KR20070013123A - 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 ｄｍｂ 송／수신 시스템및 그 방법 - Google Patents

장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 ｄｍｂ 송／수신 시스템및 그 방법 Download PDF

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KR20070013123A
KR20070013123A KR1020050067494A KR20050067494A KR20070013123A KR 20070013123 A KR20070013123 A KR 20070013123A KR 1020050067494 A KR1020050067494 A KR 1020050067494A KR 20050067494 A KR20050067494 A KR 20050067494A KR 20070013123 A KR20070013123 A KR 20070013123A
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Abstract

1. 청구 범위에 기재된 발명이 속한 기술분야
본 발명은 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송/수신 시스템 및 그 방법에 관한 것임.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제
본 발명은, 지상파 DMB 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 재생시, 지상파 DMB 송신측의 오디오 인코더에서 오디오 데이타의 장르를 코드화하여 비트들을 생성한 후 고속 정보 채널(FIC) 프레임의 소정 영역에 실어주어 오디오 데이타를 송신하기 위한 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템 및 그 방법과, 지상파 DMB 수신측에서 해당 프레임을 OFDM 복조한 후 오디오 디코더에서 FIC 프레임의 소정영역을 해석하여 음악 장르에 대한 정보를 나타내는 이퀄라이저 필터 계수의 인덱스를 이용하여, 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타의 주파수 영역에서 가중치를 부여하여 시간 영역에서 오디오 데이타를 재생함으로써 음악의 장르에 따른 이퀄라이저 효과를 제공하기 위한, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.
3. 발명의 해결 방법의 요지
본 발명은, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법에 있어서, 기 설정된 이퀄라이저 송수신 프로토콜에 따라 다양한 음악 장르의 오디오 데이타를 인코딩하는 단계; 데이타를 패킷타이징하는 단계; 다수의 채널마다 채널 코딩하는 단계; 주 서비스 채널(MSC) 심볼의 오디오 및 데이타를 멀티플렉싱하는 단계; 상기 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여 비트열을 생성한 후, 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 소정 영역에 상기 음악 장르를 나타내는 상기 이퀄라이저 계수 인덱스를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생하는 단계; 상기 MSC 멀티플렉싱한 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)을 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 신호를 제공하는 단계; 상기 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조하는 단계; 및 상기 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나를 통해 지상파 DMB 채널로 송출하는 단계를 포함함.
4. 발명의 중요한 용도
본 발명은 지상파 DMB 송/수신 시스템 등에 이용됨.
지상파 DMB, 뮤직캠(MUSICAM), 오디오, 장르별, 이퀄라이저

Description

장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 ＤＭＢ 송／수신 시스템 및 그 방법{Transmitter and Receiver System for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting for equalizing each genre and Method thereof}
도 1은 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송수신 시스템의 일실시예 구성도,
도 2a는 본 발명에 따른 지상파 DMB 전송 신호를 설명하기 위한 도면,
도 2b는 본 발명에 따른 FIB(Fast Information Blocks)의 구조를 나타내는 도면,
도 3은 지상파 DMB의 레이어 개념을 나타내는 프로토콜 구조를 설명하기 위한 도면,
도 4는 본 발명에 따른 지상파 DMB 수신 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 재생시 장르별 이퀄라이징을 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 6은 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 지상파 DMB 송신 시스템 11 : 오디오 인코더
12 : 패킷 먹스 13 : 채널 코더
14 : MSC 멀티플렉서 15 : FIC 발생기
16 : 전송 멀티플렉서 17 : OFDM 변조기
18 : 송신기 19 : 안테나
20 : 지상파 DMB 수신 시스템 21 : 튜너
22 : OFDM 복조기 23 : 채널 디코더
24 : 오디오 디코더 25 : 패킷디먹스
26 : 제어기 27 : 저장부
본 발명은 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting:DMB) 송수신 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지상파 DMB 수신기에서 뮤직캠 오디오 재생시 이퀄라이저를 구현함에 있어서, 송신된 파라메터를 이용하여 수신부에 저장된 계수테이블에서 이퀄라이저 계수를 선택해 줌으로써, 음악 장르별로 다양한 오디오 데이타에 적합한 이퀄라이저를 구현할 수 있는, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송수신 시스 템 및 그 방법에 관한 것이다.
지상파 디지털 멀티미디어 방송(Terestrial-Digital Multimedia Broadcasting:T-DMB)의 표준은 이동 멀티미디어 방송을 위해 유럽의 디지털 오디오 방송 표준인 유레카-147(Eureka-147) DAB(Digital Audio Brocasting) 시스템과, 미국의 IBOC(In-Band-On-Channel) 시스템, 일본의 ISDB-TSB(Integrated Services Digital Broadcasting-Terrestrial Sound Broadcasting) 시스템이 존재한다.
