KR101096975B1 - 조건 액세스 오버레이 시스템에서 부분 이중 암호화스트림을 제공하는 방법 및 장치 - Google Patents

조건 액세스 오버레이 시스템에서 부분 이중 암호화스트림을 제공하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 조건 액세스 오버레이 시스템에서 부분 이중-암호화 스트림을 제공하는 것에 관한 것이다. 헤드엔드 장비는 클리어 스트림, 및 하나 혹은 두 개의 암호화 스트림을 수신하는 AIR 장치(615)를 포함하고, 두 개의 암호화 스트림은 두 가지 상이한 암호화 방안에 의해 암호화된다. AIR 장치(615)는 클리어 스트림과 연관된 임계 패킷을 식별하고, 이어서 두 개의 암호화 스트림이 클리어 스트림의 임계 패킷을 통과 및 드롭하게 한다. 그 후, 멀티플렉서(640)는 부분 이중-암호화 스트림을 제공하기 위해 클리어 스트림의 비임계 패킷 및 두 개의 암호화 스트림의 임계 패킷의 퍼센트를 결합한다.
Figure R1020057024790
클리어 스트림, 임계 패킷, 암호화 스트림, 셋톱, 리매퍼

Description

조건 액세스 오버레이 시스템에서 부분 이중 암호화 스트림을 제공하는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR PROVIDING A PARTIAL DUAL ENCRYPTED STREAM IN A CONDITIONAL ACCESS OVERLAY SYSTEM}
관련 출원들의 상호 참조
본 출원은 1995년 4월 3일 출원된 미국 특허 출원 제 08/415,617(미국 특허 제 5,742,677호)의 일부 계속 출원(CIP), 1995년 12월 29일 출원되어 미국 가특허 출원 제 60/007,962호(1995년 12월 4일 출원됨)의 우선권을 주장하는 미국 특허 출원 제 08/580,759호(미국 특허 제 5,870,474호)의 CIP, 1996년 12월 16일 출원된 미국 특허 출원 제 08/767,535호(미국 특허 제 6,005,938호)의 CIP, 1998년 7월 8일 출원되어 미국 가특허 출원 제 60/054,578호(1997년 8월 1일 출원됨)의 우선권을 주장하는 미국 특허 출원 제 09/111,958호(현재 포기됨)의 CIP, 1998년 7월 31일 출원되어 미국 가특허 출원 제 60/054,575호(1997년 8월 1일 출원됨)의 우선권을 주장하는 미국 특허 출원 제 09/126,783호(현재 포기됨)의 계속 출원으로 2000년 1월 19일 출원된 미국 특허 출원 제 09/487,076호(미국 특허 제 6,292,568호)의 계속 출원으로 2001년 8월 16일 출원된 미국 특허 출원 제 09/930,901호의 계속 출원인 미국 특허 출원 제 10/602,988호(대리인 번호 제 A-8919)와 "Method for Partially Encrypting Program Data"란 명칭으로 2003년 6월 25일 동시 출원된 제 10/602,986호와 CIP 공동 출원이다.
본 출원은 동일한 상세한 설명을 갖는 7개의 원출원 중 하나인 출원으로부터 유래한다. 이러한 출원 모두는 동일한 출원일과 동일한 양수인을 갖는다. 6개 출원의 출원 번호 및 출원일은 다음과 같다 :
2002년 11월 5일 출원되어 현재 출원중인 계속 출원 제 10/287,913호, 2001년 3월 16일 출원된 계속 출원 제 09/811,085호(미국 특허 제 6,516,412호), 2000년 1월 20일 출원된 제 09/488,230호(미국 특허 제 6,252,964호)의 계속 출원으로 1998년 7월 31일 출원되어 현재 포기된 제 09/127,352호,
1998년 8월 18일 출원된 제 09/135,615호(미국 특허 제 6,424,714호)의 계속 출원으로 1998년 7월 31일 출원된 제 09/126,921호(미국 특허 제 6,157,719호),
2003년 3월 3일 출원되어 현재 출원중인 계속 출원 제 10/377,416호, 2000년 1월 28일 출원된 제 09/493,409호(미국 특허 제 6,560,340호)의 계속 출원으로 1998년 7월 31일 출원되어 현재 포기된 제 09/127,273호,
2001년 6월 14일 출원되어 현재 출원중인 계속 출원 제 09/881,428호, 2000년 12월 26일 출원된 계속 출원 제 09/748,313호(미국 특허 제 6,526,508호), 2000년 1월 20일 출원된 제 09/488,104호(미국 특허 제 6,246,767호)의 계속 출원으로 1998년 7월 31일 출원되어 현재 포기된 제 09/127,152호,
1998년 7월 31일 출원된 제 09/126,795호(미국 특허 제 6,105,134호) 및 1999년 12월 16일 출원된 제 09/464,794호(미국 특허 제 6,424,717호)의 계속 출원으로 1998년 7월 31일 출원되어 현재 포기된 제 09/126,888호이다.
