KR20040056481A - 디지털 케이블 방송 시스템의 제한 수신 장치, 이를이용한 수신 시스템 및 수신 방법 - Google Patents

디지털 케이블 방송 시스템의 제한 수신 장치, 이를이용한 수신 시스템 및 수신 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 케이블 방송 시스템의 제한 수신 장치, 이를 이용한 수신 시스템 및 수신 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 제한 수신 장치는, 가입자 수신기가 디지털 케이블 방송망을 통하여 전송되는 방송 데이터를 선택적으로 수신하도록 하는 제한 수신 장치로서, 대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW(Control word)를 포함하는 ECM(Entitlement Control Message)을 상기 가입자 수신기로부터 받아서 역다중화하는 역다중화부; 대역 외 채널로 전송되는 EMM(Entitlement Management Message)을 상기 가입자 수신기로부터 받아서 처리하는 대역 외 채널 신호 처리부; 상기 ECM과 상기 대역 외 채널 신호 처리부로부터 제공되는 EMM을 이용하여, 상기 스크램블된 방송 데이터를 디스크램블하는 제한 수신 처리부; 상기 제한 수신 처리부로부터 제공되는 디스크램블된 방송 데이터를 다중화하여 상기 가입자 수신기로 제공하는 재다중화부를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 오픈케이블 표준을 따르는 디지털 케이블 방송 시스템에서 대역 외 채널 데이터 전송을 DVS-167 방식이나 DOCSIS 방식으로 제한 수신 서비스를 제공할 때, 효율적으로 EMM 데이터를 추출하고 처리할 수 있다.

Description

디지털 케이블 방송 시스템의 제한 수신 장치, 이를 이용한 수신 시스템 및 수신 방법{restriction receiving device, receiving system and method using the device}
본 발명은 디지털 케이블 텔레비전 방송 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게 말하자면, 유료 방송 서비스를 위한 제한 수신 장치, 이를 이용한 디지털 방송시스템의 수신 시스템 및 수신 방법에 관한 것이다.
현재까지 케이블 텔레비젼(TV) 방송은 기존의 아날로그 방식으로 기본적인 오디오와 비디오 서비스만을 제공해 왔다. 하지만 방송의 디지털화에 따라 케이블 방송 또한 멀티미디어 서비스뿐만 아니라 양방향 TV 시청이 가능한 서비스를 제공하기에 이르렀다. 특히, 국내 디지털 케이블 방송은 국제 규격인 오픈케이블(OpenCable) 표준을 따르고 있으며, 곧 서비스가 제공될 예정에 있다.
국내 유료 TV 서비스는 크게 케이블 방송과 위성방송으로 나눌 수 있다. 디지털 케이블 방송은 기본적으로 케이블망을 통한 양방향 서비스가 이루어질 수 있으므로, 공용 통신망인 PSTN(public switched telephone network)이나 PSDN(public switched data network)을 통해 양방향 서비스를 제공하는 위성방송에 비해 훨씬 다양한 서비스를 제공할 수 있는 유리한 위치에 있다.
도 1에 일반적인 양방향 방송 송수신 시스템인 디지털 케이블 방송 시스템의 구조가 도시되어 있다.
오픈케이블 표준의 디지털 케이블 방송 시스템은 도 1과 같이 채널이 크게 둘로 나누어진다. 하나는 방송 데이터를 전송하는 방송 채널 혹은 대역 내(In-Band) 채널이고, 다른 하나는 방송을 위한 보조 데이터 및 양방향 통신 데이터 등을 송수신하는 양방향 채널 혹은 대역 외(Out-of-Band) 채널이다.
이러한 방송 시스템은, 오디오/비디오, 데이터 등을 제공하는 방송 서비스 공급자(101), 양방향 컨텐츠를 제공하는 양방향 서비스 공급자(102), 방송 신호를 구성하여 케이블 망으로 송출하는 방송 네트워크 어댑터(103), 케이블 가입자와의양방향 통신 및 보조 데이터 송신, 가입자 수신기 관리 등을 담당하는 양방향 네트워크 어댑터(104), 광 케이블과 동축 케이블로 구성되는 방송 전송 매체(105), 케이블 망을 통해 ATM(Asynchronous Transfer Mode), IP(internet protocol) 등의 통신망을 형성하는 양방향 네트워크(106), 그리고 방송을 수신하고 양방향 서비스를 제공받는 가입자 수신기(107)로 이루어진다.
가입자 수신기(107)는, 케이블 망으로부터 방송 신호를 수신하는 방송네트워크 인터페이스 모듈(110), 및 양방향 데이터를 송수신하는 양방향 네트워크 인터페이스 모듈(111)을 포함하는 네트워크 인터페이스 유닛(108)과, 방송 신호를 시청 가능한 오디오/비디오 또는 데이터로 변환하며 유료 방송 서비스를 위해 시청의 제한을 담당하는 제한수신 모듈(112)을 포함하는 방송 수신 유닛(109)으로 이루어진다.
