KR20110116015A - 방송 텔레비전 신호의 제어 방법, 시스템 및 장치 - Google Patents

방송 텔레비전 신호의 제어 방법, 시스템 및 장치 Download PDF

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폴 제이슨 로저스
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Abstract

본 발명은 일반적으로 방송 매체를 통해 전송되는 미디어방송 텔레비전 신호의 제어 방법, 시스템 및/또는 장치에 관한 것이다. 고객 구내 시스템에서 디지털 텔레비젼(TV) 신호를 처리하는 방법은, 디지털 TV 방송 매체를 통해 디지털 TV 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 디지털 TV 신호를 포함하는 패킷 데이터를 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷으로 변환하는 단계 및 상기 IP 데이터 패킷을 고객 구내의 IP 장치 또는 IP 네트워크로 전송하는 단계를 포함한다. 디지털 TV 신호를 처리하는 고객 구내 장치는, 디지털 TV 방송 매체를 통해 디지털 TV 신호를 수신하는 수신 수단, 상기 수신된 디지털 TV 신호를 포함하는 패킷 데이터를 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷으로 변환하는 처리 수단 및 상기 IP 데이터 패킷을 고객 IP 장치 또는 IP 네트워크로 전송하는 전송 수단을 포함한다.

Description

방송 텔레비전 신호의 제어 방법, 시스템 및 장치{Method, System and Apparatus for Processing a Broadcast Television Signal}
본 발명은 일반적으로 방송 매체를 통해 전송되는 미디어방송 텔레비전 신호의 제어 방법, 시스템 및/또는 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 본 발명은 방송 매체의 고객 구내 종단에서의 디지털 방송 텔레비전 신호의 처리에 관한 것이나 이에 한정되지는 않는다. 또한, 본 발명은 방송 매체의 상기 고객 구내 종단에서 일단 처리된 암호화된 방송 텔레비전 신호의 보안의 유지에 관한 것일 수 있다. 본 발명은 고객 구내로부터 수신되어 고객 구내 인터넷 프로토콜(IP) 지원 장치들 또는 시스템들로(/간에) 전송되는 특정 용도로 이용될 수 있으며, 특히 이러한 장치들 또는 시스템들은 홈 IP 네트워크 망에 연결되어 있을 수 있다.
텔레비전 신호들은 다양한 형태의 방송 매체를 통해 방송된다. 이러한 방송 매체는 케이블 텔레비전 네트워크와 같은 물리적인 매체나, 대기와 같은 비물리적 매체 또는 물리적 매체와 비물리적 매체의 조합일 수 있다. 예를 들어, 유저는 위성 텔레비전 방송 시스템을 통해 방송 텔레비전 신호를 수신하며, 유저는 고객 구내에 설치된 위성 접시와 같은 위성 안테나 수신 장치를 구비한다. 일반적으로 유저는 수신된 방송 위성 텔레비전 신호를 처리하는 셋톱 박스와 같은 수신 장치를 설치하여, 신호를 텔레비전 수신기로 출력하여 시청하였다. 또 다른 전통적인 방송 텔레비전 시나리오에서, 유저들은 대기를 통한 방송 텔레비전 신호를 고객 구내에 설치된 종래의 텔레비전 안테나로 수신할 수 있다. 이러한 안테나들은 일반적으로 디지털과 아날로그 방송 텔레비전 신호들을 모두 수신할 수 있지만, 디지털 방송 텔레비전 신호의 경우에, 일반적으로 유저는 시청을 위해 텔레비전 수신기로 제공되기 전에 디지털 텔레비전 신호를 처리하기에 적합한 텔레비전 수신기 및/또는 셋톱 박스를 일반적으로 보유한다.
상기 언급된 방송 텔레비전 시나리오들의 문제점은, 종래의 텔레비전 수신 장치 상에서 시청되기 위해 일단 고객 구내에서 처리된 방송 텔레비전 신호는, 개인 컴퓨터(PC), PDA(Personal Digital Assistant) 와 같은 IP 지원 장치 상에서의 시청이 호환되지 않는다는 것이다. 많은 유저들은 이러한 기능, 예를 들어 수신된 방송 텔레비전 신호가 기존의 TV 수신기 뿐만 아니라 IP 지원 장치 상에서도 시청되는 것을 선호한다.
