KR20070017498A - 신호를 제공하는 방법 및 시스템 - Google Patents

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프란시스코 곤자래즈
존 쥐. 힐디브랜드
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존 쥐. 힐디브랜드
프란시스코 곤자래즈
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Abstract

시스템 내에 고객 단말에 전송된 신호의 일 부분이 지원하지 않은 표준에 따르는 경우, 고객 단말에서 이 신호를 재생시키기 위한 처리 방법 및 시스템
마이크로 컨트롤러, 튜너, 복조기, CA 디크립터

Description

신호를 제공하는 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM OF PROVIDING SIGNALS}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2004년 1월 29일자 미국 가특허 출원 제60/540,161호 및 2004년 8월 3일자 미국 가특허 출원 제60/598,241호에 대한 우선권을 주장한다. 이들의 공개 내용은 본 명세서에 일체로 포함되어 있다.
본 발명은 미디어 출력 장치에서 재생하기 위한 디지탈 신호를 제공하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
고화질 텔레비전(HDTV)과 주문형 비디오(VOD)와 같은 새로운 서비스 제공과 기존 보다 많은 채널에서의 서비스 제공은 몇몇의 케이블 시스템에 대역폭의 부족 현상을 가져왔다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 대역폭 소비를 완화시키는 차세대 압축 표준의 도입이 고려되고 있다.
그러나 일반적으로 케이블 통신사는 새롭게 표준화된 압축 방식을 지원하는 고객 단말과 셋탑 박스(STBs)들을 배치하지 않고, 그들의 장비를 최대한 활용하는 것을 희망한다. 이것은 새롭게 표준화된 압축 방식을 지원하지 않은 기존의 시스템들에서 문제를 일으킬 수 있다. 한 예로, 이러한 문제는 기존의 MPEG-2 STBs와 H.264및 MPEG4와 같은 차세대 비디오 압축 표준(AVC)과 호환되지 않는 장비에서 일 어날 수 있다.
전술한 기존 장비의 낮은 비용과 높은 시장 점유율로 인해 새로운 서비스를 지원하기 원하는 케이블 통신사는 기존의 시스템을 대체하는데 필요한 비용과 대역폭 증가에 따른 서비스의 소비 사이의 균형을 맞추기 위한 딜레마에 직면하고 있다.
발명의 요약
본 발명의 비제한적인 특징은 새로운 압축 표준에 따르는 적어도 일부의 신호를 전송할 때, 이 표준을 지원하지 않은 고객 단말기의 작동을 지원하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 비제한적인 특징은 전송된 신호를 고객 단말이 지원하는 표준의 신호로 변환시키는 트랜스코딩 장치에 관련된 것이다. 본 발명은 고객 단말의 슬롯에 꽂히도록 형성된 카드 안에 포함된 트랜스코딩 장치의 특징 및 구성요소들을 고려한다. 전송된 신호의 한 예로, MPEG-2 압축 방식 또는 다른 비 AVC 표준 압축 방식만을 지원하는, 고객의 단말에 지원되지 않는 다른 표준 혹은 차세대 비디오 압축 방식(AVC)에 따라 압축된 신호이거나 디지털 텔레비전(DTV)신호일 수 있다. 본 발명의 비제한적인 특징에 따르면, 트랜스코딩 장치는 기존의 고객 단말이 지원하지 않는 AVC 혹은 다른 신호를, 고객 단말이 지원하는 AVC 혹은 다른 신호로 변환시키도록 하는, 고객 단말의 카드 슬롯 내에 삽입 수 있는 장치이다.