위와 같이 구성된 디지털 케이블 시스템에서, 방송 프로그램은 대역 내 채널을 통해 전송되고 채널 및 프로그램에 대한 안내정보와 제한 수신 관련 데이터 등은 대역 외 채널을 통해 전송된다. 특히, 제한 수신과 관련하여 위성방송의 경우는 자격 제한 메시지(Entitlement Control Message : 이하 ECM이라고 명명함)와 자격 관리 메시지(Entitlement Management Message : 이하 EMM이라고 명명함)가 방송데이터가 전송되는 채널에 함께 포함되어 전송되지만, 오픈케이블 표준의 케이블 방송에서는 ECM이 방송데이터가 전송되는 대역 내 채널로 전송되고, EMM은 보조 데이터 및 양방향 통신 데이터가 전송되는 대역 외 채널로 전송된다. 즉, 케이블 방송의 제한 수신 시스템에서는 EMM이 해당 가입자 개인에게 각각 전송될 수 있으므로,좀 더 효율적으로 가입자 제어가 가능하게 된다.
위성 방송에서는 MPEG-2(Moving Picture Experts Group-2) 시스템에서 규정하고 있는 제한수신 시스템을 따르고 있지만, 케이블 방송의 경우에는 위에서 말한 바와 같이 ECM과 EMM이 다른 채널을 통해 분리되어 전송되므로 더 이상 MPEG-2 시스템의 제한수신 시스템을 그대로 적용할 수 없다.
MPEG-2 시스템에서 제한 수신은 방송데이터를 스크램블하기 위한 제어키 CW(Control word)를 ECM 내에 암호화하여 전송하며, 이때, CW를 암호화하기 위해 사용한 키는 EMM에 포함되어 전송된다. 여기서 ECM과 EMM은 각각 다른 PID(packet identifier) 값을 가진 MPEG-2 TS(Transport Stream) 패킷 형태로 전송되게 된다. 여기에 사용된 PID 값은 MPEG-2 시스템에서 규정한 PSI(program specific information) 테이블들 중 PMT(Program Map Table) 테이블과 CAT(Conditional Access Table) 테이블 내 CA 기술자(descriptor)의 CA_PID 필드에서 지시하고 있는 PID 값과 같다.
그러면 수신단에서는 특정 스크램블된 방송 프로그램을 시청하기 위해, 방송데이터 스트림 내에서 먼저 PAT 테이블을 포함한 TS 패킷을 찾아서 PAT 테이블을 해석하여 해당 프로그램의 PMT 테이블의 PID 값을 얻고, 그 값을 가진 TS 패킷을 찾아 PMT 테이블을 해석하게 된다. 다음 PMT 테이블 해석을 통해 ECM이 포함된 TS 패킷의 PID 값을 얻은 후, ECM을 포함하고 있는 TS 패킷을 찾아 ECM을 얻게 된다.
한편, ECM으로부터 제어키 CW을 얻기 위해서는 ECM의 역암호화가 필요하게 된다. 따라서, CAT 테이블이 포함된 TS 패킷을 수신하여 CAT 테이블을 해석하고,EMM이 포함된 TS 패킷의 PID을 얻은 후, EMM을 포함한 TS 패킷을 찾아 EMM을 얻게 된다.
그러면, EMM으로부터 ECM 역암호화를 위한 키를 얻게 되고 이 키로써 ECM 역암호화를 수행하여 최종 CW를 얻는다. 이때, 얻어진 CW는 수신기의 디스크램블러로 전송되어 스크램블된 방송 프로그램을 시청 가능한 형태로 변환한다.
그러나, 오픈케이블 표준의 디지털 케이블 방송 시스템에서는 위에서 설명한 MPEG-2 시스템에서와 같은 제한 수신 방식을 적용하기 어렵다. 왜냐하면, 오픈케이블 표준에서는 대역 외 채널로 방송 관련 데이터를 전송하는 방법을 3가지로 규정하고 있는데, 그 방식이 MPEG-2 시스템과는 다르기 때문이다.
대역 외 채널 전송 방식에는 DVS-167, DVS-178과 DOCSIS docsis(Data-Over-Cable Service Interface Specifications) 방식이 있다. 이 중에서 DVS-178 방식의 경우, 기존의 MPEG-2 시스템과 유사하게 MPEG-2 TS 형태로 데이터를 전송하므로 MPEG-2 시스템에서와 같은 방법으로 ECM, EMM의 추출이 가능하다.
그러나, DVS-167과 DOCSIS 방식에서는 데이터를 MPEG-2 TS 형태로 전송하지 않고 각각 ATM 셀과 IP 패킷의 형태로 데이터를 전송하므로, 더 이상 기존의 MPEG-2 시스템에서와 같이 CAT 테이블을 해석하여 EMM이 포함된 PID 값을 얻을 수 없다.
또한, 오픈케이블 표준에서는 EMM이 각 유료 서비스 채널에 대해 채널 별로 각각 전송되지 않고 대역 외 채널로 모든 유료 채널에 대한 EMM이 전송된다. 즉, 대역 외 채널을 통해 데이터를 전송하기 위해 DVS-167 방식이나 DOCSIS 방식을 이용하는 경우에는, 제한 수신을 위해서 EMM 데이터 구성 방법과 수신단에서 EMM을추출하고 처리하는 방법이 다시 정의될 필요가 있다.