본 발명은 전반적으로 통신 시스템에서의 암호화 스트림에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 통신 시스템에서 이중 암호화 스트림을 전송하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
컨텐츠의 제어는 예를 들어 무료 고객으로부터 프로그래밍을 보호하는 데 있어 중요하다. 따라서, 케이블 TV 시스템과 같은 종래의 통신 시스템은 일반적으로 무제한 액세스를 방지하기 위해 암호화 방안을 TV 컨텐츠에 적용한다. 시스템 운영자가 암호화 방안을 선택한다면, 이 운영자는 모든 필요한 헤드엔드 장비(예컨대, Scientific-Atlanta사의 조건 액세스 소프트웨어 및 장비)를 설치한다. 가입자 구내에 설치된 장치(셋톱)는 시청을 위해 이 컨텐츠를 해독하도록 암호화 방안과 호환되어야 한다. 하지만, 전용 시스템으로 인해, 운영자는 적합한 해독 방안을 갖지 않는 상이한 셋톱을 설치하는 것이 금지된다. 운영자가 상이한 조건의 액세스 시스템을 해독하는 상이한 셋톱을 설치하길 원한다면, 이 운영자는 양 셋톱 박스를 이용하기 위해 현 시스템을 오버레이하도록 제 2의 전용 시스템을 또한 설치해야 할 것이다.
따라서, 시스템에서 헤드엔드 장비를 복제하지 않고, 또한 추가 대역폭을 이용하지 않으면서 상이한 암호화 방안을 쉽게 구현하고, 임의의 제조자로부터의 셋톱 박스들을 선택할 수 있다면 운영자에게 이득일 것이다. 몇몇 사람들은 시스템에서 2개의 암호화 방안을 오버레이하는 기법을 연구해오고 있다. 본 출원은 상이한 암호화 방안에 의해 암호화된 컨텐츠를 해독하는 상이한 전용 셋톱을 가능하게 하는 조건 액세스 시스템의 개선, 및 그와 다른 실시예들에 관한 것이다.
도 1은 종래의 이중 암호화 프로세스의 블록도.
도 2는 임계 패킷을 포함하는 프로그램을 도시하는 도면.
도 3은 도 2의 임계 패킷 및 복제 패킷을 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 이중 암호화 방안의 제 1 실시예의 블록도.
도 5는 도 4의 AIR 장치에서 이용하기에 적합한 본 발명에 따른 하나의 프로그램 정렬기, 식별자 및 리매퍼(AIR) 장치를 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 따른 이중 암호화 방안의 제 2 실시예를 도시하는 도면.
도 7은 도 6의 AIR 장치에서 이용하기에 적합한 본 발명에 따른 하나의 AIR 장치를 도시하는 도면.
도 8은 디멀티플렉서의 출력 포트에 제공될 수 있는 단일 프로그램을 도시하는 예시 테이블.
도 9는 도 5의 패킷 비교기에 의한 패킷 비교를 도시하는 상태도.
본 발명은 동일한 참조 부호가 동일한 구성요소를 나타내고 본 발명의 실시예들이 도시되어 있는 도면들을 참조하여 이하에서 상세히 설명될 것이다. 하지만, 본 발명은 상이한 여러 유형으로 구현될 수 있고, 본 명세서에 개시되어 있는 실시예들에 국한되는 것으로 해석되어서는 안되며, 그보다는, 당업자들에게 본 발명의 범주를 충분히 전할 본 실시예들은 본 개시를 더 철저하고 완전하게 하기 위해 제공되어 진다. 이하에서 본 발명을 상세히 설명하겠다.
본 발명은 부분 이중 암호화 방안에 관한 것이다. 클리어 스트림 및 이중 암호 스트림을 포함하고 있는 전송 스트림을 제공하는 방법 및 장치가 설명되어 진다. 본 발명은 단일 시스템에 설치될 2개의 상이한 셋톱(즉, 현 셋톱 및 오버레이 셋톱)을 고려한다. 각각의 셋톱은 전용 암호화 방안을 해독하도록 설계된다. 유리하게, 본 발명은 모든 헤드엔드 장치를 복제하지 않고서, 또한 원 대역폭의 2배를 소모하지 않고서 달성된다. 시스템에서 이미 가장 흔히 사용되는 간단한 종래의 장치인 현 셋톱은 변경되지 않는다는 점을 알 것이다.
클리어 멀티프로그램 전송 스트림(MPTS)이 헨드엔드 설비에 제공된다. 클리어 MPTS이 각각이 영상, 음성 및 데이터 패킷을 포함하는 여러 스트림의 비암호 프로그램을 포함한다는 점을 알 것이다. 각각의 패킷은 패킷 식별자(PID)를 갖는다. 일반적으로, 암호화 방안은 원하는 보안 레벨에 따라 프로그램의 일부 혹은 전부의 (본 명세서에서 임계 패킷으로 지칭되는) 패킷의 일부 혹은 전부를 암호화한다. 조건 액세스 시스템에 관한 추가 정보는 "Method for Partially Encrypting Program Data"란 명칭으로 2003년 6월 25일 출원된 미국 특허 출원 제 10/602,986호 및 "Conditional Access System"이란 명칭으로 1999년 12월 16일 출원된 미국 특허 제 6,424,717호에서 얻을 수 있으며, 이들은 공동 양도되어 그 개시 내용 및 사상이 본 명세서에 참조 결합되어 있다.
