BRPI9813309B1 - método para baixar uma aplicação executável em um decodificador e dito decodificador - Google Patents

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Abstract

patente de invenção <b>"baixa de aplicações em um decodificador digital"<d>. um método para baixar uma aplicação executável em um decodificador (1) para um sistema de difusão digital, caracterizado pelo fato de que a aplicação é armazenada em um cartão de memória portátil introduzido em uma leitora de cartão (6, 7) no decodificador, o decodificador lendo e baixando a aplicação do cartão. os dados podem ser, de preferência, armazenados no cartão inteligente em um formato de dados de difusão, tal como um formato mpeg, para permitir o processamento desses dados da mesma maneira que a unidade de controle (40) do decodificador processa a baixa de dados por uma transmissão difundida. a invenção se estende igualmente a um decodificador e a um cartão de memória para uso em tal método.

Description

"MÉTODO PARA BAIXAR UMA APLICAÇÃO EXECUTÁVEL EM UM DECODIFICADOR E DITO DECODIFICADOR". 0 presente pedido de patente se refere a um método e um aparelho para baixar aplicações executáveis em um decodificador usado em um sistema de difusão digital, por exemplo, como usado em um sistema de televisão digital. A transmissão difundida de dados digitais é bem conhecida no campo dos sistemas pagos de TV, nos quais são enviadas informações audiovisuais amontoadas, usualmente por uma ligação via satélite ou via satélite / cabo, para vários assinantes, cada um deles possuindo um decodificador ou um conjunto receptor / decodificador capaz de desamontoar o programa transmitido para visão subsequente. Os sistemas de difusão digital terrestre também são conhecidos. Os sistemas recentes também têm sido usados na ligação de difusão para transmitir outros dados, além de, ou bem como, dados audiovisuais, tais como programas de computador ou aplicações interativas para o decodificador ou a um PC conectado. A mesma unidade decodificadora pode ser suprida pelo elaborador do sistema para vários diferentes provedores de serviço ou companhias de difusão em vários diferentes paises. Nessas circunstâncias, algum grau de teste ou de personalização da unidade decodificadora pelo provedor de serviço vai ser, usualmente, necessário. Tipicamente, uma aplicação de teste é usada para verificar a operação correta dos elementos do hardware do decodificador, por exemplo, para confirmar que o sintonizador dentro do decodificador opera corretamente, etc.
Essa operação vai ser, tipicamente, conduzida pelo provedor ou distribuidor de serviço, antes que o decodificador seja passado ao consumidor usando, por exemplo, um PC dedicado e uma ligação paralela ou em série ao decodificador. Uma aplicação suprida pelo elaborador do sistema e rodando no PC é usada para ajustar os parâmetros operacionais do decodificador.
Dependendo da complexidade da operação e das habilidades do operador empregadas para conduzir essa tarefa, o tempo necessário para testar o decodificador pode ser considerável e pode aumentar o custo real do item acabado por uma quantidade significativa.
Além do mais, quando instalado no campo, um usuário também pode desejar introduzir por sua própria conveniência várias aplicações funcionando com o decodificador. De novo, o usuário vai ser confrontado com o problema de configurar e rodar o decodificador com uma aplicação carregada em um PC, etc. É um objeto da presente invenção reduzir o tempo e a complexidade desse tipo de operação e proporcionar um meio simples para introduzir aplicações no decodificador.
De acordo com a presente invenção, proporciona-se um método para baixar uma aplicação executável em um decodificador, caracterizado pelo fato de que a aplicação é armazenada em um cartão de memória portátil introduzido em uma leitora de cartão no decodificador, o decodificador lendo e baixando a aplicação do cartão. 0 uso de um cartão de memória portátil permite que uma aplicação predeterminada seja fácil e simplesmente introduzida no decodificador, sem a necessidade, por exemplo, de conectar o decodificador a um PC, carregar um programa no PC, etc. O tempo necessário para conduzir, por exemplo, uma operação de teste vai ser bastante reduzido, uma vez que um operador pode carregar a aplicação no decodificador por uma simples inserção do cartão no decodificador.
Ainda que os cartões de memória portáteis sejam conhecidos no campo da tecnologia dos decodificadores, o uso deles até hoje tem sido restrito à simples transferência de dados estáticos, por exemplo, dados financeiros de um cartão de crédito inserido no decodificador, ou suportar chaves de decriptação associadas com as transmissões difundidas. Até agora, esses cartões não têm sido usados para baixar aplicações executáveis. Isso é devido, em parte, à lentidão percebida da ligação de dados associados com o uso de uma pista de cartão, o que tem agido para desencorajar os elaboradores de sistema dessa solução. O pedido de patente internacional WO 93/07715 descreve um sistema no qual os dados estáticos correspondentes às informações da freqüência do canal são mantidos na memória de um cartão inteligente, o cartão inteligente sendo inserido na televisão para sintonizar nos canais corretos. Um sistema similar é descrito na patente DE 4344317, na qual um cartão inteligente é inserido em uma pista em um controle remoto de televisão para controlar o sintonizador da televisão. Nenhum documento descreve a baixa de uma aplicação executável em um decodificador.
