KR20070053401A - 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치 - Google Patents

디지털 멀티미디어 방송 수신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 디지털 멀티미디어 방송(DMB) 수신 장치에 관한 것으로, 안테나를 통해 수신된 위성 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는 위성 튜너부와, 안테나를 통해 수신된 지상파 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는 지상파 튜너부와, 위성 튜너부에서 출력된 기저대역 신호로부터 CDM 신호를 복조하는 위성 기저대역부와, 지상파 튜너부에서 출력된 기저대역 신호로부터 CIFs 신호를 복조하는 지상파 기저대역부와, 위성 기저대역부 및 지상파 기저대역부에 의해 복조된 CDM 신호 및 CIFs 신호를 영상과 음성신호, 데이터 신호로 분류하는 통합 역다중화부와, 통합 역다중화부에 의해 분류된 영상과 음성신호, 데이터 신호를 출력 가능한 신호로 변환하여 외부로 출력하는 역할을 수행하는 통합 멀티미디어 처리부를 포함하며, 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 수신하는데 적합한 통합형 DMB 수신 장치를 설계함에 있어서 역다중화부를 위상 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 처리할 수 있도록 하여 통합형으로 구현함으로써, 통합형 DMB 수신 장치의 구성이 보다 단순화되도록 하여 비용 절감 효과가 극대화되는 이점이 있다.
디지털 멀티미디어 방송, 위성 DMB, 지상파 DMB

Description

디지털 멀티미디어 방송 수신 장치{RECEIVER FOR DIGITAL MULTIMEDIA BROADCASTING}
도 1은 종래 기술에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치의 블록 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치의 블록 구성도,
도 3은 도 2에 도시된 통합 역다중화부의 세부적인 블록 구성도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 위성 튜너부 15 : 지상파 튜너부
20 : 위성 기저대역부 25 : 지상파 기저대역부
40 : 통합 멀티미디어 처리부 100 : 통합 역다중화부
102 : 디인터리버 104 : FIG
106 : MSC 108, 110 : RS 복호기
112 : 역다중화기 114 : 디코더
본 발명은 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 위성 디지털 멀티미디어 방송과 지상파 디지털 멀티미디어 방송의 방송 신호를 모두 수신하는데 적합한 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치에 관한 것이다.
디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, 이하 DMB라 칭함)은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting, 이하 DAB라 약칭함)에서 오디오 이외에 비디오, 텍스트 등을 포함한다는 ITU의 규정에 의거하여 국내에서 개칭하여 사용하게 된 서비스를 일컫는다.
이러한 DMB는 완전히 디지털화된 정보를 사용자에게 제공할 뿐만 아니라, 주파수를 질과 양적인 면에서 다양하게 응용할 수 있는 고도화된 시스템이다. 또한 DMB는 음성 프로그램과 데이터 프로그램을 동시에 서로 다른 데이터 율로 전송할 수 있으며, 데이터 서비스를 음성 프로그램에 포함하여 제공하는 PAD(Program Associated Data) 서비스와, 음성 프로그램과 관계없이 독립적으로 문자, 그래픽, 영상으로 프로그램을 제공하는 NPAD(Non Program Associated Data) 서비스가 가능하다. 특히 NPAD 서비스는 기차 및 비행기 시간표, 증권정보, 날씨정보, 공연정보, 뉴스 등과 같은 컨텐츠를 제공하는데 이용될 수 있다.
이러한 DMB의 수신기로는 피씨(PC) 카드형, 홈 오디오형, 자동차용 등이 있으며, 전송수단인 매체의 성격에 따라 지상 방송국에서 지상파를 이용한 서비스와 위성을 이용한 위성방송 서비스로 구분된다.
위성을 이용한 방송은 방송국에서 제작된 영상 및 음성 신호 등을 송신 지구국을 통하여 발사하고 적도 상공에 떠 있는 정지 위성인 인공위성을 중계기로 사용하여 먼 곳에 있는 수신 지구국으로 신호를 보내는 것으로서, 디지털 방송을 위해 지상 디지털 방송 지구국에서 위성으로 신호가 전송되고, 위성에서 수신된 신호는 L-밴드를 통해 다운 스트림(down stream)된다.
또한, 지상파를 이용한 방송 시스템에서는 방송 지구국에서 디지털 방송을 직접 출력한다. 이러한 두 가지 방식에 의해 출력된 방송신호는 이동 및 고정 디지털 수신기에 의해서 수신된다.