이 문제점에 관한 한가지 방법은 일반적으로 IPTV로 알려진 것으로서, 가입자는 디지털 TV신호 공급자와 가입자의 홈 구내 사이의 IP 광대역 연결을 통해 인코딩된 디지털 TV 신호를 수신한다. 광대역 네트워크에서 양방향(bi-directional) IP를 통해 TV로 전달하는 다양한 기술적인 방법들이 개발되었고, 이는 종종 다양한 다른 IP 기능과 결합되곤 한다. 하지만, 이러한 방법은 가입자의 홈 구내의 레거시 방송 TV 신호 수신 시스템 또는 장치의 사용을 제한한다. 또한, 이러한 방법은 공급자의 구내에 새로운 시스템 및 장치의 설치를 요구하며, 이러한 비용은 일반적인 비즈니스 모델에서는 즉각적이고 직접적으로 가입자로부터 회수될 수 없다. 또한, 이러한 방법은 기존의 방송 텔레비전 시스템에 직접 적용될 수 없다. 왜냐하면, 이 방법은 텔레비전 신호가 공급자의 구내의 IP 포맷에 호환되고, IP 형식의 컨텐츠가 IP 가입자들의 광대역 IP 연결을 통하여 그들에게 전송되는 것을 요구하기 때문이다.
방송국들은 종종 하나 또는 그 이상의 서비스들을 페이퍼 뷰(pay-per-view, PPV, 보기별 결제), 예를 들어 가입 기준으로 제공한다. 승인된 PPV 유저들로만 서비스 접근을 제한하는 널리 알려진 방법은, 공개 키 암호화를 이용하여 승인된 유저들에게 서비스 암호 키를 배포하는 것이다. 그 후에, 서비스 암호화 키는 제어 단어들을 승인된 유저들의 디스크램블러(descrambler)로 보내서 방송 서비스를 디스크램블(해독) 하는데에 사용된다. 예를 들어, 이러한 서비스들은 국제 디지털 비디오 방송(international Digital Video Broadcasting, DVB) 또는 ATSC 표준에 기술된 대로 스크램블 및 디스크램블 될 수 있다. DVB 스크램블링 알고리즘은 "공통 스크램블링 알고리즘(DVB-CSA)"으로 알려져 있으며, 일반적으로 방송국(이하, 헤드엔드) 및 수신기(일반적으로 셋톱 박스의 형태임)에 특별한 하드웨어를 필요로 한다. 따라서, 대기, 케이블 또는 위성 네트워크와 같은 기존의 방송 매체를 통해 자신들의 컨텐츠를 가입자들에게 방송하는 디지털 TV 제공자들이 직면하는 또 다른 문제점은, 사용할 때까지, 예를 들어, 시청할 때까지 안전한 방식으로 컨텐츠의 전송을 유지할 필요가 있다는 것이다. 가입자가 고객 구내의 셋톱 박스에서 암호화된 방송 TV 신호를 수신하는 전통적인 방송 TV 신호 환경에서, 셋톱 박스는 수신된 암호화된 방송 TV 신호를 해독, 예를 들어, 디스크램블하여, TV 수신기의 출력으로 전송하도록 구성되어 있다. 이러한 방식으로, 방송 컨텐츠는 시청될 때까지 안전한 방식으로 유지된다. 하지만, 가입자가 제공된 컨텐츠를 IP 지원 장치상에서도 시청하기를 원하는 경우에, 특히, 해당 장치들이 홈 IP 네트워크에 연결되어 있는 경우에는, 시청 시까지 컨텐츠의 보안을 어떻게 유지하는가의 문제가 발생한다. 이는, 상기 해독된 컨텐츠가 셋톱 박스로부터 IP 지원 장치 및/또는 IP 홈 네트워크로 통과하기 때문이다
본 발명은 고객/가입자의 구내에서 방송 매체를 통해 수신되어 고객 구내 IP 지원 단말, 시스템, 장치 또는 네트워크에 의해 사용되는 디지털 방송 TV 신호들의 처리와 관련된 문제점들을 제거 또는/및 완화하기 위한 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 고객 구내에서 디지털 텔레비전(TV) 신호를 처리하는 방법, 시스템 및/또는 장치가 제공되며, 상기 방법은 디지털 TV 방송 매체를 통해 디지털 TV 신호를 수신하는 단계, 상기 수신된 디지털 TV 신호를 포함하는 패킷 데이터를 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷으로 변환하는 단계 및 상기 IP 데이터 패킷을 고객 구내의 IP 장치 및/또는 IP 네트워크로 전송하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 본 발명의 일 측면은 디지털 TV 신호를 방송 매체를 통해 방송하는 서비스 공급자들에게, 최종 유저가 IP 장치상에서 상기 신호들을 수신하도록 하기 위한 투자가 불필요하거나 또는 최소한도로 요구된다. 