국내 지상파 DMB 시스템에서는 유레카-147 시스템을 기반 기술로 채택하였으며, 오디오 압축 방식으로 뮤직캠(MUSICAM)을 사용하고, 비디오 압축 기술로 MPEG-4 파트 10 AVC(Advanced Video Coding), 오디오 압축 기술로 MPEG-4 BSAC(Bit Sliced Arithmetic Coding), MPEG 2 TS(Transport Stream) 기술, 데이타 서비스 기술로 PAD(Program Associated Data), NPAD(Non-PAD), 멀티미디어 오브젝트 전송(Multimedia Object Transfer:MOT) 프로토콜, IP 터널링 등을 사용한다.
일반적으로, 지상파 DMB 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 방송 재생시, 현재는 다양한 이퀄라이징(Equalizing)을 구현하지 않고 있으며, 지상파 DMB 프로토콜에 대한 표준도 정립되어 있지 않다. 물론 지상파 DMB 수신부에서 저차의 저역 통과 필터(Low-Pass Filter)나 고역 통과 필터(High-Pass Filter)를 내장하여 이퀄라이저(Equalizer)를 대체하는 정도는 가능하다. 기존의 지상파 DMB 수신 시스템에서는 디지털 오디오 방송시 장르에 따른 이퀄라이저를 채택하지 않고 단순히 저음 보강 또는 고음 보강 등의 처리만 해주었다.
그러나, 상기와 같이 저차의 필터를 사용하는 방법으로는 지상파 DMB 시스템 에서 다양한 이퀄라이징을 기대하는 사용자를 만족시키는 것이 불가능하다.
또한, 종래의 방법은 지상파 DMB 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 재생시, 송신측에서는 오디오 데이타에 대한 정보를 미리 알고 있지만, 부가적인 정보(음악에 대한 장르)를 송신하지 않으므로 수신측에서는 음악 장르에 합당한 이퀄라이저를 적용할 수 없는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 지상파 DMB 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 재생시, 지상파 DMB 송신측의 오디오 인코더에서 오디오 데이타의 장르를 코드화하여 비트들을 생성한 후 고속 정보 채널(FIC) 프레임의 소정 영역에 실어주어 오디오 데이타를 송신하기 위한 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템 및 그 방법과, 지상파 DMB 수신측에서 해당 프레임을 OFDM 복조한 후 오디오 디코더에서 FIC 프레임의 소정영역을 해석하여 음악 장르에 대한 정보를 나타내는 이퀄라이저 필터 계수의 인덱스를 이용하여, 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타의 주파수 영역에서 가중치를 부여하여 시간 영역에서 오디오 데이타를 재생함으로써 음악의 장르에 따른 이퀄라이저 효과를 제공하기 위한, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 시스템 및 그 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템에 있어서, 오디오 데이타를 인코딩하기 위한 오디오 인코딩 수단; 데이타를 패킷타이징하기 위한 패킷 다중화 수단; 다수의 채널 코딩 수단; 주 서비스 채널(Main Service Channel:MSC) 심볼의 오디오 데이타 및 패킷 데이타를 MSC 멀티플렉싱하기 위한 MSC 다중화 수단; 상기 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여 비트열을 생성한 후, 고속 정보 채널(Fast Information Channel:FIC) 프레임의 소정 영역에 상기 음악 장르를 나타내는 상기 이퀄라이저 계수 인덱스를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생하기 위한 FIC 발생 수단; 상기 MSC 멀티플렉싱 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)과 함께 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 신호를 제공하기 위한 전송 다중화 수단; 상기 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조하기 위한 OFDM 변조 수단; 및 상기 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나를 통해서 지상파 DMB 채널로 송출하기 위한 송신 수단을 포함한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법에 있어서, 기 설정된 이퀄라이저 송수신 프로토콜에 따라 다양 한 음악 장르의 오디오 데이타를 인코딩하는 단계; 데이타를 패킷타이징하는 단계; 다수의 채널마다 채널 코딩하는 단계; 주 서비스 채널(MSC) 심볼의 오디오 및 데이타를 멀티플렉싱하는 단계; 상기 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여 비트열을 생성한 후, 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 소정 영역에 상기 음악 장르를 나타내는 상기 이퀄라이저 계수 인덱스를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생하는 단계; 상기 MSC 멀티플렉싱한 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)을 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 신호를 제공하는 단계; 상기 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조하는 단계; 및 상기 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나를 통해 지상파 DMB 채널로 송출하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 시스템에 있어서, 해당 지상파 DMB 채널을 통해 수신되는 지상파 DMB 앙상블 신호를 선국하기 위한 튜닝 수단; 상기 지상파 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 주 서비스 채널(MSC) 신호와 고속 정보 채널(FIC) 신호로 분리하기 위한 OFDM 복조 수단; 상기 복조한 MSC 신호를 디코딩하기 위한 채널 디코딩 수단; 상기 복조한 신호로부터 패킷을 디패킷타이징하기 위한 패킷 역다중화 수단; 전체 동작을 제어하기 위한 제어 수단; 상기 복조한 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 및 데이타를 저장하기 위한 저장 수단; 상기 채널 코딩후, 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임의 소정 영역으로부터 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)를 독출하여 오디오 데이타에 대한 음악 장르를 나타내는 부가 정보를 디코딩하고 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치(이퀄라이저 계수 인덱스)를 곱하여 시간 영역에서 재생하여 음악의 장르에 따른 이퀄라이징 효과를 제공하기 위한 오디오 디코딩 수단; 및 사용자의 선택에 따라 상기 고속 정보 채널(FIC)에 포함된 프로그램 정보를 디스플레이하고 상기 디코딩한 음악 장르를 나타내는 부가 정보에 따라 주파수 레벨별로 이퀄라이징이 제공된 디지털 오디오 및 디패킷타이징된 데이타를 출력하기 위한 출력 수단을 포함한다.
