KR100776677B1 - 지상파 ｄｍｂ 서비스용 제한수신 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스에 사용되는 제한수신 장치 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은 지상파 DMB 사업자가 특정 프로그램에 대한 유료화를 위하여 인가되지 않은 수신기에는 해당 특정 프로그램의 수신을 제한할 수 있도록 하기 위한, 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결방법의 요지
본 발명은, 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 분석하여 앙상블 구성정보를 추출하고, 각 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하기 위한 앙상블 데이터 분석 수단; 제어단어를 발생시키기 위한 제어단어 발생 수단; 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터의 특정 프로그램을 상기 제어단어 발생 수단으로부터의 제어단어를 이용하여 스크램블링하기 위한 스크램블링 수단; 외부로부터의 가입자 및 프로그램 정보, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터의 앙상블 구성정보, 및 상기 제어단어 발생 수단으로부터의 제어단어를 입력받아 제한수신 데이터를 부호화하기 위한 제한수신 데이터 부호화 수단; 및 상기 스크램블링 수단에서 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터 전달받은 스크램블링되지 않은 프로 그램 데이터와 고속 정보 그룹(FIG) 데이터, 상기 제한수신 데이터 부호화 수단으로부터의 제한수신 데이터를 다중화하고 방송 규격에 맞도록 제한수신에서 필요한 파라미터를 수정하고 추가하여 앙상블 데이터를 생성하기 위한 앙상블 데이터 다중화 수단을 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 지상파 DMB 서비스 등에 이용됨.
지상파 DMB, 앙상블 데이터, 스크램블링, 제어단어 발생, 제한수신 데이터

Description

지상파 ＤＭＢ 서비스용 제한수신 장치 및 그 방법{Apparatus and method for conditional access of terrestrial DMB service}
도 1은 일반적인 지상파 DMB 송신 시스템의 서비스 계층별 구조도,
도 2는 일반적인 지상파 DMB 송신 시스템의 일실시예 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치의 일실시예 구성도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
310 : 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기 311 : 앙상블 데이터 분석부
312, 316 : 버퍼 313 : 제어단어 발생부
314 : 스크램블러 315 : 앙상블 데이터 다중화부
320 : 제한수신 데이터 생성기 322 : 제한수신 데이터 부호화부
본 발명은 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 서비스에 사용되는 제한수신 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지상파 DMB 송신 시스템 등에서 특정 프로그램에 대하여 인가된 수신기에서만 서비스가 제공될 수 있도록 하기 위한, 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
"Eureka-147" 기반의 DAB(Digital Audio Broadcasting)는 디지털 오디오 방송은 물론 슬라이드 쇼, 방송 웹사이트, 교통 및 여행자 정보 서비스 등 다양한 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 기술이다. 대한민국에서는 이러한 "Eureka-147" 기반의 DAB 기술에 동영상 비디오 서비스도 제공할 수 있도록 규격과 기술을 개발하였으며, 이를 "지상파 DMB"라고 명명하였다.
도 1은 일반적인 지상파 DMB 송신 시스템의 서비스 계층별 구조도로서, 일반적인 지상파 DMB 송신 시스템의 구조를 서비스 계층별로 나타낸 도면이다.
디지털 TV에서는 패킷화된 기초스트림(PES ; Packetized Elementary Stream)이나 전송스트림(TS ; Transport Stream) 레벨에서 프로그램별로 스크램블링하여 제한수신을 적용한다. 그러나 지상파 DMB의 근간이 되는 지상파 DAB 제한수신 규격인 "ETSI TS 102 367"에 의하면 지상파 DMB에서는 계층적이고 다양한 방식으로 스크램블링하여 제한수신을 적용할 수 있다.
지상파 DMB에서는 여러 프로그램 데이터들이 계층적으로 다중화되어 구성되며 최종적으로는 하나의 앙상블 데이터 형식으로 다중화되어 전송된다. 특정 프로그램에 제한수신을 적용하려면 해당 프로그램의 계층과 특성에 따라서 서브채널 모드, 데이터그룹 모드, 멀티미디어 객체전송(MOT ; Multimedia Object Transfer) 모 드인 세 가지 스크램블링 모드 중에서 하나의 방식을 선택하여 제한수신을 적용할 수 있다.