Como vai ser entendido, a presente invenção não é limitada à baixa de uma aplicação do tipo de teste. O cartão pode ser igualmente usado para introduzir uma aplicação usada para configurar, inicialmente, o decodificador. Usos alternativos também são imagináveis, por exemplo, nos quais os cartões portando uma aplicação promocional, tal como um jogo de video ou assemelhados, são distribuídos diretamente ao usuário final do decodificador. Crescentemente, as unidades decodificadoras estão incorporando mais e mais funcionalidades associadas com os produtos multimídia gerais e usando um cartão de memória portátil, o que proporciona um meio relativamente simples para que um consumidor não técnico introduza aplicações executáveis no decodificador. O termo "cartão de memória portátil" inclui quaisquer cartões portáteis que podém ser inseridos dentro de uma pista de cartão correspondente no decodificador. O cartão pode incluir um chip microprocessador além de um simples elemento de memória. O cartão pode ser energizado via conexão a uma fonte de energia localizada internamente dentro da pista da leitora do decodificador, ou pode incluir uma fonte de energia de bateria.
Em uma modalidade, o cartão pode se conformar aos padrões necessários para permitir a leitura em uma leitora PCMCIA no decodificador. De preferência, no entanto, o cartão é adaptado para ser lido em uma leitora de cartão inteligente no decodificador. Essa solução possui várias desvantagens em comparação, por exemplo, com um cartão PCMCIA, notavelmente devido à simplicidade dos contatos formados no cartão, o que reduz o custo de produção e a ubiqüidade das leitoras de cartão inteligente nas unidades decodificadoras.
As características dos cartões inteligentes e das leitoras de cartão inteligente são bem conhecidas e são definidas, por exemplo, nos padrões internacionais ISO 7816_1 (características físicas), ISO 7816_2 (dimensões e colocação de contato) e ISO 7816_3 (protocolos de transmissão e sinais elétricos).
Diferentemente, por exemplo, dos cartões bancários, os cartões inteligentes associados com as unidades decodificadoras não precisam ser inteiramente inseridos na unidade e podem se projetar a alguma distância do decodificador. Conseqüentemente, ainda que a largura e a espessura do cartão para a parte inserida do cartão devam corresponder aos valores normalizados, o cartão não pode ser mais longo do que um cartão de crédito comum. Isso propicia a possibilidade de introduzir mais componentes e maiores no cartão.
Vantajosamente, a aplicação executável armazenada dentro do cartão e baixada para o decodificador é formatada de acordo com um formato de dados de difusão, tal como um formato de dados MPEG. No caso de dados do tipo da aplicação mantida na carga útil de um pacote de transporte, o padrão MPEG descreve a organização dos dados em uma série de tabelas, cada tabela incluindo um ID da tabela, etc.
Em uma modalidade, os dados da aplicação podem ser subdivididos em vários módulos na memória do cartão, os módulos sendo montados pelo decodificador para formar a aplicação completa.
As vantagens associadas com o uso dos dados de formato MPEG são consideráveis, uma vez que o decodificador pode tratar e processar essas aplicações da mesma maneira que trata as aplicações baixadas via a ligação de difusão. No caso, por exemplo, em que o decodificador inclui uma máquina virtual para processar dados, a aplicação pode ser escrita em código interpretativo, esse código sendo interpretado e processado pelas mesmas unidades lógicas dentro da máquina que as usadas para difundir as aplicações MPEG.
Como vai ser entendido, quando o decodificador é adaptado para baixar transmissões de difusão digital de acordo com um formato de dados alternativo, as mesmas vantagens podem ser obtidas por organização dos dados no cartão nesse formato.
De acordo com uma outra modalidade preferida, alguma ou parte da aplicação armazenada dentro do cartão de memória é criptografada com uma ou mais chaves de criptografação. Em particular, algum ou parte dos dados armazenados no cartão de memória podem estar criptografados e/ou sinalizado com uma chave privada, o decodificador tendo acesso à chave pública equivalente, de modo a decriptar e/ou autenticar a origem da aplicação. No caso de não autenticação do código, o decodificador pode refugar a baixar o código. Outras disposições, usando duas chaves secretas de um algoritmo simétrico, ou uma combinação de técnica de transformação / criptografação, são possíveis além desse ou em vez desse processo de sinalização. A vantagem de um cartão de memória se baseia na simplicidade em que uma aplicação pode ser introduzida no decodif icador. Por meio do mesmo símbolo, o uso de um cartão de memória poderia originar, potencialmente, um problema de segurança por permissão da instalação de aplicações pirata em um decodif icador. O uso de um código sinalizado garante a integridade das aplicações dentro do decodificador e evita, por exemplo, a introdução de um programa "cavalo de Tróia" ou assemelhados no sistema.
