KR101736912B1 - Uhd 4k 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치 - Google Patents

Uhd 4k 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를 동시에 입력받아 입력 신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의 입력 신호 포맷 종류와 관계없이 입력 신호의 오디오 스트림을 적어도 한 개 이상의 그룹으로 설정하며, 신호 내의 Loudness를 분석하여 디스플레이패널 내 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하며, 오디오 및 비디오 신호를 분석하여 이를 아웃포트를 통해 외부단말기로 제공하기 위한 12G UHD 4K 기반의 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치에 관한 것이다.

Description

UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치{Master switcher apparatus for processing broadcasting signal containing UHD 4K Loudness signal}
본 발명은 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를 동시에 입력받아 입력 신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의 입력 신호 포맷 종류와 관계없이 입력 신호의 오디오 스트림을 적어도 한 개 이상의 그룹으로 설정하며, 신호 내의 Loudness를 분석하여 디스플레이패널 내 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 라우드니스(Loudness)의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하며, 오디오 및 비디오 신호를 분석하여 이를 아웃포트를 통해 외부단말기로 제공하기 위한 12G UHD 4K 기반의 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치에 관한 것이다.
사람들은 일상생활을 하면서 다양한 환경에 놓이며 다양한 소리에 노출된다.
사람들이 노출되는 소리는 다양한 원인에 의해서 발생하는데, 사람이 청취 하였을 때 불쾌함을 발생하는 환경 소음, 사람을 즐겁게 하는 멀티미디어 사운드 및 음악, 그리고 사람 사이에서 대화 및 정보를 주고 받을 때 발생하는 소리 등이 있다.
사람들 주변의 여러 소리는 사운드의 크기 및 종류에 따라 사람에게 고통을 줄 수도 있고, 즐거움을 줄 수도 있고, 다양한 정보를 제공할 수도 있다.
이러한 이유는 사람의 청각 구조는 공기로 전달된 사운드의 음압 레벨을 통해 소리를 인지하므로, 사운드 크기 및 강도는 소리에 의한 청각적 피로도 및 소리의 물리적 특징을 정의하는 유용한 수치가 되고 있다.
소리를 평가하는 방법 중 사운드 크기(loudness)는 어떠한 소리가 사람 귀에 전달되었을 때 사람의 청각시스템이 인지하는 주관적인 사운드 크기이며, 소리의 강도(intensity)는 사람의 청각시스템에 전달된 객관적인 사운드의 강도로서 소리의 파워를 뜻하며, 일반적으로 잘 알려진 데시벨로 측정된다.
일반적으로 사람들 사이의 대화는 60 ~ 70 dB이고, 교통량이 많고 소음이 심한 대로변은 약 80dB 정도이며, 일반적으로 약 70dB 범위에서 사람들이 편안함을 느낀다.
현대 사람들은 오디오를 접하는 방법과 기회가 점점 증가하고 있으며, 휴대용 멀티미디어 오디오 기기의 발달에 따라 언제 어디서나, 어느 상황에서도 자신이 원하는 멀티미디어 콘텐츠 및 음악을 즐길 수 있게 되었다.
특히, 오디오에서는 1990년대 후반 MP3(MPEG-1 Layer III)의 등장과 인터넷의 대중화가 이루어지면서 MP3로 압축된 디지털 음원을 인터넷을 통해 쉽게 다운받고 청취하는 것이 가능해졌다.
상업적인 오디오 음원 시장은 멀티미디어 기기의 대중화와 융합되어 급격히 팽창되었고, 오디오 음원은 영역에서의 경쟁이 심화되면서 사람들의 관심을 끌기 위해서 오디오 음원의 재생 가능한 최대 음향과 최소 음향 차이의 비(dynamic range)가 급격히 감소하고, 파형의 최대값이 증가하여 오디오 사운드 크기가 상당히 증가하였다.
한편, 방송사업자가 제공하는 디지털 방송 프로그램과 방송 광고의 음량을 일정한 수준으로 유지하기 위하여 음량 기준 및 운용 방법 등을 규정하고 있으며, 규정에 의거한 방송 신호인지를 모니터링하기 위한 모니터링 장치를 보급하고 있다.
