KR19980045410A - Scrambling Control Device and Method of Digital Satellite Broadcasting System - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지틀 위성 방송서비스를 제공하는데 있어서, 필수적으로 요구되는 제한 수신 기능을 지원하는 디지틀 송신시스템 개발을 목적으로 한 것이다. 설계를 간편히 하고 유지 비용을 줄이고자 하는 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 스크램블링 블럭을 기존의 방식인 다중화기(Multiplexer)이후에서 구현하지 않고 다중화기(Multiplexer) 이전에 각 비디오/오디오의 인코더 모듈에서 처리함으로써 시스템의 설계를 용이하게 하고 또한 시스템의 안정화, 신뢰도를 향상시키도록 하였다.An object of the present invention is to develop a digital transmission system that supports a limited reception function required for providing a digital satellite broadcasting service. In order to achieve the purpose of simplifying the design and reducing the maintenance cost, the present invention does not implement a scrambling block after the multiplexer, which is a conventional method, in the encoder module of each video / audio before the multiplexer. The process facilitates the design of the system and improves the stability and reliability of the system.
Description
본 발명은 디지틀 방송 서비스를 제공하는 과정에서 일반 가입자를 대상으로 제한수신능을 부여하는 디지틀 방송송신 시스템의 스크램블링 장치 및 스크램블링 제어방법을 구현하기 위한 것이다.The present invention is to implement a scrambling apparatus and a scrambling control method of a digital broadcast transmission system that provides limited reception capability to a general subscriber in the process of providing a digital broadcast service.
위성방송 송신 시스템은, 비디오/오디오 인코더모듈, 다중화모듈 그리고 이들의 유지/보수를 담당하는 MAC(Matenance and Administration Control)로 구성된다. 이들 블럭들은 제한수신기능을 제공하기 위하여, 하드웨어 뿐만 아니라 소프트웨어의 인터페이스 기능을 가져야 한다.The satellite broadcasting transmission system is composed of a video / audio encoder module, a multiplexing module, and a MAC (Matenance and Administration Control) which is responsible for their maintenance. These blocks must have the interface function of software as well as hardware in order to provide CA.
종래의 제한 수신기능을 제공하기 위한 디지틀 방송 송신 시스템의 스크램블링 제어장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 비디오 데이터를 압축하는 비디오 데이터 압축부(10)와, 그 비디오 압축 데이터를 비디오 PES로 발생시키는 비디오 PES스트립 발생부(30)와, 오디오 데이터를 압축하는 오디오 데이터 압축부(20)와, 그 오디오 압축 데이터를 오디오 PES로 발생시키는 오디오 PES스트립 발생부(40)와, 그 비디오 데이터와 오디오 데이터를 다중화하여 스크램블링 제어를 하여 중간주파(IF) 블럭(70)으로 출력하는 다중화 및 스크램블링 블럭(50)과 그 다중화 및 스크램블링 블럭(50)에서의 비디오/오디오 스크램블링 온/오프를 제어하는 시스템 제어기(60)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a scrambling control apparatus of a digital broadcast transmission system for providing a conventional limited reception function includes a video data compression unit 10 for compressing video data, and a video PES data generated by a video PES. A video PES strip generator 30, an audio data compressor 20 for compressing audio data, an audio PES strip generator 40 for generating the audio compressed data as an audio PES, the video data and audio data Multiplexing and scrambling to output scrambling control to the intermediate frequency (IF) block 70 and a system controller for controlling video / audio scrambling on / off in the multiplexing and scrambling block 50 60).
그리고, 상기 다중화 및 스크램블링 블럭(50)은, 상기 비디오/오디오 PES 발생부(30)(40)의 출력데이타를 다중화하는 다중화기(51)와, 그 다중화기(51)의 출력데이타를 입력받아 시스템 패킷 스트림을 발생을 하는 시스템 패킷 스트립 발생부(52)와, 상기 시스템 제어기(60)의 제어에 의거하여 비디오/오디오 스크램블 온/오프 제어 및 콘트롤 워드를 발생하는 비디오/오디오 스크램블 온/오프 테이블(53)과, 이 테이블(53)을 통한 스크램블 온/오프 제어에 의거하여 채널 헤드정보를 비교하여 상기 시스템패킷 스트립 발생부(52)의 데이터의 경로를 제어하여 스크램블링 오프시 및 헤드정보가 다를시 직접 상기 IF블럭(70)에 출력시키는 채널헤드정보 비교부(54)와, 스크램블링온시 그 채널헤드정보 비교부(54)의 경로제어에 의해 입력되는 상기 시스템 패킷 스트림 데이터에 상기 테이블(53)의 콘트롤 워드 제어에 의한 스크램블링 시켜 상기 IF블럭(70)에 출력시키는 스크램블러(55)로 구성된다.The multiplexing and scrambling block 50 receives a multiplexer 51 for multiplexing the output data of the video / audio PES generator 30 and 40 and the output data of the multiplexer 51. A system packet strip generator 52 for generating a system packet stream, and a video / audio scramble on / off control and a video / audio scramble on / off table for generating a control word under the control of the system controller 60. And the head information of the system packet strip generator 52 is controlled by comparing the channel head information based on the scramble on / off control through the table 53, and the scrambling off and the head information are different. The system packet stream data inputted by the path control of the channel head information comparison unit 54 which is directly output to the IF block 70 at the time of scrambling and the channel head information comparison unit 54 at the time of scrambling on. And a scrambler 55 for scrambling the control word of the table 53 and outputting the result to the IF block 70.
