KR20100043890A - 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

기존의 디지털 방송 시스템에서는 유료방송 시청을 위해 CAS(Conditional Access System) 관련 소프트웨어, 예컨대 "NDS"나 "Irdeto"와 같은 소프트웨어나 CAM(Conditional Access Module) 모듈이 반드시 필요한데, 이러한 CAS 관련 소프트웨어 및 CAM 모듈은 디지털 방송 시스템, 예컨대 셋톱박스의 제조단가를 상승시키는 요인이 된다. 이에 본 발명은, 양방향 디지털 방송 시스템, 예컨대 IP(Internet Protocol) 셋톱박스에서 CAS ID 대신 VoIP(Voice over Internet Protocol) ID를 이용하여 유료 방송신호에 대한 디스크램블(descramble)을 수행함으로써, 별도의 CAS 관련 소프트웨어나 CAM이 필요치 않는 디지털 방송시청 환경을 마련코자 한다.
CAS, CAM, 디스크램블, VoIP

Description

디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DESCRAMBLING IN DIGITAL BROADCASTING SYSTEM}
본 발명은 디지털 방송 시스템에서의 디스크램블링(descrambling) 기술에 관한 것으로, 특히 별도의 CAS(Conditional Access System) 관련 소프트웨어나 CAM(Conditional Access Module) 없이 유료방송을 시청하는데 적합한 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 들어, 디지털 영상 압축 및 디지털 변/복조 등과 같은 디지털 기술의 발전에 따라 디지털 텔레비전 방송에 대한 표준화 및 상용화가 급속히 진전되고 있으며, 또한 종래의 지상파, 위성, 케이블 방송에서도 MPEG(Moving Picture Experts Group)을 기반으로 디지털화되어 가고 있는 추세에 있다.
디지털 방송에서는 MPEG을 기반으로 인코딩(encoding)된 다수의 방송 프로그램들이 다중화(multiplexing)되어 전송 스트림(Transport Stream : 이하 TS라 함) 형태로 전송되며, 이 TS는 수신측에 설치된 셋톱박스(Set-top box : 이하 STB라 함)와 같은 디지털 방송 수신기에 의해 수신되어 TS에 포함된 다수의 방송 프로그 램이 역다중화(demultiplexing)된다.
따라서, 사용자가 원하는 하나의 방송 프로그램만이 선택될 수 있으며, 또한 STB와 같은 디지털 방송 수신기에서는 선택된 방송 프로그램을 수신기 내에 구비된 MPEG 디코더를 이용하여 원래의 오디오 및 비디오 신호로 복원한 후 일반 텔레비전과 같은 A/V 출력장치로 전송 출력하게 된다.
이와 같은 디지털 방송은, 아날로그 채널에 비해 훨씬 다양한 채널을 방송할 수 있다는 상업적인 장점과, 높은 화질과 음향, 양방향 서비스, 인터넷 접속 등의 다양한 기능으로 인하여 점차적으로 활성화되고 있는 추세이다.
이에 디지털 STB 산업은 미국, 유럽을 중심으로 성장하고 있으며, 중동 및 아시아 지역에서도 상기 디지털 방송의 도입으로 인해 높은 성장세를 보이고 있다.
디지털 방송은 주로 유료방송 사업자가 주도하고 있으며, STB 시장은 유료방송 사업의 직접 구매가 큰 비중을 차지하고 있다. 기술측면에서 디지털 STB는 방송국 측에서 아날로그 컨텐츠를 코딩하여 디지털화해 방송한 신호를 위성이나 케이블 지상 등을 통해 고객이 일반 TV를 통해 볼 수 있도록 하는 것으로, 즉 아날로그 신호로 디코딩 하는 기능을 하고 있다.
그러나 상기 과정은 복잡한 프로세싱을 거쳐야 하기 때문에 방송사가 다양한 방송서비스를 공급하기 위해서는 그 기술적인 문제가 이슈화될 수 있다. 이는 우선 방송 표준의 문제로, 현재 세계적으로 가장 많은 방송사가 채택하고 있는 기준은 DVB(Digital Video Broadcasting)라는 유럽의 기준이나 미국의 디렉 TV의 경우 DSS(Digital Satellite Service)라는 자체 기준을 채용하는 등 다양한 기준이 정의 되고 있다.