도 1을 참조하여 지상파 DMB 제한수신 규격을 설명하면 다음과 같다.
서브채널 모드는 프로그램 관련 데이터(PAD ; Programme Associated Data)를 포함한 오디오 서브채널(109), 패킷모드 데이터 서브채널(110), DMB 비디오와 같은 스트림모드 데이터 서브채널(111) 중에서 제한수신을 적용하려는 해당 서브채널 전체를 스크램블링하는 방식이다. 데이터그룹 모드는 IP 터널링(103), MOT(101, 102), 투명데이터 채널(104)의 서비스 등에 사용하는 프로그램 데이터를 주 서비스 채널(MSC ; Main Service Channel) 데이터로 그룹화하여 사용하는 경우에 해당 데이터 그룹(106)의 전체나 일부 데이터를 스크램블링하는 방식이다. MOT 모드는 헤더모드 MOT(102)가 아닌 디렉토리모드 MOT(101)를 사용하여 전송되는 파일에 대하여 MOT 레벨에서 스크램블링하는 방식이다.
스크램블링되거나 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터는 제한수신 동기화 파라미터(CASyncParam), 제한수신 내부 메시지(CAIntMess)와 같이 주 서비스 채널로 다중화되어 전송된다. 제한수신에 필요한 파라미터인 제한수신 식별자(CAId), 제한수신 시스템 식별자 목록(CASysIdList), 제한수신 모드(CAMode) 등은 제한수신 모드, 제한수신 시스템 종류, 제한수신 방식 등에 따라서 해당되는 고속 정보 그룹(FIG ; Fast Information Group)에 실려서 고속 정보 채널(FIC ; Fast Information Channel)로 다중화되어 전송된다.
현재 지상파 DMB 제한수신 기술은 국내외 모두에서 "ETSI TS 102 367"을 기본 내용으로 표준화 작업이 진행되고 있는 과정이며, 아직은 제한수신 서비스에 활용할 수 있는 제한수신 장비가 전무한 상황이다.
도 2는 일반적인 지상파 DMB 송신 시스템의 일실시예 구성도로서, 일반적인 지상파 DMB 헤드앤드 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 슬라이드쇼, 방송웹사이트 등의 서비스를 위한 MOT 서버(201)의 출력 신호 또는 투명데이터 채널, IP 터널링 기술 등을 이용한 데이터 서비스를 위한 데이터 서버(202)의 출력 신호는 PAD 다중화기(204)가 포함되어 있는 뮤지캠(Musicam) 부호화기(203) 또는 데이터 다중화기(205)를 이용하여 서비스할 수 있다.
상기 데이터 다중화기(205)를 이용하는 경우에는 데이터 다중화기(205)에서 입력받은 여러 데이터를 다중화하고 패킷화한 후 이를 패킷모드 데이터 서브채널을 이용하여 서비스한다. 뮤지캠 부호화기(203)를 이용하는 경우에는 PAD 다중화기(204)에서 여러 PAD 데이터들을 다중화시켜서 뮤지캠 오디오 스트림과 같이 오디오 서브채널을 이용하여 서비스한다.
그리고 앙상블 다중화기(207)에서는 뮤지캠 부호화기(203), 데이터 다중화기(205), 및 DMB 비디오 부호화기(206) 등으로부터 입력받은 데이터들을 하나의 주 서비스 채널로 다중화시킨다. 또한 상기 앙상블 다중화기(207)에서는 프로그램 구성이나 서비스 방법에 맞도록 고속 정보 채널(FIC) 데이터를 생성시키고 이를 주 서비스 채널(MSC) 데이터와 같이 전송한다.
전술한 내용들을 종합하여 살펴보면, 지상파 DMB는 기존의 디지털 TV와 달리 프로그램들이 계층적으로 구성되고 다중화되어 전송되므로 특정 프로그램에 제한수신을 적용하려면 해당 프로그램의 계층에 맞는 방식으로 스크램블링하여야 한다.
