KR101461935B1 - 방송 수신기, 방송 신호 처리 방법 - Google Patents

방송 수신기, 방송 신호 처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 방송 수신기, 방송 신호 처리 방법에 관한 것이다. 본 발명은 인터넷 프로토콜에 따라 수신된 데이터 가운데 목적지가 케이블카드인 데이터를 확장채널 플로우를 통해 케이블 카드로 전송함으로써, 케이블카드를 이용한 컨텐츠 보호 효과가 있다. 그리고 서비스 사업자는 제한 수신을 이용하여 서비스 이용자에 대해 안정적으로 과금할 수 있으며, 서비스 이용자는 카드만 교체하여 원하는 사업자의 서비스를 시청할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020070067645
IPTV, 제한 수신

Description

방송 수신기, 방송 신호 처리 방법{Broadcasting receiver and processing method for broadcasting signal}
본 발명은 방송 수신기 및 방송 신호 처리 방법에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 인터넷 프로토콜을 이용한 방송 수신기 및 방송 신호 처리 방법에 관한 것이다.
종래의 방송 수신기는 방송사에서 제작하는 컨텐츠(content)를 지상파, 케이블 또는 위성방송 등의 전파 전달 매체를 통해서 송출하고, 사용자는 상기 각 전달 매체를 수신할 수 있는 수신기를 통해 시청하는 방식으로 서비스되었다.
그러나 기존의 아날로그 방송에서 디지털 기반의 디지털 방송 기술이 개발되고 상용화되면서, 기존의 전파나 유선 케이블 매체 외에도 각 가정에 연결되어 있는 인터넷 망을 이용하여 실시간 방송, CoD(Contents on Demand), 게임, 뉴스 등 다양한 종류의 컨텐츠 서비스를 사용자에게 제공할 수 있게 되었다.
상기 인터넷 망을 이용한 컨텐츠 서비스 제공의 예로서 IPTV(Internet Protocol TV)를 들 수 있다. 상기 IPTV는 인터넷 망을 이용하여 각종 정보 서비스, 동영상 컨텐츠 및 방송 등을 전송하여 사용자의 수신기에 제공하는 것을 말한다. 상기 인터넷 망은 IP(Internet Protocol)를 기반으로 광케이블 망, 동축 케이블 망, FTTH(Fiber To The Home), 전화망, 무선망 등 여러 종류의 망 상에서 구현이 가능하다.
상기와 같은 인터넷 망을 이용한 서비스의 경우, 일반 지상파방송 등과 달리, 양방향성이 추가될 수 있으며 사용자는 자신이 편리한 시간에 자신이 보고 싶은 컨텐츠 서비스를 시청할 수 있다.
그러나, 상기 인터넷 망을 이용해 컨텐츠를 전송하는 경우에 있어서, 컨텐츠를 보호하기 위한 수단이 정하여지지 아니하였다. 따라서, 컨텐츠를 보호하기 위한 컨텐츠의 제한 수신이나 컨텐츠 보호(protection)와 같은 수단의 필요하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 전송 컨텐츠를 보호할 수 있는 인터넷 프로토콜을 이용한 방송 수신기 및 방송 신호 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 방송 수신기는, 인터넷 프로토콜에 따라 수신된 데이터 가운데 목적지 주소가 케이블카드인 데이터를 확장채널 플로우를 통해 케이블카드로 전송하는 호스트, 및 상기 플로우를 통해 호스트로부터 수신된 데이터에 따라, 수신된 방송 신호의 디스크램블을 제어하는 케이블카드를 포함한다.
본 발명에 따른 방송 신호 처리 방법은, 호스트와 연결된 인터넷 네트워크를 통해 데이터를 수신하는 단계, 상기 수신된 데이터 가운데 목적지 주소가 케이블카드인 데이터를 확장채널 플로우를 통해 케이블카드로 전송하는 단계, 및 상기 플로우를 통해 케이블카드에 수신된 데이터에 따라, 수신된 방송 신호의 디스크램블을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 인터넷 프로토콜을 이용한 방송 수신기 및 방송 신호 처리 방법에 따르면, 컨텐츠를 보호할 수 있는 효과가 있다. 서비스 사업자는 상기와 같이 컨텐츠를 보호할 수 있으며, 제한 수신을 이용하여 서비스 이용자에 대해 안정적으로 과금할 수 있는 효과가 있다.
그리고 오픈 케이블카드 방식을 이용하여, 서비스 이용자는 카드만 교체하여 원하는 사업자의 서비스를 시청할 수 있는 효과가 있다.
이하 본 발명의 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다. 아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 함을 밝혀 두고자 한다.
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 방송 수신기 및 방송 신호 처리 방법의 동작을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
인터넷 망을 이용하여 각종 컨텐츠를 제공할 수 있는 시스템의 예인 IPTV(Internet Protocol TV) 시스템은 크게 서버(Server)와 네트워크, 그리고 수신기(client)로 나뉠 수 있다.
상기 IPTV의 서버는 서비스 발견, 선택에 관한 정보(Service Discovery, Selection) 서버, 스트리밍(Streaming) 서버, 컨텐츠 가이드(Contents Guide) 정보 서버, 고객정보 서버, 지불 정보 서버 등 다양한 기능을 담당하는 서버들로 구성될 수 있다.
