コンディショナル・アクセス番組に対応するチャンネル変更が行われる度に、ＰＭＴ情報１０９を受信してＣＡ＿ＰＭＴ１０８を作成する必要がある。イン・バンドのＰＭＴ情報１０９は、通常、その他のイン・バンドの情報（例えば、デジタルのオーディオ及びビデオの番組コンテンツ）ほど頻繁には送信されない為、マイクロプロセッサ１１０は、現在のＰＭＴ情報１０９が遅れて到着する分だけＣＡ＿ＰＭＴ１０８の作成が遅延することが多い。一般的に行われるチャンネル変更に必要な時間を短縮する為に本発明が低減または回避したいのは、正に、この遅延である。
【００２３】
以下、本発明の実施例を図２を参照して説明する。本発明を、デジタル・ケーブル・テレビジョン信号の受信環境を用いて、説明するが、本発明は、衛星放送、ＤＳＬ、インターネット及び地上テレビジョン送信システムを介するデジタル・テレビジョン・チャンネルの受信を含むその他の形態の無線周波数通信システムにも使用できることは明らかである。上述の従来技術方式とは異なり、本発明の実施例では、コンディショナル・アクセス情報キャッシュを有するデジタル・テレビジョン受信機回路を使用してチャンネル変更遅延を低減することによって、コンディショナル・アクセス番組に対応するチャンネル変更毎にイン・バンドのＰＭＴの受信に伴う遅延を実質的に回避する。
【００２４】
図２には、本発明の一実施形態に従うデジタル・テレビジョン受信表示環境２００の簡略化ブロック図が示されている。この図に例示されたデジタル・テレビジョン受信機回路２０１には、ネットワーク・ソース１０２に接続されたチューナ２０３と、リンク／復調ブロック２０４と、アウト・オブ・バンド受信器／チューナ２０５と、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）モジュール２０７と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２１１及びＣＡ＿ＰＭＴデータベース・キャッシュ２２０を備えたマイクロプロセッサ・システム２１０と、出力部が表示システム１１５に接続された送信デマルチプレクサ・ブロック２１３とが含まれている。
【００２５】
動作時に於いて、チューナ２０３が、放送番組コンテンツを表すオーディオ・データ、ビデオ・データ及び関連データを搬送する信号で変調された放送搬送波をネットワーク・ソース１０２から受信する。チューナ２０３は、ハードウェア及び／又はソフトウェアの構成要素を使用してイン・バンドの直交振幅変調（ＱＡＭ）チャンネルに正常に同調（チューニング）できる。チューナ２０３は、イン・バンドのデジタル出力信号を生成してリンク／復調ブロック２０４に供給する一方、アウト・オブ・バンドの信号をアウト・オブ・バンド受信器／チューナ２０５に供給する。図１に例示した既知のシステムを説明する際に使用した用語と同様に、「イン・バンド」とは、従来よりテレビジョンの送受信に対応する搬送波周波数（例えば、ＶＨＦチャンネル１３）を使用して送信される信号を指し、「アウト・オブ・バンド」（ＯＯＢ）とは、選択テレビジョン番組に対応しない周波数を介して送信される信号を指している。ＯＯＢの信号に含まれている情報は、ＯＯＢ受信器／チューナ２０５でチューニング、受信、復調された後に、ＰＯＤモジュール２０７に供給される。
【００２６】
上記イン・バンドのデジタル出力は、リンク／復調ブロック２０４で復調される。リンク／復調ブロック２０４から出力される復調出力には、暗号化デジタル・ビデオ信号２０６（及びその他の暗号化デジタル信号、例えば、暗号化オーディオ信号）が含まれており、デスクランブルの為にＰＯＤモジュール２０７に供給される。リンク／復調ブロック２０４から出力される復調出力には、更に、番組システム情報（ＰＳＩ）、番組対応テーブル（ＰＡＴ）情報及び番組マップ・テーブル（ＰＭＴ）情報２０９が含まれている。これらは、マイクロプロセッサ・システム２１０に供給される。
【００２７】
