KR20130114422A - 지상파 ｕｈｄｔｖ 방송수신기 및 지상파 ｕｈｄｔｖ 전송신호 분석기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 지상파 UHDTV 방송수신기 및 지상파 UHDTV 전송신호 분석기에 대한 것이다. 본 발명에 의한 지상파 UHDTV 방송수신기는, HD 방송데이터와 UHDTV 서브데이터 및 널데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 1 지상파 수신부와; UHDTV 메인 데이터 및 널데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 2 지상파 수신부와; 상기 제 1 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 1 지상파 방송신호 및 상기 제 2 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 2 지상파 방송신호로부터 UHDTV 방송데이터를 추출하여 출력하는 UHDTV De-MUX와; 상기 UHDTV De-MUX 출력의 UHDTV 방송데이터를 디코딩하는 코덱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

지상파 ＵＨＤＴＶ 방송수신기 및 지상파 ＵＨＤＴＶ 전송신호 분석기{A Receiver For Terrestrial UHDTV Broadcasting And An Analyzer For Terrestrial UHDTV Transmission Signal}

본 발명은 지상파 UHDTV 방송수신기 및 지상파 UHDTV 전송신호 분석기에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 2 이상의 주파수 채널을 통하여 전송되는 지상파 UHDTV 방송신호를 RF 수신하며, UDHTV 방송데이터를 복원하여 디코딩하여 출력하는 지상파 UHDTV 방송수신기 및 지상파 UHDTV 전송신호 분석기를 구현하는 것이다.

전 세계적으로 디지털 방송은 HD 급 및 SD급의 다채널 서비스를 제공하고 있으나, 새로운 디지털 방송기술을 활용한 3DTV 서비스 및 초고선명 디지털 TV (UHDTV: Ultra High Definition TV, 이하 동일) 서비스에 대한 요구사항 증대에 따라 연구개발이 활발히 진행되고 있다.

예컨대, 디스플레이 장치의 크기에 비례하는 시각 분해능 특성 때문에, 60인치 이상의 대형 디스플레이 장치에서는 HD급의 서비스도 충분한 화질을 제공하지 못하는 문제가 발생하는데, 시청거리 2.5M 를 기준으로 63~132 인치 대형 디스플레이 장치의 경우 4K(3840x2160)급 해상도가 필요하다.

이에 부응하는 UHDTV 방송은 HDTV(2K)가 제공하는 화질보다 4배에서 16배 선명한 초고선명 비디오(4K/8K)와 다채널(10채널 이상) 오디오를 실현하는 차세대 실감방송 기술로 초현장감 체험을 가능하게 한다.

국내에서는 UHDTV 방송과 관련하여, 기존 아날로그 TV 방송을 송출하는 방송주파수 대역은 54~806MHz였으나 아날로그 지상파 방송 종료로 디지털 전환이 이루어지게 되어 방송주파수 대역은 54~698MHz로 축소된다. 따라서 기존 아날로그 TV 방송으로 사용하던 주파수 대역중 108MHz의 유휴대역이 남게 되므로 UHDTV 방송신호를 이 유휴대역으로 전송하여 서비스를 제공하는 것에 대한 논의가 진행되고 있다.

하지만, 국내 디지털 지상파의 전송방식은 8VSB를 사용하고 있으며, 전송대역폭은 6MHz이며, 데이터 용량은 기준 19.39Mbps 가변 데이터율로 최근의 HEVC(High Efficiency Video Coding) 압축기술을 사용하더라도 1개의 주파수를 이용하여 UHDTV 서비스를 제공하는 것은 어려운 문제가 있다.

예컨대, 4K의 UHDTV 방송서비스를 제공하기 위하여 기준 25Mbps 가변 데이터율의 데이터 전송용량이 발생하나 상기 지상파 전송대역폭 6MHz에 의해서는 서비스가 곤란하다.