도 1은 Unger의 미국 공개 특허 출원 제 2003/0026423 A1에 개시되어 있는 이중 암호화 방안에 관한 것이다. 클리어 스트림(105)은 임계 패킷 식별자, 복제기 및 리매퍼 장치(IDR : 110)에 제공된다. 식별자 장치(100)는 프로그램에서 임계 패킷을 식별한다. 도 2는 PID 번호(210)(예컨대, PID 100)를 갖는 임계 패킷(205)을 포함하는 스트림을 도시하고 있다. 사전설정된 임계 패킷(205)은 스트림으로부터 식별되고 복제된다. 도 3은 도 2의 임계 패킷 및 복제 패킷을 도시하고 있다. 그 후, 도 1의 IDR(110)은 상이한 PID 값(310, 315)을 갖도록 2개의 임계 패킷(즉, 임계 패킷(205) 및 복제 패킷(305))을 리매핑한다. 예를 들어, PID가 100의 원래값을 갖는다면, IDR(100)은 101의 PID 값(310)을 갖도록 임계 패킷(205)을 리매핑하고, 102의 PID 값(315)을 갖도록 복제 패킷(305)을 리매핑할 수도 있다. 또한, 복제 패킷(305)이 Unger에 의해 개시된 바와 같이 임계 패킷(205) 바로 다음에 위치한다는 점에 유의하기 바란다.
도 1을 다시 참조하면, 스트램블러 A(115)는 이후 임계 패킷의 PID 값들(예컨대, PID 101)을 검출하도록 프로그램되고, 이 PID 값들을 제 1 암호화 방안으로 스크램블한다. 그 후, 스크램블 B(120)는 리매핑 PID 값(예컨대, PID 102)을 갖는 복제 패킷들을 검출하고, 제 2 암호화 방안에 따라 이러한 복제 패킷들을 스크램블한다. 클리어 스트림(C) 및 2개의 암호화 스트림(A 및 B)을 포함하는 전송 스트림이 후속하여 PID 리매퍼(125)에 제공된다. PID 리매퍼(125)는 제 1 암호화 스트림 A(예컨대, PID 101로의 PID 100)과 동일한 PID 값을 갖도록 클리어 스트림(C)을 리매핑한다. 그러면, 전송된 스트림은 예를 들어 클리어 스트림 C의 98%와 같은 퍼센트 및 암호화 스트림 A 및 B 모두의 2%와 같은 퍼센트를 포함할 수도 있다. 이런 식으로, 암호화 방안 A를 해독하도록 설계된 현 셋톱은 클리어 스트림의 98% 및 암호화 스트림 A의 2%를 수신한다. 암호화 스트림 B의 잔여 2%는 간단히 프로세싱되지 않고 버려진다.
하지만, Unger의 개시 내용에는 여러 불리한 점이 있다. 보다 구체적으로는, Unger는 정확히 어느 PID들을 암호화할지 일일이 지정할 정도로 현 헤드엔드 암호화 장비를 제어해야 하는데, 이는 몇몇 기존의 암호화 시스템에서 달성하기가 매우 어렵다. 예컨대, 미국 특허 제 6,424,717호에 개시되어 있는 Scientific-Atlanta 암호화 시스템은 특정한 PID를 암호화하는 제어 인터페이스를 제공하지 않는다. 암호화 방안은 이러한 프로그램 수준에서 수행되고, 프로그램 매핑 테이블 및 그 연관 세션의 대규모 재생성을 필요로 할 것이다. 이에 비해, 본 발명은 현 헤드엔드 장비에서의 어떠한 변경도 필요로 하지 않거나, 또는 임의의 특별한 제어를 필요로 하지 않는다. 보다 구체적으로, 본 발명은 기존 헤드엔드 장비의 출력을 변경하지 않고 간단히 이용한다. 다른 불리한 점은 Unger의 개시 내용이 클리어 스트림에 대해 오버레이된 헤드엔드 장비에 의한 두 가지 동작, 구체적으로, 처음의 임계 패킷 선택에 관한 동작 그리고 다시 PID 리매핑에 관한 동작을 필요로 한다는 점이다. 하지만, 본 발명은 한 부분의 장비를 이용하여 스트림을 한번 만 프로세싱한다. 이점이 시스템의 비용 및 복잡성을 줄이는 유리한 개선점이다.
본 발명의 추가 이점은 암호화 퍼센트의 변경이 시스템에서 가용 대역폭의 함수로서 달성된다는 점이다. 예컨대, 추가적인 가용 대역폭이 존재한다면, 본 발명은 예를 들어 2%에서 6%로 암호화 퍼센트를 증가시킬 수 있다. 특히, 이 특성은 필요한 대역폭과 프로그램의 보안 수준 모두에서 민감해야 하는 시스템 운영자에게 중요하다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 부분 이중 암호화 방안의 제 1 실시예를 도시하는 블록도가 도시되어 있다. 다수의 프로그램을 포함하는 클리어 스트림 C인 MPTS는 스크램블러 A(410) 및 스크램블러 B(415)에 제공된다. 스크램블러 A(410) 및 스크램블러 B(415)는 클리어 스트림 C를 암호화하고, 제각기 암호화 스트림 A 및 암호화 스트림 B를 제공한다. 전형적인 애플리케이션에서, 스크램블러 A(410)는 현 암호화 방안의 기존 스크램블러이고, 스트램블러 B는 추가 암호화 방안에 필요한 추가 스크램블러이다. 디멀티플렉서(420)는 스크램블러 A(410)에 접속되어 단일 프로그램을 단일 출력 포트에 제공하기 위해 프로그램의 조합을 포함하는 것으로 언급된 바와 같은 암호화 스트림 A를 역다중화한다. 유사하게, 디멀티플렉서(425 및 430)는 이 프로그램을 역다중화하여 동일한 단일 프로그램을 출력 포트에 제공한다.