또한 여러 프로그램에 제한수신을 적용하려면 도 2에서 앙상블 다중화기(207)를 제외한 모든 장비(201, 202, 203, 205, 206)에 각각 스크램블러 등 제한수신에 필요한 요소기술들을 중복적으로 추가하여야 하는 문제점이 있다.
또한 제한수신을 고려하지 않고 개발된 기존의 대부분의 지상파 DMB 장비들은 제한수신 서비스에 이용할 수 없게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 지상파 DMB 사업자가 특정 프로그램에 대한 유료화를 위하여 인가되지 않은 수신기에는 해당 특정 프로그램의 수신을 제한할 수 있도록 하기 위한, 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
즉, 본 발명은 제한수신 기술이 적용되지 않은 기존의 지상파 DMB 송신 시스템으로부터 데이터를 입력받은 후 특정 프로그램을 스크램블링하고, 제한수신에 필요한 제한수신 데이터를 생성시키고, 제한수신에 필요한 파라미터들을 수정하거나 추가하는 과정을 거쳐서, 제한수신이 적용되지 않은 데이터를 제한수신이 적용된 데이터로 변환시켜서 전송할 수 있도록 하기 위한, 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치에 있어서, 외부로부터 입력되는 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 분석하여 앙상블 구성정보를 추출하고, 각 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하기 위한 앙상블 데이터 분석 수단; 제어단어를 발생시키기 위한 제어단어 발생 수단; 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터의 특정 프로그램을 상기 제어단어 발생 수단으로부터의 제어단어를 이용하여 스크램블링하기 위한 스크램블링 수단; 외부로부터의 가입자 및 프로그램 정보, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터의 앙상블 구성정보, 및 상기 제어단어 발생 수단으로부터의 제어단어를 입력받아 제한수신 데이터를 부호화하기 위한 제한수신 데이터 부호화 수단; 및 상기 스크램블링 수단에서 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터 전달받은 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터와 고속 정보 그룹(FIG) 데이터, 상기 제한수신 데이터 부호화 수단으로부터의 제한수신 데이터를 다중화하고 방송 규격에 맞도록 제한수신에서 필요한 파라미터를 수정하고 추가하여 앙상블 데이터를 생성하기 위한 앙상블 데이터 다중화 수단을 포함한다.
또한 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 지상파 DMB 서비스용 제 한수신 방법에 있어서, 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 분석하여 앙상블 구성정보를 추출하고, 각 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하는 단계; 제어단어를 발생시키는 제어단어 발생 단계; 가입자 및 프로그램 정보, 상기 추출한 앙상블 구성정보, 및 상기 발생시킨 제어단어를 이용하여 제한수신 데이터를 부호화하는 제한수신 데이터 부호화 단계; 제한수신을 적용하고자 하는 특정 프로그램을 상기 발생시킨 제어단어를 이용하여 스크램블링하는 단계; 및 상기 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터와 고속 정보 그룹(FIG) 데이터, 상기 부호화한 제한수신 데이터를 다중화하고 방송 규격에 맞도록 제한수신에서 필요한 파라미터를 수정하고 추가하여 앙상블 데이터를 생성하는 앙상블 데이터 생성 단계를 포함한다.
