KR20030047253A - 멀티 피오디 인터페이스를 구비한 디지털 케이블 셋탑박스 - Google Patents

멀티 피오디 인터페이스를 구비한 디지털 케이블 셋탑박스 Download PDF

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Abstract

본 발명의 디지털 케이블 셋탑 박스는 멀티 POD(point of deployment) 인터페이스를 구비한다. 셋탑 박스는 CATV의 규격 중의 하나인 오픈 케이블(OpenCable™) 방식을 지원하며 멀티 POD 기능을 구비하여 서로 다른 스크램블 방식을 사용하는 MSO(multi system operator)가 공급하는 케이블 방송에 용이하게 사용될 수 있다. 셋탑 박스는 케이블 방송의 수신에 있어 OOB(out of band) 모듈을 통해 헤드 엔드로 가입자 어드레스 및 ID에 대한 체크가 수행함과 아울러 다수개의 POD 모듈 중에서 적합한 POD 모듈을 선택하여 디스크램블링 한다. 방송 수신 중 케이블 방송 채널의 변경이 이루어지는 경우에는 다시 적합한 POD 모듈의 선택을 자동적으로 수행한다. 이와 같이 헤드 엔드로부터 제공되는 스크램블된 방송 신호에 따라 적합한 POD 모듈의 선택이 자동으로 이루어짐으로 종래와 같이 스크램블된 케이블 방송에 따라 해당되는 POD 모듈을 교체하는 번거로움이 없이 편리하게 케이블 방송을 시청할 수 있다.

