KR100744875B1 - 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 디지털 TV 표준 방송규격에 따른 영상신호의 RF대역으로의 장치간 전송시에 복사방지를 위한 부가정보를 전송하는 방법에 관한 것으로서, 디지털데이터를 송신하는 방법에 있어서, 상기 디지털데이터는 소정의 프레임 단위로 구성되고, 상기 소정 프레임 단위는 영상데이터와 부가데이터를 포함하며, 상기 부가데이터는 복사방지정보를 포함하는 것을 특징으로 하여, 디지털 TV 표준 방송규격에 따른 주파수 대역을 적절히 분할하거나 또는 부가적인 구분정보를 사용함으로써, 양 디바이스 간의 영상데이터의 암호 및 복호에 관련된 정보와 복사방지에 대한 정보의 전송이 VSB 포맷에서도 이루어지도록 함으로써, 디지털 TV 방송방식으로 영상신호를 주고받을 때도 영상내용이 불법적으로 복제되는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

VSB, BPSK, DVD 재생기, 디지털 TV, 복사 방지

Description

영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법{Method for transmitting additional information on copy protection}

도1은 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법이 구현된 DVD 재생기와 디지털 TV가 단일 케이블로 연결접속된 경우의 전체 구성을 도시한 것이고,

도2는 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것이고,

도3은 복사방지정보를 포함하여 구성되는 VSB 포맷의 프레임을 도시한 것이고,

도4는 도1의 구성에서 이루어지는 데이터(Contents) 및 커맨드(Command)의 전송형태를 도시한 것이고,

도5는 BPSK 포맷의 프레임을 도시한 것이고,

도6은 AKE 커맨드와 BPSK 프레임의 맵핑 형태를 도시한 것이고,

도7은 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법이 구현된 DVD 재생기와 디지털 TV가 두 개의 케이블로 연결접속된 경우의 전체 구성을 도시한 것이고,

도8은 VSB 프레임의 다른 포맷을 도시한 것이고,

도9는 데이터 영역에 AKE 커맨드가 기록되어 있는 VSB 포맷의 프레임을 도시한 것이고,

도10은 도7의 구성에서 이루어지는 데이터 및 커맨드의 전송형태를 도시한 것이고,

도11은 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법이 구현된 DVD 재생기와 디지털 TV가 단일 케이블로 연결접속된 경우의 전체 구성을 도시한 것이고,

도12는 도11의 구성에서 이루어지는 데이터 및 커맨드의 전송형태를 도시한 것이고,

도13은 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법이 구현된 DVD 재생기와 디지털 TV가 단일 케이블로 연결접속된 경우의 전체 구성을 도시한 것이고,

도14는 도13의 구성에서 이루어지는 데이터 및 커맨드의 전송형태를 도시한 것이고,

도15는 VSB 프레임의 다른 포맷을 도시한 것이다.

※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : DVD 재생기

110, 210 : VSB 복사방지 서브시스템

120, 221 : VSB 변조기(Remodulator) 121, 220 : VSB 복조기

130, 240 : BPSK 복조기(Demodulator) 140, 230 : BPSK 변조기

200 : 디지털 텔레비젼

본 발명은, 디지털 TV 표준 방송규격에 따른 영상신호의 RF대역으로의 장치간 전송시에 복사방지를 위한 부가정보를 전송하는 방법에 관한 것이다.

디지털 TV와 연결접속된 외부장치(예를 들어, 디지털 VCR)간에, IEEE 1394와 같은 디지털 인터페이스를 통해 영상신호를 전송하는 경우에 기록매체가 복사방지, 즉 타 장치에 의해 재생영상이 녹화되는 것을 방지하기 위해 복사방지 정보를 전송한다. 따라서 타 장치에서는 이러한 복사방지정보가 영상신호와 함께 수신되면 재생 또는 녹화를 수행하지 않게 된다.

그런데, 현재 디지털 TV 방송방식에 따른 VSB 포맷으로 장치간에 영상신호를 전송하는 경우에는 복사방지에 대한 규격이 정해져 있지 않아, 영상신호를 재생장치가 TV 또는 타 녹화장치로 VSB 포맷의 RF신호로 제공하게 되면 영상신호가 디코딩 출력되거나 또는 기록매체에 녹화됨으로써, 복사방지되어야 하는 기록매체의 영상내용이 타 기록매체로 복사될 우려가 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창작된 것으로서, 상대측 장치에 디지털 방송포맷으로 영상을 제공하는 경우에 복사방지를 위한 부가 정보를 전송하는 방법을 제공하는 데, 그 목적이 있는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법은, 디지털데이터를 송신하는 방법에 있어서, 상기 디지털데이터는 소정의 프레임 단위로 구성되고, 상기 소정 프레임 단위는 영상데이터와 부가데이터를 포함하며, 상기 부가데이터는 복사방지정보를 포함하는 것에 그 특징이 있는 것이다.