본 발명의 목적은 2 이상의 주파수 채널을 지상파 방송신호를 수신하며 상기 2 이상의 주파수 채널을 통하여 전송된 하나의 UDHTV 방송데이터를 추출하여 디코딩하여 출력하는 지상파 UHDTV 방송수신기를 구현하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 2 이상의 주파수 채널을 통하여 전송되는 2개의 지상파 방송신호를 수신하여 UHDTV 방송신호를 추출하여, UHDTV 전송신호를 분석하는 지상파 UHDTV 전송신호 분석기를 구현하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 지상파 UHDTV 방송수신기는, HD 방송데이터와 UHDTV 서브데이터 및 널데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 1 지상파 수신부와; UHDTV 메인 데이터 및 널데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 2 지상파 수신부와; 상기 제 1 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 1 지상파 방송신호 및 상기 제 2 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 2 지상파 방송신호로부터 UHDTV 방송데이터를 추출하여 출력하는 UHDTV De-MUX와; 상기 UHDTV De-MUX 출력의 UHDTV 방송데이터를 디코딩하는 코덱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 지상파 수신부에서 생성되는 베이스밴드 신호를 받아서 HD 방송데이터를 추출하는 HD De-MUX와; 상기 HD 방송데이터를 디코딩하는 HD 코덱을 더 포함하여 구성되어 동시 또는 선택적으로 HD 방송수신을 가능케 하는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 지상파 UHDTV 방송수신기는, HD 방송데이터와 UHDTV 서브데이터 및 널데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 1 지상파 수신부와; UHDTV 메인 데이터 및 널데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 2 지상파 수신부와; 상기 제 1 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 1 지상파 방송신호 및 상기 제 2 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 2 지상파 방송신호로부터 UHDTV 방송데이터를 추출하여 출력하는 한편 HD 방송데이터를 별도 출력하는 UHDTV De-MUX와; 상기 UHDTV De-MUX 출력의 UHDTV 방송데이터를 디코딩하는 UHDTV 코덱을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 지상파 방송신호는, 기준 12Mbps 가변 데이터율 HD 방송데이터와 기준 6Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 서브 데이터를 포함한 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 방송신호이며, 상기 제 2 지상파 방송신호는 기준 19Mbps 가변 데이터율의 메인 데이터를 포함한 기준 19Mbps 가변 데이터율의 방송신호인 것을 특징으로 한다.

상기 UHDTV 코덱은 HEVC 또는 MPEG 4 패킷으로 구성된 UHDTV 방송데이터를 디코딩하여 비디오 및 오디오 신호를 발생시키는 것을 특징으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 지상파 UHDTV 전송신호 분석기는, HD 방송데이터와 UHDTV 서브 데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 신호로 전환하여 송출하는 제 1 지상파 전송부와, UHDTV 메인 데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF신호로 전환하여 송출하는 제 2 지상파 전송부를 포함하는 UHDTV 전송시스템의 전송신호 분석을 위한 지상파 UHDTV 전송신호 분석기로서, 상기 제 1 지상파 전송부로 입력되는 신호를 입력받는 제 1 방송신호 입력부와; 상기 제 2 지상파 전송부로 입력되는 신호를 입력받는 제 2 방송신호 신호입력부와; 상기 제 1 방송신호 입력부 및 상기 제 2 방송신호 입력부에서 수신한 신호를 베이스밴드신호로 전환하는 신호처리수단과; 상기 제 1 지상파 전송부에서 RF 신호로 송출된 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호로 전환하는 제 1 지상파 RF 수신부와; 상기 제 2 지상파 전송부에서 RF 신호로 송출된 제 2 지상파 방송신호를 수신하여 베이스밴드 신호로 전환하는 제 2 지상파 RF 수신부와; 상기 제 1 지상파 RF 수신부 및 상기 제 2 지상파 RF 수신부에서 생성된 베이스밴드 신호 및 상기 신호처리수단에서 입력되는 베이스밴드 신호를 입력받아 ㄱ각각 UHDTV 방송데이터를 복원하여 출력하는 UHDTV De-MUX와; 상기 UHDTV De-MUX에서 출력되는 UHDTV 방송데이터를 디코딩하여 출력하는 UHDTV 디코더와; 상기 UHDTV De-MUX의 출력을 받아서, 상기 제 1 지상파 전송부 및 제 2 지상파 전송부의 2개 지상파 채널로 RF 송출되는 UHDTV 방송신호의 품질을 분석하는 신호분석부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 2개의 지상파 채널을 통해 전송되는 UHDTV RF 방송신호를 받아서 De-MUX하여 UHDTV 방송신호를 복원하여 방송출력을 하는 것이 가능해진다.

또한, 2개의 지상파 채널을 통해 전송되는 지상파 UHDTV RF 전송신호의 품질을 분석하는 것이 가능해진다.

