KR100403236B1 - 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치 - Google Patents

디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유료방송에 가입한 가입자만이 방송신호를 수신할 수 있도록 제한하는 CI(Common Interface)형태의 수신제한장치를 내장한 디지털 위성방송 수신기에 있어서, CI 모듈이 FTA(Free-To-Air) 모듈로부터 분리 가능한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치에 관한 것이다.
본 발명은, 위성방송을 제한적으로 수신하기 위해 위성방송 수신기에 설치되는 수신제한장치에 있어서: 수신제한장치는 수신되는 방송 스트림신호를 수신 및 처리하는 FTA 모듈과; 암호화된 방송 스트림신호를 해독하는 CI 모듈과; FTA 모듈과 CI 모듈이 통신 가능한 상태로 접속되고, 탈착이 가능한 접속부를 포함하며; CI 모듈은 접속신호를 출력하고; FTA 모듈은, CI 모듈로부터 발생된 접속신호의 수신 여부에 따라 수신되는 방송 스트림신호의 암호화 해독작업의 수행 여부를 선택적으로 제어하도록 한 것을 특징으로 한다.

Description

디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치{Apparatus for conditional access in digital satellite broadcasting receiver}
본 발명은 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유료방송에 가입한 가입자만이 방송신호를 수신할 수 있도록 제한하는 CI(Common Interface)형태의 수신제한장치를 내장한 디지털 위성방송 수신기에 있어서, CI 모듈이 FTA(Free-To-Air) 모듈로부터 분리 가능한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 FTA 모듈에 CI 모듈이 장착된 것을 자동으로 인식할 수 있으며, CI 모듈의 업그레이드가 용이한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치에 관한 것이다.
디지털 위성방송은 디지털 기술을 이용할 경우, 현재 서비스되고 있는 1개의 아날로그 채널에 비해 약 5개까지의 채널을 방송할 수 잇다는 상업적 장점과 높은 화질과 음향, 양방향 서비스, 인터넷 접속 등 다양한 기능으로 인해 활성화되고 있다. 디지털 셋탑 박스(Digital Set-Top Box: D-STB)산업은 미국·유럽을 중심으로 성장하고 있으며, 중동·아시아 지역에서도 디지털 위성방송의 도입으로 인해 높은 성장세를 보이고 있다.
디지털 위성방송은 주로 유료방송 사업자가 주도하고 있으며, 셋탑 박스 시장은 유료방송 사업의 직접 구매가 큰 비중을 차지하고 있다. 기술측면에서 디지털 셋탑 박스는 방송국 측에서 아날로그 컨텐츠를 코딩하여 디지털화해 발송한 신호를 위성이나 케이블 지상파 등을 통해 고객이 일반 텔레비전을 통해서 볼 수 있는 아날로그 신호로 디코딩하는 기능을 하고 있다. 이 과정은 복잡한 프로세싱을거쳐야 하기 때문에 방송사가 다양한 방송서비스를 공급하기 위해서는 기술적인 문제가 이슈화되고 있다. 우선 방송표준의 문제로 현재 세계적으로 가장 많은 방송사가 채택하고 있는 기준은 DVB(Digital Video Broadcasting: 디지털 비디오 방송)라는 유럽 기준이나 미국의 디렉TV의 경우 DSS(Digital Satellite Service: 디지털 통신위성 서비스)라는 자체 기준을 채용하는 등 다양한 기준이 정의되고 있다. 유료 방송에서 가입자만이 수신할 수 있도록 수신을 제한해주는 CAS(Conditional Access System)라 불리는 기술 또한 현재 Media-Guard, NDS, Viaccess 등 10여 개 이상의 업체가 경쟁하고 있다.
DVB-CI(Digital Video Broadcasting-Common Interface)는 이러한 CAS 서비스를 주도하고 있는 유럽을 중심으로 하는 각 국가의 디지털 유료 방송업자들의 독자적인 CAS 개발과 완성(implementation)으로 자사만이 가능한 방송서비스를 개발하여 소비자들에게 제공함으로서 야기된 통일규격의 필요성을 바탕으로 출발하여 1996년 CENELEC(European Committee for Electro-Technical Standardization)에서 DVB-CI 사양서인 EN50221을 채택하면서 통일 규격으로 자리잡게 되었다. 하지만, 기존 CAS 업체들의 반발이 컸으므로, 새로운 통일 규격이라기보다는 기존의 규격을 대부분 수용하면서 부가기능을 추가하는 방식으로 제정되었다고 보는 것이 더 정확하다.