또한, 서비스 공급자의 방송 시스템의 유저들/고객들/가입자들로서, 수신된 방송 디지털 TV 신호를 처리하기 위한 기존의 셋톱 박스를 보유하고 있는 경우에는 기존의 서비스를 계속해서 수신할 수 있고, 향상된 서비스로의 변경 또는 업그레이드를 희망하는 유저들/고객들/가입자들은 적절한 고객 구내 장치를 구입함으로써, 수신된 방송 디지털 TV 신호를 적절한 IP 패킷 데이터 형식으로 변환하여 IP 지원 장치에서 사용할 수 있다. 따라서, 본 발명의 일 측면은, 방송 TV 신호 매체의 고객 구내 종단에서 단지 약간의 부가적이거나 대체적인 장비만을 필요로 하는 다기능의 방송 TV 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 IP 장치 또는 IP 네트워크로 전송하는 단계 이전에, 상기 수신된 디지털 TV 신호의 하나 또는 그 이상의 부분이 암호화될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 다른 측면은 디지털 TV 신호를 방송 매체를 통해 방송하는 서비스 공급자들에게, 최종 유저가 IP 장치 상에서 상기 신호들을 수신하도록 하기 위한 투자가 불필요하거나 또는 최소한도로 요구된다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 디지털 TV 방송 매체를 통해 수신된 디지털 TV 신호는 디지털 TV 암호화 알고리즘에 의해 암호화되고, 수신된 디지털 TV 신호는 변환되기 전에 해독될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명의 다른 측면은 구독자들이 스크램블된 디지털 TV 서비스들, 예를 들어, "페이퍼 뷰" 서비스들을 그들의 IP 네트워크 장치에서 시청하도록 허용한다.
본 발명의 측면들은 첨부된 도면들을 참조하여 예로서 설명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1측면에 따른 디지털 TV 방송을 위한 시스템의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제2측면에 따른 디지털 TV 방송을 위한 시스템의 개요를 나타내는 기능 블록도이다.
도 3은 본 발명의 제3측면에 따른 배포 허브를 나타내는 도면이다.
도 1은 본 발명의 제1측면에 따른 디지털 TV 방송 시스템의 동작의 개요를 나타내고 있다. 헤드엔드 방송국(100)은 표준 DVB 방식을 이용하는 하나 또는 그 이상의 서비스들을 포함하는 디지털 TV 신호를 전송한다. 하지만, 본 발명이 DVB 기반의 방송 디지털 TV 시스템에 한정되지 않음은 자명할 것이다. 디지털 비디오 방송(DVB)은 디지털 텔레비전에 관한 공개 표준 세트이다. DVB 방송 시스템은 방송 매체를 이용하여 데이터를 전송하며, 이러한 방송 매체에는, 위성(DVB-S, DVB-S2, DVB-SH, 및 SMATV를 통해 배포되는 DVB-SMATV), 케이블 텔레비전(DVB-C), 지상파 텔레비전(DVB-T, DVB-T2), 이동형 디지털 지상파 텔레비전(DVB-H, DVB-SH), DTT를 이용하는 마이크로파(DVB-MS), MMDS(DVB-MC) 및/또는 MVDS 표준(DVB-MS) 등이 있다. 상기 표준들은 배포 시스템의 물리 레이어(physical layer) 및 데이터 링크 레이어(data link layer)를 정의한다. 모든 데이터는 약간의 부가적인 규약에 따라 mpeg-2 전송 스트림으로 전달된다(dvb-mpeg).