이와같은 종래 제한 수신기능을 제공하기 위한 디지틀 방송 송신 시스템의 스크램블링 제어장치는 비디오/오디오 데이터 PES를 먼저 다중화 시키고, 시스템 패킷 스트림 처리한 후, 시스템 제어기(60)의 스크램블 온/오프 제어에 따라 헤드정보를 비교하여 스크램블 온인 경우에 스크램블러(55)에서 스크램블링 시킨다.The scrambling control apparatus of the digital broadcast transmission system for providing such a conventional limited reception function first multiplexes the video / audio data PES, processes the system packet stream, and then controls the head according to the scramble on / off control of the system controller 60. The information is compared and scrambled in the scrambler 55 in the case of scramble on.
즉 종래의 제한 수신기능을 제공하기 위하여 설계된 디지틀 방송시스템에서 구현된 스크램블링 블럭은 다중화 모듈에 구현되어 있으며, 스크램블링 블럭은 MPEG 2 시스템 패킷 레벨에서 헤드 정보를 분석하여, 시스템 제어기(MAC)에서 요구된 비디오/오디오 스크램블링 온/오프 명령어에 의하여 해당 비디오/오디오 채널에 대한 콘트롤 워드(Control Word)를 적용하여 스크램블링을 수행하고 있다.That is, the scrambling block implemented in the digital broadcasting system designed to provide the conventional limited reception function is implemented in the multiplexing module. The scrambling block analyzes the head information at the MPEG 2 system packet level, and is required by the system controller (MAC). Video / audio scrambling Scrambling is performed by applying a control word for a corresponding video / audio channel by an on / off command.
따라서 MPEG 2 시스템 패킷의 크기인 188 Bytes 마다 다음 패킷의 PID를 점검하고 이를 시스템 제어(MAC)으로부터 온 스크램블링 ON/OFF를 표시하는 테이블에서 찾아야 한다. 또한 하나의 다중화기가 만약 4개의 프로그램을 지원할 경우 거의 매 188 Bytes마다 콘트롤 워드를 업데이트(Update) 하여야 한다.Therefore, for every 188 bytes of MPEG 2 system packet, the PID of the next packet should be checked and found in a table indicating scrambling ON / OFF from system control (MAC). Also, if one multiplexer supports four programs, the control word should be updated almost every 188 bytes.
이와같이 40 Mbps 이상의 속도를 갖는 MPEG 2 시스템 패킷을 비교하여 스크램블링을 요구한 패킷만을 선택하여 스크램블링을 수행하는 방식이기 때문에, 시스템 제어기(MAC)로부터 받은 채널의 스크램블리의 ON/OFF 정보에 대한 테이블을 가져야 하고, 이 정보를 이용하여 188 Bytes 마다 스크랩블링을 요구하는 채널의 콘트롤 워드(Control Word)를 업 데이트(Update) 해야 하는 어려움이 따르게 된다.As this is a method of performing scrambling by selecting only packets that require scrambling by comparing MPEG 2 system packets having a speed of 40 Mbps or more, a table of scramble ON / OFF information of a channel received from a system controller (MAC) must be obtained. Using this information, it is difficult to update a control word of a channel requiring scraping every 188 bytes.
그러므로, 이러한 종래 기술은 고속의 정보를 처리해야 하는 이유로 구현이 까다로울 뿐만 아니라, 시스템 제어기(MAC)(Maintence and Administration Control)에서 보내온 채널 식별정보인 PID(Program Identification)와 스크램블링 정보를 이용하여 다중화 및 스크램블 블럭(50) 내에서 MPEG 2 시스템 패킷의 헤드 정보(Head Information)의 PID와 비교하여 스크램블링을 결정하여야 하므로 비효율적이다.Therefore, this conventional technology is not only difficult to implement because of the need to process high-speed information, but also multiplexing and using the program identification (PID) and scrambling information, which are channel identification information sent from a system controller (MAC). It is inefficient because scrambling must be determined in comparison to the PID of the head information of the MPEG 2 system packet in the scramble block 50.