이처럼, 본 발명은 제한수신 기술이 적용되지 않은 기존의 지상파 DMB 송신 시스템으로부터 앙상블 데이터를 입력받은 후 특정 프로그램을 스크램블링하고, 제한수신에 필요한 자격제어 메시지(ECM ; Entitlement Control Message), 자격관리 메시지(EMM ; Entitlement Management Message) 등과 같은 제한수신 데이터를 생성시키고, 고속 정보 채널(FIC) 데이터에서 제한수신에 필요한 파라미터들을 수정하거나 추가하는 과정을 거쳐서, 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 제한수신이 적용된 앙상블 데이터로 변환시켜서 전송할 수 있도록 한다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또 한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명에 따른 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치의 일실시예 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치는, 외부로부터 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 입력받아 이를 분석하여 앙상블 데이터 내에서 각 프로그램 데이터의 위치, 및 길이 등과 같은 앙상블 구성정보를 추출하고, 각 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하기 위한 앙상블 데이터 분석부(311), 스크램블링에 사용할 제어단어를 발생시키기 위한 제어단어 발생부(313), 상기 앙상블 데이터 분석부(311)로부터의 특정 프로그램을 상기 제어단어 발생부(313)로부터의 제어단어를 이용하여 스크램블링하기 위한 스크램블러(314), 외부로부터의 가입자 및 프로그램 정보, 상기 앙상블 데이터 분석부(311)로부터의 앙상블 구성정보, 및 상기 제어단어 발생부(313)로부터의 제어단어를 입력받아 자격제어 메시지(ECM), 자격관리 메시지(EMM) 등의 제한수신 데이터를 부호화하기 위한 제한수신 데이터 부호화부(321), 및 상기 스크램블러(314)에서 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 전달받은 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터와 고속 정보 그룹(FIG) 데이터, 상기 제한수신 데이터 부호화부(321)로부터의 제한수신 데이터를 다중화하고 지상파 DMB 규격에 맞도록 제한수신에서 필요한 파라미터를 수정하고 추가하여 앙상블 데이터를 생성하기 위한 앙상블 데이터 다중화부(315)를 포함한다.
여기서, 앙상블 데이터 다중화부(315)는, 상기 스크램블러(314)에서 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 전달받은 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터, 상기 제한수신 데이터 부호화부(321)로부터의 제한수신 데이터, 및 상기 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 수신되어 제한수신 모드나 방식에 따라서 수정되거나 추가된 고속 정보 그룹(FIG) 데이터를 다중화하고, 앙상블 프레임, FIG, MSC 데이터 그룹, 패킷 등의 CRC(Cyclic Redundancy Checking)를 변경된 데이터에 맞도록 수정하고, 각 데이터의 길이 정보, MOT 디렉토리 내의 수신제한 정보(CAInfo) 파라미터 등 다른 파라미터들도 변경된 데이터에 맞도록 수정하거나 추가하는 과정을 통하여 제한수신이 적용된 앙상블 데이터로 변환시켜 출력한다.
다음으로, 본 발명에 따른 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치의 구성과 그 동작 방법을 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치는 크게 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기(310)와 제한수신 데이터 생성기(320)를 구비하며, 상기 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기(310)와 제한수신 데이터 생성기(320) 간의 인터페이스는 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol) 방식을 이용할 수 있다.
그리고 지상파 DMB 규격은 공유 스크램블링 방식을 적용할 수 있게 정해져 있다. 여기서, 공유 스크램블링 방식이란 특정 프로그램에 대하여 여러 가지 제한수신 시스템을 동시에 사용하되, 사용되는 제한수신 시스템들이 하나의 스크램블러를 공유하여 사용하는 방식이다. 공유 스크램블링 방식을 사용하면 방송사가 특정 제한수신 업체의 기술에 종속되지 않는 장점이 있다. 전술한 제한수신 시스템에 해당되는 제한수신 데이터 생성기(320) 여러 대와 하나의 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기(310)를 TCP/IP 등의 통신 인터페이스로 연결하여 구현하면 공유 스크램블링 방식을 쉽게 적용할 수 있다. 이때, 여러 대의 데이터 생성기(320)는 각기 다른 제한수신 시스템 개발업체에서 각기 다른 제한수신 기술로 개발될 수 있다.
그리고 앙상블 데이터 분석부(311)는 기존의 지상파 DMB 헤드앤드 장비로부터 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 입력받아서 이를 분석하여 앙상블 구성정보를 추출하고 프로그램 데이터를 계층적으로 관리할 수 있도록 한다. 즉, 앙상블 데이터 중에서 고속 정보 채널(FIC ; Fast Information Channel) 데이터와 스크램블링하지 않을 프로그램 데이터는 앙상블 데이터 다중화부(315)로 출력하고, 스크램블링할 데이터는 스크램블러(314)로 출력하고, 앙상블 구성정보 등 제한수신에 필요한 정보는 제한수신 데이터 부호화부(321)로 출력한다.