상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 방법에 있어서, 해당 지상파 DMB 채널을 통해 수신된 지상파 DMB 앙상블 신호를 선국하는 단계; 상기 지상파 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 주 서비스 채널(MSC) 신호와 고속 정보 채널(FIC) 신호를 제공하는 단계; 상기 복조한 MSC 신호를 디코딩하는 단계; 상기 복조한 오디오 데이타 및 패킷 데이타를 저장하는 단계; 상기 디코딩한 FIC 프레임 내의 소정 영역으로부터 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)를 독출하여 오디오 데이타에 대한 음악 장르를 나타내는 부가 정보를 디코딩하여 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치(이퀄라이저 계수 인덱스)를 곱하여 시간 영역에서 재생하여 음악의 장르에 따른 이퀄라이징 효과를 제공하는 단계; 및 사용자의 선택에 따라 해당 앙상블 신호에 해당하는 전자 프로그램 가이드(EPG) 정보를 디스플레이하고 상기 음악 장르를 나타내는 부가 정보에 따라 주파수 레벨별로 이퀄라이징이 제공된 디지털 오디오 및 디패킷타이징된 데이타를 출력하는 단계를 포함한다.
상술한 목적, 특징, 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단하는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은, 지상파 DMB 수신 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 재생시 음악 장르에 따른 다양한 이퀄라이징(Equalizing)을 구현하기 위해 지상파 DMB 시스템의 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 데이타를 음악의 장르(째즈, 클래식, 발라드 등)로 분류한 후, 음악 장르에 해당하는 코드(이퀄라이저 계수 인덱스 K)를 부여하고, 상기 코드를 송신하여 지상파 DMB 수신 시스템에서 뮤직캠 오디오 재생시 음악 장르별로 이퀄라이징된 오디오 서비스를 감상할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송수신 시스템의 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템(10)은, MPEG2 또는 MPEG4 오디오 데이타를 인코딩하기 위한 오디오 인코더(Audio Encoder)(11), 패킷 데이타 서비스를 위해 패킷타이징(packetizing)하기 위한 패킷 먹스(Packet Mux)(12), 다수의 채널 코더(Channel Coder)(13), 주 서비스 채널(Main Service Channel:MSC) 심볼의 오디오 데이타 및 패킷 데이타를 멀티플렉싱하여 MSC 프레임을 제공하기 위한 MSC 멀티플렉서(MSC Multiplexer)(14), 상기 오디오 인코더(11)의 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여 비트열을 생성한 후, 상기 고속 정보 채널(Fast Information Channel:FIC) 프레임 내의 FIG(Fast Information Group) 프레임의 예비 영역(reserved)에 상기 음악 장르를 나타내는 상기 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생하기 위한 FIC 발생기(15), MSC 멀티플렉싱된 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)을 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 데이타를 제공하기 위한 전송 멀티플렉서(Transmission Multiplexer)(16), 상기 전송 멀티플렉서(16)의 출력인 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM)으로 변조하는 OFDM 변조기(17), 및 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나(19)를 통해 지상파 DMB 채널로 송출하기 위한 송신기(Transmitter)(18)를 포함한다.
참고로, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(Orthogonal Frequency Division Multiplexing:OFDM) 변복조 방식은 다수반송파 전송(multi-carrier transmission)의 한 종류로서 고속의 단일 데이타스트림(single datastream)을 여러 개의 저속의 스트림(stream)으로 분할하여 다수의 직교하는 부반송파(subcarrier) 신호를 다중화하여 고속으로 데이타를 전송하는 디지털 변복조 기술을 사용한다.
