KR100192941B1 - 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치에 관한 것으로, 음성/영상입력수단(90a, 92)의 음성/영상신호를 선택적으로 아날로그/디지탈처리하여 전송하고 상대방의 아날로그/디지탈 영상/음성신호를 수취하여 재생하는 다수의 영상회의 단말수단(60a-60n)과 ; 상기 다수의 영상회의 단말수단(60a-60n)의 사이에서 아날로그 영상/음성신호에 대한 교환이 행해지도록 배설된 제1전송선로(62a) 및 상기 디지탈 영상/음성 신호에 대한 외부적인 신호교환이 행해지도록 배설된 제2전송선로(62b); 상기 제2전송선로(62b)에 접속되어 상기 다수의 영상회의 단말수단에서의 디지탈 영상/음성신호를 외부적인 영상회의 단말수단과의 사이에서 교환되도록 하는 영상회의서버수단(64)을 구비하여 구성되고, 상기 영상회의 단말수단(60a-60n)에는 상기 음성/영상입력수단(90a, 92)에서 입력된 상기 아날로그 영상/음성신호에 대해 소정 비트열의 2진화 데이터로 변환하여 그 소정 비트열의 최상위 및 최하위비트 사이에서 비트열의 순서를 임의로 변경설정하는 암호화수단(96)과, 상기 제1전송선로(62a)를 매개하여 수신되는 암호화된 영상/음성신호에 대한 역암호화처리를 수행하는 역암호화수단(108) 및 , 상기 아날로그 영상/음성신호에 대한 암호화 및 역암호화처리를 제어하는 제어유니트(122)가 포함되어 구성된 것이다.

Description

영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치

제1도는 일반적인 LAN망에서의 영상회의시스템의 구성을 나타낸 도면.

제2도는 제1도에 도시된 영상회의시스템에 적용되는 대표적인 영상회의 단말기의 블럭구성을 나타낸 도면.

제3도는 본 발명의 일예에 따른 암호화/역암호화 처리장치가 적용되는 영상회의시스템의 구성을 나타낸 도면.

제4도는 제3도에 도시된 영상회의시스템에 적용되는 대표적인 영상회의 단말기의 블럭구성도.

제5도는 제4도에 도시된 본 발명에 따른 영상회의시스템에 대해 제공되는 신호처리수단의 블럭구성을 나타낸 도면.

제6도는 제4도에 도시된 영상회의 단말기에 적용된 암호화부와 역암호부의 구성예를 나타낸 도면이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

60a - 60n, 70a - 70n : 영상회의 단말기

62a, 72a : 동축케이블 62b, 72b : LAN회선망

64, 74 : 게이트웨이 90a : 마이크

92 : 비디오카메라 96 : 암호화부

98 : RF모듈레이터 100 : RF콤바이너

104 : TV튜너 106 : 영상/음성IF모듈

108 : 역암호화부 120 : 신호변환수단

122 : 제어유니트 128, 130 : 비디오/오디오엔코더

134, 136 : 비디오/오디오디코더 138 : 아날로그-디지탈변환기

140, 142, 144 : 제1 - 제3 멀티플렉서 146 : 디지탈-아날로그변환기

본 발명은 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 텔레비전(TV)수준의 아날로그 영상회의 신호의 교환이 가능한 영상회의 시스템에서 영상회의를 실행하는 경우에 보안이 요구되는 영상/음성신호에 대한 암호화 및 역암호화처리가 가능하도록 하기 위한 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치에 관한 것이다.

최근에, 정보의 교환을 위한 데이터통신방식으로는 비교적 근거리 또는 원거리에 위치하는 상대방과 영상/음성신호의 교환에 의한 영상회의를 실행하기 위한 영상회의시스템이 개발되어 상용화가 추진되는 상태인바, 그러한 영상회의시스템에는 통상적으로 영상의 촬상을 위한 비디오카메라와 음성의 입력을 위한 마이크를 갖추고서, 그 비디오카메라와 마이크에서 입력되는 아날로그 영상신호와 음성신호를 디지탈신호로 변환처리하고나서 소정의 알고리즘에 의해 압축처리하여 그 압축처리된 영상/음성 데이터를 적절한 전송매체(또는 전송선로), 예컨대 전용회선(T1/E1)과 종합정보통신망(Integrated service digital network; ISDN), 근거리통신망(LAN), 공중교환 전화망(Public switched telephone network; PSTN) 및 ATM(Asynchronous transfer mode)중 최소한 어느 하나의 전송매체를 매개로 상대방에게 전송하게 되고, 그 상대방으로부터 전송되는 영상/음성신호의 압축데이터를 소정의 알고리즘에 의해 복원하여 아날로그신호로 변환처리해서 영상출력장치로서의 모니터와 음량출력장치로서의 스피커로 출력하게 된다.

제1도는 일반적인 LAN망에 의해 구현되는 영상회의시스템에 구성예를 나타낸 도면이다.

동 도면에서, 참조부호 10a - 10n은 하나의 LAN망(12)에 수용되어 영상회의가 가능하도록 상호 접속되는 형식의 제1군의 영상회의의 단말기를 나타내고, 14는 상기 LAN망(12)에 접속된 제1군의 영상회의 단말기(10a - 10n)가 외부적인 환경의 LAN망에 접속된 영상회의 단말기와의 사이에서도 영상/음성데이터를 교환하도록 하기 위한 게이트웨이(Gateway; 또는 영상회의 서버)를 나타낸다.

또, 참조부호 20a - 20n은 다른 하나의 LAN망(22)에 수용되어 상호 영상회의를 위한 영상/음성신호의 교환이 가능한 제2군의 영상회의 단말기를 나타내고, 24는 상기 LAN망(22)에 의해 접속된 제2군의 영상회의 단말기(20a - 20n)가 예컨대 상기 LAN망(12)에 접속된 영상회의 단말기(10a-10n)와의 사이에서도 영상회의 데이터를 교환하도록 하기 위한 게이트웨이를 나타낸다.