그러므로, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래의 요구를 충족시키기 위한 것으로, 오픈케이블 표준을 따르는 디지털 케이블 방송 시스템에서, 대역 외 채널 전송 방식으로 DVS-167이나 DOCSIS를 이용하여 제한 수신을 하기 위한 제한 수신 장치, 그리고 이를 이용한 수신 시스템 및 그 수신 방법을 제공하는데 있다.
도 1은 일반적인 양방향 방송 송수신 시스템 구조를 나타낸 도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 디지털 케이블 방송 시스템의 수신 시스템의 구조도이다.
도 3은 도 2에 도시된 제한 수신 처리부의 구조를 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 자격 관리 메시지 전송을 위한 데이터의 구조도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자격 관리 메시지의 상세 구조도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 수신 시스템의 제한 수신 처리를 나타낸 순서도이다.
이러한 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 제한 수신 장치는, 가입자 수신기가 디지털 케이블 방송망을 통하여 전송되는 방송 데이터를 선택적으로 수신하도록 하는 제한 수신 장치로서, 대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW를 포함하는 ECM을 상기 가입자 수신기로부터 받아서 역다중화하는 역다중화부; 대역 외 채널로 전송되는 EMM을 상기 가입자 수신기로부터 받아서 처리하는 대역 외 채널 신호 처리부; 상기 ECM과 상기 대역 외 채널 신호 처리부로부터 제공되는 EMM을 이용하여, 상기 스크램블된 방송 데이터를 디스크램블하는 제한 수신 처리부; 상기 제한 수신 처리부로부터 제공되는 디스크램블된 방송 데이터를 다중화하여 상기 가입자 수신기로 제공하는 재다중화부를 포함한다.
여기서, 상기 제한 수신 처리부는, 상기 ECM 데이터가 저장되는 ECM 메모리; 가입자 수신기가 서비스 받는 모든 채널의 EMM 데이터가 저장되는 EMM 메모리; 상기 역다중화부로부터 제공되는 방송 데이터를 해석하여 스크램블 되었는지를 판단하는 TS 처리 모듈; 가입자 수신기에서 요청한 채널의 EMM 데이터를 상기 EMM 메모리로부터 가져와서 상기 ECM 메모리로부터 제공되는 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 키 매트릭스 모듈; 상기 키를 토대로 상기 ECM을 역암호화하여 CW를 생성하고, 상기 CW를 이용하여 상기 방송 데이터를 디스크램블하여 재다중화부로 제공하는 디스크램블 모듈을 포함한다.
이 때, 상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM은 해당 세션이 EMM임을 나타내는 정보가 저장된 테이블 ID 그리고 EMM의 버전 정보를 포함하는 개인 섹션 헤더, 데이터 및 해당 EMM이 어느 채널에 해당하는지를 나타내는 소스 ID를 포함하는 메시지 본체, 및 에러 체크부로 이루어질 수 있다.
이 경우, 상기 대역 외 채널 신호 처리부는 상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM의 개인 섹션 헤더에 포함된 버전 정보를 체크하여 EMM의 변경여부를 판단하고, 변경된 경우 상기 전송된 EMM을 상기 EMM 메모리에 저장한다. 또한, 상기 EMM 메모리에는 채널의 소스 ID별로 EMM 데이터가 저장되며, 이 때, 상기 키 매트릭스 모듈은 상기 가입자 수신기로부터 선택된 채널의 정보가 제공되면, 상기 정보를 분석하여 소스 ID를 생성하고, 생성된 소스 ID를 토대로 상기 EMM 메모리를 분석하여 상기 소스 ID에 해당하는 EMM 데이터를 찾아서 키를 생성한다.
본 발명의 다른 특징에 따른 수신 시스템은, 디지털 케이블 방송 시스템으로부터 전송되는 방송 데이터를 수신하는 수신 시스템으로, 상기 방송 시스템으로부터 대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW를 포함하는 ECM을 수신하여 복조하는 대역 내 채널 수신부, 대역 외 채널로 전송되는 EMM을 수신하여 복조하는 대역외 채널 수신부, 인가되는 다중화된 방송 데이터를 역다중화하여 시청 가능한 형태로 변환하는 제1 역다중화부를 포함하는 가입자 수신기; 및 상기 가입자 수신기로부터 제공되는 방송 데이터와 ECM을 제공받아 역다중화하는 제2 역다중화부, 상기 가입자 수신기로부터 EMM을 받아서 처리하는 대역 외 채널 신호 처리부, 상기 ECM과 상기 EMM을 이용하여 상기 스크램블된 방송 데이터를 디스크램블하는 제한 수신 처리부, 상기 제한 수신 처리부로부터 제공되는 디스크램블된 방송 데이터를 다중화하여 상기 가입자 수신기로 제공하는 재다중화부를 포함하는 제한 수신 장치를 포함한다.
여기서, 상기 제한 수신 처리부는, 상기 ECM 데이터가 저장되는 ECM 메모리; 상기 가입자 수신기가 서비스 받는 모든 채널의 EMM 데이터가 저장되는 EMM 메모리; 상기 역다중화부로부터 제공되는 방송 데이터를 해석하여 스크램블 되었는지를 판단하는 TS 처리 모듈; 가입자 수신기에서 요청한 채널의 EMM을 상기 EMM 메모리로부터 가져와서 상기 ECM 메모리로부터 제공되는 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 키 매트릭스 모듈; 상기 키를 토대로 상기 ECM을 역암호화하여 CW를 생성하고, 상기 CW를 이용하여 상기 방송 데이터를 디스크램블하여 재다중화부로 제공하는 디스크램블 모듈을 포함한다.