또한 하나의 다중화기가 만약 4개의 프로그램을 지원할 경우 거의 매 188 Bytes마다 콘트롤 워드를 업 데이트(Update) 해야 하는 단점이 있다.Also, if one multiplexer supports four programs, there is a drawback of updating the control word every 188 Bytes.
그러므로 종래의 기술에 의하면 시스템이 복잡하고 고속의 데이타 패킷을 처리해야 하므로 시스템의 안정성과 신뢰성을 높이기 위하여 고도의 기술을 요하게 되어 설계 비용 또한 높아지게 된다.Therefore, according to the conventional technology, since the system has to process a complex and high speed data packet, a high technology is required to increase the stability and reliability of the system, thereby increasing the design cost.
이러한 어려움을 해소하기 위하여 본 발명은 디지틀 방송서비스에서 제한 수신기능을 지원하는 기존의 디지틀 방송수신 시스템의 스크램블링 장치 구조를 개선하여 전 시스템의 설계의 용이화, 저가격화, 안정도(Stability) 및 신뢰도(Reliability)를 높이는 것을 목적으로 한다.In order to solve this problem, the present invention improves the scrambling device structure of the existing digital broadcast receiving system supporting the limited reception function in the digital broadcasting service, thereby facilitating the design of the entire system, low cost, stability, and reliability ( The purpose is to increase reliability.
본 발명은 다중화를 수행하기 전에 각 채널 별로 스크램블링을 수행하는 방법을 선택함으로써 구현을 용이하게 할 뿐만 아니라 각 채널의 모듈화를 가능토록 하였다.The present invention not only facilitates implementation but also enables modularization of each channel by selecting a method of performing scrambling for each channel before performing multiplexing.
도 1은 종래의 디지틀 방송 송신 시스템의 스크램블링 제어장치 구성도.1 is a block diagram of a scrambling control device of a conventional digital broadcast transmission system.
도 2는 본 발명의 디지틀 위성방송 송신시스템의 스크램블링 제어장치 구성도.2 is a block diagram of a scrambling control apparatus of a digital satellite broadcasting transmission system of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10, 20: 비디오, 오디오 데이터의 압축부10, 20: compression unit of video and audio data
30, 40: 비디오 오디오 PES 발생부30, 40: Video audio PES generator
50: 다중화 및 스크램블 블럭50: multiplexed and scrambled blocks
60, 100: 시스템 제어기60, 100: system controller
200: 채널 스크램블링 블럭200: channel scrambling block
210, 240: 비디오, 오디오 시스템 패킷 스트림 발생부210, 240: Video, audio system packet stream generator
220, 250: 비디오, 오디오 스크램블링 판정 경로제어기220, 250: Video, audio scrambling decision path controller
230, 260: 비디오 오디오 스크램블러230, 260: video audio scrambler
300: 다중화기300: multiplexer
400: IF블럭400: IF block
본 발명은 각 비디오/오디오 인코더 모듈에서 MPEG 2 방식에 따라 압축한 후, PES(Pecketized Elementary Stream)으로 만든다. 이의 PES를 MPEG 2 시스템 패킷화하여 스크램블링 블럭으로 보낸다. 채널 스크램블링 블럭은 시스템 제어기(MAC)에서부터 스크램블링을 요구할 경우, MPEG 2 시스템 패킷의 헤드 부분을 제외한 패이로드(Payload)만을 스크램블링 하도록 한다. 이때 해당 채널에 대한 콘트롤워드(Control Word)를 시스템 제어기(MAC)로부터 수신하여 스크램블링 블럭에 로딩한다. 위에서 처럼 콘트롤워드(Control Word)의 업 데이트(Update)는 기존의 방식과는 달리 디지틀 방송시스템에서 요구되는 콘트롤 워드의 변경 시에만 업데이트를 수행하면 된다.According to the present invention, each video / audio encoder module is compressed according to the MPEG 2 scheme and then made into a packetized elementary stream (PES). The PES is packetized into an MPEG 2 system and sent to the scrambling block. When the channel scrambling block requests scrambling from the system controller (MAC), the channel scrambling block allows scrambling of only payloads excluding the head part of the MPEG 2 system packet. At this time, the control word for the corresponding channel is received from the system controller and loaded into the scrambling block. As above, Update of Control Word, unlike the existing method, needs to be updated only when the control word required in the digital broadcasting system is changed.
