KR100992448B1 - Pcmcia 스크램블러 및 이를 사용하는 방송 송수신기 - Google Patents

Pcmcia 스크램블러 및 이를 사용하는 방송 송수신기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 간단한 모듈을 사용하여 수신제한기능을 구현하는 방송 송수신기를 제안하기 위한 것으로서, 입력되는 방송신호를 복조하는 복조기와, CI 인터페이스 슬롯에 삽입되어, 복조된 방송신호에 있어서 MPEG2 트랜스포트 스트림(MPEG2 Transport Stream) 내의 적어도 일부의 방송신호를 스크램블 하는 DVB-CI 규격의 PCMCIA 스크램블러 모듈과, 상기 스크램블된 방송신호를 변조하는 변조기로 이루어진다. 또한 본 발명은, 암호화에 필요한 CW를 생성하는 컨트롤 워드 생성기와, 상기 CW에 의하여 입력되는 TS(Transport Stream)를 스크램블 하는 스크램블러와, 외부로부터 각 방송에 대한 제한정보를 규정하는 구성정보를 받아 이을 이를 TS에 싣도록 제어하는 제어 CPU와, 상기 CW를 받아 이를 암호화하고 또한 구성정보에 따라 각 방송의 신호에 대한 테이블을 생성하는 암호화 엔진 및 테이블 생성기와, 상기 암호화된 CW 및 구성정보 테이블에 따라 상기 스크램블러부터의 TS의 PMT 테이블을 변경하는 패킷 변경기로 구성되는 것을 PCMCIA 스크램블러를 제공한다.

Description

PCMCIA 스크램블러 및 이를 사용하는 방송 송수신기{PCMCIA SCRAMBLER, AND SENDER AND RECEIVER FOR BROADCASTING USING THEREOF}
본 발명은 방송 송수신기에 관한 것으로서, 특히 방송을 수신하여 재 전송하는 과정에서 신호를 적절히 암호화하여 수신제한 시스템을 구축할 수 있도록 하는 DVB-CI 규격을 만족하는 PCMCIA 형태의 스크램블러 모듈을 사용하는 방송 송수신기에 관한 것이다.
대부분의 사람들은 TV 방송을 시청하고 있다. 방송을 시청하기 위해서는 간단한 안테나를 설치하여 지상파 방송을 시청할 수 있다. 대부분의 경우에, 집집마다 안테나를 설치하여 지상파 방송을 무료로 시청할 수 있다. 도1은 이러한 지상파 방송 서비스의 계통도이다.
그러나 지상파의 경우에 난시청 지역이 많고 또한 채널의 수가 제한적이어서, 대부분의 지역에서는 케이블을 통한 방송 서비스를 제공하고 있 다. 이 경우에 난시청을 해소할 수 있으며 많은 채널을 송출할 수 있어 다채널(多channel)의 시청이 가능하다. 이러한 유선방송 시스템은 각 가정으로 케이블을 직접 설치해야 하므로 유료방송의 형태를 가진다. 각 가정은 유선방송을 시청하기 위해서는 가입 신청을 하고 매월 일정액을 납부해야 하며, 지역 유선방송 사업자는 유선방송의 시청이 가능하도록 각 가정으로 케이블을 연결하고 단말기를 설치한다. 디지털 전환 이전의 대부분의 방송 사업자는, 소지역을 중심으로 하여 위성방송을 수신하여 이를 다시 가입자에 송출하는 기기인 헤드엔드 시스템(Headend system)을 가지고 있는 중, 소 규모의 지역 유선방송 사업자의 형태로 되어 있다. 지구상의 많은 지역에서 지역 유선방송 사업자가 이러한 방식의 방송 서비스를 제공하고 있으며, 많은 가구들이 이러한 유선방송 서비스를 이용용하고 있다. 도2는 아날로그 방식을 사용하는 종래의 케이블 방송 서비스의 계통도를 나타낸다.
한편, 방송의 송출이 디지털식으로 변화되면서, 유선 사업자의 규모가 커져서 대규모의 DMC(Digital media center)를 중심으로 디지털 유선방송, 인터넷, VoIP(Voice over Internet Protocol) 등의 서비스를 제공하게 되었다. 도3은 대규모의 디지털 케이블 서비스의 개요도이다.