그리고, 오디오 신호의 크기 측정 방법에 대한 연구는 2000대 중반부터 시작되어 ITU에서 오디오 신호 크기 측정에 대한 표준인 ITU-R BS. 1770-1을 2006년에 발표하였고, Gating 방식이 추가된 ITU-R BS. 1770-2이 2011년도에 발표되었다.
발표된 표준에서는 오디오 신호 크기 측정에 대한 방법과 True Peak 측정 방법만을 제시되었다.
ITU-R에서 표준화된 오디오 신호 크기 측정 방법은 LKFS(loudness, K weighted, relative to nominal full scale)를 통해 측정한다.
따라서, 방송 신호에 LKFS를 포함하게 되는데, 현재 모니터링 장치들의 경우에는 한 개의 화면에 각종 오디오 신호와 비디오 신호를 모니터링하기 때문에 수많은 모니터링 정보들을 편리하게 보여줄 수 없는 한계점이 발생하며, 사용자가 모니터링시 어디에 문제가 있는지를 빠르게 파악할 수 없는 단점이 발생하였다.
결국, LKFS 신호가 포함된 방송 신호를 다중 화면으로 제공하여 관리자가 모니터링시 신호가 원활하게 처리되는지, 문제 발생시 해당 문제를 신속하게 파악할 수 있으며, 특히, LKFS 신호를 측정할 수 있는 모니터링 장치가 필요하게 되었다.
한편, 4K 신호처리를 한 화면에 표시함에 있어 Video, Audio에 대한 정보 표현과 Loudness 정보처리에 대한 Multi-Format으로 Display하는 GUI(Graphic User Interface)가 필요하지만, 이러한 기술은 존재하지 않아 UHD 4K 신호를 처리하는 Video, Audio Multi-Format Loudness신호의 정보를 멀티 화면을 제공하는 기술이 필요하게 되었다.
특히, 본 발명과 관련있는 종래의 방송용 멀티 뷰어장치는 입력되는 12G-SDI 신호처리를 처리하는 기능을 제공하지 못하는 실정이며, 입력된 신호의 Loudness 신호 처리와 화면에 표시하는 기능 또한 제공하지 못하고 있어 수많은 입력 신호에 대한 모니터링을 화면 분할을 통해 수행할 수 없어 이에 따른 방송 사고를 미연에 방지할 수 없는 문제점이 있었다.
그리고, 본 발명과 관련있는 마스터 스위처 장치는 입력받은 다양한 방송 신호를 각 채널에 송출하는 메인 방송 장치를 의미하며, 특히 UHD 기반의 마스터 스위처 장치는 개발되지 않아 방송 모니터링 및 송출에 상당한 어려움을 겪고 있는 실정이다.
따라서, 본 발명에서는 12G UHD 4K 기반의 UHD 4K 라우드니스 신호처리를 포함한 신호를 처리하는 마스터 스위처 장치를 제공함으로써, 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를 동시에 처리하여 Loudness 신호 분석을 이용하여 모니터링하고 송출할 수 있는 효과를 제공하게 된다.