한편, 상기 가입자 수신기는 상기 제한 수신 장치로부터 전송되는 가입자 메시지를 대역 외 채널로 송신하는 대역 외 채널 송신부; 가입자 수신기의 수신 및 송신 동작을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 수신 방법은, 디지털 케이블 방송 시스템으로부터 전송되는 방송 데이터를 수신하는 수신 방법으로, a) 가입자가 특정 채널을 선택한 경우, 상기 방송 시스템으로부터 대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW를 포함하는 ECM을 수신하고 ECM을 제1 메모리에 저장하는 단계; b) 상기 방송 시스템으로부터 대역 외 채널로 전송되는 EMM을 수신하여 EMM의 변경 여부를 판단하고, 변경된 경우에 상기 EMM을 제2 메모리에 저장하는 단계; c) 상기 제2 메모리로부터 상기 가입자가 선택한 채널의 EMM 데이터를 가져와서, 상기 EMM 데이터를 토대로 상기 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 단계; d) 상기 키를 토대로 상기 ECM을 역암호화하여 CW를 생성하고, 상기 CW를 이용하여 상기 방송 데이터를 디스크램블하는 단계; 및 e) 상기 디스크랩블된 방송 데이터를 시청 가능한 형태로 변환하여 출력하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM은 해당 세션이 EMM임을 나타내는 정보가 저장된 테이블 ID 그리고 EMM의 버전 정보를 포함하는 개인 섹션 헤더, 데이터 및 해당 EMM이 어느 채널에 해당하는지를 나타내는 소스 ID를 포함하는 메시지 본체, 및 에러 체크부로 이루어진다.
이 경우, 상기 b) 단계는 대역 외 채널로 전송되는 개인 섹션 헤더의 테이블 ID를 체크하여 상기 전송되는 섹션이 EMM인지를 판단하는 단계; 상기 섹션이 EMM인 경우, 상기 개인 섹션 헤더의 버전 정보를 체크하여 EMM의 변경여부를 판단하는 단계; 및 상기 EMM이 변경된 경우, 상기 전송된 EMM을 상기 제2 메모리에 채널별로 저장하는 단계를 포함한다.
이러한 특징을 가지는 본 발명에서, 상기 대역 외 채널로 전송되는 데이터는DVS-167 방식, DOCSIS 방식 중 하나의 방식으로 전송된다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다.
앞에서 살펴본 바와 같이, 오픈케이블 표준을 따르는 디지털 케이블 방송 시스템에서 대역 외 채널 전송 방식으로 DVS-167이나 DOCSIS를 이용하여 제한 수신을 하기 위해서는, EMM 데이터의 구성 방법과 수신단에서 EMM을 추출하고 처리하는 방법이 다시 정의될 필요가 있다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 DVS-167이나 DOCSIS를 이용하여 EMM을 전송하는 경우에 이를 처리하여 제한 수신을 수행하는 장치, 그리고 이러한 장치를 이용한 수신 시스템과 수신 방법에 대하여 기술한다.
도 2에 본 발명의 실시 예에 따른 수신 시스템의 구조가 도시되어 있다. 본 발명의 실시 예에 따른 수신 시스템은 도 2와 같이, 크게 가입자 수신기(310)와 제한 수신 장치(320)로 이루어진다. 이러한 수신 시스템의 구조는 오픈케이블 표준에서 규정한 수신단의 구조에 따라 분류된 것이다.
가입자 수신기(310)는 대역 내 채널로 전송되는 신호(MPEG-2 TS 데이터 즉, 방송 데이터, ECM 등)를 튜닝하여 복조를 수행하는 대역 내 채널 수신부(312), 대역 외 채널 신호(EMM등)를 튜닝하여 복조를 수행하는 대역 외 채널 수신부(314), 제한 수신 장치(320)로부터 전송된 다중화된 데이터를 역다중화하여 시청 가능한 형태로 변환해주는 역다중화부(311), 제한 수신 장치(320)로부터 전송된 가입자 메시지를 대역 외 채널로 송신하는 대역 외 채널 송신부(313) 그리고 가입자 수신기 전체에 대한 제어를 담당하는 제어부(315)를 포함한다.
제한 수신 장치(320)는 가입자 수신기(310)의 대역 내 채널 수신부(312)로부터 전송되는 MPEG-2 TS 데이터를 역다중화하는 역다중화부(322), 가입자 수신기(310)의 대역 외 채널 수신부로부터 전송되는 데이터를 처리하고 또한 가입자 메시지를 전송 가능한 형태로 처리하여 가입자 수신기(310)의 대역 외 채널 송신부(313)로 전송하는 대역 외 채널 신호 처리부(323), 역다중화부(322)로부터 전송된 역다중화된 MPEG-2 TS 데이터 및 ECM 데이터와 대역 외 채널 신호 처리부(323)로부터 전송된 EMM 등을 이용하여 스크램블 된 TS 데이터를 디스크램블하는 제한 수신 처리부(325), 제한 수신 처리부(325)로부터 전송된 역다중화된 MPEG-2 TS 데이터를 다중화하는 재다중화부(321), 및 제한 수신 장치 전체를 제어하는 제어부(324)를 포함한다.
