KR100715353B1 - 오디오 신호 전송망을 위한 엑스티디엠 전송 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 오디오 신호 전송망을 위한 엑스티디엠(XTDM : extended time division modulation, 이하 'XTDM'이라 함) 전송모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 채널의 스테레오 오디오 신호를 시분할 변조 및 동축 케이블을 통한 전송을 통해 서로 떨어져 있는 다수의 장소에서 오디오 신호를 공유할 수 있도록 하는 네트워크를 구성할 수 있는 XTDM 전송모듈에 관한 것이다.

오디오 라우팅 시스템, XTDM(extended time division modulation), 동축 케이블, 디지털 오디오 인터페이스

Description

오디오 신호 전송망을 위한 엑스티디엠 전송 모듈{XTDM TRANSMITTING MODULE FOR AUDIO SIGNAL ROUTING NETWORK}

도 1은 방송국에 적용되는 일반적인 오디오 라우팅 시스템의 구조를 도시한 도면.

도 2는 상기 도 1의 라우터에서 처리되는 스위칭 기능을 설명하는 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 오디오 라우팅 시스템이 적용된 방송국의 오디오 관련 네트워크 환경을 도시한 도면.

도 4는 상기 도 3에 적용된 오디오 라우팅 시스템의 구성을 도시한 도면.

도 5a 및 도 5b는 상기 도 4에 적용된 라우터의 상세 구성 및 변형예를 각각 도시한 도면.

도 6은 상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 음원 입력 모듈의 상세 구성을 도시한 도면.

도 7a는 상기 도 6에 도시된 64채널 음원의 각 채널의 AES/EBU 신호 전송 규격을 도시한 도면이고, 도 7b는 상기 도 7a에 도시된 AES/EBU 신호 전송 규격을 스테레오 환경을 가정하여 도표로 도시한 도면.

도 8a는 상기 도 6에 도시된 직렬/병렬 변환기와 듀얼 포트 램 간의 연결 관 계 및 세부 구성을 도시한 도면이고, 도 8b는 상기 도 8a의 회로에서 사용된 각 신호의 파형을 도시한 도면이고, 도 8c는 상기 도 8a의 직렬/병렬 변환기에 의한 직렬/병렬 변환 과정을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 8d는 상기 직렬/병렬 변환에 의해 얻어지는 음원 데이터의 구조를 도시한 도면.

도 9a는 상기 도 6에 도시된 듀얼 뱅크 램의 상세 구성을 도시한 도면이고, 도 9b는 상기 도 6에 도시된 멀티플렉서와 그 입출력단에 연결된 듀얼 뱅크 램 간의 연결 관계를 도시한 도면.

도 10은 상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 XTDM 전송 모듈의 상세 구성을 도시한 도면.

도 11a는 상기 도 10에 도시된 오디오 데이터 변환부의 일부를 상세하게 도시한 도면이고, 도 11b는 상기 도 10에 도시된 오디오 데이터 추출부의 처리 동작을 개념적으로 도시한 도면이고, 도 11c는 상기 도 10에 도시된 멀티플렉서에 의해 생성되는 데이터 포맷을 도시한 도면.

도 12는 상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 XTDM 수신 모듈의 상세 구성을 도시한 도면.

도 13a는 상기 도 12에 도시된 XTDM 수신 모듈 중 SDI 디시리얼라이저에서 오디오 데이터 추출부까지의 처리 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 13b는 상기 도 12에 도시된 XTDM 수신 모듈에서 수신된 XTDM 데이터로부터 기준 동기 신호를 추출하는 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 13c는 XTDM 전송 및 수신 모듈에서 사용되는 8비트/10비트 변환 또는 10비트/8비트 변환 과정을 도시한 도면.

도 14는 상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 음원 출력 모듈의 상세 구성을 도시한 도면.

도 15는 상기 도 14에 도시된 출력 채널 선택 분배기의 입출력 관계를 보다 상세하게 도시한 도면.

도 16은 상기 도 14에 도시된 AES/EBU 코드 생성기의 상세 구성을 도시한 도면.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

510, 520 : 라우터 511 : 음원 입력 모듈

513, 523 : 멀티채널 TDM 버스 515 : XTDM 전송 모듈

521 : XTDM 수신 모듈 525 : 음원 출력 모듈

본 발명은 오디오 신호 전송망을 위한 엑스티디엠(XTDM : extended time division modulation, 이하 'XTDM'이라 함) 전송모듈에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 복수 채널의 스테레오 오디오 신호를 시분할 변조 및 동축 케이블을 통한 전송을 통해 서로 떨어져 있는 다수의 장소에서 오디오 신호를 공유할 수 있도록 하는 네트워크를 구성하는 XTDM 전송 및 수신 모듈, 이를 이용한 라우터와 오디오 라우팅 시스템에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 방송국 등의 오디오 신호 전송망 을 구성할 때 효과적으로 이용될 수 있다.

방송국에서는 스튜디오에서 녹음된 복수 채널의 오디오 신호로 다른 스튜디오, 주조정실 또는 부조정실 등으로 전송해야 하며, 이러한 오디오 소스 즉, 음원을 서로 떨어져 있는 다수의 장소에서 공유하기 위해서는 각 스튜디오 또는 조정실을 서로 연결하는 오디오 신호 전송망 즉, 오디오 라우팅 시스템이 구비되어야 한다.

기존의 기술에 따르면, 특정 스튜디오에서 녹음된 복수 채널의 음원을 각 스튜디오로 제공하기 위하여, 음원이 집합되는 주조정실은 각 스튜디오 또는 부조정실과 음원 케이블과 음원 선택 제어 케이블에 의해 각각 서로 연결된다. 예를 들어, 방송사의 스튜디오 또는 부조정실이 10개 있다면, 음원을 제공해 주는 주조정실에서 10개의 음원 케이블과 10개의 음원 선택 제어 케이블을 각각의 스튜디오로 제공해 주어야 하기 때문에 20개의 케이블이 필요하게 되며, 추가로 스튜디오가 개설되면 1개의 음원 케이블과 1개의 음원 선택 제어 케이블을 주조정실과 추가된 스튜디오 사이에 포설해야 한다.

아래에서 도 1 및 도 2를 참조하여 일반적인 오디오 라우팅 시스템에 대해 설명한다. 도 1은 방송국에 적용되는 일반적인 오디오 라우팅 시스템의 구조를 도시한 것이고, 도 2는 상기 도 1의 라우터에서 처리되는 스위칭 기능을 설명하기 위하여 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 방송국의 오디오 신호 전송망으로서 사용되는 상기 오디오 라우팅 시스템은 다수의 음원을 공급받아 다수의 스튜디오에서 공유할 수 있도록 음원을 필요로 하는 곳에 전송해 주는 기능을 담당한다. 도 1에서 화살표는 음원의 이동 방향을 나타내며, 중앙에 위치한 라우터는 다수의 음원을 다수의 스튜디오에 전송해 주는 역할을 수행한다.

상기 라우터는 일반적으로 매트릭스 구조로 되어 있으며, 그 개념적인 구성은 도 2에 도시되어 있다. 상기 도 2에는 상기 라우터의 동작 원리를 설명하기 위한 구성이 도시되어 있으며, 매트릭스 구조의 가로 라인은 음원 입력을 나타내고 세로 라인은 출력을 나타내며, 가로 라인과 세로 라인이 교차되는 지점은 교차점(cross point)으로 표현된다. 각각의 교차점에는 원모양으로 되어 있는 선택 포인트가 존재하며, 출력 1번부터 N번까지는 각각의 스튜디오에 연결되어 있다. 도 2의 구성은 출력 1번에 음원 1번, 출력 2번에 음원 2번, 출력 3번에 음원 3번, 출력 4번에 음원 4번이 각각 결선된 것을 의미한다. 예를 들어, 음원 4번을 출력 2번에 전송하고자 할 경우, 선택 포인트를 음원 4번과 출력 2번의 교차점으로 옮기면 된다. 출력 포트와 연결되는 스튜디오에는 음원을 선택하기 위한 선택 포인트 제어기가 필요하며, 보통 직렬 통신(serial communication)을 이용하는 별도의 데이터 통신 케이블이 포설되어야 한다.

상기 설명된 종래의 오디오 라우팅 시스템을 방송국의 오디오 신호 전송망에 적용할 경우, 각 스튜디오 또는 조정실에 음원을 제공하기 위하여 음원 제공 케이블과 음원 선택용 케이블이 별도로 연결되어야 한다. 특히, 상기 음원으로부터 추출되는 오디오 신호는 다채널이기 때문에, 주조정실에서 각 스튜디오 또는 부조정실로 연결되는 케이블의 수도 채널 수에 따라 급격하게 증가한다. 또한, 추가로 스튜디오가 개설될 경우에는 주조정실과 추가 개설되는 스튜디오 사이에 음원 케이블과 음원 선택 제어 케이블을 설치해야 하는 불편함이 있다. 그리고, 상기 종래의 기술에서는 고가의 음원 케이블 및 음원 선택 제어 케이블이 사용될 뿐만 아니라 이들 케이블과 연결되는 장비도 복잡하고 고가이다.