대한민국등록특허공보 10-0853959호(2008.08.25)
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 제안된 것으로서, 본 발명의 제 1 목적은 UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를 동시에 입력받아 입력 신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의 입력 신호 포맷 종류와 관계없이 입력 신호의 오디오 스트림을 적어도 한 개 이상의 그룹으로 설정하며, 신호 내의 Loudness를 분석하여 디스플레이패널 내 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하며, 오디오 및 비디오 신호를 분석하여 이를 아웃포트를 통해 외부단말기로 제공하도록 하는데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치는,
SDI입력단자를 통해 입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호를 획득하기 위한 SDI스위처(100)와,
상기 SDI스위처를 통해 제공된 SDI 신호를 분석하여 영상 표출하며, 영상 화면의 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하기 위한 마스터프로세서(200)와,
프로그램 영상, 프리뷰 영상, 클린 신호, 옥스 신호를 포함한 입력 모드를 선택할 수 있도록 선택 버튼(510)들이 배열되어 있으며, 어느 일측에 화면출력부(520)를 형성하는 마스터스위처컨트롤러(500)와,
마스터프로세서에 의해 처리된 출력 신호를 획득하여 후면패널에 형성된 PGM 아웃포트, PVW 아웃포트, 클린 아웃포트, 옥스 아웃포트, RCP 아웃포트, AES/EBU 아웃포트, DSK 아웃포트, 네트워크 아웃포트 중 적어도 어느 하나 이상의 아웃포트로 제공하기 위한 출력신호처리부(600)와,
PGM 아웃포트(710), PVW 아웃포트(720), 클린 아웃포트(730), 옥스 아웃포트(740), RCP 아웃포트(750), AES/EBU 아웃포트(760), DSK 아웃포트(770), 네트워크 아웃포트(780) 중 적어도 어느 하나 이상의 아웃포트가 설치 구성되어 있는 후면패널을 포함한다.
이상의 구성 및 작용을 지니는 본 발명에 따른 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치는,
UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를 동시에 입력받아 입력 신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의 입력 신호 포맷 종류와 관계없이 입력 신호의 오디오 스트림을 적어도 한 개 이상의 그룹으로 설정하며, 신호 내의 Loudness를 분석하여 디스플레이패널 내 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하며, 오디오 및 비디오 신호를 분석하여 이를 아웃포트를 통해 외부단말기로 제공할 수 있도록 하는 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 사용자가 문제를 빠르고 정확하게 파악할 수 있으며, 신호가 원활하게 처리가 되는지를 알 수 있는 효과를 발휘하게 되어 UHD 방송 시대에 걸맞는 12G UHD 4K 기반의 다양한 기능을 제공하는 마스터 스위처를 제공하게 된다.
도 1은 본 발명인 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 외형도이며, 도 2는 SDI스위처(100)와, 마스터프로세서(200)가 장착된 예시도이며, 도 3은 장치 후면에 구성된 복수 개의 SDI입력단자와 출력단자를 포함하고 있는 후면패널이 장착된 예시도이다.
도 4는 본 발명인 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 내부 블럭도이다.
도 5는 본 발명인 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 마스터프로세서 세부 블럭도이다.
도 6은 본 발명인 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 출력처리부 세부 블럭도이다.
이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다.
또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시 예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 명세서의 블록도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명에 의한 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 실시예를 통해 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 외형도이며, 도 2는 SDI스위처(100)와, 마스터프로세서(200)가 장착된 예시도이며, 도 3은 장치 후면에 구성된 복수 개의 SDI입력단자를 포함하고 있는 후면패널이 장착된 예시도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 마스터스위처컨트롤러(500)는 프로그램 영상, 프리뷰 영상, 클린 신호, 옥스 신호 등을 포함한 입력 모드를 선택할 수 있도록 선택 버튼(510)들이 배열되어 있으며, 어느 일측에 화면출력부(520)를 형성하게 된다.
예를 들어, 입력된 SDI 신호를 선택하기 위한 선택버튼, 프로그램을 선택하기 위한 선택버튼, 프리뷰를 선택하기 위한 선택버튼, 클린을 선택하기 위한 선택버튼, 옥스를 선택하기 위한 선택버튼, 6채널 DSK 컨트롤(BASIC 3CH, OPTIONAL 3CH)을 위한 선택버튼, ULS-10P, ULS-10D, ULS-10, WFM, WF V/S, AUDIO SCOPE 등을 디스플레이하기 위한 선택버튼, LKFS의 디스플레이 기능(+9dB/+18dB, 레벨 미터, PAUSE, 컨트롤, 스타트, 스탑)을 선택하는 선택버튼, 모드 버튼(Horizontal 8, Vertical 6), AUX PIP 버튼 등을 배열하게 되는 것이다.