상기 지상파 DMB 수신 시스템(20)은 해당 지상파 DMB 채널을 통해 수신되는 지상파 DMB 앙상블 신호를 선국하기 위한 튜너(21), 상기 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 상기 주 서비스 채널(MSC) 신호와 상기 고속 정보 채널(FIC) 신호로 분리하기 위한 OFDM 복조기(22), 복조한 MSC 신호를 해당 채널에서 디코딩하기 위한 채널 디코더(23), OFDM 복조 및 채널 코딩 후, 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 소정 영역으로부터 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)를 독출하여 오디오 데이타에 대한 음악 장르를 나타내는 부가 정보를 디코딩하여 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치를 곱하여 시간 영역에서 재생하여 음악의 장르에 따른 이퀄라이징 효과를 제공하는 오디오 데이타를 디코딩하기 위한 오디오 디코더(24), 디코딩된 오디오 데이타를 출력하기 위한 스피커(미도시), 복조된 신호로부터 데이타 서비스를 위해 패킷을 디패킷타이징(depacketizing)하기 위한 패킷 디먹스(Packet Demux)(25), 사용자의 입력에 따라 전체 동작을 제어하기 위한 제어기(26), 복조된 뮤직캠(MUSICAM) 오디오, 영상 및 문자 데이타를 메모리에 일시 저장하기 위한 저장부(27), 및 사용자가 원하는 채널의 방송을 시청하기 위해 일정시간 간격으로 수신되는 전자 프로그램 가이드(Electronic Program Guide:EPG) 정보 선택에 따라 DMB 채널을 통해 전송된 고속 정보 채널(FIC) 정보에 포함된 프로그램 정보(일자별/시간대별 방송 프로그램 시간, 프로그램 번호 등)에 관한 EPG정보를 표시하고, 음악 장르를 나타내는 부가정보에 따라 주파수 레벨별로 이퀄라이징이 제공된 디지털 오디오 데이타 및 디패킷타이징된 데이타를 출력하고, 또한 영상 및 문자 데이타를 재생하는 사용자 인터페이스를 구비한 출력 수단(28)을 포함한다.
상기 지상파 DMB 수신 시스템(20)은 상기 오디오 디코더(24)에서 상기 오디오 인코더(11)와 마찬가지로 기 설정된 이퀄라이징 프로토콜에 의해 음악 장르에 해당하는 코드에 해당하는 이퀄라이저(Equalizer) 계수들의 조합인 이퀄라이저 테이블(Table)을 저장해 놓고, 상기 지상파 DMB 송신 시스템(10)에서 보내준 상기 음악 장르에 해당하는 코드를 OFDM 복조 및 채널 디코딩, 디패킷타이징(depacketizing)을 통하여 얻음으로써, 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 재생시 주파수 영역에서 상기 음악 장르에 해당하는 코드에 부합하는 이퀄라이저 계수들을 곱하여 시간 영역에서 오디오 데이타를 재생하여 출력함으로써 음악 장르에 따른 이퀄라이저 효과를 제공한다.
또한, 상기 지상파 DMB 수신 시스템(20)은 이동통신 단말기, 개인 휴대 단말기(PDA), 차세대 이동통신 단말기(IMT-2000), 무선 랜 단말기, 지상파 DMB 수신 카드를 내장한 노트북 등의 무선통신 단말기와 DMB 입출력을 연결하기 위한 DMB 인터페이스부(미도시)를 더 포함한다.
도 2a를 참조하여 살펴보면, 지상파 DMB 전송 신호는 주 서비스 채널(Main Service Channel: MSC), 고속 정보 채널(Fast Information Channel:FIC), 동기 채널(Synchronization Channel:SC)을 포함한다.
상기 주 서비스 채널(MSC)은 실제 서비스될 음성 데이타, 여러가지 영상, 문자 데이타 정보를 스트림(stream) 또는 패킷 모드(packet mode)로 전송한다.
상기 고속 정보 채널(FIC)은 상기 주 서비스 채널(MSC)의 멀티플렉스 구성 정보(Multiplex Configuration Information), 서비스 라벨(service label) 등의 서 비스 정보(Service Information:SI)와 FIDC(Fast Information Data Channel) 정보를 포함한다.
상기 동기 채널(SC)은 전송 프레임 동기, 자동 주파수 제어, 채널 상태 추정 그리고 송신기 인식과 같은 기본적인 복조 기능을 위해 사용된다.