한편, 방송국 내의 음원 공유를 위한 오디오 전송망을 광케이블 기반의 시스템으로 구성할 수도 있다. 이러한 광 케이블 기반의 오디오 전송망은 전송 속도와 전송할 수 있는 데이터 용량의 측면에서는 잇점이 있으나, 고가의 장비라는 점과, 광케이블 선로의 단선 등의 문제가 발생한 경우에 고장 부위를 정확하게 진단 및 수리하는 것에 많은 비용과 시간이 소요된다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기 설명한 바와 같은 종래의 기술적 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 복수 채널의 스테레오 오디오 신호를 XTDM 방식에 의한 시분할 변조 및 동축 케이블을 통한 전송을 통해 서로 떨어져 있는 다수의 장소에서 오디오 신호를 공유할 수 있도록 하는 오디오 신호 전송망을 구성하기 위한 XTDM 전송모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다채널의 디지털 오디오 신호를 시분할 변조 방식의 일종인 XTDM 방식으로 변환하고 직렬 디지털 인터페이스(SDI : Serial Digital Interface) 프로토콜에 맞게 디지털 오디오 데이터를 변환하여 동축 케이블로 전송하며 전송 매체로서 동축 케이블을 이용함으로써 음원 케이블을 사용하던 종래 방식에 비해 오디오 신호의 전송 가능한 거리를 증가시키는 것을 그 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 디지털 오디오 신호 즉, 음원의 공유를 필요로 하는 장소가 추가될 경우, 이미 음원이 공급되고 있는 인접한 스튜디오 또는 조정실의 라우터에 리피터 및 동축 케이블을 가설하여 간단하게 제공함으로써, 음원 추가 공급에 있어서의 확장성을 높이는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 특징에 따른 XTDM 전송 모듈은 멀티채널 TDM(Time Division Modulation) 버스에 실려진 64채널 디지털 오디오 데이터를 읽어들여 SDI(Serial Digital Interface) 신호 전송 규격에 맞게 상기 데이터를 변환한 후 동축 케이블에 전송하는 엑스티디엠 전송 모듈로서,

상기 멀티채널 TDM 버스에 소정의 클럭 주파수에 의해 시분할 변조되어 있는 64채널 디지털 오디오 데이터를 읽어들이는 멀티채널 TDM 버스 로더;

상기 각 채널의 디지털 오디오 데이터에 대하여 8바이트마다 미사용 구간인 2바이트를 제외한 6바이트만을 추출하고, 상기 추출된 전체 채널의 디지털 오디오 데이터에 SDI 전송 프로토콜의 시작과 끝을 가리키는 코드 파일, 제어 데이터 및 블랭크를 합성하여 SDI 전송용 데이터 포맷을 구성하며, 상기 SDI 전송용 데이터 포맷에 대해 8비트/10비트 변환을 수행하여 출력시키는 오디오 데이터 변환부; 및

상기 오디오 데이터 변환부에서 출력된 10비트로 변환된 SDI 전송용 데이터 포맷을 갖는 디지털 오디오 데이터를 동축 케이블을 통해 전송하는 SDI 시리얼라이 저를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 XTDM 전송에 대해 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 3에는 본 발명의 실시예에 따른 오디오 라우팅 시스템이 적용된 방송국의 오디오 관련 네트워크 환경이 도시되어 있다.

상기 도 3에 도시된 바와 같이 방송국의 오디오 관련 네트워크 환경은 다채널의 디지털 오디오 데이터를 생성하는 다수의 음원과, 주조정실(310) 및 다수의 부조정실(320)로 구성되어 있다.

상기 주조정실(310)과 다수의 부조정실(320) 각각에는 오디오 데이터의 전송 및 수신을 담당하는 라우터(311, 321)가 구비되어 있고, 상기 주조정실(310)의 라우터(311)와 다수의 부조정실(320)의 각 라우터(321)는 XTDM 전송 방식을 따르는 동축 케이블에 의해 서로 연결되어 있다. 상기 부조정실(320)의 라우터(321)에는 음원 선택 장비(322)가 연결되어, 이 음원 선택 장비(322)를 관리자가 조작하여 라우터(321)로부터 전송된 디지털 오디오 데이터를 생방송 또는 프로그램 편집 등에 사용할 수 있다. 또한, 상기 주조정실(310)의 라우터(311)에는 멀티채널 레벨 미터 표시기(312)와 모니터링 장치(313)가 연결되어 있다.

상기 다수의 음원은 각각이 하나의 오디오 채널을 구성하며, 특정 스튜디오에서 녹음된 아날로그 오디오 신호를 디지털 오디오 데이터로 변환한 것이다. 전체 음원의 채널 수는 전송망의 용량에 따라 결정될 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 다채널 음원으로서 AES/EBU 규격을 따르는 64채널 디지털 오디오 데이터를 가정 하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않는다.

여기서, AES/EBU 규격이란 디지털 오디오 인터페이스를 위한 표준 규격의 하나로서, AES(Audio Engineering Society : 오디오 엔지니어링 협회)에서 제안된 2채널 디지털 인터페이스 규격인 AES/EBU3-1985를 바탕으로 하고 있으며, 16비트 내지 24비트의 해상도(resolution)와, 32 kHz, 44.1 kHz, 48 kHz의 샘플링 레이트 주파수(sampling rate frequency)를 지원하고 있다. 이하 설명되는 본 발명의 실시예에서는 AES/EBU 규격을 따르는 디지털 오디오 데이터가 24비트의 해상도와 48 kHz의 샘플링 레이트를 갖는 것으로 가정한 것이지만, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않는다.

본 발명에서는 64채널의 스테레오 디지털 오디오 데이터를 동축 케이블을 통해 전송하기 위하여, 64채널의 음원을 시분할 변조(TDM : Time Division Modulation)하는 기술과, SMPTE에 의해 동축 케이블을 통한 비디오 신호 전송을 위한 규격을 규정하고 있는 SDI(Serial Digital Interface) 규격을 오디오 신호 전송에 적합하도록 변환한 기술을 결합한 XTDM(eXtended Time Division Modulation) 전송 방식이 사용되고 있다.

상기 주조정실(310)과 부조정실(320)의 라우터(311, 321)는 64채널 AES/EBU 음원 즉, 64채널의 스테레오 디지털 오디오 데이터를 시분할 다중화하여 SDI 규격으로 변환한 후 동축 케이블을 통해 다른 라우터에 전송하는 기능과, 동축 케이블을 통해 다른 라우터로부터 전송된 신호를 SDI 규격의 역변환한 후 AES/EBU 규격을 따르는 64채널의 디지털 오디오 데이터로 변환하는 기능을 구비하고 있다.

상기 멀티채널 레벨 미터 표시기(312)와 모니터링 장치(313)는 주조정실(310) 내의 라우터(311)와 동축 케이블을 통해 연결될 수도 있고, 음원의 채널 수만큼 구비된 기존의 음원 전송용 케이블을 이용하여 연결될 수도 있으며, 본 실시예에서는 동축 케이블을 통해 연결하는 것으로 가정하여 도면으로 표현하였다.

상기 주조정실(310)에 구비되어 있는 멀티채널 레벨 미터 표시기(312)는 상기 라우터(311)를 통해 입력되는 각 채널의 음원의 레벨 상태를 육안으로 확인할 수 있도록 하는 장비로서, 상기 XTDM 기반의 동축 케이블을 통해 상기 라우터(311)로부터 수신된 신호에 대해 SDI 규격의 역변환을 수행하고, 이렇게 역변환된 신호를 AES/EBU 규격으로 변환하여 각 채널의 음원들의 레벨 상태를 표시한다. 이와 같이 XTDM 기반의 동축 케이블을 이용한 전송방식을 채택함으로써 기존에 각 채널의 음원을 전송하기 위해 채널수만큼의 케이블이 필요하였던 문제점을 해결할 수 있다. 이러한 원리 및 잇점은 라우터 간의 신호 전송에서도 마찬가지로 해당하는 사항이다.

상기 모니터링 장치(313)는 주조정실(310)의 라우터(311)에 입력되는 64채널 음원의 상태를 스피커를 통해 모니터링 할 수 있는 장치로서, 상기 멀티채널 레벨 미터 표시기(312)에서와 유사하게, 상기 XTDM 기반의 동축 케이블을 통해 상기 라우터(311)로부터 수신된 신호에 대해 SDI 규격의 역변환을 수행하고, 이렇게 역변환된 신호를 AES/EBU 규격으로 변환하여 각 채널의 음원을 스피커로 출력시킨다.

도 4에는 상기 도 3에 적용된 오디오 라우팅 시스템의 구성이 도시되어 있 다. 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 오디오 라우팅 시스템은 주조정실 또는 부조정실에 하나씩 설치되는 다수의 XTDM 라우터(440, 450, 460)로 구성된다. 여기서, XTDM 라우터(440, 450, 460)는 XTDM 전송 방식을 지원하는 라우터를 의미하는 것으로서, 상기 도 3에 도시된 라우터와 실질적으로 동일한 것이다. 또한, 도 4에서 실선은 동축 케이블에 의한 연결을 나타내고, 점선은 AES/EBU 규격의 디지털 오디오 인터페이스 전송을 나타낸다.

상기 각 XTDM 라우터(440, 450, 460)는 기본적으로 64채널의 입력 음원을 시분할 다중화하여 SDI 규격으로 변환한 후 동축 케이블을 통해 다른 라우터에 전송하는 기능과, 동축 케이블을 통해 다른 라우터로부터 전송된 신호에 대해 SDI 규격의 역변환을 수행한 후 AES/EBU 규격을 따르는 64채널의 음원으로 변환하여 출력하는 기능을 구비하고 있다. 상기 XTDM 라우터(450)는 주조정실에서 사용되는 것이며, 음원 모니터링 장치(430)가 연결되어 있다. 그리고, 상기 XTDM 라우터(450)와 XTDM 라우터(440) 간에는 신호 증폭을 수행하는 일종의 중계기에 해당하는 XTDM 리피터(460)가 연결되어 있다. 이러한 XTDM 리피터(460)를 사용함으로써, 부조정실 또는 스튜디오가 추가로 개설될 경우에 가장 인접한 부조정실의 XTDM 라우터에 상기 XTDM 리피터만을 동축 케이블로 연결하여 전송망의 확장을 수행할 수 있다. 즉, 기존의 오디오 라우팅 시스템에서 주조정실과 추가된 부조정실 또는 스튜디오 간에 음원 전송용 케이블을 설치하던 것에 비해 훨씬 간편하고 저렴하게 전송망의 확장이 이루어질 수 있다.