이러한 DMB 시스템은 범 유럽에서 공동으로 제안한 아웃 오브 밴드(OUT-of-BAND) 방식의 유레카(EUREKA)-147 방식과 미국에서 제안한 인 밴드(IN-BAND) 방식으로 크게 분류될 수 있다.
이중 유레카-147 방식은 아날로그 방송이 서비스되는 FM 대역 이외의 새로운 주파수 대역을 이용하는 방식으로서, 새로운 주파수 대역의 이용과 광대역 전송을 특징으로 한다. 또한, 유레카-147 방식은 30MHz∼3GHz의 주파수 대역, 즉 VHF(Very High Frequency), UHF(Ultra High Frequency) 및 엘-밴드(L-band ; 1∼2GHz)/에스-밴드(S-band ; 2∼4GHz) 대역(위성방송 대역)에서 운용할 수 있으므로 현재의 FM 대역과 TV 대역을 통한 지상파 방송과 L/S 대역을 통한 위성 방송이 가능하다. 따라서 광대역 전송으로 인한 이동체에서의 수신 성능 개선, 고속의 데이터 전송 및 단일 주파수 망 구성을 통하여 주파수를 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 인-밴드 방식은 기존의 아날로그 방송이 사용하는 주파수 대역을 공유하는 방식으로서, AM 또는 FM 채널에 디지털 오디오 신호를 전송하는 IBOC(In-Band On-Channel) 방식과 FM 채널의 인접 채널을 이용하는 IBAC(In-Band Adjacent-Channel) 방식이 제안되었다.
이상과 같이, DMB는 다중화 프레임 구조를 가지고 있기 때문에, 하나의 주파 수 채널에 여러 방송(서비스)을 실어서 보낼 수가 있다는 장점이 있다.
한편, 전술한 바와 같이 위성 DMB와 지상파 DMB는 오디오/비디오 부호화 및 채널 코딩 전송방법 등 주요 부분에서 완전히 다른 메커니즘을 사용하기 때문에 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 수신하는데 적합한 통합형 수신 장치의 설계가 여의치 않다.
DMB 수신 장치는 튜너부, 기저대역부, 역다중화부, 멀티미디어 처리부 등을 포함하는데, 종래 기술에 따른 통합형 DMB 수신 장치는 도 1의 블록 구성도에 나타낸 바와 같이, 위성 튜너부(10), 지상파 튜너부(15), 위성 기저대역부(20), 지상파 기저대역부(25), 위성 역다중화부(30), 지상파 역다중화부(35) 등과 같이 위성 DMB를 위한 구성요소들과 지상파 DMB를 위한 구성요소들이 개별적으로 설계되며, 위성 DMB 및 지상파 DMB를 위한 통합 멀티미디어 처리부(40)를 포함하고 있다.
이와 같이 종래 기술에 따른 통합형 DMB 수신 장치는 멀티미디어 처리부만이 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 처리하도록 설계되었다.
따라서, 통합형 DMB 수신 장치를 구현하여 달성하고자 하는 구성의 단순화 및 비용 절감의 효과가 반감되는 문제점이 있었다.
본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 제안한 것으로, 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 수신하는데 적합한 통합형 DMB 수신 장치를 설계함에 있어서 역다중화부를 위상 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 처리할 수 있도록 하여 통합형으로 구현함으로써, 통합형 DMB 수신 장치의 구성이 보다 단 순화되도록 하여 비용 절감 효과가 극대화되도록 하는 데 그 목적이 있다.