도 3에 본 발명의 실시 예에 따른 제한 수신 처리부(325)의 상세 구조가 도시되어 있다.
제한 수신 처리부(325)는 도 3에서와 같이, 입력되는 TS 데이터를 해석하여 스크램블이 되었는지를 판단하는 TS 처리 모듈(601), 주기적으로 변하는 해당 채널에 대한 ECM 데이터를 저장하는 ECM 메모리(602), 주기적으로 변하는 서비스 받는 모든 채널에 대한 EMM 데이터를 저장하는 EMM 메모리(603), 해당 채널에 대한 EMM 데이터를 입력 받아 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 키 매트릭스 모듈(604), 그리고 스크램블된 TS 데이터를 ECM 역암호화에 의하여 생성된 CW를 사용하여 디스크램블하는 디스크램블 모듈(605)을 포함한다.
다음에는 이러한 구조로 이루어지는 본 발명의 실시 예에 따른 제한 수신 장치, 그리고 이를 이용한 수신 시스템의 동작에 대하여 설명한다.
먼저, 오픈케이블 표준의 케이블 방송 시스템으로부터, ECM이 방송데이터가 전송되는 대역 내 채널로 전송되고, EMM은 보조 데이터 및 양방향 통신 데이터가 전송되는 대역 외 채널로 전송된다.
가입자가 특정 유료 채널을 시청하고자 할 때 스크램블된 방송 데이터를 처리하기 위해, MPEG-2 시스템에서와 같이 먼저 대역 내 채널로 전송되는 데이터 중에서 PAT 테이블을 포함한 TS 패킷을 찾아 PAT 테이블을 해석하여 해당 프로그램의 PMT 테이블의 PID 값을 얻고 그 값을 가진 TS 패킷을 찾아 PMT 테이블을 해석하게 된다. 다음 PMT 테이블 해석을 통해 ECM이 포함된 TS 패킷의 PID 값을 얻은 후 ECM을 포함한 TS 패킷을 찾아 ECM을 얻게 된다. 이렇게 얻어진 ECM을 대역 외 채널로 전송되는 해당 EMM을 통해 역암호화를 수행하면 디스크램블을 위한 CW를 얻을 수 있다.
그러나, 본 발명의 실시 예에서는 DVS-167 방식이나 DOCSIS 방식을 이용하여 대역 외 채널을 통해 데이터가 전송되기 때문에, 제한 수신을 위하여 EMM의 구조를 다음과 같이 정의 한다.
일반적으로 EMM은 각 서비스 채널 별로 다른 값을 가지는 것이 바람직하다. 만약, EMM이 모든 채널에 동일하게 되면 하나의 EMM으로 모든 채널에 대한 ECM을 역암호화할 수 있기 때문에, 패키지(채널묶음) 서비스와 같이 필요한 채널들만 선택해서 서비스하는 것이 불가능하게 된다. 그러면 패키지 서비스 별로 EMM을 다르게 운용하는 방법을 생각해 볼 수 있다. 하지만 패키지 간에 중복되는 채널이 있다면 패키지 간에 다른 EMM을 사용할 수 없는 경우가 발생하게 된다.
그러므로, 본 발명의 실시 예에서 EMM은 각 채널 별로 다른 값을 가지며, 또한 각 가입자에게는 서비스에 가입한 채널들의 EMM만을 전송할 수 있도록 한다.
케이블 방송 서비스는 주로 패키지 서비스를 제공하므로 각 패키지 별로 EMM 수신자 그룹을 두고 각 그룹별로 EMM을 전송한다. 이때, EMM은 대역 외 채널을 통해 ATM 셀 또는 IP 패킷으로 전송되므로, 각 수신자 그룹별 VCI(virtual channel identifier)/VPI(virtual path identifier), 또는 IP 주소를 사용하여 해당 가입자에게 전송할 수 있다.
도 4에 본 발명의 실시 예에 따른 EMM의 전체적인 구조가 도시되어 있으며, 도 5에는 도 4에 도시된 EMM의 상세 구조가 도시되어 있다.
패키지 별 EMM의 구조는 도 4와 같이, SCTE에서 규정한 MPEG-2 개인 섹션(Private Section)으로 이루어지며, 패키지별로 포함되는 채널들의 EMM을 모두 포함하여 주기적으로 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따른 EMM은 개인 섹션 헤더, 메시지 바디 및 CRC(cyclic redundancy check)32로 이루어진다.
먼저, 도 5를 참조하면, 개인 섹션 헤더를 이루는 각 필드들은 다음과 같이 정의된다.
1) 테이블 ID(table_ID) 필드는, SCTE에서 규정한 0x80 ~ 0xBF 중 특정 값을지정하여 table_ID로 사용한다. 이 필드에 의하여 제한 수신 장치가 개인 섹션이 EMM 임을 알 수 있게 된다.
2) 섹션 신택스 식별자(section_syntex_indicator) 필드는 이하 필드가 섹션 필드임을 나타내는 식별자로서 항상 ‘1’의 값을 가진다.