다음으로, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 실시예에서 사용된 라우터 에 대해 보다 상세하게 설명한다. 도 5a 및 도 5b에는 상기 도 4에 적용된 라우터의 상세 구성 및 변형예가 각각 도시되어 있다.

상기 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 발명의 실시예에서는 크게 3가지 종류의 라우터가 사용되고 있음을 알 수 있다. 첫번째 유형의 라우터는 도 5a의 우측에 도시된 라우터(510)로서, 상기 라우터(510)는 64채널의 입력 음원을 시분할 다중화하여 SDI 규격으로 변환한 후 동축 케이블을 통해 다른 라우터에 전송하는 기능만을 포함하고 있다. 두번째 유형의 라우터는 도 5a의 우측에 도시된 라우터(520)로서, 상기 라우터(520)는 동축 케이블을 통해 다른 라우터로부터 전송된 신호에 대해 SDI 규격의 역변환을 수행한 후 AES/EBU 규격을 따르는 64채널의 음원으로 변환하여 출력하는 기능만을 포함하고 있다. 세번째 유형의 라우터는 상기 첫번째와 두번째 유형의 라우터의 기능을 결합한 것으로서 도 5b에 도시되어 있다. 상기 도 5b에 도시된 라우터(530)는 64채널의 입력 음원을 시분할 다중화하여 SDI 규격으로 변환한 후 동축 케이블을 통해 다른 라우터에 전송하는 기능과, 동축 케이블을 통해 다른 라우터로부터 전송된 신호에 대해 SDI 규격의 역변환을 수행한 후 AES/EBU 규격을 따르는 64채널의 음원으로 변환하여 출력하는 기능을 포함하고 있다. 이러한 세 종류의 라우터의 구성 및 동작에 대해 아래에서 보다 상세하게 설명한다.

상기 도 5a에는 두 개의 라우터(510, 520)가 서로 연결된 구성이 도시되어 있다. 상기 라우터(510)는 음원 입력 모듈(511), 멀티채널 TDM 버스(513) 및 XTDM 전송 모듈(515)이 순차적으로 연결된 구조를 가진다.

상기 음원 입력 모듈(511)은 AES/EBU 규격을 따르는 64채널의 음원을 입력받아 각 채널에 대해 8비트씩 구분되는 8바이트의 오디오 데이터 구조로 변환하고, 상기 오디오 데이터를 처리하는 클럭 주파수가 상기 멀티채널 TDM 버스의 클럭 주파수와 불일치하는 것을 조정하기 위한 클럭 베이스 변환 기능을 수행하며, 상기 64채널의 오디오 데이터를 상기 멀티채널 TDM 버스의 클럭에 의해 시분할 변조하여 상기 멀티채널 TDM 버스에 전송한다. 상기 멀티채널 TDM 버스(513)는 자체 클럭의 주파수에 따라 시분할 변조된 64채널의 디지털 오디오 신호에 대한 인터페이스를 제공한다. 상기 XTDM 전송 모듈(515)은 상기 멀티채널 TDM 버스(513)로부터 64채널의 디지털 오디오 신호를 읽어들여, 동축 케이블을 통한 데이터 전송에 사용되는 SDI 전송칩에서 요구되는 신호 규격에 맞게 상기 읽어들인 64채널의 디지털 오디오 데이터를 변환하고, 그 다음에 이렇게 변환된 디지털 오디오 데이터를 SDI 전송 규격에 따라 XTDM 오디오 신호로서 동축 케이블을 통해 전송시킨다. 이와 같이 동축 케이블을 통해 전송된 XTDM 오디오 신호는 상대 라우터(520)에 도달한다.

도 5a에 도시된 바와 같이, 상기 라우터(520)는 XTDM 수신 모듈(521), 멀티채널 TDM 버스(523) 및 음원 출력 모듈(525)이 순차적으로 연결된 구조를 가진다.

상기 XTDM 수신 모듈(521)은 상기 동축 케이블을 통해 다른 라우터로부터 XTDM 오디오 신호를 수신하고, 상기 수신된 XTDM 오디오 신호에 포함되어 있는 64채널의 디지털 오디오 데이터를 분리한 후, 상기 멀티채널 TDM 버스(523)의 클럭 주파수에 따라 상기 64채널의 디지털 오디오 데이터를 시분할 변조하여 상기 멀티채널 TDM 버스(523)에 전송한다. 앞서 설명한 바와 마찬가지로, 상기 멀티채널 TDM 버스(523)는 자체 클럭의 주파수에 따라 시분할 변조된 64채널의 디지털 오디오 데이터에 대한 인터페이스를 제공한다. 상기 음원 출력 모듈(525)은 상기 멀티채널 TDM 버스(523)로부터 64채널 디지털 오디오 데이터를 읽어와서 각 채널별로 디지털 오디오 데이터를 분리하고, 내장된 AES/EBU 코드 발생기를 이용하여 각 채널의 디지털 오디오 데이터를 AES/EBU 코드로 변환한다.

도 5b에 도시된 라우터(530)는 상기 설명된 XTDM 전송 기능과 XTDM 수신 기능이 결합되어 있다. 즉, 상기 라우터(530)는 멀티채널 TDM 버스(533)에 음원 입력 모듈(531)과 XTDM 전송 모듈(534)이 연결됨과 동시에, 상기 멀티채널 TDM 버스(533)에 XTDM 수신 모듈(535)과 음원 출력 모듈(532)이 연결된 구조를 가진다. 상기 라우터(530)의 각 구성요소의 기능은 도 5a를 참조하여 앞서 설명한 바와 동일하다.

한편, 도 5b에 도시된 라우터(530)에는 XTDM 수신 모듈(535)에 일종의 신호 중계기로 동작하는 리피터(repeater)(540)가 연결되어 있으며, 상기 리피터(540)는 라우터(530)의 XTDM 수신 모듈(535)에 수신된 XTDM 오디오 신호를 받아들여 그 신호 레벨을 증폭시킨 다음, 다른 라우터에 전송한다. 이러한 리피터(540)를 사용함으로써, 방송국의 스튜디오 또는 부조정실이 추가로 개설될 때, 인접한 조정실의 라우터와 상기 리피터를 연결하는 작업에 의해 라우터 증설이 간단하게 이루어질 수 있다.

아래에서는 상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 라우터의 각 구성요소에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 6에는 상기 도 5a 및 도 5b에 도시된 음원 입력 모듈의 상세 구성이 도시되어 있다. 그리고, 도 7a에는 상기 도 6에 도시된 64채널 음원의 각 채널의 신호 전송 규격이 도시되어 있고, 도 7b에는 상기 도 7a에 도시된 신호 전송 규격을 스테레오 환경을 가정한 도표가 도시되어 있다.

보다 구체적으로, 도 6에는 64채널의 AES/EBU 음원을 처리하기 8개의 음원 입력 모듈(610, 620, 630, 640)(설명의 편의상 도면에는 4개만 도시되었음)이 멀티채널 TDM 버스(650)에 연결된 구성이 도시되어 있고, 본 발명에서는 하나의 음원 입력 모듈이 8채널의 AES/EBU 음원을 처리하도록 설계되어 있으나, 본 발명의 기술적 범위는 여기에 한정되지 않는다.

상기 8채널 음원 입력 모듈(610)은 8채널의 AES/EBU 음원을 각각 수신하는 8개의 수신기(611), 각 수신기(611)의 출력 신호를 받아들여 샘플링 레이트(sampling rate)를 변환하는 8개의 샘플 레이트 변환기(612), 오디오 신호 수집부(613), 멀티채널 TDM 버스 선택기(614) 및 지오 매트릭스 어드레싱 장치(615)로 구성된다. 나머지 음원 입력 모듈(620, 630, 640)의 내부 구성은 상기 음원 입력 모듈(610)의 구성과 동일하다.

상기 각 음원 입력 모듈에 입력되는 64채널 AES/EBU 음원은 스튜디오 등에서 녹음되고나서 A/D 변환된 디지털 오디오 데이터로서, 디지털 오디오 전송 규격인 AES/EBU 규격을 따르고 있다. 도 7a는 이러한 AES/EBU 신호 전송 규격을 도시하고 있고, 도 7b는 AES/EBU 신호 전송 규격을 스테레오 환경을 가정하여 도표로 도시하고 있다.

도 7a을 참조하면, 하나의 서브 프레임(sub frame)은 32비트로 구성되어 있으며, 보다 구체적으로, 4비트의 프리앰블(preamble), 4비트의 보조 데이터(Auxiliary data), 20비트의 오디오 데이터를 포함하며, 또한, 각각 1비트인 유효성 비트(V), 사용자 데이터 비트(U), 채널상태 데이터 비트(C) 및 패리티 비트(P)를 포함하고 있다.

상기 도 7a의 서브 프레임은 모노 음원을 사용할 경우이며, 일반적인 방송 환경에서는 스테레오를 요구하므로 64비트가 필요하게 되며, 이 64비트를 8비트 단위로 묶은 64비트가 도 7b에 표로 도시되어 있다. 도 7b에서 4비트의 보조 데이터, 8비트의 오디오 데이터 LSB, 8비트의 오디오 데이터 MSB 및 4비트의 오디오 데이터 MSB는 24비트의 오디오 데이터를 구성한다. 그리고, 4비트의 부가 데이터는 AES/EBU 규격의 오디오 데이터를 전송하는 과정에서 필요로 하는 데이터이다. 본 발명에 따른 XTDM 전송 환경에서는 위에서 설명한 64비트의 AES/EBU 규격의 오디오 데이터를 8바이트로 구성되는 데이터 구조로 변환한다. 이에 관해서는 추후에 보다 상세하게 설명될 것이다.

