JP2001506434A - 多重テレビ受像機を備える加入者／家庭用のディジタルビデオ変換器箱 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 単一の主箱シャシ中に多重変換器チェーンを収容するデジタルビデオ変換システム。一つの好ましい実施例はスマートカードに応答してプレミアムチャンネルの解読に権限付与する単一の条件付きアクセス装置だけを使用する。この変換システムにより、単一の変換器箱が、統合解読（アクセス制御）回路及び単一遠隔制御レシーバを共有して、加入者構内の多重テレビ受像機へのビデオ出力の提供を可能にする。テレビ受像機当たりの加入者が負担するハードウエアコストの減少に加えて、共同のアクセス制御により、ビデオサービスプロバイダーは単一のスマートカードに対する多重セット割引きを許可することができる。

Description

【発明の詳細な説明】 多重テレビ受像機を備える 加入者／家庭用のディジタルビデオ変換器箱 優先権 本出願は代理人番号第1499／102により多重テレビ受像機を備える加入者／家 庭用ディジタルビデオ変換器箱について1996年12月12日に出願し、この明細書に 参照して組み込まれる米国特許出願第60／033，059号に基づく優先権を主張する 。 発明の背景 本発明はディジタルビデオ変換システム、特に単一の加入者の家庭における多 重テレビ受像機に使用するシステムに関する。 予約及び視聴毎支払いビデオサービスは衛星及びケーブル伝送システムを通し て加入者構内に配送される。ケーブルシステムでは、６MHzのアナログビデオ及 び又はディジタル直交振幅変調（QAM）チャンネルは500乃至1000MHzのケーブル 帯域幅を横切る周波数分割多重化（FDM）である。代表的な衛星システムでは数 個の圧縮ディジタルビデプログラムが単一10乃至40メガビットの四相位相シフト キーイング（QPSK）又は二値位相シフトキーイング（BPSK）変調のＣ又はＫ帯域 搬送波に時分割多重化（TDM）される。いくつかの搬送波が衛星中の数個のトラ ンスポンダーを介して加入者のために利用可能である。 プログラムを選択し見るためには、受信した放送信号に同調し、復調し、圧縮 解除しなければならない。加えて、プレミアム又は視聴毎支払のプログラム作成 ではディジタルデータを解読する権限を得る必要がある。伝統的なシステムでは これらの機能はセットトップ（set−top）変換器箱に置かれる。これは標準テレ ビチャンネル３乃至４を見るために圧縮解除したビデオを高周波（RF）変調する 。 ケーブル及び衛星システム用の変換プロセスの同調及び復調の機能はそれらの 伝送方法が相違するので異なっている。ディジタルビデオデータ圧縮解除及びRF 変調は両システムに類似している。ケーブルシステムでは、受信したFDM信号を 混合することによって適当な6MHzチャンネルが同調し、所望のチャンネルを中間 周波数（IF）にもたらす。ついでこのIFQAM信号を圧縮ディジタルビデオデータ に復調させる。衛星システムではセットトップ変換器箱は直接Ｋ又はＣバンド搬 送波を受信しないが、翻訳した増幅信号はＣバンドへ送られる。ついで変換器箱 は所望のチャンネルをIF周波数へ同調させる。両システムにおいてディジタルビ デオデータは予め決めたアルゴリズム（例えば動画専門家グループ-2（MPEG-2） プログラムのような）にしたがって圧縮解除され、ついでテレビ受像機又はモニ ター上で見るためにアナログ信号に変調される。 品質、密度、及び汎用性のサービスにおけるアナログシステムを超えるディジ タルビデオ放送システムの利点のため、ディジタルシステムはアナログ伝送シス テムに直ぐ取って替わるよう計画されている。しかしそれらの性質上、ディジタ ルセットトップ変換器箱はアナログセットトップより複雑で費用が大きくなる。 