또한, 유료방송에서 가입자만이 수신할 수 있도록 수신을 제한하는 TS, 즉 디지털 위성방송 신호를 조건부로 액세스하는 조건부 액세스 시스템(Conditional Access System : 이하 CAS라 함) 또한 현재 Media-Guard, NDS, 비아세스(viaccess) 등 10여 개 업체가 경쟁하고 있다.
이와 같은 CAS는 디지털 위성방송용 STB의 조건부 액세스 장치를 말하는 것으로, 디지털 위성방송의 유료 수신 기능을 담당한다.
여기서 특정 위성방송 신호만을 송수신하려면, 즉 디지털 방송용 컨텐츠를 보호하기 위해서는 특정 위성방송 신호에 대해 MPEG 패킷들을 스크램블링(scrambling)하여 전송하고, 수신기에서 이를 디스크램블링(descrambling)해야만 시청자가 방송용 컨텐츠를 볼 수 있게 된다.
이러한 디스크램블링 기능은 카드 형태의 조건부 액세스 모듈(Conditional Access Module : 이하 CAM이라 함)을 통하여 이루어지며, 이러한 CAM들은 공통 인터페이스(Common Interface ; 이하 CI라 칭함) 모듈에 접속되고 이를 경유하여 최초 암호화된 위성방송 신호들은 해독되어 지고, 이후 디멀티플렉서, MPEG 디코더 등을 통해 최종적으로 송신된 방송용 컨텐츠가 사용자에게 디스플레이되는 것이다.
여기서, CAM이라 함은 디지털 방송 시스템의 STB, 보다 상세하게는 CI 모듈의 PCMCIA에 삽입(또는 연결)되는 유료 방송용 모듈로서, 튜너에서 칩으로 향하는 MPEG 스트림을 중간에서 가로채 복호화(demodulation)를 수행하는 모듈을 말한다. 즉, 상술한 바와 같이 디지털 방송 시스템에서는 유료 방송신호를 송출할 때 일반 TV에서는 도(盜) 시청이 불가능하도록 주파수를 계획적으로 변경하는 스크램블링 작업을 수행하는데, CAM에서는 이러한 스크램블링된 방송신호를 디스크램블링하여 STB에 인가하는 역할을 한다.
CAM은 방송신호를 스크램블링하는 방식에 따라 여러 가지로 구분되는데, 예를 들면, 비아세스 방식, 나그라비전(nagravision) 방식, 코낙스(conax) 방식, 및 크립토웍스(cryptoworks) 방식에 따라 설계되며, 각각의 방식은 서로 호환되지 않는다. 이러한 비 호환성을 해소하기 위하여 STB는 캠을 외부에 장착하며, CAM과 STB간에 CI를 규정하고 있다. 이에 따라, 시청자는 CAM에 방송사 측에서 제공하는 스마트카드(smart-card)를 연결하기만 하면 되며, 별도로 CAM의 스크램블링 방식을 고려하지 않아도 된다.
이와 같이, 기존의 디지털 방송 시스템에서는 유료방송 시청을 위해 CAS 관련 소프트웨어, 예컨대 "NDS"나 "Irdeto"와 같은 소프트웨어나 CAM 모듈이 반드시 필요한데, 이러한 CAS 관련 소프트웨어 및 CAM 모듈은 디지털 방송 시스템, 예컨대 STB의 제조단가를 상승시키는 요인이 된다.
또한, 기존의 CAS 관련 소프트웨어는, 디지털 방송 수신기에 일단 한번 탑재되고 나면, 추후 수정이 불가능하고 계속해서 시청해야만 하는 단점이 있다. 즉, 최초 탑재된 CAS 소프트웨어는 해당 특정 방송 프로그램만을 디스크램블링하기 때 문에 제2의 스크램블링된 방송 프로그램을 시청할 수 없다는 제약이 따른다.
물론, 이러한 단점을 보완하기 위해서 상술한 바와 같은 CI 방식의 디스크램블링 방식을 구현하여 사용하고는 있지만, 이는 디지털 방송 수신기 제작시 비용이 많이 소요될 뿐만 아니라, 사용자 입장에서는 CAM 및 스마트 카드(smart-card)를 별도로 구입해야하는 번거로움이 있다.