Description

멀티 피오디 인터페이스를 구비한 디지털 케이블 셋탑 박스{DIGITAL CABLE SET-TOP BOX HAVING MULTI POD INTERFACE}
본 발명은 케이블 텔레비전(cable television; CATV)을 위한 셋탑 박스(set-top box)에 관한 것으로, 구체적으로는 오픈 케이블(open cable) 방식을 지원하는 디지털 케이블 셋탑 박스(digital cable set-top box)에 관한 것이다.
최근 지상파 방송 및 케이블 방송을 포함하는 방송매체의 디지털화가 급속히 진행되고 있다. 디지털 셋탑 박스는 디지털 케이블용 방송 프로그램을 제공하는 헤드-엔드(head-end)로부터 케이블 주파수 대역중 인-밴드 대역을 통해 A/V 방송 프로그램을 수신하고 아웃 어브 밴드(Out-Of-Band ; OOB) 대역을 통해 헤드-엔드와 양방향 통신을 하게 된다.
셋탑 박스는 크게 단순형, 유료 방송형, 대화형 양방향 수신기로 구분되고 있다. 이에 사용되는 셋탑 박스는 단순형 수신기는 무료채널 혹은 가입하면 누구나 볼 수 있는 위성방송 사업 형태에 사용되며 일반적으로 FTA(Free To Air Receiver) 수신기라고 한다. 반면, 유료방송 전용수신기는 특정 방송 사업자가 자신만의 영업전략에 따라 특정 방송만 볼 수 있도록 제한 수신 시스템(CAS: Conditional Access System) 기능을 구비한다. 대화형 양방향 수신기는 향후 등장할 차세대 수신기로서 방송과 통신이 통합된 인터넷 등 다양한 멀티미디어 서비스가 가능한 셋탑 박스이며 점차 대화형 수신기로 대체되어 갈 전망이다.
현재 케이블 방송에 사용되는 방송 신호는 인코딩과 변조에 대한 다양한 포맷이 사용되고 있어 세톱 박스 제작자와 CATV 시스템 제공자는 상호 순응적인 시스템을 위해서 CATV 신호 표준을 개발하려는 노력이 계속되고 있다. 디지털 비디오에 대한 하나의 공용 표준으로 오픈 케이블(OpenCable™) 방식 제안되어 있다.
오픈 케이블 방식은 케이블 텔레비전 레버러터리사(CableLabs : CableTelevision Laboratories, Inc.)에서 제작된 디지털 케이블 텔레비전의 세톱박스와 다른 디지털 장치를 한정하는 한 세트의 인터페이스 규격이다. 오픈 케이블 방식은 세톱박스의 설계와 그 사용에 있어 융통성을 제공하는 것으로 알려지고 있다.
한편, 최근 케이블 방송 시장의 확대와 더불어 소규모 케이블 방송 업자들 간의 합병이 이루어지는 경우가 빈번히 발생되고 있다. 이들은 각기 고유의 스크램블 방식을 사용하는 경우가 많은데 이러한 경우 양쪽 시스템을 통합하여 동일한 스크램블 방식으로 단일화하는 것에 어려움이 있다. 그럼으로 서로 다른 스크램블 방식을 사용하는 MSO(multi system operator)가 나타나고 있다.
이때, 오픈 케이블 방식을 지원하는 셋탑 박스의 경우 MSO에 적응하기 위해서는 다수개의 POD(Point of Deployment) 모듈을 구비하여 케이블 방송 시청시 해당되는 POD 모듈을 빈번히 교체해야 하는 번거로움이 발생될 수 있다. 만약, 다수개의 POD 모듈을 장착할 수 있고, 수신되는 케이블 방송의 스크램블 방식에 따라 자동적으로 해당되는 POD 모듈의 선택이 가능하다면 MSO가 제공하는 케이블 방송의 시청이 매우 편리해질 것이다.
따라서, 본 발명의 목적은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서 멀티 POD 인터페이스를 구비하는 디지털 케이블 셋탑 박스를 제공하는데 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 케이블 셋탑 박스의 회로 구성을 보여주는 블록도; 그리고
도 2는 도 1의 디지털 케이블 셋탑 박스의 동작 수순을 보여주는 플로우챠트이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 헤드 엔드20: 셋탑 박스
33: 멀티플렉서34a, 34b, 34c: POD 장착 커넥터
36a, 36b, 36c: POD 모듈38: 디멀티플렉서
상술한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 디지털 케이블 셋탑 박스는 오픈 케이블 방식을 지원하는 디지털 케이블 셋탑 박스에 있어서, 서로 다른 스크램블 방식을 지원하는 다수개의 POD 모듈들을 장착하기 위한 다수개의 POD 장착 커넥터와 상기 POD 모듈에 장착된 다수개의 POD 모듈들 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 스위칭 수단을 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 선택 스위칭 수단은 복조된 디지털 케이블 방송 신호를 받아들여 상기 다수개의 POD 모듈 중 선택된 어느 하나로 출력하기 위한 멀티플렉서와, 다수개의 POD 모듈 중 선택된 하나의 POD 모듈로부터 디스크램블된 디지털 케이블 방송 신호를 입력받아 출력하는 디멀티플렉서를 포함한다.
본 발명의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 디지털 케이블 셋탑 박스의 디지털 튜너를 통해 수신되는 디지털 케이블 방송 신호를 복조하기 위한 복조기의 직렬 출력을 병렬로 변환하여 상기 멀티 POD 인터페이스로 제공하기 위한 직/병렬 인터페이스를 포함한다. 그리고 상기 직/병렬 인터페이스는 양측의 임피던스를 맞추기 위해 전단 및 후단에 각기 버퍼를 구비한다.
본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예로 인해 한정되어 지는 것으로 해석되어져서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 명확하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다.
(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 케이블 셋탑 박스의 회로 구성을 보여주는 블록도 이다. 본 발명의 디지털 케이블 셋탑 박스(이하, '셋탑 박스'로 약칭함)는 CATV의 규격 중의 하나인 오픈 케이블(OpenCable™) 방식을 지원하며 멀티 POD 기능을 구비하여 서로 다른 스크램블 방식을 사용하는 MSO(multi system operator)가 공급하는 케이블 방송에 용이하게 사용될 수 있다.
도면을 참조하여, 셋탑 박스(20)에 구비된 디지털 튜너(digital tuner)(22)는 케이블 방송 공급을 위한 헤드 엔드(head-end)(10)에서 송출된 디지털 방송 신호 중에서 선택된 채널에 해당되는 디지털 방송 신호를 QAM 복조기(24)로 출력한다. 디지털 튜너(22)는 로컬 발진기(local oscillator)(미도시)를 2개 사용하여 더블 컨버전(Double Conversion)을 실시한다. 즉, 처음에는 업 컨버전(up conversion)하고 다음에 다운 컨버전(down conversion)을 실시하여 채널간의 상호간섭(inter modulation)을 최소화한다. 그리고 디지털 튜너(22)에 구비된 SAW 필터(미도시)를 통과한 후 IF(Intermediate Frequency) 신호를 최종 출력시킨다.