30은 상기 제1군의 영상회의 단말기(10a-10n)의 LAN망(12)에 제공되는 게이트웨이(14)와 상기 제2군의 영상회의 단말기(20a-20n)의 LAN망(22)에 제공되는 게이트웨이(24)와의 사이에 배설되어 영상회의 데이터의 교환을 위한 전용회선(T1/E1)을 나타내는 바, 그 전용회선(30)을 매개하여 상기 LAN망(12,22)에 접속된 영상회의 단말기(10a - 10n, 20a - 20n)의 사이에서 소망하는 영상회의 데이터의 교환이 실행되게 된다.

제2도는 제1도에 도시된 영상회의시스템에 적용되는 대표적인 영상회의 단말기(10a)의 기능블럭구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 40a는 영상회의시 음성신호의 입력을 위한 수단으로서의 마이크를 나타내고, 40b는 상대방으로 부터 전송되는 음성신호의 재생을 위한 수단으로 제공되는 스피커를 나타내며, 42는 영상신호의 촬상을 위한 수단으로 적용되는 비디오카메라를 나타낸다.

44는 상기 마이크(40a)에서 입력되는 음성신호를 데이터압축처리하기 위한 엔코딩과 상기 비디오카메라(42)에서 촬상된 영상신호를 데이터압축처리하기 위한 엔코딩을 실행하는 기능과, 외부적인 영상회의 단말기에서 압축된 상태로 전송되는 영상신호와 음성신호를 복원처리하기 위한 디코딩기능을 실행하는 영상회의코덱카드를 나타낸다.

바람직하게, 상기 영상회의코덱카드(44)는 상기 마이크(40a)에서 입력되는 음성신호의 압축처리를 위한 엔코딩과 외부적인 영상회의의 단말기로부터의 음성신호를 복원하여 스피커(40b)를 통해 재생되도록 인가하기 위한 디코딩을 수행하는 음성코덱(46)과, 상기 비디오카메라(42)에서 촬상되는 영상신호를 압축처리하는 엔코딩과 외부적인 영상회의 단말기로부터의 영상신호를 복원처리하기 위한 디코딩을 수행하는 영상코덱(48)를 갖추게 된다. 또한, 상기 영상회의코덱카드(44)는 상기 영상코덱(48)에서 디코딩된 영상신호가 PC모니터(52)상에 표시되도록 화면형성처리를 수행하는 오버레이처리부(50)와, 상기 음성코덱(46)과 영상코덱(48)에서 엔코딩처리된 음성신호 및 영상신호의 전송을 위한 멀티플렉싱과 외부적인 영상회의 단말기에서 전송되어지는 음성신호와 영상신호가 상기 음성코덱(46)과 영상코덱(48)에서 디코딩처리되도록 디멀티플렉싱하는 시스템레이어 MUX/DMUX(52)도 갖추게 된다.

또, 54는 해당하는 영상회의 단말기(10a)에 의한 영상회의과정을 전체적으로 제어하면서 영상회의를 위한 영상/음성신호의 교환을 제어하는 제어유니트를 나타내고, 56은 상기 제어유니트(54)의 제어하에 영상회의 대상으로 되는 영상회의 단말기와의 사이에서 영상회의데이터를 교환하기 위해 LAN망(12)과의 신호적인 접속을 담당하는 LAN카드를 나타내며, 58은 상기 제어유니트(54)의 제어하에 비디오그래픽데이터를 상기 오버레이처리부(50)에 제공하여 상기 PC모니터(52)상에 표시되는 컬러영상화면이 구성되도록 지원하는 VGA카드를 나타낸다.

따라서, 제1도에 도시된 LAN망에서의 영상회의시스템에 따르면, 특정한 영상회의 단말기(예컨대 10a)가 상대방 영상회의 단말기와의 사이에서 영상회의모드로 설정되는 경우에는 예컨대 마이크(40a)를 통해 입력되는 음성신호는 음성코덱(46)에 인가됨과 더불어 상기 비디오카메라(42)에 의해 촬상되는 영상은 영상코덱(48)에 인가되고, 상기 마이크(42)로부터의 음성신호는 그 음성코덱(46)에서 소정이 알고리즘에 의해 압축처리를 위해 엔코딩되고, 상기 비디오카메라(42)에서 인가되는 영상은 그 영상코덱(48)에서 소정의 알고리즘에 의해 압축처리를 위해 엔코딩된다.

상기 엔코딩처리된 영상/신호는 시스템레이어 MUX/DMUX(52)에 인가되어 영상회의 대상으로 되는 단말기측으로의 전송을 위한 데이터프레임구조로 멀티플렉싱처리되고나서 상기 제어유니트(54)의 제어하에 상기 LAN카드(56)를 통해 LAN망(12)상에 인가되어 상대방의 영상회의 단말기로 전송된다.

그리고, 상기 LAN망(12)을 통해 수신되는 상대방의 영상회의 데이터(영상/음성신호)는 상기 영상회의 단말기(10a)의 LAN카드(56)와 제어유니트(54)를 통해 수신되어 상기 시스템레이어MUX/DMUX(52)에서 디멀티플렉싱되고 나서 대응하는 음성코덱(46)과 영상코덱(48)에 인가되고, 상기 음성코덱(46)에서 디코딩된 음성신호는 상기 스피커(40b)를 통해 재생됨과 더불어 상기 영상코덱(48)에서 디코딩된 영상신호는 오버레이처리부(54)에 인가되어 상기 제어유니트(54)의 제어하에 상기 VGA카드(58)에서 지원되는 비디오그래픽신호와 오버레이처리되어 상기 PC모니터(52)상에 화면표시된다.

한편, 상기 LAN망(12)에 접속된 영상회의 단말기(10a)의 영상회의 데이터가 예컨대 LAN망(22)에 접속된 영상회의 단말기(20a - 20n)중에서 선택되는 영상회의 단말기측으로 전송되어야 하는 경우에는 상기 게이트웨이(14)로 부터 상기 전용회선(T1/E1; 30)과 상기 LAN망(22)에 제공되는 게이트웨이(24)를 매개하여 상기 영상회의 단말기(10a)와 상기 LAN망(22)에 접속된 특정한 영상회의 단말기가 신호적으로 접속되고, 그에 따라 영상회의를 위한 영상/음성의 교환이 가능하게 된다.

