DE60104022T2

DE60104022T2 - System und verfahren zur spannungsschaltung

Info

Publication number: DE60104022T2
Application number: DE60104022T
Authority: DE
Inventors: Adolph Gerald COLMAN
Original assignee: Thomson Licensing SAS
Current assignee: Thomson Licensing SAS
Priority date: 2001-01-03
Filing date: 2001-12-20
Publication date: 2005-07-07
Anticipated expiration: 2021-12-21
Also published as: KR100822321B1; JP2004517417A; EP1348194A2; CN1256691C; KR20030094226A; JP4078205B2; CN1484808A; DE60104022D1; US20020124193A1; EP1348194B1; US6753758B2; MXPA03005929A; WO2002054335A2; WO2002054335A3; ES2223952T3

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gerät und ein Verfahren zur Umschaltung einer Betriebsspannung, insbesondere ein Gerät und ein Verfahren zur Umschaltung von Sicherheitsgeräten zugeführten Spannungen.
2. Diskussion des Standes der Technik
Betrachter von Kabelfernsehsystemen haben im allgemeinen einen Zugriff zu dem Kabelinhalt über eine Set Top Box. Die Set Top Boxen sind im allgemeinen mit einer Sicherheitsschaltung bedingten Zugriff zur Auswahl von sogenannten Prämiendiensten wie ein Gebührenfernsehen versehen.
Die Sicherheitsschaltung für den bedingten Zugriff kann in einer auswechselbaren Sicherheitseinheit enthalten sein wie einem Punkt eines Einsatz (POD = point of deployment) Moduls, einer sogenannten Smart Card usw.. Auf diese Weise kann das Sicherheitssystem mit der Zeit verbessert oder ersetzt werden, ohne die Set Top Box eines Kabelsystems zu beeinträchtigen.
Da das Sicherheitsgerät austauschbar und die verschiedenen Karten für den bedingten Zugriff in jedes einzelne Modul eingesteckt werden können, erfordern verschiedene Module und Karten unterschiedliche Vorspannungen.
Außerdem erfordern, wenn ein bestimmtes Sicherheitsgerät und Karten für den bedingten Zugriff gewählt werden, unterschiedliche Modi eines Moduls verschiedene Betriebsspannungen. Zum Beispiel sollten, ausgenommen im Stand by Modus, die Vcc-Pins des Sicherheitsgeräts mit 3,3 V versorgt werden, während andere Spannungen für andere Betriebsmodi benötigt werden.
Es besteht daher ein Bedarf für ein Gerät, das verschiedene Betriebsspannungen einem Sicherheitsgerät zuführen kann. Außerdem besteht an Bedarf für ein Gerät zur Umschaltung der Betriebsspannung, das eine Änderung der Spannungsanforderungen ermitteln kann, wenn ein Sicherheitsgerät ersetzt wird oder eine andere Karte für den bedingten Zugriff für den Betrieb in verschiedenen Modi benötigt werden.
Die US-A-4 767 920 zeigt ein Gerät zur Lieferung sich ändernder Vorspannungen zu einem Sicherheitsgerät, das Folgendes enthält:
eine Empfangseinheit zum Empfang austauschbarer Karten für einen bedingten Zugriff,
eine Kartenschnittstelle zur Ermittlung des Einfügens von Karten für einen bedingten Zugriff in dem Sicherheitsgerät zur Ausgabe eines Auslösesignals zu einer logischen Einheit und zum Empfang von Signalen von der Karte für den bedingten Zugriff, die eine Vorspannung der Karte für den bedingten Zugriff identifiziert und Signale liefert, die die Vorspannung zu einem Controller anzeigen,
wobei der Controller die Anforderung der Vorspannung empfängt und ein Auswahlsignal der Vorspannung an die logische Einheit ausgibt, und
ein Schalter zum Empfang eines Steuersignals von der logischen Einheit und zur Lieferung einer umgeschalteten Spannung zu dem Sicherheitsgerät aufgrund des Auswahlsignals von dem Controller.
Zusammenfassung der Erfindung
Die Erfindung ist in den Ansprüchen 1 und 3 angegeben.