상기 서버 가운데 스트리밍 서버는 저장되어 있는 MPEG(Moving Picture Experts Group)2 또는 MPEG4 인코딩 동영상 데이터를 네트워크를 통해 사용자에게 전송한다. 상기 전송을 위한 프로토콜(protocol)로 RTP(Real-Time Transport Protocol), RTCP(RTP Control Protocol) 등을 이용할 수 있다.
RTSP(Real-Time Streaming Protocol)를 이용하는 경우에는 일시정지(Pause), 리플레이(Replay), 정지(Stop) 등 네트워크 트릭 플레이(Trick Play)라 불리는 기능을 통해 동영상 스트림 재생을 어느 정도 제어할 수도 있다.
컨텐츠 가이드 정보 서버는 상기 제공되는 다양한 컨텐츠들에 대한 정보를 제공하는 서버이다. 상기 컨텐츠 가이드 정보는 EPG(Electronic Program Guide) 정보에 대응되는 정보로 컨텐츠에 대한 각종 정보를 포함한다. 컨텐츠 가이드 정보 서버는 컨텐츠 가이드 정보 데이터를 저장하고 있으며, 상기 저장되어 있는 데이터를 수신기에 제공한다.
상기 서버 가운데 서비스 발견 및 선택에 관한 정보 서버는 방송, COD(Contents On Demand), 게임 등의 각종 컨텐츠 서비스를 제공하는 서버들에 대한 접속 정보, 재생 정보 등을 수신기에 제공한다.
네트워크 시스템은 인터넷 기반 망과 게이트웨이(Gateway)들로 이루어진다. 상기 인터넷 기반 망은 IP를 기반으로 광케이블 망, 동축 케이블 망, FTTH(Fiber To The Home), 전화망, 무선망 등 여러 종류의 망 등이 사용될 수 있다. 게이트웨이에서는 일반적인 데이터 전달뿐만 아니라, IGMP(Internet Group Management Protocol) 등의 프로토콜을 이용한 멀티캐스트(Multicast) 그룹 관리, QoS(Quality of Service) 관리 등을 수행할 수 있다.
IPTV의 수신기는 인터넷 망을 통하여 전송되는 데이터를 수신하여 이를 사용 자에게 제공할 수 있는 수신기를 말한다. 상기 수신기에는 IPTV 셋톱(IPTV Settop), 홈넷 게이트웨이(Homenet Gateway), IPTV 임베디드 TV(IPTV embedded TV) 등이 있다.
하이브리드(hybrid) 형태의 IPTV 시스템의 경우에는, 기존의 각종 방송 컨텐츠들 뿐만 아니라 인터넷의 각종 컨텐츠들을 제공할 수 있다. 즉, 지상파 방송, 케이블 방송, 위성 방송, 개인 방송 등과 같은 각종 방송 컨텐츠나, 다양한 인터넷 영상 컨텐츠, 영상 이외의 데이터 컨텐츠 등을 사용자에게 제공할 수 있다. 그리고 상기 컨텐츠들은 실시간으로 제공될 수도 있고, 요청에 따라 주문형(on demand)으로 제공될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, IPTV 시스템을 개략적으로 나타낸 도면이다.
컨텐츠 서비스의 제공 측면에서 볼 때, 상기 IPTV 시스템은 컨텐츠 제공자(Content Provider : CP), 서비스 제공자(Service Provider : SP), 네트워크 제공자(Network Provider : NP) 및 사용자로 나뉠 수 있다.
컨텐츠 제공자는 각종 컨텐츠를 제작하여 제공한다. 컨텐츠 제공자에는 상기 도 1에서와 같이 지상파 방송 송출자(terrestrial broadcaster), 케이블 방송 사업자(cable SO(System Operator) 또는 MSO(Multiple System Operator)), 위성 방송 송출자(satellite broadcaster), 인터넷 방송 송출자(Internet broadcaster) 등이 있을 수 있다.
서비스 제공자는 상기와 같은 컨텐츠 제공자가 제공하는 컨텐츠들을 서비스 패키지화하여 제공한다. 예를 들어, 상기 도 1의 서비스 제공자는 제1 지상파 방송, 제2 지상파 방송, 케이블 MSO, 위성 방송, 다양한 인터넷 방송 등을 패키지화하여 사용자에게 제공한다.
그리고 네트워크 제공자는 상기 서비스를 사용자에게 제공하기 위한 네트워크 망을 제공한다. 사용자는 홈 네트워크(Home Network End User : HNED)를 구축하여 상기 서비스를 제공받을 수도 있다.
상기와 같은 IPTV 시스템에서 전송되는 컨텐츠를 보호하기 위한 수단으로 제한 수신(Conditional Access), 컨텐츠 보호(Content Protection) 등을 사용할 수 있다. 상기와 같은 제한 수신이나 컨텐츠 보호를 위한 하나의 예로서, 케이블카드(CableCARD), DCAS(Downloadable Conditional Access System)와 같은 방식을 사용할 수 있다.