그리고, 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명인 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치는 전면에는 복수 개의 SDI스위처(100)와 마스터프로세서(200)를 슬롯 모듈식으로 패널에 개별 장착하게 되어 필요에 따라 SDI스위처(100)를 장착시킬 수 있는 구조를 가지고 있다.
구체적으로, 슬롯 모듈식 구조를 가지고 있게 되어 장치 내부 일측에 전원공급장치(10)를 슬롯 타입으로 장착하고, 전원공급장치의 일측에 복수 개의 SDI스위처(100)를 모니터링 신호의 갯수에 따라 슬롯 모듈식으로 장착하게 되며, 또한, 상기 SDI스위처(100)에서 획득된 신호를 전달받아 신호 분석 및 화면 표출 등을 수행하는 마스터프로세서(200)를 슬롯 모듈식으로 장착하게 되는 것이다.
또한, 도 3에 도시한 바와 같이, 장치 후면에는 복수 개의 SDI입력단자(410)를 구성하여 해당 단자에 입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호 등을 획득하게 된다.
즉, 후면패널은 마스터프로세서에 의해 처리된 출력 신호를 획득하여 후면패널에 형성된 PGM 아웃포트(710), PVW 아웃포트(720), 클린 아웃포트(730), 옥스 아웃포트(740), RCP 아웃포트(750), AES/EBU 아웃포트(760), DSK 아웃포트(770), 네트워크 아웃포트(780) 중 적어도 어느 하나 이상의 아웃포트가 형성되게 된다.
예를 들어, 복수 개의 SDI입력단자를 구성하는데, 예시에서는 16개 채널을 구성하게 된다.
PGM 아웃포트(710) 2단자, PVW 아웃포트(720) 2단자, 클린 아웃포트(730) 2단자, 옥스 아웃포트(740)는 옥스 1 및 옥스 2 각각 2단자, RCP 아웃포트(750), AES/EBU 아웃포트(760)는 라인단자와 모니터 단자, DSK 아웃포트(770)는 DSK 1 ~ 6까지 각각 2단자, 네트워크 아웃포트(780) 2단자 등을 포함하게 되는데, 필요에 따라 확장 및 축소가 가능한 것은 당연한 것이다.
그리고, 추가적으로 PIP 인풋단자 등을 구성할 수도 있다.
본 발명에서 설명하고 있는 클린 신호는 스튜디오 등에서 가공한 소스가 아닌 최초 입력된 원래 소스 신호를 의미하게 되며, 옥스 신호는 유선 방송용으로 자막 및 영상 가공된 컨텐츠를 의미한다.
그리고, 프로그램 신호는 현재 방송 중인 신호를 의미하며, 프리뷰 신호는 방송 전에 미리 모니터링하기 위한 신호를 의미한다.
상기한 바와 같이, 마스터 스위처 장치에서 수많은 신호들의 복합적인 모니터링 및 방송 송출을 위하여 상기와 같은 출력포트가 존재하게 되는 것이다.
본 발명의 장점은 3G/HD/SD-SDI 비디오신호와 AES/EBU, Dolby E, Dolby Digital, AC3, Analog Audio 신호를 모니터링할 수 있으며 Loudness(LUFS/LKFS) Monitoring 기능이 적용되어 멀티 화면으로 방송 신호를 모니터링할 수 있다는 것이며, 다양한 방송 송출을 수행할 수 있다는 것이다.
그리고, 본 발명의 마스터 스위처 장치는 본연 기능인 마스터 스위칭 기능(자막, 스위칭 기능)과 Loudness 실행 기능, 오디오 및 비디오 분석 기능을 복합적으로 수행하게 된다.
일반적으로 방송 신호에는 헤더와 패킷으로 이루어지고, 헤더에는 PSI(Program Specific Information)가 들어 있고, 패킷에는 AV정보와 자막(caption)정보가 들어 있을 수 있고, PSI정보(Program Specific Information)의 일부가 들어 있을 수 있다.
여기서, 상기 AV정보는 TV를 통해 방영될 오디오/비디오 방송(프로그램)이고, 상기 PSI정보는 각 프로그램에 관련된 정보로서 PID(Packet Identification Description)가 대표적이다.