그리고 앙상블 데이터 분석부(311)에서는 앙상블 데이터를 분석하고 분해하여 프로그램 데이터들의 계층 구조를 파악하고 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하기 위하여 입력된 앙상블 데이터를 계층적으로 분석하면서 버퍼(312)에 저장한다. 즉, 제일 먼저 앙상블 프레임 데이터에서 프레임 특성(FC ; Frame Characterization) 데이터와 각 서브채널 데이터 스트림의 특성(STC ; Stream Characterization) 데이터를 분석하고, 그 다음에 FIG 데이터를 분석하고, 그 다음에는 MSC 데이터 그룹의 MSC 데이터 그룹 헤더, 세션 헤더, 세그멘테이션 헤더를 분석하고, 나중에는 MOT 디렉토리 데이터까지 분석하여 스크램블링할 개별 프로그램들이 앙상블 데이터 내에서 어느 위치에 있는지와 각 프로그램 데이터들의 길이를 파악하여야 한다.
그리고 제어단어 발생부(313)는 스크램블링에 사용할 제어단어를 주기적으로 발생시켜 스크램블러(314)와 제한수신 데이터 부호화부(321)로 출력한다.
그리고 제한수신 데이터 부호화부(321)는 외부로부터 가입자 정보와 프로그램 정보를 입력받을 수 있으며, 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 앙상블 구성정보 등을 입력받고, 제어단어 발생부(313)로부터 제어단어를 입력받아 제한수신에 필요한 데이터를 부호화하여 부호화된 제한수신 데이터를 앙상블 데이터 다중화부(315)로 출력한다. 여기서, 제한수신 데이터란 암호화된 제어단어와 제어변수로 이루어진 자격제어 메시지(ECM ; Entitlement Control Message), 해당 프로그램에 대하여 가입자에게 시청권한을 부여하기 위한 자격관리 메시지(EMM ; Entitlement Management Message) 등을 말하며, 제한수신에 필요한 정보 중에서 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기(310)에서 독자적으로 생성하기 어려운 다른 정보들을 더 포함하여 구현할 수도 있다.
그리고 스크램블러(314)는 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터를 입력받아 제어단어 발생부(313)로부터 입력받은 제어단어를 이용하여 스크램블링한 후 이를 앙상블 데이터 다중화부(315)로 출력한다.
그리고 스크램블러(314)에서 특정 프로그램을 스크램블링하려면 제한수신에 사용하는 제한수신 모드(CAMode) 즉, 서브채널 모드, 데이터그룹 모드, MOT 모드 중에서 하나를 선택하여 스크램블링하여야 한다. 즉, 프로그램 데이터를 서브채널 모드로 스크램블링하려면 앙상블 데이터 중에서 해당 서브채널의 스트림 데이터를 스크램블링하면 되지만, 데이터그룹 모드로 스크램블링하려면 프로그램 관련 데이터(PAD ; Programme Associated Data)나 패킷 데이터에서 해당 MSC 데이터 그룹을 찾아서 해당 MSC 데이터 그룹의 세션 헤더와 MSC 데이터 그룹 데이터를 스크램블링하여야 하며, MOT 모드로 스크램블링하려면 해당 MOT 데이터 카로젤을 찾아서 MOT 데이터 카로젤의 MOT 바디를 스크램블링하여야 한다.
그리고 앙상블 데이터 다중화부(315)는 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 고속 정보 채널(FIC ; Fast Information Channel) 데이터와 스크램블링하지 않은 프로그램 데이터, 스크램블러(314)로부터 스크램블링된 프로그램 데이터, 및 제한수신 데이터 부호화부(321)로부터 제한수신 데이터를 입력받은 후 앙상블 데이터를 생성하여 전송한다. 이때, 제한수신이 적용된 앙상블 데이터를 생성하여 출력하려면 앙상블 데이터 분석부(311), 스크램블러(314), 및 제한수신 데이터 부호화부(321)로부터 입력받은 데이터들을 버퍼(316)에 저장한 후 지상파 DMB 전송 규격과 지상파 DMB 제한수신 규격에 맞도록 앙상블 데이터를 변경시켜야 한다.