상기 케이블카드나 DCAS 등의 사용 여부는 IPTV 서비스를 제공하는 서비스 제공자의 선택이며, 상기 케이블카드나 DCAS 등을 수신기에 사용하는 경우, 수신기와 통신하는 서비스 제공자 측에서도 상기 시스템을 사용하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 케이블카드를 사용하는 수신기를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 2의 수신기는 IP를 기반으로 하는 IPTV 서비스, 케이블 방송, 지상파 방송, 위성 방송 등을 모두 수신할 수 있는 형태의 수신기를 나타낸다. 상기 도 2의 수신기는, 구현 예에 따라 IPTV 서비스만 수신하거나, 케이블 방송만 수신하는 경우로 구현할 수도 있다. 그리고 상기 도 2의 케이블카드는 상기와 같은 구현 예 에 따라 다른 명칭으로 불릴 수도 있다.
상기 도 2의 수신기는 크게 호스트(HOST)와 케이블카드(CableCARD)로 구성된다. 호스트는 제1튜너(Tuner)(202), 제2튜너(204), 복조부(demodulator)(206), 다중화부(multiplexer)(208), 역다중화부(demultiplexer)(210), 디코더(decoder)(212), 이더넷(ethernet) NIC(Network Interface Card)(214), TCP/IP네트워크부(216), TP(Transport Packet) 파싱부(parser)(218), 제어부(222), DCAS(Downloadable CAS)부(224), DVR(Digital Video Recorder)제어부(226), 컨텐츠 암호화부(content encryption)(228), 스토리지 인터페이스부(storage interface)(230), 및 저장부(232)를 포함한다. 상기 케이블카드(220)는 하나의 스트림만을 처리할 수 있는 싱글 스트림(Single stream) 카드일 수도 있고, 다수개의 스트림을 동시에 처리할 수 있는 멀티 스트림(Multi stream) 카드일 수도 있다.
상기 수신기는 제한 수신(Conditional Access ; CA) 시스템을 포함하는 케이블카드가 본체로부터 분리된 오픈 케이블 방식이다. 상기 케이블카드는 POD(Point Of Deployment) 모듈이라고도 하며, 상기 수신기의 본체 슬롯에 장.탈착이 가능하도록 되어 있다. 그리고 상기 케이블카드가 삽입되는 본체를 호스트라 하기도 한다. 즉 상기 케이블카드와 호스트를 합쳐서 수신기라 한다.
네트워크 연결부(200)는 외부 네트워크 망과 수신기를 연결하는 역할을 한다. 예를 들어, 외부 IP 네트워크 망과 상기 수신기를 연결할 수 있다. 일 예로 MoCA(Multimedia Over Coax Alliance)를 사용하는 경우, 동축 케이블(coaxial cable) 네트워크 망 상에서 IP 기반의 네트워크를 구축하여 연결할 수 있다. 또는, DOCSIS 모뎀을 이용하여 외부 네트워크 망과 연결할 수도 있으며, 무선 인터넷 네트워크 망과 연결하는 무선 중계부, 유선 ADSL 중계기와 같이 유선 인터넷 네트워크 망과 연결하는 유선 중계부 등을 이용하여 외부 네트워크 망과 연결할 수도 있다. 상기 외부 네트워크 망과의 연결 예는 일 실시 예이며, 어느 것을 사용할지 여부는 어떠한 방식으로 외부 네트워크 망과 연결되는 지에 따라 달라질 수 있다.
상기 제1 튜너(202)는 안테나를 통해 전송되는 지상파 A/V(Audio/Video) 방송이나 네트워크 연결부(200)와 연결된 케이블을 통해 인-밴드(In-band)로 전송되는 케이블 A/V 방송 중 특정 채널 주파수만을 튜닝하여 복조부(206)로 출력한다.
이때 지상파 방송과 케이블 방송은 전송 방식이 다르므로 복조부(206)에서의 복조 방식도 다르다. 예를 들어, 지상파 A/V 방송은 VSB(Vestigial Sideband Modulation) 방식으로 변조되어 전송되고, 케이블 A/V 방송은 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 변조되어 전송된다. 그러므로 제1 튜너(202)에서 튜닝된 채널 주파수가 지상파 방송이면 복조부(206)에서 VSB 방식으로 복조되고, 케이블 방송이면 QAM 방식으로 복조된다.
제2 튜너(204)는 네트워크 연결부(200)와 연결된 케이블을 통해 인-밴드(In-band)로 전송되는 케이블 A/V 방송 중 특정 채널 주파수만을 튜닝하여 복조부(206)로 출력한다.
상기 제1 튜너(202)와 제2 튜너(204)는 이용하여 서로 다른 채널의 신호를 튜닝하여 복조부(206)로 전송할 수 있다. 또는, 상기 제1 튜너(202)와 같은 채널의 서로 다른 A/V 스트림을 튜닝하여 복조부(206)로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 튜너(202)에서는 메인 픽쳐의 스트림을 튜닝하고, 제2 튜너(204)는 PIP(Picture in Picture)의 스트림을 튜닝할 수 있다. 그리고, DVR(Digital Video Recorder) 등을 이용하여 디지털 영상 신호를 저장하는 경우, 상기 제1 튜너(202)와 제2 튜너(204)를 사용함으로써 영상을 시청하면서 동시에 영상 신호를 저장(watch & record)할 수도 있다.
상기 복조부(206)는 수신된 신호를 복조하여 다중화부(208)로 전송한다. 다중화부(208)은 복조부(206)와 TP(Transport Packet) 파싱부(218)에서 입력된 신호를 다중화(multiplexing)하여 출력할 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 튜너(202)에서 튜닝되어 복조된 메인 영상과 제2 튜너(204)에서 튜닝되어 복조된 PIP 영상을 다중화하여 출력할 수 있다. 또는, 구현 예에 따라, 다른 채널의 영상을 다중화할 수도 있고, 상기 TP 파싱부(218)에서 출력된 신호와 다중화하여 출력할 수도 있다.