Kurzbeschreibung der Zeichnung
1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform des Geräts zur Spannungsumschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
In 1 ist ein Sicherheitsgerät 18 in einem Kabelsystem benutztes austauschbares Gerät, zum Beispiel für eine Sicherheitsfunktion für den bedingten Zugriff und eine Signalisierungsfunktion für die Entwürfelung von Transportströmen. Für die Sicherheitsfunktion bildet das Sicherheitsgerät 18 eine Standardschnittstelle, um die Trennung von Funktionen für einen bedingten Zugriff von denen der Funktionen der Set Top Box zu ermöglichen. Das Sicherheitsgerät 18 enthält eine Karte 22 für den bedingten Zugriff, um die Sicherheitsfunktion für den bedingten Zugriff zu ermöglichen. Durch den Austausch oder den Ersatz verschiedener Karten 22 für den bedingten Zugriff kann das Sicherheitsgerät 18 mit der Zeit mit einer minimalen Auswirkung auf die Set Top Box verbessert werden. Verschiedene Karten 22 für den bedingten Zugriff können in das Sicherheitsgerät 18 eingeschoben werden, um einen Zugriff zu verschiedenen Programmen wie einem Gebührenfernsehen zu erlangen.
Eine Karten-Schnittstelle 20 verbindet die Karte 22 für den bedingten Zugriff in dem Sicherheitsgerät 18 zur Ermittlung des Ansteckens einer Karte 22 und zur Erkennung einer Vorspannungsanforderung der Karte 22 für den bedingten Zugriff. Die Einfügung und die Spannungsanforderung für Signale der Karte für den bedingten Zugriff werden von den Spannungs-Abfrage-Pins VS1 und VS2 ausgegeben und abgefragt durch Abfrage-Pins CAVS1 und CAVS2 in der Kartenschnittstelle 20. Die Kartenschnittstelle 20 leitet dann die Spannungsanforderung für den Betriebsmodus (Betriebsspannung Ein), zum Beispiel 5 V und 3 V, über den Pin VCC_M zu dem Pin VCC_X in einem Controller 12 weiter.
Die Karte 22 für den bedingten Zugriff bildet eine Kombination von Signalen mit dem Wert HOCH (1) und/oder NIEDRIG (0) über die in der Tabelle 1 dargestellten Spannungsabfrage-Pins VS1 und VS2, um ihre Spannungsanforderung anzuzeigen.
Tabelle 1
Der Controller 12 steuert die Betriebsspannung für den Betriebsmodus für das Sicherheitsgerät 18. Aufgrund des von dem Pin VCC_X empfangenen Signals richtet der Controller 12 die Spannungen für den Betriebsmodus, zum Beispiel 5 V oder 3,3 V zur Zuführung zu dem Sicherheitsgerät 18 durch Bildung eines Signals VCC_BIAS für die Wahl der benötigten Vorspannungen zu der Logikeinheit 14.
Wenn die für das Sicherheitsgerät 18 benötigte Spannung 5 V beträgt, gibt der Controller 12 ein Signal mit dem Wert HOCH VCC_BIAS aus. Wenn die für das Sicherheitsgerät 18 benötigte Spannung 3,3 V beträgt, gibt der Controller 12 ein Signal VCC_BIAS mit dem Wert NIEDRIG aus. Der Controller 12 ist vorzugsweise ein STi5505 DXX, eine integrierte Schaltung für einen digitalen Mehrzweck-Videodecoder und einen Wiedergabeprozessor, die handelsüblich verfügbar sind von SGS-Thomson Microelectronics.
Die Kartenschnittstelle 20 steuert die Modi mit eingeschalteter und ausgeschalteter Betriebsspannung des Sicherheitsgerätes 18 und bewirkt, dass Vorspannungen dem Sicherheitsgerät 18 mit dem Signal VCC_EN zugeführt werden. Das von der Kartenschnittstelle 20 ausgegebene Signal VCC_EN schaltet die Logikeinheit 14 ein, wenn das Sicherheitsgerät 18 Vorspannungen für den Betrieb benötigt. Das von dem Controller 20 ausgegebene Signal VCC_EN sperrt das Sicherheitsgerät 18 oder schaltet die Betriebsspannung für dieses Gerät über die logische Einheit 14 und den Schalter 16 ab, wenn die Karte 22 eingefügt oder entnommen wird.
Ein Steuerregister 30 für die Betriebsspannung ist in der Kartenschnittstelle 20 vorgesehen, um den Modus Betriebsspannung EIN/AUS durchzuführen. Wenn das Einfügesignal von der Karte 22 für den bedingten Zugriff durch die Kartenschnittschnittstelle 20 ermittelt wird, identifiziert das Steuerregister 30 für die Betriebsspannung die Einfügung und stellt den Modus mit der Betriebsspannung EIN/AUS ein. Das Register 30 stellt ein VCC = 0 für als Betriebsspannung AUS ein, wenn das Einfügesignal anzeigt, dass die Karte 22 für den bedingten Zugriff eingefügt oder entnommen ist. Das Register 30 stellt VCC = 1 ein für die Betriebsspannung EIN, wenn das Einfügesignal anzeigt, dass die Karte 22 für den bedingten Zugriff nicht eingefügt oder entnommen ist.