본 발명은 상기와 같은 구성에 의해 기 구축된 지상파 DTV 전송시스템을 최대한 활용 가능하므로 경제적이면서도 효율적인 UHDTV 방송신호 송수신을 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 UHDTV 전송시스템의 구성을 예시한 개요도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예의 UHDTV MUX의 구성을 예시한 개요도.
도 3은 본 발명의 실시예의 UHDTV 전송시스템에 의해 수행되는 채널본딩의 과정을 예시한 개념도.
도 4는 본 발명의 실시예의 UHDTV 전송시스템에서 전송된 제 1 지상파 방송신호를 수신한 기존 HD 지상파 수신기에서 신호처리하는 과정을 예시한 개요도.
도 5는 본 실시예의 지상파 UHDTV 전송신호 분석기의 구성을 예시한 개요도.
도 6은 본 발명의 실시예의 지상파 UHDTV 방송 수신기의 구성을 예시한 개요도.

이하 본 발명의 실시예에 의한 지상파 UHDTV 수신기 및 지상파 UHDTV 전송신호 분석기의 바람직한 실시예의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

1. UHDTV 전송시스템

본 발명 제 1 실시예의 UHDTV 전송시스템은, HD 지상파 방송신호가 입력되는 HD 방송신호 입력부(100)와, UHDTV 데이터가 입력되는 UHDTV 입력부(200)와, 상기 HD 방송신호의 널데이터 일부를 대신하여 UHDTV 데이터 일부를 추가하여 제 1 지상파 방송신호를 발생시키고, 나머지 UHDTV 데이터에 널데이터를 추가하여 제 2 지상파 방송신호를 발생시키는 UHDTV MUX(210)와, 상기 제 1 지상파 방송신호를 송출하는 제 1 지상파 전송부(150)와, 상기 제 2 지상파 방송신호를 송출하는 제 2 지상파 전송부(250)를 포함한다.

본 실시예의 HD 방송신호 입력부(100)는, MPEG 2에 의해 압축된 방송데이터를 인코딩하는 HD 인코더(110)와, 상기 HD 인코더(110)의 출력을 받아서 널데이터 및 PSI/PSIP를 추가하여 HD 지상파 방송신호를 생성하는 HD MUX(120)를 포함한다.

본 실시예에서 HD MUX(120)의 출력은 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 방송신호를 출력하는데, 이중 기준 12Mbps(9Mbps~18Mbps)의 가변 데이터율로 MPEG 2에 의해 압축된 비디오 및 오디오 데이터를 포함하는 HD (또는 ATSC)방송 데이터이며 나머지 기준 7.39Mbps가변 데이터율은 널 데이터로 형성된다.

본 발명의 실시예에서 HD 방송으로는 ATSC 방송을 선택하므로 상기 HD MUX(120)는 ATSC MUX에 의할 수 있는 것이나 이는선택된 HD 방송 규격에 따라 변경될 수 있는 것이며 본 실시예에 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 실시예의 UHDTV 입력부(200)는 4K(3840x2160)급에 해당하는 기준 25Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 방송데이터를 출력하며, UHDTV 방송데이터는 HEVC 또는 MPEG4에 의해 압축된 비디오 및 오디오 데이터를 포함한다.

본 실시예의 UHDTV MUX(210)는 HD MUX(120)의 HD 방송신호 및 UHDTV 방송데이터 및 UHDTV의 PSI/PSIP를 입력받으며, 제 1 지상파 방송신호와 제 2 지상파 방송신호를 출력한다.

예컨대, 본 발명의 일 실시예의 UHDTV MUX(120)는 상기 UHDTV 방송 데이터를 시간단위로 잘라서 분리 출력하는 타임 슬라이서와, 상기 타임슬라이서에 의해 분리된 UHDTV 방송 데이터의 일부를 상기 HD 방송신호의 널데이터 일부를 대신하여 추가하여 상기 제 1 지상파 방송신호를 출력하는 UHDTV 서브 MUX와, 상기 타임슬라이서에 의해 분리된 나머지 UHDTV 방송데이터에 UHDTV PSI/PSIP 및 널데이터를 추가하여 상기 제 2 지상파 방송신호를 출력하는 UHDTV 메인 MUX를 포함하여 구성될 수 있다.

본 실시예에서 UHDTV MUX(210)는 기준 12Mbps 가변 데이터율의 HD 방송신호로부터 특정 PID에서 출력되는 널데이터를 검출하고 검출된 널데이터 일부를 UHDTV 방송데이터로 교체하여 제 1 지상파 방송신호를 생성하는데, 본 발명의 일 실시예의 제 1 지상파 방송신호는 기준 12Mbps 가변 데이터율의 HD 방송데이터, 기준 6Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 서브데이터 및 널데이터를 포함하여 기준 19.39Mbps 가변 데이터율로 출력될 수 있다.