さらに現在ディジタルビデオシステムはテレビを独立して動作させるのに一つの セットトップ箱を必要とするが、多くのテレビはアナログシステムに予約した家 庭へのケーブル配送を簡単に分割することができる。普通、多くのセットは「ケ ーブル接続可能」同調器を備えているので、テレビは直接アナログシステムに分 割することができる。ケーブル接続可能同調器は地上放送同調器の単なる延長に すぎないので比較的低費用である。又、プレミアムチャンネルはアナログシステ ム加入者の構内にはいるケーブル配送へのノッチフイルタを単に除去することに より権限を与えられることが多い。したがってデジタルビデオ伝送システムはア ナログシステムより良いサービスを提供することができるが、加入者に対しては テレビ受像機当たりの高コストを強いることになる。 衛星又はケーブル放送システムでは、権限を与えられた加入者又は購入者によ ってのみプログラム作成を見る能力を制御することがまず重要である。広告主が 支払うフリーな地上放送と異なり、衛星及びケーブルシステムはプログラム作成 に対し視聴者に直接請求する。多くのアクセス制御システムが開発されてきたが 挫折している。どのアクセス制御システムも吟味されその結果挫折したという議 論を理由に、技術の状態システムはスマートカードのような取替え可能な「安全 性」部材を特徴づけている。このスマートカードはクレジットカード化されてお り、唯一の加入者を認定するための集積回路チップを含む。スマートカードはプ リペイドの基礎に使用し、或いは存在するアクセス制御システムが挫折した場合 に低費用で取り替えることができる。 家庭における各テレビ用に個々のセットトップ箱を必要とする経済的不利益に 加え、家庭のアクセス制御を管理する上で問題が起こる。例えばアナログケーブ ル加入者の家における追加テレビは、多重許諾値引きに基づいて通常名目上の手 数料だけが請求される。しかし、テレビ当たり個々のセットトップ箱を備えるデ ィジタル伝送システムでは、システムオペレータはスマートカードが他の家に移 動されるかもしれないので、かかる値引きを提案することはできない。この発明 の時点では、家庭で個々に作動するセットに対して支払う必要性があり、これが アナログシステムに比べてディジタルシステムの不利益を温存させていた。 発明の要約 本発明の実施例は加入者の構内（家庭）用のより効率的な単一ディジタルビデ オ変換器箱を提供して構内における各テレビ用の個々のセットトップ変換器の使 用を除去する。 本発明の一実施例によれば、収容した古い変換器箱はケーブル配送又は衛星LN B増幅器からプログラミングする多くのチャンネルの変調ディジタルビデオを含 む周波数分割多重化信号を受け入れる。変換器箱は家庭におけるテレビ受像機の 個々の作動のために独立の同調、復調、及びビデオ圧縮解除チェーンを使用する が、共同の条件付のアクセス回路、遠隔制御レシーバ、電源、及びシャシを分担 する。 本発明の別の実施例によれば個々の同調、復調、及びビデオ圧縮解除チェーン は主シャシにプラグ接続をするモジュラー装置として収容することができる。個 々のモジュールは、解読のための条件付アクセス装置へのディジタル出力及び解 読したデータの流れの圧縮解除のためのディジタル入力を提供する。テレビ受像 機が内蔵圧縮解除能力（例えばMPEG−２解読能力）を含み、ディジタル入力を受 け入れる場合、本発明の形はディジタルのプログラムデータを圧縮解除とRF変調 はしないが、直接ディジタルデータを出力する。 本発明のさらに別の実施例によれば、家庭のビデオデコーダ箱は加入者構内の 各テレビに結合された各種の遠隔制御送信機からのコマンドを受け入れる単一の 遠隔制御レシーバを含む。単一の遠隔制御レシーバは個々のセットトップ箱にお ける個々のレシーバとは反対に、加入者構内のテレビ受像機当たりのコストを低 減する。