De preferência, o decodificador é proporcionado com uma pluralidade de leitoras de cartão inteligente, para permitir a leitura de um cartão inteligente portando a aplicação executável juntamente com outro cartão inteligente, por exemplo, um cartão inteligente portando uma chave de decriptação.
Como mencionado acima, um uso principal dos cartões inteligentes no contexto de um decodificador se refere ao armazenamento das chaves de decriptação e criptografação associadas com aquele decodificador. No caso em que o código executável baixado do cartão de memória é parcial ou totalmente criptografado, a decriptação vai ser mais provavelmente conduzida em relação a uma chave pública armazenada em um cartão inteligente do tipo de assinatura. Um decodificador multipista permite a interação entre os dois cartões.
Outras modalidades para um dispositivo de pista única são possíveis, por exemplo, em que a aplicação é baixada do primeiro cartão inteligente e armazenada em um buffer, antes do primeiro cartão ser removido e o segundo cartão inserido para verificar a aplicação, ou em que um adaptador é usado para permitir que ambos os cartões sejam inseridos em paralelo, etc.
Em uma modalidade, o método pode incluir as etapas de baixar a aplicação no decodificador, ajustando um ou mais parâmetros associados com a aplicação e armazenando os parâmetros no cartão de memória para uso posterior.
Por exemplo, no caso em que o cartão de memória é usado como um veiculo para uma aplicação de teste desenvolvida pelo elaborador do sistema, a aplicação pode incluir certos parâmetros, tal como freqüência de sintonização, que vão ser ajustados pelo operador de teste. A primeira vez que a aplicação é carregada em um decodificador, o operador vai ter a opção de selecionar esses parâmetros usando, por exemplo, o controlador remoto do decodificador. Uma vez fixados, os parâmetros podem ser armazenados no cartão. Depois, o teste dos decodificadores subseqüentes vai ser conduzido automaticamente em relação a esses parâmetros armazenados.
Por razões de segurança, é preferível que a aplicação se mantenha inalterada e apenas os parâmetros recém-ajustados recarregados de volta no cartão. A aplicação pode ser armazenada, por exemplo, em uma memória FLASH ou ROM de acesso restrito e os parâmetros carregados em uma unidade de memória EEPROM no cartão de memória.
Vantajosamente, o cartão de memória inclui um meio comutador fisico para selecionar uma de uma pluralidade de aplicações armazenadas no cartão que vão ser baixadas ao se inserir o cartão de memória no decodificador. Por exemplo, quando o cartão é usado como um veiculo para várias aplicações de configuração para vários provedores de serviço, o cartão pode inclui um meio comutador DIL, que pode ser ajustado por um operador para selecionar a aplicação de configuração associada com aquele provedor de serviço. A presente invenção se estende a um decodificador para uso em um método como descrito acima, em particular, um decodificador adaptado para ler dados de formato de difusão (por exemplo, MPEG) introduzidos via uma leitora de cartão no decodificador. A presente invenção também se estende a um cartão de memória para uso nesse método, em particular, incluindo uma aplicação armazenada em um formato de difusão no cartão.
Ainda que a invenção se refira a "conjuntos receptores / decodificadores" e "decodificadores", vai ser entendido que a presente invenção se aplica igualmente a modalidades tendo um receptor integrado com o decodif icador, no que tange a uma unidade decodificadora funcionando em combinação com um receptor fisicamente separado. Tal decodificador pode ser do tipo usado em qualquer sistema de difusão digital via satélite, terrestre, por cabo, etc. e pode incluir outras capacidades do tipo multimídia ou pode ser integrado com outros dispositivos, tal como um gravador de video ou uma televisão.
Similarmente, o termo "aplicação executável" cobre as aplicações escritas em qualquer forma de código (código interpretativo, código compilado, código nativo, etc) e capaz de ser executado por um microprocessador dentro do decodificador.
O termo MPEG se refere aos padrões de transmissão de dados desenvolvidos pelo grupo de trabalho da Organização de Padrões Internacional "Grupo Especialista em Imagens em Movimento" e, em particular, mas não exclusivamente, o padrão MPEG-2 desenvolvido para aplicações de televisão digital e apresentado nos documentos ISO 13818-1, ISO 13818-2, ISO 13818-3 e ISO 13818-4. No contexto do presente pedido de patente, o termo inclui todas as variantes, modificações ou desenvolvimentos dos formatos MPEG aplicáveis ao campo da transmissão de dados digitais.
Vai-se descrever a seguir, apenas por meio de exemplo, uma modalidade preferida da presente invenção, com referência aos desenhos anexados, em que: a Figura 1 mostra uma visão geral dos elementos de um decodificador; a Figura 2 mostra um cartão de memória adaptado para ser lido em uma pista de leitora de cartão no decodificador da Figura 1; a Figura 3 mostra um diagrama de circuito dos componentes do cartão da Figura 2; e a Figura 4 mostra a arquitetura do software do decodificador da Figura 1.