도 6을 다시 참조하면, 각 채널의 AES/EBU 음원 별로 하나씩 할당된 8개의 AES/EBU 수신기(6111~6118)는 AES/EBU 규격의 디지털 오디오 데이터를 수신하여 직렬 데이터 전송 규격인 I2S 포맷으로 변환하여 상기 디지털 오디오 데이터를 출력한다.

상기 각 AES/EBU 수신기(6111~6118)는 상기 I2S 포맷으로 변환된 디지털 오디오 데이터를 8개의 샘플 레이트 변환기(6121~6128) 중 대응하는 하나에 각각 출 력하며, 상기 각 샘플 레이트 변환기(6121~6128)는 상기 디지털 오디오 데이터의 샘플 레이트를 XTDM 환경에서 설정한 48kHz로 변환시켜서 상기 오디오 신호 수집부(613)에 출력한다.

상기 오디오 신호 수집부(613)는 I2S 포맷의 디지털 오디오 데이터를 상기 멀티채널 TDM 버스에 전송하기 위한 데이터 포맷으로 변환한다. 즉, 상기 오디오 신호 수집부(613)는 I2S 포맷의 직렬 디지털 오디오 데이터를 병렬 타입으로 변환하고, 8비트씩 구분된 8바이트가 1프레임을 구성하는 데이터 구조를 생성함으로써 스테레오용 좌우 디지털 오디오 데이터를 얻는다. 또한, 상기 오디오 신호 수집부(613)는 주문형 반도체의 일종인 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 원칩화될 수 있으며, 이렇게 원칩화함으로써 전체 모듈의 크기를 줄일 수 있으므로 라우터를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

이와 같이, 8비트씩 구분된 8바이트로 1프레임을 구성하는 데이터 구조를 사용함으로써, 8비트 단위로 데이터가 이동하므로 논리회로 구성이 쉽다. 그리고, 상용화된 논리회로 부품이 기본 4비트 또는 8비트로 구성되어 있으므로, FPGA로 구성되는 오디오 신호 수집부(613)의 외부에 부품이 추가로 필요할 경우에 쉽게 적용할 수 있으며, 8비트 조합으로 16비트 오디오 또는 24비트 오디오 환경에 쉽게 적용할 수 있다.

도 8a에는 상기 오디오 신호 수집부(613)의 직렬/병렬 변환기(6131)와 듀얼 포트 램(6133) 간의 연결 관계 및 그 세부 구성이 도시되어 있다. 상기 직렬/병렬 변환기(6131)의 각 블록(6131-1, 6131-3, 6131-4)과 듀얼 포트 램(dual port RAM)(6133)은 클럭 신호인 SCK(3.072 MHz)에 동기가 맞춰져 있어 단일 클럭 신호에 의해 동작하게 되어 있다. 그리고, 입력되는 FSYNC 신호의 주기는 1/(48 kHz)로 구성되며, FSYNC 신호의 한 주기동안 SCK 신호의 클럭은 64번 발생한다. FSYNC 신호가 입력되는 플립플롭(6131-1)은 일종의 래치(latch)로서 FSYNC 신호보다 SCLK의 한 클럭만큼 느린 FSYNC 신호와 동일한 파형의 신호(FLAG)를 만들어내며, 이러한 과정을 통해서 1/(48 kHz)의 주기마다 FLAG 신호를 생성한다. 도 8b에는 상기 도 8a의 회로에서 사용된 각 신호의 파형이 도시되어 있다. 도 8b를 참조하면, FLAG 신호가 SCLK 신호의 한 클럭만큼 지연된 FSYNC 신호와 동일한 파형이 생성되는 것을 확인할 수 있다. 상기 플립플롭(6131-2)은 상기 플립플롭(6131-1)에서 생성된 FLAG 신호와 그 내부의 [FSYNC = 0, FLAG = 1]을 판단하는 비교기 로직을 이용하여 Reset 신호를 생성한다. 상기 Reset 신호는 SCLK 신호의 클럭에 의해 증가 카운팅을 수행하는 6비트 카운터(6131-3)의 동작을 제어하며, 도 8b에 도시된 바와 같이, 상기 6비트 카운터(6131-3)는 궁극적으로 FSYNC 신호에 동기가 맞추어져서 일정한 6비트 카운트 값을 출력한다.

상기 6비트 카운터(6131-3)의 카운트 값 중에서 상위 3비트는 상기 듀얼 포트 램(6133)의 어드레스로 사용된다. 또한, 8비트 쉬프트 레지스터(6131-4)는 대응하는 샘플 레이트 변환기(6121)로부터 I2S 규격의 시리얼 타입의 디지털 오디오 데이터를 순차적으로 입력받아서 8비트 용량의 데이터를 쉬프트(shift) 시킨 후, 8비트의 데이터를 상기 듀얼 포트 램(6133)에 출력한다. 따라서, 상기 듀얼 포트 램(6133)은 상기 6비트 카운터(6133-3)로부터의 카운트 값을 어드레스로 사용하여 상기 8비트 쉬프트 레지스터(6131-4)의 8비트 단위로 출력된 디지털 오디오 데이터를 저장할 수 있다. 도 8c는 I2S 포맷의 시리얼 타입의 디지털 오디오 데이터를 8비트씩 쉬프트 레지스터에 의해 8비트 단위로 분리하는 과정을 개념적으로 도시하고 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 어드레스는 6비트 카운터(6131-3)의 상위 3비트로부터 추출된 값이다. 이러한 방법에 의해 듀얼 포트 램(6133)에 저장되는 1 프레임의 오디오 데이터는 도 8d에 도시된 바와 같은 데이터 구조를 가지며, 8비트로 구분된 8바이트가 1 프레임을 구성하며, 스테레오 구현을 위한 좌우 오디오 음원 데이터가 구비되어 있음을 알 수 있다.

한편, 본 발명의 실시예에서는 FPGA로 구현되는 상기 오디오 신호 수집부(613)의 플립플롭 세그먼트(segment)의 양을 감소시키기 위해 램(RAM)을 사용하고 있다. 상기 오디오 신호 수집부(613)에서는 스테레오인 디지털 오디오 데이터를 처리하기 위해 많은 플립플롭 세그먼트를 필요로 하고 이들을 모두 플립플롭으로서 FPGA로 구현할 경우에는 FPGA가 복잡해질 뿐만 아니라 FPGA의 단가도 크게 증가한다. 본 발명의 실시예에서는 특히, 단일 클럭에 의해 동시에 읽기 및 쓰기가 가능한 듀얼 포트(dual port) 램이 사용되고 있다.

이러한 듀얼 포트 램에서는 입력측과 출력측의 라이트 클럭(write clock)과 리드 클럭(read clock) 간의 동기가 맞지 않을 경우, 읽기 동작 중에 쓰기 동작이 이루어지는 현상이 발생하며, 이러한 현상으로 인해 디지털 오디오 데이터의 전송 과정에서 일부 비트의 손실이 일어날 수 있다. 이러한 비트 손실을 줄이기 위해서 두 개의 듀얼 포트 램을 사용하는 방식이 듀얼 뱅크(dual bank) 방식이다. 상기 듀얼 뱅크 방식은 두 개의 듀얼 포트 램으로 구성되며, 본 발명의 실시예에서 사용되는 듀얼 뱅크 램의 상세한 구성이 도 9a에 도시되어 있다.

도 9a를 참조하면, 듀얼 뱅크 램(6133)은 두 개의 듀얼 포트 램 뱅크 1 및 2(6133-5, 6133-6)로 구성되며, 이들 듀얼 포트 램 뱅크 1 및 2(6133-5, 6133-6)에 어드레스를 제공하기 위한 카운터(6133-4)와, FSYNC 신호를 이용하여 상기 카운터(6133-4)에 제공할 리셋 신호를 생성하는 플립플롭(6133-1, 6133-2)과, 상기 FSYNC 신호를 이용하여 상기 듀얼 뱅크 램 뱅크 1 및 2(6133-5, 6133-6)에 제공할 인에이블 신호(Q1, Q2)를 생성하는 플립플롭(6133-3)이 더 포함되어 있다.

상기 FSYNC 신호는 디지털 오디오 데이터의 기준 샘플 주파수이며, 라이트 클럭(write clock)인 WCLK는 구현되는 램(RAM)의 용량에 따라서 정해지며, 데이터 신호(DATA)는 8비트 단위로 한꺼번에 입력되는 디지털 오디오 데이터이다. 상기 플립플롭(6133-3)은 D형으로서 FSYNC 신호를 이용하여 각 듀얼 포트 램 뱅크의 인에이블 여부를 결정할 인에이블 신호(Q1, Q2)를 생성하며, 상기 인에이블 신호(Q1, Q2)는 디지털 오디오 데이터의 기본 샘플 레이트인 48 kHz를 2분주한 24kHz의 클럭으로서, 상기 인에이블 신호(Q1, Q2)는 서로 다른 위상을 가지고 있으므로, 입력되는 디지털 오디오 데이터를 두 개의 듀얼 포트 램 뱅크(6133-5, 6133-6)에 교대로 라이트(write)하는 것을 가능하게 한다.

상기 라이트 클럭(WCLK)의 주파수는 (채널수 ×8바이트 ×48 kHz)에 의해 결정되며, 상기 듀얼 포트 램에 의해 채널 수가 8개일 경우 WCLK 신호의 주파수는 3.072 MHz가 된다. 즉, WCLK 신호로는 듀얼 포트 램 뱅크에 저장할 디지털 오디오 데이터의 채널 수에 해당하는 주파수를 결정하고, RCLK로는 듀얼 포트 램 뱅크에서 읽을 디지털 오디오 데이터의 채널 수에 해당하는 주파수를 결정하면, 서로 다른 운용 클럭을 사용하는 환경에서도 디지털 오디오 데이터를 안전하게 운반할 수 있다. 도 9b는 위에서 설명한 바와 같은 듀얼 뱅크 램이 입출력측에 각각 적용된 오디오 신호 수집부(613)의 멀리플렉서(6135)를 상세하게 도시하고 있다.

