KR100474456B1 - 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 인증되지 않은 디지탈 비디오 수신기에 암호화 영상을 보낼 경우 도움 정보를 표시할 수 있게 하는 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치는, 암호화장치와 연결된 외부 표시장치의 인증여부를 판별하고, 그 판별결과에 근거하여 상기 암호화 장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부와 상기 영상데이터에 대응하는 부가정보를 저장하고 있는 저장부, 상기 제어부가 상기 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별시, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 저장부로부터 상기 부가정보를 독출하여 상기 영상데이터에 삽입하여 상기 영상데이터를 암호화하되, 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하는 암호화부 및 상기 암호화된 영상데이터를 전송하는 전송부를 포함하여 이루어 진다.

이러한 본 발명은 미인증된 기기의 화면을 통하여서도 OSD를 이용하여 암호화된 화면에 도움정보를 디스플레이할 수가 있기 때문에 편리한 것이다.

Description

복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치 및 방법{Video transmitter for protecting DVI outputs and method thereof}

본 발명은 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치 및 방법에 관한 것으로 상세하게는 인증되지 않은 디지탈 비디오 수신기에 암호화 영상을 보낼 경우 도움 정보를 표시할 수 있게 하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 LCD모니터가 대중적으로 보급되기 시작하면서 기존의 아날로그제품과 품질면에서 차별화하기 위해서 도입된 것으로 디지탈 비디오 인터페이스(Digital Video Interface, 이하 "DVI"라고 한다)를 채용한 LCD 모니터가 있다. 기존의 아날로그 인터페이스 LCD모니터의 경우에는, 신호 손실 및 간섭에 의한 노이즈가 발생하여 시간이 경과함에 따라 포커스가 나빠지곤 했으며, 그래픽 보드와 모니터에 각각 DAC(DIGITAL TO ANALOG CONVERTER)와 ADC(ANALOG TO DIGITAL CONVERTER)를 내장하여야 하기 때문에 원가상승의 원인이 되었다.

또, 하나의 문제점으로서는 analog VGA규격에서는 제조사 및 각 Graphic board사에 따른 출력신호의 품질편차가 심하다는 것이다.

이러한 문제점에 대처하기 위해여 화질도 향상시키고 원가도 낮추기 위해 나온 것이 DVI라는 디지털 인터페이스인 것이다. 즉, DVI는 모니터와 그래픽 카드간의 인터페이스가 디지털이라는 것이다. 이것은 LCD모니터의 경우 패널자체의 인터페이스가 디지털 방식이기 때문에 그래픽 카드에서 아날로그 신호를 받아서 다시 디지털로 변환시키게 되면 2번의 변환과정에서 데이터 손실을 초래하게 된다. 또, 디지털 LCD모니터의 경우에는 ADC(analog to digital converter)를 장착할 필요가 없게 되므로 따라서 화질도 우수해지고 원가도 절감할 수 있는 DVI에 대한 채택은 자연스런 현상이다.

일반적으로, DVI는 VGA 인터페이스(interface)로서 아날로그와 디지털 모니터를 하나의 커넥터에 수용하기 위해 디지탈 디스플레이 표준화 그룹(Digital Display Working Group, 이하 "DDWG"라 한다)에서 만든 규격이다. DDWG가 만든 DVI 표준은 듀얼링크를 통해 최고 9.9Gbps, 아날로그의 경우 최고 2.5 GHz 의 고속 데이터 전송을 지원하면서 영상신호의 전송방식도 P&D, DFP와 같은 전이 최소 차동 스케일링(Transition Minimized Differential Scaling, 이하 "TMDS"라 한다)이라는 디지털 전송 프로토콜을 사용하므로 변환모드만으로 DFP를 DVI로 전환시킬 수 있기 때문에 업계의 선호도가 높은 것으로 알려져 있다. 여기서, 상기 TMDS(Transmission Minimized Differential Signalling) 신호변환 방식이란, 송신측에서 병렬 데이타를 고속 직렬 데이타로 변조하여 전송하면 수신측에서 이를 전송받아 복조하는 기술이다.