트랜스코딩 장치는 전송 스트림이 고객 단말에 의하여 지원되는 프로토콜 또는 지원되지 않은 프로토콜의 페이로드 내의 신호를 포함하는지 여부를 결정하기 위한 역다중화 장치를 포함하는 트랜스코팅 신호에 대한 특징을 포함할 수 있다. 본 발명의 비제한적인 특징으로서, 역다중화 장치는 미지원 프로토콜과 연계된, 지원되지 않은 페이로드/패킷을 트랜스코드로 전송시키고, 지원되는 페이로드/패킷을 다중화 장치로 전송시키는 역할을 수행한다. 트랜스코더는 지원되지 않은 프로토콜과 연계된 페이로드/패킷을 지원되는 페이로드/패킷으로 변환시켜 다중화 장치로 변환된 페이로드/패킷을 출력한다. 다중화 장치는 변환된 페이로드나 패킷(이전에는 지원되지 않은 프로토콜과 표준에 따르는 페이로드나 패킷)을 지원되는 페이로드나 패킷과 조합하여 일반적인 전송 스트림으로 구성하여 고객 단말에 출력한다.
본 발명의 비제한적 특징은 디지털 텔레비전이나 다른 신호를 미디어 출력 장치에 제공하는 시스템에 관한 것으로써, 그 시스템은 미디어 출력 장치에서 재생할 수 있는 제1 페이로드 형식에 따르는 페이로드 신호를 복호화하는 호스트와 제2 페이로드 형식에 따르는 디지털 텔레비전 신호 페이로드를 제1 페이로드 형식으로 변환시키는 장치로 구성됨으로 트랜스코드 페이로드를 호스트에 재생할 수 있다.
본 발명의 비제한적 특징은 제1 전송 스트림 내에 따르는 비유사 페이로드들을 변환하는 방법에 관한 것으로서, 그 방법은 제2 페이로드와 연계된 프로토콜이 제1 페이로드와 연계된 프로토콜과 다른 경우, 제1와 제2 페이로드를 복구하기 위해 제1 전송 스트림을 역 다중화하고, 제2 페이로드를 제1 페이로드와 연계된 프로토콜로 변환시킨 후, 제1 페이로드와 변환된 제2 페이로드를 제2 전송 스트림으로 다중화한다.
더 나아가, 그 방법은 제1페이로드를 MPEG-2 프로토콜과 연계하고, 제 2페이로드를 AVC 프로토콜과 연계하여 제 2 페이로드가 MPEG2 프로토콜로 변하도록 한다.
또한, 상기 방법은 역 다중화에 앞서 제1 전송 스트림의 조건부 접근(CA) 압축 방식을 복호화하는 과정을 추가로 포함한다. 특히, 셋탑 박스(STB)의 슬롯에 꽂힌 카드 내에서 실행되는 다음의 과정들을 포함한다. 즉, 셋탑 박스에 처음으로 전송된 스트림을 CA 압축 방식을 통해 복호화하는 과정과, 제1와 제2 페이로드를 역 다중화, 트랜스코딩 및 다중화하는 과정을 포함한다.
본 발명에 대한 특징과 장점은 첨부된 도면을 참조하여 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 분명하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 비제한적 특징을 따르는 미디어 출력 장치에 신호를 제공하는 시스템을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 비제한적 특징을 따르는 미디어 입력 장치(14)에 신호를 입력한 시스템(10)을 나타내는 것으로써, 일반적으로 시스템은 공급자(16)가 케이블이나 다른 전송 매체를 통해 미디어 출력 장치(14)나 고객 단말로 신호를 전송하는 케이블 시스템에 관한 것이다. 물론, 본 발명은 기타의 응용 범위를 포함하기 때문에 케이블 시스템만으로 한정하지 않는다.
본 발명은 시스템(10)의 특징 및 설계를 여러 방향으로 예상하기 때문에 그림 1에서 명시한 특징들로만 제한되지 않는다. 특히, 본 발명은 공급자(16)가 케이블 외에 무선, 위성, 광섬유 및 다른 전송 매체를 통해서 미디어 출력 장치(14)와 통신하는 것과 DTV 신호(오디오와 비디오) 이외에 멀티미디어나 데이터 신호를 포함한 일련의 신호를 전송하는 것을 포함한다.