상기 다중화부(208)에서 출력된 신호가 지상파 방송 신호이면 입력된 신호를 역다중화부(210)로 출력하고, 케이블 방송이거나 IPTV 방송 신호이면 슬롯에 장착된 케이블카드(220)를 통해 역다중화부(210)로 출력한다. 상기 케이블카드(220)는 고부가가치의 방송 콘텐츠에 대한 복사 방지 및 제한적인 접근을 위하여, 제한 수신(Conditional Access ; CA) 시스템을 포함하며, POD(Point Of Deployment) 모듈이라고도 한다.
즉 상기 케이블카드(220)는 수신된 방송 신호에 스크램블(scramble)이 걸려있다면 디스크램블(descramble)하여 역다중화부(210)로 출력한다. 만일 케이블카드(220)가 장착되어 있지 않다면 상기 다중화부(208)에서 출력된 A/V 방송 신호는 바로 역다중화부(210)로 출력된다. 이 경우 스크램블된 A/V 방송 신호는 디스크램블을 하지 못하므로 정상적으로 시청하지 못한다.
상기 역다중화부(210)는 입력된 비디오 신호와 오디오 신호를 분리하여 디코더(212)로 출력한다. 상기 디코더(212)는 각각 비디오 디코딩 알고리즘과 오디오 디코딩 알고리즘을 통해 압축된 A/V 신호를 원래 신호로 복원한 후 디스플레이를 위해 출력한다.
DVR제어부(226), 컨텐츠 암호화부(228), 스토리지 인터페이스부(230), 및 저장부(232)는 수신된 디지털 데이터를 저장하거나 저장된 데이터를 재생하는 역할을 수행한다. DVR제어부(226)는 제어부(222)의 제어에 따라 역다중화부(210)에서 출력된 데이터 가운데 선택된 영상 데이터 등을 저장하거나 또는 저장된 데이터 가운데 선택된 영상 데이터 등을 재생하도록 제어한다. 컨텐츠 암호화부(228)는 저장하고자 하는 데이터를 암호화(encryption)하여 출력하거나, 암호화되어 저장된 데이터를 복원하여 출력한다. 상기 암호화부(228)는 구현 예에 따라 사용되지 않을 수도 있다.
스토리지 인터페이스부(230)은 저장부(232)와의 데이터 입출력 인터페이스를 수행하며, 저장부(232)는 입력된 데이터를 저장한다.
DCAS부(224)는 송신 측 서버로부터 수신제한 시스템(CAS)을 다운로드 받아 저장할 수 있으며, 상기 저장된 수신제한 시스템 가운데 적정한 수신제한 시스템에 따라 수신제한 기능을 수행한다. 제어부(222)는 호스트와 케이블카드 사이의 인터페이스 및 상기 호스트의 데이터 처리 등을 제어한다.
이더넷 NIC(214)는 네트워크 연결부(200)를 통해 수신된 신호 가운데 특정 IP 주소로 전송되는 이더넷 프레임(ethernet frame) 패킷을 수신하여 TCP/IP네트워크부(216)로 전송한다. 또는, 양방향 통신에 따른 데이터(예를 들면, 유료 프로그램 신청, 수신기의 상태 정보, 사용자 입력 등)를 상기 TCP/IP네트워크부(216)로부터 수신하여 네트워크 연결부(200)를 통해 외부 망으로 전송한다. 상기 특정 IP 주소는 호스트 자체의 IP 주소 또는 케이블카드의 IP 주소일 수 있다.
상기 도 2와 같은 수신기의 경우, IP 프로토콜에 따른 IPTV 방송 신호나, VOD(Video On Demand) 신호, 또는 OOB(Out Of Band) 메시지 신호가 상기 이더넷 NIC(214)를 통해 수신될 수 있다. 기존 케이블 방송의 경우, DSG(DOCSIS Settop Gateway) 방식이나 OOB(Out Of Band) 방식을 이용하여 SI(System Information), EAS(Emergency Alert System), XAIT(eXtended Application Information Table), 제한수신 시스템 정보, 각종 케이블카드 제어 정보 등과 같은 OOB 메시지를 수신한다.
상기 도 2와 같은 수신기의 경우 호스트 내부에 DOCSIS 모뎀이나, OOB 튜너 등을 구비하여 상기 OOB 메시지를 수신할 수도 있다. 예를 들어, IP 방식과 OOB 방식 가운데 하나의 방식을 이용하여 OOB 메시지를 수신할 수도 있고, IP 방식과 DSG 방식, OOB 방식 가운데 하나의 방식을 이용하여 OOB 메시지를 수신할 수도 있다.
IP 방식과 OOB 방식 가운데 하나의 방식을 이용하여 OOB 메시지를 수신하는 경우에는, 상기 도 2와 같은 수신기에서 OOB 모뎀, 복조부 등이 더 필요하다. 그리고 IP 방식과 DSG 방식, OOB 방식 가운데 하나의 방식을 이용하여 OOB 메시지를 수 신하는 경우에는, 상기 도 2와 같은 수신기에서 DOCSIS 모뎀, OOB 모뎀, 상기 DSG 방식과 OOB 방식을 선택하도록 하는 스위칭부, 각 방식에 따라 헤드엔드 측으로 데이터를 전송하기 위한 복조부 등이 더 필요하다.