CAS는 앞서 언급한 바와 같이, 디지털 위성방송용 셋탑 박스의 수신제한장치를 말하는 것으로서, 디지털 위성방송의 유료 수신기능을 담당한다. 특히, CAS는 기본·유료 채널은 물론 PPV(Pay Per View)까지 동시에 지원하기 때문에 위성방송수신기 전체 가격에서 차지하는 비중은 15%선에 불과하더라도 가장 비중 있는 장치이다. 방송용 컨텐츠를 보호하기 위해서는 MPEG2 패킷들을 암호화(scramble)해 전송하는데, 수신기에서 이를 해독(descramble)해야만 시청자가 방송용 컨텐츠를 볼 수 있다. 이러한 해독기능이 PCMCIA 슬롯에 꽂는 카드 형태(CAM)로 들어 있으면 CI(Common Interface)형 셋탑 박스라 칭한다. 또한, 호스트 CPU 위의 OS 또는 디바이스 드라이버 위에 미들웨어 형태로 구현되면 임베디드(embedded) CAS형 셋탑 박스라 칭한다.
한편, CI 부분에 대한 표준안은 다음과 같은 표준 기관 및 문안(document)을 통해서 이루어졌다.
1) DVB-CI(CENELEC EN 50221): CENELEC(European Committee for Electro-technical Standardization)은 전자기술분야의 유럽표준(EN/ENV)을 제정하는 것을 목적으로 1973년도에 설립된 벨기에 법에 의해 운영되는 국제표준화기구로 Common Interface와 관련해서 Guideline과 CI extension을 발표하였다.
2) NRSS Part B: NRSS(National Renewable Security Standard) Part B는 지상파(Terrestrial)방송에서의 CAS에 대한 규격을 말하고 있는데, 이중에서 Part A는 스마트 카드(Smart Card)에 대한 규격을 나타내고, Part B는 PCMCIA에 대한 규격을 나타낸다. CI는 PCMCIA 타입의 표준으로 호스트로부터의 MMI(Man Machine Interface)에 대한 HTML 엔진 또한 규정을 하고 있다.
3) DAVIC v1.2(CAO Interface): DAVIC은 전 세계 audio-visual industry 관련 manufacturer service provider, 정부기관, 연구소 등 25개 이상의 나라에서222개의 회사가 모여서 만든 비영리 집단으로, 정보 교환은 물론 산업 표준안을 제정한다.
도 1을 참조하여 종래의 CI 형태의 수신제한장치의 구성을 설명하면 다음과 같다.
도 1에 도시된 수신제한장치는 크게 FTA 모듈(100)과 CI 모듈(200)이 하나의 보드형태로 구성된 것을 보여준다. 여기서, FTA 모듈(100)은 무료채널방송 수신기를 의미하며, FTA는 별도의 암호화(scramble)되지 않은 무료방송을 수신할 수 있다.
종래의 수신제한장치는 수신되는 고주파 변조 방송신호를 주파수 동조하는 튜너(101)와, 튜너(101)에 의해 동조된 고주파 변조 방송신호를 복조하여 변조 방송신호로부터 원래의 방송 스트림신호를 검출하는 복조기(102)와, 복조기(102)에 의해 복조된 방송 스트림신호의 암호화(scramble)를 해독(descramble)하는 디스크램블러(descrambler)(201)와, 방송국의 멀티플렉서(multiplexor)에 의해 단일채널로 합성되어 전송된 복합 신호를 분리하는 디멀티플렉서(demultiplexor)(103)와, 디멀티플렉서(103)에 의해 분리된 복합 신호가 방송국에서 MPEG 규정에 의해 압축된 것을 복원하는 MPEG 디코더(104)와, CI 모듈(200)과 통신하면서 CI 모듈(200)의 동작을 제어하는 FTA용 마이크로 프로세서(105)와, FTA 모듈(100)과 통신하면서 디스크램블러(201)의 해독작업을 제어하는 CI용 마이크로 프로세서(202)로 구성되어 있다.
그런데, 이와 같은 종래의 위성방송 수신기용 수신제한장치에 의하면 다음과 같은 문제점(들)이 발생한다.