이에 본 발명은, 양방향 디지털 방송 시스템, 예컨대 IP(Internet Protocol) STB에서 CAS ID 대신 VoIP ID를 이용하여 유료 방송신호를 디스크램블을 수행함으로써, 별도의 CAS 관련 소프트웨어나 CAM이 필요치 않는 디지털 방송시청 환경을 마련코자 한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 일 관점에 따르면, VoIP(Voice over Internet Protocol) 클라이언트와 통신하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법으로서, 상기 디지털 방송 시스템으로 유료방송 수신이 요청되면 IP망을 통해 유료방송 요청 리퀘스트를 전송하는 과정과, 상기 IP망을 통해 유료방송 요청 리퀘스트에 대한 확인 메시지가 수신되면 상기 VoIP 클라이언트를 통해 상기 IP망으로 VoIP ID를 전송하도록 하는 과정과, 상기 IP망을 통해 스크램블링 전송 스트림이 수신되면 상기 수신된 스크램블링 전송 스트림 내의 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID를 비교하는 과정과, 상기 스크램블링 전송 스트림 내의 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID가 동일하면, 상기 스크램블링 전송 스트림에 대해 디스크램블링 과정을 수행하는 과정을 포함하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법을 제공한다.
본 발명의 과제를 해결하기 위한 다른 관점에 따르면, VoIP 클라이언트와 통신하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치로서, 외부 위성을 통해 수신되는 스크램블링된 전송 스트림을 주파수 동조하는 튜너와, 상기 튜너에 의해 동조되는 스크램블링 전송 스트림을 복조하여 최초 송신된 전송 스트림 신호를 검출하는 복조기와, 상기 튜너 및 복조기를 통과한 스크램블링 전송 스트림에서 VoIP ID를 분석하고, 분석되는 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID의 비교 결과에 따라 상기 스크램블링 전송 스트림을 디스크램블링하는 제어부를 포함하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, IP STB에서 방송신호 디스크램블(descramble)시 별도의 CAS 관련 소프트웨어나 CAM이 필요치 않기 때문에, STB 제조단가를 줄일 수 있으며, 사용자 입장에서 CAM 및 스마트 카드를 별도로 구입해야하는 번거로움을 없앨 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.
실시예의 설명에 앞서, 본 발명의 기술 요지는, IP STB에서 CAS ID 대신 VoIP ID를 이용하여 유료 방송신호를 디스크램블을 수행함으로써, IP STB에서 방송신호 디스크램블시 별도의 CAS 관련 소프트웨어나 CAM을 대체하여, STB 제조단가를 줄이고 CAM 및 스마트 카드를 별도로 구입해야하는 번거로움을 없앤다는 것으로, 이러한 기술 사상으로부터 본 발명의 목적으로 하는 바를 용이하게 달성할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 관점에 따른 전송 스트림 디스크램블링 장치를 구현하기 위한 디지털 방송 시스템의 구성 블록도로서, IP 셋톱박스(Internet Protocol Set-Top Box : 이하 IP STB라 함)(100), VoIP(Voice over Internet Protocol) 클라이언트(200), IP망(300), 방송 서비스 서버(400)를 포함한다.
IP STB(100)는 MPEG을 기반으로 인코딩(encoding)된 다수의 방송 프로그램들이 다중화(multiplexing)되어 IP망(300)을 통해 전송되는 전송 스트림(Transport Stream : 이하 TS라 함)에 포함된 다수의 방송 프로그램을 역다중화(demultiplexing)하는 역할을 한다. 이때, IP STB(100)는 스크램블링된 TS를 수신하여 디스크램블링함에 있어, VoIP와 연동되어 IP망(300)을 통해 수신되는 VoIP ID(Identification)가 실린 스크램블링 TS를 디스크램블링하는 역할을 한다.
VoIP 클라이언트(200)는 IP망(300)을 통해 음성전화 연결을 서비스 받기 위한 단말, 예컨대 VoIP 전용 전화기로서, 음성 데이터를 IP 데이터 패킷으로 변환하여 일반 전화망에서의 통화를 가능하게 한다. 이러한 VoIP 클라이언트(200)는 본 실시예에 따라 IP망(300)을 통해 VoIP ID를 전송할 수 있는데, 이후 이러한 VoIP ID는 방송 서비스 서버(400)에서 TS를 스크램블링하고, IP STB(100)에서 스크램블링 TS를 디스크램블링하기 위한 암호화 정보로 활용된다. 또한, VoIP 클라이언트(200)는 IP STB(100)와 양방향 통신을 수행하는데, 예를 들면 파워 세이브 모드(power save mode) 구현을 위한 I2C 통신을 수행할 수 있다.