상기와 같이 IP 방식과 기존 DSG 방식, OOB 방식을 모두 사용할 수 있는 경우나, DSG 방식을 제외하고 IP 방식과 OOB 방식을 사용할 수 있는 경우, 어떤 방식을 사용할지 여부는 송신 측에서 정하여 케이블카드에 전송한다. 케이블카드는 상기 송신 측에서 정하여진 정보에 따라 호스트에 동작 방식을 알려준다. 이러한 경우, 백워드 호환성(backword compatibility) 문제도 해결될 수 있다.
상기 도 2의 수신기에서는 설명의 편의를 위해, 상기 DOCSIS 모뎀을 이용하는 DSG 방식이나 OOB 튜너를 이용하는 OOB 방식이 아닌, IP를 이용한 이더넷 NIC(214)를 통하여 OOB 메시지 등을 수신하는 경우를 주로 설명하도록 한다. 이러한 경우, 송신 측에서는 상기 OOB 메시지 등을 IP를 이용하여 패킷화하여 전송하여야 한다. VOD나 IPTV 방송과 같은 경우에는 상기 VDD 패킷이나 IPTV 방송 패킷과 같은 패킷 형태로 제한수신 시스템 정보와 같은 메시지 등이 수신될 수 있다.
상기에서 예로 든 OOB 메시지는 일 예에 불과하며, 구현 예에 따라 상기 예로 든 정보 이외의 필요한 다른 정보가 추가되거나, 상기 예로 든 정보 가운데 필요하지 않은 정보가 제외될 수도 있다.
TCP(Transmission Control Protocol)/IP(Internet Protocol)네트워크부(216)는 수신된 패킷을 TCP/IP 프로토콜 기반의 네트워크 스택(stack)을 이용하여 패킷의 목적지로 라우팅(routing)한다. 상기 TCP/IP 네트워크부(216)는 TCP/IP 프로토 콜과 UDP(User Datagram Protocl)/IP 프로토콜을 모두 지원한다.
상기 TCP/IP네트워크부(216)는 수신된 VOD 신호나 IPTV 방송 신호는 TP(Transport Packet) 파싱부(218)로 라우팅한다. 상기 TP 파싱부(218)는 수신된 MPEG(Moving Picture Expert Groups) 기반의 TP 패킷을 파싱(parsing)하여 다중화부(208)로 출력한다. 상기 다중화부(208) 이후의 과정은 상기에서 설명한 바와 같다. 상기 예에서는 MPEG을 기반으로 한 경우의 방송 신호를 가정하였으므로 TP 패킷을 수신하여 파싱하지만, 다른 규격을 사용하는 방송 신호가 수신되는 경우에는 TP 패킷 단위가 아닌 다른 단위가 사용될 수도 있다. 따라서, 상기 발명의 사상은 구현 예에 따른 용어에 제한되지 아니한다.
상기 TCP/IP네트워크부(216)는 패킷의 목적지가 케이블카드(220)인 패킷을 상기 케이블카드(220)로 전송한다. 상기 패킷의 목적지가 케이블카드(220)인 패킷 가운데 하나인 상기 OOB(Out Of Band) 메시지는 상기 TCP/IP네트워크부(216)에서 라우팅되어 케이블카드(220)로 전송된다. 상기 OOB 메시지를 케이블카드(220)로 라우팅하는 경우, 제2계층(layer) 라우팅 또는 제3계층(layer) 라우팅을 통해 케이블카드(220)로 데이터를 전송할 수 있다.
상기 제2계층 라우팅을 사용하는 경우, 수신된 이더넷 프레임의 헤더(header)에 포함되어 있는 목적지의 MAC(Media Access Control) 주소 체계를 이용하여 라우팅한다. 제3계층 라우팅을 사용하는 경우, 수신된 이더넷 프레임의 IP 헤더(header)에 포함되어 있는 목적지의 IP 주소 체계를 이용하여 라우팅한다. 상기 제2계층 라우팅 또는 제3계층 라우팅의 사용 여부는 구현 예에 따라 달라질 수 있다. 즉, 구현 예에 따라 제2계층 라우팅 방식을 사용할 수도 있고, 제3계층 라우팅 방식을 사용할 수도 있다.
상기 케이블카드와 호스트간에는 데이터 채널(Data Channel)과 확장 채널(Extended Channel)이 존재한다. 상기 데이터 채널은 호스트와 케이블카드 사이에 제어 신호를 주고받도록 설정되고, 확장 채널은 실제 데이터를 주고받도록 설정된 채널이다. 상기 확장 채널은 호스트와 케이블카드간에 데이터를 주고받도록 정의된 CPU 인터페이스이다.
즉, 상기 케이블카드는 송신 측과 통신을 해서 송신 측으로부터 받은 명령을 해석한 후 상기 데이터 채널 및 확장 채널을 통해 호스트와 서로 통신을 하면서 송신 측이 지시한 사항을 수행하게 하거나, 사용자가 입력한 내용들을 송신 측으로 전달하는 역할을 한다.