그러나 아직도 전 세계의 대부분의 지역에서는 각 지역에 기반을 두는 소규모 유선방송 사업자들이 아날로그 방식의 서비스를 제공하고 있으며, 디지털 전환에 대하여는 조금씩 준비하고 있는 상황이다.
또 다른 형태의 방송 서비스는 위성을 사용하는 위성방송 서비스이다. 각 가정은 위성 안테나를 설치하여 위성으로부터 직접 방송을 수신하여 시청한다. 이 경우에 위성으로부터 직접 전파를 수신하므로 난시청을 해소할 수 있으며, 또한 다채널의 서비스가 가능하다. 위성방송의 경우에, 일부 공익 채널을 제외하고는 유료방송이므로 스크램블(Scramble)이 걸려 있어 일정한 시청료를 납부한 사람들만이 시청할 수 있도록 하는 CAS(Conditional Access System; 제한 수신 시스템)를 적용하여 방송을 하고 있다. 그러나 도시 지역이나 또는 도시 미관을 고려할 경우에, 각 가정마다 위성 안테나를 설치하는 것이 부적절하여 위성방송의 경우에도 위성으로부터 신호를 받아 이를 케이블 신호로 바꿔 케이블을 통하여 서비스 하는 경우도 매우 많다.
소규모의 지역 케이블 사업자의 경우에 위성으로부터 방송 컨텐츠를 받아 이를 그대로 유선망을 통하여 재전송(再傳送)하는 유선 중계의 형태가 대부분이다. 아날로그 방송의 경우에 아날로그 방송을 위성이나 지상파를 통하여 받아서 반송 주파수만 변조하여 케이블망을 통하여 공급하는 단순한 유선 중계의 형태로서, 중계 유선 사업자는 각 가정으로부터 매월 케이블망 사용료를 받는 사업형태를 가진다.
디지털 방송이 일반화되면서 각 지역 케이블 사업자의 헤드엔드에는 디지털위성방송 규격인 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된 신호를 디지털케이블 표준인 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 신호로 변조시켜주는 트랜스모듈레이터(Transmodulator)를 사용하여 위성으로부터의 디지털방송 신호를 케이블 신호로 변경하여 재전송하며, 사업형태는 아날로그의 경우와 동일하게 케이블망 사용료를 받는 매우 단순한 형태이다.
도4는 일반적인 트랜스모듈레이터의 구조를 나타낸다. 입력되는 QPSK의 위성신호가 스크램블(Scramble)이 되어 있는 경우에, 이 신호를 디스크램블(Descramble) 하여 재전송 하여야 하므로 CAM(Conditional Access Module)을 사용할 수 있도록 그림에서와 같이 DVB-CI(Digital Video Broadcasting-Common Interface) 슬롯(Slot)을 제공한다.
위성으로부터 무료방송이 아닌 유료방송을 받아 전송하는 경우에, 다음과 같은 다양한 방법이 있다.
1)위성방송을 그대로 중계하여 가입자가 직접 유료 사업자에 가입하여 유료 컨텐츠에 대한 시청료를 지불하고 스크램블된 신호를 풀어서 볼 수 있는 STB(Set-Top Box) 및 스마트카드(smart card) 등을 공급받아 시청하는 방법.
2)중계 유선 헤드엔드에서 중계 유선 사업자가 유료 방송사업자와 계약을 하여 스크램블된 신호를 풀어서 재전송하며, 가입자에게 컨텐츠 사용료를 추기로 받는 방법.
이러한 경우에 가입자단(加入者端)까지 클리어 신호(Clear 信號: 스크램블이 걸려 있지 않은 신호)가 전달되므로 컨텐츠 보호 및 관리가 이루어 지지 않는다. 즉, 유료방송을 원치 않는 가입자들에게도 동일하게 켄텐츠 사용료를 부과해야 한다.
3)상기 2의 문제를 해결하기 위하여 지역 케이블 사업자의 헤드엔드에 별도의 제한수신 시스템을 설치하여, 위성이나 기타 다른 방법으로 받은 유료 방송 컨텐츠를 수신하여 스크램블을 풀고(디스크램블) 재구성하여 스크램블을 다시 시켜 전송하는 방법.