한편 스크램블링의 OFF 시에는 스크램블링 블럭을 수행하지 아니하고 MPEG 2 시스템 패킷를 다중화기로 전송하도록 함으로써 시스템 설계를 용이하도록 하였다. 즉, 스크램블링 블럭은 비디오 혹은 오디오 인코더 모듈에서 수행하도록 하는 방법을 채택하였다.On the other hand, when the scrambling is OFF, the system design is facilitated by transmitting the MPEG 2 system packet to the multiplexer without performing the scrambling block. That is, the scrambling block adopts a method to be performed in the video or audio encoder module.
도 2는 본 발명에 의한 디지틀 위성방송 송신 시스템의 스크램블링 제어장치 구성도로서, 이에 도시된 바와같이 비디오 데이터를 압축하는 비디오 데이터 압축부(10)와, 그 비디오 압축 데이터를 비디오 PES로 발생시키는 비디오 PES 발생부(30)와, 오디오 데이터를 압축하는 오디오 데이터 압축부(20)와, 그 오디오 압축 데이터를 오디오 PES로 발생시키는 오디오 PES 발생부(40)와, 그 비디오 데이터와 오디오 데이터를 각기 시스템 제어기(100)의 스크램블링 제어 의해 스크램블링 제어를 하는 채널 스크램블링 블럭(200)과, 그 채널 스크램블링 블럭(200)에서 출력되는 비디오 데이터와 오디오 데이터를 다중화시켜 IF블럭(400)으로 출력하는 다중화기(300)로 구성된 다.FIG. 2 is a block diagram of a scrambling control device of a digital satellite broadcasting transmission system according to the present invention. As shown in FIG. A PES generation unit 30, an audio data compression unit 20 for compressing audio data, an audio PES generation unit 40 for generating the audio compressed data as an audio PES, and the video data and audio data, respectively. The channel scrambling block 200 for scrambling control by the scrambling control of the controller 100 and the multiplexer 300 for multiplexing the video data and audio data output from the channel scrambling block 200 to the IF block 400. )
상기 채널 스크램블링 블럭(200)은, 상기 비디오/오디오 PES 발생부(30)(40)의 데이터를 각기 시스템 패킷 스트림으로 발생하는 비디오/오디오 시스템 패킷 스트림 발생부(210)(240)와, 그 패킷 스트림 발생부(210)(240)의 데이터를 상기 시스템 제어기(100)의 채널별 온/오프 제어데이타에 의거하여 스크램블 경로로의 제어를 하는 스크램블 온/오프 경로 제어기(220)(250)와, 그 경로 제어기(220)(250)를 통해 스크램블 온 경로 제어되는 비디오/오디오 데이터에 각기 상기 시스템 제어기(100)의 제어에 따른 채널별 콘트롤 워드에 의거하여 스크램블링 시키는 비디오/오디오 스크램블러(230)(260)와로 이루어져 그 스크램블러(230)(260) 또는 상기 경로제어기(220)(250)의 스크램블 오프 경로의 비디오/오디오 데이터를 상기 다중화기(300)에 출력하도록 구성된다.The channel scrambling block 200 includes a video / audio system packet stream generator 210 and 240 for generating data of the video / audio PES generator 30 and 40 as a system packet stream, respectively, and the packet. A scramble on / off path controller (220) (250) for controlling data of the stream generator (210) (240) to the scrambled path based on channel on / off control data of the system controller (100); The video / audio scrambler 230 (260) (260) scrambling the video / audio data controlled through the path controller (220) (250) based on the control word for each channel according to the control of the system controller (100). It is configured to output the video / audio data of the scrambler 230, 260 or the scrambled off path of the path controller 220, 250 to the multiplexer (300).
이와같이 구성된 본 발명은, 비디오 데이터와 오디오 데이터가 각각 압축부(10)(20)를 통해 압축되고, PES 발생부(30)(40)를 통해 비디오/오디오 PES가 발생되어 채널 스크램블링 블럭(200)에 입력된다. 이에따라 비디오/오디오 PES스트림은 각기 시스템 패킷 스트림 발생부(210)(240)에서 패킷화되고, 그 패킷화된 비디오/오디오 데이터는 시스템 제어기(100)의 스크램블 온/오프 제어에 의거하여 경로제어기(220)(250)에서 스크램블 여부를 판단하게 된다. 만약 스크램블 온인 경우에는 각각 스크램블러(230)(260)에 데이터가 입력되어 상기 시스템 제어기(100)의 제어에 의한 콘트롤워드에 의거하여 스크램블링된다.According to the present invention configured as described above, the video data and the audio data are respectively compressed through the compression unit 10 and 20, and the video / audio PES is generated through the PES generation unit 30 and 40 to generate the channel scrambling block 200. Is entered. Accordingly, the video / audio PES streams are packetized by the system packet stream generators 210 and 240, respectively, and the packetized video / audio data is controlled based on the scramble on / off control of the system controller 100. It is determined whether or not scrambled (220) (250). If scrambled on, data is input to the scramblers 230 and 260, respectively, and scrambled based on a control word controlled by the system controller 100.