도 9b를 참조하면, 데이터 선택기로 이루어진 멀티플렉서(6135)의 입력측에는 각각 4채널의 디지털 오디오 데이터를 저장하는 듀얼 뱅크 램(6133, 6134)가 연결되어 있고, 상기 멀티플렉서(6135)의 출력측에는 8채널의 디지털 오디오 데이터를 저장하는 듀얼 뱅크 램(6136)이 연결되어 있다. 상기 듀얼 뱅크 램(6133, 6134)은 4채널 즉, 32바이트의 디지털 오디오 데이터를 각각 저장하며, 상기 듀얼 뱅크 램(6136)은 8채널 즉, 64바이트의 디지털 오디오 데이터를 저장한다. 도 9b에서 Main Clock은 64채널의 디지털 오디오 데이터를 멀티채널 TDM 버스(650)에 전송하기 위해 24.576 MHz(64ch ×8바이트 ×48 kHz)의 클럭 주파수를 사용한다. Main Clock/8은 8채널의 디지털 오디오 데이터를 처리하기 위해 3.072 MHz의 클럭 주파수를 사용하며, Main Clock/16은 4채널의 디지털 오디오 데이터를 처리하기 위해 1.536 MHz의 클럭 주파수를 사용한다.

상기 멀티플렉서(6135)의 입력측에 위치한 2개의 듀얼 뱅크 램(6133, 6134)은 각각 4채널의 디지털 오디오 데이터를 CLK/16의 클럭 주파수에 동기되어 저장하며, 상기 멀티플렉서(6135)는 CLK/8의 클럭 주파수에 동기되어 상기 듀얼 뱅크 램(6133, 6134)에 각각 저장된 디지털 오디오 데이터를 읽어낸다. 이러한 과정을 거치게 되면, 48 kHz의 FSYNC 신호의 1주기 동안 4채널의 디지털 오디오 데이터를 2번 읽게 된다. 보다 구체적으로, 상기 멀티플렉서(6135)는 그 내부의 데이터 선택기를 통해 48 kHz의 FSYNC 신호의 클럭 주파수의 반주기 동안은 위쪽에 위치한 듀얼 뱅크 램(6133)에서 데이터를 읽어오고, FSYNC 신호의 클럭 주파수의 다음 반주기 동안은 아래쪽에 위치한 듀얼 뱅크 램(6134)에서 데이터를 읽어오며, 읽어온 데이터를 합성하여 상기 듀얼 뱅크 램(6136)에 출력한다. 따라서, 상기 듀얼 뱅크 램(6136)에는 8채널의 디지털 오디오 데이터가 CLK/8의 클럭 주파수에 동기되어 저장된다.

상기 듀얼 뱅크 램(6136)은 도 6에 도시된 바와 같이, 멀티채널 TDM 버스 선택기(614)를 통해 상기 멀티채널 TDM 버스(650)와 인터페이스하고 있으므로, CLK 신호의 주파수에 동기되어 48 kHz FSYNC 신호의 1클럭 주기동안 8번 반복해서 나타난다. 도 6의 멀티채널 TDM 버스 선택기(614)는 지오 매트릭스 어드레싱 장치(615)로부터 제공되는 어드레스 정보에 따라 8채널의 디지털 오디오 데이터를 선택하여 상기 멀티채널 TDM 버스(650)에 전송한다.

한편, 도 6에 도시된 8개의 8채널 음원 입력 모듈은 각각 고유의 지오 매트릭스 어드레스를 가지고 있으며, 그 내부에 각각 구비된 지오 매트릭스 어드레싱 장치에 의해 순차적으로 각 모듈이 선택되어 8채널 디지털 오디오 데이터가 상기 멀티채널 TDM 버스(650)에 전송됨으로써, 모두 64채널의 음원이 멀티채널 TDM 버스(650)에 전송될 수 있다. 이와 같이 멀티채널 TDM 버스(650)에 실려진 64채널 디지털 오디오 데이터는 이후 설명될 XTDM 전송 모듈에 의해 동축 케이블에 전송되 며, 이에 따라, 상기 동축 케이블에 연결된 다른 라우터에도 전송될 수 있다. 아래에서는 도 10을 참조하여 XTDM 전송 모듈에 대해 상세하게 설명한다.

상기 도 10에 도시된 바와 같이, XTDM 전송 모듈(710)은 멀티채널 TDM 버스 로더(loader)(711), 오디오 데이터 변환부(712), SDI 시리얼라이저(serializer)(713) 및 SDI 디스트리뷰터(distributer)(714)를 포함하며, AES/EBU Sync 레퍼런스를 외부로부터 제공받아 시스템에 필요한 클럭을 생성하기 위하여 PLL 비교기(715)와 전압 제어 오실레이터(716)를 더 포함하고 있다.

또한, 상기 오디오 데이터 변환부(712)는 384바이트 듀얼 뱅크 램(7122), 100바이트 듀얼 포트 램(7123), SDI 인터페이스 캐릭터 생성부(7124), 블랭크 캐릭터 생성부(7125), 멀티플렉서(7126), 듀얼 뱅크 램(7127), 8비트/10비트 변환기(7128) 및 시스템 동작 클럭 분리기(7129)를 포함하고 있다. 여기서, 상기 오디오 데이터 변환부(712)는 주문형 반도체의 일종인 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 원칩화될 수 있으며, 이렇게 원칩화함으로써 전체 모듈의 크기를 줄일 수 있으므로 라우터를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

기본적으로, 상기 XTDM 전송 모듈(710)은 도 6에 도시된 AES/EBU 음원 입력 모듈에 의해 멀티채널 TDM 버스(650)에 실려진 64채널 디지털 오디오 데이터를 상기 멀티채널 TDM 버스 로더(711)에 의해 읽어들인 후, 동축 케이블 전송을 위한 SDI 신호 전송 규격에 맞게 상기 읽어들인 64채널 디지털 오디오 데이터를 상기 오디오 데이터 변환부(712)에 의해 변환하고, 상기 SDI 시리얼라이저(713)에 의해 SDI 신호 규격으로 변환된 64채널 디지털 오디오 데이터를 동축 케이블을 통해 다 른 라우터로 전송한다.

도 11a는 상기 도 10의 오디오 데이터 변환부(712)를 더욱 상세하게 도시하고 있다. 도 10의 멀티채널 TDM 버스 로더(711)는 멀티채널 TDM 버스(650)에 실려진 64채널 디지털 오디오 데이터를 읽어들여서 상기 오디오 데이터 변환부(712)에 전송한다.

상기 오디오 데이터 변환부(712)의 상기 오디오 데이터 추출부(7121)는 8바이트로 구성된 디지털 오디오 데이터를 6바이트의 데이터로 변환하는 기능을 수행한다. 앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 XTDM 환경에서 사용되는 디지털 오디오 데이터의 기본 단위는 좌측 데이터(32비트)와 우측 데이터(32비트)를 합해서 64비트로 구성되어 있으나, 방송용 장비에서는 디지털 오디오 데이터로서 24비트를 요구하고 있으므로, 좌측 데이터와 우측 데이터에서 각각 1바이트씩의 미사용 구간이 발생한다. 따라서, 상기 오디오 데이터 추출부(7121)는 8바이트로 입력되는 1채널 분량의 오디오 데이터 중에서 실제 오디오 데이터를 구성하는 6바이트만을 추출한다. 이렇게 함으로써, 나머지 2바이트가 차지하는 공간은 SDI 전송시의 제어 데이터 전송용으로 사용될 수 있다.

도 11b는 상기 오디오 데이터 추출부(7121)에 의해 8바이트로 입력되는 오디오 데이터에서 실제 오디오 데이터를 구성하는 6바이트만을 추출하는 과정을 도시하고 있다. 도 11b를 참조하면, 스테레오 8바이트의 디지털 오디오 데이터에서 좌우측의 미사용 1바이트가 각각 제거됨을 알 수 있다. 상기 오디오 데이터 추출부(7121)에서 추출된 1채널당 6바이트로 구성된 64채널의 디지털 오디오 데이 터는 384 바이트(6바이트 ×64채널)이며, 도 11a의 듀얼 뱅크 램(7122-4)에 저장된다.

상기 도 11a를 참조하면, 상기 멀티플렉서(7126)는 상기 듀얼 뱅크 램(7122, 7123), SDI 인터페이스 캐릭터 생성부(7124) 및 블랭크 캐릭터 생성부(7125)로부터 데이터를 입력받아, FSYNC 신호에 동기되어 생성되는 카운터(7122-3)의 어드레스 값을 참고하여 SDI 시리얼라이저(713)를 통해 전송할 데이터의 포맷을 구성한다. SDI 전송을 위해 필요한 데이터 규격은 도 11c에 도시되어 있다.