Referindo-se à Figura 1, os elementos de um conjunto receptor / decodificador 1 ou uma caixa de posicionamento superior, para uso em um sistema de difusão digital e adaptado para ser usado na presente invenção, vai ser descrito a seguir. Como vai ser entendido, os elementos de hardware deste decodificador são bastante convencionais e a implementação deles vai estar dentro das capacidades de uma pessoa versada na técnica.
Como mostrado, o decodificador 1 é equipado com várias interfaces para receber e transmitir dados, em particular um sintonizador e desmultiplexador MPEG 2, para receber transmissões MPEG difundidas, uma interface serial 3 e um canal de retorno via modem 5 para enviar e receber dados via a rede telefônica. Nessa modalidade, o decodificador também inclui uma primeira e uma segunda leitoras de cartão inteligente 6 e 7, a primeira leitora 6 para aceitar um cartão inteligente de assinatura contendo chaves de decriptação associadas com o sistema, e a segunda leitora 7 para aceitar cartões bancários e, neste caso, um cartão inteligente contendo uma aplicação a ser baixada. O decodificador também inclui um receptor 8 para receber sinais de controle infravermelhos de um controle remoto de monofone 9 e uma saida Peritel 10 para enviar sinais audiovisuais para uma televisão 11 conectada ao decodificador.
O processamento de sinais digitais recebidos via as interfaces e a geração de sinais de saida digitais são tratados por uma unidade de controle central 40. A arquitetura do software da unidade de controle dentro do decodificador pode tomar várias formas. Pode ser baseada, por exemplo, em uma máquina virtual interagindo, via uma camada superficial, com um sistema operando em um nivel inferior implementado nos componentes de hardware do decodificador. Em termos da arquitetura do hardware, o decodificador vai ser equipado com um processador, elementos de memória tais como memória ROM, RAM, FLASH, etc., como em decodificadores conhecidos.
Uma implementação particular de uma arquitetura de software vai ser descrita a seguir em relação à Figura 4. Vai-se notar que uma arquitetura disposta em camadas é usada. A primeira camada 51 representa o sistema operacional do hardware do conjunto receptor / decodificador. Esse é um sistema operacional em tempo real selecionado pelo fabricante para controlar os elementos de hardware do conjunto receptor / decodificador. O sistema operacional em tempo real tem uma resposta relativamente rápida, para que seja capaz de sincronizar, corretamente, as operações do hardware. Um sistema de processamento de dados se assenta sobre a parte de topo do sistema operacional do hardware e compreende uma camada de suporte lógico personalizado 52 e uma camada de interface de aplicação 53.
As mensagens de evento são passadas entre a camada do sistema operacional 51 e a camada de suporte lógico personalizado 52 imediatamente acima. A camada de suporte lógico personalizado é escrita em uma linguagem, tal como ANSI C, e compreende os elementos de uma máquina virtual 54 e várias interfaces 55 incluindo uma interface gráfica 56, uma interface de memória FLASH / PROM 57, uma interface de protocolo 58 e uma interface de dispositivo 59. O uso de uma máquina virtual 54 permite independência entre as aplicações de nível superior 66, que são usualmente proporcionadas pelo gerenciador ou um ou mais operadores do sistema, e um sistema operacional de nível inferior 51, usualmente implementado pelo fabricante do hardware do decodificador.
As interfaces 60 proporcionam a ligação entre as operações da máquina virtual e o sistema operacional (OS) de nível inferior 51 e também incluem vários módulos de aplicação de nível intermediário mais facilmente executados nesse nível. Δ camada da interface de aplicação (API) 53 compreende vários pacotes de nivel alto 60 - 65, escritos em uma linguagem interpretativa orientada para objeto, tal como Java. Esses pacotes proporcionam uma interface entre as aplicações de nivel alto geralmente criadas pelo provedor de serviço (guia de programas interativo, televendas, pesquisador na Internet, etc) e a máquina virtual do sistema. O OS de nivel inferior é normalmente embutido nos componentes do hardware do decodificador, embora em algumas realizações, o OS de nivel inferior possa ser baixado. Os pacotes da camada de suporte lógico personalizado e da interface de aplicação podem ser baixados na memória RAM ou FLASH do decodificador de uma transmissão difundida. Alternativamente, parte ou todos os elementos das camadas de suporte lógico personalizado ou da interface de aplicação podem ser armazenados na memória ROM ou (se presente) FLASH do decodificador. Como vai ser entendido, a organização física dos elementos de memória do decodificador é muito distinta da organização lógica da memória.