수신 종단에서, 일반적인 유저의 고객 구내 B내의 셋톱 박스(102)와 같은 적절한 장비가 방송된 신호를 수신하기 위해 사용되며, 수신된 방송 신호는 적절하게 해독되어 시청을 위해 TV로 전송된다. 적절한 장비를 가진 어떤 유저라도 신호를 수신할 수 있으며, 만일 그가 적절한 장비를 가졌다면 상기 신호를 해독하여 이에 포함된 서비스를 시청할 수 있을 것이다. 반면에, IPTV(인터넷 프로토콜 텔레비전)는 디지털 텔레비전 서비스가 IP 네트워크 인프라 상에서 인터넷 프로토콜을 이용하여 전달되는 시스템이다. IPTV는 서비스 공급자로의 역할을 하는 적은 수의 회사들에 의해 폐쇄 네트워크 인프라 및 IP 멀티캐스트 기술을 이용하여 공급된다. 그러한 탓에, IPTV는 적합한 광대역 IP 연결을 통해 사용자에게 디지털 TV 컨텐츠를 전송하기 전에 서비스 공급자가 공급자의 헤드엔드에서 방송 TV 신호를 변환할 필요가 있다.
본 실시예에서, 제한 수신(Conditional Access, CA) 시스템(101)은 하나 또는 그 이상의 서비스들을 "공통 스크램블링 알고리즘(DVB-CSA)"를 이용하여 스크램블할 수 있어서, 오직 승인된 유저들만 상기 하나 또는 그 이상의 서비스를, 예를 들어, 페이퍼 뷰 서비스를, 자격있는 장치에서 해독하여 시청할 수 있다. DVB-CSA 신호는 188 바이트의 조각들로 나뉘어지는 MPEG PES 패킷들을 포함한다. 헤드엔드 방송국(100)에서 랜덤 코드 워드가 생성되고, 각각의 조각의 184 바이트까지 스크램블된다. 조각의 나머지는 전송 패킷 헤더로서 스크램블되지 않는다. 188바이트의 MPEG 전송 패킷에 16 바이트의 오류 정정 정보가 추가된다. 최종 204바이트의 MPEG 전송 패킷은 변조되고, 그 결과인 디지털 TV 신호는 헤드엔드 방송국(100)에 의해 방송된다. 상기 코드 워드는 자격 키(Entitlement Key)를 이용하여 암호화되고, 그 결과인 자격 제어 메시지(Entitlement Control Message, ECM)는 MPEG 전송 패킷 또는 패킷들로 형성된다. ECM은 매 초당 10번씩 신호에 삽입된다. 특히, 코드 워드는 매 10초마다 새로운 코드 워드로 교체된다(이를 암호화 주기라고 함). 새로운 ECM은 새로운 암호화 주기마다 형성되고 삽입된다. 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 암호화 주기 및 ECM이 신호에 삽입되는 주기가 다를 수 있다.
도 1의 고객 구내 A 및 고객 구내 B에 도시된 바와 같이, 일반적인 유저의 셋톱 박스(102)는 전송된 DVB-CSA 신호를 수신하고, 튜닝/역다중화 장치(103)는 신호로부터 서비스를 선택하도록 동작한다. 자격이 있는 경우에, CA 서브 시스템(105)은 서비스에 상응하는 ECM을 해독하고, 코드 워드를 디스크램블링 블록(104)으로 전송한다(간략하게 하기 위해 도 1의 CA 서브 시스템(105)은 셋톱 박스(102)의 일부로 표시되어 있지만, 많은 경우에 셋톱 박스(102)에 탈부착 가능한 스마트 카드의 일부가 될 것이다). 디스크램블링 블록(104)은 CA 서브 시스템(105)으로부터 제공된 코드 워드를 이용하여 유저가 선택한 서비스를 디스크램블하고, 유저가 서비스를 시청할 자격이 있는 경우에, 시청하기 위해 TV로 전송할 준비를 한다. 자격 관리 메시지(Entitlement Management Message, EMM)는 유저가 어떤 서비스에 대해 디스크램블할 자격이 있는지와 관련하여 CA 서브 시스템(105)을 업데이트하는데 사용된다. 상기 설명한 종래 기술에서, 만일 유저가 암호화된 서비스들을 하나 이상의 TV를 통해 개별적으로 접근하고자 하는 경우에 각각의 TV에 대해 개별적인 셋톱 박스가 필요함은 명확하다. 또한, DVB-CSA 신호들은 근본적으로 IP 네트워크 장치와 비호환적이며, 이는 소프트웨어의 알고리즘의 계산상의 오버헤드 및 각각의 네트워크 장치들에 개개의 전용 하드웨어 유닛을 제공하는 것의 비실현성 때문이다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 고객 구내 A에서의 배포 허브(112)는 표준 셋톱 박스(102)에 연결될 수 있으며, 디지털 TV 서비스를 변환되지 않은 상태로 수신하고 이를 고객 IP 네트워크(117) 상에서 전달될 수 있도록 변환할 수 있다. 고객 IP 네트워크(117) 상에서 서비스들이 전달되는 방법에 대해서는 도 3을 참조하여 상세히 후술하기로 한다.