본 실시예의 UHDTV MUX(210)에서 발생되는 제 2 지상파 방송신호는 기준 19Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 방송데이터와 널데이터를 포함하여 기준 19.39Mbps 가변 데이터율로 출력된다.

하지만, 이와 같은 데이터량은 기존 디지털 지상파 1 채널의 기준 데이터량과 전송코자 하는 UHDTV 방송데이터의 기준 데이터량에 따라 널데이터를 대신하여 제 1 지상파 방송신호에 추가되는 UHDTV 데이터의 종류와 데이터량이 변할 수 있는 것임은 물론, 데이터량의 순시적인 증감에 따라서도 증감이 있을 수 있는 것이며 상기 실시예에 한정되는 것은 아니다.

도 2에 도시된 본 발명의 제 2 실시예의 UHDTV 전송시스템의 HD 방송데이터 입력부(310)는 상기 제 1 실시예의 지상파 방송신호 입력부(100)와 달리 HD MUX(120)를 포함하지 않으며, HD 방송데이터가 직접 UHDTV MUX(300)로 입력되는 구성에 의한다.

이 경우, UHDTV MUX(300)는 HD 방송 데이터 입력부에서 입력되는 HD 방송 데이터와 상기 UHDTV 입력부에서 입력되는 UHDTV 방송 데이터 일부 및 널데이터를 포함한 제 1 지상파 방송신호를 발생시키며, 나머지 UHDTV 방송 데이터에 널데이터를 추가하여 제 2 지상파 방송신호를 발생시킨다.

예컨대, 제 2 실시예의 UHDTV MUX(300)는 UHDTV 방송데이터를 입력받아서 서브데이터와 메인데이터로 시간단위로 분리하는 타임슬라이서(301)와, 상기 타임슬라이서(301)의 출력데이터인 UHDTV 메인 데이터에 UHDTV PSI/PSIP 및 널데이터를 추가하여 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 제 2 지상파 방송신호를 출력하는 UHDTV 메인 MUX(303)와, 상기 타임슬라이서(301)의 출력데이터인 UHDTV 서브데이터를 상기 HD 방송신호 입력부(310)에서 입력되는 HD 방송데이터에 추가하고 널데이터 및 HD PSI/PSIP(또는 ATSC PSI/PSIP)를 더 포함시켜 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 제 1 지상파 방송신호를 생성하는 HD & UHDTV MUX(또는 ATSC & UHDTV MUX(302))를 포함할 수 있다.

예컨대, 타임슬라이서(301)는, 기준 25Mbps 가변 데이터율 UHDTV 데이터량을 기준 6Mbps 가변 데이터율와 기준 19Mbps 가변 데이터율로 나누기 위하여 매 1초에 대하여 240ms에 UHDTV 데이터를 커팅하여 전반부를 HD & UHDTV MUX(또는 ATSC & UHDTV MUX(302))로 보내고, 남은 760ms에 해당하는 UHDTV 데이터를 UHDTV 메인 MUX(303)로 입력하는 것과 같이 동작할 수 있으나, 실시예에 따라 시간 간격의 설정은 변화될 수 있는 것이다.

본 실시예에서 HD PSI/PSIP(또는 ATSC PSI/PSIP)는 HD PSI/PSIP 서버(또는 ATSC PSI/PSIP 서버(320))에서 발생되어 HD & UHDTV MUX(또는 ATSC & UHDTV MUX(302))로 입력되며, UHDTV PSI/PSIP는 UHDTV PSI/PSIP 서버(330)에서 발생되어 UHDTV 메인 MUX(303)로 입력되는 구성에 의하고 있다.

한편, 상기 UHDTV PSI/PSIP 서버(330)는 UHDTV 방송신호를 수신하는 수신기에서 2개 채널에 걸쳐서 전송되는 방송데이터에 대한 동기확보 및 UHDTV 서브 데이터를 추적할 수 있는 정보를 포함하는 시그널링 데이터를 발생시켜 상기 UHDTV 메인 MUX(303)로 입력하는 것이 가능하다.

본 발명의 실시예의 제 1 지상파 전송부(150)는 기존 정립된 디지털 지상파 채널의 전송 주파수로, 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 제 1 지상파 방송신호를 송출하는데, 대역폭은 6MHz에 의한다.