이와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명에 따른 DMB 수신 장치는, 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 수신하는 DMB 장치로서, 안테나를 통해 수신된 위성 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는 위성 튜너부와, 안테나를 통해 수신된 지상파 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는 지상파 튜너부와, 위성 튜너부에서 출력된 기저대역 신호로부터 CDM 신호를 복조하는 위성 기저대역부와, 지상파 튜너부에서 출력된 기저대역 신호로부터 CIFs 신호를 복조하는 지상파 기저대역부와, 위성 기저대역부 및 지상파 기저대역부에 의해 복조된 CDM 신호 및 CIFs 신호를 영상과 음성신호, 데이터 신호로 분류하는 통합 역다중화부와, 통합 역다중화부에 의해 분류된 영상과 음성신호, 데이터 신호를 출력 가능한 신호로 변환하여 외부로 출력하는 역할을 수행하는 통합 멀티미디어 처리부를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 여기서 도 2의 블록 구성도에 참조부호를 명기함에 있어서 도 1에 도시된 종래 기술과 비교할 때에 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면에 도시되어 있다고 할지라도 동일한 참조부호를 부여하였다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 요지는, 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 처리할 수 있 도록 역다중화부를 통합형으로 설계하는 것이다. DMB의 송신측을 살펴보면 위성 DMB는 엠펙-2(MPEG-2) 및 엠펙-4(MPEG-4)의 ES(Elementary Stream)와 엠펙-2 TS(Transport Stream)를 이용하여 위성 DMB 전송 채널을 통해 전송하는 구조를 가지며, 지상파 DMB는 엠펙-4 ES를 동기화 패킷으로 묶은 뒤 엠펙-2 표준의 PES(Packetized Elementary Stream) 패킷을 거쳐 엠펙-2 TS로 다중화하는 과정을 거친다. 즉 위성 DMB와 지상파 DMB는 공히 각 표준에서 정의한 패킷과 스트림을 엠펙-2 TS로 다중화하고 인코딩한다.
또한, 엠펙-2 TS 규격은 위성 DMB와 지상파 DMB가 모두 ISO/IEC 13818-2:2000 및 ISO/IEC 13818-1:2000 AMD3을 준수한다. 때문에 TS 패킷 및 PES 패킷은 모두 몇 개의 제한사항을 제외하고는 동일하다.
단지, 차이점은 상위에 있는 메타 데이터(meta data)의 전송 경로이다. 위성 DMB의 경우에 디코딩을 위해 PAT, PMT 등의 메타 테이블과 데이터의 위치를 가지고 있는 파일럿 정보가 필요하다. 그러므로 사용자가 위성 DMB 수신을 선택했을 경우 먼저 CDM 채널 0번의 파일럿 정보를 디코딩해서 저장한다. 지상파 DMB는 TTAS.KO-07.0024 표준에 따른 고속 정보 채널(FIC)의 셋팅값에 따라 엠펙-2로 다중화된 영상 데이터와 음성 데이터를 복조해 낸다.
정리하면, 위성 DMB와 지상파 DMB는 모두 메타 정보 채널의 정보를 먼저 디코딩한 후 그것을 바탕으로 다중화된 엠펙-2 TS로부터 비디오/오디오/데이터 정보를 추출해 프레젠테이션(presentation) 한다.
이와 같은 역다중화부의 통합 요지가 반영된 본 발명에 따른 DMB 수신 장치 는 도 2의 블록 구성도에 나타낸 바와 같이, 위성 튜너부(10), 지상파 튜너부(15), 위성 기저대역부(20), 지상파 기저대역부(25) 등과 같이 위성 DMB를 위한 구성요소들과 지상파 DMB를 위한 구성요소들이 개별적으로 설계되며, 위성 DMB 및 지상파 DMB를 위한 통합 역다중화부(100) 및 통합 멀티미디어 처리부(40)를 포함하고 있다.
위성 튜너부(10)는 안테나를 통해 수신된 위성 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역(Baseband) 신호를 얻으며, 지상파 튜너부(15)는 안테나를 통해 수신된 지상파 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는다.
위성 기저대역부(20)는 위성 튜너부(10)에서 출력된 기저대역 신호로부터 짧은 부호와 의사잡음 부호를 사용하여 CDM 신호를 복조하며, 지상파 기저대역부(25)는 지상파 튜너부(15)에서 출력된 기저대역 신호로부터 짧은 부호와 의사잡음 부호를 사용하여 CIFs(Common Interleaved Frames) 신호를 복조한다.
통합 역다중화부(100)는 위성 기저대역부(20) 및 지상파 기저대역부(25)에 의해 복조된 CDM 신호 및 CIFs 신호를 영상과 음성신호, 데이터 신호로 분류한다.
통합 멀티미디어 처리부(40)는 통합 역다중화부(100)에 의해 분류된 영상과 음성신호, 데이터 신호를 출력 가능한 신호로 변환하여 외부로 출력하는 역할을 수행한다.
한편, 본 발명에 따른 통합 역다중화부(100)는 도 3에 나타낸 바와 같이, 디인터리버(102), FIG(Fast Information Group)(104), MSC(Main Service Channel)(106), RS(Reed-Solomon) 복호기(108), RS 복호기(110), 역다중화기(112), 디코더(114)를 포함하여 구성된다.