도 2에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른 DVB-CSA 신호는 유저의 IP 네트워크(217)와 연결된 배포 허브(212)로부터 직접 수신된다. 도 3을 참조하여 후술하겠지만, 배포 허브(212)는 IP 네트워크 상의 다양한 장치(213~216)와 상호 작용하여, 각각의 장치들이 개별적으로 접근될 수 있고, 다양한 서비스들이 서로 독립적으로 선택되고 시청될 수 있도록 허용한다. 후술하겠지만, 본 발명의 특징은 IP 네트워크와 근본적으로 호환되지 않는 DVB 신호를 수신하여, 이를 IP 네트워크를 통해 복수의 네트워크 장치들로 전달하는 것이다. 이전 실시예와는 달리 본 실시예에서는, 상기 도 1의 표준 셋톱 박스(102)를 참조하여 설명된 것과 유사하게, 수신된 디지털 TV 서비스를 변환하여 시청을 위해 TV로 전송하는 동작들이 배포 허브(212) 내에서 수행된다. 본 실시예에서, 디지털 TV 서비스를 방송 매체를 통해 수신할 수 있고, IP 네트워크(217)를 통해 약간의 정보를 추가로 수신할 수 있는 하이브리드 케이블 셋톱 박스(216)를 포함하여 다양한 장치들이 IP 네트워크(217)에 연결될 수 있다. 이러한 하이브리드 케이블 셋톱 박스는 기존에 널리 알려져 있다.
도 3에서, 본 발명의 다른 실시예에 따른, 배포 허브(312)는 헤드엔드 방송국(100)에 의해 전송되는 디지털 TV 신호를 수신하고, 튜닝/역다중화 장치를 이용하여 선택된 스크램블된 서비스를 튜닝(tuning)할 수 있다. 배포 허브(312)는, 자격이 주어진 경우에, 선택된 서비스에 상응하는 ECM들을 해독하는 CA 보안 관리 블록(303) 및 CA 보안 관리 블록(303)으로부터 제공된 코드 워드를 이용하여 선택된 서비스를 디스크램블하는 CSA 디스크램블링 블록(304)을 포함한다. 이러한 작업들은 도 1의 셋톱 박스(102)를 참조하여 설명한 것과 유사한 방식으로 수행된다. 배포 허브(112)의 목적 중 하나는 요구받은 서비스를 IP 네트워크(117)에 연결된 다양한 장치들(113~115)로 배포하는 것이다.
튜닝/역다중화 블록(301)은 하나 또는 그 이상의 튜너들, 변조기들 및 역다중화 유닛들의 세트를 포함한다. 각각의 튜너들은 동시에 하나의 서비스를 튜닝할 수 있어서, 각각의 IP 장치들이 서로 다른 서비스들을 동시에 요청할 수 있다. 다른 서비스들에 대한 동시 요청을 용이하게 하기 위해 인텔리젼트 제어(intelligent control)가 필요하며, 이는 튜닝/역다중화 관리 블록(302)에 의해 제공된다. 또한, 튜닝/역다중화 관리 블록(302)은 수신된 디지털 TV 신호를 통해서 가능한 서비스들의 표시를 IP 네트워크(117)를 통해 제공함으로써, IP 네트워크(117)에 연결된 다양한 장치들(113-116)이 상기 서비스들을 선택할 수 있게 한다.