IP망(300)은 TCP/IP 프로토콜 및 그 상위계층에 존재하는 여러 서비스, 예컨대 HTTP(HyperText Transfer Protocol), Telnet, FTP(File Transfer Protocol), DNS(Domain Name System), SMTP(Simple Mail Transfer Protocol), SNMP(Simple Network Management Protocol), NFS(Network File Service), NIS(Network Information Service)를 제공하는 전 세계적인 개방형 컴퓨터 네트워크 구조를 의미한다.
방송 서비스 서버(400)는 IP망(300)을 통해 전송되는 VoIP 클라이언트(200)의 VoIP ID를 파악하고, VoIP ID를 암호화시킨 스크램블링 TS를 다시 IP망(300)을 통해 IP STB(100)로 전송하는 역할을 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 디지털 방송 시스템의 TS 디스크램블링 장치, 즉 도 1의 IP STB(100)의 상세 구성도로서, 튜너(102), 복조기(104), 제어부(106), 디먹스(Demultiplex)(108), MPEG 디코더(110)를 포함한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 튜너(102)는 IP망(300)을 통해 전송되는 방송 서비스 서버(400)로부터의 TS를 주파수 동조하며, 복조기(104)는 튜너(102)에 의해 동조된 TS를 복조하여 최초 송신된 방송 스트림 신호를 검출하는 역할을 한다. 이 때, 수신되는 TS는 VoIP ID 암호화 방식에 의해 스크램블링된 상태이며, 상기 튜너(102)와 복조기(104)를 통과한 TS 역시 VoIP ID 암호화 방식에 의해 스크램블링된 상태로 유지된다.
이와 같이 튜너(102) 및 복조기(104)를 통과한 스크램블링 TS는 제어부(106)로 제공되는데, 본 실시예에 따른 제어부(106)는 스크램블링 TS에서 VoIP ID를 분석하고, 분석되는 VoIP ID와 현재 VoIP 클라이언트(200) 내의 VoIP ID를 비교한다. 이때의 비교 과정은 IP STB(100)내의 제어부(106)와 VoIP 클라이언트(200) 간의 I2C 통신에 의해 구현될 수 있을 것이다.
제어부(106)는 이러한 VoIP ID의 비교 결과에 따라 스크램블링 TS를 디스크램블링하는 역할을 한다. 즉, 제어부(106)는 VoIP ID와 연동되어 있는 STB에 대해서만 TS의 디스크램블링을 허용하도록 함으로써, 기존의 CAS나 스마트카드의 기능을 대체하도록 한다.
디먹스(108)는 제어부(106)에 의해 디스크램블링된 TS에 대해 최초 방송국의 멀티플렉서에서 단일 채널로 합성된 신호를 분리하는 역할을 하며, MPEG 디코더(110)는 디먹스(108)에 의해 분리된 디지털 방송 스트림에 대해 압축을 해제하여 최종적으로 최초 송신된 디지털 방송 스트림, 즉 방송용 콘텐츠가 사용자에게 오디오/비디오 신호로 출력될 수 있게 한다.
이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명의 다른 관점에 따른 디지털 방송 시스템의 TS 디스크램블링 방법에 대해서 첨부한 도 3의 흐름도를 참조하여 상세하게 설 명하기로 한다.
도 3에 도시한 바와 같이, IP STB(100)가 활성화되고 사용자에 의해 방송 시청이 요청되면(S300)(S302), 제어부(106)는 사용자로부터 유료방송이 요청되는지를 판단한다(S304).
단계(S304)의 판단 결과, 유료방송이 요청되면 제어부(106)는 유료방송 요청 리퀘스트를 IP망(300)을 통해 방송 서비스 서버(400)로 전송한다(S306).
이후, 제어부(106)는 방송 서비스 서버(400)로부터 유료방송 요청 리퀘스트에 대한 확인 메시지가 수신되는지를 판단하고(S308), 확인 메시지가 수신되면 제어부(106)는 VoIP 클라이언트(200)를 통해 VoIP ID를 전송하도록 제어한다(S310).
이와 같은 유료방송 요청 리퀘스트에 대한 확인 메시지가 수신된 이후의 VoIP ID는, 방송 서비스 서버(400)에서 스크램블링되는 전송 스트림에 실려 IP망(300)으로 다시 전송된다.
이후, IP STB의 제어부(106)는 VoIP ID가 실린 스크램블링된 전송 스트림이 수신되는지를 판단하고(S312), VoIP ID가 실린 스크램블링된 전송 스트림이 수신되면 제어부(106)는 수신된 VoIP ID와 현재 VoIP 클라이언트(200) 내의 VoIP ID를 비교한다(S316).