도 8은 추가 프로세싱을 위해 디멀티플렉서(420, 425, 430)의 출력 포트에 제공될 수 있는 단일 프로그램을 도시하는 예시 테이블을 제공하고 있다. 예컨대, 영상 PID(100), 음성 PID(110) 및 (데이터 PID 또는 음성 PID일 수 있는) 그 밖의 PID(120)를 포함할 수 있는 제 1 프로그램 P1(805)은 디멀티플렉서(420, 425, 430)의 제 1 출력 포트에 전송될 수 있다. 유사하게, 영상 PID(200), 음성 PID(210) 및 그 밖의 PID(220)를 포함할 수 있는 제 2 프로그램 P2(810)는 디멀티플렉서(420, 425, 430)의 제 2 출력 포트에 전송될 수 있다. 출력 포트에 제공될 수 있는 임의 개수의 프로그램이 존재할 수 있다는 점을 알 것이다.
도 4를 다시 참조하면, 정렬기, 식별자 및 리매퍼(AIR) 장치(435)는 디멀티플렉서(420, 425, 430)의 출력 포트로부터 프로그램을 수신하고, 이 프로그램들 또는 스트림(P1, P2, Pn)은 후술하는 바와 같이 AIR 장치(435)의 입력에서 그룹화된다. AIR 장치(435)의 출력 스트림은 다중화된 부분 이중 암호화 전송 스트림을 제공하는 멀티플렉서(440)에 제공된다. 추가적으로, 이 실시예에서 현 스크램블링 방안이라고 생각되는 스크램블러 A에 접속된 디멀티플렉서(420)는 비규정 패킷을 멀티플렉서(440)에 직접 제공하는 출력 포트(442)를 또한 포함한다. 현 셋톱에 대해 특정한 목적이 의도된 패킷이 존재할 수도 있다는 사실로 인해, 이러한 패킷은 임의의 잠재적 변경 혹은 삭제 없이 시스템에서 계속 진행하는 것이 허용되어야 한다.
도 5는 도 4의 AIR 장치(435)에서 이용하기에 적합한 본 발명에 따른 하나의 프로그램 정렬기, 식별자 및 리매퍼(AIR) 장치(500)를 도시하고 있다. 종래 기술에 비해 본 발명이 임계 패킷을 복제하거나 리매핑하지 않는다는 점을 알 것이다. 추가적으로, 두 개 이상의 프로그램 AIR 장치(500)가 프로세싱될 프로그램 (예컨대, P1, P2, Pn) 수에 따라 AIR 장치(435)에서 구현될 수 있다는 점을 알 것이다. 버퍼 A(505), 버퍼 B(510) 및 버퍼 C(515)는 디멀티플렉서(420, 425, 430) 출력으로부터 스트림 A, B 및 C를 수신한다. 버퍼(505, 510, 515)는 패킷 비교기(520)가 스트림 A, B 및 C를 모니터링하게 하고, 이들을 제시간에 정렬시킨다. 정렬은 암호화 스트림 A 및 B가 다소 지연되고 스크램블러(410, 415)로 인해 동기 되지 않을 수도 있기 때문에 필요할 수 있다.
도 9은 패킷 비교기(520)에 의한 패킷의 비교 및 정렬을 도시하는 상태도이다. 개시 상태(905)에서, 버퍼(505, 510, 515)는 패킷으로 채워지고, 패킷 비교기(520)는 상태(910)에서 버퍼 C(515)에 의해 제공되는 클리어 스트림에서 기준 패킷(ref pkt)의 검색을 개시한다. 기준 패킷은 예를 들어 1에 해당하는 PUSI( Payload_Unit_Start_Indicator) 비트를 갖는 영상 PID일 수도 있다. 이 기준 패킷에 관한 사양은 0에 해당할 수 있는 PUSI 비트 및 음성 PID와 같은 다른 사양을 가질 수도 있다는 점을 알 것이다. 하지만, 비교의 기본은 클리어 또는 스크램블된 상태에서 패킷에 유효해야 한다. PUSI 비트에 관한 추가 정보는 "Conditional Access System"이란 명칭의 미국 특허 제 6,424,714호에서 얻을 수 있다. 기준 패킷이 검색되지 않으면, 상태(915)에서 클리어 스트림 C는 전송하고, 암호화 스트림 A 및 B는 드롭된다. 검색 상태(910)는 기준 패킷이 클리어 스트림 C에서 검색될 때까지 계속된다. 이어서, 상태(920)에서, 암호화 스트림 A 및 B는 검색된 기준 패킷에 비교된다. 비교 기준은 다시 영상 PID 및 1에 해당하는 PUSI 비트의 존재이다. 비교 기준은 스트램블러 A(410) 및 B(415)가 이 패킷을 스크램블했다는 사실에 의해 영향받지 않는다. 스트림 A 및 B 중 어느 하나에서의 패킷이 일치하지 않는다면, 비일치 패킷(들)은 상태(925)에서 드롭된다. 버퍼 A(505) 및 버퍼 B(510)가 비었다면, 상태는 상태 910으로 복귀하여 검색을 개시한다. 이와 달리, 상태(920)는 일치가 검색될 때까지 스트림 A 및 B에서의 패킷을 기준 패킷과 계속 비교하며, 그 후 이 스트림은 정렬된 것으로 간주된다.