Das Steuerregister 30 für die Betriebsspannung kann außerdem verschiedene Typen von Schaltern 16 steuern, durch Auswahl der Schaltstruktur (offenes Drain oder Gegentakt) und schaltet aktive Werte (HOCH oder NIEDRIG) des Schalters 16. Die Spezifikation der Schalterstruktur und des aktiven Schaltwerts können ermittelt und identifiziert werden, bevor sie bei der vorliegenden Erfindung angewendet werden. Nach dieser Anwendung steuert das Steuerregister 30 für die Betriebsspannung das Einrichten der Schaltstruktur durch Änderung des Bit VCDRV ("Modul Vcc Ausgangs-Pinstruktur") und den aktiven Schalterwert durch Änderung des Bit VCLVL ("Modul Vcc Ausgangspin aktiver Wert") entsprechend der Spezifikation des Schalter 16. Zum Beispiel kann das Register 30 ein VCDRV = 0 setzen für einen Schalter mit offenem Drain, oder ein VCDRV = 1 als Schalter im Gegentakt. Das Register 30 kann ein VCLVL = 0 dafür setzen, dass der Schalter aktiv NIEDRIG ist, oder VCLVL = 1 als Schalter im aktiven HOCH. In dieser Ausführungsform ist das Register so programmiert, dass es einen Gegentakt und ein aktives HOCH enthält, oder VCDR = 1 und VCLVL = 1.
Dadurch, dass das Betriebsspannungs-Steuerregister 32 Bits von VCDRV, VCLVL und VCC bildet, stimmt die Kartenschnittstelle 20 mit der Konfiguration des Schalters 16 überein und bestimmt den Modus Betriebsspannung EIN/AUS das Sicherheitsgerät 18. Aufgrund dieser Einstellung gibt die Kartenschnittstelle 20 ein Freigabesignal VCC_EN zu dem Schalter 16 über die Logikeinheit 14. Vorzugsweise ist die Karten schnittstelle 20 ein CIMAX, das als Teil der Common Interface-Integrationspackung (CI Pack⁺) durch das SCM-Mikrosystem verkauft wird.
Die Freigabe des Signals VCC_EN von der Kartenschnittstelle 20 ist logisch kombiniert mit dem VCC_BIAS von dem Controller 12 durch die Logikeinheit 14, um Steuersignale zu dem Schalter 16 auszugeben. Die Kombination der Signale VCC_EN und VCC:BIAS ist ein quasi Gleichspannungsereignis, so dass das gleichzeitige Timing der Sendung der Signale von der Kartenschnittstelle 20 und dem Controller 12 unkritisch ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung enthält die Logikeinheit 14 einen Inverter 24, ein AND-Gatter 26 und ein AND-Gatter 28. Mit VCC_EN bei HOCH und VCC_BIAS des Controllers 12 HOCH enthält das obere AND-Gatter 26 einen Ausgang HOCH, der dem VCC_EN1 des Schalters 16 zugeführt wird. Der Schalter 16 ist bei VCC1 mit 5 V und bei VCC2 mit 3,3 V verbunden. Ein Signal HOCH bei VCC_EN1 gibt 5 V bei VCC1/VCC2 zu VCC CA des Sicherheitsgeräts 18 aus. Das untere AND-Gatter 28 wird über den Inverter 24 durch das Signal HOCH von VCC_BIAS auf ein logisches NIEDRIG gesperrt. Wenn das Ausgangssignal VCC_BIAS des Controllers 12 NIEDRIG und VCC_EN HOCH ist, gibt das untere AND-Gatter 28 ein HOCH aus. Der Pin VCC_EN2 des Schalters 16 empfängt ein Signal HOCH, und die 3,3 V werden dem VCC CA des Sicherheitsgeräts 18 zugeführt. Das obere AND-Gatter 26 wird durch das Signal NIEDRIG von VCC_BIAS auf ein logisches NIEDRIG gesperrt.