이때, 상기 확장 채널을 통해서 데이터를 전송하기 위해서는 먼저, 케이블카드와 호스트간에 정의된 데이터 타입에 해당되는 전송 선로를 설정해야 한다. 이를 플로우(Flow)라 한다. 예를 들어, MPEG 섹션 데이터를 전송하기 위해서는 먼저 케이블카드와 호스트간에 MPEG 섹션 플로우를 설정한 뒤에 해당 플로우 상에 실제 MPEG 섹션 데이터를 전송할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 케이블카드와 호스트간 확장 채널 상의 플로우와 처리과정을 나타낸 도면이다. 상기 도 3의 확장 채널 상의 플로우는 IP 유니캐스트(IP_U) 플로우, IP 멀티캐스트(IP_M) 플로우, 및 최대 6개의 MPEG 섹션 플로우를 포함한다. 만약 상기 도 2와 같은 호스트의 내부에 임베디드(embeded) 된 DOCSIS 모뎀을 포함하는 경우에는, 상기 DOCSIS 모뎀을 통해 수신된 OOB 메시지를 케이블카드로 전송하기 위한 DSG 플로우도 더 포함된다.
상기 도 3에서 호스트의 이더넷 NIC를 통해 수신된 OOB 메시지 패킷은 IP 주소 기반 라우팅을 통해 케이블카드로 전송될 수 있다. 상기 목적지 IP 주소로의 라우팅은 TCP/IP네트워크부(216)를 통해 수행된다. 그 이외에 호스트의 각 어플리케이션에서 사용되는 패킷은 각 해당 어플리케이션으로 라우팅된다. 예를 들어, 상기 호스트 내의 어플리케이션으로 MC(Multicasting) 어플리케이션, NAV(Navigation) 어플리케이션 등이 있을 수 있다.
상기 도 3의 호스트에서 케이블카드로 데이터를 전송하는 경우 IP_U 플로우 또는 IP_M 플로우가 사용될 수 있으며, 케이블카드에서 호스트로 데이터를 전송하는 경우 IP_U 플로우가 사용될 수 있다. 상기 플로우를 통해 케이블카드에 수신된 데이터는 다시 라우팅되어 케이블카드 내의 해당 어플리케이션으로 전송된다. 예를 들어, 상기 케이블카드 내의 어플리케이션은 CA(Conditional Access) 어플리케이션, MC 어플리케이션, RPT(IPPV(Impulse Pay Per View) Report back function) 어플리케이션 등이 있을 수 있다.
상기 케이블카드에 수신된 데이터 가운데, 케이블카드에서만 사용되는 데이터 이외의 MPEG 섹션 데이터들은 필터링(filtering)되어 MPEG 섹션 플로어를 통해 호스트의 각 어플리케이션으로 라우팅된다. 예를 들어, 상기 MPEG 섹션 데이터에는 SI, EAS, XAIT 데이터 등이 있다. 상기 케이블카드는 수신된 데이터 가운데 MPEG 섹션 데이터를 추출하고, MPEG 섹션 데이터 파편을 완전한 MPEG 섹션 데이터로 구 성하여 MPEG 섹션 플로어를 통해 호스트로 전송한다.
상기 플로우 가운데 IP_U 플로우는 상기 호스트에 유니캐스트(Unicast) 방식으로 수신된 데이터를 케이블카드로 전송하며, 호스트와 케이블카드 간 양방향 성을 갖는다. IP_M 플로우는 상기 호스트에 멀티캐스트(Multicast) 방식으로 수신된 데이터를 케이블카드로 전송한다. 상기 IP_M 플로우는 케이블카드 방향의 단방향 성을 갖는다.
도 4a와 도 4b는 각각 멀티캐스트와 유니캐스트 방식에 대해 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기 유니캐스트 방식은 하나의 송신자와 하나의 수신자 사이에 데이터를 1:1로 전송하는 방식이다. 예를 들어, 유니캐스트 방식의 경우 수신기에서 서버에 데이터를 요청하면, 상기 서버는 요청에 따라 데이터를 상기 수신기에 전송한다. 멀티캐스트 방식은 특정한 그룹의 다수의 수신자에게 데이터를 전송하는 방식이다. 예를 들어, 서버는 데이터를 미리 등록된 다수의 수신기에 한꺼번에 전송할 수 있다. 상기 멀티캐스트 등록을 위해 IGMP(Internet Group Management Protocol) 프로토콜 등이 사용될 수 있다.
상기 케이블카드와 송신 측 헤드엔드 사이의 데이터 송수신을 통해 상기와 같은 OOB 메시지를 수신하는 경우, 유니캐스트 방식이 사용될 수 있다. 상기와 같이 유니캐스트 방식을 사용하여 OOB 메시지를 송수신하는 경우, 호스트에 수신된 OOB 메시지는 IP_U 플로우를 통해 케이블카드로 전송할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 이더넷 프레임 패킷과 IP 패킷을 개략적으로 나타낸 도면이다. 상기 도 2의 이더넷 NIC(214)를 통하여 수신된 프레임 패킷은 TCP/IP네트워크부(216)로 전송된다. 상기 이더넷 NIC(214)는 상기 도 5 상단에 도시된 것과 같은 이더넷 프레임 패킷을 TCP/IP네트워크부(216)로 전송한다.