상기 PID는 TS데이터 패킷의 소속정보를 갖으며, 하나의 TS데이터에는 여러 개의 방송프로그램이 포함될 수 있다.
상기 PID는 소속 TS데이터의 패킷에 방송프로그램이 몇 개 있는지, 각 방송프로그램에 비디오, 오디오, 자막이 있는지, 있다면 몇 개 있는지, 보조데이터는 있는지 등에 관한 정보를 갖고 있다.
본 발명에서 설명하고 있는 SDI(Serial Digital Interconnect)가 가진 중요한 장점 중의 하나는 복수의 디지털 오디오 채널을 디지털 비디오와 다중화하여 전송할 수 있다는 것이다.
이러한 특징은 SDI의 표준인 SMPTE 259M 신호를 작성하기에 알맞으며, 특히 고려할 사항 중 하나는 컴퍼지트 시리얼 디지털 신호만으로 한정된 부속 데이터 (Ancillary Data)공간에 적어도 4 채널의 오디오 신호를 다중화한다는 것이다.
SMPTE 259M에는 컴퍼지트 비디오신호에 대한 임베디드 오디오 신호의 기본 포맷이 문서화되어 있어, 이 방법을 채용한 기기가 컴퍼지트 신호와 컴포넌트 신호의 양쪽 분야에서 실제로 많이 사용되고 있다.
현재 임베디드 오디오의 표준화 작업의 최초의 초안이 SMPTE 272M이라는 이름으로 1994년 4월에 발행되었으며 1997년-SMPTE299M은 HD-TV를 위한 24Bit 시리얼 인터페이스를 규정하고 있다.
SMPTE 272M은 컴퍼지트 디지털 신호의 부속 데이터 공간 내에서의 오디오 샘플 데이터의 배치 방법이나 24 비트 샘플 데이터의 전송 방법, 비동기클록 생성 방법, 48kHz 이외의 샘플링 주파수, 그리고 컴퍼지트 디지털신호로의 오디오 신호의 다중화에 대하여 기술되어 있다.
SMPTE 259M으로 정의되어 있는 임베디드 오디오는 비디오신호에 동기된 48kHz 클록으로, 샘플링된 20비트 오디오 데이터를 4채널로 전송한다.
SMPTE 259M은 컴퍼지트 디지털 신호의 임베디드 오디오 신호에 관해서만 규정하고 컴포넌트 디지털 신호의 임베디드 오디오도 같은 방법이 사용되고 있다.
본 발명에서는 화면에 출력하기 위하여 일반적으로 FPGA 로직 블록을 이용하고 있는데, SDI 입력으로 들어오는 오디오 신호를 화면상에 레벨 메타 형태로 표시하게 된다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 내부 블럭도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 마스터 스위처 장치는, SDI스위처(100), 마스터프로세서(200), 크로스포인트부(300), SDI입력단자, 마스터스위처컨트롤러(500), 출력신호처리부(600), 후면패널 등을 포함하게 된다.
상기 SDI스위처(100)는 SDI입력단자를 통해 입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호를 획득하게 된다.
상기 크로스포인트부(300)는 SDI스위처(100)에 의해 획득된 신호들을 마스터프로세서(200)로 제공하게 된다.
예를 들어, 24개의 입력으로부터 SDI스위처(100)가 24개의 신호를 획득하게 되면 상기 크로스포인트부(300)는 획득된 신호를 마스터프로세서로 제공하게 된다.
또한, 상기 크로스포인트부(300)는 SDI스위처(100)에 의해 획득된 신호들 뿐만 아니라, 다수의 12G-SDI카메라를 통해 획득된 신호들과, 3G-카메라를 통해 획득된 신호들과, 12G-SDI 서버, 12G-SDI 디코더, 12G-SDI 장치 등으로부터 획득한 신호를 마스터프로세서로 제공하는 역할을 수행하게 된다.