図１を参照して説明した従来システムとは異なり、本発明で使用させるマイクロプロセッサ・システム２１０は、各チャンネルについてＣＡ＿ＰＭＴ２０８を記憶するキャッシュ２２０を、例えばＣＡ＿ＰＭＴ情報のデータベースの形態で、備えている。従って、ソフトウェア及びＲＡＭ２１１のようなハードウェアを備えたマイクロプロセッサ・システム２１０は、必ずしも常にチャンネル変更毎に新たなＣＡ＿ＰＭＴ２０８を作成する必要はなく、単に、要求チャンネルについて適用可能なＣＡ＿ＰＭＴ情報２０８をＣＡ＿ＰＭＴキャッシュ２２０から取り出せば良い。しかし、要求チャンネルに対応するＣＡ＿ＰＭＴ２０８に含まれているパケット又は番組の識別子（ＰＩＤ）、或いは、その他の情報が、キャッシュ２２０に含まれているＣＡ＿ＰＭＴデータベースの前回の更新後に、変更されている場合、現在のイン・バンドのＰＭＴ２０９を取得して新たなＣＡ＿ＰＭＴ２０８を作成する必要がある。この新たなＣＡ＿ＰＭＴ２０８により、ＣＡ＿ＰＭＴデータベース・キャッシュ２２０に記憶された情報を更新する。このようにして、新たなイン・バンドのＰＭＴ２０９の受信に伴う遅延を生じさせることなく、要求チャンネルに対応するＣＡ＿ＰＭＴ２０８を実質的に短い時間でキャッシュ２２０から取り出すことによって、多数のチャンネル変更要求を満たすことが出来る。
【００２８】
尚、キャッシュ２２０は、１つ又は複数の個別のメモリ装置で構成しても良いし、或いは、１組の論理アドレス（例えば、ＲＡＭ内の論理アドレス）で構成しても良い。或いは、キャッシュ２２０は、１つ又は複数の特殊用途のメモリ装置、例えば、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュ・メモリ、或いは、当業者に周知のその他の揮発性又は不揮発性メモリ技術装置を内蔵しても良い。
【００２９】
次にＣＡ＿ＰＭＴ２０８はＰＯＤモジュール２０７に送られる。ＰＯＤモジュール２０７は、暗号化ビデオ信号２０６（及びその他の信号、例えば、暗号化オーディオ信号）のデスクランブルに必要な情報を取得する。ＰＯＤモジュール２０７に於ける処理の後、デジタル・データ・パケットから成る送信データ・ストリームが、暗号鍵（例えば、ＤＥＳ鍵）２１２、パケット識別子及びその他の情報と共に、送信デマルチプレクサ・ブロック２１３に供給される。
【００３０】
図１を参照して説明した従来技術の環境と同様に、送信デマルチプレクサ・ブロック２１３に於いて、オーディオ信号とビデオ信号への分離を含め送信データ・ストリームの復号化、例えば、ＭＰＥＧ２（Ｍｏｔｉｏｎ  Ｐｉｃｔｕｒｅ  Ｅｘｐｅｒｔ  Ｇｒｏｕｐ  ｖｅｒｓｉｏｎ  ２）の復号化が行われる。更に送信デマルチプレクサ・ブロック２１３に於いて、デジタル・コンテンツの解読が行われる。例えば、ＤＥＳ解読技術を使用するビデオ及びオーディオのデスクランブルが行われ、その後、解読済みビデオ１１４（及びその他のコンテンツ、例えば、オーディオ）が表示システム１１５に供給されて、最終的に復号化され表示される。
【００３１】
尚、本発明に従うデジタル・チューナ２０３は、上述の動作に限定されるものではなく、リンク／復調ブロック２０４に於ける処理に適したイン・バンドのデジタル出力信号を供給する前に、その他の様々な処理動作も行うように構成しても良い。例えば、デジタル・チューナ２０３は、デジタル出力信号をリンク／復調ブロック２０４に供給する前に、符号化動作、復号化動作、スクランブル動作、デスクランブル動作、回転動作、及び／又は、逆回転動作を行うように構成しても良い。
【００３２】
デジタル・チューナ２０３、リンク／復調ブロック２０４及びＯＯＢ受信器／チューナ・ブロック２０５のうちの少なくとも１つには、１つ或いは複数の復調器と前方誤り訂正（ＦＥＣ）回路、例えば、１つ或いは複数のリード・ソロモン復号器が含まれるように構成しても良い。これらの復調器と回路の各々は、対応するデジタル・チャンネル信号内で検出されるデジタル・コンテンツのタイプに対応する特定の１つの作用、或いは、１組の作用を行うように構成されても良い。例えば、第１の復調器はデジタル・ケーブル・テレビジョン信号の直交振幅変調（ＱＡＭ）の復調を行うように構成され、第２の復調器はデジタル・オーディオ信号の４位相偏移変調（ＱＰＳＫ）の復調を行うように構成され、第３の復調器は高品位テレビジョン（ＨＤＴＶ）信号の残留側波帯（ＶＳＢ）の復調を行うように構成されても良い。当業者であれば容易に理解できるが、リンク／復調ブロック２０４、ＯＯＢ受信器／チューナ２０５、及び／又は、デジタル・チューナ２０３の各々には、その他の作用を行う回路、例えば、マルチ・パス伝播現像、同一チャネル干渉、及び、当業者に周知のその他のタイプの無線周波数干渉（ＲＦＩ）を除去する適応フィルタ等が含まれるように構成しても良い。
【００３３】
図３には、本発明の一実施形態に係るデジタル・テレビジョン番組を受信する方法３００の流れ図が示されている。この方法３００には、チューニング・ステップ３０２、取り出しステップ３０３、受信ステップ３０４、デスクランブル・ステップ３０５及び処理ステップ３０６が含まれている。