도 2b는 본 발명에 따른 FIB(Fast Information Blocks)의 구조를 나타내는 도면이다. 상기 고속 정보 채널(Fast Information Channel:FIC)은 여러 개의 FIB(Fast Information Blocks) 블록을 구비하며, 상기 FIB도 또한 여러 개의 FIG(Fast Information Group) 블록을 구비한다.
1개의 FIB는 256 bits인 것을 알 수 있다. 256bits중에 16bits는 사이클 리던던시 체크(Cycle Redundancy Check:CRC)로 에러 정정을 위한 데이타에 사용된다. 나머지 240bits가 FIG+엔드 마커+패딩 데이타(FIG + End marker + Padding data)를 포함한다.
이중에서 엔드 마커+패딩 데이타(End marker + Padding data)를 제외한 부분은 여러 개의 FIG로 나뉘게 된다.
본 발명에 따르면, 상기 지상파 DMB 송신 시스템(10)은 상기 오디오 인코더(11)에서‘장르를 의미하는 정보’를 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 FIG(Fast Information Group)의 예비 영역(reserved)에 실어 전송하게 되며, 상기 지상파 DMB 수신 시스템(20)의 상기 오디오 디코더(24)에서는 상기 장르를 의미하는 정보를 이용하여, 뮤직캠 오디오 재생시 수신된 오디오 데이타의 장르에 따라 이퀄라이저를 적용한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 지상파 DMB 송신시스템(10)에서 오디오 데이타를 오디오 인코더(11)에 입력하게 되면 MPEG2 또는 MPEG4 포맷으로 압축된다. 압축할 때는 오디오 데이타의 주파수 스펙트럼 상 에너지의 확률적인 분포를 참조하게 된다. 즉, 에너지를 레벨별로 분류하여, 기준치에 비해 에너지가 많이 존재하는 부분에는 많은 비트들을 할당하고, 상대적으로 전력(Power)이 적게 존재하는 부분에는 적은 비트들을 할당한다. 이러한 코딩 기법을 서브대역 코딩(subband coding)이라고 하며, 서브대역 코딩이 된 서브대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치를 곱하여 시간영역에서 재생함으로써 간단히 이퀄라이징을 구현한다.
지상파 DMB 서비스 제공자, 즉 상기 지상파 DMB 송신 시스템(10)에서 오디오 데이타에 대한 부가 정보(음악 장르)를 미리 알 수 있으며, 이를 이퀄라이저 계수로 코드화할 수 있다. 즉, 음악 장르에 따라 코드를 부여할 수 있다(예를 들면, 1=째즈, 2=클래식, 3=발라드...).
기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 코드화된 장르에 대한 정보는 비트(bit)열로 변환하여 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내부의 FIG(Fast Information Group)의 예비 영역(reserved)에 실어 송신한다. 이 때, 표현할 수 있는 음악 장르의 수는 비트(bit)열의 비트 수가 n 일 경우 2n이 된다. 상기 FIG에 실을 때는 도 2b의 예비 영역(reserved)을 이용하면 된다.
도 3은 지상파 DMB의 레이어 개념을 나타내는 프로토콜 구조를 설명하기 위한 도면이다. 지상파 DMB 프로토콜은 유레카-147(DAB) 기반 위에 오디오 서비스와 데이타 서비스, 및 비디오 서비스를 제공한다.
지상파 DMB의 오디오 서비스는 FM이나 AM 라디오의 오디오 서비스에 해당하며, 압축 알고리즘은 엠펙-1/2/4(MPEG-1/2/4..)를 사용하는 뮤직캠(MUSICAM) 오디오를 사용한다. 보조 데이타 채널을 사용하여 오디오 서비스에 대한 간단한 텍스트 정보를 전달하는 DLS(Dynamic Layer Service) 서비스, 방송되는 음악과 관련된 시각적인 정보들을 보낼 수 있는 프로그램 관련 데이타(Program Associated Data:PAD) 서비스 등의 부가 데이타 방송이 가능하다. 지상파 DMB 프로토콜의 데이타 전송 프로토콜로 멀티미디어 오브젝트 전송(Multimedia Object Transfer:MOT) 프로토콜, IP 터널링, 투명 데이타 채널(TDC:Transparent Data CXhannel) 등이 존재하고 세부 응용 서비스로 MOT 슬라이드 쇼(예: JPEG 슬라이드 쇼), 방송 웹 사이트(Brocasting Web Site) 서비스, 상호작용 서비스(Interactive Service), 무비 클립(Movie Clip), XML 기반 전자프로그램 안내(EPG) 서비스, 음성 기반 전자프로그램 안내(EPG) 서비스를 제공한다. 뮤직캠(MUSICAM) 오디오와 함께 다중화되어 전송되는 방법을 PAD라 하며, 이와 독립적인 서비스로 별도의 방법으로 전송되는 방법의 서비스를 NPAD(Non-PAD)라고 한다. 서비스 표준들은 기본적으로 음성 프로그램에 관계없이 독립적으로 문자, 그래픽 및 화면으로 프로그램을 제공하는 독립 데이타 서비스인 NPAD에 해당하며, 상기 MOT(Multimedia Object Transfer) 슬라이드 쇼와 상기 방송 웹 사이트 서비스 등은 데이타 서비스를 음성 프로그램 속에 함께 집어 넣어 제공하는 PAD 서비스에 적용할 수 있다. 지상파 DMB의 비디오 서비스를 위해 블록 코드 상에 MPEG4 라이브 티비(MPEG4 LIVE TV)를 위해 비디오 데이타는 MPEG-4 A/V(Audio/Video), MPEG-4 데이타를 사용한다.