그런데, 상기한 영상회의 단말기에서는 통신선로의 최대전송속도가 상기 마이크(40a)와 비디오카메라(42)에서 입력되는 아날로그 영상신호를 실시간으로 전송하기에는 상대적으로 작기 때문에 영상회의를 위한 영상신호와 음성신호의 디지탈변환과 데이터압축/복원처리과정이 필요하게 된다.

즉, 720×480화소의 30장의 영상신호를 4:2:2 Y Cb/Cr의 형태로 전송하기 위해서는 초(sec)당 대략 166Mbps(720×480×30×16 = 165,888,000)가 요구되는 바, 전용회선의 경우에는 대략 1.544Mbps, ISDN의 경우에는 회선당 128Kbps, PSTN의 경우에는 V.34모뎀이 채용되어도 28.8Kbps, 상기한 LAN의 경우에는 대략 10Mbps가 확보되는 반면 다수인이 분할사용해야만 되기 때문에 최대 5Mbps이하이고, 대략 155Mbps의 전송속도를 갖는 ATM의 경우에도 다소 부적절하게 된다.

그러한 점을 고려하여, 영상회의 단말기의 사이에서 영상회의를 실행하는 경우에 기존의 통신망을 사용하기 위해서는 디지탈영상의 종횡비를 단축시킴과 더불어 공간해상도를 낮추면서 초당 화면수도 적게 하여 디지탈영상데이터의 양을 현저하게 감소시킨 상태에서 재차 수십배의 데이터압축과정을 수행해야 되는 바, 그러한 영상회의 데이터의 압축과정은 수신측에서 화질의 심각한 열화가 초래됨에도 불구하고 영상회의시스템의 사용자가 직접 통신회선을 설치할 수 없는 원거리 통신에서는 기존의 통신망을 사용해야만 되므로 데이터의 압축전송이 필수불가결하게 된다.

하지만, 사무실 또는 소형 건물과 같이 사용자가 10Mbps급 LAN망을 구축하고 그 LAN망을 사용하는 영상회의시스템은 다음의 이유에 의해 상당히 불리하게 된다. 즉, 현재 상용화된 LAN망은 10Mbps급으로 구성되어 다수인이 데이터교환을 위해 사용하는 망으로서, 수백Kbps가 필요한 영상회의 정보의 교환시에는 많은 통신장애가 수반되게 된다. 또한, LAN망은 패킷전송망으로서, 그 통신량이 수시로 변화되기 때문에 기존의 고정적인 통신속도를 지원하는 영상회의시스템은 원활한 정보통신량의 다소에 따라 동작이 원활하지 못하게 될 뿐만 아니라 통신속도의 가변이 가능한 영상회의시스템을 적용한다 해도 LAN망 외부의 다른 장소에 제공되는 고정적인 통신속도를 갖는 영상회의시스템과의 연계에 문제가 초래되게 된다.

그러한 점을 감안하여, 동일한 LAN 환경내에 접속되는 다수의 영상회의의 단말기 사이에서는 아날로그 영상/음성신호의 교환에 의한 영상회의를 실행하는 반면 상호 다른 LAN환경에 수용된 영상회의 단말기와의 사이에서는 디지탈 영상/음성데이터의 교환에 의한 영상회의를 실행하는 방식이 고려되는 바, 그 경우에는 비디오카메라에서 촬상되어 입력되는 영상과 마이크에서 입력되는 음성에 대해 통신보안이 필요하게 되면 그 영상회의 신호의 전송측에서는 아날로그 영상/음성신호에 대한 암호화처리가 필요하게 되고, 암호화된 아날로그 영상/음성신호의 수신측에서는 그 암호화처리에 대응하는 역암호화처리가 필요하게 된다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 동일한 LAN환경내의 영상회의 단말기 사이에서는 텔레비전(TV) 신호의 전송에 적절하게 채용되는 동축케이블(75Ω)을 신호전송매체로 하여 영상회의의 신호의 교환이 이루어지도록 하면서 상호 다른 LAN환경에 수용된 영상회의의 단말기와의 사이에서는 디지탈방식의 영상회의를 실행하는 영상회의 시스템에서 전송될 아날로그 영상회의 신호에 대한 암호화처리 및 상대방에서 전송되는 암호화된 영상회의 신호에 대한 역암호화처리가 가능하도록 하기 위한 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 음성/영상입력수단의 음성/영상신호를 선택적으로 아날로그/디지탈처리하여 전송하고 상대방의 아날로그/디지탈 영상/음성신호를 수취하여 재생하는 다수의 영상회의 단말수단과 ; 상기 다수의 영상회의 단말수단 사이에서 아날로그 영상/음성신호에 대한 교환이 행해지도록 배설된 제1전송선로 및 상기 디지탈 영상/음성신호에 대한 외부적인 신호교환이 행해지도록 배설된 제2전송선로 ; 그 제 2전송선로에 접속되어 상기 다수의 영상회의 단말수단에서의 디지탈 영상/음성신호를 외부적인 영상회의 단말수단과의 사이에서 교환되도록 하는 영상회의 서버수단을 구비하여 구성되고, 상기 영상회의 단말수단에는 상기 음성/영상입력수단에서 입력된 상기 아날로그 영상/음성신호에 대해 소정 비트열의 2진화 데이터로 변환하여 그 소정 비트열의 최상위 및 최하위비트 사이에서 비트열의 순서를 임의로 변경 설정하는 암호화수단과, 상기 제1전송선로를 매개하여 수신되는 암호화된 영상/음성신호에 대한 역암호화처리를 수행하는 역암호화수단 및, 상기 아날로그 영상/음성신호에 대한 암호화 및 역암호화처리를 제어하는 제어 유니트가 포함되어 구성된 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치가 제공된다.