In vorteilhafter Weise bewirkt der Schalter 16, dass die Schalter für 3,3 V und 5 V niemals zur selben Zeit eingeschaltet sind, durch Verriegelung des Schalters für 3,3 V, wenn der Schalter für 5 V eingeschaltet ist, und durch Verriegelung des Schalters für 5 V, wenn der Schalter für 3,3 V eingeschaltet ist (wie in Tabelle 2 dargestellt). Vorzugsweise ist der Schalter 16 ein LTC1472, handelsüblich verfügbar von Lineartechnologie.
Tabelle 2
In dieser bevorzugten Ausführungsform dienen die Kondensatoren zwischen dem Schalter 16 und dem Sicherheitsgerät 18 zur Filterung eines hochfrequenten Rauschens und bilden eine Ladung während unverzüglichen Stromentnahmen von dem Sicherheitsgerät 18.
Wie oben beschrieben, kann das Gerät zur Umschaltung der Betriebsspannungen gemäß der vorliegenden Erfindung verschiedene Spannungen einem Sicherheitsgerät zuführen. Das heißt, das Gerät der vorliegenden Erfindung kann die Änderung der Vorspannung ermitteln, wenn ein Sicherheitsgerät durch eine andere Karte für den bedingten Zugriff für Betrieb in verschiedenen Modi benutzt wird, und entsprechend die benötigten Spannungen liefern.
Es sei bemerkt, dass die beschriebene spezifische Ausführungsform nur beispielhaft für die allgemeinen Prinzipien der Erfindung ist. Es können verschiedene Abwandlungen konsistent mit den angegebenen Prinzipien gebildet werden.

Claims

Gerät (12, 14, 16, 20) zur Lieferung sich ändernder Vorspannungen zu einem Sicherheitsgerät, enthaltend: eine Empfangseinheit (18) zur Aufnahme von austauschbaren Karten (22) für einen bedingten Zugriff, eine Kartenschnittstelle (20) zur Ermittlung der Einfügung von Karten für einen bedingten Zugriff in das Sicherheitsgerät, wobei die Kartenschnittstelle (20) auf ein erstes und zweites Spannungssignal von der Karte (22) für den bedingten Zugriff zur Ausgabe eines logischen Freigabesignals (VCC_EN) zu einer Logikeinheit (14) und zur Identifizierung einer Vorspannung der Karte für den bedingten Zugriff und Ausgabe einer Anforderung der Vorspannung zu einem Controller (12) anspricht, wobei der Controller (12) zum Empfang der Anforderung der Vorspannung von der Kartenschnittstelle (20) und zur Ausgabe eines Auswahlsignals (VCC-BIAS) der Vorspannung an die Logikeinheit (14) dient, und einen Schalter (16) zum Empfang eines Steuersignals von der Logikeinheit (14) aufgrund des Auswahlsignals von dem Controller und des logischen Freigabesignals von der Kartenschnittstelle und Lieferung einer umgeschalteten Spannung zu dem Sicherheitsgerät.
Gerät nach Anspruch 1, wobei die Vorspannung vorzugsweise 3,3 V, 5 V oder 0 Volt beträgt.
Verfahren zur Lieferung von Vorspannungen zu einem Sicherheitsgerät (18) für eine Videoverarbeitungsvorrichtung mit folgenden Schritten: gleichzeitiger Empfang eines ersten und zweiten Signals von einer Karte für bedingten Zugriff bei einer Kartenschnittstelle (20) und Ermittlung der Anwesenheit der Karte für den bedingten Zugriff in einem Sicherheitsgerät aufgrund des logischen Wertes während wenigstens einer des ersten und des zweiten Spannungssignals, Ermittlung eines Vorspannungswertes bei der Kartenschnittstelle aufgrund der logischen Werte des ersten und des zweiten Spannungssignals, Lieferung eines logischen Freigabesignals (VCC EN) von der Kartenschnittstelle, das eine Vorspannung für den Zustand EIN und eine Vorspannung für den Zustand AUS darstellt, Lieferung eines Auswahlsignals (VCCM), das die Vorspannung anzeigt, Kombination der logischen Freigabe- und der Auswahlsignale in einer Logikeinheit (14) zur Erzeugung eines Steuersignals (VCC.EN1, VCC.EN2) und Lieferung einer geschalteten Spannung zu dem Sicherheitsgerät (18) aufgrund des Steuersignals.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Lieferung eines Auswahlsignals zur Anzeige der Vorspannung die Schritte der Lieferung von 3,3 V oder 5 V für einen Betriebsmodus mit eingeschalteter Betriebsspannung enthält.