Voltando em detalhes para cada camada, a camada de interface 55 acima da máquina virtual 54 vai ser descrita a seguir. Como mostrada, compreende quatro módulos, um módulo de gráficos 56, um módulo de gerenciamento de arquivos de memória 57, um módulo de protocolo 58 e um gerenciador de dispositivo 59. Ainda que os módulos nesse nivel sejam descritos como módulos de interface, a função deles é proporcionar uma camada "aderente" para a implementação dos pacotes de interfaces de aplicação e para a operação, de uma maneira geral, da máquina virtual. O módulo de gráficos 56 proporciona a criação de objetos gráficos. Solicita ao OS de nivel baixo que exiba as formas gráficas, tais como pixels únicos, linhas, retângulos, etc. De uma maneira similar, o módulo de gerenciamento de arquivos de memória 57 inclui comandos de arquivos de ler/escrever de nivel baixo associados com os componentes de memória do sistema. O módulo de gerenciamento de protocolo 58 define uma biblioteca de protocolos de comunicação, que podem ser chamados nas comunicações via, por exemplo, a camada TCP / IP do decodificador. O gerenciador de dispositivo 59 é ligeiramente diferente dos outros módulos nessa camada, pelo fato de que proporciona a ligação ou interface entre o sistema operacional de hardware e as camadas acima, incluindo os outros módulos na camada de interface e a máquina virtual. Os comandos ou as mensagens de evento, que são recebidos / enviados para o OS do hardware da máquina virtual, são, por exemplo, necessariamente passados pelo gerenciador de dispositivo para conversão de acordo com as especificações da interface entre os dois níveis.
Referindo-se agora à camada da interface de aplicação 53, os pacotes nesta camada são escritos em uma linguagem orientada para objeto, tal como Java. Cada pacote define um conjunto de bibliotecas de classe chamadas durante a operação do sistema. 0 comportamento dessas classes vai depender da linguagem selecionada, uma única estrutura de classe de herança sendo aderida a ela no caso de Java. No presente sistema, são instalados os seguintes pacotes.
Pacote Lang / Util 60. Estes pacotes definem as classes necessárias para a manipulação de objetos pela máquina virtual. Essas bibliotecas de classes normalmente formam parte de uma biblioteca comum associada com a linguagem orientada para objeto selecionada.
Pacote MHEG-5 61. Este pacote define as classes associadas com a manipulação de objetos gráficos no visor da televisão. Esses objetos são distintos dos dados audiovisuais e podem constituir, por exemplo, os identificadores de canal ou o texto disposto sobre as imagens exibidas. A definição de classes dentro desse pacote deve respeitar as normas MHEG-5 definidas pelos padrões ETS 300777-3 e ISO / ISE 13522-5 (e o padrão ISO / ISE 13522-6, no caso de um sistema implementado por Java).
Pacote Toolbox 62. Este pacote contém as classes usadas para baixar e descomprimir as informações, bem como as classes associadas com o gerenciamento do sistema de arquivo e da memória dentro do conjunto receptor / decodificador e as classes associadas com a conexão à Internet, etc.
Pacote Device 63. Este pacote define as classes necessárias para gerenciar os periféricos presos no conjunto receptor / decodificador, como discutido acima, e incluindo o modem, as leitoras de cartão inteligente, o sintonizador de fluxo MPEG, etc.
Pacote Service 64. Este pacote define as classes necessárias para a implementação de aplicações interativas de nivel superior, tal como gerenciamento de dados de cartão de crédito, etc.
Pacote DSMCC-UU 65. Este pacote implementa os protocolos necessários para comunicação entre um cliente e um servidor para busca e leitura de arquivos de dados. A implementação desse pacote deve respeitar a norma ISO / IEC 13818-6 e as diretrizes definidas na parte DAVIC 9.
Finalmente, várias aplicações de nivel alto 66 se assentam sobre a parte de topo e se comunicam com os niveis inferiores no sistema, via a camada da interface de aplicação 53. Na presente modalidade, o uso de uma arquitetura do tipo máquina virtual significa que as aplicações vão ser escritas em uma linguagem interpretativa, tal como Java. Outros sistemas de software para tratar as aplicações executáveis escritas em tipos alternativos de código são, naturalmente, possíveis. Como vai ser descrito abaixo, as aplicações podem se originar de várias fontes e/ou operações. Em particular, na presente modalidade da invenção, as aplicações executáveis são instaladas via uma interface de cartão inteligente.
Uma aplicação introduzida no decodificador corresponde a uma seção do código introduzido na máquina, que permite o controle, por exemplo, de funções de nível superior da máquina. Essas podem incluir a geração de uma seqüência de gráficos na tela do visor da televisão, em resposta a um comando do controle remoto, ou a emissão de uma mensagem, via o modem 5, para o servidor associado com o sistema de difusão digital. A execução e a manutenção de aplicações podem ser tratadas por um gerenciador de aplicação 67, ele próprio instalado na camada de aplicação.