바람직하게, 상기 제어유니트에서 상기 영상/음성신호에 의한 영상회의 채널에 대해 대응적으로 암호화/역암호화신호가 설정된 데이터테이블이 구비되고, 상기 제어유니트는 상기 데이터테이블에서 암호화신호(24비트의 암호화 키데이터) 또는 그 암호화신호에 대응하는 역암호화신호(24비트의 역암호화 키데이터)를 생성하여 암호화/역암호화를 제어하게 된다.

또, 본 발명에 따르면, 상기 암호화수단은 상기 음성/영상입력수단에서 입력되는 음성/영상신호를 소정비트열의 디지탈데이터로 변환하는 아날로그-디지탈변환기와, 그 디지탈변환된 음성/영상신호를 상기 암호화신호에 기초하여 멀티플렉싱해서 비트열의 배열순서가 임의로 변경되도록 멀티플렉싱하는 제1 - 제3 멀티플렉서, 그 제 1 - 3멀티플렉서에 의해 멀티플렉싱되어 암호화되는 영상/음성데이터에 대한 아날로그변환을 실행하는 디지탈-아날로그변환기로 구성된다.

바람직하게, 상기 역암호화수단은 상기 암호화수단과 동일 또는 유사하게 구성되어 상기 제어유니트에서 인가되는 역암호화신호에 의해 상대방 영상회의 단말기에서 멀티플렉싱되어 암호화된 영상/음성신호에 대한 비트열의 배열순서를 복원시켜 역암호화를 수행하게 된다.

그리고, 상기 암호화수단이 포함되는 영상회의 단말수단의 음성/영상 전송처리계에는 상기 암호화된 영상/음성신호를 RF변조하는 RF모듈레이터와, 상기 제어유니트의 제어하에 주파수밴드가 리젝트된 채널에 상기 RF 변조된 영상/음성신호를 할당하여 상기 제1전송선로상에 인가하는 RF컴바이너가 더 구비된다.

또, 상기 역암호화수단이 포함되는 영상회의 단말수단의 음성/영상 수신처리계에는 각기 상기 영상/음성신호의 전송에 할당되는 주파수밴드를 리젝트처리하는 주파수밴드리젝터와, 상기 제1전송선로를 매개하여 도래되는 영상/음성신호의 수신을 위한 채널을 선국하는 튜너수단, 그 선국된 채널에서의 영상/음성신호를 IF변환하는 영상/음성IF모듈, 그 IF변조된 영상/음성신호가 상기 역암호화된 상태에서 그 음성신호를 재생처리하여 음성출력수단에 인가하는 음성처리수단, 상기 역암호화된 영상신호를 디코딩처리(R/G/B처리)하는 NTSC디코더, 그 NTSC디코딩처리된 영상신호를 모니터상의 화면표시를 위한 VGA신호로 동기변환처리하는 스캔컨버터 및 , 상기 스켄컨버터에서의 영상신호를 VGA카드의 지원하에 오버레이처리하여 상기 모니터상에 출력되도록 하는 오버레이처리수단이 갖추어지게 된다.

그에 더하여, 상기 영상회의 단말수단에는 각기 제2전송선로상에 나타나는 상기 영상/음성신호를 디지탈처리하여 상기 영상회의 서버수단을 매개하여 교환되는 영상/음성신호의 디지탈변환처리를 수행하는 신호변환수단을 갖추어 구성되는 바, 그 신호변환수단은 상기 RF 모듈레이터에서 변조된 영상/음성신호를 압축처리하기 위한 비디오/오디오엔코더와 그 엔코딩된 영상/음성데이터의 전송을 위한 데이터프레임의 멀티플렉싱과 압축된 상태로 수신되는 영상/음성데이터의 디멀티플렉싱을 수행하는 시스템 레이어 MUX/DMUX 및, 상기 디멀티플렉싱된 영상/음성데이터를 복원처리하기 위한 디코딩을 수행하여 상기 영상/음성IF모듈에 인가하는 비디오/오디오디코더를 포함하게 된다.

상기한 구성의 본 발명에 따른 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치에 의하면, 영상회의를 위한 영상/음성신호에 대해 동일한 LAN환경에 포함된 영상회의 단말수단의 사이에서는 동축케이블에 의한 제1 전송선로를 매개하여 영상/음성신호를 TV 수준으로 처리해서 교환되도록 하는 한편, 외부적인 LAN환경에 수용된 영상회의 단말수단과의 사이에서는 LAN회선망에 의한 제2전송수단을 매개하여 영상/음성데이터가 교환되도록 하면서, 상기 제1전송선로를 매개하여 전송되는 음성/영상신호에 대해서는 각 영상회의 단말수단에 포함된 제어유니트의 제어하에 암호화신호에 의해 상기 영상/음성신호의 2진화(디지탈)데이터의 비트순서를 임의로 변경설정해서 암호화처리하여 전송하게 되고, 상기 제 1전송선로를 매개하여 도래되는 상대방의 암호화된 음성/영상신호에 대해서는 역암호화신호에 의해 임의로 변경된 비트열의 순서를 복원하여 역암호화처리를 수행하게 된다.

이하, 본 발명에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

제3도는 본 발명의 일예가 적용되는 영상회의시스템의 구성을 나타낸 도면이다.

동 도면에서, 참조부호 60a -60n은 영상회의를 위한 영상/음성신호에 대해 텔레비전(TV)수준의 아날로그신호처리기능이 갖추어지는 제1군의 영상회의 단말기를 나타내고, 62a는 그 제1군의 영상회의 단말기(60a-60n)를 상호 동일한 환경으로 접속하기 위해 예컨대 TV 수준의 영상/음성신호의 전송에 적합한 동축케이블(75Ω)로 이루어진 제1전송선로를 나타낸다.

62b는 상기 제1군의 영상회의 단말기(60a-60n)에 의해 처리된 영상/음성신호의 데이터를 외부적인 LAN환경에 수용된 영상회의 단말기에 전송함과 더불어 그 외부적인 영상회의 단말기에서 전송되는 영상/음성데이터를 상기 제1군의 영상회의 단말기(60a-60n)중의 해당하는 영상회의 단말기(예컨대, 60a)에 전달되도록 하기 위한 제2전송선로로서 제공되는 LAN회선망을 나타낸다.