QAM 복조기(24)는 QAM 복조기(24)는 미주 향으로 Annex B 규격을 지원한다. QAM 복조기(24)는 디지털 튜너(22)의 IF 신호를 받아 아날로그 디지털 변환, QAM 복조 및 FEC를 거쳐 8 비트 데이터 스트림(8 bits data stream) 및 관련 제어 신호를 출력한다. QAM 복조기(24)에서 출력되는 8비트 데이터 스트림은 직렬로 출력되며 직/병렬 인터페이스(26)를 통해 POD 인터페이스(31)로 병렬로 입력된다.
직/병렬 인터페이스(26)는 전단과 후단에 각각 버퍼(28, 30)를 구비하여 데이터 속도 및 POD 인터페이스(31)를 위해 병렬로 변환한다. 버퍼(28, 30)는 신호 전달에 있어서 양측의 임피던스를 맞추고 적정 레벨로 유지시킨다.
POD 인터페이스(26)는 입력단의 멀티플렉서(32)와 출력단의 디멀티플렉서(38) 그리고 다수개의 POD 모듈 #1~#n(36a, 36b, 36c)을 장착하기 위한 POD 장착 커넥터들(34a, 34b, 34c)을 구비한다. 다수개의 POD 모듈 #1~#n(36a, 36b, 36c)은 서로 다른 스크램블 방식을 지원하는 것으로, 핸드 엔드(10)에서 제공되는 스크램블된 디지털 방송신호를 디스크램블 한다. 즉, 다수개의 POD 모듈 #1~#n(36a, 36b, 36c)은 오픈 케이블에서 채용하는 CAS(Conditional Access System) 방식의 스크램블된 방송신호를 디스크램블 한다.
POD 인터페이스(26)에 구비된 멀티플렉서(32)와 디멀티플렉서(38)는 다수개의 POD 모듈 #1~#n(36a, 36b, 36c)중 어느 하나를 선택하기 위한 스위칭 디바이스로 기능한다. 이때 선택을 위한 제어 신호는 칩셋(40)으로부터 제공되는데, 해당 스크램블 방식의 오픈 케이블 호환성 체크와 OOB(out of band)를 이용한 가입자 어드레스 및 ID 확인 후 해당되는 POD 모듈의 선택이 이루어져 해당되는 POD 모듈에 의해 디스크램블이 이루어진다. 디스크램블된 디지털 방송 신호는 칩셋(40)의 디멀티플렉서(42)로 제공된다.
OOB 모듈(49)은 헤드 엔드(10)와 양방향 통신을 하며, 헤드 엔드(10)로부터 가입자 어드레스 및 ID 확인 통한 가입자 관리, PPV 및 스크램블에 관련된 데이터를 제공받는다.
칩셋(40)은 크게 디멀티플렉서(42), CPU(44), MPEG 디코더(48) 및, 비디오 엔코더(46)로 구성된다. 디멀티플렉서(42)는 헤드 엔드(10)에서 다중화완 MPEG-2 TP 스트림(Transport Stream)을 역다중화하고 MPEG 디코더(48)에 의해 디코딩 된다. Video 엔코더(46)는 디지털 비디오 신호를 아날로그 비디오 신호로 변환한다. 이때 가능한 출력 모드는 CVBS(composite video baseband signal) 및 Super(Y/C)가 각각 가능하다. 오디오 DAC(58)은 디지털 오디오 신호를 아날로그 오디오 신호 변환하여 출력한다. CPU(44)는 셋탑 박스(20)의 전반적인 제어를 수행한다.
칩셋(40)으로부터 출력되는 오디오 및 비디오 신호들은 셋탑 박스(20) 외부 출력 인터페이스(60)를 통해 출력된다. 외부 출력 인터페이스(60)에는 예를 들어, 비디오 출력(62), 오디오 출력(64), RF 출력(66), 광신호 출력(68), 데이터 입출력(70) 등이 구비된다. 마이컴(72)은 칩셋(40)으로부터 방송 채널에 관련된 정보를 제공받아 전면 패널(front panel)에 구비된 LED 표시기(74)에 표시한다.
플래시 메모리(50)에는 시스템 부팅을 위한 부팅 루틴, 운영 시스템, 응용 프로그램 등이 탑재된다. SDRAM(54)은 선택된 채널에 대한 MPEG-2 비디오 스트림 및 AC-3 오디오 디코딩시 사용된다. DRAM(56)은 OSD 메뉴, 저장/삭제 기능, 볼륨 업/다운 및 채널 편집 등의 일반적인 조작기능에 사용된다. NVM(52)은 채널에 관련된 정보 예를 들어, 주파수, QAM 타입, 심벌 비율(symbol rate) 및 PID(비디오, 오디오 및 PCR) 정보들이 저장된다.
다음은 이상과 같은 본 발명의 디지털 케이블 셋탑 박스의 동작을 첨부도면도 2를 참조하여 설명한다. 도 2에 도 1의 디지털 케이블 셋탑 박스의 동작 수순을 보여주는 플로우챠트가 도시되어 있다.
도면을 참조하여, 셋탑 박스(20)의 동작이 개시되면, 단계 S10에서 디지털 튜너(22)는 헤드 엔드(10)로부터 제공되는 데이터 스트림 및 제어 신호를 수신한다. 단계 S12에서는 수신된 데이터 스트림 및 제어 신호를 통해 제공된 디지털 방송 신호가 프리(free)인지 스크램블(scramble)인지를 판단한다. 프리인 경우에는 POD 인터페이스(31)를 바이패스하여 칩셋(40)의 디멀티플렉서(42)로 제공된다. 그러나 스크램블된 경우 제어는 단계 S14로 진행된다.
단계 S14에서 스크램블이 오픈 케이블을 지원하는 것인지에 대한 호환성 여부를 체크한다. 오픈 케이블을 지원하는 경우에는 단계 S16에서 다수개의 POD 모듈 #1~#n(36a, 36b, 36c) 중에서 현재 수신되는 스크램블된 방송 신호에 적합한 POD 모듈의 선택이 이루어진다.
이어 단계 S18에서는 OOB 모듈(49)을 통해 헤드 엔드(10)로 가입자 어드레스 및 ID에 대한 체크가 진행된다. 헤드 엔드(10)로부터 정상적인 가입자로 인증되면, 단계 S22에서는 해당 POD 모듈에 의해 디스크램블링 과정이 진행된다. 디스크램블링된 방송 신호는 칩셋(40)의 디멀티플렉서(42)로 입력되어 진다. 그리고 방송 수신 중 단계 S24 또는 S32와 같이 채널 변경이 이루어지는 경우에는 단계 S10으로 반복 진행하여 상술한 제어 과정이 반복 진행된다.
상술한 동작 과정에서, 단계 S14에서 오픈 케이블을 지원하기 않거나, 단계 S16에서 해당되는 POD 모듈이 선택될 수 없는 경우이거나, 단계 S18에서 가입자 체크가 정상적으로 이루어지지 않은 경우 제어는 단계 S26에서 종료된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 케이블 셋탑 박스의 구성 및 동작을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
이상과 같은 본 발명에 의하면, 디지털 케이블 셋탑 박스는 다수개의 POD 모듈을 동시 장착하여 헤드 엔드로부터 제공되는 스크램블된 방송 신호에 따라 적합한 POD 모듈의 선택이 자동으로 이루어짐으로 종래와 같이 스크램블된 케이블 방송에 따라 해당되는 POD 모듈을 교체하는 번거로움이 없이 편리하게 케이블 방송을 시청할 수 있다.