따라서, DVI를 지원하려면 TMDS Link방식의 TMDS Transmitter와 TMDS receiver라는 시그널 변환 칩셋이 필요하다. 이 방식은 미국의 Silicon Image사에서 개발하여 세계 표준이 된 규격으로서 그래픽 카드쪽에는 Transmitter가 장착되고 모니터쪽에는 receiver가 장착되어 그래픽 카드에서 모니터로 디지털 데이터를 전송할 수 있게 되는 것이다.

TMDS Link의 목적은 PC에서 나온 디지털 데이터를 신호손실없이 더 멀리보내고(더 긴 케이블을 사용할 수 있도록), 더 높은 대역의 신호를 전송할 수 있도록 변환하는 것이다. TMDS Link는 전송되는 데이터 속도에 따라 single link와 dual link로 나뉘며 dual link는 single link에 비해 데이터를 전송할 수 있는 채널수가 두배이므로 전송할 수 있는 데이터용량이 두배라는 의미이다. 모니터에서는 데이터 전송속도는 화면에 표시할 수 있는 정보량과 관련이 깊은데 그중에서도 최대해상도에 직접적인 영향을 준다.

이러한 DVI에는 모두 세 가지 서로 다른 종류의 구성이 있는데, DVI-A는 아날로그 신호를 위해, DVI-D는 디지털 신호를 위해, 그리고 DVI-I는 아날로그와 디지털 신호용으로 설계되어 있다.

DVI-D형 커넥터 또는 DVI-I형 커넥터를 통해 외부 신호원으로부터 디지탈 신호를 입력받는 디지탈 영상표시기기가 도 1에 도시되어 있다. 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 입력받은 디지탈 신호를 먼저 디지탈 영상처리부(20)에서 디지탈 영상신호와 수평 동기신호 및 수직 동기신호로 디코딩한다.

즉, 디지탈 영상처리부(20)는 통상 TMDS 리시버로 구현되는 바, 외부 신호원으로부터 TMDS 변환 방식에 의해 코딩된 디지탈 신호를 입력받아, 입력된 디지탈 신호를 TMDS 신호변환 방식에 의해 디지탈 영상신호와 수평 동기신호 및 수직 동기신호로 디코딩한다. 디지탈 영상처리부(20)로부터 디코딩된 디지탈 영상신호는 스케일러(50)를 통해 설정된 해상도로 신호변환된 후 패널 구동부(60)에 의해 패널에 디스플레이된다.

한편, DVI-I형 커넥터를 통해 외부 신호원으로부터 아날로그 신호를 입력받을 경우, 입력받은 아날로그 영상신호를 먼저 아날로그 영상처리부(10)에서 디지탈 영상신호로 변환한다.

즉, 상기 아날로그 영상처리부(10)는 통상 ADC(Analog Digital Convertor)와 PLL(PHASE LOCK LOOP)로 구현되는 바, 외부 신호원으로부터 아날로그 영상신호를 입력받아, 입력된 아날로그 영상신호를 디지탈 영상신호로 변환한다.

상기 아날로그 영상처리부(10)로부터 변환된 디지탈 영상신호는 스케일러(50)에서 설정된 해상도에 따라 신호변환된 후 패널 구동부(60)에 의해 패널에 디스플레이된다.

이때, 본 발명에 따른 디지탈 영상표시기기의 제어부(80)는 접속된 커넥터가 DVI-D형인가 아니면 DVI-I형인가를 판단하여 판단 결과에 따라 스위칭 모드를 설정하고 설정된 스위칭 모드에 따라 스위칭부(30,40)를 제어하여 아날로그 영상신호와 디지탈 영상신호를 선택적으로 화면에 디스플레이한다.

미설명 부호 90은 문자를 디스플레이하는 OSD IC를 70은 전원부를 표시한다.