상기 이더넷 프레임 패킷은 14바이트(byte)의 이더넷 헤더부, 20바이트의 IP 헤더부, 8바이트의 UDP(User Datagram Protocol) 헤더부, UDP 페이로드(payload)부, 이더넷 CRC(Cyclic Redundancy Check)부를 포함한다. 다만, 상기 UDP 프로토콜이 아닌 TCP 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는 경우, UDP 헤더부나 UDP 페이로드부가 아닌 TCP 헤더부, TCP 페이로드부가 포함된다.
상기 TCP/IP네트워크부(216)는 상기와 같은 이더넷 프레임 패킷을 수신하여 상기 패킷의 목적지 주소로 라우팅한다. 이때, 상기에서 설명한 OOB 메시지를 유니캐스트 방식에 따라 수신하여 케이블카드로 라우팅하는 경우, IP_U 플로우를 통해 케이블카드로 라우팅할 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 호스트는 제2계층 라우팅 또는 제3계층 라우팅을 사용하여 OOB 메시지를 케이블카드로 라우팅할 수 있다. 상기 케이블카드는 특정 MAC 주소와 IP 주소가 미리 설정된다. 제2계층 라우팅의 경우, 상기 이더넷 프레임 가운데 이더넷 헤더부에 포함된 목적지 MAC 주소가 케이블카드의 MAC 주소로 설정된 데이터를 케이블카드로 전송한다. 제3계층 라우팅의 경우, 상기 이더넷 프레임 가운데 IP 헤더부에 포함된 목적지 IP 주소가 케이블카드의 IP 주소로 설정된 데이터를 케이블카드로 전송한다.
다만, 상기 IP_U 플로우의 경우, 상기 도 5의 하단에 도시된 것과 같은 IP 패킷을 전송한다. 상기 IP 패킷은 20바이트의 IP 헤더부, 8바이트의 UDP 헤더부, 및 UDP 페이로드부를 포함한다. 마찬가지로 UDP 프로토콜이 아닌 TCP 프로토콜에 따라 데이터를 전송하는 경우, UDP 헤더부나 UDP 페이로드부가 아닌 TCP 헤더부, TCP 페이로드부가 포함된다.
따라서, 상기 제2계층 라우팅 방식을 사용하는 경우나, 제3계층 라우팅 방식을 사용하는 경우 모두, 상기 이더넷 프레임 패킷에서 이더넷 헤더부와 이더넷 CRC부가 제거된 IP 패킷 형태의 데이터를 케이블카드로 전송한다. 상기 IP 패킷은 포함되는 데이터의 종류에 따라, MPEG 섹션을 포함하는 브로드캐스트 데이터 패킷, 제한 수신에 관한 정보를 포함하는 CA 데이터 패킷 등으로 나눌 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 수신된 정보를 처리하는 과정을 나타낸 순서도이다.
수신기의 호스트는 IP 네트워크를 이용하여 전송된 패킷을 수신한다(S600). 예를 들어, 상기 패킷은 인터넷 프로토콜에 따른 IPTV 방송 패킷, VOD 패킷, 또는 스크램블에 관한 정보 등을 포함하는 OOB 메시지 패킷일 수 있다.
상기 수신기의 호스트는 수신된 패킷을 목적지 주소로 라우팅한다. 상기 수신된 패킷 가운데 목적지가 케이블카드인 패킷을 케이블카드로 라우팅한다(S610). 상기 목적지가 케이블카드인 패킷의 예로, 스크램블에 관한 정보 등을 포함하는 OOB 메시지 패킷을 들 수 있다. 상기 OOB 메시지 패킷이 유니캐스트 방식에 따라 수신된 경우, 상기 호스트는 케이블카드와 호스트 사이의 인터페이스 가운데 확장 채널의 IP_U 플로우를 사용하여 데이터를 전송할 수 있다.
케이블카드는 상기 수신된 데이터를 분석하여 스크램블에 관한 정보를 얻는 다. 그리고 케이블카드는 상기 스크램블에 관한 정보를 이용하여, 호스트에 수신된 방송 신호, A/V 신호 등을 디스크램블하여 화면에 출력하도록 한다(S620). 상기 방송 신호, A/V 신호 등의 예로, 인 밴드로 수신된 케이블 방송 신호나 IPTV 방송 신호, VOD 영상 신호 등을 들 수 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
도 1은 본 발명에 따른 일 실시예로서, IPTV 시스템을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 케이블카드를 사용하는 수신기를 개략적으로 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 일 실시예로서, 케이블카드와 호스트간 확장 채널 상의 플로우와 처리과정을 나타낸 도면
도 4a는 멀티캐스트 방식에 대해 개략적으로 나타낸 도면
도 4b는 유니캐스트 방식에 대해 개략적으로 나타낸 도면
도 5는 본 발명에 따른 일 실시예로서, 이더넷 프레임 패킷과 IP 패킷을 개략적으로 나타낸 도면
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
200 : 네트워크 연결부 202 : 제1튜너
204 : 제2튜너 206 : 복조부
208 : 다중화부 210 : 역다중화부
212 : 디코더 214 : 이더넷 NIC
216 : TCP/IP네트워크부 218 : TP 파싱부
220 : 케이블카드 222 : 제어부
224 : DCAS부 226 : DVR 제어부
228 : 컨텐츠 암호화부 230 : 스토리지 인터페이스부
232 : 저장부

Claims (13)

  1. POD(Point of Deployment)와 인터페이싱 하는 호스트 디바이스에 있어서,
    IP(Internet Protocol) 네트워크를 통하여 외부 개체로부터 제1 MPEG(Moving Picture Experts Group) TS(Transport Stream) 패킷들을 전송하는 IP 패킷을 포함한 이더넷 프레임(Ethernet frame)을 수신하는 IP 피지컬 인터페이스 유닛;