즉, 각 가입자는 지역 사업자가 제공하는 STB와 스마트카드를 가지고 있어야 한다. 이 경우에, 지역 케이블 헤드엔드에는 CAS 시스템과 스크램블러(scrambler) 등 고가의 장비가 필요하므로, 가입자 규모가 수백명에서 수천명 정도인 소규모의 사업자에게는 경제성이 없어 적합하지 않다. 그러나 사업자는 CAS 시스템을 사용하여 다양한 상품 패키지를 만들어 가입자에게 공급할 수 있으므로 가입자의 다양한 요구를 만족시킬 수 있다.
이와 같이 중, 소 규모의 지역 케이블 사업자의 경우에, 디지털 전환을 앞두고 선택할 수 있는 방법이 상당히 제한적이다. 상기 1)의 경우에는 사업자는 단순한 중계자의 역할로서 남아 있을 수 밖에 없으며, 2)의 경우에도 단순 중계자 역할에 지나지 않아, 다양한 가입자의 요구(패키지별 가격 차등 등)를 수용할 수 없어 가입자의 이탈이 일어날 수도 있다. 시장 환경에서는 DTH(Direct to home, 즉 위성방송)나 IPTV(Internet Protocol TV) 등 다양한 경쟁상대가 존재하므로, 소규모 사업자의 경우에 지속적인 가입자 유지와 신규 확보를 위하여 가입자의 다양한 요구(다양한 패키지 상품)를 만족시켜야 한다.
이를 지원하기 위해서는 상기 3)과 같은 시스템이 필요하나, 이는 도3과 같은 대규모 사업자의 시스템과 거의 동일한 시스템이 필요하며, 앞서 설명한 바와 같이 규모의 경제를 이루기 어려운 중, 소 사업자의 경우에는 이보다 훨씬 저가로 이러한 요구를 충족시켜주는 간단한 시스템이 필요하다.
도5는, 종래 기술을 이용한 중, 소 규모의 유료 디지털 케이블 방송 서비스의 개요도이다.
도5에서와 같이 일반적으로 CAS의 송신측 기본구조는 디지털 방송의 기본장비인 다중화기(멀티플렉서) 외에 컨텐츠를 스크램블 하는 스크램블러, CAS 서버, 가입자 관리 시스템(subscriber management system, SMS) 등으로 구성되어 있다.
CAS 서버는 스크램블에 사용되는 키(Key)(CW : control word)를 암호화하여 ECM(Entitlement Control Message) 테이블을 만들며, 가입자 관리 시스템으로부터의 명령에 따라 각 가입자에게 권한을 부여를 하는 EMM(Entitlement Management Message) 테이블을 만들어 공급하는 역할을 한다.
다중화기와 스크램블러는 CAS가 만들어 공급하는 ECM 및 EMM 테이블을 기존 스트림(Stream)에 다중화 시키며, 이에 필요한 여러 가지 신호 테이블(Signaling Table)을 구성하여 송출하게 된다.
도6은 디지털 방송에 사용되는 트랜스포트 스트림(Transport Stream)의 구조를 나타낸다.
도7은 디지털 방송에서 사용되는 각종 신호 테이블들을 나타내는 도면 이다. 그림에서 CAT, EMM, ECM 등의 테이블이 CAS를 위하여 사용되는 테이블로서, 클리어 채널(Clear channel)을 스크램블 할 경우에 일반적으로 이러한 테이블 들이 생성되어 스트림(Stream)에 추가되게 된다.
본 발명은 이와 같은 시스템을 구성하고자 하는 것으로서, 특히 소규모 사업자의 헤드엔드에서 단순한 신호 변환용으로 가장 많이 사용되고 있는 트랜스모듈레이터 환경에서 PCMCIA 형태의 스크램블러 모듈을 사용하여 상기에서 살펴본 바와 같은 효과를 낼 수 있는 간이 수신제한 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
또한 전체 규모가 비교적 큰 가입자의 시스템에서도 암호화키를 간단히 변경시킬 수 있는 수신제한 시스템을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 입력되는 방송신호를 복조하는 복조기와, CI 인터페이스 슬롯에 삽입되어, 복조된 방송신호에 있어서 MPEG2 트랜스포트 스트림(MPEG2 Transport Stream) 내의 적어도 일부의 방송신호를 스크램블 하는 DVB-CI 규격의 PCMCIA 스크램블러 모듈과, 상기 스크램블된 방송신호를 변조하는 변조기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기에서 PCMCIA 스크램블러 모듈은, 각 방송신호의 정보를 전달하는 트랜스포트 스트림 내의 PMT(Program Map Table)을 수정하여 스크램블에 사용된 컨트롤 워드(CW)(Control Word) 및 제한수신(Conditional Access) 관련 정보를 입력하는 것이 바람직하며, 또한 상기 변조기와 상기 PCMCIA 스크램 블러의 사이에 위치하여 CI 슬롯에 삽입되고, 입력된 방송신호가 스크램블된 상태라면 이를 디스크램블 하는 PCMCIA 디스크램블러를 더 구비하는 것이 바람직하다.