본 발명의 비제한적 특징에 따르면, 호스트(20)는 공급자(16)에서 수신된 신호를 미디어 출력 장치(14)에서 재생하는 데 적합하도록 변경하는 것을 제공하는 셋탑 박스나 신호를 텔레비전으로 출력하는 고객 단말, 혹은 미디어 출력 장치(14)와 유사한 장치, 예를 들어, 오디오 장치, 컴퓨터 및 그 종류의 장치일 수 있다. 특히, 호스트(20)는 공급자(16)으로부터 전송된 지원되지 않은 신호를 미디어 출력 장치(14)에서 지원될 수 있도록 변환하기 위해 구현된 디지털 비디오 녹화기(DVR), 미디어 단말 어댑터(MTA), 콘센트 디지털 어댑터(OdA)나 기타 다른 장치일 수 있다.
호스트(20)는 공급자(16)로부터 수신된 신호를 연산할 수 있는 여러 특징 및 구성요소들을 포함할 수 있다. 특히, 호스트(20)는 마이크로 컨트롤러(26), 튜너(28), 복조기(30), 조건부 접근(CA) 복호기(32), 복사 방지 부호화기(34), 복사 방지 복호화기(36), 역 다중화기 및 복호화기(38), 비디오와 오디오 부호화기(40), 오디오 포트(42), 그리고 비디오 포트(44)를 포함할 수 있다.
본 발명의 비제한적 특징에 따르면, 시스템(10)은 지원되지 않은 신호를 지 원되는 신호로 전형적으로 변환하는 트랜스코딩 장치(50)를 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 한정되지 않은 기술 사상의 범위는 MPEG-4와 H.264와 같은 AVC 표준에 따르는 신호를 기존 고객 단말(상세하게, AVC표준에 비해 덜 압축되는 표준인 MPEG-2, MPEG-1, MPEG-1.5 혹은 다른 기존 압축 표준을 지원하는 고객 단말)에서 실행될 수 있도록 코드 변환 시키는 것에 관한 것이다. 이러한 방식으로 트랜스코딩 장치(50)는 기존 시스템 상에서 변환된 신호의 재생을 지원하는 기존의 STB와 DVR, 혹은 다른 형태의 고객 단말에서 사용될 수 있다. 이는 케이블 통신사가 더 새로운 표준이나 프로토콜을 지원하지 않은 기존 고객 단말의 활용을 가능하게 한다.
본 발명의 비제한적 특징에 따르면, 트랜스코딩 장치(50)는 인터페이스(54)를 통해 호스트(20)로 연결할 수 있는 인터페이스(52)로 구성된 플러그 앤 플레이 형태의 장치일 수 있다. 인터페이스(54)는 호스트(20)의 열린 케이블 인터페이스(OCI) 케이블 카드 인터페이스(슬롯)에 내재된 케이블 카드 형태의 장치이다. 트랜스코딩 장치의 플러그 앤 플레이 방식은 케이블 통신사에게 기존 단말이 지원하지 않은 신호를 지원할 때 생기는 부대비용을 효과적이고 실질적으로 측정할 수 있는 방법을 제공하는 이점을 갖는다.
물론, 본 발명은 여러 형태의 트랜스코딩 장치(50)를 지원할 수 있으므로, 트랜스코딩 장치(50)는 호스트(20) 안에 플러그되거나 그 외 삽입되는 카드 형태의 장치로 제한되지 않는다. 특히, 본 발명은 케이블이나 무선 링크를 통해서 방송용 신호를 변환하는 방식을 구현하거나 고객 단말의 활용을 높이기 위해 호스 트(20) 내부에 트랜스코딩 장치(50)를 포함하거나 끼워놓는 것을 고려한다.
트랜스코딩 장치(50)는 하나의 프로토콜이나 그 밖의 표준들에서 신호를 변환시키는 것을 지원하기 위해 여러 특징 및 구성요소를 포함할 수 있다. 더 상세하게 트랜스코딩 장치(50)는 복사 방지 복호화기(60), 역 다중화기(62), 트랜스코더(64), 다중화기(66) 및 복사 방지 부호화기(68)를 포함할 수 있다.