이하, 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도1은 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법이 구현된 DVD 재생기(Player)(100)와 디지털 TV(200)가 단일 케이블로 연결접속된 경우의 전체 구성을 도시한 것으로서, 상기 DVD 재생기(100)는 VSB 복사방지 서브시스템(110)과, 데이터를 디지털 TV 표준 전송규격인 VSB 방식에 따라 변조하는 VSB(Vestigial Side Band) 변조기(Remodulator)(120)와, 디지털 TV로 부터 수신되는 커맨드를 BPSK(Binary PSK) 방식에 따라 복조하는 BPSK 복조기(Demodulator)(130), 그리고 전송 커맨드(Command)를 BPSK 방식에 따라 변조하는 BPSK 변조기(140)를 포함하여 구성되어 있고, 또한 디지털 TV(200)는 VSB 복사방지 서브시스템(210)과, 상기 DVD 재생기(100)로 부터 전송되는 VSB 포맷의 데이터를 복조하는 VSB 복조기(220)와, BPSK 복조기(240), 그리고 BPSK 변조기(230)를 포함하여 구성되어 있다.

도2는 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법의 바람직한 일 실시예의 흐름을 도시한 것으로서, 이하에서는 도1의 구성을 참조하여 본 발명에 따른 도2의 부가정보 전송방법에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 상기 DVD 재생기(100)에 삽입되어 있는 기록매체(DVD)의 데이터 영역에는 재생데이터(Content)와 함께 복사제어정보(CCI : Copy Control Information)가 기록되어 있어, 상기 디지털 TV(200)로 부터 상기 기록매체의 재생요청이 입력되면, 상기 DVD 재생기(100)는 상기 복사제어정보를 이용하여 복사방지(EMI : Encrypted Management Indicator)정보를 생성하는데, 상기 복사방지 정보는 도3에 도시된 바와 같이 2비트의 크기로서, 그 내용은 예를 들어 다음의 4가지 중 하나가 된다.

1. 복사불가, 2. 1회 더 복사허용, 3. 더 이상의 복사불가, 4. 자유로운 복사허용

이와 같이 EMI 정보가 생성되면, 상기 DVD 재생기(100) 내의 VSB 복사방지 서브시스템(110)에서는, 상기 EMI 정보가 포함된 VSB 포맷의 데이터 프레임을 도3과 같은 형태로 구성하는데, 이때 데이터 영역에는 널 데이터(Null Data)를 기록하고, 상기 EMI 정보는 기타 정보(E/O, FEC)와 함께 ECS(Encryption Control Segment) 정보로서 상기 VSB 포맷의 데이터 프레임의 필드싱크(Field Sync) 후단에 삽입 기록하는데, 이하에서는 상기 VSB 포맷의 데이터 프레임에 대해 상세히 설명한다.

상기 VSB 포맷의 데이터 프레임은 두 개의 데이터 필드로 구성되는데, 각 데이터 필드는 313 데이터 세그먼트를 포함하며, 상기 각 데이터 필드의 첫 번째 데이터 세그먼트는 고유의 데이터 필드 싱크가 위치하고, 나머지 312 데이터 세그먼트 각각은 188 바이트의 트랜스포트 패킷(Transport Packet)과 그 연관된 FEC(Forward Error Correction) 오버헤드(Overhead)를 전송하게 된다.

한편, 상기 각 데이터 세그먼트는 832 심볼(Symbols)을 구성하는데, 첫 번째 4 심볼은 세그먼트 동기를 제공하되 이 데이터 세그먼트 동기신호는 또한 188 바이트의 MPEG 호환성의 트랜스포트 패킷의 동기 바이트를 나타내며, 각 데이터 세그먼트의 나머지 828 심볼은 187 바이트의 트랜스포트와 그 연관된 FEC 오버헤드와 동일한 데이터를 운송하게 된다.

상기 VSB 복사방지 서브시스템(110)은 이와 같이 구성된 도3과 같은 VSB 포맷의 데이터 프레임을 상기 VSB 변조기(120)로 전송하고, 이에 따라 상기 VSB 포맷의 데이터 프레임은 VSB 전송포맷에 맞게 변조되어, RF신호로서 케이블을 통해 디지털 TV(200)에 제공한다.