As aplicações podem ser aplicações residentes armazenadas na memória ROM ou FLASH do decodificador ou aplicações difundidas e baixadas via a interface MPEG 2 do decodificador. As aplicações podem incluir aplicações de guia de programas, jogos, serviços interativos, aplicações de televendas, bem como aplicações de iniciação para permitir que o decodificador seja imediatamente operacional mediante partida e aplicações para configurar e testar o decodificador. As aplicações são armazenadas em locais da memória no decodificador e representadas como arquivos de recursos compreendendo arquivos de descrição de objeto gráfico, arquivos unitários, arquivos de blocos de variáveis, arquivos de seqüência de instruções, arquivos de aplicações, arquivos de dados, etc.
No caso de uma transmissão difundida, vários tipos de fluxos de dados podem estar presentes, por exemplo, um fluxo de dados de video, um fluxo de dados de áudio, um fluxo de dados de texto, etc. De acordo com os padrões MPEG, cada pacote é precedido por um Identificador de Pacote (ID) de 13 bits, um PID para cada pacote transmitido no fluxo MPEG. Uma tabela de mapa de programas (PMT) contém uma lista dos diferentes fluxos para um serviço ou um "canal" particular e define o conteúdo de cada fluxo de acordo com o PID respectivo. Um PID pode alertar o dispositivo para a presença de aplicações no fluxo de dados, o PID sendo identificado pela tabela PMT.
Dentro de um fluxo de transporte MPEG contendo uma aplicação, pode haver três ou mais niveis de estrutura de pacote. Uma primeira camada corresponde à camada de transporte básica compreendendo uma série de pacotes de transporte de tamanho fixo.
Além do mais, as aplicações baixadas no decodificador, via a ligação de difusão, são divididas em módulos, cada módulo correspondendo a uma ou mais tabelas MPEG encapsuladas dentro dos pacotes de transporte mencionados acima. Para a transferência de dados via as portas serial e paralela, os módulos também são divididos em tabelas e seções, o tamanho da seção dependendo do canal usado. Um seccionamento similar é aplicado às tabelas MPEG baixadas usando o cartão inteligente da presente modalidade.
Finalmente, esse seccionamento de uma aplicação em tabelas MPEG é independente de qualquer estruturação da própria aplicação de dados. Por exemplo, uma aplicação pode ser organizada em vários arquivos dispostos dentro de um carrossel de dados, como de acordo com o protocolo DSM - CCC, por exemplo.
Referindo-se às Figuras 2 e 3, a estrutura de um cartão inteligente 12 adaptado para carregar uma aplicação executável no decodificador vai ser descrita a seguir. A Figura 2 mostra uma vista em planta do cartão inteligente, compreendendo uma área de contatos 13, uma memória FLASH ROM 14, uma memória EEPROM 15, um microprocessador 16, uma unidade de comutação DIL 17 e vários outros componentes distintos. Diferentemente dos cartões inteligentes usuais, a presença de elementos de memória adicionais 14, 15 possibilita que uma aplicação executável de um tamanho significativo seja armazenada no cartão inteligente. O cartão de memória 2 possui . a largura e a espessura de um cartão inteligente normalizado usual, de modo a permitir a sua inserção em uma pista de cartão inteligente do decodificador. No entanto, como vai ser observado na Figura 2, o cartão é mais longo do que um cartão comum, para permitir a incorporação de todos os componentes descritos na sua superfície. No contexto do seu uso na configuração inicial do decodificador, esse aumento em tamanho pode não ser significativo. Em situações alternativas, por exemplo, quando o cartão é intencionado para ser suprido para o usuário eventual do decodificador, alguns componentes, tal como a unidade de comutação DIL 17 e a EEPROM 15, podem ser omitidos. Os componentes remanescentes podem ser miniaturizados e todo o cartão desenhado para se conformar com as normas dos cartões inteligentes.