한편, 오는 2003년 미국의 고선명 디지털 TV 방송 시작을 앞두고 그 동안 가장 큰 걸림돌로 작용했던 디지털콘텐츠 저작권 보호를 대폭 강화할 수 있는 기술 표준으로서 첫 규격인 고선명TV 멀티미디어 인터페이스(High Definition Multimedia Interface, 이하 "HDMI"라 한다) 0.9 버전을 내놓았다. 이 규격은 고선명 비디오와 다채널 오디오를 초당 5Gb 대역폭의 단일 디지털 인터페이스로 통합한 것이 특징으로 패킷화한 데이터 전송기술을 사용한 오디오 통합, 가전제품을 위한 15㎜ 19핀 HDMI 인터페이스, 고대역디지털콘텐츠보호(HDCP) 통합 등의 내용을 담고 있다.

HDMI는 수백개 채널을 내보내는 케이블 및 위성TV 프로그램을 교통정리하는 셋톱박스와 TV수상기 사이에 주고받는 디지털 콘텐츠를 무제한 복제 가능한 것과 1회 복제, 복제 불가 등 3가지 종류로 분류, 엄격한 통제하에 배포하기 때문에 소비자(시청자)들이 콘텐츠를 녹화·재생하는 데 따른 저작권 사용료를 부과할 수 있도록 한 것이 특징이다.

　이러한 다양한 콘텐츠의 DVI신호를 보호하기 위하여 DVI 영상 전송기(Video Transmitter)와 DVI 영상 수신기(Video Receiver) 사이에 고대역디지털콘텐츠보호시스템(High-bandwidth Digital Content Protection System,이하 "HDCP"라 한다)을 사용하고 있다. 즉, HDCP는 DVI 영상 전송기(Video Transmitter)에서 영상 전송을 보호하기 위하여 암호화 프로토콜을 사용하고 DVI 영상 수신기(Video Receiver)에서는 인증여부를 송신함으로써 인증된 수신기에서만 영상이 디스플레이 되도록 하는 것이다.

즉, 도 2에서와 같이 DVI-HDCP를 지원하는 전송기(100)가 인증되지 않은 기기에게 영상 데이터를 전송할 때 보호할 책임이 있는 컨텐츠에 대해서는 암호화를 수행하여 전송을 하게 되고(200) 미인증 수신기(300)는 암호화된 화면(310)을 수신하여 복호화를 할 수 없기 때문에 정상적으로 화면을 시청하지 못하게 하는 것이다. 인정을 받은 수신 기기에서만 정상적으로 화면을 처리하여 디스플레이 하는 것이다.

이렇게 스크램블이 걸려 있는 암호화된 화면은 사용자가 전혀 시청할 수 없기 때문에 통상 리모콘을 많이 사용하는 사용자들은 화면을 조절하지 못하여 당황하게 된다. 즉, OSD와 같은 부가 장치를 이용하여 리모콘으로 화면을 변경하고자 하여도 암호화된 화면 때문에 다음 동작을 할 수 가 없으므로 사용자는 불편함을 겪게 되는 것이다.

즉, 미인증된 기기의 화면을 통하여서는 화면에 어떠한 메세지도 디스플레이할 수가 없기 때문에 사용자의 편의를 위하여 OSD를 이용한 암호화된 화면에 대한 부가 설명을 할 수 가 없는 것이다.

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 DVI-HDCP를 이용하여 암호화된 데이타를 전송하는 경우 미인증기기에서도 특정한 도움 메세지를 표시할 수 있도록 부가정보를 전송하는 영상데이터의 암호화 전송장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한, 본 발명에 따른 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치는,

암호화장치와 연결된 외부 표시장치의 인증여부를 판별하고, 그 판별결과에 근거하여 상기 암호화 장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부와 상기 영상데이터에 대응하는 부가정보를 저장하고 있는 저장부, 상기 제어부가 상기 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별시, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 저장부로부터 상기 부가정보를 독출하여 상기 영상데이터에 삽입하여 상기 영상데이터를 암호화하되, 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하는 암호화부 및 상기 암호화된 영상데이터를 전송하는 전송부를 포함하여 이루어 진다.