이때 제공되는 RF채널로는 도4에서와 같이 채널3과 채널4가 할당될 수 있는데, 영상데이터(Contents)의 경우에는 단방향이므로 주파수 대역이 송신대역과 수신대역의 별도 구분이 없고, 할당된 RF 6MHz의 주파수 대역을 모두 이용하며, 부가 데이터인 커맨드의 경우에는 양방향이므로 할당된 6MHz의 주파수 대역이 송신대역 3MHz와 수신대역 3MHz로 나누어서 사용하게 된다.

따라서, 상기 VSB 변조기(120)는 상기 VSB 포맷의 데이터 프레임을, 6MHz 대역의 신호로 변조하여 이를 채널3 또는 채널4의 캐리어 주파수에 실어서 상대측 디바이스(Device), 즉 디지털 TV(200)로 전송한다(도2의 ①).

이에 따라 상기 디지털 TV(200)의 VSB 복조기(220)는 상기 DVD 재생기(100)로 부터 전송되는 RF신호를 VSB 복조하여 데이터 프레임을 수신하여 이를 복호하고, 상기 복호된 데이터 중 ECS 정보를 추출하여 이를 상기 VSB 복사방지 서브시스템(210)에 제공한다. 상기 VSB 복사방지 서브시스템(110)의 상기 ECS 정보의 수신에 따라 상기 디지털 TV(200)는 상기 DVD 재생기(100)에 인증을 요청하고(도2의 ②), 이에 따라 양 디바이스는 상호 인증 및 키 교환을 위해 AKE(AKE : Authentication and Key Exchange) 커맨드를 상대측 디바이스로 각각 전송하게 된다. 상기 AKE 커맨드의 전송을 위해 각 디바이스의 각 BPSK 변조기(140, 230)에서는 각 VSB 복사방지 서브시스템(110, 210)으로 부터 제공받은 AKE 커맨드를 BPSK 전송포맷에 맞게 변조하여 상기 변조된 AKE 커맨드를, 도4의 ②에서와 같이 송신대역(3MHz)과 수신대역(3MHz)으로 나뉘어진 주파수 대역 중 RF 송신대역에 실어, 이를 상대측 디바이스로 각각 전송한다(도2의 ③).

이때, 전송되는 AKE 커맨드는 도5에 도시된 바와 같은 BPSK 프레임 포맷의 형태로 전송되는데, 상기 BPSK 프레임 포맷상의 AKE 커맨드 프래그먼트(Fragment)와 상기 AKE 커맨드는 도6과 같은 형태로 맵핑(Mapping)된다.

즉, 도6의 상부에 표현된 커맨드는 DTCP(Digital Transmission Content Protection)에서 정의하는 AKE 커맨드로서, 본 발명에서는 상기의 AKE 커맨드를 각각 32 바이트씩 맵핑하여 N개의 AKE 커맨드 프래그먼트를 생성하고, 그 각각에 2 바이트의 동기(SYNC)와 4 바이트의 패리티(Parity)를 부가하여 BPSK 변조기에 의해 BPSK 프레임 포맷을 구성하게 된다.

한편, 상기 나뉘어진 커맨드 대역의 송신과 수신대역의 결정은, 영상신호의 제공원이냐 아니냐에 따라 이루어지는데, 도4의 ②는 영상신호의 제공원의 관점에서 도시한 것으로서, 만약 영상신호의 제공원이 아닌 목적지 장치이면 송신과 수신대역이 전환된다. 즉, 도1의 디지털 TV(200)는 커맨드 대역이 Rx, Tx 순으로 설정되어 DVD 재생기(100)와의 커맨드 송수신이 이루어지게 된다.

상대측 디바이스로 부터 전송되는 AKE 커맨드를 수신한 디바이스의 상기 VSB 복사방지 서브시스템(110, 210)에서는, BPSK 복조기(130, 240)에서 복조된 상기 AKE 커맨드를 이용하여 상대측 디바이스의 인증여부를 결정하고, 상대측 디바이스를 인증하게 되면 상기 수신된 AKE 커맨드와 EMI 정보를 이용하여 데이터의 엔크립션(Encryption) 또는 디크립션(Decryption) 수행시에 이용할 키를 생성하게 된다.