공급자(16)가 디지털 텔레비전(DTV)이나 다른 신호를 패킷화(헤더들, 페이로드 등)한 후 MPEG-2 전송 스트림과 같은 형태로 전송 스트림을 구성하여 호스트(20)으로 송신하는 것은 본 발명의 실시 예이다. 전송된 신호는 튜너(28)에서 수신된 후, 마이크로 컨트롤러(26)의 지시에 따라 복조기(30)으로 전송된다.
일반적으로, 마이크로 컨트롤러(26)는 튜너(28)가 수신된 신호로부터 하나 혹은 그 이상의 채널을 선택하고, 복조기(30)가 선택된 채널과 동기화한 후 복조과정을 수행하고, CA 디크립터(32)로 출력하도록 지시한다. 특히, 튜너(28)는 52에서 1002 MHz사이의 대역 안에 CATV 6 MHz RF 캐리어를 선택하고, 튜닝된 신호를 직각 위상 진폭 변조 신호를 복조하는 복조기(28)로 출력하도록 구성될 수 있다.
CA 디크립터(32)는 공급자(16)가 전송할 신호를 안전하게 유지할 수 있도록 부가한 조건부 접근 암호를 해독한다. 내장된 CA 디크립터(32)의 장점은 통합된 하나의 특징을 고객 장치에 제공함으로써 신호를 안전하게 유지하는 점이다. CA 디크립트된 신호들이 트랜스코딩 장치(50)으로 이동하는 것을 방지하기 위해 CA 복호화된 신호들은 복사 방지 부호화기(34)로 출력된다.
트랜스코딩 장치(50)의 복사 방지 복호화기(60)는 호스트(20)에서 전해준 복 사 방지 정보를 복호화하고 전송 스트림을 역 다중화기(62)로 출력한다. 역 다중화기(62)는 전송 스트림에 의해 전달된 신호의 페이로드 및 패킷 형식을 분석하고, 페이로드를 트랜스코더(64)로 보낼 것인지, 트랜스코더(64)를 우회할 것인지, 다중화기(66)로 전송할 것인지를 결정한다.
본 발명의 비제한적 특징에 따르면, 지원하지 않은 표준(예를 들어, AVC, MPEG-4 등등)과 관련된 페이로드 형태를 지원하는 페이로드 형태로 변환하기 위해 지원하지 않은 표준을 따르는 형태의 페이로드는 트랜스코더(64)로 전송되는 반면에, 지원되는 페이로드 형태의 페이로드는 트랜스코더(64)를 우회한다. 좀 더 상세하게, 본 발명의 비제한적인 특징은 기존 STB에서 AVC 표준을 지원하도록 하는 것으로써, 트랜스코더(64)는 AVC 표준(MPEG-4, H264)를 호스트와 연관된 기존 표준(MPEG-2)로 변환시키기 위해 구현되어야 한다. 이러한 방식으로 트랜스코더(64)는 하나 혹은 그 이상의 페이로트 형태를 호스트(20)와 연관된 일반적인 페이로드로 변환하기 위해 구현될 것이다.
변환된 페이로드는 다중화기(66)로 출력된 후, 우회된 페이로드(호스트에 의해 지원되는 페이로드)와 재 다중화한다. 다중화기(66)는 변환된 페이로드와 변환되지 않은 페이로드를 하나의 전송 스트림으로 재 다중화한다. 재 다중화된 신호는 복사 방지 부호화를 위해 복사 방지 부호화기(68)로 출력된 후 호스트(20)로 출력된다.
현재 트랜스코딩 장치(50)에서 출력된 신호들은 호스트(20)에서 실행될 수 있는 페이로드 형태로, 복사 방지 복호화기(36)로 전송되어 복호화되고 역 다중화 기와 복호화기(38)로 출력된다. 역 다중화기와 복호화기(38)는 DTV나 다른 관련 신호를 복구하기 위해 전송 스트림으로부터 페이로드를 분리한다. 마이크로 컨트롤러(26)은 사용자에 의해 선택된 프로그램의 오디오와 비디오 패킷들을 선택하기 위해 전송 스트림 내에 포함된 제어와 메시지 정보를 읽는다. 사용자에 의해서 선택된 프로그램은 원거리 제어 채널 선택, EPG 채널 선택, VOD 프로그램 선택, DVR 재생 선택 그리고 그와 유사한 것이다. 비디오와 오디오 부호화기(40)에서 출력된 신호들은 각각 오디오와 비디오 포트(42, 44)를 통해 미디어 출력 장치로 운반된다.