    상기 수신한 이더넷 프레임으로부터 상기 IP 패킷을 추출하고, 상기 수신한 이더넷 프레임 내 목적 정보(destination information)에 기초하여 제2계층 또는 제3계층 라우팅을 통해 상기 추출한 IP 패킷을 POD와 연결된 확장 채널로 라우트 하는 라우
    팅 엔진;
    상기 라우트된 IP 패킷으로부터 상기 제1 MPEG TS 패킷을 추출하는 디캡슐레이터;
    케이블 네트워크를 통하여 제2 MPEG TS 패킷들을 포함한 케이블 방송 신호를 수신하는 브로드밴드 인터페이스 유닛;
    상기 수신된 케이블 방송 신호를 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 복조하는 복조부; 및
    상기 IP 네트워크를 통하여 수신한 IP 패킷으로부터 추출된 제1 MPEG TS 패킷 및 상기 복조된 케이블 방송 신호의 제2 MPEG TS 패킷을 함께 다중화하여 제3 MPEG TS 패킷을 생성하고, 상기 생성된 제3 MPEG TS 패킷을 POD와 연결된 MPEG 데이터 플로우로 출력하는 다중화부;
    를 포함하는 호스트 디바이스.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 MPEG TS 패킷 및 상기 제2 MPEG TS 패킷은,
    커맨드 데이터, 제어 데이터, 수신 제한 데이터, DRM 데이터 및 MPEG 섹션 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 호스트 디바이스.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 IP 피지컬 인터페이스 유닛은,
    MoCA(Multimedia over Coax Alliance)를 통하여 상기 이더넷 프레임을 수신하는 호스트 디바이스.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 확장 채널은 IP 플로우이고,
    상기 목적 정보는 MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 넘버 중 적어도 어느 하나를 포함하는 호스트 디바이스.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 이더넷 프레임에는, 이더넷 헤더, 상기 IP 패킷 및 이더넷 CRC가 포함되고,
    상기 라우팅 엔진은,
    상기 이더넷 프레임으로부터 상기 IP 패킷을 추출하기 위하여 상기 이더넷 프레임으로부터 상기 이더넷 헤더와 상기 이더넷 CRC를 제거하는 호스트 디바이스.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 방송 데이터를 처리하는 방법에 있어서,
    IP(Internet Protocol) 네트워크 모뎀을 통하여 외부 개체로부터 제1 MPEG(Moving
    Picture Experts Group) TS(Transport Stream) 패킷들을 전송하는 IP 패킷을 포함
    한 이더넷 프레임(Ethernet frame)을 수신하는 단계;
    상기 수신한 이더넷 프레임으로부터 상기 IP 패킷을 추출하고, 상기 수신한 이더넷
    프레임 내 목적 정보(destination information)에 기초하여 제2계층 또는 제3계층 라
    우팅을 통해 상기 추출한 IP 패킷을 POD와 연결된 확장 채널로 라우트 하는 단계;
    상기 라우트된 IP 패킷으로부터 상기 제1 MPEG TS 패킷을 추출하는 단계;
    케이블 네트워크를 통하여 제2 MPEG TS 패킷들을 포함한 케이블 방송 신호를 수
    신하는 단계;
    상기 수신된 케이블 방송 신호를 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식으로 복조하는 단계; 및
    상기 IP 네트워크 모뎀을 통하여 수신한 IP 패킷으로부터 추출된 제1 MPEG TS 패
    킷 및 상기 복조된 케이블 방송 신호의 제2 MPEG TS 패킷을 함께 다중화하여 제3 MPEG TS 패킷을 생성하고, 상기 생성된 제3 MPEG TS 패킷을 POD와 연결된 MPEG 데이터 플로우로 출력하는 단계;
    를 포함하여 이루어지는 방송 데이터를 처리하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 MPEG TS 패킷 및 상기 제2 MPEG TS 패킷은,커맨드 데이터, 제어 데이터, 수신 제한 데이터, DRM 데이터 및 MPEG 섹션 데이터 중 적어도 하나 이상을 포함하는 방송 데이터를 처리하는 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 네트워크 모뎀은 MoCA(Multimedia over Coax Alliance)를 포함하고,
    상기 확장 채널은 IP 플로우이며,
    상기 목적 정보는, MAC 어드레스, IP 어드레스, 포트 넘버 중 적어도 어느 하나를 포함하는 방송 데이터를 처리하는 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 이더넷 프레임으로부터 이더넷 헤더와 이더넷 CRC를 제거하는 단계;를 더 포함하되,
    상기 이더넷 프레임에는, 이더넷 헤더, IP 패킷 및 이더넷 CRC가 포함되는 방송 데이터를 처리하는 방법.
  12. 삭제
  13. 삭제
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Society of Cable Telecommunication Engineers. AMERICAN NATIONAL STANDARD ANSI/SCTE 28 2007 HOST-POD Interface Standard. 1 January 2007, pp.1-51 *
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