이와 같이 키가 생성되면, 상기 DVD 재생기(100)의 상기 VSB 복사방지 서브시스템(110)에서는, 기록매체 상에 기록되어 있는 데이터를 상기 생성된 키를 이용하여 엔크립션하고, 상기 엔크립션된 데이터 및 EMI 정보를 포함하여 구성되는 도3과 같은 형태의 VSB 포맷의 데이터 프레임을 상기 VSB 변조기(120)를 통해 VSB 방식의 RF신호로 상기 디지털 TV(200)로 전송하는데(도2의 ④), 상기 엔크립션된 데 이터는 전송시에 VSB 스펙(Specification)에 의해 인터리브(Interleave)되어 전송된다.

상기와 같이 VSB 방식의 RF신호를 수신하는 디지털 TV(200)의 VSB 복조기(220)는 RF신호를 동조하여 신호를 데이터로 추출하고, 이 추출되는 데이터는 상기 VSB 복사방지 서브시스템(210)으로 전송되어 상기 수신된 프레임 내의 엔크립션된 데이터가 전술한 신호교환에 의해 획득된 AKE 커맨드 및 EMI 정보로 부터 기 생성된 키를 이용하여 디크립션되어 재생이 이루어지도록 한다.

지금까지의 실시예는 상기 DVD 재생기(100)와 디지털 TV(200)가 단일 케이블을 통해 연결되고, 상호간의 통신시에는, 데이터인가 커맨드인가에 따라서 송수신 변복조 방식을 달리 하는 방식이었으나, 이하에서는 상기의 실시예와는 달리 두 개의 케이블을 통해 연결된 상기 DVD 재생기(100)와 디지털 TV(200) 간에 동일한 VSB 포맷으로 데이터와 커맨드를 교환하는 실시예에 대해 설명한다.

도7은 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법이 구현된 DVD 재생기와 디지털 TV의 다른 구성을 도시한 것이다.

우선 상기 DVD 재생기(100)와 디지털 TV(200)는 두 개의 케이블로 연결접속되어 있으며, AKE 커맨드를 VSB 포맷으로 전송하기 위해서 전술한 도1의 BPSK 변복조기(140, 130) 대신 VSB 변조기(221)와 복조기(121)가 포함되어 구성되어 있다.

상기와 같은 구성에서는 두 개의 RF대역이 별도의 케이블 사용에 의해 확보 되므로 영상데이터와 커맨드의 구분없이 상기 DVD 재생기(100)와 상기 디지털 TV(200) 간에 양방향 데이터 송수신이 가능하다. 즉, 하나의 케이블이 양장치의 송신과 수신단에 각기 연결되므로 각 케이블에 실리는 송수신 신호는 동일한 RF대역(채널3 또는 채널4)을 사용할 수 있다. 이때 대역이나 방식에 의해 영상데이터와 커맨드가 구분되지 않으므로 VSB 포맷에 이를 구분하기 위한 필드를 확보해야 한다. 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 VSB 복사방지 서브시스템(110, 210)은 상대측 디바이스로 데이터를 보내는 경우, 영상 또는 커맨드에 무관하게 VSB 포맷의 데이터 프레임을 구성하고, 상기 VSB 포맷의 프레임의 데이터 영역에는 전술한 바와 같이 엔크립션된 데이터 또는 AKE 커맨드를 기록하고, 또한 상기 필드싱크(Field Sync) 영역에는, 현재의 필드가 커맨드인지 또는 엔크립션된 데이터인지를 나타내는 타입정보를 더 포함하는 ECS 정보를 기록함으로써, 이와 같은 VSB 포맷의 데이터 프레임을 수신하는 디바이스에서, 현재 수신되는 필드가 커맨드인지 또는 엔크립션된 영상데이터인지를 식별할 수 있도록 한다.

즉 도8에서와 같이 VSB 포맷의 데이터 프레임에 암호화된 영상데이터가 실리는 경우에는 타입정보인 C/D 필드에 0의 값을 기록하고, 만약 데이터 필드에 상대측 디바이스로 전송할 AKE 커맨드를 실는 경우에는 도9에서와 같이 VSB 포맷 프레임의 데이터 필드에 AKE 커맨드와 더미 랜덤 데이터(Dummy Random Data)로 기록하고, 상기 C/D 필드는 1이 되도록 하여, VSB 포맷의 데이터 프레임을 수신하는 디바이스로 하여금 현재의 필드를 영상데이터 대신 커맨드로 정확하게 식별할 수 있도 록 한다.