이후, 스크램블링되거나 또는 스크램블링 오프시의 비디오/오디오 데이터는 다중화기(300)에서 다중화되어 IF블럭(400)으로 송신된다.The scrambled or scrambling off video / audio data is then multiplexed in the multiplexer 300 and transmitted to the IF block 400.
따라서 비디오 혹은 오디오 인코더 모듈은 NTSC TV 신호를 MPEG 2 규격에 따라 압축한 후 PES 스트림을 생성한다. 이들 데이타들은 다시 각 인코더 모듈에서 MPEG 2 시스템 패킷화 한 다음, 스크램블링 블럭은 시스템 제어기(MAC)으로부터 수신된 각 채널에 대한 스크램블 ON/OFF 명령어와 각 채널의 콘트롤워드를 이용하여 스크램블링을 하게 된다.Thus, the video or audio encoder module compresses NTSC TV signals according to the MPEG 2 standard and generates PES streams. These data are again packetized by the MPEG 2 system in each encoder module, and the scrambling block is then scrambled using the scramble ON / OFF instruction for each channel received from the system controller (MAC) and the control word of each channel.
그러므로 시스템의 모듈화를 통하여 설계를 용이하고 할 수 있을 뿐만 아니라, 안정성과 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Therefore, the modularity of the system not only facilitates design, but also improves stability and reliability.
디지틀 방송서비스에 제한 수신기능을 부여하기 위한 시스템 구조를 본 발명에서 처럼 다중화기 앞단에서 시스템 패킷화한후 시스템제어기의 제어를 직접받아 스크램블링을 제어하도록 설계함으로써, 디지틀 방송 송신 시스템의 모듈화를 용이하게 할 뿐만 아니라 전체 시스템의 안정성과 신뢰성을 도모할 수 있다. 또한 시스템의 제작 비용을 줄일 수 있는 점을 들 수 있다.By designing a system structure for granting a limited reception function to a digital broadcasting service in the front of the multiplexer, the system packet is designed to control scrambling under the control of the system controller, thereby facilitating the modularization of the digital broadcasting transmission system. In addition, the stability and reliability of the entire system can be achieved. Also, the manufacturing cost of the system can be reduced.
본 발명은 디지틀 방송시스템애서 제한수신 기능을 제공하기 위한 송신시스템의 스크램블링에 관한 것으로, 각 비디오/오디오 정보를 다중화하기 이전에 비디오/오디오 인코더 모듈에서 MPEG 2 시스템 패킷으로 만든 다음, 시스템 제어기(MAC)에서 요구하는 채널 스크램블링 온/오프(ON/OFF) 명령에 따라 해당 채널의 MPEG 2 시스템 패킷(Packet)의 스크램블링을 수행하는 방법을 도입함으로써, 각 인코더에 제한수신기능을 제공할 수 있는 모듈화가 가능토록 할 수 있으며, 인코더 모듈에서 처리된 정보는 다중화기 모듈에서 단순히 시간영역 다중화를 수행을 함으로써, 제한수신기능을 제공하는 위성방송 송신 시스템을 효율적으로 구현할 수 있도록 하기 위함을 목적으로 한다.The present invention relates to a scrambling of a transmission system for providing a conditional access function in a digital broadcasting system. The present invention relates to a system controller (MAC) after making video / audio encoder modules into MPEG 2 system packets before multiplexing each video / audio information. By introducing a method of scrambling MPEG 2 system packets of a channel according to a channel scrambling on / off instruction required by the The information processed by the encoder module can be enabled by simply performing time domain multiplexing in the multiplexer module to efficiently implement the satellite broadcasting transmission system providing the limited reception function.
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| JP9227996A JPH10178623A (en) | 1996-12-10 | 1997-08-25 | Scrambling controller and scrambling controlling method in digital satellite broadcasting transmission system |
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| KR1019960063592A KR100221524B1 (en) | 1996-12-10 | 1996-12-10 | Apparatus and method for controlling the scrambling of a digital satellite broadcasting transmitting system |
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Also Published As
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