정렬된 상태(928)에서, 상태 930은 버퍼 A(505), B(510) 및 C(515)가 하나 이상의 패킷을 가질 때까지 대기한다. 이어서, 헤드 패킷은 상태(935)에서 동일한 PID 값을 가졌는지가 검증된다. 동일한 PID 값을 가지지 않았다면, 상태(940)에서, 스트림 C에서의 패킷은 전송하고, 스트림 A 및 B에서의 패킷은 드롭되며, 상태 935는 패킷을 계속 검증한다. 때때로, 프로그램에서의 패킷은 그 위치에서 스왑될 수 있으며, 본질적으로 무질서하다. 이 경우에, 클리어 스트림 C에서의 패킷을 전송하는 것은 이 패킷이 버퍼에서 스톨링(stalling)한다기 보다는 통과된다는 것을 보장한다. 헤드 패킷 PID 값이 동일하다면, 패킷의 continuity_counter field 값은 상태(945)에서 동일한지가 검증된다. 동일하지 않다면, 정렬에 에러가 존재한다고 가정되어, 비교기(520)는 개시 상태(905)로 복귀한다. 클리어 스트림 C의 연속성 카운터가 기준 넘버로 사용된다는 점을 알 것이다. 연속성 카운터가 스트림에서의 모든 패킷에 대해 동일하다면, 상태 950는 버퍼 A, B 및 C로부터 패킷을 해제하고, 패킷의 정렬을 보장하는 것을 계속하기 위해 정렬된 상태(930)로 복귀한다. continuity_count 값을 이용하는 대신에 adaptation_field의 존재 및 길이, 또는 program_clock_reference(PCR)의 존재 및 값과 같이 정렬을 검증하기 위한 다른 방법이 있다는 것을 알 것이다.
MPEG 패킷 프로세싱 장비는 일반적으로 다른 방식으로 야기될 임의의 PCR(Program Clock Reference) 지터를 정정하기 위해 프로세싱되는 프로그램의 PCR을 수정한다는 점에 유의해야 한다. 이 실시예에서, 클리어 스트림 C의 PCR들은 주요 PCR들로 간주되고, 모든 PCR 수정은 스트림 C에서의 값들에 대해 행해진다. PCR_bearing 패킷이 또한 임계 패킷이라면, 스트림 C로부터의 정정된 PCR 값은 스트림 A 및 B로부터의 패킷에서 PCR 필드로 배치된다.
도 5를 다시 참조하면, 리매퍼(525)는 임계 패킷 선택이 단지 영상 혹은 음성 패킷만을 포함하는지, 또는 영상 및 음성 패킷 모두를 포함하는지에 따라서, 예를 들어 PID 100을 PID 101로 리매핑하고/또는 PID 110을 PID 111로 리매핑하는 것과 같이 스트림 B로부터 해제된 패킷의 PID 값을 새로운 PID 값으로 리매핑한다. 그 후, 스위치(535, 540, 545)는 스트림 A, B 및 C의 해제된 패킷을 게이트한다.
또한, 선택기(530)는 클리어 스트림 C의 해제된 패킷을 수신하여, 스위치(535, 540, 545)를 제어하기 위한 기준 스트림으로 이용한다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 선택기(530)는 임계 패킷이 검출되는 시기까지 클리어 스트림 C의 패킷이 멀티플렉서(550)를 통과하게 한다. 다시 말하지만, 임계 패킷은 영상, 음성 및/또는 데이터 패킷일 수 있다는 점을 알 것이다. 임계 패킷이 검출되는 경우에, 스위치 545는 개방되고, 스위치 535, 540은 닫혀서, 각각이 정렬된 임계 패킷을 갖는 암호화 스트림 A 및 B의 해제 패킷이 멀티플렉서(550)로 동시에 입력되게 한다. 이 후, 멀티플렉서(550)는 이러한 패킷들을 결합하여 부분 이중-암호화 전송 스트림을 제공하는데, 이중 암호화는 스크램블러 A(410)와 스트램블러 B 모두에 의해 암호화된 패킷을 포함한다. 다중화 스트림은 그 후 추가적인 부분 이중-암호화 프로그램 스트림과 결합되도록 멀티플렉서(440)(도 4)에 제공된다. 멀티플렉서(550)가 도 4의 전체 멀티플렉서(440)에 패킷 스트림의 일부만을 제공한다는 점을 알 것이다. 이런 식으로, 대역폭이 멀티플렉서(440)에서 이용가능하게 될 때, 암호화 패킷에서의 증가가 허용될 수 있다는 것을 표시하는 신호는 피드백 루프(560)를 통해 멀티플렉서(550)에 제공된다. 그 후, 멀티플렉서(550)는 피드백 루프(565)를 통해 이 정보를 선택기(530)에 릴레이하고, 선택기(530)는 예를 들어 임계치라고 여겨지는 패킷의 2%를 6%로 증가시키는 것과 같이 임계 패킷의 퍼센트를 증가시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 부분 이중 암호화 방안의 제 2 실시예를 도시하고 있다. 도 6에 도시된 구성의 이점은 추가 암호화 방안(디멀티플렉서(607, 608), AIR 장치(615) 및 멀티플렉서(640))을 추가하는데 필요한 모든 구성요소가 장비의 한 부분에서 구현될 수 있다는 점이다. MPTS C는 제 1 암호화 방안 A를 제공하는 스크램블러 A(605)에 입력된다. 다수의 프로그램을 단일 프로그램으로 역다중화하기 위해 제 1 디멀티플렉서(607)는 암호화 스트림 A를 수신하고, 제 2 디멀티플렉서(608)는 클리어 스트림 C를 수신한다. 다시 말하지만, 스크램블러 A(605)는 현 암호화 방안이고, 멀티플렉서(607)의 출력 포트(609)는 비식별 패킷에 제공되며, 부분 이중-암호화 전송 스트림과 함께 전송하기 위해 멀티플렉서(640)에 직접 제공된다. 그 후, 디멀티플렉서 607, 608로부터의 공통 프로그램이 AIR 장치(615)에 제공된다.