한편, 본 발명의 실시예에서 제 1 지상파 전송부(150)의 전송 주파수는 해당 지역 디지털 지상파의 전송 주파수 범위에 따라 달라질 수 있으며, 1 채널의 주파수 대역폭 또한 국가나 지역에 따라 상이할 수 있는 것이므로 실시예에 따라 변화될 수 있는 것이다.

본 실시예의 제 1 지상파 전송부(150)는 제 1 지상파 방송신호를 RF 방송신호로 전환시키는 익사이터(151)와, RF 방송신호의 출력을 증폭시키는 고출력증폭기(HPA; High Power Amp)(153)와 전송주파수의 범위를 6MHz 대역폭으로 한정시키기 위한 밴드패스필터(Band Pass Filter)(157) 및 안테나(158)를 포함한다.

본 발명의 실시예의 제 2 지상파 전송부(250)는 유휴대역에 속하는 전송주파수로 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 제 2 지상파 방송신호를 송출하는데, 대역폭은 6MHz에 의한다.

제 2 지상파 방송신호를 RF 방송신호로 전환시키는 익사이터(251)와, RF 방송신호의 출력을 증폭시키는 고출력증폭기(HPA; High Power Amp)(253)와, 전송주파수의 범위를 6MHz 대역폭으로 한정시키기 위한 밴드패스필터(Band Pass Filter)(257) 및 안테나(258)를 포함한다.

본 발명의 실시예에서는 UHDTV의 전송을 위한 주파수대역으로 국내의 디지털전환에 따른 유휴대역의 1 채널을 기본으로 하여 제 2 지상파 방송신호(즉, UHDTV 메인 데이터)를 송출하며 기존 정립된 디지털 지상파 1 채널을 추가로 이용하여 제 1 지상파 방송신호(즉, UHDTV 서브데이터)를 송출하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, UHDTV 방송신호가 송출되는 기본 채널의 주파수 및 대역폭과 UHDTV의 서브데이터가 전송되는 디지털 지상파 채널의 주파수 및 대역폭은 서비스 정책에 따라서 그리고 서비스가 이루어지는 국가나 지역에 따라서도 상이해질 수 있다.

2. 지상파 UHDTV 방송신호 분석기

본 실시예의 지상파 UHDTV 방송신호 분석기(700)는, UHDTV 전송시스템 UHDTV MUX(210,300) 후단의 신호를 입력받는 방송신호 입력부(770)와, 상기 방송신호 입력부에서 입력받은 신호를 베이스밴드신호로 전환하는 신호처리수단(780)과, 상기 UHDTV 전송시스템에서 송출된 RF 방송신호를 수신하여 베이스밴드 신호로 전환하는 RF 수신부와, 상기 RF 수신부에서 생성된 베이스밴드 신호 및 상기 신호처리수단(780)에서 생성된 베이스밴드 신호를 입력받아 UHDTV 방송데이터를 생성하여 출력하는 UHDTV De-MUX(730)와, 상기 UHDTV De-MUX(730)에서 출력되는 UHDTV 방송데이터를 디코딩하여 출력하는 UHDTV 코덱(735), 그리고, 상기 UHDTV De-MUX(730)의 출력을 받아서 상기 UHDTV 전송시스템에서 전송된 신호의 상태를 분석하는 신호분석부(790)를 포함한다.

본 실시예의 방송신호 입력부(700)는 UHDTV MUX(210,300)에서 생성된 제 1 지상파 방송신호를 입력받는 제 1 방송신호 입력부(771)와 제 2 지상파 방송신호를 입력받는 제 2 방송신호 입력부(772)를 포함하는데, UHDTV MUX(210,300) 후단의 신호는 ASI 포맷 데이터이며, 상기 제 1 방송신호 입력부(771) 및 상기 제 2 방송신호 입력부(772)는 ASI 인터페이스로 구성될 수 있다.

본 실시예의 신호처리수단(780)은 제 1 방송신호 입력부(771)와 제 2 방송신호 입력부(772)에서 입력받은 ASI 포맷의 제 1 지상파 방송신호 및 제 2 지상파 방송신호를 베이스밴드신호로 전환하여 UHDTV De-MUX(730)로 입력한다.

본 실시예의 RF 수신부는 제 1 지상파 방송신호를 RF로 수신하는 제 1 지상파 RF 수신부(710)와, 제 2 지상파 방송신호를 RF로 수신하는 제 2 지상파 RF 수신부(720)를 포함한다.