또한 PCMCIA 스크램블러 모듈은, 암호화에 필요한 CW를 생성하는 컨트롤 워드 생성기와, 상기 CW에 의하여 입력되는 TS(Transport Stream)를 스크램블 하는 스크램블러와, 외부로부터 각 방송에 대한 제한정보를 규정하는 구성정보를 받아 이을 이를 TS에 싣도록 제어하는 제어 CPU와, 상기 CW를 받아 이를 암호화하고 또한 구성정보에 따라 각 방송의 신호에 대한 테이블을 생성하는 암호화 엔진 및 테이블 생성기와, 상기 암호화된 CW 및 구성정보 테이블에 따라 상기 스크램블러부터의 TS의 PMT 테이블을 변경하는 패킷 변경기로 구성되는 것을 특징으로 하며, 방송 송수신기는 트랜스모듈레이터(Transmodulator) 또는 프로페셔날 IRD(professional Integrated Receiver and Demodulator)이다.
또한 본 발명은, 암호화에 필요한 CW를 생성하는 컨트롤 워드 생성기와, 상기 CW에 의하여 입력되는 TS(Transport Stream)를 스크램블 하는 스크램블러와, 외부로부터 각 방송에 대한 제한정보를 규정하는 구성정보를 받아 이을 이를 TS에 싣도록 제어하는 제어 CPU와, 상기 CW를 받아 이를 암호화하고 또한 구성정보에 따라 각 방송의 신호에 대한 테이블을 생성하는 암호화 엔진 및 테이블 생성기와, 상기 암호화된 CW 및 구성정보 테이블에 따라 상기 스크램블러부터의 TS의 PMT 테이블을 변경하는 패킷 변경기 로 구성되는 것을 특징으로 하는 PCMCIA 스크램블러를 제공한다.
이상과 같은 본 발명에 있어서, 사업자는 본 발명의 기술을 사용하여 여러 개의 방송을 임의의 상품군(商品群)으로 정의하여 가입자에게 판매할 수 있으며, 각 상품(Package)별 차등 요금제를 이용하여 가입자의 요구를 만족시킬 수 있으므로 원활한 사업 수행이 가능해 진다. 즉, 가입자는 자신의 필요에 따라 다양한 요금제로 필요한 상품을 구매하여 시청할 수 있게 되며, 사업자는 가입자 이탈을 막고 더 많은 수익을 올릴 수 있는 다양한 상품의 개발이 가능하다.
일반적으로 지역 중계유선 사업자들이 디지털 방송 서비스를 하기 위하여 사용하는 저가의 트랜스모듈레이터의 CI 슬롯을 이용하여 간단히 PCMCIA 형태의 스크램블러 모듈을 삽입함으로 유료방송 서비스를 할 수 있도록 하므로, 사업자에게 별도의 고가의 스크램블러나 다중화기, CAS 시스템 등의 비용을 크게 절감할 수 있도록 하며, 규모의 경제를 이룰 수 없는 중, 소 규모의 사업자들도 사업자 단위로 방송 패키지 등을 구성하여 가입자에게 제공할 수 있게 하므로 디지털 방송 환경에서 다양한 사용자의 요구를 수용하여 수익을 극대화 할 수 있다.
또한 이 기술은 프로페셔날 IRD(STB, 헤드엔드에서 컨텐츠 수신용으로 사용되는 특수 STB)를 일반적으로 사용하여 대규모 사업자 환경에서도 IRD의 DVB-CI Slot을 사용하여 Stream을 Scramble 하여 경제적인 수신제한시스템을 구축할 수 있다. (도14, 15)
본 발명의 방송 송수신기를, 그 하나의 예인 트랜스모듈레이테의 경우를 들어 설명한다.