도 7은 도 6의 AIR 장치(615)에서 이용하기에 적합한 본 발명에 따른 하나의 프로그램 AIR 장치(700)를 도시하고 있다. 제 1 프로그램(P1)에 관해, 암호화 스트림 A는 버퍼 A(710)에서 버퍼링되고, 버퍼 C(715)는 클리어 스트림 C를 수신한다. 패킷 비교기(720)는 패킷들을 비교하여 스크램블러 A(705)에 의해 야기된 임의의 지연으로 인해 이 패킷들이 정렬되었다는 것을 보장한다. 패킷 비교기(720)가 도 5의 패킷 비교기(520)와 동일한 방식으로 동작하고, 암호화 스트림 A에 대해서만 도 9의 상태도에 따라 동작한다는 것을 알 것이다. 따라서, 임계 패킷 선택기(725)는 클리어 스트림 C를 기준 스트림으로 이용하고, 두 개의 스위치(730, 735)를 제어한다. 보다 구체적으로, 스위치(730)는 임계 패킷이 검출될 때까지 클리어 스트림 C의 패킷이 멀티플렉서(740)에 입력되게 한다. 임계 패킷이 검출되는 경우에, 스위치 730은 클리어 스트림 C의 패킷을 스크램블러 B(745)에 제공하고, 스위치 735 또한 스위치되어 암호화 스트림 A의 임계 패킷이 멀티플렉서(740)에 입력되게 한다. 스크램블러 B(745)는 제 2 암호화 방법에 따라 클리어 스트림 C를 암호화하고, 이 암호화된 패킷을 PID 리매퍼(750)에 제공한다. PID 리매퍼(750)는 패킷의 PID 값을 새로운 PID 값으로 리매핑한다(예를 들어, PID 100을 PID 101로 리매핑하고/또는 PID 110을 PID 111로 리매핑한다). 리매핑된 패킷은 그 후 암호화 스트림 A와 함께 전송하기 위해 멀티플렉서(740)에 제공된다. 또한, 스크램블러 B(745)는 스크램블러 B(745) 및 리매퍼(750)가 그 단계들을 완료할 때까지 패킷들이 전송되지 않도록 PID 비교기(720)를 제어하여, 적절한 패킷 순서를 유지하게 한다.
그 후, 부분 이중-암호화 전송 스트림은 다른 부분 이중-암호화 프로그램과 결합되도록 멀티플렉서(640)(도 6)에 제공된다. 결합된 이중-암호화 전송 스트림은 그 후 셋톱에 제공되고, 그 셋톱의 해독 방법(즉, 암호화 방법 A 또는 암호화 방법 B)에 따라 해독된다. 본 발명의 제 1 실시예에 유사하게, 멀티플렉서(740)는 패킷 스트림의 일부만을 도 6의 전체 멀티플렉서(640)에 제공한다. 이런 식으로, 대역폭이 멀티플렉서(640)에서 이용가능하게 될 때, 암호화된 패킷에서의 증가가 허용될 수 있다는 것을 표시하는 신호는 피드백 루프(650)를 통해 멀티플렉서(740)에 제공된다. 그 후, 멀티플렉서(740)는 피드백 루프(765)를 통해 이 정보를 리매퍼(750)에 릴레이하고, 리매퍼(750)는 예를 들어 임계치라고 여겨지는 패킷의 2%를 6%로 증가시키는 것과 같이 임계 패킷의 퍼센트를 증가시킬 수 있다.
이러한 두 가지 실시예에 대한 변경이 행해질 수 있으며, 이 또한 여전히 본 발명의 범주내라는 것을 알 것이다. 추가로, 본 발명은 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 이용하여 구현될 수 있다. 본 발명의 설명을 명확하게 하기 위해 실시예들이 제시되었지만, 본 발명은 다음의 청구범위에 의해 규정되어 진다.