이때, 상기 마스터프로세서(200)는 SDI스위처를 통해 제공된 SDI 신호를 분석하여 영상 표출하며, 상기 표출되는 영상 화면의 어느 한 사이드에 오디오 레벨 미터를 표출하거나, 혹은 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 오디오 스트림의 이상 유무와 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하게 된다.
그리고, 영상 표출시, SDI 신호 중 마스터스위처컨트롤러에 의해 설정된 방송 중인 프로그램 영상, 방송 전 프리뷰 영상을 설정된 위치에 표출시키며, 클린 신호와 옥스 신호를 출력하는 기능을 수행하게 된다.
상기 영상 화면의 경우에는 화면 분할된 영상을 의미할 수도 있다.
그리고, 상기 출력신호처리부(600)는 마스터프로세서에 의해 처리된 출력 신호를 획득하여 후면패널에 형성된 PGM 아웃포트, PVW 아웃포트, 클린 아웃포트, 옥스 아웃포트, RCP 아웃포트, AES/EBU 아웃포트, DSK 아웃포트, 네트워크 아웃포트 중 적어도 어느 하나 이상의 아웃포트로 제공하게 되는 것이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치의 마스터프로세서 세부 블럭도이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 마스터프로세서(200)는, 출력처리부(210), Loudness표출부(220)를 포함하게 된다.
상기 출력처리부(210)는 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 신호를 해당 아웃포트로 제공하게 된다.
이때, 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 출력처리부(210)는 PGM출력모듈(211), PVW출력모듈(212), 클린출력모듈(213), 옥스출력모듈(214), RCP출력모듈(215), AES/EBU출력모듈(216), DSK출력모듈(217), LKFS신호출력처리모듈(218), WFM신호출력처리모듈(219) 중 적어도 어느 하나 이상의 모듈을 포함하게 된다.
상기 PGM출력모듈(211)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 PGM 설정일 경우에, PGM 신호를 PGM 아웃포트(710)로 제공하게 된다.
즉, PGM출력모듈을 통해 현재 스피커로 출력되고 있는 신호를 모니터링하기 위하여 구성한 것이다.
상기 PVW출력모듈(212)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 PVW 설정일 경우에, PVW 신호를 PVW 아웃포트(720)로 제공하게 된다.
즉, 1번 SDI 신호를 PVW로 설정하게 되면 해당 SDI 신호를 PVW 아웃포트(720)로 제공하게 되며, 상기 PVW는 프리뷰(Preview)의 약자이다.
상기 클린출력모듈(213)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 클린 설정일 경우에, 클린 신호를 클린 아웃포트(730)로 제공하게 된다.
즉, 1번 SDI 신호를 가공하지 않은 원 소스 신호로 클린 아웃포트로 제공하게 되는 것이다.
상기 옥스출력모듈(214)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 옥스 설정일 경우에, 옥스 신호를 옥스 아웃포트(740)로 제공하게 된다.
즉, 1번 SDI 신호를 옥스로 설정하게 되면 해당 옥스 신호를 옥스 아웃포트로 제공하게 되는 것이다.
상기 RCP출력모듈(215)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 RCP 설정일 경우에, RCP 신호를 RCP 아웃포트(750)로 제공하게 된다.
즉, 1번 SDI 신호를 RCP로 설정하게 되면 해당 RCP 신호를 RCP 아웃포트(750)로 제공하게 되는 것이다.
상기 AES/EBU출력모듈(216)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 AES/EBU 설정일 경우에, AES/EBU 신호를 AES/EBU 아웃포트(760)로 제공하게 된다.
즉, AES/EBU 채널에 포함된 신호를 AES/EBU 아웃포트에 제공하게 된다.
상기 DSK출력모듈(217)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 DSK 설정일 경우에, DSK 신호를 DSK 아웃포트(770)로 제공하게 된다.
상기 DSK는 Downstream Keyer의 약자이다.
상기 LKFS신호출력처리모듈(218)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 LKFS 설정일 경우에, loudness, k-weighted, relative to full scale 중 적어도 어느 하나 이상의 신호를 화면출력부에 제공하게 되는 것이다.