중, 소규모의 케이블 사업자들에게 경쟁력 있는 서비스를 제공할 수 있는 시스템을 공급하기 위해서는 초기 투자 비용이 저렴해야 한다. 현실적으로 일반적인 스크램블러와 CAS 시스템을 구축하는 것은 비용적으로 불가능한 상황이다. 대부분의 소형 사업자의 경우 단순히 트랜스모듈레이터를 사용하여 위성으로부터 수신되는 디지털 방송을 케이블 환경에 적합한 QAM 형태로 바꾸어서 서비스를 하고 있다. 이 환경에서 상기에서 설명한 3)의 요구조건인 사업자가 원하는 상품을 구성할 수 있는 방법을 제공하는 것이 본 발명의 목표이다.
이를 위해서는 현재 사용하는 트랜스모듈레이터 형태의 헤드엔드 시스템을 사용할 수 있다면 가장 저렴한 시스템을 구성할 수 있다.
본 발명은, 일반적으로 스크램블된 디지털 신호를 디스크램블하기 위하여 DVB-CI 모듈을 사용할 수 있도록 제공하는 트랜스모듈레이터의 DVB-CI 슬롯을 사용하여 PCMCIA 형태의 스크램블러 모듈을 사용하여 신호를 스크램블하고, MPEG2-TS 스트림 상에 존재하는 신호 테이블인 편성기 본체를 변조 하여 필요한 수신제한 정보를 보내서 단말 측에서 권한에 따라 원하는 방송 컨텐츠를 볼 수 있도록 하는 것이다.
도8은 트랜스모듈레이터 환경에서의 유료 디지털 케이블 방송 서비스의 개요를 나타내는 도면이다.
이하, 상기 구성을 상세하게 설명한다.
트랜스모듈레이터는 복조기로서의 QPSK 복조기(QPSK demodulator)와 변조기로서의 QAM 변조기(QAM modulator)를 구비한다. 또한 트랜스모듈레이터는 스크램블 된 신호를 풀기 위하여 DVB-CI CAM을 사용할 수 있도록 CI 슬롯을 가진다.
QPSK 복조기는 QPSK로 변조된 위성신호를 복조하여 원래의 방송신호를 복원한다. 복원된 방송신호는 CI 슬롯에 전달되어, CI 슬롯에 CAM(즉, PCMCIA 스크램블러 등)이 삽입되어 있으면 트랜스모듈레이터는 디지털 신호를 CAM으로 보내서 암호화시켜 그 출력을 받도록 되어 있다.
암호화된 신호는 QAM 변조기에 의하여 QAM 변조되어 스크램블된 QAM 신호가 외부로 송출되게 된다.
SMS는 가입자를 관리하기 위한 가입자 관리 시스템으로서, 각 가입자별 상품 가입 현황, 요금 체계, 트랜스모듈레이터와 가입자용 STB에서 사용되는 암호화키를 관리한다.
본 예에서는 디스크램블용 CAM을 사용하는 것이 아니라 스크램블링 CAM을 만들어 사용하게 된다. 스크램블링 CAM, 즉 PCMCIA 스크램블러가 삽 입되면 트랜스모듈레이터는 신호를 CAM으로 보내게 되며, 스크램블링 CAM 내에서는 스크램블러를 사용하여 스트림 내에 있는 프로그램에 대하여 선택적으로 스크램블을 수행하게 된다. 즉 전 프로그램을 스크램블 할 수도 있고 일부의 프로그램에만 대하여 스크램블을 할 수도 있다. 다시 말하면 무료 프로그램에 대하여는 스크램블을 하지 않고, 유료 프로그램에 대하여만 스크램블을 한다.
이 때에 사용된 키(CW; Control Word)는 암호화(Encrypt) 되어 ECM 테이블로 변경되어 스트림에 삽입되어 수신측으로 전달되어야 하지만, 새로운 정보를 기존 스트림에 추가하게 될 경우에 비트 레이트(bit rate) 등이 증가하게 되어 별도의 메모리 버퍼(memory buffer) 등 복잡한 문제가 발생하게 된다. 본 실시예는 이러한 문제를 해결하기 위하여 각 프로그램별로 프로그램 정보를 수신측에 보내기 위하여 이미 사용되고 있는 PMT 테이블을 변경하여 암호화된 키 정보를 PMT를 통하여 전달하도록 구성되어 있다. 또한 가입자 권한, 수신제한(Conditional Access)에 관한 정보도 암호화하여 기존 PMT 테이블에 추가 하거나, 또는 스트림 내에 사용되고 있지 않는 PID가 있다면, 이 패킷을 EMM용 PID로 변경하여 사용할 수 있도록 한다. 이 경우에 CAM으로 들어오고 나가는 스트림의 대역폭의 변경이 없으므로 기존 환경을 그대로 사용할 수 있다.