본 발명의 실시예에서는 동축 케이블에 디지털 오디오 데이터를 전송하기 위하여 동축 케이블 전송 전용의 시리얼라이저를 사용하고 있으며, XTDM에서는 SMPTE 259M 표준에서 권고하는 SDI(Serial Digital video Interface)를 사용한다. 상기 SDI는 원래 디지털 비디오 데이터를 전송하기 위해 구현된 기술로서, 이미 디지털 오디오 데이터를 16채널 정도 삽입 가능한 공간을 가지고 있으나, 16채널은 오디오 위주의 디지털 오디오 환경을 구축한 방송 환경에서 사용하기에는 상당히 적은 양이기 때문에, SMPTE 259M에서 지정한 SDI 프로토콜을 바로 본 발명에 적용하기에는 낭비적인 요소가 많다. 따라서, 본 발명의 XTDM 환경에서는 SDI 규격에 64채널의 디지털 오디오 데이터를 삽입할 수 있도록 하기 위해 SDI 프로토콜을 응용하여 새로운 멀티채널 오디오 전송 프로토콜을 도입하였다. 또한, 64채널의 디지털 오디오 데이터를 전송하고도 남는 구간을 별도의 추가적인 제어 데이터를 전송할 수 있는 구간으로 설정함으로써 오디오 라우팅 시스템의 전송 환경을 개선할 수 있다.

SMPTE 259M에서 권고한 프로토콜을 사용하지 않으면, SDI 환경에서는 동축 케이블을 통해 전송되는 신호에 대한 안정성을 보장하지 못한다. 그러나, SDI 전용 프로토콜을 사용할 경우에는 64채널의 디지털 오디오 신호를 동축 케이블을 통해 전송할 수 없기 때문에 본 발명의 XTDM에서는 도 11c에 도시된 바와 같은 512 바이트의 SDI 프로토콜을 도입하였다.

도 11c에서, SAV(Start of Active Video)와 EAV(End of Active Video)는 SDI 인터페이스 규격을 규정하고 있는 SMPTE 259M에서 기술하고 있는 SDI 전송 프로토콜의 시작과 끝지점을 알려주는 4바이트의 코드 파일이다. 그리고, 오디오 데이터는 64채널의 디지털 오디오 데이터로 구성되는 384바이트의 디지털 오디오 데이터 구간이다. 상기 제어 데이터는 XTDM 전송 구간에 디지털 오디오 데이터외에 제어데이터를 넣을 수 있는 100바이트의 구간이다. 상기 블랭크(blank)는 동축 케이블 통해 데이터를 수신하는 XTDM 수신 모듈의 SDI 디시리얼라이저(deserializer)가 상기 SAV와 EAV의 정확한 위치를 찾을 수 있도록 도와주는 데이터로서, 20바이트의 구간에 2A8h 값이 들어간다. 이와 같은 블랭크를 강제로 삽입한 이유는 XTDM 전송 과정에서 사용되는 SDI 전송칩에 내장된 NRZ-NRZI의 기능으로 인해 연속적인 00h 값을 삽입할 경우 발생하는 동축 케이블 내부의 에너지 밀도의 손실을 줄이기 위한 것이다. 즉, 00h 값을 2A8h라는 다른 값으로 변환하여 NRZ-NRZI 기능을 수행하더라도 연속된 00h 값을 제거하여 XTDM 환경의 동축 케이블 전송 선로 상의 전력값을 일정하게 유지할 수 있는 기능을 제공함으로써, XTDM 수신 모듈의 SDI 디시리얼라이저가 데이터의 한 구간을 식별하기 위한 SAV와 EAV를 안정적으로 인식할 수 있도록 도와준다.

상기 설명된 바와 같이, 상기 멀티플렉서(7126)는 상기 듀얼 뱅크 램(7122, 7123), SDI 인터페이스 캐릭터 생성부(7124) 및 블랭크 캐릭터 생성부(7125)로부터 데이터를 입력받아, 각 입력 데이터를 합성함으로써 SDI 시리얼라이저(713)를 통해 512바이트의 SDI 전송용 데이터의 포맷을 구성할 수 있다. 상기 멀티플렉서(7126)에 의해 합성된 데이터는 512바이트 듀얼 뱅크 램(7127)에 저장되어 8비트/10비트 변환기(7128)에 입력될 수 있다.

상기 SDI 전송에 필요한 데이터의 비트 수는 10비트이다. 보통의 경우에는 8비트 데이터 전송을 수행하는 것이 일반적이지만, 10비트 전송을 적용하는 이유는 전송 과정에서 소비되는 전력의 분포를 일정하게 하여 케이블 상의 신호선에서 소비되는 전력을 일정하게 유지하기 위한 것으로서, 전송 장비의 소비전력을 일정하게 유지하는 작용을 하며, 수신장비에 도달하는 데이터의 불안정성을 최소화하도록 구성할 수 있어 10비트 데이터 전송을 수행한다. SMPTE 259M에서는 8비트/10비트 변환 방식을 사용할 것을 권장하지만, 20 Hz에서 20 kHz의 주파수 대역을 갖는 아날로그 오디오 신호를 변환한 디지털 오디오 데이터의 선형 성분을 수신측에서 복원할 때, 손실이 발생하여 이것은 적용하기 어렵다. 이러한 이유로 본 발명의 실시예에 따른 8비트/10비트 변환기(7128)에서는 아래의 표 1에 도시된 바와 같은 XOR(eXclusive OR) 연산에 의해 8비트 데이터를 10비트 데이터로 변환하며, 예를 들어 00h 값을 변환할 경우, 2A8h 값으로 변환된다.

비트 번호	변환 연산식
9번	(Data의 7번 비트) XOR 1b
8번	(Data의 6번 비트) XOR 0b
7번	(Data의 5번 비트) XOR 1b
6번	(Data의 4번 비트) XOR 0b
5번	(Data의 3번 비트) XOR 1b
4번	(Data의 2번 비트) XOR 0b
3번	(Data의 1번 비트) XOR 1b
2번	(Data의 0번 비트) XOR 0b
1번	0b(고정)
0번	0b(고정)

상기와 같이 10비트로 변환된 오디오 데이터는 SDI 시리얼라이저(713)로 전송되고, 상기 SDI 시리얼라이저(713)는 10비트로 변환된 오디오 데이터를 SDI 신호 전송 규격에 따라 동축 케이블을 통해 전송한다. 이 때, 적어도 하나 이상의 동축 케이블(본 실시예에서는 4개의 동축 케이블)에 상기 SDI 신호 규격의 디지털 오디오 데이터를 전송할 수 있는 도 10에 도시된 바와 같은 SDI 디스트리뷰터(714)가 포함될 수 있다. 즉, 상기 SDI 디스트리뷰터(714)는 최대 4개의 XTDM 수신 모듈이 동축 케이블을 통해 결선될 수 있도록 해준다.

한편, 상기 XTDM 전송 모듈(710)에는 XTDM 장비 운용에 있어서 기준이 되는 클럭들을 외부 장비들과 동일한 클럭 주파수로 동기시키기 위한 위상 동기 루프(PLL : Phase Locked Loop) 수단이 구비되어 있다. XTDM 전송 모듈(710) 외부에서 공급되는 AES/EBU Sync 레퍼런스는 PLL 비교기(715) 및 전압 제어 오실레이터(716)를 거쳐 시스템 동작 클럭 분리기(7129)에서 48 kHz의 FSYNC 신호에 동기시킨 아래의 표 2에 도시된 바와 같이 각종 클럭 신호가 생성되며, 이러한 클럭 신호들은 XTDM 장비 내부에 있는 모든 모듈들에 공급된다.

클럭신호	주파수
Frame Sync x 1	48 kHz
Frame Sync x 2	96 kHz
Frame Sync x 4	192 kHz
Frame Sync x 8	384 kHz
Frame Sync x 16	768 kHz
Frame Sync x 32	1536 kHz
Frame Sync x 64	3072 kHz
Frame Sync x 128	6144 kHz
Frame Sync x 256	12288 kHz
Frame Sync x 512	24576 kHz

다음으로, 상기 동축 케이블을 통해 전송된 디지털 오디오 데이터는 다른 라우터에 전달되어 그 라우터의 XTDM 수신 모듈에서 수신된다. 도 12에는 그러한 XTDM 수신 모듈(720)의 상세한 구성이 도시되어 있다.

상기 도 12를 참조하면, 상기 XTDM 수신 모듈(720)은 SDI 이퀄라이저(equalizer)(721), SDI 디시리얼라이저(deserializer)(722), 오디오 데이터 역변환부(723), PLL 비교기(724), 전압제어 오실레이터(725) 및 멀티채널 TDM 버스 라이터(writer)(726)를 포함한다.

또한, 상기 오디오 데이터 역변환부(723)는 10비트/8비트 변환기(7231), 레퍼런스 신호 검출기(7232), 시스템 동작 클럭 분리기(7233), 512바이트 듀얼 뱅크 램(7234), 디멀티플렉서(7235), 100바이트 듀얼 포트 램 뱅크(7236), 오디오 데이터 추출부(7237) 및 512바이트 듀얼 뱅크 램(7238)을 포함하고 있다. 도 13a에는 상기 오디오 데이터 역변환부(723)의 보다 상세한 구성이 도시되어 있다. 여기서, 상기 오디오 데이터 역변환부(723)는 주문형 반도체의 일종인 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 원칩화될 수 있으며, 이렇게 원칩화함으로써 전체 모 듈의 크기를 줄일 수 있으므로 라우터를 컴팩트하게 구성할 수 있다.

상기 SDI 이퀄라이저(721)는 동축 케이블로부터 전송되어 온 신호를 소정 레벨 증폭시키는 등화 기능(equalizing function)을 수행한 후 SDI 디시리얼라이저(722)에 출력한다. 이 때, 상기 SDI 이퀄라이저(721)의 출력 신호는 일종의 중계기이며 상기 XTDM 모듈(723)의 외부에 구비된 리피터(repeater)에 출력하여 상기 동축 케이블을 통해 수신된 신호가 다른 라우터에 전송되도록 한다.