遠隔制御レシーバは一つ又はそれ以上の壁により各送信機から分離され るので、赤外線、又は他の見通し変調計画を使用することはできないが、本発明 ではRF帯域を使用することができる。 本発明の別の実施例によれば、変換箱から個々に作動するテレビ受像機への出 力はワイヤレスRFリンクを含む多くの媒体に乗せることができる。例えばチャン ネル３乃至４上のRF変調アナログビデオ信号は家庭用の変換器箱から別の同軸リ ンクに亘る個々のテレビ受像機へ伝送される。同様に変換器箱からの直接ベース バンドディジタルデータはより対線リンクを介して個々のセットさらに選択した ビデオプログラムがアナログ又はディジタル形で、局部的な低電力ワイヤレスRF リンクを介して個々のテレビ受像機に伝送される。 本発明は同じような条件付アクセス装置を介して加入者の構内の多重テレビを 作動させる十分な能力を有する。本発明の以前にはデジタルビデオ伝送システム に加入した各テレビはそれ自体のセットトップ箱を必要とした。これは取り替え 可能な保証、すなわちそれ自体のスマードカードなるが故である。この構成はデ ィジタルビデオサービスに対しアナログケーブルサービスに共通な家庭多重セッ ト値引きを可能にする。それはスマートカードが他の家庭に容易に移動できるか らである。本発明は加入者が単一のスマートカードを使用することを可能にし、 ディジタルビデオサービスプロバイダーが多重セット家庭割引きを競争して提供 することを可能にする。 以下の利点は本発明から得られる。（1）ディジタルビデオ伝送を見る家庭の テレビ受像機当たりのコストを低減する（2）単一条件付アクセス装置を介して 全 ての加入者のディジタルビデオテレビデコーダーを同定する安全な方法（3）単 一の加入者構内すなわち家庭のディジタルテレビ伝送の簡単な復号方法。 図面の簡単な説明 第１図は単一の家庭においてディジタルビデオを多重テレビ受像機に提供する 先行技術の構成のブロックダイヤグラムを示す。 第２図はディジタルビデオを単一の家庭の多重テレビ受像機に提供するための 本発明の構成のブロックダイヤグラムである。 第３図は本発明の実施例の家庭用デイジタル変換器のブロックダイヤグラムで ある。 好ましい実施例の詳細な説明 先行技術では第１図に示すように単一の家庭は各々独立して作動するテレビ受 像機を使用することができた。ここで使用するテレビ受像機は普通のテレビ及び コンピュータモニターを含むビデオ信号表示装置のどんなものでもよい。各セッ トトップ箱10はこれに関連ずけられたモートコントロール14を有する。家庭に入 った信号は各セットトップ箱10に配分するため分割器16により分割される。家庭 のテレビ当たりの一定のコストに加え、各セットトップは互いに独立する個々の 加入者として権限が与えられる。各セットトップ10はそれ自体の条件付アクセス 装置を有し、システムとしてかかる取替え可能な保証部材、すなわちそれ自体の スマートカードをしばしば使用する。 本発明は単一の条件付アクセス装置を使用するケーブル又は衛星の視聴毎支払 い及び又は加入デイジタルビデオシステムのための単一変換器箱の使用を可能に する。この単一家庭用デイジタルビデオ変換器箱100の代表的な例は家庭の３台 のテレビ受像機12を示す第２図に説明されている。各テレビ受像機は変換器箱10 0との通信のための遠隔制御18を有している。 第３図は家庭用デジタルビデオ変換器箱100のブロックダイヤグラムを示す。 複数のテレビ受像機にサービスするために、変換器箱は複数のチェーンを有し、 その各々は同調器102、復調器104、圧縮解除装置106、及びRFビデオ変調装置108 、を有する。全チェーンは全ての家庭のセットのための単一の条件付アクセス装 置110及び一つ又はそれ以上の遠隔制御レシーバ112、及び単一電源114とシャシ を共有する。変換器箱への入力はデレビ信号を提供する。