3) 섹션 길이(section_length ) 필드는 섹션의 총 길이를 나타낸다.
4) 테이블 확장(table_extension) 필드는 사용하지 않으며, 항상 0의 값을 가진다.
5) 버전 번호(version_number) 필드는 버전 정보를 나타내며, EMM이 주기적으로 업데이트될 때마다 1씩 증가한다.
6) 현재-다음 식별자(current_next_indicator) 필드는 항상 1의 값을 가진다.
7) 섹션 번호(section_number) 필드는 EMM이 여러 개의 섹션으로 이루어진 경우, 해당 섹션의 번호를 나타낸다.
8) 마지막 섹션 번호(last_section_number) 필드는 EMM이 여러 개의 섹션으로 이루어진 경우, 마지막 섹션의 번호를 나타낸다.
9) 프로토콜 버전(protocol_version) 필드는 프로토콜 버전을 나타내며, 여기서는 현재 0의 값만 정의되어 있다.
10) 포맷 식별자(format_identifier) 필드는 SCTE로부터 얻는 값으로 이 섹션의 신택스를 구분한다.
한편, EMM 메시지 바디를 이루는 각 필드들은 다음과 같이 정의된다.
1) 채널 번호(number_of_channels) 필드는 이 섹션 내에 포함되는 각 EMM에 대한 채널 수를 나타낸다.
2) 소스 ID(source_ID) 필드는 각 채널 별 EMM을 구분하기 위해 사용되는 ID 값으로, 제한 수신 장치에서 특정 채널에 대한 EMM을 얻기 위해 필요한 값이다.
3) EMM 데이터 (EMM_inside_data) 필드는 각 채널에 대한 EMM 정보를 가진다.
한편, CRC_32 는 MPEG-2 시스템에서 규정한 값을 가진다.
본 발명의 실시 예에서는 EMM이 위에 기술된 바와 같은 구조로 이루어져 대역 외 채널로 주기적으로 전송된다.
도 6에 본 발명의 실시 예에 따른 수신 시스템의 제한 수신 처리 과정이 순차적으로 도시되어 있다.
먼저, 가입자가 특정 유료 채널을 선택한 경우, 가입자 수신기(310)의 대역 내 채널 수신부(312)는 방송 데이터가 전송되는 대역 내 채널로 전송되는 신호를 수신하고, 대역 내 채널로부터 전송되는 신호로부터 ECM 데이터를 MPEG-2 시스템에서 ECM을 추출하는 방법으로 얻은 후, 제한 수신 장치(320)의 ECM 메모리(602)에 저장한다(S10∼S20).
구체적으로, 방송 데이터 스트림 내에서 먼저 PAT 테이블을 포함한 TS 패킷을 찾아서 PAT 테이블을 해석하여 해당 프로그램의 PMT 테이블의 PID 값을 얻고, 그 값을 가진 TS 패킷을 찾아 PMT 테이블을 해석하게 된다(S21∼S24). 다음 PMT 테이블 해석을 통해 ECM이 포함된 TS 패킷의 PID 값을 얻은 후, ECM을 포함하고 있는TS 패킷을 찾아 ECM을 얻게 된다(S25). 이렇게 얻어진 ECM은 ECM 메모리(602)에 저장된다.
한편, EMM은 보조 데이터 및 양방향 통신 데이터가 전송되는 대역 외 채널로 전송된다(S30).
가입자 수신기(310)의 대역 외 수신부(314)는 대역 외 채널로 전송되는 섹션을 수신하여 제한 수신 장치(320)의 대역 외 채널 신호 처리부(323)로 제공한다. 본 발명의 실시 예에서는 MPEG-2 시스템에서 CAT 테이블을 참조하여 EMM을 찾는 것과는 다르게, 제한 수신 장치(320)의 대역 외 채널 신호 처리부(323)가 수신된 섹션의 헤더에 포함된 테이블 ID 필드를 체크하여 현재 수신된 개인 섹션이 EMM임을 판별한다.
한편, EMM은 보안을 위해 주기적으로 업데이트 되므로, 대역 외 채널 신호 처리부(323)는 수신된 개인 섹션이 EMM으로 판별되면, 수신된 EMM 섹션의 버전 번호 필드를 참조하여 EMM이 업데이트 되었는가를 확인하게 된다. 만약, EMM이 업데이트 되었다면 그 데이터를 제한 수신 처리부(325)로 입력해 주어야 한다. 업데이트 된 EMM이 제한수신 처리부(325)로 입력되면, 제한 수신 처리부(325)는 이를 EMM 메모리(603)에 소스 ID와 EMM 데이터를 순서대로 저장한다. 즉, EMM 메모리(603)에는 서비스 받는 채널들의 EMM 데이터가 소스 ID로 구분되어 저장된다(S31∼S33).
이와 같이, 대역 내 채널로 전송된 ECM 및 대역 외 채널로 전송된 EMM이 획득된 다음에, 가입자 수신기(310)에서 특정 채널을 선택한 경우 그 특정 채널의 정보를 가지는 메시지는 제한 수신 장치(320)로 제공된다(S40).