도9는 이러한 기능을 수행하는 CAM이 탑재되어 있는 PCMCIA 형태의 스크램블러 모듈의 구성도를 나타내고 있다. 도6에서와 같이 트랜스포트 스 트림(Transport stream)은 여러 개의 프로그램이 패킷의 형태로 나누어져 다중화되어 있으며, 단말기에서 프로그램 시청에 필요한 여러 정보 등이 신호 테이블의 형태로 포함되어 있다. 도7의 신호 테이블 중에서 PAT(program allocation table)은 트랜스포트 스트림이 포함하고 있는 모든 프로그램에 대한 정보와 각 프로그램의 구체적인 정보를 갖는 각각의 PMT(program Map table)에 대한 패킷 ID(PID) 정보를 가지고 있다. PMT는 각 프로그램의 오디오, 비디오 정보와 기타 필요한 정보를 가진다. 도9에서 TS 입력(TS Input)은 이러한 모든 정보를 포함한 트랜스포트 스트림으로서, 스크램블러 모듈에서는 선택된 프로그램에 대하여 스크램블을 하게 된다(도9에서의 스크램블러). 이 때에 사용되는 컨트롤 워드(Control Word(CW))는 컨트롤 워드 생성기(Control Word Generator) 블록에서 만들어져 공급된다. 또한 이 CW은 암호화 엔진(Encryption Engine)에 보내져 암호화되며, 이 데이터는 패킷 변경기(packet Modifier)로 보내져 해당 프로그램의 PMT 테이블 안으로 삽입되어 송출되게 된다. 특정 프로그램을 스크램블 할지의 여부는 외부의 구성정보(Configuration information)에 따라 모듈 내의 제어 CPU에 의해 결정되며, 각 프로그램의 상품 정보도 구성 정보에 따라 CPU에 의해 처리되어 해당 프로그램의 컨트롤 워드를 암호화 할 때에, 이러한 상품 구성 정보도 함께 포함하게 된다. 각 가입자의 권한 정보도 제어 CPU가 외부 가입자 관리 시스템으로부터 받아 테이블 생성기(table Generator)로 보내 테이블을 구성하여 PMT에 포함시키거나 별도의 패킷으로 송출하게 된다. 도9에 서 TS 출력(TS Output)은 스크램블된 스트림과 변경된 PMT 등이 포함된 신호가 된다.
도10은 최종적으로 만들어진 PMT 테이블의 내용을 나타낸다. 일반적으로 클리어 프로그램의 경우에 PMT는 오디오, 비디오 정보 등만을 가진다. 여기서 프로그램이 스크램블 되어 있으므로 해당되는 CW 정보와 기타 상품정보 및 권한정보 등 CA(Conditional Access) 정보가 추가되게 된다. 단말에서는 PMT 테이블을 확인하여 필요한 CW를 추출하여 디스크램블하여 시청하게 되며, CW를 해독하는 과정에서 시청권한과 상품구성 정보를 참조하여 권한이 있는 프로그램만 시청가능 하도록 제어가 가능해 진다.
도11은 상품정보를 구현하는 하나의 방법을 예시하고 있다. 각 프로그램마다 해당되는 PMT 테이블이 있으며, 각 PMT 내의 CA 정보 안에는 도11과 같이 상품구성 정보를 가지는 패키지택(Package Tag)을 가진다. 예를 들어 총 4개의 상품이 준비되어 있다고 가정할 때에, 팩키지 태그의 길이는 4비트(bit)가 되며 각 비트는 해당 상품을 나타낸다고 할 수 있다. 프로그램A가 기본 팩키지에 속해 있다면 태그값은 이진수값으로 '1000'이 되며, 기본 팩키지와 패밀리 팩키지에 동시에 속해 있다면 '1100'이 될 것이다. 이 정보가 PMT 내의 CA 정보에 포함되어 단말기로 전송되며, 단말기에서 CA 정보 내에 포함되어 있는 CW를 해독할 때 이 정보를 같이 해독하여 시청 권한이 있는지의 여부를 확인할 수 있다.
