KR100227347B1 - 디지탈 dbs의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치 - Google Patents

디지탈 dbs의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 DBS(Direct Broadcasting Satellite; 직접위성방송)의 제한수신 시스템(Conditional Access System)에 관한 것으로, 특히 디지털 DBS의 송신 장치에서 제한수신 시스템을 분리시켜 다양한 운영이 가능하도록 한 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치에 관한 것이다.
그런데, 종래에는 제한수신을 원하지 않는 경우에도 제한 수신을 위한 복잡한 동작을 수행하여야 하므로 번거로우며 해당 제한수신을 원하지 않는 송신 장치에 대한 비용만 상승시키는 문제점이 있다.
본 발명에 의해 전송신호발생 블록과 제한수신 블록을 분리시켜 개별 제품으로 사용될 수 있게 함으로써, 제한수신을 원하지 않는 송신 장치는 제한수신 블록을 사용하지 않아 비용을 절감하고 개별 제품의 제한수신 블록으로 다양한 운영을 할 수가 있다.

Description

디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치
제1도는 종래 디지털 DBS의 제한수신 시스템에서 송신 장치를 나타낸 구성 블록도이고,
제2도는 본 발명에 따른 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치를 나타낸 구성 블록도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
11,21 : 클럭발생부 12,22 : 인코더부
13,31 : 메모리부 14,32 : 멀티플렉서부
15,33 : 제한수신처리부(Conditional Access Engine)
20 : 전송신호발생 블록 30 : 제한수신 블록
본 발명은 디지털 DBS(Direct Broadcasting Satellite; 직접위성방송)의 제한수신 시스템(Conditional Access System)에 관한 것으로, 특히 디지털 DBS의 송신 장치에서 제한수신 시스템을 분리시켜 다양한 운영이 가능하도록 한 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 디지털 DBS 서비스란 중앙의 TV 프로그램 송신국에서 인공위성을 통하여 고품질의 TV화상을 가입자에게 직접 방송하는 서비스로써, 단일 방송전파로 넓은 지역 또는 국가를 하나의 문화권으로 형성하여 방송 가능하고, 산악이나 고층빌딩 등의 지형적인 전파수신장애가 극소화 가능하고, 데이터 방송, 경보 방송 등의 수용이 가능하다.
미국이 세계 최초로 인공위성을 이용한 이러한 디지털 DBS 서비스를 실시하고 있으며, 우리나라의 무궁화 위성도 DBS용 27MHz 대역폭, 출력 120W 정도의 3개 채널 제공이 가능하다.
DBS의 디지털 방식은 오디오, 비디오, 시스템 모두 MPEG-(Motion Picture Expert Group) 방식으로 표준화가 되어 있는데, 현재 디지털 DBS의 영상 표준은 ISO/IEC 13818-2로 규격화되었고, 음향은 ISO/IEC 13818-3으로 규격화되었고, 시스템은 ISO/IEC 13818-1로 규격화되어 있다.
그리고, 이렇게 인공위성을 이용한 DBS는 방송국에서 광고료 수입에만 의존하지 않고 시청자들로부터의 수신료를 징수하여 운영 가능케 되었으며, 수신료를 시청 시간 및 시청한 프로그램에 따라 차등 적용하는 등 다양한 서비스 제공 기능을 가능케 해 주었다.
그런데, 인공위성방송은 누구나 시청할 수 있다는 전파상의 특성 때문에, 수신료를 납부한 가입자만이 방송을 수신할 수 있도록 하는 제한수신 시스템이 중요하게 대두되었다.
한편, 종래 디지털 DBS의 제한수신 시스템에서 송신 장치는 제1도에 도시된 바와 같이, 클럭발생부(11), 인코더부(12), 메모리부(13), 멀티플렉서부(14), 제한수신처리부(15)를 포함하여 이루어졌다.
상기 클럭발생부(11)는 외부의 장치로부터 벌스트신호(Black Burst Signal)를 인가받아 클럭을 생성한다.
상기 인코더부(12)는 상기 클럭발생부(11)로부터 클럭을 인가받아 비디오/오디오/데이타 신호와 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지(Entitlement Management Message)와 자격통제메세지(Entitlement Control Message)를 부호화하여 MPEG-비트열로 생성한다.
상기 메모리부(13)는 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 제어단어(CW ; Control Word)를 저장한다.
상기 제한수신처리부(15)는 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 상기 메모리부(13)에 저장된 제어단어를 이용하여 상기 인코더부(12)로부터 인가되는 MPEG-비트열을 스크램블링(Scrambling)한다.
상기 멀티플렉서부(14)는 상기 제한수신처리부(15)와 밀결합(tightlty coupled) 형태로 되어 있으며, 상기 스크램블링된 MPEG-비트열을 인가받아 다중화하여 전송되도록 한다.
이와 같이 구성된 종래 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치는 다음과 같이 동작한다.
먼저, 가입자관리시스템은 제한수신에 관한 일반적인 정보를 포함하는 자격관리메세지를 생성하고, 비디오/오디오/데이타 신호를 스크램블링하기 위한 제어단어를 주기적으로 생성하고, 수신자격 있는 가입자가 디스크램블링(Descrambling)하여 비디오/오디오/데이타 신호를 볼 수 있도록 하기 위한 메시지인 자격통제메세지를 생성하는데, 해당 자격관리메세지는 수신 자격있는 가입자에게만 수신을 허용하기 위해서 암호화되어야 하므로 암호화하는데 필요한 암호화 키도 생성한다.
이렇게 생성된 메시지를 송신 장치에 전송하는데, 이때 상기 메시지 중에 비정기적인 전송형태의 메시지는 인가받은 형태 그대로 전송하고, 상기 메시지 중에 정기적인 전송형태의 메시지는 먼저 저장한 다음에 전송 주기에 맞도록 반복적으로 전송한다.
그런데, 상기 제어단어는 주기적으로 생성될 때마다 전송하고, 상기 자격통제메세지는 채널 전환시에 빠르게 디스크램블링이 가능하도록 제어단어 변경 주기 내에 여러차례 반복하여 전송한다.
이에 따라, 메모리부(13)는 상기 가입자관리시스템으로부터 주기적으로 인가되는 제어단어를 저장한다.