이러한 비교 결과, 수신된 VoIP ID와 현재 VoIP ID가 동일하지 않으면(S318), 제어부(106)는 단계(S310)로 피드백하여 VoIP 클라이언트(200)를 통해 VoIP ID를 IP망(300)으로 다시 전송하도록 제어한다.
반면, 수신된 VoIP ID와 현재 VoIP ID가 동일한 것으로 판단되었으면, 제어 부(106)는 현재 수신된 스크램블링 전송 스트림에 대해 디스크램블링 과정을 수행한다(S320).
한편, 상술한 단계(S312)에서 스크램블링된 전송 스트림이 수신되지 않은 것으로 판단된 경우에는, 제어부(106)는 VoIP ID 오류 메시지를 출력하도록 제어하여 방송신호의 수신 오류를 사용자에게 인지시킨다(S314).
이와 같은 디스크램블링 과정이 완료되면, MPEG 디코더(110) 등에 의해 디지털 방송 스트림에 대한 압축이 해제되어 최종적으로 최초 송신된 유료방송 전송 스트림, 즉 유료 방송용 콘텐츠가 오디오/비디오 신호로 출력될 수 있게 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, IP STB에서 CAS ID 대신 VoIP ID를 이용하여 유료 방송신호를 디스크램블을 수행함으로써, IP STB에서 방송신호 디스크램블시 별도의 CAS 관련 소프트웨어나 CAM을 대체하여, STB 제조단가를 줄이고 CAM 및 스마트 카드를 별도로 구입해야하는 번거로움을 없앨 수 있는 기술적 방안을 구현한 것이다.
이상, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술하였으나 본 발명은 이러한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주 내에서 당업자로부터 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 본 발명에 따른 디스크램블링 장치를 구현하기 위한 디지털 방송 시스템에 대한 개략적인 구성 블록도,
도 2는 본 발명의 일 관점에 따른 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치에 대한 구성 블록도,
도 3은 본 발명의 다른 관점에 따른 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법을 설명하는 흐름도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
102 : 튜너 104 : 복조기
106 : 제어부 108 : 디먹스
110 : MPEG 디코더 112 : 저장부

Claims (7)

  1. VoIP(Voice over Internet Protocol) 클라이언트와 통신하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법으로서,
    상기 디지털 방송 시스템으로 유료방송 수신이 요청되면 IP망을 통해 유료방송 요청 리퀘스트를 전송하는 과정과,
    상기 IP망을 통해 유료방송 요청 리퀘스트에 대한 확인 메시지가 수신되면 상기 VoIP 클라이언트를 통해 상기 IP망으로 VoIP ID를 전송하도록 하는 과정과,
    상기 IP망을 통해 스크램블링 전송 스트림이 수신되면 상기 수신된 스크램블링 전송 스트림 내의 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID를 비교하는 과정과,
    상기 스크램블링 전송 스트림 내의 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID가 동일하면, 상기 스크램블링 전송 스트림에 대해 디스크램블링 과정을 수행하는 과정
    을 포함하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 디스크램블링 방법은,
    상기 스크램블링 전송 스트림 내의 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID가 동일하지 않으면, 상기 VoIP 클라이언트를 통해 VoIP ID를 재 전송하도록 제어하는 과정
    을 더 포함하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 VoIP 클라이언트와 디지털 방송 시스템은, I2C 통신을 수행하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 방법.
  4. VoIP 클라이언트와 통신하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치로서,
    외부 위성을 통해 수신되는 스크램블링된 전송 스트림을 주파수 동조하는 튜너와,
    상기 튜너에 의해 동조되는 스크램블링 전송 스트림을 복조하여 최초 송신된 전송 스트림 신호를 검출하는 복조기와,
    상기 튜너 및 복조기를 통과한 스크램블링 전송 스트림에서 VoIP ID를 분석하고, 분석되는 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID의 비교 결과에 따라 상기 스크램블링 전송 스트림을 디스크램블링하는 제어부
    를 포함하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스크램블링 전송 스트림은, VoIP ID 암호화 방식에 의해 스크램블링된 상태인 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 분석되는 VoIP ID와 상기 VoIP 클라이언트 내의 VoIP ID가 동일한 경우에 상기 스크램블링 전송 스트림을 디스크램블링하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 VoIP 클라이언트와 디지털 방송 시스템은, I2C 통신을 수행하는 것을 특징으로 하는 디지털 방송 시스템의 디스크램블링 장치.
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