본 발명에 개시된 구체적인 내용에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 모든 가능한 범위에서의 구체적인 내용을 도시화 하거나 기술하지 않을 예정이다. 오히려, 명세서에서 기술된 내용들은 기술사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이므로, 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않은 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
본 발명에 따르면, 새로운 압축 표준에 따르는 적어도 일부의 신호를 전송할 때, 이 표준을 지원하지 않은 고객 단말기의 작동을 지원할 수 있다.

Claims (28)

  1. 기존의 고객 단말의 적어도 일부가 지원하지 않은 신호를 수신하는 시스템 내에서 기존의 고객 단말의 작동을 지원하는 방법으로서,
    기존 고객 단말에서 지원하지 않은 신호를 지원하는 표준의 신호로 변환하는 트랜스코딩 장치를 기존 단말과 함께 작동시키는 것을 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 기존 고객 단말은 내장형 조건부 접근 복호기를 가지고 있는 셋탑 박스(STB)이며, 상기 방법에는 상기 셋탑 박스(STB)의 카드 인터페이스를 통해 인터페이스 하는 트랜스코딩 장치를 구현하는 것을 더 포함하는 것인 방법.
  3. 제1 전송 스트림에서 전송된 다른 페이로드를 변환하는 방법으로서,
    제1 및 제2 페이로드를 복구하기 위해 제1 전송 스트림을 역 다중화하는 단계,
    제2 페이로드 관련 프로토콜과 제1 페이로드 관련 프로토콜이 서로 다른 경우, 제2 페이로드를 제1 페이로드 관련 프로토콜 방식으로 변환하는 단계, 및
    제1 페이로드와 변환된 제2 페이로드를 제2 전송 스트림으로 다중화하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 방법에 MPEG-2 프로토콜을 따르는 제1 페이로드 및 AVC를 따르는 제2 페이로드를 연계하는 것을 추가로 포함하여 제2 페이로드가 MPEG-2 프로토콜로 변환되도록 하는 것인 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 방법은 AVC 프로토콜이 MPEG-4 프로토콜과 연계되도록하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 방법은 AVC 프로토콜이 H.264 프로토콜과 연계되도록 하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 방법은 역 다중화 전에 조건부 접근 부호화 방식으로 부호화된 제1 전송 스트림을 복호화하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 방법은 셋탑 박스(STB)안에서 조건부 접근 부호화 방식으로 부호화된 제1 전송 스트림을 복호화하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 방법은 상기 셋탑 박스의 카드 슬롯에 꽂힌 카드에서 제1와 제2 페이로드를 역 다중화, 변환 및 다중화하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 방법은 역 다중화, 변환 및 다중화하기 전에 카드 안 에서 제1 전송 스트림의 복사 방지 정보를 복호화하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 방법은 제2 전송 스트림에 복사 방지 부호화하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 방법은 카드로부터 복사 방지 부호화된 제2 전송 스트림을 STB로 전송하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  13. 제3항에 있어서, 상기 방법은 제1 전송 스트림을 MPEG-2 프로토콜과 연계하도록 하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 방법은 제1 전송 스트림의 MPEG-2 프로토콜과 관련 명령어 함수로써, 제2 페이로드 관련 프로토콜이 제1 페이로드 관련 프로토콜과 다른 지의 여부를 결정하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  15. 제3항에 있어서, 상기 방법은 제1 및 제2 전송 스트림이 MPEG-2 프로토콜과 연계하도록 하는 것을 추가로 포함하는 방법.