그리고, 클럭발생부(11)는 외부의 장치로부터 벌스트신호를 인가받아 클럭을 생성하여 인코더부(12)에 인가하고, 해당 인코더부(12)는 해당 클럭을 이용하여 비디오/오디오/데이타 신호와 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지와 자격통제메세지를 부호화하여 MPEG-비트열로 생성한다.
이에, 제한수신처리부(15)는 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 상기 메모리부(13)에 저장된 제어단어를 이용하여 상기 인코더부(12)로부터 인가되는 MPEG-비트열을 스크램블링(Scrambling)하는데, 즉 비디오/오디오/데이타 신호를 수신 자격없는 가입자가 알아볼 수 없는 형태로 변환한다.
그리고, 상기 제한수신처리부(15)와 밀결합 형태로 되어 있는 멀티플렉서부(14)는 상기 스크램블링된 MPEG-비트열을 인가받아 다중화하여 전송되도록 한다.
그런데, 멀티플렉서부(14)와 제한수신처리부(15)는 서로 밀결합 형태로 되어 있어 MPEG-의 전송열 패킷(Transport Stream Packet)단위로 스크램블링하여 전송할 수 있고, 비디오 또는 오디오만을 스크램블링하여 전송할 수 있고, 비디오와 오디오 모두를 스크램블링하여 전송할 수도 있다.
즉, 멀티플렉서부(23)에 의해 상기 자격통제메세지에 대한 자원이 할당되고, 상기 비디오/오디오/데이타 신호에 대해서 뿐만 아니라 다른 곳에서 사용되는 자격통제메세지를 반복하여 사용하지 않고 비디오/오디오/데이타 신호는 하나의 자격통제메세지를 사용하여 전송할 수 있도록 한다.
그런데, 제한수신을 원하지 않는 경우에도 상기와 같이 제한 수신을 위한 복잡한 동작을 수행하여야 하므로 번거로우며 해당 제한수신을 원하지 않는 송신 장치에 대한 비용만 상승시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 디지털 DBS의 송신 장치에서 제한수신 시스템을 분리시켜 독립적으로 사용될 수 있게 함으로써, 제한수신을 원하지 않는 송신 장치의 비용을 절감하는 등의 다양한 운영이 가능하도록 한 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치는 제2도에 도시된 바와 같이, 크게 두 블록으로 나누어 독립적으로 구성할 수 있는데, 외부의 장치로부터 벌스트신호와 비디오/오디오/데이타 신호를 인가받아 MPEG-전송 데이터열로 생성하여 테스트디코더(Test Decoder)나 변조기(Modulator)로 전송하는 전송신호발생 블록(20)과, 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 제어단어를 이용하여 해당 전송신호발생블록(20)으로부터 인가되는 MPEG-전송데이타열을 스크램블링하고, 해당 스크램블링된 MPEG-전송데이타열과 해당 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지와 자격통제메세지를 다중화하여 상기 테스트디코더나 변조기로 전송하는 제한수신 블록(30)를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 전송신호발생 블록(20)은 외부의 장치로부터 벌스트 신호를 인가받아 클럭을 생성하는 클럭발생부(21)와, 해당 클럭발생부(21)로부터 클럭을 인가받아 상기 외부의 장치로부터 인가되는 비디오/오디오/데이타 신호를 부호화하여 MPEG-전송데이타열로 생성하여 상기 테스트디코더나 변조기로 직접 전송하는 인코더부(22)를 포함하여 이루어진다.
그리고 또한, 상기 제한수신 블록(30)은 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 제어단어를 저장하는 메모리부(31)와, 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 해당 메모리부(31)에 저장된 제어단어를 이용하여 상기 전송신호발생 블록(20)으로부터 인가되는 MPEG-전송데이타열을 스크램블링하는 제한수신처리부(33)와, 해당 제한수신처리부(33)와 밀결합 형태로 되어 있고 해당 스크램블링된 MPEG-전송데이타열을 인가받아 해당 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지와 자격통제메세지와 함께 다중화하여 상기 테스트디코더나 변조기로 전송하는 멀티플렉서부(32)를 포함하여 이루어진다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치의 동작을 다음과 같이 상세히 설명한다.
만약, 제한수신을 필요하지 않는 송신 장치라면, 전송신호발생 블록(20)만 포함하여 구성할 수 있다.
먼저, 외부의 장치로부터 벌스트신호와 비디오/오디오/데이타 신호를 인가되면, 클럭발생부(21)는 해당 벌스트신호를 인가받아 클럭을 생성하여 인코더부(22)에 인가한다.
이에, 상기 인코더부(22)는 상기 클럭발생부(21)로부터 인가되는 클럭을 이용하여 상기 외부의 장치로부터 인가되는 비디오/오디오/데이타 신호를 부호화하여 MPEG-전송데이타열로 생성하고, 테스트디코더나 변조기로 직접 전송하여 인공위성으로 송출되도록 한다.
한편, 제한수신을 필요로 하는 송신 장치라면, 상기 전송신호발생 블록(20)에 제한수신 블록(30)를 더 추가하여 구성할 수 있다.
즉, 상기 제한수신 블록(30)이 상기 전송신호발생 블록(20)으로부터 MPEG-전송데이타열을 인가받아 다음과 같은 동작을 수행한다.
먼저, 메모리부(31)는 가입자관리시스템으로부터 주기적으로 생성될때마다 전송되는 제어단어를 저장한다.
그리고, 제한수신처리부(33)는 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 상기 메모리부(31)에 저장된 제어단어를 이용하여 상기 전송신호발생 블록(20)으로부터 인가되는 MPEG-전송데이타열을 스크램블링한다.
이에, 상기 스크램블링된 MPEG-전송데이타열은 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지와 자격통제메세지와 함께 제한수신처리부(33)와 밀결합 형태로 되어 있는 멀티플렉서부(32)에서 다중화되어 테스트를 위한 상기 테스트디코더나 전송을 위한 변조기로 전송되어 인공위성으로 송출되도록 한다.
상기 전송신호발생 블록(20)과 제한수신 블록(30)을 독립적으로 상기와 같이 동작을 수행할 수 있고, 상기 제한수신 블록(30)을 개별 제품으로써 디지털 DBS 송신국뿐만 아니라 TVRO 송신국, CATV 송신국, 등의 다양한 제품군에 응용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명에 의해 전송신호발생 블록과 제한수신 블록을 분리시켜 개별 제품으로 사용될 수 있게 함으로써, 제한수신을 원하지 않는 송신 장치는 제한수신 블록을 사용하지 않아 비용을 절감하고 개별 제품의 제한수신 블록으로 다양한 운영을 할 수가 있다.