즉, 종래의 위성방송 수신기용 수신제한장치는 FTA 모듈과 CI 모듈이 일체화된 카드형태로 구성되어 있으므로, 사용자는 무료 방송을 시청하기 위한 FTA 모듈 이외에 고가의 CI 모듈을 함께 구입하여야 한다. 이는 사용자에게 경제적인 부담을 가중시킨다.
또한, CI 모듈의 업그레이드가 필요한 경우, CI 모듈과 FTA 모듈이 일체화되어 있으므로, 사용자는 업그레이드를 위한 CI 모듈 이외에 FTA 모듈을 별도로 구매하여야 하는 이중적인 경제적 부담을 갖는다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 문제점(들)을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 CI 모듈을 FTA 모듈로부터 분리 가능한 형태로 구성하여, 저렴한 가격으로 CI 모듈을 업그레이드할 수 있도록 한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치를 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 CI 모듈의 장착 여부를 FTA 모듈에서 자동으로 판단할 수 있도록 한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치를 제공함에 있다.
도 1은 종래의 수신제한장치의 구성을 나타내는 개략적 블럭도이고,
도 2는 본 발명에 의한 수신제한장치의 구성을 나타내는 개략적 블럭도이다.
＜도면의 주요부분에 대한 부호의 설명＞
300: FTA 모듈 301: 튜너
302: 복조기 303, 304: 버퍼
305: 디멀티플렉서 306: MPEG 디코더
307: FTA용 마이크로 프로세서 400: CI 모듈
401: 디스크램블러 402: CI용 마이크로 프로세서
500: 접속부
이와 같은 목적(들)을 달성하기 위한 본 발명의 특징은, 위성방송을 제한적으로 수신하기 위해 위성방송 수신기에 설치되는 수신제한장치에 있어서: 수신제한장치는 수신되는 방송 스트림신호를 수신 및 처리하는 FTA 모듈과; 암호화된 방송 스트림신호를 해독하는 CI 모듈과; FTA 모듈과 CI 모듈이 통신 가능한 상태로 접속되고, 탈착이 가능한 접속부를 포함하며; CI 모듈은 접속신호를 출력하고; FTA 모듈은, CI 모듈로부터 발생된 접속신호의 수신 여부에 따라 수신되는 방송 스트림신호의 암호화 해독작업의 수행 여부를 선택적으로 제어하도록 한 점에 있다.
여기서, CI 모듈은, 접속신호를 출력하는 CI용 마이크로 프로세서와; 암호화된 방송 스트림신호를 해독하는 디스크램블러를 포함하며; FTA 모듈은 방송 스트림신호를 수신하는 튜너와; 튜너를 통해 수신된 방송 스트림신호를 복조하는 복조기와; 복조기에 의해 복조된 방송 스트림신호를 비디오채널과 오디오채널로 분리하는 디멀티플렉서와; 디멀티플렉서에 의해 분리된 각 채널신호의 압축을 해제하는 MPEG 디코더와; 복조기에 의해 복조된 방송 스트림신호를 디멀티플렉서로 전송하는 버퍼 1과; 복조기에 의해 복조된 방송 스트림신호를 CI 모듈내의 디스크램블러에 전송하는 버퍼 2와; CI용 마이크로 프로세서로부터 전송된 접속신호의 수신여부에 따라 버퍼 1 및 버퍼 2를 선택적으로 인에이블시키는 FTA용 마이크로 프로세서를 포함하는 것이 바람직하다.
이때, FTA용 마이크로 프로세서는, 접속신호가 수신되지 않으면, 버퍼 1을 인에이블시키고, 버퍼 2를 디스에이블시켜 복조된 방송 스트림신호가 디멀티플렉서로 전송되도록 제어하고; 접속신호가 수신되면, 버퍼 1을 디스에이블시키고, 버퍼2를 인에이블시켜 복조된 방송 스트림신호가 디스크램블러로 전송되도록 제어하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예(들)에 대하여 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다. 또한, 하기의 설명에서는 구체적인 회로의 구성소자 등과 같은 많은 특정사항들이 도시되어 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 2에는 본 발명에 의한 위성방송 수신기용 수신제한장치의 개략적인 구성도가 도시되어 있다.