도 4는 본 발명에 의한 지상파 DMB 수신 시스템에서 뮤직캠(MUSICAM) 재생시 장르별 이퀄라이징을 설명하기 위한 도면이다.
상기 지상파 DMB 수신시스템(10)의 오디오 디코딩 알고리즘은 MPEG2 또는 MPEG4 포맷으로 된 데이타를 디코딩하게 된다. MPEG2 압축 알고리즘에 사용하는 기본 이론은 서브대역 코딩(Subband coding)이다. 서브대역 코딩이란 신호를 여러 개의 서브 대역(Subband)으로 나눈 후, 각 서브 대역에 존재하는 신호의 파워(Power)에 따라 가변적인 비트(bit)를 할당함으로써 압축하는 것을 의미한다. 이러한 서브 대역은 디지털 필터(Digital Filter)라고 생각할 수 있으며, 상기 디지털 필터의 데이타에 주파수 영역에서 가중치('이퀄라이저 계수')를 곱하여 시간 영역에서 재생함으로써 이퀄라이저를 구현할 수 있다.
이러한 이퀄라이저 계수들의 테이블(Table)은 지상파 DMB 송/수신단의 오디오 인코더(11)와 오디오 디코더(24)에서 음악 장르에 따른 코드화된 이퀄라이저 프로토콜에 미리 정의해줌으로써 해결해 줄 수 있으며, 상기 이퀄라이저 계수 테이블에서 몇 번째에 해당하는지에 대한 정보만을 고속 정보 채널(FIC) 프레임의 FIG 정보를 분석해 봄으로써 알 수 있다.
따라서, 지상파 DMB 수신 시스템(20)의 OFDM 복조기(22)에서 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 FIG(Fast Information Group)를 분석함으로써 음악의 장르를 나타내는 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)를 구할 수 있다. 또한, 상기 지상파 DMB 수신 시스템(20)은 상기 지상파 DMB 송신 시스템(10)과 기 설정된 이퀄라이 저 프로토콜에 부합하는 이퀄라이저 계수들의 테이블을 가지고 있다. 이렇게 하여 구한 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)에 해당하는 계수들의 조합을 지상파 DMB의 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 재생시 상기 오디오 디코더(24)에서 주파수 영역에서 서브 대역 데이타(subband data)에 곱함으로써 가중치(이퀄라이저 계수)를 곱하여, 가중치가 적용된 오디오 데이타를 실제로 시간 영역의 오디오 데이타로 되돌려 주어 음악 장르별(예: 1=째즈, 2=클래식, 3=발라드 ...)로 이퀄라이징 기능을 제공하는 오디오 데이타를 재생하게 된다.
도 4에서 첨자 K는 장르의 종류, N은 서브 대역(subband)의 갯수를 의미하며, K와 N은 송수신측에서 각각 정의 한데로 크게 또는 작게 할 수 있다.
이러한 방법으로 지상파 DMB 수신 시스템의 뮤직캠(MUSICAM) 디코딩된 시간 영역의 오디오 데이타가 앰프 및 스피커를 통해 출력되면, 주파수 샘플링된 값들이 서브 대역(subband)의 고음 대역과 저음 대역에 각각 가중치가 곱해져 고음과 저음 레벨별로 그래픽하게 음악 장르에 따라 이퀄라이징되어 사용자 인터페이스로 출력되어 좀 더 섬세한 음악을 감상할 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법은 상기 오디오 인코더(11)에서 기 설정된 이퀄라이저 송수신 프로토콜이 적용되어 다양한 음악 장르의 오디오 데이타를 인코딩하고(100), 상기 패킷 먹스(12)에서 데이타를 패킷타이징하여(101); 다수의 채널 코더(13)에서 채널 코딩한다(102).