여기서, 지상파 DMB 앙상블 데이터는 다중화 구성정보, 서비스 정보, 서비스 콤포넌트 정보들을 갖는 고속 정보 채널(FIC : Fast Information Channel)과 방송 프로그램 데이터 스트림을 갖는 주 서비스 채널(MSC : Main Service Channel)로 이 루어져 있다. 이때, FIC는 여러 가지의 고속 정보 그룹(FIG : Fast Information Group)들로 이루어져 있다. 따라서 앙상블 데이터 다중화부(315)는 앙상블 데이터 분석부(311), 스크램블러(314), 및 제한수신 데이터 부호화부(321)로부터 입력받은 데이터들을 지상파 DMB 규격에 맞도록 필요한 파라미터들을 수정하거나 추가하면서 주 서비스 채널에 실어야 하며, 앙상블 데이터 분석부(311)로부터 입력받은 FIG 데이터들도 지상파 DMB 규격에 맞도록 수정하여야 하며, 제한수신에 필요한 FIG를 추가하여 FIC에 실어야 한다.
더 상세하게 설명하면, 제한수신을 적용하여 서비스하려면 제한수신모드나 방식에 따라서 FIG 내의 파라미터 중에서 제한수신 식별자(CAId), 제한수신 플래그(CAFlag), 제한수신 구성 플래그(CAOrgFlag), 제한수신 모드(CAMode), X-PAD 응용 형식(X-PAD Application Type) 등을 수정하여야 한다. 또한 제한수신 시스템 식별자 목록(CASysIdList)을 싣도록 정해진 FIG 6을 추가하여야 하며, 스트림 모드 서브채널 데이터를 스크램블링할 경우에는 FIG 0/4를 추가하여야 한다.
또한 제한수신을 적용하여 서비스하려면 제한수신 모드(CAMode)나 방식에 따라서 제한수신 동기화 파라미터(CASyncParm)와 제한수신 내부 메시지(CAIntMess)를 MSC에 추가하여 전송하여야 한다. 그리고 제한수신 서비스를 위하여 스크램블링된 데이터의 바로 앞부분에 제한수신 프리픽스(CAPrefix)를 추가하고 이곳에 제한수신 동기화 파라미터를 추가하여 전송할 수 있다. 그리고 제한수신 서비스를 위하여 암호화된 제어단어와 제어변수로 구성된 ECM, 해당 프로그램에 대하여 가입자에게 시청권한을 부여하기 위한 EMM 등의 정보인 제한수신 내부 메시지(CAIntMess)를 추가 하여 전송하여야 하는데, 서브채널 모드인 경우에는 제한수신 프리픽스, 데이터 그룹 모드인 경우에는 MSC 데이터 그룹(type "1"), MOT 모드인 경우에는 MSC 데이터 그룹(type "1") 또는 MOT 바디에 제한수신 내부 메시지를 실어서 전송한다. 또한 MOT 모드를 사용하는 경우에는 개별 객체의 스크램블링 여부와 제한수신 구성(CAOrg)정보를 싣기 위하여 MOT 디렉토리에 제한수신 정보(CAInfo) 파라미터를 추가하여야 한다.
본 발명에서와 같이 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 입력받아서 제한수신이 적용된 앙상블 데이터로 변환하려면 새로운 FIG, 제한수신 동기화 파라미터, 제한수신 내부 메시지 등의 추가로 인하여 비트량이 증가하게 된다. 따라서 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기(310)는 앙상블 데이터 다중화부(315)에서 새로운 앙상블 데이터를 구성할 때 구성될 데이터가 저장된 버퍼(316)가 넘치거나 비지 않도록 관리하여야 한다. 즉, 제한수신 적용에 따른 오버헤드를 사전에 감안하여 제한수신을 적용하여 전송할 앙상블 데이터보다 낮은 비트율의 앙상블 데이터를 외부로부터 입력받아야 하며, 제한수신이 적용된 프로그램 데이터를 FIG 데이터, ECM, EMM과 다중화하여 새로운 앙상블 데이터를 구성할 때, 버퍼의 상태에 따라서 전송할 FIG 데이터, ECM, EMM의 각 전송주기를 조절하여 버퍼가 넘치지 않도록 관리하여야 한다. FIC와 MSC 데이터는 버퍼를 통해 따로 관리되어야 한다.