본 실시예의 제 1 지상파 RF 수신부(710)는, 제 1 지상파의 전송주파수의 방송수신을 위한 제 1 안테나(711)와, 제 1 안테나(711)의 수신신호를 제 1 지상파의 주파수로 튜닝하여 출력하는 튜너(712)와, 튜너(712) 출력의 제 1 지상파 RF 방송신호를 베이스밴드신호로 전환하는 제 1 베이스밴드 신호처리수단(715)을 포함한다.

또한, 본 실시예의 제 2 지상파 RF 수신부(720)는, 제 2 지상파의 전송주파수의 방송수신을 위한 제 2 안테나(721)와, 제 2 안테나(721)의 수신신호를 제 2 지상파의 주파수로 튜닝하여 출력하는 튜너(722)와, 튜너(722) 출력의 제 2 지상파 RF 방송신호를 베이스밴드신호로 전환하는 제 2 베이스밴드 신호처리수단(725)을 포함한다.

본 실시예의 UHDTV De-MUX(730)는 상기 RF 수신부로부터 베이스밴드 제 1 및 제 2 지상파 방송신호를 입력받아서 UHDTV 방송 데이터를 생성하여 각각 UHDTV 코덱(735)과 신호분석수단(790)으로 입력한다.

예컨대, 본 실시예의 UHDTV De-MUX(730)는 베이스밴드 신호로 전환된 기준19.39Mbps 가변 데이터율의 제 2 지상파 방송신호를 입력받아서 UHDTV 메인 방송데이터를 추출하며, 19.39Mbps 가변 데이터율의 제 1 지상파 방송신호의 널데이터가 전송되는 PID의 방송데이터로부터 UHDTV 서브데이터를 추출하여 기준 25Mbps 가변데이터율의 UHDTV 방송데이터를 생성하여 출력한다.

예컨대, 본 실시예의 제 2 지상파 방송신호에는 UHDTV 메인 데이터 외에 PSI/PSIP 및 시그널링데이터가 포함하는데, 시그널링데이터는 2개 채널에 걸쳐서 전송되는 UHDTV 방송데이터에 대한 동기확보 및 UHDTV 서브 데이터를 추적할 수 있는 정보를 포함한다. 따라서 본 실시예의 UHDTV De-MUX(730)는 시그널링 데이터를 검출하여 제 1 지상파 방송신호로부터 기준 6Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 서브 데이터를 추출하며 기준 19Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 메인 데이터와의 동기를 확보하여 기준 25Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 방송데이터를 복원하여 출력한다.

본 발명의 실시예의 신호분석수단(790)은 방송신호 입력부(700)를 경유해 입력받은 UHDTV MUX(210,300) 출력의 UHDTV 방송데이터에 대한 분석을 수행하여 UHDTV의 동작상태 및 UHDTV MUX(210,300)에서 생성된 방송신호의 품질을 분석하는 것이 가능하다.

한편, 본 실시예의 신호분석수단(790)은 상기 방송 입력부(700)를 경유하여 입력받은 베이스밴드 신호로 전환된 제 1 및 제 2 지상파 방송신호와 상기 RF 수신부가 RF로 입력받아 베이스밴드 신호로 전환한 제 1 및 제 2 지상파 방송신호로부터 추출된 UHDTV 방송데이터에 대한 비교분석을 통하여 UHDTV 전송시스템의 익사이터에서 생성된 RF 방송신호의 품질을 분석하는 것이 가능해진다.

3. 지상파 UHDTV 방송수신기

본 발명의 실시예에 의해 전송되는 제 1 지상파 방송을 수신한 종래의 HD 또는 HD 수신기(또는 ATSC 수신기(400))는 널 데이터가 전송되는 PID의 UHDTV 방송데이터는 널데이터로 간주하여 버리며 HD 방송데이터만을 MPEG2 코덱(410)에서 디코딩하여 종래의 지상파 채널방송을 출력한다.

본 실시예의 지상파 UHDTV 방송수신기(500)는, 제 1 지상파 방송신호를 RF로 수신하는 제 1 지상파 RF 수신부(510)와, 제 2 지상파 방송신호를 RF로 수신하는 제 2 지상파 RF 수신부(520)와, 상기 제 1 지상파 RF 수신부(510)에서 생성된 베이스밴드 제 1 지상파 방송신호 및 상기 제 2 지상파 RF 수신부(520)에서 생성된 베이스밴드 제 2 지상파 방송신호로부터 UHDTV 방송데이터를 출력하는 UHDTV De-MUX(530)와, 상기 UHDTV De-MUX(530) 출력의 UHDTV 방송데이터를 디코딩하는 UHDTV 코덱(535) 및 디스플레이장치(550)을 포함한다.