64는 상기 동축케이블(62a) 및 LAN회선망(62b)에 접속된 상기 제1군의 영상회의 단말기(60a-60n)가 외부적인 LAN환경의 통신망에 접속된 영상회의 단말기와 영상/음성데이터를 교환하도록 하기 위한 게이트웨이(또는 영상회의 서버)를 나타낸다.

또, 제3도에서 참조부호 70a - 70n은 상기 제1군의 영상회의 단말기 (60a-60n)와 유사한 구성 및 작용을 가지면서 상호 영상회의신호의 교환이 가능함과 더불어 상기 제1군의 영상회의 단말기(60a-60n)와의 사이에서도 디지탈 영상회의데이터의 교환이 가능한 제2군의 영상회의 단말기를 나타내고, 72a는 그 제2군의 영상회의 단말기(70a-70n)를 상호 접속하여 LAN환경을 구성하기 위한 동축케이블을 나타내며, 72b는 상기 제2군의 영상회의 단말기(70a-70n)에 의해 처리된 영상/음성신호의 데이터를 상기 제1군의 영상회의 단말기(60a-60n)중의 해당하는 영상회의 단말기(예컨대, 60a)에 전달되도록 하기 위한 LAN회선망을 나타낸다.

또, 74는 상기 동축케이블(72a)과 LAN회선망(72b)에 접속된 제2군의 영상회의 단말기(70a-70n)가 예컨대 상기 동축케이블(62a)에 접속된 영상회의 단말기(예컨대, 60a)와 영상회의 데이터를 교환하도록 하기 위한 게이트웨이를 나타낸다.

80은 상기 제1군의 영상회의 단말기(60a - 60n)가 접속되는 LAN회선망(62b)에 대한 게이트웨이(64)와 상기 제2군의 영상회의 단말기(70a - 70b)가 접속된 LAN회선망(72b)에 대한 게이트웨이(74)를 신호적으로 연결하도록 설치되어 상호 다른 LAN환경 사이에서 영상회의 데이터를 전송해 주기 위한 전송매체로서의 전용회선(T1/E1)을 나타낸다.

제4도는 본 발명에 따른 암호화/역암호화 처리장치가 구비되는 대표적인 영상회의 단말기(60a)의 블럭구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 90a는 영상회의가 설정되는 경우 음성신호를 입력하기 위한 수단으로서의 마이크를 나타내고, 90b는 영상회의의 실행시 상대측 영상회의 단말기에서 입력된 음성신호가 재생되는 스피커를 나타내며, 92는 영상회의를 위한 영상신호를 촬상하는 수단으로서의 비디오카메라를 나타낸다.

94는 상기 마이크(90a)와 비디오카메라(90b)에서 입력되는 음성신호와 영상신호를 TV 수준의 아날로그신호로 처리하여 상기 동축케이블의 제1전송선로(62a)를 매개하여 동일한 LAN환경내의 상대측 영상회의 단말기로 전송되도록 하거나 그 상대측 영상회의 단말기에서 전송되는 음성신호와 영상신호를 재생처리하는 한편, 다른 LAN환경의 영상회의 단말기와의 사이에서 영상회의를 위한 영상/음성신호의 교환 처리를 수행하면서, 상기 동일한 환경의 영상회의 단말기 사이에서는 필요한 경우 상기 아날로그 영상/음성신호에 대한 암호화/역암호화처리를 수행하게 되는 영상/음성신호처리수단을 나타낸다.

본 발명에 따르면, 상기 영상/음성신호처리수단(94)은 바람직하게 상기 마이크(90a)와 비디오카메라(92)에서 입력되는 음성/영상신호에 대해 후술하는 제어유니트에서 인가되는 암호화신호(예컨대 24-비트 암호화 키데이터)에 의해 암호화처리하는 암호화부(96)와, 그 암호화부(96)에서 암호화된 음성/영상신호를 전송채널에 대응하는 주파수밴드로 RF변조하는 RF모듈레이터(98), 그 RF모듈레이터(98)에서 RF변조된 음성/영상신호(RF신호)의 전송을 위해 주파수밴드가 리젝트된 채널에 상기 RF변조된 음성/영상신호를 할당하여 상기 동축케이블(62a)상에 인가하는 RF컴바이너(RF combiner; 100)가 포함된 영상/음성전송처리계를 구비하게 된다.

또한, 상기 영상/음성신호처리수단(94)은 영상회의에 할당된 채널의 주파수밴드를 리젝트해서 상기 RF컴바이너(100)에 의한 음성/영상신호의 전송 또는 수신을 위한 주파수대역으로 제공하는 주파수밴드리젝터(102)와, 동일한 LAN환경에 포함된 상대측의 영상회의 단말기에서 전송되는 TV 수준의 아날로그 음성/영상신호를 수신하기 위한 채널 선국에 제공되는 TV 튜너(104), 그 TV 튜너(104)에 의해 선국된 채널의 영상회의 음성/영상신호를 IF(중간주파수) 변환처리하는 영상/음성IF모듈(106), 그 영상/음성IF모듈(106)에서 IF처리된 음성/영상신호에 대해 후술하는 제어유니트에서 인가되는 역암호화신호(예컨대 8-비트의 역암호화 키데이터)를 적용하여 복원하는 역암호화부(108), 그 역암호화부(108)에서 복원된 음성신호를 재생처리하여 스피커(90b)에 인가하는 음성처리부(110), 상기 영상/음성IF모듈(106)에서 IF처리된 영상신호를 TV 수준의 영상재생을 위한 NTSC주사(NTSC scan)방식으로 디코딩하는 NTSC 디코더(112), 그 NTSC디코더(112)에서 NTSC디코딩된 영상신호를 화면표시가 가능하도록 변환하는 스캔컨버터(114) 및 , 그 스캔컨버터(114)에 의해 변환된 영상신호가 PC 모니터(118)상에 표시되도록 오버레이처리하는 오버레이처리부(116)를 포함하는 영상/음성수신처리계도 갖추게 된다.