Claims (3)

  1. 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치에 있어서, 외부의 장치로부터 벌스트신호와 비디오/오디오/데이타 신호를 인가받아 MPEG-전송데이타열로 생성하여 테스트디코더나 변조기로 전송하는 전송신호발생 블록과; 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 제어단어를 이용하여 상기 전송신호발생 블록으로부터 인가되는 MPEG-전송데이타열을 스크램블링하고, 해당 스크램블링된 MPEG-전송데이타열과 해당 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지와 자격통제메세지를 다중화하여 상기 테스트디코더나 변조기로 전송하는 제한수신 블록을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전송신호발생 블록은 외부의 장치로부터 벌스트신호를 인가받아 클럭을 생성하는 클럭발생부와; 상기 클럭발생부로부터 클럭을 인가받아 상기 외부의 장치로부터 인가되는 비디오/오디오/데이타 신호를 부호화하여 MPEG-전송데이타열로 생성하여 직접 상기 테스트디코더나 변조기로 전송하는 인코더부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제한수신 블록은 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 제어단어를 저장하는 메모리부와; 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 암호화 키와 상기 메모리부에 저장된 제어단어를 이용하여 상기 전송신호발생 블록으로부터 인가되는 MPEG-전송데이타열을 스크램블링하는 제한수신처리부와; 상기 제한수신처리부와 밀결합 형태로 되어 있고, 상기 스크램블링된 MPEG-전송데이타열을 인가받아 상기 가입자관리시스템으로부터 인가되는 자격관리메세지와 자격통제메세지와 함께 다중화하여 상기 테스트디코더나 변조기로 전송하는 멀티플렉서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 DBS의 분리형 제한수신 시스템에서 송신 장치.
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