  16. 디지털 텔레비전 신호를 미디어 출력 장치에 제공하도록 구성된 시스템으로써,
    미디어 출력장치에서 재생하기 위해서 제1 페이로드 형태의 페이로드 내에 전달된 신호를 복호화하도록 구성된 호스트와,
    제1 페이로드 형태와 관련된 프로토콜과 상이한 제2 페이로드 형태로 이루어진 디지털 텔레비전 신호를 상기 호스트에서 출력하기 위하여 제1 페이로드 형태로 변환하는 장치
    를 포함하는 시스템.
  17. 제16항에 있어서, 상기 호스트는 제1 페이로드 형태의 신호를 복호화만 하도록 구성된 시스템.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제1 페이로드 형태는 MPEG-2 프로토콜과 연계되는 시스템.
  19. 제16항에 있어서, 상기 시스템은 제1 및 제2 페이로드 형태로 신호를 구성하여 전송하는 제1 전송 스트림으로 신호를 제공하는 공급기를 추가로 포함하는 시스템.
  20. 제19항에 있어서, 상기 시스템은 페이로드를 회복하도록 제1 전송 스트림을 역다중화시키는 역 다중화기와 제2 페이로드 형태를 제1 페이로드 형태로 변환시키는 트랜스코더, 및 호스트로 출력시키기 위해 제1 페이로드 형태로 구성된 페이로 드와 제2 페이로드 형태의 변환된 페이로드를 제2 전송 스트림으로 다중화하는 다중화기를 포함하는 것인 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 시스템은 제1 페이로드 형태와 연관된 페이로드가 트랜스코더를 지나 다중화기로 우회하는 우회로를 포함하고, 우회한 페이로드는 변환된 페이로드와 상기 다중화기에서 다중화되는 것인 시스템.
  22. 제21항에 있어서, 상기 트랜스코더는 페이로드를 제2 페이로드 형태로부터 제1 페이로드 형태로 변환만 하는 것인 시스템.
  23. 제16항에 있어서, 상기 호스트는 셋탑 박스(STB)인 시스템.
  24. 제23항에 있어서, 상기 시스템은 셋탑 박스의 슬롯에 꽂히도록 형성된 카드인 시스템.
  25. 제16항에 있어서, 상기 호스트는 디지털 비디오 녹화기(DVR)인 시스템.
  26. 차세대 비디오 압축 방식(AVC)으로 부호화되지 않은 디지털 텔레비전(DTV)신호와 AVC 표준으로 부호화된 DTV 신호가 아닌 신호들의 재생만을 지원하는 기존 셋탑 박스(STB)를 사용하기 위한 트랜스코딩 장치로써,
    AVC 표준에 따르는 DTV신호를 AVC 표준에 따르지 않는 DTV 신호로 변환하여 변환된 DTV 신호가 기존의 STB로 재생되도록 하는 트랜스코더
    를 포함하는 트랜스코딩 장치.
  27. 제26항에 있어서, 상기 트랜스코더는 기존 STB의 슬롯에 꽂히도록 형성되는 카드를 포함하며, 상기 STB는 내장형 조건부 접근 복호기를 포함하는 것인 트랜스코딩 장치.
  28. 제27항에 있어서, 상기 DTV 신호는 제1 전송 스트림의 페이로드로 전송되고, 상기 트랜스코딩 장치는 제1 전송 스트림이 AVC에 따르는 페이로드로 구성되었는지, AVC가 아닌 표준에 따르는 페이로드로 구성되었는지를 결정하여, AVC를 따르는 페이로드는 트랜스코더로 전송시키는 역 다중화기를 추가로 포함하며, AVC에 따르지 않는 페이로드를 다중화기로 전송시키며, 상기 트랜스코더는 AVC 표준에 따르는 페이로드를 AVC 표준에 따르지 않는 페이로드로 변환시키고, 변환된 페이로드를 다중화기로 출력하고, 상기 다중화기는 우회한 페이로드와 변환된 페이로드를 결합하여 제2 전송 스트림을 생성하여 기존 STB로 출력하는 것인 트랜스코딩 장치.
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