Claims (4)

  1. 오픈 케이블 방식을 지원하는 디지털 케이블 셋탑 박스에 있어서, 서로 다른 스크램블 방식을 지원하는 다수개의 POD 모듈들을 장착하기 위한 다수개의 POD 장착 커넥터와 상기 POD 모듈에 장착된 다수개의 POD 모듈들 중 어느 하나를 선택하기 위한 선택 스위칭 수단을 포함하는 멀티 POD 인터페이스를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 셋탑 박스.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 선택 스위칭 수단은 복조된 디지털 케이블 방송 신호를 받아들여 상기 다수개의 POD 모듈 중 선택된 어느 하나로 출력하기 위한 멀티플렉서와, 다수개의 POD 모듈 중 선택된 하나의 POD 모듈로부터 디스크램블된 디지털 케이블 방송 신호를 입력받아 출력하는 디멀티플렉서를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 셋탑 박스.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 디지털 케이블 셋탑 박스의 디지털 튜너를 통해 수신되는 디지털 케이블 방송 신호를 복조하기 위한 복조기의 직렬 출력을 병렬로 변환하여 상기 멀티POD 인터페이스로 제공하기 위한 직/병렬 인터페이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 셋탑 박스.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 직병렬 인터페이스는 양측의 임피던스를 맞추기 위해 전단 및 후단에 각기 버퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 디지털 케이블 셋탑 박스.
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