우선, 관리할 수 있는 계층의 널(null) 데이터나 패딩(padding) 데이터를 제거한 후 유효한 데이터만을 버퍼에 저장한다. 앙상블 프레임을 구성할 때 하나의 FIC는 여러 개의 FIB(Fast Information Block)로 구성되어 있으며, 하나의 FIB는 여러 개의 FIG로 구성되어 있다. 전송모드에 따라서 하나의 FIC에 구성될 FIB의 개수가 정해져 있으며, FIB 데이터의 길이도 정해져 있으므로, FIC에서는 FIB를 구성하는 FIG의 전송 주기로 버퍼를 관리할 수 있다. 전송하여야 할 FIB의 데이터량이 많을 경우에는 FIG의 전송 주기를 길게 하고, 전송하여야 할 FIB의 데이터량이 적을 경우에는 FIG의 전송 주기를 짧게 하거나 패딩 데이터로 채워진 FIG를 삽입하는 방식으로 버퍼를 관리할 수 있다. MSC에서는 서브채널이나 프로그램 데이터별로 전송하여야 할 데이터가 많은 경우에는 ECM과 EMM의 전송 주기를 길게 하고, 전송하여야 할 데이터가 적은 경우에는 ECM과 EMM의 전송 주기를 짧게 하고 널 데이터나 패딩 데이터를 삽입하는 방식으로 버퍼를 관리할 수 있다.
또한 앙상블 데이터 다중화부(315)에서 새로운 앙상블 데이터를 구성할 때에는 앙상블 프레임, FIG, MSC 데이터 그룹, 패킷 등의 CRC(Cyclic Redundancy Checking)를 변경된 데이터에 맞도록 수정하고, 길이 정보 등 다른 파라미터들도 지상파 DMB 전송 규격에 맞도록 수정하여 전송하여야 한다.
상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 롬, 램, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 지상파 DMB 사업자가 특정 프로그램에 대한 유료화를 위하여 인가되지 않은 수신기에는 해당 특정 프로그램의 수신을 제한할 수 있도록 할 수 있다.
즉, 본 발명은 제한수신 기술이 적용되지 않은 기존의 지상파 DMB 송신 시스템으로부터 데이터를 입력받은 후 특정 프로그램을 스크램블링하고, 제한수신에 필요한 제한수신 데이터를 생성시키고, 제한수신에 필요한 파라미터들을 수정하거나 추가하는 과정을 거쳐서, 제한수신이 적용되지 않은 데이터를 제한수신이 적용된 데이터로 변환시켜서 전송할 수 있다.
또한 본 발명을 이용하면 계층적으로 여러 프로그램이 혼재되어 구성된 앙상블 데이터를 입력받은 후 특정 프로그램을 선택하여 해당 프로그램의 계층에 맞는 방식으로 스크램블링할 수 있으므로, 모든 콘텐츠 장비에 각각 스크램블러 등 제한수신에 필요한 요소기술들을 중복적으로 추가할 필요가 없으며, 공유 스크램블링 방식으로 제한수신 서비스를 제공할 수 있는 효과도 있다.