또한, 상기 저장부는 상기 영상데이터에 대응하는 컨텐츠에 대한 정보, 가입정보, 및 인증절차에 대한 정보 중에서, 적어도 하나 이상의 정보를 저장하는 것을 특징으로 한다.

상기 암호화부는 상기 영상데이터가 표시될 화면영역의 일영역에 상기 부가정보가 표시되도록상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하고, 상기 부가정보가 표시되는 영역에 대응하는 영상데이터는 암호화하지 않는 것으로 하면 바람직하다.

또한, 상기 암호화부는 상기 부가정보가 삽입된 영상데이터를 소정의 시간 주기로 암호화 및 비암호화하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한, 본발명의 복사방지를 위한 영상신호의 암호화 전송방법은 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치에 있어서,

외부로부터 상기 영상데이터의 송신 요청이 입력될 경우 상기 요청의 인증여부를 판별하는 단계와 상기 단계에서 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별시, 부가정보를 상기 영상데이터에 삽입하여 암호화하되, 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서도 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하는 단계 및 상기 암호화된 영상데이터를 전송하는 단계로 이루어진다.

또한, 상기 암호화하는 단계는 상기 영상데이터가 표시될 화면영역의 일영역에 상기 부가정보가 표시되도록상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하고, 상기 부가정보가 표시되는 영역에 대응하는 영상데이터는 암호화하지 않는 것이 바람직하다.

더욱 바람직하게는 상기 암호화하는 단계는 상기 인증여부의 판별결과 인증으로 판별시, 상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하지 않는 것으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 일실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 의한 미인증 수신기에서의 화면표시 방법 및 전송장치의 개략적인 블럭도이다. 도시된 바와 같이, 암호화장치는 외부 표시장치(300)의 인증여부를 판별하고, 그 판별결과에 근거하여 상기 암호화 장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부(250)와 외부에서 영상데이터를 입력받아 암호화부(210)로 출력하는 영상신호입력부(240)와 상기 영상데이터에 대응하는 부가정보를 저장하고 있는 저장부(230), 제어부(250)의 제어에 의해 외부표시장치(300)의 인증여부에 따라 상기 영상데이터를 암호화하는 암호화부(210), 상기 암호화된 영상데이터를 전송하는 전송부(220)로 구성된다.

암호화부(210)는 제어부(250)의 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별시, 저장부(230)에 저장되어 있는 부가정보를 독출하여 상기 영상데이터에 삽입하여 상기 영상데이터를 암호화하되, 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 암호화부(210)는 상기 영상데이터가 표시될 화면영역(310)의 일영역(320)에 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터에 부가정보를 삽입하고, 부가정보가 표시되는 영역에 대응하는 영상데이터는 암호화하지 않도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

암호화부(210)가 제어부(250)의 인증여부의 판별결과 인증으로 판별시, 제어부(250)의 제어신호에 근거하여 상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하지 않도록 구성하여 이루어진다. 또한, 제어부(250)는 상기 부가정보가 삽입된 영상데이터를 소정의 시간 주기로 암호화 및 비암호화하도록 하는 것이 바람직하다.

이하, 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송방법에 대해 설명한다.

외부 표시장치(300)로부터 상기 영상데이터의 송신 요청이 입력될 경우(단계 400) 제어부(250)는 상기 요청의 인증여부를 판별하게 된다(단계 410).

상기 단계 410에서 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별되면 제어부(250)는 영상데이터를 보호하기 위하여 암호화부(210)가 상기 영상데이터를 암호화하도록 제어를 한다. 이때 암호화부(210)는 상기 영상데이터를 암호화하면서 저장부(210)에 저장되어 있는 부가정보를 상기 영상데이터에 삽입하여 암호화하게 된다. 바람직하게는 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서도 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하는 것이 바람직하다(단계 420).

또한, 단계 410에서 상기 인증여부의 판별결과 인증으로 판별시, 상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하지 않고 영상데이터를 비암호화하여 전송부(220)로 전송하게 된다(단계 430).

전송부(220)는 상기 부가정보가 표시된 암호화된 영상데이터를 암호화부(210)에서 전송 받아 외부표시장치(300)로 전송하게 된다(단계 440).