Referindo-se agora à Figura 3, os contatos 13 acoplados na leitora de cartão inteligente no decodificador podem ser divididos por função em uma linha de suprimento de energia 18, que supre a voltagem do cartão Vcc, uma linha de restauração 19 conectada ao terminal de restauração correspondente 20 do microprocessador, uma linha de relógio 21 conectada ao terminal de relógio 22 do microprocessador e uma linha 1/0 21 conectada aos terminais de entrada e saída 24, 25 correspondentes do microprocessador. Como mostrado, as conexões são feitas via uma série de amplificadores operacionais (op-amps) 26. O suprimento de energia é regulada por meio de um capacitor C4. A unidade de memória EEPROM 15 é conectada via as linhas 27, 28 ao microprocessador 16, essas linhas sendo polarizadas pelo suprimento de energia Vcc conectado, via as resistência Rl e R2. A função da memória EEPROM vai ser discutida em mais detalhes abaixo em relação à aplicação de configuração. O microprocessador 16 é conectado por uma série de linhas 29 aos terminais correspondentes da memória FLASH 14. O estado de três dessas linhas 30, 31, 32 é determinado pela unidade de comutação 17, conectada via uma série de diodos Dl, D2, D3 e polarizados pelo suprimento de energia Vcc conectado pelas resistências R3, R4, R5. Por comutação dos comutadores em ON ou OFF, uma palavra de controle binária 000, 001, 010, 011, etc, pode ser definida. Como vai ser discutido, essa palavra binária é usada para determinar o primeiro bloco na memória FLASH, que vai ser acessada ao se inserir o cartão e, por conseguinte, a aplicação que vai ser carregada no decodificador. 0 cartão 12 é elaborado para ser acoplado na leitora de cartão de crédito 7 do decodificador 1, a leitora 6 sendo reservada para o cartão de assinatura associado com o sistema de difusão, que contém as chaves necessárias para, entre outras coisas, decodificar as transmissões amontoadas e verificar o código baixado. Mediante inserção, a leitora checa o tipo de cartão inserido por meio de um simples sinal de estabelecimento de comunicação para o cartão. No caso em que a leitora identifica o cartão como sendo um cartão do tipo contendo o código de aplicação para carregar na máquina, o decodificador vai acessar o primeiro bloco de código na memória FLASH 15 no endereço hexadecimal correspondente à mensagem binária indicada pela unidade de comutação 17.
No caso, por exemplo, em que o cartão é intencionado para ser usado no teste de decodificadores para vários provedores de serviço, uma aplicação diferente pode ser carregada, correspondente ao provedor de serviço em questão ou correspondente às funções que necessitam ser testadas. Além disso ou alternativamente, um primeiro posicionamento dos comutadores pode ser usado para baixar a aplicação adequada suprida com o cartão e um segundo para baixar uma aplicação diferente e/ou os parâmetros associados estabelecidos pelo provedor de serviço (ver abaixo). O código de aplicação é baixado do cartão em uma série de módulos, os módulos sendo montados para formar uma série de tabelas MPEG-2 (forma curta), como descrito acima em conjunto com os dados baixados. A vantagem da formatação dos dados de acordo com o formato MPEG é que a máquina virtual dentro da unidade de controle central do decodificador pode processar, diretamente, as aplicações recebidas nesse formato, da mesma maneira que processa as aplicações recebidas via a ligação de difusão. Como vai ser apreciado, isso acarreta consideráveis reduções no tempo necessário para processar a aplicação, etc. O formato das seções privadas MPEG nesse caso é o seguinte: table_id 8 bits section_syntax_indicator (=0) 1 bit private_indicator (=1) 1 bit reserved 2 bits private_section_length 12 bits table_id_extension 16 bits reserved 2 bits version number 5 bits current_next_indicator 1 bit section_number 8 bits last_section_number 8 bits private_data_byte indeterminado Uma aplicação vai ser acessada pelo decodificador usando os valores de table_id e table_id_extension.
Antes de armazenamento no cartão, o código de aplicação contido dentro das tabelas MPEG é criptografado para proporcionar uma assinatura original. Essa assinatura é gerada pelo fornecedor do cartão usando uma chave privada de um algoritmo de chave público / privado, tal como RSA, e conhecido apenas por ele. O decodificador tem acesso a uma série de chaves públicas em um cartão de assinatura inserido na outra leitora de cartão.
No caso em que um decodif icador confirma que o código se originou de uma fonte conhecida, por verificação da assinatura digital, a aplicação vai ser instalada na máquina. O código não verificado vai ser rejeitado pelo decodificador. Além de verificar o código, o decodif icador também pode usar a chave pública para decriptar o código antes da operação.
Além do mais, a criptografação por um algoritmo público / privado também pode ser combinado com uma função do tipo informação inválida de uma via, tal como MD5. Por exemplo, uma seção de código pode ser processada para proporcionar um valor de informação inválida, este valor de informação inválida sendo depois criptografado pela chave pública para proporcionar a assinatura digital.