기존의 DVB 방송 시스템에서, 가능한 서비스들에 관한 정보(프로그램 지정 정보 (Program Specific Information, PSI) 및 서비스의 탐색을 도와주는 서비스 정보(Service Information, SI))는 디지털 TV 신호에 포함되는 테이블들의 표준 세트들을 통해 전달된다. 설치 시에, 튜닝/역다중화 관리 블록(302)은 수신된 디지털 TV 신호에서 가능한 모든 서비스들을 스캔하고 PSI/SI 데이터를 각각 분석하여 가능한 서비스들의 데이터베이스를 구축한다(DVB 또는 ATSC STB에서 본 기능을 수행하는 일반적인 방법에 따라 수행됨). 본 발명의 다른 실시예에서, 튜닝/역다중화 관리 블록(302)은 주기적으로 또는 네트워크로부터 수신된 요청에 응답하여 가능한 모든 서비스들을 스캔할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 튜닝/역다중화 관리 블록(302)은 수신된 디지털 TV 신호로부터 계속하여 PSI 정보 및 SI 정보를 추출하여 IP 네트워크(117) 상의 가능한 서비스들의 표시를 제공한다. 본 실시예에서, 상기 표시는 하나 또는 그 이상의 서비스들을 어디에서 찾을 수 있는가를 나타내는 하나 또는 그 이상의 IP 주소들을 포함한다.
가능하다고 표시된 서비스들로부터 IP 수신기가 하나의 서비스를 선택하면, IP 수신기는 IP 프로토콜을 이용하여 IP 네트워크(117)를 통해 배포 허브(112)로 해당 요청을 전송한다. 이 요청은 PSI 정보 또는 SI 정보로부터 추출된 서비스 번호를 전달하거나(이 경우, 본 발명은 해당 서비스가 전송될 IP 주소로 답할 수 있다), 해당 표시에 포함된 IP 주소를 전달함으로써 성립될 수 있다(예를 들어, IGMP 멀티캐스트 조인 요청 등).
해당 요청을 수신하면, 튜닝/역다중화 블록(302)은 선택된 서비스를 수신하기 위해 가능한 튜너를 구성한다. 선택된 서비스는 CSA 디스크램블링 블록으로 포워딩되어 디스크램블된다.
CSA 디스크램블링 블록은 튜닝/역다중화 블록(301)로부터 수신된 선택된 서비스들을 디스크램블하기 위해 코드 워드들(디스크램블링 키들)의 스트림을 요청한다. 디스크램블링은 일반적인 DVB-CSA 시스템에서 수행된다. 이하에서 이에 관해 설명하기로 한다.
제한수신(CA) 보안관리 블록(303)은 수신된 디지털 TV 신호에 포함되는 서비스에 상응하는 ECM을 수신한다. ECM은 헤드엔드 방송국(100)에서 디지털 TV 신호에 삽입되며, 튜닝/역다중화 블록(301)에서 신호로부터 추출된다. 선택된 서비스에 상응하는 ECM은 제한수신 보안관리 블록(303)으로 전송되어 해독된다(상업적인 구현에서 ECM의 보안 방법은 각각의 제한 수신 솔루션의 소유이다). ECM 내의 정보는 제한수신 보안관리 블록(303)에 저장된 데이터와 비교되어, 선택된 서비스를 디스크램블할 권한이 있는지를 판단한다.
만일 권한이 주어져 있으면, 해독을 통해 추출된 코드 워드는 CSA 디스크램블링 블록(304)으로 포워딩되어 실시간으로 서비스가 디스크램블된다. CSA 디스크램블링 블록(304)에 필요한 코드 워드들의 스트림을 제공하기 위해, ECM은 계속하여 추출되고 처리된다. CSA 디스크램블링 블록(304)은 선택된 서비스에 상응하는 188 바이트의 MPEG PES 데이터 패킷들을 생성하여, AES 스크램블링 블록(305)으로 전송한다.