또한, 단계 420에서는 상기 영상데이터가 표시될 화면영역(310)의 일영역(320)에 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하고, 상기 부가정보가 표시되는 영역에 대응하는 영상데이터는 복호기가 설치되어 있지 않은 수신장치에서도 수신하여 판독이 가능하도록 암호화하지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이상에서와 같이 본 발명에 따른 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치 및 방법에 의하면, 미인증된 기기의 화면을 통하여서도 OSD를 이용하여 암호화된 화면에 도움정보를 디스플레이할 수가 있기 때문에 편리한 것이다.

이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.

도 1은 외부 신호원으로부터 디지탈 신호를 입력받는 종래의 디지탈 영상표시기기의 블럭도,

도 2는 미인증기기의 화면 표시 상태를 나타내는 개략도,

도 3은 본발명에 따은 미인증기기의 화면 표시 상태를 나타내는 개략도,

그리고, 도 4는 본발명의 미인증기기에서의 화면표시상태를 설명하기 위한 흐름도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

210 : 암호화부 220 : 전송부

230 : 저장부 240 : 영상신호입력부

250 : 제어부 300 : 외부표시장치

Claims (8)

1. 복사방지를 위한 디지털 영상데이터의 암호화 장치에 있어서,

   상기 암호화장치와 연결된 외부 표시장치의 인증여부를 판별하고, 그 판별결과에 근거하여 상기 암호화 장치를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부;

   상기 영상데이터에 대응하는 컨텐츠에 대한 정보, 가입정보, 및 인증절차에 대한 정보 중에서, 적어도 하나 이상의 부가정보를 저장하고 있는 저장부;

   상기 제어부가 상기 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별시, 상기 제어부의 제어신호에 따라 상기 저장부로부터 상기 부가정보를 독출하여 상기 영상데이터에 삽입하여 상기 영상데이터를 암호화하되, 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하는 암호화부; 및

   상기 암호화된 영상데이터를 전송하는 전송부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서, 상기 암호화부는

   상기 영상데이터가 표시될 화면영역의 일영역에 상기 부가정보가 표시되도록상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하고, 상기 부가정보가 표시되는 영역에 대응하는 영상데이터는 암호화하지 않는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상신호의 암호화 전송장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 암호화부는

   상기 부가정보가 삽입된 영상데이터를 소정의 시간 주기로 암호화 및 비암호화하는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상신호의 암호화 전송장치.
5. 제 1항에 있어서, 상기 암호화부는

   상기 제어부의 상기 인증여부의 판별결과 인증으로 판별시, 상기 제어부의 제어신호에 근거하여 상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하지 않는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상신호의 암호화 전송장치.
6. 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송장치에 있어서,

   외부로부터 상기 영상데이터의 송신 요청이 입력될 경우 상기 요청의 인증여부를 판별하는 단계;

   상기 단계에서 인증여부의 판별결과 미인증으로 판별시, 상기 영상데이터에 대응하는 컨텐츠에 대한 정보, 가입정보, 및 인증절차에 대한 정보 중에서, 적어도 하나 이상의 부가정보를 상기 영상데이터에 삽입하여 암호화하되, 상기 암호화된 영상데이터가 복호화되지 않은 상태에서도 상기 부가정보가 표시되도록 상기 영상데이터를 암호화하는 단계; 및

   상기 암호화된 영상데이터를 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상데이터의 암호화 전송방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 암호화하는 단계는

   상기 영상데이터가 표시될 화면영역의 일영역에 상기 부가정보가 표시되도록상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하고, 상기 부가정보가 표시되는 영역에 대응하는 영상데이터는 암호화하지 않는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상신호의 암호화 전송방법.
8. 제 6항에 있어서, 상기 암호화하는 단계는

   상기 인증여부의 판별결과 인증으로 판별시, 상기 영상데이터에 상기 부가정보를 삽입하지 않는 것을 특징으로 하는 복사방지를 위한 영상신호의 암호화 전송방법.