또, 120은 상기 LAN회선망(62b)을 통해 외부적인 LAN환경에 수용된 영상회의 단말기와의 영상회의를 실행하는 경우 상기 RF모듈레이터(98)에서 RF변조된 영상/음성신호를 엔코딩하여 전송을 위한 데이터프레임구조로 멀티플렉싱함과 더불어, 상기 LAN회선망(62b)상에 도래되는 외부적인 LAN 환경의 영상회의 단말기에서 전송되어지는 영상회의 데이터를 디멀티플렉싱 및 디코딩처리해서 상기 영상/음성 IF모듈(106)에 인가하여 후속의 재생처리가 수행되도록 하는 신호변환수단을 나타낸다.

122는 상기 LAN회선망(62b)을 매개하여 실행되는 외부적인 LAN환경의 영상회의 단말기와 영상회의를 실행하는 경우 그 영상회의의 실행상태를 제어하고, 필요한 경우 상기 TV튜너(104)에 의한 영상/음성신호의 전송/수신채널을 할당하기 위한 제어 및 음성/영상신호에 대한 암호화 및 역암호화를 제어하는 제어유니트로서, 그 제어유니트(122)에는 상기 마이크(90a)와 비디오카메라(92)에서 입력되는 음성/영상신호의 암호화를 위한 암호화신호와 상대측 영상회의 단말기에서 상기 동축케이블(62a)를 매개하여 도래되는 암호화된 음성/영상신호를 복원하기 위한 역암호화신호가 채널마다 테이블화되어 등록된 데이터테이블을 갖추게 된다.

124는 상기 제어유니트(122)의 제어하에 상기 LAN회선망(62b)을 매개하여 영상회의 데이터를 전송/수신하는 기능을 지원하기 위한 LAN카드를 나타내며, 126은 상기 제어유니트(122)의 제어하에 상기 오버레이처리부(116)에서 실행되는 영상신호의 화면처리를 지원하기 위한 VGA카드를 나타낸다.

제5도는 제4도에 도시된 신호변환수단(12)의 기능블럭구성을 나타낸 도면으로, 참조부호 128과 130은 상기 RF모듈레이터(98)에서 RF변조된 영성/음성신호를 압축처리하기 위한 엔코딩을 수행하는 비디오엔코더와 오디오엔코더를 나타내고, 132는 그 비디오/오디오엔코더(128, 130)에서 엔코딩된 영상/음성데이터를 전송에 적합한 데이터프레임구조로 멀티플렉싱하거나 외부적인 LAN환경의 영상회의 단말기(예컨대 70a)에서 전송되어지는 영상/음성데이터를 디멀티플렉싱하는 시스템레이어MUX/DMUX를 나타내며, 134와 136은 그 시스템레이어MUX/DMUX(132)에서 디멀티플렉싱되는 영상/음성데이터를 복원하기 위한 디코딩처리를 수행하여 상기 영상/음성 IF모듈(106)측으로 인가하는 비디오디코더와 오디오디코더를 나타낸다.

제6도는 제4도에 도시된 암호화부(96)[역암호화부(108)에도 공통적으로 적용가능]의 구성예를 나타낸 도면으로, 제6도에 도시된 상기 암호화부(96)는 상기 마이크(90a)에서 입력된 음성신호와 상기 비디오카메라(92)에서 입력된 영상신호를 소정비트(예컨대 8-비트 2진화)의 데이터로 변환하는 아날로그-디지탈변환기(138)와, 그 디지탈변환된 음성/영상신호에 대해 상기 제어유니트(122)에서 인가되는 전송채널에 대응하는 암호화신호(D1; 예컨대 24-비트 암호화 키데이터)를 기초로 상기 음성/영상신호의 디지탈데이터를 멀티플렉싱하여 그 영상/음성신호 데이터의 비트열의 배열순서를 임의로 변경하여 암호화하는 제1 - 제 3멀티플렉서 (140, 142, 144) 및 , 그 제 1 - 제 3멀티플렉서(140, 142, 144)에 의해 암호화된 영상/음성데이터를 아날로그 변환하는 디지탈-아날로그변환기(146)으로 구성된다.

그리고, 제6도에 도시된 구성이 역암호화부(108)에 적용되는 경우에는 상기 제 1 - 제 3멀티플렉서(140, 142, 144)에 제어유니트(122)에서 암호화에 적용된 암호화신호와 대응하는 역암호화신호(D2; 24-비트의 역암호화 키데이터)를 적용하여 원래의 영상/음성신호가 복원되도록 하게 된다.

이어, 본 발명에 따른 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치의 동작에 대해 상세하게 설명한다.

먼저, 상기 동축케이블(62a)에 의해 동일한 LAN환경으로 접속되는 영상회의 단말기(60a-60n)의 사이에서 영상회의를 실행하는 경우 예컨대 영상회의 단말기(60a)의 마이크(90a)와 비디오카메라(92)에서 입력되는 아날로그 음성신호와 영상신호는 암호화부(96)에 인가되는 바, 그 영상/음성신호는 암호화부(96)의 아날로그-디지탈변환기(138)에서 소정비트(즉, 8-비트)의 디지탈데이타로 변환되고, 그 디지탈변환된 영상/음성데이터는 상기 제1 - 제3 멀티플렉서(140, 142, 144)에 인가된다. 여기서, 상기 제 1 - 제 3 멀티플렉서(140, 142, 144)에는 상기 제어유니트(122)의 데이터테이블에서 암호화신호(D1; 24-비트 암호화 키데이터)가 인가되고, 그에 따라 상기 제1 - 제 3 멀티플렉서(140, 142, 144)에서 멀티플렉싱되는 상기 영상/음성데이터의 비트열의 배열순서(즉, 최상위유효비트와 최하위 유효비트 사이의 비트열순서)가 그 암호화 키데이터에 의해 임의로 변경되어 암호화처리가 실행되게 되고, 그 암호화처리된 영상/음성데이터가 상기 디지탈-아날로그변환기(140)에 인가되어 아날로그 영상/음성신호로 변환된다.