그리고, 상기와 같이 VSB 포맷의 데이터를 전송하는 경우에는 도10에 도시된 바와 같이 각기 독립적인 대역을 갖는 두 개의 케이블이 송신과 수신단 간에 연결되어 있으므로, VSB 신호의 주파수 대역을 채널3 또는 채널4로 지정해서 양 장치간에 일치시켜 두면 양 장치간에는 영상데이터 또는 커맨드를 송수신할 수 있게 된다.

도11은 도7의 구성과 모두 동일하되, 단지 상기 DVD 재생기(100)와 디지털 TV(200)가 전송 대역폭이 넓은 단일 케이블을 통해 연결접속되어 있으며, 이 경우에는 도12에서와 같이 VSB 포맷 신호의 송수신을 위한 주파수 대역이 동일하지 않고 송신대역과 수신대역으로 각각 구분되어 있으므로, 송신 또는 수신에 따라 필터 대역을 변경하여 영상데이터 및 커맨드를 송수신하게 된다. 이때도 양 장치간에 송수신대역을 정합시키기 위해 그 규칙으로서 영상신호 제공원은 채널3을 송신대역으로, 영상신호를 제공받는 측은 채널4를 송신대역으로 지정하거나 또는 외부의 선택스위치에 의해서 송신대역으로 지정할 채널을 결정하도록 한다. 예를 들어, DVD 재생기(100)의 선택스위치가 채널3으로 설정되면 송신대역을 채널3으로, 수신대역은 채널4로 지정하게 되므로, 디지털 TV(200)는 채널4로 선택스위치를 설정하게 된다. 따라서, 디지털 TV(200)는 채널4가 송신대역, 채널3은 수신대역으로 지정되어 양 장치간에 송수신대역이 정합된다.

도13은 도1의 구성과 동일하되, 단지 VSB 포맷의 영상데이터가 양방향으로 송수신 가능하도록 하기 위해, 도1의 구성에 상기 DVD 재생기(100)에는 VSB 복조기(121)가 더 포함되어 구성되어 있고, 상기 디지털 TV(200)에는 VSB 변조기(221)가 더 포함되어 구성되어 있으며, 이 경우 양 디바이스간에 결선되는 단일 케이블은 넓은 전송 대역폭을 갖는다.

영상데이터가 양방향이므로 이때도 역시 송신과 수신대역을 정합시키기 위해 각 장치의 송수신대역을 결정해야 하는데, 전술한 결정방식이 그대로 적용될 수 있다.

또한, 이 경우에는 주파수 대역이 도14에서와 같이 데이터와 커맨드 전송대역에 대해 구분되어 있으므로, 상기 VSB 포맷의 프레임 내의 필드싱크 영역에 기록되는 ECS 정보내에 C/D 필드를 확보하여 사용할 필요는 없다.

전술한 실시예서와는 달리, 상기 복사방지정보를 포함하여 구성되는 상기 ECS 정보를 도15에서와 같이 필드싱크 영역이 아닌 VSB 포맷의 데이터 영역의 첫 번째 세그먼트에 기록할 수도 있다.

상기와 같이 이루어지는 본 발명에 따른 영상신호 복사방지를 위한 부가정보 전송방법은, 디지털 TV 표준 방송규격에 따른 주파수 대역을 적절히 분할하거나 또는 부가적인 구분정보를 사용함으로써, 양 디바이스 간의 영상데이터의 암호 및 복호에 관련된 정보와 복사방지에 대한 정보의 전송이 VSB 포맷에서도 이루어지도록 함으로써, 디지털 TV 방송방식으로 영상신호를 주고받을 때도 영상내용이 불법적으로 복제되는 것을 방지할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 디지털데이터를 송신하는 방법에 있어서,

   상기 디지털데이터는 소정의 프레임 단위로 구성되고, 상기 소정 프레임 단위는 영상데이터와 부가데이터를 포함하며, 상기 부가데이터는 복사방지정보를 포함하되,

   상기 소정의 프레임은 VSB(Vestigial Side Band) 데이터 프레임인 것을 특징으로 하는 디지털데이터 송신방법.
2. 삭제
3. 제 1항에 있어서,

   상기 VSB 데이터 프레임은 세그먼트 싱크 필드와 필드 싱크 필드, 그리고 데이터 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털데이터 송신방법.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 복사방지정보는 상기 VSB 데이터 프레임내 필드 싱크 필드에 포함되는 것을 특징으로 하는 디지털데이터 송신방법.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 VSB 데이터 프레임내에는 영상데이터와 부가데이터를 구분하기 위한 구분정보가 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 디지털데이터 송신방법.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 구분정보는 필드 싱크 필드에 포함된 것을 특징으로 하는 디지털데이터 송신방법.

Images