かかる入力の現在の例 は500乃至1000MHzの帯域幅を横切る6MHz QAMチャンネルの周波数分割多重化を 有するケーブル配送、又はLNBからの多数の10乃至40MHzのQPSK／BPSK衛星チャン ネルのＬ帯域FDM信号を含む。条件付アクセス装置10は単一のスマートカード116 と共に作動する。 ケーブル配送又はLNBからのFDM信号は変換器箱内でパワー分割され個々の同調 器／復調器／圧縮解除／変調器装置に送られる。個々の変換器装置は好ましい実 施例では主シャシ中にモジュラーのように挿入される。これにより加入者がその 家庭に必要な量のハードウェアーだけを購入することができる。他の実施例では 一定の数の同調器／復調器／圧縮解除／変調器装置が構成される。この変換器装 置は遠隔制御レシーバ112からのコマンドを受け入れて所望のFDMチャンネルに同 調する。選択したチャンネルはケーブル又は衛星変換器箱中のQAM又はQPSK／BPS K信号からそれぞれ条件付アクセス装置110により、解読すべきディジタルデータ に復調される。条件付アクセス装置は解読したデジタルデータをベースバンドビ デオ信号上に出力する。解読したデジタルデータはついで所定のアルゴリズム（ 例えばMPEG−2の流れとして）にしたがってもとの装置に入力され圧縮解除され る。圧縮解除されたビデオはついで標準のテレビ受像機、典型的にはチャンネル ３乃至４上で見るRFアナログ信号に変調される。デコーダ箱から個々のテレビ受 像機へのRF信号は別々の同軸ケーブルセグメントで伝送される。テレビ受像機が 圧縮解除能力を内蔵し直接デジタルビデオデータを受け入れる構成では、モジュ ラー単位は同調器と復調機能だけを有し、ベースバンドディジタルデータは変換 器から加入者の家庭のテレビに出力される。後者の実施例ではベースバンドディ ジタルデータは変換器箱からより対線、同軸又はワイヤレスRF手段を超えて個々 のテレビ受像機に伝送される。 好ましい実施例では単一RF遠隔制御レシーバは家庭の個々に作動するテレビ に結合した個々の遠隔制御送信機として機能する。この遠隔制御送信機18は赤外 線とは反対にRF帯域を使用しようする。これは（反射した）可視線が単一のレコ ーダ箱に常時利用可能であるとは言えないからである。 もちろん上記した好ましい実施例に対する種々の変更や修正が当業者に明らか であることは理解すべきである。例えば本発明を効率の低い実行は、各々が各チ ェーンの変換器装置のための、複数の遠隔制御レシーバを有する構成となる。又 、本発明のシステムは処理される信号の内容に関係無く応用可能である。信号は デレビ又はモニター上の表示のための放送テレビプログラム、ケーブルプログラ ム、双方向ゲーム、コンピュータデータ等、を含むことができる。これら及び他 の変更は本発明の精神と範囲から逸脱することなくかつ意図する利点を損なうこ となくなすことが可能である。したがってかかる変更と修正は以下に記載する請 求の範囲によりカバーされる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ディジタルビデオ変換システムにして、 複数の出力を有するシャシにして、各出力は個々のテレビ受像機に転送する ための解読したテレビ信号を提供するようになっている、前記シャシと、 前記シャシ内に収容された複数の変換器チェーンにして、各チエーンは少な くとも同調器及び復調器を含む、前記複数の変換器チェーンと、 前記シャシ内に収容され、前記複数の変換器チエーンに接続され、前記権限 付与入力を介して権限が付与された入力を受信すると前記複数の変換器チェー ンからのデジタル復調信号を解読するための権限付与入力を有する、少なくと も一つの条件付きアクセス装置と、及び 前記シャシ内に収容され、前記変換器チェーン及び前記少なくとも一つの条 件付きアクセス装置を制御するために個々のテレビ受像機に結合した個々の遠 隔制御からのコマンドに応答する、少なくとも一つの遠隔制御レシーバ装置、 とを含むことを特徴とする前記ディジタルビデオ変換システム。 ２． 前記少なくとも一つの条件付きアクセス装置が前記複数の変換器チエーン に接続された単一条件付きアクセス装置だけを含む請求項１のシステム。 ３． 前記変換器チエーンのいずれからの復調信号に関しても前記一つの条件付 きアクセス装置を可能にするための権限付与入力が単一のスマートカードを含 む請求項２のシステム。 ４． 前記少なくとも一つの遠隔制御レシーバ装置が前記個々の遠隔制御のいず れにも応答する単一のRF遠隔制御レシーバである、請求項２のシステム。 ５． 前記変換器チエーンの各々が圧縮解除装置を含み、該装置は前記少なくと も一つの条件付きアクセス装置、及び前記圧縮解除装置と出力の一つとの間に 結合したRF変調器からの解読した信号を受信する、請求項１のシステム。 ６． 前記少なくとも一つの変換器チェーンの前記同調器及び復調器は各々前記 シャシにプラグで接続できる個々のモジュラー装置に収容される、請求項１の システム。 ７． ケーブル配送に接続されたディジタルビデオ変換システムにして、 複数の周波数分割多重化６MHz QAM信号を同時に発生するため前記ケーブル 配送に接続された分割器と、 複数の変換器チェーンにして、その各々は前記周波数分割多重化６MHz QAM 信号の一つを受信するために少なくとも同調器及び復調器を含む、前記複数の 変換器チェーンと、 前記複数の変換器チエーンに接続され、前記権限付与入力を介して権限が付 与された入力を受信すると前記複数の変換器チェーンからの復調QAM信号を解 読するための権限付与入力を有する、単一の条件付きアクセス装置にして、前 記単一の条件付きアクセス装置は複数の同時に解読した信号を個々に出力し、 各解読した信号は複数のテレビ受像機の一つに結合される、前記単一の条件付 きアクセス装置と、及び 前記個々のテレビ受像機に結合した個々の遠隔制御からのコマンドに応答し て、前記変換器チエーン及び前記単一条件付きアクセス装置を制御するための 少なくとも一つの遠隔制御レシーバ装置と、 を含むことを特徴とするディジタルビデオ変換システム。 ８． 前記変換器チエーンのいずれからの復調QAM信号に関しても前記単一の条 件付きアクセス装置を可能にするための権限付与入力が単一のスマートカード を含む請求項７のシステム。 ９． 前記少なくとも一つの遠隔制御レシーバ装置が前記個々の遠隔制御のいず れにも応答する単一のRF遠隔制御レシーバである、請求項７のシステム。 10． 前記変換器チェーンの各々は前記変換器チエーンの各々は圧縮解除装置を 含み、該装置は前記単一の条件付きアクセス装置、及び前記圧縮解除装置と前 記個々のテレビ受像機の一つへの接続との間に結合したRF変調器からの解読し た信号の一つを受信する、請求項７のシステム。 11． 各個々のテレビ受像機は前記変換器チェーンの一つに結合し各変換器チェ ーンは、 選択された周波数分割多重化ディジタル変調QAMビデオ信号に同調し、 前記選択したディジタル変調QAMビデオ信号を復調し、 前記復調したディジタルビデオ信号を前記単一条件付きアクセス装置に提供 し、 前記単一の条件付きアクセス装置からの解読した信号を圧縮解除し、そして 前記結合した個々のテレビ受像機上で見るために前記圧縮解除したビデオ信 号をアナログビデオ信号に変調する、諸機能を実行する、請求項７のシステム 。 12． 前記分割器、前記変換器チエーン、前記単一条件付きアクセス装置、及び 前記少なくとも一つの遠隔制御レシーバを収容する主変換箱シャシをさらに含 み、前記少なくとも一つの変換器チェーンの前記同調器及び復調器は各々前記 主変換箱シャシにプラグで接続できる個々のモジュラー装置に収容される、請 求項７のシステム 13． 