상기 암호화된 아날로그 영상/음성신호는 상기 RF모듈레이터(98)에 인가되어 RF변조처리되고, 그 RF변조처리된 음성신호와 영상신호는 상기 제어유니트(122)의 제어하에 지정되어 상기 주파수밴드리젝터(100)에 의해 확보되는 영상회의 채널(CH)의 주파수밴드에 할당처리되고나서 상기 동축케이블(62a)상에 인가되어 그 동축케이블(62a)에 의해 구현되는 동일한 LAN환경내의 상대측 영상회의 단말기(60b,---,60n)에 전송되고, 그에 따라 암호화된 영상/음성신호가 해당하는 영상회의 단말기에 구비되는 제어유니트의 제어하에 역암호화처리되어 재생되게 된다.

그리고, 상기 영상회의 단말기(60a)에 대해 동축케이블(62a)을 매개하여 전송되는 암호화된 음성/영상신호는 상기 제어유니트(122)의 제어하에 상기 TV 튜너(104)에 의해 선국되는 채널에서 동조되어 상기 영상/음성 IF모듈(106)에 인가되어 IF변환처리되고, 그 IF변환처리된 영상/음성신호가 상기 역암호화부(108)에 인가되어 역암호화처리된다.

즉, 그 역암호화부(108)에 인가되는 상기 IF변환처리된 영상/음성신호는 제6도에 도시된 아날로그 디지탈변환기(138)에서 디지탈변환되어 상기 제 1 - 제 3 멀티플렉서(140, 142, 144)에 인가되는 바, 그 제 1 - 제 3 멀티플렉서(140, 142, 144)에 대해서는 상기 제어유니트(122)의 데이터테이블에서 수신채널에 대응하는 역암호화신호(D2; 24-비트의 역암호화 키데이터)에 의해 상기 암호화된 영상/음성신호 데이터의 비트열을 원래의 순서로 복원되도록 하는 역암호화처리를 수행하게 되고, 그 역암호화에 의해 복원된 음성/영상신호가 상기 디지탈-아날로그변환기(146)에서 아날로그변환되어 상기 음성처리부(11)와 NTSC디코더(112)에 인가된다.

상기 음성처리부(110)에서는 상기 역암호화된 음성신호를 재생처리하여 상기 스피커(90b)를 통해 출력되도록 하게 되고, 상기 NTSC디코더(112)에서는 상기 역암호화된 영상신호를 R/G/B신호로 디코딩해서 상기 스캔컨버터(118)에 인가하게 되며, 그 스캔컨버터(114)에 인가된 영상 R/G/B신호가 상기 모니터(114)상에 표시가능하도록 VGA동기신호에 기준하여 신호변환되고나서 상기 오버레이처리부(116)에 인가된다.

상기 오버레이처리부(116)에서는 상기 제어유니트(122)의 제어하에 작동되는 VGA카드(126)의 지원하에 상기 스캔컨버터(114)에서 인가되는 영상신호를 오버레이처리하여 PC 모니터(118)상에 재생되도록 출력하게 된다.

따라서, 제4도에 도시된 영상회의 단말기(60a; 60b - 60n)가 접속된 동축케이블(62a)에 의해 구성되는 동일한 LAN환경에서는 TV 수준의 영상/음성신호의 암호/역암호화에 의한 처리가 수행되는 방식으로 영상회의가 실행가능하게 된다.

그리고, 상기 LAN회선망(62b)를 매개하여 다른 LAN 환경에 수용된 영상회의 단말기(예컨대 70a)와의 사이에서 실행되는 영상/음성데이터의 교환에 의한 영상회의에 대해 설명하면, 상기 제어유니트(122)는 상기 마이크(90a)와 비디오카메라(92)에서 입력되는 음성과 영상신호가 상기 RF모듈레이터(96)에서 RF변조처리되고, 그 RF변조된 음성/영상신호를 상기 신호변환수단(120)의 비디오/오디오엔코더(128, 130)로 인가되도록 하게 되는 바, 이는 상기 RF모듈레이터(98)와 상기 RF컴바이너(100)의 사이에 상기 RF변조된 영상/음성신호가 상기 신호변환수단(120)측으로 절환되도록 하는 스위칭수단(도시 생략)을 설치하여 상기 제어유니트(122)가 그 스위칭 수단의 경로를 적절하게 제어함으로써 가능하게 된다.

따라서, 상기 비디오엔코더(128)와 오디오엔코더(130)에 인가된 영상/음성신호는 압축을 위한 엔코딩처리가 수행되고나서 상기 시스템레이어MUX/DMUX(132)에 인가되고, 그 시스템레이어MUX/DUMX(132)에서는 상기 압축 엔코딩된 영상/음성데이터를 전송에 적합한 데이터프레임구조로 멀티플렉싱하여 상기 제어유니트(122)의 제어하에 상기 LAN카드(124)를 통해 상기 LAN회선망(62b)상에 인가하게 된다.

상기 LAN회선망(62b)상에 인가된 영상회의를 위한 영상/음성데이터는 상기 게이트웨이(64)에 구비되는 전용망(T1/E1) 인터페이스를 매개하여 전용회선(80)상에 출력되어 외부적인 LAN환경에 대해 제공되는 게이트웨이(74)를 통해 LAN회선망(72b)에 전송되고, 그 LAN회선망(72b)에 전송된 영상회의를 위한 영상/음성데이터가 영상회의 단말기(72a)에 인가되어 재생되게 된다.

그에 대해, 예컨대 상기 영상회의 단말기(70a)에서 상기 LAN회선망(72b)상에 인가되는 영상/음성데이터는 상기 게이트웨이(74)에서 상기 전용회선(80)를 경유하여 상기 제 1군의 영상회의 단말기(60a - 60n)에 대해 제공되는 게이트웨이(64)의 전용망(T1/E1) 인터페이스(64)에서 수신되어 상기 LAN카드(124)와 제어유니트(122)를 통해 상기 신호변환수단(120)에 인가된다.