상기 메시지가 수신되면, 제한 수신 장치(320)의 제어부(324)는 그 메시지를 통하여 특정 채널의 소스 ID를 얻는다(S50). 다음에, 각 채널에 대한 EMM 데이터가 소스 ID로 구분되어 저장된 EMM 메모리(603)를 검색하여 해당 채널의 EMM 데이터를 구한다(S60).
EMM 메모리(603)에 해당 채널의 EMM 데이터가 존재하는 것으로 판단되면, 제한 수신 처리부(325)의 TS 처리 모듈(601)은 현재 대역 내 채널을 통하여 전송된 TS 패킷 데이터가 스크램블 되었는지를 판별하고, 스크램블된 경우에는 제어부(324)는 해당 채널의 EMM 데이터를 키 매트릭스 모듈(604)로 제공한다.
이에 따라 키 매트릭스 모듈(604)은 입력되는 EMM 데이터를 토대로 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하여 디스클램블 모듈(605)로 제공한다(S70).
디스크램블 모듈(605)은 키 매트릭스 모듈(604)로부터 제공되는 키를 토대로 ECM 메모리(602)로부터 제공되는 ECM 데이터를 역암호화하여 CW를 구하고(S80∼S90), 이 CW를 사용하여 TS 처리 모듈(601)로부터 제공되는 스크램블된 TS 데이터를 디스크램블한다(S100).
이와 같이 디스크램블된 TS 데이터는 재다중화부(321)에 의하여 가입자 수신기(310)의 역다중화부(311)로 입력되어 시청 가능한 형태로 변환된다.
만약, 단계(S60)에서, EMM 메모리(603)에 해당 채널의 EMM 데이터가 존재하지 않으면 동작을 종료한다. 즉, 가입자가 가입한 채널이 아닌 다른 유료 채널을 선택한 경우에는 EMM 메모리에 그 채널에 대한 EMM 데이터가 없으므로 그 채널의 시청이 불가능하게 된다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 오픈케이블 표준을 따르는 디지털 케이블 방송 시스템에서 대역 외 채널 데이터 전송을 DVS-167 방식이나 DOCSIS 방식으로 제한 수신 서비스를 제공할 때, 효율적으로 EMM 데이터를 추출하고 처리하는 방법을 제공할 수 있다.
또한, 케이블 방송 시스템에서 가장 바람직한 방법으로 제한 수신을 처리할 수 있으며, 특히, 케이블 사업자가 채널 별 또는 패키지(채널 묶음) 별 서비스를 제공하려 할 때, 각 가입자에게 해당하는 채널들의 EMM을 제공할 수 있으므로 매우 편리하게 제한 수신 서비스를 제공할 수 있다.

Claims (13)

  1. 가입자 수신기가 디지털 케이블 방송망을 통하여 전송되는 방송 데이터를 선택적으로 수신하도록 하는 제한 수신 장치에 있어서,
    대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW(Control word)를 포함하는 ECM(Entitlement Control Message)을 상기 가입자 수신기로부터 받아서 역다중화하는 역다중화부;
    대역 외 채널로 전송되는 EMM(Entitlement Management Message)을 상기 가입자 수신기로부터 받아서 처리하는 대역 외 채널 신호 처리부;
    상기 ECM과 상기 대역 외 채널 신호 처리부로부터 제공되는 EMM을 이용하여, 상기 스크램블된 방송 데이터를 디스크램블하는 제한 수신 처리부;
    상기 제한 수신 처리부로부터 제공되는 디스크램블된 방송 데이터를 다중화하여 상기 가입자 수신기로 제공하는 재다중화부
    를 포함하는 제한 수신 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제한 수신 처리부는,
    상기 ECM 데이터가 저장되는 ECM 메모리;
    가입자 수신기가 서비스 받는 모든 채널의 EMM 데이터가 저장되는 EMM 메모리;
    상기 역다중화부로부터 제공되는 방송 데이터를 해석하여 스크램블 되었는지를 판단하는 TS 처리 모듈;
    가입자 수신기에서 요청한 채널의 EMM 데이터를 상기 EMM 메모리로부터 가져와서 상기 ECM 메모리로부터 제공되는 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 키 매트릭스 모듈;
    상기 키를 토대로 상기 ECM을 역암호화하여 CW를 생성하고, 상기 CW를 이용하여 상기 방송 데이터를 디스크램블하여 재다중화부로 제공하는 디스크램블 모듈
    을 포함하는 제한 수신 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM은 해당 세션이 EMM임을 나타내는 정보가 저장된 테이블 ID 그리고 EMM의 버전 정보를 포함하는 개인 섹션 헤더, 데이터 및 해당 EMM이 어느 채널에 해당하는지를 나타내는 소스 ID를 포함하는 메시지 본체, 및 에러 체크부로 이루어지는 제한 수신 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 대역 외 채널 신호 처리부는
    상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM의 개인 섹션 헤더에 포함된 버전 정보를 체크하여 EMM의 변경여부를 판단하고, 변경된 경우 상기 전송된 EMM을 상기 EMM 메모리에 저장하는 제한 수신 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 EMM 메모리에는 채널의 소스 ID별로 EMM 데이터가 저장되며,
    상기 키 매트릭스 모듈은 상기 가입자 수신기로부터 선택된 채널의 정보가 제공되면, 상기 정보를 분석하여 소스 ID를 생성하고, 생성된 소스 ID를 토대로 상기 EMM 메모리를 분석하여 상기 소스 ID에 해당하는 EMM 데이터를 찾아서 키를 생성하는 제한 수신 장치.