가입자 권한정보는 도12와 같이 구성할 수 있으며, SMS를 통하여 가 입자에게 상품권한 정보를 보내게 된다. SMS를 통하여 가입자에게 상품권한 정보를 보내는 방법은 오프라인(Off Line)으로 핀코드(Pin code)를 생성하여 가입자에게 보내어 가입자가 직접 입력하는 방법이 있으며, 가입자 규모가 크지 않은 경우에는 PMT 내의 CA 정보에 해당 가입자 정보와 상품정보를 포함시켜 전송할 수도 있다. 가입자단에서 받은 상품권한 정보는 가입자단의 스마트카드(Smartcard) 안에 기록되어 보관된다. 도11 및 도12와 같은 구성을 가지는 경우에, 프로그램A가 기본 상품에만 속해 있고, 가입자B가 스포츠 상품에 대한 권한만 가지고 있다면, 가입자B는 프로그램A가 스포츠 상품에 속해 있지 않으므로 시청할 수 없게 될 것이다.
한편, 도13은 도8의 하나의 변형예이다. 이 변형예는 도8의 구성에 CI 슬롯을 하나 더 갖춘 것을 제외하고는 도8의 구성과 동일하다.
도13의 실시예는 트랜스모듈레이터에 입력되는 QPSK의 디지털 위성신호가 스크램블된 경우를 상정하는 것이다. 이 때 사업자는 컨텐츠 공급자로부터 컨텐츠에 대한 사용권한을 받아야 하는데, 컨텐츠 공급자는 스크램블된 신호를 풀 수 있는 적절한 디스크램블용 CAM이 들어 있는 PCMCIA 디스크램블러와 스마트카드(Smartcard)를 제공한다. 이 PCMCIA 디스크램블러와 스마트카드는 제1CI 슬롯에 삽입되어 있어야 한다. 입력되는 QPSK의 디지털 위성신호가 QPSK 복조기에 의하여 디지털 위성신호로 복원되어 제1CI 슬롯에 입력된다. 이 제1CI 슬롯은 삽입된 PCMCIA 디스크램블러의 CAM 등에 의하여 입력된 신호를 디스크램블링 한다. 디스크램블링된 신호는 다시 제2CI 슬롯으 로 입력되어 PCMCIA 스크램블러의 스크램블링 CAM에 의하여 다시 암호화되며, 이 때에 상품구성 정보 등이 적용되게 되며, 가입자 관리 정보 등이 추가되어 진다. 이렇게 암호화된 신호는 QAM 변조기를 통하여 외부로 송출된다. 기타의 과정은 상기 도8의 예와 동일하다.
본 실시예는 트랜스모듈레이터를 구비하고 있는 중계 사업자가 유료 위성방송 사업자 등에 가입자로서 가입하여 해독키가 들어 있는 스마트카드와 CAM(제1CI 슬롯에 삽입되는 PCMCIA 디스크램블러)를 공급받는다. 그리고 자신의 고유의 해독키가 들어 스마트카드를 자신의 가입자에게 공급한다.
이 신호를 받은 중계 사업자의 가입자는 이미 공급받은 스마트카드를 STB 등에 삽입하여 암호를 풀어 시청을 하게 된다.
상기의 실시예는 트랜스모듈레이터에 있어서의 경우를 설명하였으나, 본 발명은 트랜스모듈레이터의 환경에서만 적용되는 것은 아니다. 프로페셔날 IRD(professional Integrated Receiver and Demodulator)에서도 적용할 수 있다. 도14 및 도15에 본 발명을 프로페셔날 IRD에 적용한 경우를 설명하는 도면이다.
즉, 프로페셔날 IRD는 도8 등의 트랜스모듈레이터에서 QPSK 디모듈레이터와 CI 슬롯 만을 구비한 기기이다. 따라서 프로페셔날 IRD의 출력신호는 스크램블된 TS로서, 이 TS가 외부의 QAM 모듈레이터에 의하여 케이블 신호로 변환되어 가압자에게 송출된다.