도 2를 참조하여 본 발명의 구성을 대하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치는, 크게 FTA 모듈(300)과 CI 모듈(400) 및 FTA 모듈(300)과 CI 모듈(400)을 통신 가능상태로 접속하며 탈착이 가능한 접속부(500)로 구성된다.
즉, 수신되는 고주파 변조 방송신호를 주파수 동조하는 튜너(301)와, 튜너(301)에 의해 동조된 고주파 변조 방송신호를 복조하여 변조 방송신호로부터 원래의 방송 스트림신호를 검출하는 복조기(302)와, 복조기(302)에 의해 복조된 방송 스트림신호(여기서는, 디스크램블된 방송 스트림신호, 무료방송에 해당함)에 대해 게이트 역할을 담당하는 버퍼 1(303)과, 복조기(302)에 의해 복조된 방송 스트림신호(여기서는, 스크램블된 방송 스트림신호, 유료방송에 해당함)에 대해 게이트 역할을 담당하는 버퍼 2(304)와, 버퍼 2(304)를 통하여 전송된 방송 스트림신호의 암호화(scramble)를 해독(descramble)하는 디스크램블러(descrambler)(401)와, 방송국의 멀티플렉서(multiplexor)에 의해 단일채널로 합성되어 전송된 복합 신호를 분리하는 디멀티플렉서(demultiplexor)(305)와, 디멀티플렉서(305)에 의해 분리된 복합 신호가 방송국에서 MPEG 규정에 의해 압축된 것을 복원하는 MPEG 디코더(306)와, CI 모듈(400)과 통신하면서 버퍼 1(303) 및 버퍼 2(304)의 인에이블/디스에이블상태를 제어하는 FTA용 마이크로 프로세서(307)와, FTA 모듈(300)과 통신하면서 디스크램블러(401)의 해독작업을 제어하는 CI용 마이크로 프로세서(402)로 구성되어 있다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.
CI 모듈(400)이 장착되지 않은 상태에서는 FTA용 마이크로 프로세서(307)에 접속신호가 수신되지 않기 때문에, FTA용 마이크로 프로세서(307)는 CI 모듈(400)이 장착되지 않은 것을 인식하고, 버퍼 1(303)에 인에이블(enable)신호를 출력함과 동시에 버퍼 2(304)에는 디스에이블(disable)신호를 출력한다. 이에 따라, 버퍼 2(304)는 동작하지 않고, 버퍼 1(303)이 동작상태로 전환한다.
또한, 튜너(301)에 의해 동조 수신되고, 복조기(302)에 의해 복조된 방송 스트림신호는 인에이블상태인 버퍼 1(303)을 통해 디멀티플렉서(305)로 전송되며, 디멀티플렉서(305)는 방송 스트림신호를 비디오신호와 오디오신호로 분리한 후, MPEG 디코더(306)로 전송한다. MPEG 디코더(306)는 MPEG 규정에 따라 압축된 비디오신호와 오디오신호를 복원하여 최종 출력한다. 따라서, 사용자는 방송신호를 시청할 수 있다. 이때, 수신제한장치에는 CI 모듈(400)이 장착되지 않은 상태이므로, 사용자는 암호화된 방송신호(즉, 유료방송)는 시청할 수 없고, 암호화되지 않은 방송신호(즉, 무료방송)만을 청취할 수 있다.
한편, CI 모듈(400)이 장착되면, CI용 마이크로 프로세서(402)에서는 접속신호를 FTA용 마이크로 프로세서(307)에 전송한다. FTA용 마이크로 프로세서(307)에 접속신호가 수신되면, FTA용 마이크로 프로세서(307)는 CI 모듈(400)이 장착된 것을 인식하고, 버퍼 2(304)에 인에이블(enable)신호를 출력함과 동시에 버퍼 1(303)에는 디스에이블(disable)신호를 출력한다. 이에 따라, 버퍼 1(303)은 동작하지 않고, 버퍼 2(304)는 CI 모듈(400)내의 디스크램블러(401)에 인에이블신호를 출력한다.
또한, 튜너(301)에 의해 동조 수신되고, 복조기(302)에 의해 복조된 방송 스트림신호는 인에이블상태인 버퍼 2(304)를 통해 디스크램블러(401)에 전송되며, 디스크램블러(401)는 복조된 방송 스트림신호의 암호화(scramble)를 해독(descramble)한 후, FTA 모듈(300)내의 디멀티플렉서(305)로 전송한다.