  6. 디지털 케이블 방송 시스템으로부터 전송되는 방송 데이터를 수신하는 수신 시스템에 있어서,
    상기 방송 시스템으로부터 대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW를 포함하는 ECM을 수신하여 복조하는 대역 내 채널 수신부, 대역 외 채널로 전송되는 EMM을 수신하여 복조하는 대역 외 채널 수신부, 인가되는 다중화된 방송 데이터를 역다중화하여 시청 가능한 형태로 변환하는 제1 역다중화부를 포함하는 가입자 수신기;
    상기 가입자 수신기로부터 제공되는 방송 데이터와 ECM을 제공받아 역다중화하는 제2 역다중화부, 상기 가입자 수신기로부터 EMM을 받아서 처리하는 대역 외 채널 신호 처리부, 상기 ECM과 상기 EMM을 이용하여 상기 스크램블된 방송 데이터를 디스크램블하는 제한 수신 처리부, 상기 제한 수신 처리부로부터 제공되는 디스크램블된 방송 데이터를 다중화하여 상기 가입자 수신기로 제공하는 재다중화부를포함하는 제한 수신 장치
    를 포함하는 수신 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제한 수신 처리부는
    상기 ECM 데이터가 저장되는 ECM 메모리;
    상기 가입자 수신기가 서비스 받는 모든 채널의 EMM 데이터가 저장되는 EMM 메모리;
    상기 역다중화부로부터 제공되는 방송 데이터를 해석하여 스크램블 되었는지를 판단하는 TS 처리 모듈;
    가입자 수신기에서 요청한 채널의 EMM을 상기 EMM 메모리로부터 가져와서 상기 ECM 메모리로부터 제공되는 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 키 매트릭스 모듈;
    상기 키를 토대로 상기 ECM을 역암호화하여 CW를 생성하고, 상기 CW를 이용하여 상기 방송 데이터를 디스크램블하여 재다중화부로 제공하는 디스크램블 모듈
    을 포함하는 수신 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM은 해당 세션이 EMM임을 나타내는 정보가 저장된 테이블 ID 그리고 EMM의 버전 정보를 포함하는 개인 섹션 헤더, 데이터 및해당 EMM이 어느 채널에 해당하는지를 나타내는 소스 ID를 포함하는 메시지 본체, 및 에러 체크부로 이루어지는 수신 시스템.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 가입자 수신기는
    상기 제한 수신 장치로부터 전송되는 가입자 메시지를 대역 외 채널로 송신하는 대역 외 채널 송신부;
    가입자 수신기의 수신 및 송신 동작을 제어하는 제어부
    를 더 포함하는 수신 시스템.
  10. 디지털 케이블 방송 시스템으로부터 전송되는 방송 데이터를 수신하는 수신 방법에 있어서
    a) 가입자가 특정 채널을 선택한 경우, 상기 방송 시스템으로부터 대역 내 채널로 전송되는 방송 데이터와 CW를 포함하는 ECM을 수신하고 ECM을 제1 메모리에 저장하는 단계;
    b) 상기 방송 시스템으로부터 대역 외 채널로 전송되는 EMM을 수신하여 EMM의 변경 여부를 판단하고, 변경된 경우에 상기 EMM을 제2 메모리에 저장하는 단계;
    c) 상기 제2 메모리로부터 상기 가입자가 선택한 채널의 EMM 데이터를 가져와서, 상기 EMM 데이터를 토대로 상기 ECM을 역암호화 하기 위한 키를 생성하는 단계;
    d) 상기 키를 토대로 상기 ECM을 역암호화하여 CW를 생성하고, 상기 CW를 이용하여 상기 방송 데이터를 디스크램블하는 단계; 및
    e) 상기 디스크랩블된 방송 데이터를 시청 가능한 형태로 변환하여 출력하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대역 외 채널로 전송되는 EMM은 해당 세션이 EMM임을 나타내는 정보가 저장된 테이블 ID 그리고 EMM의 버전 정보를 포함하는 개인 섹션 헤더, 데이터 및 해당 EMM이 어느 채널에 해당하는지를 나타내는 소스 ID를 포함하는 메시지 본체, 및 에러 체크부로 이루어지는 수신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 b) 단계는
    대역 외 채널로 전송되는 개인 섹션 헤더의 테이블 ID를 체크하여 상기 전송되는 섹션이 EMM인지를 판단하는 단계;
    상기 섹션이 EMM인 경우, 상기 개인 섹션 헤더의 버전 정보를 체크하여 EMM의 변경여부를 판단하는 단계; 및
    상기 EMM이 변경된 경우, 상기 전송된 EMM을 상기 제2 메모리에 채널별로 저장하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 대역 외 채널로 전송되는 데이터는 DVS-167 방식, DOCSIS 방식 중 하나의 방식으로 전송되는 수신 방법.
KR10-2002-0082868A 2002-12-23 2002-12-23 디지털 케이블 방송 시스템의 제한 수신 장치, 이를이용한 수신 시스템 및 수신 방법 KR100452400B1 (ko)

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