상기 MSC 멀티플렉서(14)에서 주 서비스 채널(MSC) 심볼의 오디오 및 데이타를 MSC 멀티플렉싱하고(103), 상기 FIC 발생기(15)에서 상기 오디오 데이타에 대한 이퀄라이저 기능을 위해 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 상기 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여(예: 1=째즈 2=클래식, 3=발라드...)비트열을 생성한 후, 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 FIG 프레임의 예비 영역(reserved)에 상기 음악 장르를 나타내는 부가 정보인 상기 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생한다(104).
상기 전송 멀티플렉서(16)에서 MSC 멀티플렉싱 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)과 함께 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 신호(SC+FIC+MSC)를 제공하고(105), 상기 OFDM 변조기(17)에서 상기 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조하여(106) 상기 송신기(18)에서 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나(19)를 통해 지상파 DMB 채널로 송출한다(107).
도 6은 본 발명에 따른 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상기 튜너(21)에서 해당 지상파 DMB 채널을 통해 수신된 지상파 DMB 앙상블 신호를 선국한 후(200), 상기 OFDM 복조기(22)에서 상기 지상파 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 주 서비스 채널(MSC) 신호와 고속 정보 채널(FIC) 신호를 분리하여 제공한다201).
상기 제어기(26)에 의해 각 블럭의 전체 동작을 제어하여(202), 상기 채널 디코더(23)에서 복조한 MSC 신호를 디코딩하고(203), 상기 저장부(27)에서 복조한 오디오 데이타 및 패킷 데이타를 저장한다(204).
상기 지상파 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 주 서비스 채널(MSC) 신호와 고속 정보 채널(FIC) 신호로 OFDM 복조 및 채널 코딩 후, 오디오 디코더에서 복조된 FIC 프레임 내의 소정 영역으로부터 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 독출하여 오디오 데이타에 대한 음악 장르를 나타내는 부가 정보를 디코딩하여 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치(이퀄라이저 계수 인덱스)를 부여하고 시간영역에서 재생하도록 음악의 장르에 따른 이퀄라이징 효과를 제공하는 오디오 데이타를 디코딩한다(205).
이동 멀티미디어 방송을 수신하기 위한 사용자 인터페이스(User Interface)를 구비한 표시 수단에 의해 사용자의 선택에 따라 해당 앙상블 신호에 해당하는 전자 프로그램 가이드(EPG) 정보를 디스플레이하고 디코딩된 상기 음악 장르를 나타내는 부가 정보에 따라 주파수 레벨별로 이퀄라이징이 제공된 디지털 오디오 및 디패킷타이징된 데이타를 재생하여 출력한다(206).
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
상기와 같은 본 발명은, 디지털 오디오 방송시 장르에 따른 이퀄라이저를 채택하지 않고 단순히 저음 보강 또는 고음 보강 등의 처리만 해주는 기존 지상파 DMB 수신 시스템과는 달리, 뮤직캠 오디오 재생시 이퀄라이저 송수신 프로토콜을 구현한 시스템에 의해 지상파 DMB 송신단에서 오디오 데이타의 음악 장르에 따른 부가적인 정보(째즈, 팝, 클래식 ...)를 실어주어 송신하면 지상파 DMB 수신기에서 이 부가적인 정보를 디코딩하여 이퀄라이저 계수에 의해 오디오 디코딩함으로써 좀 더 고급화되고 장르에 따른 실감나는 이퀄라이징이 제공된 오디오 데이타를 감상할 수 있는 효과가 있다.

Claims (6)

  1. 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템에 있어서,
    오디오 데이타를 인코딩하기 위한 오디오 인코딩 수단;
    데이타를 패킷타이징하기 위한 패킷 다중화 수단;
    다수의 채널 코딩 수단;
    주 서비스 채널(Main Service Channel:MSC) 심볼의 오디오 데이타 및 패킷 데이타를 MSC 멀티플렉싱하기 위한 MSC 다중화 수단;
    상기 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여 비트열을 생성한 후, 고속 정보 채널(Fast Information Channel:FIC) 프레임의 소정 영역에 상기 음악 장르를 나타내는 상기 이퀄라이저 계수 인덱스를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생하기 위한 FIC 발생 수단;
    상기 MSC 멀티플렉싱 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)과 함께 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 신호를 제공하기 위한 전송 다중화 수단;
    상기 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조하기 위한 OFDM 변조 수단; 및
    상기 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나를 통해서 지상파 DMB 채널로 송출하기 위한 송신 수단
    을 포함하는 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 소정 영역은, 상기 FIC 프레임 내부의 FIG 프레임의 예비영역인 것을 특징으로 하는 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 시스템.