【００３４】
方法３００は、ステップ３０１で開始し、ステップ３０２に進む。このステップ３０２に於いて、ユーザは、デジタル・テレビジョン番組を選択し、デジタル・テレビジョン受信機に対して、選択番組、即ち、要求番組に対応する送信チャンネルへのチューニング（同調）を指示する。
【００３５】
ステップ３０３に於いて、要求送信チャンネルに対応するコンディショナル・アクセス・マッピング情報が、デジタル・テレビジョン受信機が受信する複数の送信チャンネルについてコンディショナル・アクセス・マッピング情報を記憶するメモリ装置から、取り出される。例えば、このメモリ装置は、デジタル・テレビジョン受信機がケーブル・ヘッドエンドから受信可能なチャンネル毎にＣＡ＿ＰＭＴ情報を保持するＣＡ＿ＰＭＴデータベース・キャッシュで構成されていても良い。ステップ３０４に於いて、デスクランブル鍵を、デジタル・テレビジョン受信機に接続された着脱可能なモジュールから受信しても良い。例えば、この着脱可能なモジュールは、前述のＤＥＳ鍵のようなデスクランブル鍵を算出するように構成された回路を内蔵する「スマート・カード（ＳｍａｒｔＣａｒｄ）」或いは「ＰＣＭＣＩＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ｍｅｍｏｒｙ  Ｃａｒｄ  Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）カード」の形態のＰＯＤモジュールで構成されていても良い。
【００３６】
ステップ３０５に於いて、選択番組に対応するオーディオ・パケット及びビデオ・パケットが、要求送信チャンネルに対応する取り出されたコンディショナル・アクセス・マッピング情報とデスクランブル鍵とによって、デスクランブルされる。このデスクランブル・ステップは、１つ或いは複数のサブステップで行われても良い。例えば、コンディショナル・アクセス・マッピング情報が着脱可能モジュールに送信され、ここで１つ或いは複数の初期デスクランブル処理が行われ、その結果得られたオーディオ・パケット及びビデオ・パケットが、デスクランブル鍵と共に、送信デマルチプレクサ（例えば、図２の送信デマルチプレクサ・ブロック２１３）に送信され、ここで、更なるデスクランブル処理が行われるように構成しても良い。
【００３７】
ステップ３０６に於いて、デスクランブル済みオーディオ・パケット及びビデオ・パケットが処理されて、１つ或いは複数の表示装置、例えば、ビデオ・スクリーン及びスピーカを駆動する信号が出力される。例えば、ビデオ・コンテンツ、オーディオ・コンテンツ及び関連コンテンツは放送局ヘッドエンドでＭＰＥＧ２フォーマットに符号化されている場合があり、ステップ３０６の処理には通常のテレビジョン受信機及びスピーカを使用して表示再生できるようにＭＰＥＧ２送信復号処理が含まれるように構成しても良い。ステップ３０５及び３０６は、図２について説明したマイクロプロセッサ・システム２１０及び送信デマルチプレクサ・ブロック２１３によって行われるように構成しても良い。尚、本発明はこれに限定されるものではなく、ステップ３０５及び３０６は当業者に周知のその他の数種類の方法のうちの任意の方法で行われるように構成しても良い。例えば、デスクランブル・ステップ３０５及び処理ステップ３０６は、当業者に周知の「デジタル・ケーブル対応表示装置」或いはデジタル・レコーディング装置に内蔵されている１つ或いは複数のデジタル・プロセッサ内で行われるように構成しても良い。
【００３８】
方法３００は、次にステップ３０７に進み、ユーザが別のコンディショナル・アクセス番組に対応するデジタル・テレビジョン・チャンネルを選択するまで、停止する。
【００３９】