各個々のテレビ受像機は前記変換器チェーンの一つに結合し各変換器チェ ーンは、 選択された周波数分割多重化ディジタル変調QAMビデオ信号に同調し、 前記選択したディジタル変調QAMビデオ信号を復調し、 前記復調したディジタルビデオ信号を前記単一条件付きアクセス装置に提供 し、そして 前記単一条件付きアクセス装置からの解読した信号を前記個々のテレビ受像 機に出力する、諸機能を実行する、請求項７のシステム。 14． テレビ信号源に接続されたディジタルビデオ変換システムにして、 前記信号源から受信したテレビ信号の複数のコピーを同時に発生するため前 記信号源に接続された分割器と、 複数の変換器チェーンにして、その各々は前記テレビ信号のコピーの一つを 受信するために結合され、選択したディジタル変調ビデオチャンネルに同調す るための同調器及び前記選択したビデオチャンネル上のデジタルビデオデータ を復調するための復調器を含む、前記複数の変換器チェーンと、 前記複数の変換器チエーンに接続され、前記権限付与入力を介して権限が付 与された入力を受信すると前記複数の変換器チェーンからの復調ディジタルビ デオデータを解読するための権限付与入力を有する、単一の条件付きアクセス 装置にして、前記単一の条件付きアクセス装置は複数の同時に解読したベース バンドビデオ信号を個々に出力し、各解読したベースバンドビデオ信号は複数 のテレビ受像機の一つに結合された、前記単一の条件付きアクセス装置と、及 び 前記個々のテレビ受像機に結合した個々の遠隔制御からのコマンドに応答し て、前記変換器チエーン及び前記単一条件付きアクセス装置を制御するための 少なくとも一つの遠隔制御レシーバ装置と、 を含むことを特徴とするディジタルビデオ変換システム。 15． 前記信号源は衛星アンテナのLNBを含み、前記信号源から提供される前記 テレビ信号はＬ帯域周波数分割多重化ディジタル変調チャンネルを含む、請求 項14のシステム。 16． 前記単一の条件付きアクセス装置が、復調したディジタルビデオデータを 解読することを可能にするため権限付与入力がスマートカードを含む請求項14 のシステム。 17． 前記少なくとも一つの遠隔制御レシーバ装置が前記個々の遠隔制御のいず れにも応答する単一のRF遠隔制御レシーバである、請求項14のシステム。 18． 前記変換器チェーンの各々は圧縮解除装置をさらに含み、該装置は前記単 一の条件付きアクセス装置、及び前記圧縮解除装置と前記個々のテレビ受像機 の一つへの接続との間に結合したRF変調器からの解読したベースバンドビデオ 信号の一つを受信する、請求項14のシステム。 19． 各個々のテレビ受像機は前記変換器チェーンの一つに結合し各変換器チェ ーンは、 選択されたディジタル変調ビデオチャンネルに同調し、 前記選択したビデオチャンネル上のディジタルビデオデータを復調し、 前記復調したデジタルビデオデータを前記単一条件付きアクセス装置に提供 し、 前記単一の条件付きアクセス装置からの解読したベースバンドビデオ信号を 圧縮解除し、そして 前記結合した個々のテレビ受像機上で見るために前記圧縮解除したベースバ ンドビデオ信号をアナログビデオ信号に変調する、諸機能を実行する、請求 項14のシステム。 20． 前記分割器、前記変換器チエーン、前記単一条件付きアクセス装置、及び 前記少なくとも一つの遠隔制御レシーバを収容する主変換箱シャシをさらに含 み、前記少なくとも一つの変換器チェーンの前記同調器及び復調器は各々前記 主変換箱シャシにプラグで接続できる個々のモジュラー装置に収容される、請 求項14のシステム。 21． 各個々のテレビ受像機は前記変換器チェーンの一つに結合し各変換器チェ ーンは、 選択されたディジタル変調ビデオチャンネルに同調し、 前記選択したビデオチャンネル上のディジタルビデオデータを復調し、 前記復調したディジタルビデオデータを前記単一条件付きアクセス装置に提 供し、そして 前記単一条件付きアクセス装置からの解読したベースバンドビデオ信号を前 記個々のテレビ受像機に出力する、諸機能を実行する、請求項14のシステム。