Claims (20)

  1. 암호화 전송 스트림을 제공하기 위한 방법으로서,
    클리어 스트림(clear stream) - 상기 클리어 스트림은 다수의 프로그램을 포함하고, 각각의 프로그램은 패킷 식별자(PID)를 각각 갖는 다수의 패킷을 포함하며, 상기 다수의 패킷 중 적어도 하나의 패킷은 임계 패킷으로 지정됨 - 을 수신하는 단계와,
    제 1 암호화 스트림을 제공하기 위해 제 1 암호화 방법에 따라 상기 클리어 스트림을 스크램블하는 단계와,
    제 2 암호화 스트림을 제공하기 위해 제 2 암호화 방법에 따라 상기 클리어 스트림을 스크램블하는 단계와,
    상기 클리어 스트림, 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림을 제시간에(in time) 정렬하는 단계와,
    상기 제 1 암호화 스트림을 제공하기 위해 상기 제 1 암호화 방법에 따라 상기 클리어 스트림을 스크램블하는 단계 후와 상기 제 2 암호화 스트림을 제공하기 위해 상기 제 2 암호화 방법에 따라 상기 클리어 스트림을 스크램블하는 단계 후에, 상기 클리어 스트림의 패킷들을 멀티플렉서를 통해 전송하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 임계 패킷이 상기 클리어 스트림의 상기 패킷들에서 식별되는 경우에, 상기 클리어 스트림의 상기 임계 패킷은 드롭되고, 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들에 포함된 상기 스크램블된 임계 패킷들은 전송되는 단계와,
    부분 이중 암호화 스트림(partial dual encrypted stream)을 제공하기 위해 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들의 상기 임계 패킷들, 및 상기 클리어 스트림의 상기 패킷들을 다중화하는 단계
    를 포함하는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 암호화 스트림과 연관된 적어도 하나의 PID 값을 리매핑(remapping)하는 단계를 더 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들의 상기 스크램블된 패킷들 각각은 상이한 PID 값을 갖는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 정렬 단계는 상기 클리어 스트림, 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림 각각을 버퍼링하는 단계를 포함하는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 정렬 단계는
    기준 패킷에 관해 상기 클리어 스트림을 검색하는 단계와,
    상기 기준 패킷을 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림 내의 패킷들과 비교하는 단계로서, 상기 클리어 스트림과 연관된 패킷들은 전송되고, 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들과 연관된 패킷들은 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림과 연관된 패킷들이 상기 기준 패킷과 일치할 때까지 드롭되는 단계를 더 포함하는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    다수의 프로그램을 제공하기 위해 상기 클리어 스트림, 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림 각각을 역다중화하는 단계를 더 포함하는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    각각의 스트림으로부터 역다중화된 공통 프로그램이 공통 정렬기, 식별자 및 리매퍼 장치에 제공되는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  7. 클리어 스트림을 암호화하기 위한 부분 이중 암호화 장치로서,
    제 1 스크램블러로부터 상기 클리어 스트림에 대응하는 제 1 암호화 스트림을 제공하기 위한 포트와,
    제 2 스크램블러로부터 상기 클리어 스트림에 대응하는 제 2 암호화 스트림을 제공하기 위한 포트와,
    부분 이중-암호화 스트림을 제공하기 위해 각각의 스크램블러에 접속된 정렬기, 식별자 및 리매퍼(Aligner, Identifier and Remapper : AIR) 장치
    를 포함하고,
    적어도 하나의 임계 패킷을 갖는 상기 클리어 스트림이 각각의 스크램블러 및 상기 AIR 장치에 제공되고, 상기 스트림들이 암호화된 후에, 상기 AIR 장치는 상기 클리어 스트림, 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림의 패킷들을 정렬하고, 상기 클리어 스트림의 상기 적어도 하나의 임계 패킷의 식별시에, 상기 클리어 스트림의 비임계 패킷들, 상기 제 1 암호화 스트림의 임계 패킷 및 상기 제 2 암호화 스트림의 리매핑된 임계 패킷을 포함하는 상기 부분 이중-암호화 스트림을 제공하는 부분 이중 암호화 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 AIR 장치는
    상기 클리어 스트림, 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림과 연관된 패킷들을 정렬하기 위한 정렬기와,
    상기 적어도 하나의 임계 패킷을 식별하기 위한 식별자와,
    상기 제 2 암호화 스트림과 연관된 패킷 식별자(PID) 값을 리매핑하기 위한 리매퍼를 포함하고,
    상기 정렬기는
    상기 클리어 스트림, 상기 제 1 암호화 스트림 및 상기 제 2 암호화 스트림을 버퍼링하기 위한 버퍼들과,
    상기 버퍼링된 스트림들이 언제 정렬되는지를 판정하기 위해 버퍼에서 각각의 스트림과 연관된 헤드 패킷을 비교하고, 이어서 추가 프로세싱을 위해 상기 스트림들을 해제(release)하기 위한 패킷 비교기를 포함하는 부분 이중 암호화 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 AIR 장치는 상기 식별자에 응답하여 상기 클리어 스트림과 연관된 패킷들, 및 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들과 연관된 패킷들 중 하나의 패킷이 멀티플렉서에 전송되도록 하는 스위치들을 더 포함하는 부분 이중 암호화 장치.
  10. 제 7 항에 있어서,
    다수의 제 1 암호화 프로그램 스트림을 제공하기 위해 상기 제 1 스크램블러에 접속된 제 1 디멀티플렉서와,
    다수의 제 2 암호화 프로그램 스트림을 제공하기 위해 상기 제 2 스크램블러에 접속된 제 2 디멀티플렉서와,
    다수의 클리어 프로그램 스트림을 제공하기 위한 제 3 디멀티플렉서를 더 포함하고,
    역다중화된 프로그램 스트림들은 상기 AIR에 제공되고, 공통 프로그램으로서 프로세싱되는 부분 이중 암호화 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 AIR 장치는 공통 프로그램들의 수에 따라 다수의 프로그램 AIR 장치를 포함하는 부분 이중 암호화 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 다수의 프로그램 AIR 장치 각각으로부터 상기 부분 이중-암호화 스트림을 다중화하기 위한 공통 멀티플렉서를 더 포함하는 부분 이중 암호화 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 공통 멀티플렉서는 상기 제 1 암호화 스트림의 임계 패킷들 및 상기 제 2 암호화 스트림의 리매핑된 임계 패킷들의 수가 증가될 수 있는 경우에 대역폭의 이용가능성을 표시하는 피드백을 상기 프로그램 AIR 장치들 각각에 제공하는 부분 이중 암호화 장치.