디인터리버(102)는 송신단으로부터 전송되어 온 인터리빙된 위성 방송 신호와 지상파 방송 신호에 대한 복호를 수행한다.
FIG(104)는 디인터리버(102)를 통해 복호된 지상파 방송 신호에서 선국된 채널의 방송 정보를 추출하여 MSG(106)로 인가한다.
MSC(106)는 FIG(104)로부터 수신되는 방송 신호를 디지털 형태로 변환 및 복조한 후, 복조된 신호를 오디오 신호와 멀티미디어 신호로 분리하는 역할을 수행한다.
RS 복호기(108)는 위성 기저대역부(20)로부터 제공되는 파일럿 채널에 대해 리드 솔로몬 (96, 80)의 복호를 수행한다.
RS 복호기(110)는 MSC(106)로부터 제공되는 지상파 방송 신호와 디인터리버(102)로부터 제공되는 위성 방송 신호에 대해 리드솔로몬 (204, 188)의 복호를 수행한다.
역다중화기(112)는 위성 방송 신호 및 지상파 방송 신호에 대해 엠펙-2 TS로 다중화된 각각의 비디오/오디오/데이터 신호를 추출한다.
디코더(114)는 위성 방송 신호 및 지상파 방송 신호에 대해 압축된 비디오/오디오의 ES(Elementary Stream)에 대한 복호화를 수행한다.
이와 같은 본 발명에 의한 통합 역다중화부(100)에 의하면, 디인터리버(102)와 RS 복호기(110), 역다중화기(112) 및 디코더(114)가 위성 방송 신호와 지상파 방송 신호를 수신 처리하는 통합 기능을 수행한다.
따라서, 종래 기술과 같이 위성 방송용과 지상파 방송용을 별도로 구비하는 것과 비교할 때에 그 구성이 단순화되어 비용 절감 효과가 극대화되는 것이다.
지금까지 본 발명의 일 실시 예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 당연히 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
전술한 바와 같이 본 발명은 위성 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 수신하는데 적합한 통합형 DMB 수신 장치를 설계함에 있어서 역다중화부를 위상 DMB와 지상파 DMB의 방송 신호를 모두 처리할 수 있도록 하여 통합형으로 구현함으로써, 통합형 DMB 수신 장치의 구성이 보다 단순화되도록 하여 비용 절감 효과가 극대화되는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 위성 디지털 멀티미디어 방송과 지상파 디지털 멀티미디어 방송의 방송 신호를 수신하는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치로서,
    안테나를 통해 수신된 위성 방송 신호와 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는 위성 튜너부와,
    상기 안테나를 통해 수신된 지상파 방송 신호와 상기 주파수 발생기로부터의 신호를 혼합하여 기저대역 신호를 얻는 지상파 튜너부와,
    상기 위성 튜너부에서 출력된 기저대역 신호로부터 CDM 신호를 복조하는 위성 기저대역부와,
    상기 지상파 튜너부에서 출력된 기저대역 신호로부터 CIFs 신호를 복조하는 지상파 기저대역부와,
    상기 위성 기저대역부 및 지상파 기저대역부에 의해 복조된 CDM 신호 및 CIFs 신호를 영상과 음성신호, 데이터 신호로 분류하는 통합 역다중화부와,
    상기 통합 역다중화부에 의해 분류된 영상과 음성신호, 데이터 신호를 출력 가능한 신호로 변환하여 외부로 출력하는 역할을 수행하는 통합 멀티미디어 처리부
    를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 역다중화부는 송신단으로부터 전송되어 온 인터리빙된 위성 방송 신호와 지상파 방송 신호에 대한 복호를 수행하는 디인터리버
    를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 역다중화부는 상기 지상파 방송 신호 및 위성 방송 신호에 대해 리드솔로몬 (204, 188)의 복호를 수행하는 RS(Reed-Solomon) 복호기
    를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 역다중화부는 상기 지상파 방송 신호 및 위성 방송 신호에 대해 엠펙-2 TS로 다중화된 각각의 비디오/오디오/데이터 신호를 추출하는 역다중화기
    를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 통합 역다중화부는 상기 지상파 방송 신호 및 위성 방송 신호에 대해 압축된 비디오/오디오의 ES(Elementary Stream)에 대한 복호화를 수행하는 디코더
    를 포함하는 디지털 멀티미디어 방송 수신 장치.
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