図４には、本発明の一実施形態に係るコンディショナル・アクセス・マッピング情報のキャッシング（ｃａｃｈｉｎｇ）を利用したデジタル・テレビジョン受信システム４００が例示されている。このデジタル・テレビジョン受信システム４００には、ソース信号受信装置４０２、デジタル・テレビジョン受信機回路２０１、番組表示装置４１５、及び、番組レコーディング装置４１６が含まれている。ソース信号受信装置４０２には、例えば、地上波テレビジョン信号、即ち、無線テレビジョン信号を受信するように構成された通常のアンテナが含まれている。尚、ソース信号受信装置４０２は、当然、これに限定されるものではなく、地上或いはその他の場所に配置されるように構成され、更に、アナログ地上波テレビジョン信号、デジタル地上波テレビジョン信号、衛星放送テレビジョン信号、ケーブル・テレビジョン信号、或いは、その他の受信すべきテレビジョン信号を受信するように構成された１つ或いは複数の受信装置を内蔵するように構成しても良い。ソース信号受信装置４０２は、当業者に周知のように、増幅器、前置増幅器、或いは、その他のテレビジョン受信用素子を内蔵するように構成しても良い。ソース信号受信装置４０２は、同軸ケーブル、光ファイバ・ケーブル、リボン・ケーブル、高速データ伝送線、或いは、当業者に周知のその他の信号伝送導管を介して、デジタル・テレビジョン受信機回路２０１に接続されるように構成しても良い。
【００４０】
デジタル・テレビジョン受信機回路２０１には、図２について説明したように構成されており本発明に従って動作するチューナ２０３と、リンク／復調ブロック２０４と、アウト・オブ・バンド受信器／チューナ２０５と、ＰＯＤ（Ｐｏｉｎｔ  ｏｆ  Ｄｅｐｌｏｙｍｅｎｔ）モジュール２０７と、ランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２１１及びＣＡ＿ＰＭＴデータベース・キャッシュ２２０を備えたマイクロプロセッサ・システム２１０と、送信デマルチプレクサ・ブロック２１３とが含まれている。デジタル・テレビジョン受信機回路２０１から出力された信号は、番組表示装置４１５及び番組レコーディング装置４１６に供給される。番組表示装置４１５及び番組レコーディング装置４１６には、例えば、ワイドスクリーン・テレビジョン・ディスプレイ、オーディオ・プロセッサ付きスピーカ、オーディオ受信器付きスピーカ、パーソナル・ビデオ・レコーダ（ＰＶＲ）、インターネットを閲覧できるインタラクティブ型テレビジョン装置、パーソナル・コンピュータ、或いは、デスクランブルされ、及び／又は、復号化されたデジタル・テレビジョン・コンテンツを使用できるその他の装置が含まれるように構成しても良い。
【００４１】
上述の説明及び各図面に例示されたように、本発明の方法と装置は、デジタル・テレビジョン受信機とそれに関連する方法について技術改良されたものである。本発明は、コンディショナル・アクセス番組に対応するチャンネル変更の際にイン・バンドの番組マップ・テーブル（ＰＭＴ）の受信とコンディショナル・アクセス番組マップ・テーブル（ＣＡ＿ＰＭＴ）の作成とに伴う遅延を低減又は回避するデジタル・テレビジョン受信機回路及びその方法を提供するものである。この効果は、様々なデジタル・コンテンツを受信できるデジタル・テレビジョン受信機回路に於いて発揮される。本発明のデジタル・テレビジョン受信機回路は、合理的なコストで構成でき、通常のデジタル・テレビジョン配信システム、例えば、ケーブル・テレビジョン配信システム、衛星放送配信システム、地上波放送配信システム、インターネット等に対応して構成できる。
【００４２】
以上、本発明を各推奨実施例について詳細に説明したが、本発明は、これらの開示した各実施例に限定されるものではない。本発明は、その意図に従い及びその範囲内で、本明細書には説明していない様々な変形、修正、置き換え、或いは、等価な構成を幾らでも組み込むことが出来る。従って、本発明は、上述の説明に限定されるものと解釈すべきではなく、特許請求の範囲だけによって限定されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】当業者に周知のデジタル・テレビジョン受信機回路を例示した簡略化ブロック図である。
【図２】本発明に係るコンディショナル・アクセス・キャッシュを備えたデジタル・テレビジョン受信機回路を例示した簡略化ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るデジタル・テレビジョン番組を受信する方法を例示した流れ図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る、コンディショナル・アクセス・キャッシュを備えたデジタル・テレビジョン受信機回路を使用したシステムを例示した一部挿絵入りのブロック図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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