본 실시예의 제 1 지상파 RF 수신부(510)는, 제 1 지상파의 전송주파수의 방송수신을 위한 제 1 안테나(511)와, 제 1 안테나의 수신신호를 제 1 지상파의 주파수로 튜닝하여 출력하는 튜너(512)와, 튜너(512)의 출력의 제 1 지상파 RF 방송신호를 베이스밴드신호로 전환하는 제 1 베이스밴드 신호처리수단(515)을 포함한다.

본 실시예의 제 2 지상파 RF 수신부(520)는, 제 2 지상파의 전송주파수의 방송수신을 위한 제 2 안테나(521)와, 제 2 안테나(521)의 수신신호를 제 2 지상파의 주파수로 튜닝하여 출력하는 튜너(522)와, 튜너(522)의 출력의 제 2 지상파 RF 방송신호를 베이스밴드신호로 전환하는 제 2 베이스밴드 신호처리수단(525)을 포함한다.

본 실시예에서는 UHDTV 방송수신을 위하여 2개의 안테나(511,521)를 사용하고 있으나, 제 1 및 제 2 지상파 방송의 수신 주파수에 따라서 하나의 안테나의 의할 수도 있는 것이며 실시예에 따라 변경될 수 있다.

본 실시예에서 UHDTV De-MUX(530)는 베이스밴드 신호로 전환된 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 제 1 지상파 방송신호의 널데이터가 전송되는 PID의 데이터로부터 UHDTV 서브데이터를 추출하며, 제 2 지상파 방송신호를 입력받아서 UHDTV 메인 방송데이터를 추출하여 기준 25Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 방송데이터를 생성하여 출력한다.

예컨대, 본 실시예의 제 2 지상파 방송신호는 UHDTV 방송데이터와 PSI/PSIP 및 시그널링데이터를 포함하는데, 시그널링데이터는 2개 채널에 걸쳐서 전송되는 UHDTV 방송데이터에 대한 동기확보 및 UHDTV 서브 데이터를 추적할 수 있는 정보를 포함한다. 따라서 본 실시예의 UHDTV De-MUX(530)는 시그널링데이터를 검출하여 제 1 지상파 방송신호로부터 기준 6Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 서브 데이터를 추적하여 추출하며 기준 19Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 메인 데이터와의 동기를 확보하여 기준 25Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 방송데이터를 복원하여 출력한다.

한편, 본 실시예에서 UHDTV De-MUX(530)는 기준 25 Mbps 가변데이터율의 UHDTV 방송신호만을 생성하여 출력하고 있으나, 본 발명의 다른 실시예에서 UHDTV De-MUX(530)는 기준 25Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 방송신호 및 HD 방송신호를 생성하여 출력하여 UHDTV 방송 외에 HD 방송을 동시 또는 선택적으로 시청할 수 있는 구성을 가질 수 있다.

이 경우 지상파 UHDTV 방송수신기(500)는 UHDTV 코덱(535) 외에 HD 코덱을 더 포함하여 HD MPEG 2 방송신호를 디코딩하여 비디오 및 오디오 데이터를 생성하며, 채널선택수단을 더 구비하여 UHDTV 방송과 동시에 HD 방송을 시청하거나 선택적으로 HD 방송을 시청할 수 있도록 구성될 수 있다.

본 실시예의 UHDTV 코덱(535)은 UHDTV De-MUX(530)에서 출력되는 UHDTV 방송 데이터 예컨대 HEVC 또는 MPEG4 방송데이터를 디코딩하여 비디오 및 오디오 데이터를 생성하여 디스플레이수단(550)으로 입력한다.

본 발명의 권리범위는 상기 실시예에 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 정해지며, 특허청구범위에 기재된 사항과 균등범위에서 당업자가 행한 다양한 변형과 개작을 포함함을 자명하다.