상기 이외의 사항은 상기 트랜스모듈레이터의 경우와 동일하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
도1은 지상파 방송 서비스의 계통도를 나타내는 도면이다.
도2는 아날로그 방식을 사용하는 종래의 케이블 방송 서비스의 계통도를 나타내는 도면이다.
도3은 대규모의 디지털 케이블 서비스의 개요도를 나타내는 도면이다.
도4는 일반적인 트랜스모듈레이터의 구조를 나타내는 도면이다.
도5는, 종래 기술을 이용한 중, 소 규모의 유료 디지털 케이블 방송 서비스의 개요도이다.
도6은 디지털 방송에 사용되는 트랜스포트 스트림(Transport 스트림)의 구조를 나타내는 도면이다.
도7은 디지털 방송에서 사용되는 각종 신호 테이블들을 나타내는 도면이다.
도8은 트랜스모듈레이터 환경에서의 유료 디지털 케이블 방송 서비스의 개요를 나타내는 도면이다.
도9는 PCMCIA 형태의 스크램블러 모듈의 구성도를 나타내는 도면이다.
도10은 최종적으로 만들어진 PMT 테이블의 내용을 예시하는 도면이다.
도11은 상품정보를 구현하는 하나의 방법을 예시하는 도면이다.
도12는 가입자 권한정보의 한 예를 나타내는 도면이다.
도13은 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도14는 본 발명을 프로페셔날 IRD에 적용한 경우를 나타내는 도면이다.
도15는 본 발명을 프로페셔날 IRD에 적용한 다른 경우를 나타내는 도면이다.

Claims (7)

  1. 외부로부터의 방송신호를 수신하여 복조하는 복조기와 방송신호를 변조하는 변조기를 포함하여 이루어지는 방송 송수신기의 CI 인터페이스 슬롯에 삽입되어, 트랜스포트 스트림(Transport Stream)을 입력 받아 TS 내의 방송신호를 프로그램별로 선택적으로 스크램블하여 출력하는 DVB-CI 규격의 인터페이스를 지원하는 PCMCIA 스크램블러(PCMCIA scrambler)로서,
    스크램블에 사용된 컨트롤 워드(CW)(Control Word) 및 제한수신(Conditional Access) 관련 정보를 각 프로그램별 방송신호의 정보를 전달하는 트랜스포트 스트림 내의 PMT(Program Map Table)에 삽입하여 출력하는 것을 특징으로 하는 PCMCIA 스크램블러.
  2. 제1항에 있어서,
    DVB-CI Interface를 통해 TS 신호를 받는 입력부와,
    암호화에 필요한 CW를 생성하는 컨트롤 워드 생성기와,
    상기 CW에 의하여 입력되는 TS(Transport Stream)를 프로그램별로 선택적으로 스크램블 하는 스크램블러와,
    외부로부터 각 방송에 대한 제한정보를 규정하는 구성정보 및 권한 정보를 받아 이를 TS에 싣도록 제어하는 제어 CPU와,
    상기 CW와 구성정보 및 권한 정보 등에 따라 테이블을 생성하고 암호화하는 테이블 생성기 및 암호화 엔진과,
    상기 암호화된 CW 및 구성정보, 권한정보 등 생성된 CAS 관련 정보를 방송신호의 정보를 전달하는 트랜스포트 스트림 내의 PMT(Program Map Table)에 추가하는 패킷 변경기와
    처리된 TS 신호를 DVB-CI interface로 출력하는 출력부로 구성되는 것을 특징으로 하는 PCMCIA 스크램블러.
  3. 제2항에 있어서,
    입력된 방송신호가 스크램블된 상태라면 이를 디스크램블 하여 처리할 수 있도록 입력부와 스크램블러 사이에 디스크램블 블록을
    내장하는 것을 특징으로 하는 PCMCIA 스크램블러.
  4. 제1항의 PCMCIA 스크램블러를 포함하여 이루어지는 방송 송수신기.
  5. 제4항에 있어서,
    방송 송수신기는 트랜스모듈레이터(Transmodulator)인 것을 특징으로 하는 방송 송수신기.
  6. 제4항에 있어서,
    방송 송수신기는 프로페셔날 IRD(professional Integrated Receiver and Demodulator)인 것을 특징으로 하는 방송 송수신기.
  7. 삭제
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