디멀티플렉서(305)는 해독된 방송 스트림신호를 비디오신호와 오디오신호로 분리한 후, MPEG 디코더(306)로 전송한다. MPEG 디코더(306)는 MPEG 규정에 따라 압축된 비디오신호와 오디오신호를 복원하여 최종 출력한다. 따라서, 사용자는 방송신호를 시청할 수 있다. 이때, 수신제한장치에는 CI 모듈(400)이 장착된 상태이므로, 사용자는 암호화된 방송신호(즉, 유료방송)를 시청할 수 있다.
또한, FTA 모듈(300)과 CI 모듈(400)은 접속부(500)를 통해 상호 통신 가능한 상태로 접속되므로, 탈착이 용이하다. 그리고, CI 모듈(400)이 업그레이된 경우, 사용자는 업그레이된 CI 모듈(400)만을 구매하여 기존의 FTA 모듈(300)과 결합함에 따라 업그레이드된 수신제한장치를 사용할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예(들)에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예(들)에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
결국, 본 발명에 의한 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치에 따르면 다음과 같은 이점(들)이 발생한다.
즉, CI 모듈을 FTA 모듈로부터 분리 가능한 형태로 구성함으로써, 저렴한 가격으로 수신제한장치를 업그레이드할 수 있다.
또한, CI 모듈의 장착 여부를 FTA 모듈에서 자동으로 판단할 수 있으므로, CI 모듈 장착 후 별도의 설정작업이 필요치 않아 편리하다.

Claims (3)

  1. 위성방송을 제한적으로 수신하기 위해 위성방송 수신기에 설치되는 수신제한장치에 있어서:
    상기 수신제한장치는 수신되는 방송 스트림신호를 수신 및 처리하는 FTA 모듈;
    상기 암호화된 방송 스트림신호를 해독하는 CI 모듈; 및
    상기 FTA 모듈과 상기 CI 모듈이 통신 가능한 상태로 접속되고, 탈착이 가능한 접속부를 포함하며;
    상기 CI 모듈은 접속신호를 출력하고;
    상기 FTA 모듈은,
    상기 CI 모듈로부터 발생된 상기 접속신호의 수신 여부에 따라 상기 수신되는 방송 스트림신호의 암호화 해독작업의 수행 여부를 선택적으로 제어하도록 한 것을 특징으로 하는 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 CI 모듈은, 상기 접속신호를 출력하는 CI용 마이크로 프로세서; 및
    상기 암호화된 방송 스트림신호를 해독하는 디스크램블러를 포함하며;
    상기 FTA 모듈은 상기 방송 스트림신호를 수신하는 튜너;
    상기 튜너를 통해 수신된 상기 방송 스트림신호를 복조하는 복조기;
    상기 복조기에 의해 복조된 상기 방송 스트림신호를 비디오채널과 오디오채널로 분리하는 디멀티플렉서;
    상기 디멀티플렉서에 의해 분리된 각 채널신호의 압축을 해제하는 MPEG 디코더;
    상기 복조기에 의해 복조된 상기 방송 스트림신호를 상기 디멀티플렉서로 전송하는 버퍼 1;
    상기 복조기에 의해 복조된 상기 방송 스트림신호를 상기 CI 모듈내의 상기 디스크램블러에 전송하는 버퍼 2; 및
    상기 CI용 마이크로 프로세서로부터 전송된 상기 접속신호의 수신여부에 따라 상기 버퍼 1 및 상기 버퍼 2를 선택적으로 인에이블시키는 FTA용 마이크로 프로세서를 포함하는 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 FTA용 마이크로 프로세서는,
    상기 접속신호가 수신되지 않으면, 상기 버퍼 1을 인에이블시키고, 상기 버퍼 2를 디스에이블시켜 복조된 상기 방송 스트림신호가 상기 디멀티플렉서로 전송되도록 제어하고;
    상기 접속신호가 수신되면, 상기 버퍼 1을 디스에이블시키고, 상기 버퍼 2를 인에이블시켜 복조된 상기 방송 스트림신호가 상기 디스크램블러로 전송되도록 제어한 것을 특징으로 하는 디지털 위성방송 수신기의 수신제한장치.
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