  14. 암호화 전송 스트림을 전송하기 위한 방법으로서,
    클리어 스트림 - 상기 클리어 스트림은 다수의 프로그램을 포함하고, 각각의 프로그램은 패킷 식별자(PID)를 각각 갖는 다수의 패킷을 포함하며, 상기 다수의 패킷 중 적어도 하나의 패킷은 임계 패킷으로 지정됨 - 을 수신하는 단계와,
    제 1 암호화 스트림을 제공하기 위해 제 1 암호화 방법에 따라 상기 클리어 스트림을 제 1 스크램블러로 스크램블하는 단계와,
    상기 클리어 스트림 및 상기 제 1 암호화 스트림을 제시간에 정렬하는 단계와,
    상기 제 1 암호화 스트림을 제공한 후에, 상기 클리어 스트림과 연관된 상기 적어도 하나의 임계 패킷을 식별하는 단계로서, 식별에 앞서, 상기 클리어 스트림과 연관된 패킷들은 멀티플렉서로 전송되고, 상기 제 1 암호화 스트림과 연관된 암호화 패킷들은 드롭되며, 식별에 이어서, 상기 클리어 스트림과 연관된 패킷들은 제 2 스크램블러에 전송되고, 상기 제 1 암호화 스트림과 연관된 암호화 패킷들은 상기 멀티플렉서에 전송되며, 상기 제 2 스크램블러는 제 2 암호화 스트림을 상기 멀티플렉서에 제공하는 단계와,
    부분 이중-암호화 스트림을 제공하기 위해 상기 클리어 스트림과 연관된 비임계 패킷들, 및 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들과 연관된 암호화 임계 패킷들을 다중화하는 단계
    를 포함하는 암호화 전송 스트림 전송 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제 2 암호화 스트림을 새로운 PID 값으로 리매핑하는 단계를 더 포함하는 암호화 전송 스트림 제공 방법.
  16. 부분 이중 암호화 장치로서,
    제 1 스크램블러로부터 제 1 암호화 스트림을 제공하기 위한 포트와,
    부분 이중-암호화 스트림을 제공하기 위해 상기 스크램블러에 접속된 AIR 장치
    를 포함하고,
    적어도 하나의 임계 패킷을 갖는 클리어 스트림이 상기 스크램블러 및 상기 AIR 장치에 제공되고, 상기 AIR 장치는 상기 클리어 스트림 및 상기 제 1 암호화 스트림의 패킷들을 정렬하고, 상기 클리어 스트림과 연관된 상기 적어도 하나의 임계 패킷을 식별하고, 상기 적어도 하나의 임계 패킷의 식별시에, 이전에 암호화된 제 1 스트림을 제공하고, 상기 적어도 하나의 임계 패킷을 제 2 스크램블러에 제공하며, 상기 제 2 스크램블러는 제 2 암호화 스트림을 제공하고, 상기 AIR 장치는 상기 클리어 스트림과 연관된 비임계 패킷들, 및 상기 제 1 및 제 2 암호화 스트림들과 연관된 이중-암호화 임계 패킷들을 포함하는 상기 부분 이중-암호화 스트림을 제공하는 부분 이중 암호화 장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 AIR 장치는
    상기 클리어 스트림 및 상기 제 1 암호화 스트림과 연관된 패킷들을 정렬하기 위한 정렬기와,
    상기 클리어 스트림과 연관된 임계 패킷을 식별하기 위한 식별자와,
    상기 식별자에 응답하여 상기 클리어 스트림과 연관된 상기 비임계 패킷들 중 하나의 패킷을 멀티플렉서에 제공하고, 상기 클리어 스트림과 연관된 상기 임계 패킷을 제 2 스크램블러에 제공하기 위한 제 1 스위치와,
    상기 식별자에 응답하는 제 2 스위치 - 상기 제 2 스위치는 상기 임계 패킷의 식별시에 상기 제 1 암호화 스트림의 제 1 암호화 임계 패킷을 상기 멀티플렉서에 제공함 - 와,
    상기 클리어 스트림과 연관된 임계 패킷을 수신하고, 제 2 암호화 임계 패킷을 제공하기 위해 상기 제 1 스위치에 접속된 상기 제 2 스크램블러와,
    리매핑된 암호화 임계 패킷을 제공하도록 상기 제 2 암호화 패킷을 리매핑하기 위한 리매퍼를 포함하는 부분 이중 암호화 장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 AIR 장치는
    다수의 제 1 암호화 프로그램 스트림들을 제공하기 위해 상기 제 1 스크램블러에 접속된 제 1 디멀티플렉서와,
    다수의 클리어 프로그램 스트림을 제공하기 위한 제 2 디멀티플렉서를 포함하고,
    역다중화된 프로그램 스트림들은 상기 AIR 장치에 제공되고, 공통 프로그램 스트림에 따라 프로세싱되는 부분 이중 암호화 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 AIR 장치는 공통 프로그램 스트림들의 수에 따라 다수의 프로그램 AIR 장치를 포함하는 부분 이중 암호화 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 다수의 프로그램 AIR 장치 각각으로부터 상기 부분 이중-암호화 스트림을 다중화하기 위한 공통 멀티플렉서를 더 포함하고, 상기 공통 멀티플렉서는 상기 제 1 암호화 스트림의 임계 패킷들 및 상기 제 2 암호화 스트림의 리매핑된 암호화 임계 패킷들의 수가 증가될 수 있는 경우에 대역폭의 이용가능성을 표시하는 피드백을 상기 프로그램 AIR 장치들 각각에 제공하는 부분 이중 암호화 장치.
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