  3. 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 시스템에 있어서,
    해당 지상파 DMB 채널을 통해 수신되는 지상파 DMB 앙상블 신호를 선국하기 위한 튜닝 수단;
    상기 지상파 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 주 서비스 채널(MSC) 신호와 고속 정보 채널(FIC) 신호로 분리하기 위한 OFDM 복조 수단;
    상기 복조한 MSC 신호를 디코딩하기 위한 채널 디코딩 수단;
    상기 복조한 신호로부터 패킷을 디패킷타이징하기 위한 패킷 역다중화 수단;
    전체 동작을 제어하기 위한 제어 수단;
    상기 복조한 뮤직캠(MUSICAM) 오디오 및 데이타를 저장하기 위한 저장 수단;
    상기 채널 코딩후, 상기 고속 정보 채널(FIC) 프레임의 소정 영역으로부터 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)를 독출하여 오디오 데이타에 대한 음악 장르를 나타내는 부가 정보를 디코딩하고 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치(이퀄라이저 계수 인덱스)를 곱하여 시간 영역에서 재생하여 음악의 장르에 따른 이퀄라이징 효과를 제공하기 위한 오디오 디코딩 수단; 및
    사용자의 선택에 따라 상기 고속 정보 채널(FIC)에 포함된 프로그램 정보를 디스플레이하고 상기 디코딩한 음악 장르를 나타내는 부가 정보에 따라 주파수 레벨별로 이퀄라이징이 제공된 디지털 오디오 및 디패킷타이징된 데이타를 출력하기 위한 출력 수단
    을 포함하는 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    이동통신 단말기, 개인 휴대 단말기(PDA), 차세대 이동통신 단말기(IMT-2000), 무선 랜 단말기, 지상파 DMB 수신 카드를 내장한 노트북과 같은 무선통신 단말기와 DMB 입출력을 연결하기 위한 DMB 인터페이싱 수단을
    더 포함하는 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 시스템.
  5. 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법에 있어서,
    기 설정된 이퀄라이저 송수신 프로토콜에 따라 다양한 음악 장르의 오디오 데이타를 인코딩하는 단계;
    데이타를 패킷타이징하는 단계;
    다수의 채널마다 채널 코딩하는 단계;
    주 서비스 채널(MSC) 심볼의 오디오 및 데이타를 멀티플렉싱하는 단계;
    상기 오디오 데이타의 음악 장르에 따라 기 설정된 이퀄라이저 계수 테이블에 의해 이퀄라이저 계수 인덱스(index K)를 코드화하여 비트열을 생성한 후, 고속 정보 채널(FIC) 프레임 내의 소정 영역에 상기 음악 장르를 나타내는 상기 이퀄라이저 계수 인덱스를 실어 고속 정보 채널(FIC) 심볼을 발생하는 단계;
    상기 MSC 멀티플렉싱한 데이타와 상기 FIC 심볼과 동기 채널(SC)을 멀티플렉싱하여 DMB 앙상블 신호를 제공하는 단계;
    상기 멀티플렉싱한 DMB 앙상블 신호를 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조하는 단계; 및
    상기 OFDM 변조한 신호를 RF 대역의 신호로 업-컨버팅하여 안테나를 통해 지상파 DMB 채널로 송출하는 단계
    를 포함하는 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 송신 방법.
  6. 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 방법에 있어서,
    해당 지상파 DMB 채널을 통해 수신된 지상파 DMB 앙상블 신호를 선국하는 단계;
    상기 지상파 DMB 앙상블 신호를 OFDM 복조하여 주 서비스 채널(MSC) 신호와 고속 정보 채널(FIC) 신호를 제공하는 단계;
    상기 복조한 MSC 신호를 디코딩하는 단계;
    상기 복조한 오디오 데이타 및 패킷 데이타를 저장하는 단계;
    상기 디코딩한 FIC 프레임 내의 소정 영역으로부터 이퀄라이저 계수 인덱스 K(index K)를 독출하여 오디오 데이타에 대한 음악 장르를 나타내는 부가 정보를 디코딩하여 오디오 디코딩시 각 서브 대역 데이타(subband data)에 주파수 영역에서 가중치(이퀄라이저 계수 인덱스)를 곱하여 시간 영역에서 재생하여 음악의 장르에 따른 이퀄라이징 효과를 제공하는 단계; 및
    사용자의 선택에 따라 해당 앙상블 신호에 해당하는 전자 프로그램 가이드(EPG) 정보를 디스플레이하고 상기 음악 장르를 나타내는 부가 정보에 따라 주파수 레벨별로 이퀄라이징이 제공된 디지털 오디오 및 디패킷타이징된 데이타를 출력하는 단계
    를 포함하는 장르별 이퀄라이징을 위한 지상파 DMB 수신 방법.
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