상기 SDI 디시리얼라이저(721)는 입력된 신호로부터 10비트 데이터와 24.576 MHz의 클럭 신호를 생성한다. 상기 레퍼런스 신호 검출기(7232), PLL 비교기(724), 전압제어 오실레이터(725) 및 시스템 동작 클럭 분리기(7233)는 기준 클럭 추출 기능을 수행하며, 보다 구체적으로, 상기 SDI 디시리얼라이저(721)에서 수신된 10비트 데이터와 클럭 신호를 분석하여 AES/EBU 동기 기준 주파수인 48 kHz의 FSYNC 신호를 추출하고, XTDM 수신 모듈(720)과 이후에 설명될 AES/EBU 음원 출력 모듈에 제공하여 외부 장비와의 동기를 맞추는데 사용될 수 있다. 도 13b에는 상기 기준 동기 신호인 FSYNC 신호의 추출 과정을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다.

도 13b에 도시된 바와 같이, 상기 오디오 데이터 역변환부(723)의 레퍼런스 신호 검출기(7232)에서는 4바이트의 SAV 값을 찾아내서 마지막 네번째 SAV 값까지 이상이 없을 경우 FSYNC 값을 하이(high)에서 로우(low)로 이동시키고, 4바이트 EAV 값을 찾아내서 마지막 네번째 EAV 값까지 이상이 없을 경우 FSYNC 값을 로우에서 하이로 이동시킨다. 이러한 과정을 연속적으로 반복하면 48 kHz의 클럭을 얻을 수 있고, 이것을 상기 PLL 비교기(724) 및 그 이후의 회로에서 처리되도록 하여 XTDM 수신 모듈과 AES/EBU 음원 출력 모듈의 내부에서 사용되는 운용 클럭의 기준 동기 신호로 사용할 수 있다. 이러한 과정은 신호가 정상적으로 수신되었음을 알리는 ACK, NAK 신호로써 수신확인 과정을 수행하는 일반 데이터 통신과는 달리, 본 발명의 오디오 라우팅 시스템의 신호 전송 방식은 수신측의 수신 상태가 불량이어도 복구가 되지 않는 스트리밍 방식이기 때문에 송신과정에서 수신과정까지의 안정된 경로 환경 조성이 필요하다. 이러한 문제점을 고려한 것이 앞에서 설명한 8비트/10비트 변환 기능과 SDI 신호 규격에 20바이트의 블랭크 신호를 강제로 삽입하는 것에 의해 64채널의 디지털 오디오 데이터가 손실없이 전송되는 효과를 가져온다.

도 13c에는 8비트/10비트 변환 또는 10비트/8비트 변환 과정을 설명하기 위한 도면이 도시되어 있다. 즉, 8비트 디지털 오디오 데이터를 10비트 SDI 신호 규격으로 변환하거나 10비트 SDI 신호 규격의 데이터를 8비트 디지털 오디오 데이터를 변환하는 과정이 도시되어 있으며, 양방향으로 1010101000b(2A8h) 값과의 XOR 연산을 수행하는 것이다.

SMPTE 259M에서 지정한 SDI 전송/수신 전용칩에는 NRZ-NRZI 기능이 구비되어 있어서 비대칭(unbalanced) 케이블인 동축 케이블에서 신호의 극성이 바뀌는 현상을 방지한다. 또한, 이 기능은 디지털 비디오 신호를 전송할 경우, 동축 케이블의 전송 에너지를 일정하게 유지해주는 효과도 함께 갖고 있다. 그러나, 연속성을 가지고 있는 아날로그 오디오 신호를 디지털 신호로 변환시킨 디지털 오디오 데이터 의 연속적인 제로(zero) 값을 NRZ-NRZI에 적용할 경우, 디지털 비디오 전송 과정에서와 같이 동축 케이블 상에 일정한 전송 에너지를 유지할 수 없게 된다. 이러한 이유로, 상기 SDI 시리얼라이저 또는 SDI 디시리얼라이저와 연결되는 접속 부분에 8비트/10비트 변환기와 10비트/8비트 변환기를 각각 삽입하여 XTDM 전송 과정에서 동축 케이블 전송 에너지 밀도를 일정하게 유지하여 고품질의 디지털 오디오 데이터를 먼 거리까지 전송할 수 있게 된다.

도 13a에서 상기 10비트/8비트 변환기(7231)에 의해 8비트로 변환된 데이터는 듀얼 뱅크 램(7234)에 저장된 후 디멀티플렉서(7235)로 제공된다. 상기 디멀티플렉서(7235)는 그 내부에 카운터와 데이터 분리기를 포함하고 있으며, 상기 카운터로부터 제공된 어드레스를 바탕으로 상기 듀얼 뱅크 램(7234)으로부터 입력된 데이터를 디지털 오디오 데이터와 제어 데이터로 분리시킨다. 상기 분리된 디지털 오디오 데이터는 오디오 데이터 추출부(7237)에 제공되고, 상기 제어 데이터는 제어 데이터 출력부(7235-1)를 통해 외부 출력 데이터로서 제공된다(??).

상기 데이터 출력부(7235-1)를 통해 외부 출력 데이터로 제공 되는 상기 제어 데이터는 음원을 수집하여 전송해주는 라우터 장비에서 수신측 라우터 장비에게 부가 데이터를 제공해 주는 기능을 담당하게 된다. 예를 들면, 전송측 라우터 장비에서 수집된 음원에 대한 부가 정보를 수집해서 제어 데이터 구간을 이용하여 수신측 라우터 장비에 제공할 수 있다. 이러한 제어 데이터 정보는 기존 라우터 장비에서 음원 케이블과 제어용 케이블이 별도로 구성되는 것을 음원 케이블 내에 제어 데이터를 삽입한 것이므로, 별도의 제어 데이터 케이블을 추가하지 않아도 되는 장점을 제공한다.

한편, 상기 오디오 데이터 추출부(7237)는 64채널 오디오 데이터를 8바이트의 디지털 오디오 데이터로 재구성하여 512바이트 듀얼 뱅크 램(7238)에 저장하며, 멀티채널 TDM 버스 라이터(726)는 상기 듀얼 뱅크 램(7238)에 저장된 디지털 오디오 데이터를 멀티채널 TDM 버스(650)에 기록한다. 상기 프레임 Sync 클럭은 디지털 오디오 환경에서 개별 장비로 동작하는 디지털 오디오 입출력을 가진 모든 장비들을 단일 클럭으로 묶어주는 기능을 담당한다. XTDM 환경에서는 현재 방송사에서 표준으로 지정하고 있는 48kHz 주파수를 프레임 Sync 클럭으로 사용하고 있다. 마스터 클럭은 XTDM 입출력을 담당하는 라우터 장비가 운영되기 위한 기본 운영 클럭으로써, 48kHz의 512배인 24.576MHz 클럭을 사용하고 있다.

이와 같이, 멀티채널 TDM 버스(650)에 기록된 데이터는 동축 케이블을 통해 수신된 디지털 오디오 데이터로서 이 버스와 연결된 다른 모듈 특히, AES/EBU 음원 출력 모듈에 제공될 수 있다.

다음으로, 도 14 내지 도 16을 참조하여 AES/EBU 음원 출력 모듈에 대해 설명한다.

상기 도 14를 참조하면, 멀티채널 TDM 버스(650)에는 64채널의 디지털 오디오 데이터가 24.576 MHz의 클럭 주파수에 의해 시분할 변조되어 실려 있으며, 8개의 8채널 AES/EBU 음원 출력 모듈(810, 820, 830, 840)(설명의 편의상 4개만 도시되어 있음)은 각각 8채널 분량의 디지털 오디오 데이터를 상기 멀티채널 TDM 버스(650)로부터 읽어들여 8채널의 AES/EBU 오디오 데이터로 변환하는 기능을 수행 한다. 상기 8채널 AES/EBU 음원 출력 모듈(810, 820, 830, 840) 각각은 모두 동일한 구성을 가지고 있고 또한, 동일한 동작을 수행하고 있으므로, 이 중 하나에 대해서만 설명이 이루어질 것이다.

상기 8채널 AES/EBU 음원 출력 모듈(810)은 멀티채널 TDM 버스 로더(loader)(811), 지오 매트릭스 어드레싱 장치(812), 오디오 신호 변환부(813) 및 8개의 AES/EBU 구동기(814)를 포함한다. 또한, 상기 오디오 신호 변환부(813)는 64 바이트 듀얼 뱅크 램(8131), AES/EBU 채널 상태 블록 생성기(8132), 출력채널 선택 분배기(8133), 8바이트 듀얼 뱅크 램(8134) 및 8개의 AES/EBU 코드 생성기(8135)를 포함한다.

상기 지오 매트릭스 어드레싱 장치(812)에 의해 상기 멀티채널 TDM 버스(650) 상에 저장되어 있는 8채널 분량의 디지털 오디오 데이터의 어드레스가 선택되면, 해당 디지털 오디오 데이터는 상기 멀티채널 TDM 버스 로더(811)를 통해 읽어져서 상기 오디오 신호 변환부(813)의 64바이트 듀얼 뱅크 램(8131)에 저장된다. 상기 듀얼 뱅크 램(8131)은 8채널의 디지털 오디오 데이터를 저장하는 기능을 담당한다.

다음으로, 상기 출력채널 선택 분배기(8133)는 상기 듀얼 뱅크 램(8131)에 저장된 8채널의 디지털 오디오 데이터를 8개의 단일 채널로 분리하기 위하여 3.072 MHz의 주파수 클럭으로 상기 램(8131)에 저장된 디지털 오디오 데이터를 읽어낸다. 상기 출력채널 선택 분배기(8133)의 상세한 구성은 도 15에 도시되어 있다.

이렇게 읽어들인 8개의 단일 디지털 오디오 데이터는 각각의 개별적으로 할 당되어 있는 듀얼 뱅크 램(8134)으로 3.072 MHz의 주파수 클럭을 이용하여 저장하게 되며, 384 kHz의 주파수 클럭을 이용하여 AES/EBU 코드 생성기(8135)로 전송된다.