다른 실시예에서, 만일 권한이 주어져 있지 않으면, 제한수신 보안관리 블록(303)은 헤드엔드 방송국(100)의 제한 수신(CA) 시스템(101)으로 요청을 보내서, 선택된 서비스를 디스크램블할 자격을 승인하기 위한 EMM을 요청한다.
일반적으로, 방송국들은 자신들의 유료 TV(pay TV) 서비스가 표시되기 직전까지 보안되도록 요청한다. 따라서, 선택된 서비스는 도 1에 표시된 네트워크(117)를 통해 전송되기 위해 암호화된 형식으로 유지되어야 한다. IP 네트워크(117) 상의 다양한 장치들(113~116)에 DVB-CSA 서비스를 디스크램블하기 위한 전용 하드웨어를 구비하는 것은 비현실적이라는 것은 당연하다. 따라서, 서비스들의 보안을 위한 방송국들의 요구조건을 만족시키면서, 한편으로, IP 네트워크(117) 상의 다양한 장치들(113~116)이 부가적인 하드웨어를 필요로 하지 않고도 서비스를 해독할 수 있도록 신호를 암호화하는 것이 바람직하다.
이와 같은 방법을 만족시키기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른, 배포 허브(112)는 공지의 AES 알고리즘을 이용하여 디스크램블된 DVB-CSA 서비스를 암호화하는 AES 스크램블링 블록(305)을 포함한다. 본 실시예에서, 선택된 서비스들의 AES 암호화는 전용 하드웨어에 의해 수행된다. 하지만, 다른 실시예에서, 상기 과정은 소프트웨어에서 수행될 수 있고, 또는, 3DES와 같은 다른 IP 호환 암호화 알고리즘이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되어 사용될 수 있다. 표준 128 비트 AES 알고리즘은 최대 128 비트 길이의 키를 이용하여 데이터를 16 바이트의 그룹으로 암호화한다. 키는 제한수신 보안관리 블록(303)에서 생성되고 AES 스크램블링 블록(305)으로 전송된다. 본 발명의 일 실시예에서, 키들은 무작위로 생성될 수 있다. 다른 실시예에서, 키는 보안 키 추출 함수(예를 들어, 해쉬 함수)와 함께 선택된 서비스의 암호화에 사용되는 코드 워드들로부터 생성될 수 있다. 키는 매 10 초마다 새롭게 생성되는 키로 교체된다.
AES 스크램블링 블록(305)은 CSA 디스크램블링 블록(304)으로부터 수신된MPEG PES 데이터의 188 바이트의 패킷들을 제한수신 보안관리 블록(303)에서 제공된 키를 이용하여 암호화한다. 이후, 암호화된 서비스들은 스트림/IP 전송처리 블록(306)에 공급되어 IP 네트워크(117)를 통해 배포된다.
스트림/IP 전송처리 블록(306)은 복수의 암호화된 패킷들(본 실시예에서는 7개)을 그룹으로 묶어서 IP 전송 프레임을 생성한다. 제한수신 보안관리 블록(303)은 IP 네트워크 상에서 전송되기에 적합한 ECM 및 AES 스크램블링 블록(305)에 공급될 키에 상응하는 IP-ECM을 생성한다. IP-ECM은 스트림/IP 전송처리 블록(306)에 공급된다. 다른 실시예에서, 생성된 IP-ECM 대신 수신된 디지털 TV 신호로부터 추출된 ECM이 사용될 수 있다. AES 암호화 알고리즘은 개인 키(대칭키) 알고리즘이므로, 암호화 및 복호화에 동일한 키가 필요하다. 본 실시예에서, 제한수신 보안관리 블록(303)에서 생성된 키는 네트워크를 통해 해당 키로 암호화되는 서비스와 함께 전송된다. 이는 암호화된 패킷과 함께 암호화 키에 상응하는 ECM을 포함시킴으로써 안전하게 수행될 수 있다. 이어서, 패킷 그룹은 관련된 IP 헤더(예를 들어, UDP) 정보가 추가되고, 이더넷 소켓을 경유하여 IP 네트워크(117)를 통해 전송된다. ECM은 IP 네트워크 데이터 전송 시에 10분의 1초 간격으로 반복되도록 포함된다.