상기 신호변환수단(120)의 시스템레이어(MUX/DMUX(132)에서는 상기 수신된 영상/음성데이터를 디멀티플렉싱하여 상기 비디오디코더(134)와 오디오디코더(136)에 인가하게 되고, 그 비디오/오디오디코더(134,136)에서는 그 영상/음성데이터를 대응적으로 복원하기 위한 디코딩처리를 수행하여 상기 영상/음성IF모듈(106)에 인가하게된다.

따라서, 상기 영상/음성IF모듈(106)에서는 상기 음성신호를 IF변환처리하여 상기 역암호화부(108)를 통해 상기 음성처리부(110)에 인가하게 되고, 그에 따라 상기 음성처리부(110)에서 재생처리된 음성이 스피커(90b)를 통해 재생되게 된다.

그와 더불어, 상기 음성/영상IF모듈(106)에서 IF변환처리된 영상신호는 상기 역암호화부(108)를 통해 NTSC디코더(112)에 인가되어 화면재생을 위한 R/G/B신호로 디코딩되고, 이어 스캔컨버터(114)에서 상기 모니터(118)상에 표시가능하도록 VGA동기신호에 기준하여 신호변환되고나서 상기 오버레이처리부(116)에 인가된다. 상기 오버레이처리부(116)에서는 상기 제어유니트(122)의 제어하에 작동되는 VGA카드(120)의 지원하에 상기 스캔컨버터(114)에서 인가되는 영상신호를 오버레이처리하여 PC모니터(118)상에 재생되도록 하게 되고, 상기한 과정에 의해 상호 다른 LAN환경에 포함된 영상회의의 단말기 사이에서 영상회의를 위한 영상/음성의 교환이 가능하게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치에 의하면, 다수의 영상회의 단말기가 동축케이블에 의해 동일한 LAN환경에 수용된 상태에서 그 영상회의 단말기의 사이에서 TV 수준의 영상/음성신호처리에 의해 영상회의를 위한 영상/음성신호의 교환이 가능하도록 함과 더불어, 외부적인 LAN환경내의 영상회의 단말기와는 전송선로에 대응하는 데이터프레임구조로 영상회의 데이터를 교환할 수 있도록 구성하면서, 상기 아날로그 음성/영상신호에 대해서는 특정의 암호화/역암호화신호에 의해 암호화 및 역암호화처리가 수행되도록 함으로써 아날로그 영상/음성신호에 대한 보안성이 증대되게 된다.

Claims (3)

1. 음성/영상입력수단(90a, 92)의 음성/영상신호를 선택적으로 아날로그/디지탈처리하여 전송하고 상대방의 아날로그/디지탈 영상/음성신호를 수취하여 재생하는 다수의 영상회의 단말수단(60a - 60n)과; 상기 다수의 영상회의 단말수단(60a - 60n)의 사이에서 아날로그 영상/음성신호에 대한 교환이 행해지도록 배설된 제1 전송선로(62a)및 상기 디지탈 영상/음성신호에 대한 외부적인 신호교환이 행해지도록 배설된 제2전송선로(62b): 상기 제2전송선로(62b)에 접속되어 상기 다수의 영상회의 단말수단에서의 디지탈 영상/음성신호를 외부적인 영상회의 단말수단과의 사이에서 교환되도록 하는 영상회의서버수단(64)을 구비하여 구성되고, 상기 영상회의 단말수단(60a - 60n)에는 상기 음성/영상입력수단(90a, 92)에서 입력된 상기 아날로그 영상/음성신호에 대해 소정 비트열의 2진화 데이터로 변환하여 그 소정 비트열의 최상위 및 최하위비트 사이에서 비트열의 순서를 임의로 변경설정하는 암호화수단(96)과, 상기 제1 전송선로(62a)를 매개하여 수신되는 암호화된 영상/음성신호에 대한 역암호화처리를 수행하는 역암호화수단(108) 및, 상기 아날로그 영상/음성신호에 대한 암호화 및 역암호화처리를 제어하는 제어유니트(122)가 포함되어 구성되되, 상기 제어유니트(122)에는 상기 영상/음성신호의 2진화 데이터의 비트열의 배치순서를 임의로 변경하기 위한 암호화신호와 그 암호화신호에 대응하는 역암호화신호가 설정된 데이터테이블이 구비되는 것을 특징으로 하는 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 암호화수단(96)은 상기 음성/영상입력수단(90a, 92)에서 입력되는 음성/영상신호를 소정비트열의 디지탈데이터로 변환하는 아날로그-디지탈변환기(138)와, 그 디지탈변환된 음성/영상신호를 상기 암호화신호에 기초하여 멀티플렉싱해서 비트열의 배열순서가 임의로 변경되도록 멀티플렉싱하는 제 1- 제 3멀티플렉서(140, 142, 144), 그 제 1 - 제 3 멀티플렉서(140, 142, 144)에 의해 멀티플렉싱되어 암호화되는 영상/음성데이터에 대한 아날로그변환을 실행하는 디지탈-아날로그변환기(146)로 구성된 것을 특징으로 하는 영상회의시스템의 암호화/역암호화처리장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 역암호화수단(108)은 상기 제1전송선로(62a)를 매개하여 전송되는 상대방의 암호화된 영상/음성신호를 디지탈변환하는 아날로그-디지탈변환기와, 그 디지탈변환된 음성/영상신호를 상기 역암호화 신호에 기초하여 멀티플렉싱해서 비트열의 배열순서가 복원변경되도록 멀티플렉싱하는 제 1 - 제 3멀티플렉서, 그 제 1 - 제 3 멀티플렉서에 의해 멀티플렉싱되어 역암호화된 영상/음성데이터의 아날로그변환을 실행하는 디지탈-아날로그변환기로 구성된 것을 특징으로 하는 영상회의시스템의 암호화/역암호화 처리장치.