상기 LKFS(Loudness, K-weighted, relative to Full Scale)는 사람의 청각 인지 특성을 고려하여 계산된 음량값의 단위로서, LKFS 단위에서 1dB의 레벨 증감은 1 LKFS의 음량값의 증감과 동일하게 표현된다.
디지털 방송 프로그램의 음량의 측정이란, 사람이 실제 느끼는 소리의 감각적인 크기를 ITU-R의 권고안의 음량(Loudness)이라는 개념으로 수치화하여 측정하는 것을 말한다.
이때, 디지털 방송 프로그램의 음량은 국제전기통신연합 전파통신부문(ITUR）권고안 인 '오디오 프로그램의 음량과 트루피크 오디오 레벨 측정 알고리즘', (Algorithms to measure audio programme loudness and truepeak audio level, ITU-R BS.1770-3)의 방법에 따라 측정되어야 하며, 측정된 음량값의 단위는 'TU-R BS.1770-3' 권고안의 측정 단위인 LKFS를 사용해야 한다.
따라서, 본 발명에서는 상기한 오디오 신호를 모니터링하여 수신된 신호 상의 문제점이 있는지를 확인하기 위한 것이다.
즉, 마스터스위처컨트롤러(500)에서 선택되어 있는 SDI 신호에 대하여 loudness, k-weighted, relative to full scale 상태를 보여주게 되는 것이다.
LKFS 버튼을 누를 때마다 (LUFS : EBU +9), (LUFS : EBU +18)의 기준을 변경하여 상태를 표시하며, 한번 더 누르면 LKFS 메뉴를 나와서 영상을 표시하게 되는 것이다.
상기 WFM신호출력처리모듈(219)은 마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 WFM 설정일 경우에, SDI 채널 내에 포함된 비디오 신호의 vectorscope, waveform-Y, waveform-YCbCr의 값과 오디오 신호를 화면출력부에 제공하게 된다.
즉, 마스터스위처컨트롤러(500)에서 SDI-1, SDI-2번의 WFM 선택 시 비디오 입력에 대한 입력된 신호의 Vectorscope, Waveform-Y, Waveform-YCbCr 의 값을 표시하는데, 오디오의 상태와 비디오 정보를 보여주게 된다.
이때, WFM 버튼을 선택 시 입력된 신호의 Vectorscope, Waveform-Y, Waveform-YCbCr 의 값을 표시하며 버튼을 계속 누르면 순환하게 구성할 수 있으며, 화면에는 Vectorscope, Waveform Monitor 이외에도 신호 정보인 Format, Sampling, Sampling bit, Channel을 표시할 수도 있을 것이다.
한편, 추가적으로 네트워크모듈을 구성하여 네트워크단자를 통하여 원격지에 구성된 네트워크서버와 연결되어 데이터를 저장할 수 있도록 할 수도 있다.
예를 들어, RS422 및 이더넷 단자를 이용하여 네트워크서버와 연결하여 데이터를 저장 보관할 수도 있다.
또한, 상기 Loudness표출부(220)는 신호 내의 Loudness를 분석하여 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하게 된다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의하면, UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를 동시에 입력받아 입력 신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의 입력 신호 포맷 종류와 관계없이 입력 신호의 오디오 스트림을 적어도 한 개 이상의 그룹으로 설정하며, 신호 내의 Loudness를 분석하여 디스플레이패널 내 영상 화면의 다른 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하며, 오디오 및 비디오 신호를 분석하여 이를 아웃포트를 통해 외부단말기로 제공할 수 있도록 하는 기능을 하나의 장치를 통해 복합적으로 수행할 수 있도록 함으로써, 사용자가 문제를 빠르고 정확하게 파악할 수 있으며, 신호가 원활하게 처리가 되는지를 알 수 있는 효과를 발휘하게 되어 UHD 방송 시대에 걸맞는 12G UHD 4K 기반의 다양한 기능을 제공하는 마스터 스위처를 제공하게 된다.
한편, 상술한 본 발명의 다양한 실시 예에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CDROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.
컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
100 : SDI스위처
200 : 마스터프로세서
300 : 크로스포인트부
500 : 마스터스위처컨트롤러
600 : 출력신호처리부

Claims (4)

  1. UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치에 있어서,
    SDI입력단자를 통해 입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호를 획득하기 위한 SDI스위처(100)와,
    상기 SDI스위처를 통해 제공된 SDI 신호를 분석하여 영상 표출하며, 영상 화면의 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하기 위한 마스터프로세서(200)와,
    프로그램 영상, 프리뷰 영상, 클린 신호, 옥스 신호를 포함한 입력 모드를 선택할 수 있도록 선택 버튼(510)들이 배열되어 있으며, 어느 일측에 화면출력부(520)를 형성하는 마스터스위처컨트롤러(500)와,
    마스터프로세서에 의해 처리된 출력 신호를 획득하여 후면패널에 형성된 PGM 아웃포트, PVW 아웃포트, 클린 아웃포트, 옥스 아웃포트, RCP 아웃포트, AES/EBU 아웃포트, DSK 아웃포트, 네트워크 아웃포트 중 적어도 어느 하나 이상의 아웃포트로 제공하기 위한 출력신호처리부(600)와,
    PGM 아웃포트(710), PVW 아웃포트(720), 클린 아웃포트(730), 옥스 아웃포트(740), RCP 아웃포트(750), AES/EBU 아웃포트(760), DSK 아웃포트(770), 네트워크 아웃포트(780) 중 적어도 어느 하나 이상의 아웃포트가 설치 구성되어 있는 후면패널을 포함하여 구성되는 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 마스터프로세서(200)는,
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 신호를 해당 아웃포트로 제공하기 위한 출력처리부(210)와;
    입력된 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호의 오디오 스트림을 적어도 한 개 이상의 그룹으로 설정하며, 신호 내의 Loudness를 분석하여 영상 화면의 사이드에 Loudness 레벨 미터를 표출하여 Loudness의 이상 유무를 확인할 수 있도록 하기 위한 Loudness표출부(220); 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하여 구성되는 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    출력처리부(210)는,
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 PGM 설정일 경우에, PGM 신호를 PGM 아웃포트(710)로 제공하기 위한 PGM출력모듈(211)과;
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 PVW 설정일 경우에, PVW 신호를 PVW 아웃포트(720)로 제공하기 위한 PVW출력모듈(212)과;
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 클린 설정일 경우에, 클린 신호를 클린 아웃포트(730)로 제공하기 위한 클린출력모듈(213)과;
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 옥스 설정일 경우에, 옥스 신호를 옥스 아웃포트(740)로 제공하기 위한 옥스출력모듈(214)과;
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 RCP 설정일 경우에, RCP 신호를 RCP 아웃포트(750)로 제공하기 위한 RCP출력모듈(215)과;
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 AES/EBU 설정일 경우에, AES/EBU 신호를 AES/EBU 아웃포트(760)로 제공하기 위한 AES/EBU출력모듈(216)과;
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 DSK 설정일 경우에, DSK 신호를 DSK 아웃포트(770)로 제공하기 위한 DSK출력모듈(217)과,
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 LKFS 설정일 경우에, loudness, k-weighted, relative to full scale 중 적어도 어느 하나 이상의 신호를 화면출력부에 제공하기 위한 LKFS신호출력처리모듈(218)과,
    마스터스위처컨트롤러(500)의 설정 정보가 WFM 설정일 경우에, SDI 채널 내에 포함된 비디오 신호의 vectorscope, waveform-Y, waveform-YCbCr의 값과 오디오 신호를 화면출력부에 제공하기 위한 WFM신호출력처리모듈(219); 중 적어도 어느 하나 이상의 모듈을 포함하여 구성되는 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 SDI스위처(100)와 마스터프로세서(200)는 마스터 스위처 장치에 슬롯 모듈식으로 착탈 가능하게 장착되는 것을 특징으로 하는 UHD 4K 라우드니스 신호를 포함한 방송신호 처리를 위한 마스터 스위처 장치.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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