IP 네트워크(117)를 통해 전송된 암호화된 서비스들을 해독하기 위해, IP 네트워크에 연결된 다양한 장치들(113~116)은 제한 수신 클라이언트 솔루션 및 각각의 요청된 서비스의 실행 요건을 구비할 필요가 있다. 제한수신 보안관리 블록(303)은 다양한 장치들(113~116)이 해독 권한을 가진 요청된 서비스들을 해독하도록 허용하는데 적합한 EMM을 생성한다. 다른 실시예에서, 다른 제한 수신 시스템은 예를 들어, 디피-헬만 키 교환법(Diffie-Hellman key exchange)과 같은 키 배포 방법을 이용하여 구현될 수 있으며, 이러한 방법들은 당업자에게 자명할 수 있다.

Claims (11)

  1. 고객 구내 시스템에서 디지털 텔레비젼(TV) 신호를 처리하는 방법에 있어서,
    디지털 TV 방송 매체를 통해 디지털 TV 신호를 수신하는 단계,
    상기 수신된 디지털 TV 신호를 포함하는 패킷 데이터를 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷으로 변환하는 단계 및
    상기 IP 데이터 패킷을 고객 구내의 IP 장치 또는 IP 네트워크로 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 IP 장치 또는 IP 네트워크로 전송하는 단계 이전에, 상기 수신된 디지털 TV 신호가 IP 호환 암호화 알고리즘으로 암호화되는, 디지털 TV 신호의 처리 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 IP 데이터 패킷으로 변환하는 단계 이전에, 상기 수신된 디지털 TV 신호가 IP 호환 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화되는, 디지털 TV 신호의 처리 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 고객 구내 시스템은 상기 디지털 TV 방송 매체를 통해 암호화된 형식으로 상기 디지털 TV 신호를 수신하고,
    상기 디지털 TV 신호는 디지털 TV 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화되며,
    상기 변환하는 단계 이전에, 상기 고객 구내 시스템은 상기 디지털 TV 암호화 알고리즘을 이용하여 상기 디지털 TV 신호를 해독하는, 디지털 TV 신호의 처리 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 IP 호환 암호화 알고리즘은 AES 알고리즘인, 디지털 TV 신호의 처리 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 디지털 TV 암호화 알고리즘은 공통 스크램블링 알고리즘(CSA)인, 디지털 TV 신호의 처리 방법.
  6. 디지털 TV 신호를 처리하는 고객 구내 장치에 있어서,
    디지털 TV 방송 매체를 통해 디지털 TV 신호를 수신하는 수신 수단,
    상기 수신된 디지털 TV 신호를 포함하는 패킷 데이터를 인터넷 프로토콜(IP) 데이터 패킷으로 변환하는 처리 수단,
    상기 IP 데이터 패킷을 고객 IP 장치 또는 IP 네트워크로 전송하는 전송 수단 및
    상기 IP 데이터 패킷이 전송되기 전에 상기 수신된 디지털 TV 신호를 IP 호환 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화하는 암호화 수단
    을 포함하는 고객 구내 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 IP 데이터 패킷으로 변환되는 상기 디지털 TV 신호를 포함하는 상기 패킷 데이터 이전에 상기 수신된 디지털 TV 신호를 암호화하는, 고객 구내 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 방송 매체를 통해 방송되기 이전에 디지털 TV 암호화 알고리즘을 이용하여 암호화된 상기 수신된 디지털 TV 신호를 해독하는 복호화 수단을 더 포함하고,
    상기 복호화 수단은 상기 디지털 TV 암호화 알고리즘을 이용하여 상기 수신된 디지털 TV 신호를 해독하는, 고객 구내 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 복호화 수단은 공통 스크램블링 알고리즘(CSA) 방법을 이용하여 암호화된 상기 수신된 디지털 TV 신호를 해독하는, 고객 구내 장치.
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 암호화 수단은 상기 수신된 디지털 TV 신호를 AES 알고리즘을 이용하여 암호화하는, 고객 구내 장치.
  11. 프로세서에 의해 실행되고, 상기 프로세서가 상기 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항의 방법에 따른 단계들을 수행하는, 컴퓨터에서 실행 가능한 명령어들을 포함하는 컴퓨터 판독 가능한 저장매체.
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