210,300....UHDTV MUX 500........지상파 UHDTV 방송수신기
510........제 1 지상파 수신부 520........제 2 지상파 수신부
530,730....UHDTV De-MUX 535,735....UHDTV 코덱
550,750....디스플레이수단 770........방송신호 입력부
780........신호처리수단 790........신호분석수단

Claims (6)

1. HD 방송데이터와 UHDTV 서브데이터 및 널데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 1 지상파 수신부와;
   UHDTV 메인 데이터 및 널데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 2 지상파 수신부와;
   상기 제 1 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 1 지상파 방송신호 및 상기 제 2 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 2 지상파 방송신호로부터 UHDTV 방송데이터를 추출하여 출력하는 UHDTV De-MUX와;
   상기 UHDTV De-MUX 출력의 UHDTV 방송데이터를 디코딩하는 코덱을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상파 UHDTV 방송수신기.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 제 1 지상파 수신부에서 생성되는 베이스밴드 신호를 받아서 HD 방송데이터를 추출하는 HD De-MUX와;
   상기 HD 방송데이터를 디코딩하는 HD 코덱을 더 포함하여 구성되어 동시 또는 선택적으로 HD 방송수신을 가능케 하는 것을 특징으로 하는 지상파 UHDTV 방송수신기.
   
3. HD 방송데이터와 UHDTV 서브데이터 및 널데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 제 1 지상파 수신부와;
   UHDTV 메인 데이터 및 널데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호를 생성하는 2 지상파 수신부와;
   상기 제 1 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 1 지상파 방송신호 및 상기 제 2 지상파 수신부에서 생성된 베이스밴드 제 2 지상파 방송신호로부터 UHDTV 방송데이터를 생성하여 출력하는 한편 HD 방송데이터를 별도 출력하는 UHDTV De-MUX와;
   상기 UHDTV De-MUX 출력의 UHDTV 방송데이터를 디코딩하는 UHDTV 코덱을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상파 UHDTV 방송수신기.
   
4. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나의 청구항에 있어서, 상기 제 1 지상파 방송신호는, 기준 12Mbps 가변 데이터율 HD 방송데이터와 기준 6Mbps 가변 데이터율의 UHDTV 서브 데이터를 포함한 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 방송신호이며, 상기 제 2 지상파 방송신호는 기준 19Mbps 가변 데이터율의 메인 데이터를 포함한 기준 19.39Mbps 가변 데이터율의 방송신호인 것을 특징으로 하는 지상파 UHDTV 방송수신기.
   
5. 청구항 1 내지 3 중 어느 하나에 있어서, 상기 UHDTV 코덱은 HEVC 또는 MPEG 4 패킷으로 구성된 UHDTV 방송데이터를 디코딩하여 비디오 및 오디오 신호를 발생시키는 것을 특징으로 하는 지상파 UHDTV 방송수신기.
   
6. HD 방송데이터와 UHDTV 서브 데이터를 포함하는 제 1 지상파 방송신호를 RF 신호로 전환하여 송출하는 제 1 지상파 전송부와, UHDTV 메인 데이터를 포함하는 제 2 지상파 방송신호를 RF신호로 전환하여 송출하는 제 2 지상파 전송부를 포함하는 UHDTV 전송시스템의 전송신호 분석을 위한 지상파 UHDTV 전송신호 분석기로서,
   상기 제 1 지상파 전송부로 입력되는 신호를 입력받는 제 1 방송신호 입력부와;
   상기 제 2 지상파 전송부로 입력되는 신호를 입력받는 제 2 방송신호 입력부와;
   상기 제 1 방송신호 입력부 및 상기 제 2 방송신호 입력부에서 수신한 신호를 베이스밴드신호로 전환하는 신호처리수단과;
   상기 제 1 지상파 전송부에서 RF 신호로 송출된 제 1 지상파 방송신호를 RF 수신하여 베이스밴드 신호로 전환하는 제 1 지상파 RF 수신부와;
   상기 제 2 지상파 전송부에서 RF 신호로 송출된 제 2 지상파 방송신호를 수신하여 베이스밴드 신호로 전환하는 제 2 지상파 RF 수신부와;
   상기 제 1 지상파 RF 수신부 및 상기 제 2 지상파 RF 수신부에서 생성된 베이스밴드 신호 및 상기 신호처리수단에서 입력되는 베이스밴드 신호를 입력받아 각각의 UHDTV 방송데이터를 복원하여 출력하는 UHDTV De-MUX와;
   상기 UHDTV De-MUX에서 출력되는 UHDTV 방송데이터를 디코딩하여 출력하는 UHDTV 디코더와;
   상기 UHDTV De-MUX의 출력을 받아서, 상기 제 1 지상파 전송부 및 제 2 지상파 전송부의 2개 지상파 채널로 RF 송출되는 UHDTV 방송신호의 품질을 분석하는 신호분석부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지상파 UHDTV 전송신호 분석기.
   
   

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