Outras técnicas de criptografação usadas em sistemas digitais difundidos também podem ser aplicadas, por exemplo, para criptografar o código de acordo com uma ou mais chaves privadas conhecidas pelo fornecedor do cartão de aplicação, para evitar que uma terceira parte decripte e use a aplicação armazenada no cartão. O decodificador possui a chave ou as chaves necessárias para decriptar o código como armazenado em um cartão de assinatura. Esta criptografação pode ser conduzida além da e após a assinatura do código. Essas criptografação / decriptação podem ser conduzidas usando, por exemplo, um algoritmo simétrico. O uso de um cartão de assinatura para reter as chaves de decriptação necessárias requer que o decodificador também seja proporcionado com uma segunda leitora de cartão inteligente, uma vez que ambos os cartões vão ser endereçados pelo decodificador durante as etapas de baixa e verificação. As modalidades alternativas são concebíveis, por exemplo, nas quais os dados são primeiro baixados do cartão de aplicação em um buffer, o cartão de aplicação removido e o cartão contendo as chaves de decriptação inserido, etc. No entanto, como vai ser apreciado, essas são menos convenientes do que o uso de um decodificador equipado com duas ou mais leitoras de cartão inteligente, uma vez que um ou o outro dos cartões pode necessitar ser reendereçado a qualquer momento. A instalação de uma aplicação de teste dentro do decodificador vai ser descrita a seguir. Tipicamente, essa aplicação de teste é usada por um provedor de serviço para testar a operação correta da camada de hardware. Por exemplo, a aplicação de teste pode controlar o sintonizador do decodificador, para testar se o decodificador pode receber, corretamente, os dados transmitidos em uma certa freqüência de canal. A aplicação carregada pode ser interativa de modo a permitir que o operador entre com parâmetros específicos no decodificador por meio de, por exemplo, o monofone de controle remoto. No caso- da freqüência de sintonização, o operador pode ajustar, manualmente, a freqüência de ajuste até que seja obtida a recepção mais clara possível. Uma vez que esses parâmetros são conhecidos por um decodif icador, vão ser os mesmo para o resto da série. Portanto, é desejável que esse e outros valores de parâmetros possam ser memorizados para evitar a repetição da operação para cada decodificador.
Conseqüentemente, uma definidos pelo operador em relação a um primeiro decodificador, esses parâmetros são baixados para a memória EEPROM 15 do cartão. Ao se remover o cartão, o operador muda o ajuste dos comutadores na unidade de comutação 17, de modo que uma aplicação em um endereço diferente dentro da memória FLASH vai ser acessada na sua inserção seguinte em um decodificador. Quando o cartão é depois reinserido no seguinte da série de decodificadores, essa nova aplicação vai ser carregada no decodificador. Sob execução, a aplicação vai sinalizar a presença de valores de parâmetros predeterminados armazenados na EEPROM e esses valores vão ser automaticamente carregados e ajustados no decodificador. No caso do sintonizador, por exemplo, a aplicação vai ajustar, automaticamente, o sintonizador para a freqüência selecionada pelo operador para o primeiro decodificador, e o operador pode depois determinar, imediatamente, se o sintonizador opera corretamente ou não.
Em vista da dificuldade relativa em gravar dados em uma unidade FLASH (comparada com uma EEPROM), é preferível, embora não essencial, que a memória FLASH seja usada para as aplicações que não vão ser modificadas em uso e a memória EEPROM pode ser reservada para os dados baixados no cartão.
Além do mais, para aumentar a segurança do sistema, a memória FLASH pode ser bloqueada em uma configuração apenas de leitura pelo microprocessador mediante conexão inicial do cartão, e/ou mediante recebimento de uma instrução desconhecida. Outras combinações e configurações de memória são, naturalmente, possíveis, usando dispositivos ROM, etc.
Ainda que a modalidade acima tenha sido discutida em relação a uma realização de cartão inteligente, outros cartões de memória portáteis, tais como cartões PCMCIA, podem ser usados, se o decodificador é capaz de ler tais cartões.

Claims (10)

1. Método para baixar uma aplicação executável em um decodificador, caracterizado pelo fato de que a aplicação é formatada de acordo com um formato de dados de difusão e armazenada em um cartão de memória portátil introduzido em uma leitora de cartão no decodificador, o decodificador lendo e baixando a aplicação do cartão.
2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o cartão é adaptado para ser lido em uma leitora de cartão inteligente no decodificador.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a aplicação executável armazenada dentro do cartão e baixada no decodificador é formatada de acordo com um formato de dados MPEG.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a aplicação que é subdividida em uma pluralidade de módulos na memória do cartão, os módulos sendo baixados e montados pelo decodificador para formar a aplicação completa.
5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que alguma ou parte da aplicação armazenada dentro do cartão de memória é criptografada com uma ou mais chaves de criptografação.
6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que algum ou parte dos dados armazenados no cartão de memória tinha sido criptografado e/ou sinalizado com uma chave privada, o decodificador tendo acesso à chave pública equivalente de modo a decriptar e/ou autenticar a origem da aplicação.
7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o decodificador é proporcionado com uma pluralidade de leitoras de cartão inteligente, para permitir a leitura de um cartão inteligente portando a aplicação executável e de outro cartão inteligente.
8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de que inclui as etapas de baixar a aplicação no decodificador, ajustar um ou mais parâmetros associados com a aplicação, e armazenar os parâmetros no cartão de memória para uso posterior.
9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o cartão inclui um meio comutador fisico, para selecionar uma de uma pluralidade de aplicações armazenadas no cartão que vão ser baixadas por inserção do cartão de memória no decodificador.
10. Decodif icador para uso no método de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10 caracterizado pelo fato de que o dito decodificador compreende um receptor configurado para receber dados de difusão em um formato de dados de difusão e uma leitora de cartão configurada para ler e baixar uma aplicação executável em um formato de organização em pacote correspondente aos ditos dados de difusão.
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