도 15를 참조하면, 상기 출력채널 선택 분배기(8133)가 8채널의 디지털 오디오 데이터를 8개의 단일 채널로 분리하는 방법을 예시하고 있으며, 각 클럭의 주파수는 아래와 같다.

즉, CLK 클럭 = 24.576 MHz = 64채널 * 8바이트 * 48 kHz

CLK/8 클럭 = 3.072 MHz = 8채널 * 8바이트 * 48 kHz

CLK/16 클럭 = 384 kHz = 1채널 * 8바이트 * 48 kHz

상기 출력채널 선택 분배기(8133)에 내장된 카운터(8133-3)는 FSYNC 48 kHz 기준 동기 클럭의 주기에 맞춰서 8채널의 디지털 오디오 데이터를 분리해주는 채널 선택기(8133-4)에게 어드레스 값을 제공한다.

상기 도 16에 상세하게 도시되어 있는 AES/EBU 코드 생성기(8135)는 이미 상용화되어 있는 AES/EBU 전송 전용칩이다. 이미 AES/EBU 협회에서 규정하고 있는 표준을 따르고 있기 때문에 AES/EBU 전송칩을 적용하면 간단하고 빠른 개발환경을 제공하지만, 출력 채널 수가 많은 XTDM 송수신 장비에서는 단일 채널에 각각 개별적으로 적용해야 하기 때문에 많은 수량을 요구하게 되며, 이러한 환경은 장비 가격의 상승이라는 결과를 가져온다. 또한, AES/EBU 전송칩이 단종될 경우, 다른 회사의 전송칩으로 검토 및 적용하게 되면, AES/EBU 전송칩 인터페이스 환경을 변경시켜야 하므로, 같은 기능을 수행하지만 다른 조건을 가지게 되는 동일 기능의 AES/EBU 음원 출력 모듈을 가지고 있어야 하므로, 두 배의 부담으로 작용하게 된다.

이러한 단점을 보완하기 위해서 상기 오디오 신호 변환부(813)에 AES/EBU 코드 생성기(8135)를 포함함으로써 AES/EBU 음원 출력 모듈의 구성을 단순하게 할 수 있다. 예를 들어, 64채널의 디지털 오디오 데이터를 출력하기 위해서는 상용화된 AES/EBU 전송칩을 사용할 경우, 64개의 전송칩과 8개의 FPGA 칩(AES/EBU 음원 출력 모듈을 구현한 FPGA 칩)이 필요하다. 그러나, AES/EBU 코드 생성기를 위와 같이 포함시킴으로써 64개의 전송칩은 필요하지 않게 된다.

도 16에서, 기본 입력은 디지털 오디오 데이터를 받아들이는 듀얼 뱅크 램(8134-1)의 데이터 포트와 48 kHz 동기 주파수 클럭인 FSYNC와, 운용 클럭으로 사용되는 CLK 클럭이 있다. 위의 FPGA 프로그램 로직을 이용하여 도 7a에 도시된 바와 같은 포맷의 AES/EBU 전송 데이터 코드가 재생될 수 있다.

도 16의 FRAME0 포트는 AES/EBU 코드를 재생하는 시작점을 정해주는 기능을 담당한다. 프레임 카운터(8135-3, 8135-9)가 재생하는 192단계의 스텝에 의해서 AES/EBU 협회에서 지정한 192비트의 특수 데이터의 구조를 재생하며, 카운터(8135-10)에서 생성된 stcnt 카운터 값에 의하여 서브 프레임을 192개로 구성할 수 있는 기본 순서와 24비트의 디지털 오디오 데이터의 구성 순서를 정할 수 있도록 한다. AES/EBU에서 지정한 전송 규격 순서를 멀티플렉서(8135-15)가 stcnt값을 받아서 프리앰블, 오디오 데이터, 특수 데이터(V, U, C, P) 순서로 재정렬하여 AES/EBU 포맷으로 전송하게 된다.

AES/EBU 협회에서 지정하는 방송용 디지털 오디오 전송선로 규격은 밸런스 타입의 RS-485 단방향 형식으로 정하고 있다. 도 14에 도시된 AES/EBU 구동기(814)는 상용화된 제품으로 AES/EBU 코드 생성기에서 생성된 AES/EBU 코드 데이터를 밸런스 타입으로 변환하여 전송선로로 제공하는 인터페이스 역할을 담당한다.

본 발명에 따른 XTDM 전송 모듈은, 복수 채널의 스테레오 오디오 신호를 XTDM 방식에 의한 시분할 변조 및 동축 케이블을 통한 전송을 통해 서로 떨어져 있는 다수의 장소에서 오디오 신호를 공유할 수 있도록 하고, 다채널의 디지털 오디오 신호를 시분할 변조 방식의 일종인 XTDM 방식으로 변환하고 직렬 디지털 인터페이스(SDI : Serial Digital Interface) 프로토콜에 맞게 디지털 오디오 데이터를 변환하여 동축 케이블로 전송하며 전송 매체로서 동축 케이블을 이용함으로써 음원 케이블을 사용하던 종래 방식에 비해 오디오 신호의 전송 가능한 거리를 증가시킬 수 있으며, 디지털 오디오 신호 즉, 음원의 공유를 필요로 하는 장소가 추가될 경우, 이미 음원이 공급되고 있는 인접한 스튜디오 또는 조정실의 라우터에 리피터 및 동축 케이블을 가설하여 간단하게 제공함으로써 음원 추가 공급에 있어서의 확장성을 높일 수 있다.

이상으로 설명한 것은 본 발명에 따른 XTDM 전송모듈을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 미친다고 할 것이다.

Claims (8)

1. 멀티채널 TDM(Time Division Modulation) 버스에 실려진 64채널 디지털 오디오 데이터를 읽어들여 SDI(Serial Digital Interface) 신호 전송 규격에 맞게 상기 데이터를 변환한 후 동축 케이블에 전송하는 엑스티디엠 전송 모듈에 있어서,

   상기 멀티채널 TDM 버스에 소정의 클럭 주파수에 의해 시분할 변조되어 있는 64채널 디지털 오디오 데이터를 읽어들이는 멀티채널 TDM 버스 로더;

   상기 각 채널의 디지털 오디오 데이터에 대하여 8바이트마다 미사용 구간인 2바이트를 제외한 6바이트만을 추출하고, 상기 추출된 전체 채널의 디지털 오디오 데이터에 SDI 전송 프로토콜의 시작과 끝을 가리키는 코드 파일, 제어 데이터 및 블랭크를 합성하여 SDI 전송용 데이터 포맷을 구성하며, 상기 SDI 전송용 데이터 포맷에 대해 8비트/10비트 변환을 수행하여 출력시키는 오디오 데이터 변환부; 및

   상기 오디오 데이터 변환부에서 출력된 10비트로 변환된 SDI 전송용 데이터 포맷을 갖는 디지털 오디오 데이터를 동축 케이블을 통해 전송하는 SDI 시리얼라이저를 포함하는 엑스티디엠 전송 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 오디오 데이터 변환부는,

   상기 각 채널의 디지털 오디오 데이터에 대하여 8바이트마다 미사용 구간인 2바이트를 제외한 6바이트만을 추출하는 오디오 데이터 추출부;

   상기 오디오 데이터 추출부에서 출력되는 데이터를 저장하는 듀얼 뱅크 램;

   상기 듀얼 뱅크 램에 저장된 디지털 오디오 데이터에 상기 코드 파일, 제어 데이터 및 블랭크를 합성하여 SDI 전송용 데이터 포맷을 구성하는 멀티플렉서;

   상기 멀티플렉서에서 생성된 SDI 전송용 데이터 포맷을 갖는 디지털 오디오 데이터를 저장하는 듀얼 뱅크 램; 및

   상기 듀얼 뱅크 램에 저장된 SDI 전송용 데이터 포맷을 갖는 디지털 오디오 데이터의 8비트 각각에 소정 값의 데이터로 배타적 논리합(exclusive OR) 연산을 수행하고 추가적인 2비트에 대해서는 고정 값을 설정하여 10비트로 변환하는 8비트/10비트 변환기를 포함하는 엑스티디엠 전송 모듈.
3. 제2항에 있어서, 상기 오디오 데이터 변환부는 FPGA(Field Programmable Gate Array)로 원칩화 한 엑스티디엠 전송 모듈.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코드 파일은 SDI 프로토콜의 시작과 끝을 가리키는 4바이트의 코드 파일인 SAV(Start of Active Video)와 EAV(End of Active Video)로 구성되는 엑스티디엠 전송 모듈.
5. 제4항에 있어서, 상기 블랭크는 동축 케이블을 통해 전송된 데이터를 수신하는 수신측에서 상기 SAV와 EAV의 정확한 위치를 찾을 수 있도록 도와주는 데이터로 구성되는 엑스티디엠 전송 모듈.
6. 제1항에 있어서, 상기 SDI 시리얼라이저의 출력측에 연결되어 적어도 하나 이상의 동축 케이블에 상기 SDI 신호 규격의 디지털 오디오 데이터를 전송할 수 있도록 하는 SDI 디스트리뷰터를 더 포함하는 엑스티디엠 전송 모듈.
7. 제1항에 있어서, 상기 엑스티디엠 전송 모듈의 외부에서 공급되는 AES/EBU Sync 레퍼런스를 입력받아 엑스티디엠 장비 운용에 있어서 기준이 되는 클럭들을 외부 장비들과 동일한 클럭 주파수로 동기시키기 위한 위상 동기 루프 수단을 더 포함하는 엑스티디엠 전송 모듈.
8. 제7항에 있어서, 상기 위상 동기 루프 수단은 PLL 비교기, 전압 제어 오실레이터 및 시스템 동작 클럭 분리기로 구성되는 엑스티디엠 전송 모듈.

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