Claims (7)

  1. 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치에 있어서,
    외부로부터 입력되는 제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 분석하여 앙상블 구성정보를 추출하고, 각 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하기 위한 앙상블 데이터 분석 수단;
    제어단어를 발생시키기 위한 제어단어 발생 수단;
    상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터의 특정 프로그램을 상기 제어단어 발생 수단으로부터의 제어단어를 이용하여 스크램블링하기 위한 스크램블링 수단;
    외부로부터의 가입자 및 프로그램 정보, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터의 앙상블 구성정보, 및 상기 제어단어 발생 수단으로부터의 제어단어를 입력받아 제한수신 데이터를 부호화하기 위한 제한수신 데이터 부호화 수단; 및
    상기 스크램블링 수단에서 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터 전달받은 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터와 고속 정보 그룹(FIG) 데이터, 상기 제한수신 데이터 부호화 수단으로부터의 제한수신 데이터를 다중화하고 방송 규격에 맞도록 제한수신에서 필요한 파라미터를 수정하고 추가하여 앙상블 데이터를 생성하기 위한 앙상블 데이터 다중화 수단
    을 포함하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 앙상블 데이터 분석 수단, 상기 제어단어 발생 수단, 상기 스크램블링 수단, 및 상기 앙상블 데이터 다중화 수단으로 이루어진 하나의 제한수신 서비스용 앙상블 다중화기와,
    상기 제한수신 데이터 부호화 수단으로 이루어진 하나 이상의 제한수신 데이터 생성기를 TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)와 같은 통신 인터페이스로 연결하여 구동시키는 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 앙상블 데이터 다중화 수단은,
    상기 스크램블링 수단에서 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터 전달받은 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터, 상기 제한수신 데이터 부호화 수단으로부터의 제한수신 데이터, 및 상기 앙상블 데이터 분석 수단으로부터 수신되어 제한수신 모드나 방식에 따라서 수정되거나 추가된 고속 정보 그룹(FIG) 데이터를 다중화하고, CRC(Cyclic Redundancy Checking)와 제한수신에 필요한 파라미터를 방송 규격과 변경된 데이터에 맞도록 수정하거나 추가하는 과정을 통하여 제한수신이 적용된 앙상블 데이터로 변환시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 앙상블 데이터 다중화 수단은,
    제한수신 적용에 따른 오버헤드를 사전에 추정하고 이를 감안하여 앙상블 데이터를 입력받고, 새로운 앙상블 데이터를 생성할 때 우선 유효한 데이터를 버퍼에 저장하고, 상기 버퍼의 상태에 따라서 전송할 각 데이터의 각 전송주기를 조절하거나 널(null) 데이터나 패딩(padding) 데이터를 삽입하여 상기 버퍼가 비거나 넘치지 않도록 관리하는 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 장치.
  5. 지상파 DMB 서비스용 제한수신 방법에 있어서,
    제한수신이 적용되지 않은 앙상블 데이터를 분석하여 앙상블 구성정보를 추출하고, 각 프로그램 데이터를 계층적으로 관리하는 단계;
    제어단어를 발생시키는 제어단어 발생 단계;
    가입자 및 프로그램 정보, 상기 추출한 앙상블 구성정보, 및 상기 발생시킨 제어단어를 이용하여 제한수신 데이터를 부호화하는 제한수신 데이터 부호화 단계;
    제한수신을 적용하고자 하는 특정 프로그램을 상기 발생시킨 제어단어를 이용하여 스크램블링하는 단계; 및
    상기 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터와 고속 정보 그룹(FIG) 데이터, 상기 부호화한 제한수신 데이터를 다중화하고 방송 규격에 맞도록 제한수신에서 필요한 파라미터를 수정하고 추가하여 앙상블 데이터를 생성하는 앙상블 데이터 생성 단계
    를 포함하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 앙상블 데이터 생성 단계는,
    상기 스크램블링한 특정 프로그램 데이터, 상기 스크램블링되지 않은 프로그램 데이터, 상기 부호화한 제한수신 데이터, 및 제한수신 모드나 방식에 따라서 수정되거나 추가된 상기 고속 정보 그룹(FIG) 데이터를 다중화하고, CRC(Cyclic Redundancy Checking)와 제한수신에 필요한 파라미터를 방송 규격과 변경된 데이터에 맞도록 수정하거나 추가하는 과정을 통하여 제한수신이 적용된 앙상블 데이터로 변환시켜 출력하는 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 방법.
  7. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 앙상블 데이터 생성 단계는,
    제한수신 적용에 따른 오버헤드를 사전에 추정하고 이를 감안하여 앙상블 데이터를 입력받고, 새로운 앙상블 데이터를 생성할 때 우선 유효한 데이터를 버퍼에 저장하고, 상기 버퍼의 상태에 따라서 전송할 각 데이터의 각 전송주기를 조절하거 나 널(null) 데이터나 패딩(padding) 데이터를 삽입하여 상기 버퍼가 비거나 넘치지 않도록 관리하는 것을 특징으로 하는 지상파 DMB 서비스용 제한수신 방법.
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