(52) CPC 특허분류 H04N 21/44008 ( ) H04N 21/472 ( ) - 2 -

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광수 공
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1 (19) 대한민국특허청 (KR) (12) 등록특허공보 (B1) (51) 국제특허분류 (Int. Cl.) H04N 21/439 ( ) H04N 21/41 ( ) H04N 21/44 ( ) H04N 21/472 ( ) (52) CPC 특허분류 H04N 21/4394 ( ) H04N 21/41 ( ) (21) 출원번호 (22) 출원일자 2017 년 04 월 19 일 심사청구일자 (56) 선행기술조사문헌 JP B JP A JP A JP A 2017 년 04 월 19 일 (45) 공고일자 2017년05월29일 (11) 등록번호 (24) 등록일자 2017년05월11일 (73) 특허권자 ( 주 ) 케이투이 서울특별시성동구성수이로 147, 909 호 ( 성수동 2 가, 아이에스비즈타워 ) (72) 발명자 남명희 경기도남양주시와부읍석실로 336 번길 (74) 대리인 특허법인참좋은 전체청구항수 : 총 4 항심사관 : 김응권 (54) 발명의명칭 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치 (57) 요약 본발명은 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치에관한것으로, 더욱상세하게는 UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를동시에입력받아입력신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의입력신호포맷종류와관계없이입력신호의오디오스트림을적어도한개이상의그룹으로설정하며, 신호내의 Loudness 를분석하여디스플레이패널내영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness 의이상유무를확인할수있도록하며, 오디오및비디오신호를분석하여이를아웃포트를통해외부단말기로제공하기위한 12G UHD 4K 기반의 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치에관한것이다. 대표도 - 도 4-1 -

2 (52) CPC 특허분류 H04N 21/44008 ( ) H04N 21/472 ( ) - 2 -

3 명세서청구범위청구항 1 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치에있어서, SDI입력단자를통해입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호를획득하기위한 SDI스위처 (100) 와, 상기 SDI스위처를통해제공된 SDI 신호를분석하여영상표출하며, 영상화면의사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness의이상유무를확인할수있도록하기위한마스터프로세서 (200) 와, 프로그램영상, 프리뷰영상, 클린신호, 옥스신호를포함한입력모드를선택할수있도록선택버튼 (510) 들이배열되어있으며, 어느일측에화면출력부 (520) 를형성하는마스터스위처컨트롤러 (500) 와, 마스터프로세서에의해처리된출력신호를획득하여후면패널에형성된 PGM 아웃포트, PVW 아웃포트, 클린아웃포트, 옥스아웃포트, RCP 아웃포트, AES/EBU 아웃포트, DSK 아웃포트, 네트워크아웃포트중적어도어느하나이상의아웃포트로제공하기위한출력신호처리부 (600) 와, PGM 아웃포트 (710), PVW 아웃포트 (720), 클린아웃포트 (730), 옥스아웃포트 (740), RCP 아웃포트 (750), AES/EBU 아웃포트 (760), DSK 아웃포트 (770), 네트워크아웃포트 (780) 중적어도어느하나이상의아웃포트가설치구성되어있는후면패널을포함하여구성되는 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치. 청구항 2 제 1항에있어서, 상기마스터프로세서 (200) 는, 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정신호를해당아웃포트로제공하기위한출력처리부 (210) 와 ; 입력된 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호의오디오스트림을적어도한개이상의그룹으로설정하며, 신호내의 Loudness를분석하여영상화면의사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness의이상유무를확인할수있도록하기위한 Loudness표출부 (220); 중적어도어느하나이상을포함하여구성되는 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치. 청구항 3 제 2항에있어서, 출력처리부 (210) 는, 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 PGM 설정일경우에, PGM 신호를 PGM 아웃포트 (710) 로제공하기위한 PGM출력모듈 (211) 과 ; 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 PVW 설정일경우에, PVW 신호를 PVW 아웃포트 (720) 로제공하기위한 PVW출력모듈 (212) 과 ; 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가클린설정일경우에, 클린신호를클린아웃포트 (730) 로제공하기위한클린출력모듈 (213) 과 ; 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가옥스설정일경우에, 옥스신호를옥스아웃포트 (740) 로제공하기위한옥스출력모듈 (214) 과 ; 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 RCP 설정일경우에, RCP 신호를 RCP 아웃포트 (750) 로제공하기위한 RCP출력모듈 (215) 과 ; 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 AES/EBU 설정일경우에, AES/EBU 신호를 AES/EBU 아웃포트 (760) 로제 - 3 -

4 공하기위한 AES/EBU출력모듈 (216) 과 ; 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 DSK 설정일경우에, DSK 신호를 DSK 아웃포트 (770) 로제공하기위한 DSK출력모듈 (217) 과, 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 LKFS 설정일경우에, loudness, k-weighted, relative to full scale 중적어도어느하나이상의신호를화면출력부에제공하기위한 LKFS신호출력처리모듈 (218) 과, 마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 WFM 설정일경우에, SDI 채널내에포함된비디오신호의 vectorscope, waveform-y, waveform-ycbcr의값과오디오신호를화면출력부에제공하기위한 WFM신호출력처리모듈 (219); 중적어도어느하나이상의모듈을포함하여구성되는 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치. 청구항 4 제1항에있어서, 상기 SDI스위처 (100) 와마스터프로세서 (200) 는마스터스위처장치에슬롯모듈식으로착탈가능하게장착되는것을특징으로하는 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치. 발명의설명 [0001] 기술분야본발명은 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치에관한것으로, 더욱상세하게는 UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를동시에입력받아입력신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의입력신호포맷종류와관계없이입력신호의오디오스트림을적어도한개이상의그룹으로설정하며, 신호내의 Loudness를분석하여디스플레이패널내영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여라우드니스 (Loudness) 의이상유무를확인할수있도록하며, 오디오및비디오신호를분석하여이를아웃포트를통해외부단말기로제공하기위한 12G UHD 4K 기반의 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치에관한것이다. [0002] [0003] [0004] [0005] [0006] [0007] [0008] [0009] 배경기술사람들은일상생활을하면서다양한환경에놓이며다양한소리에노출된다. 사람들이노출되는소리는다양한원인에의해서발생하는데, 사람이청취하였을때불쾌함을발생하는환경소음, 사람을즐겁게하는멀티미디어사운드및음악, 그리고사람사이에서대화및정보를주고받을때발생하는소리등이있다. 사람들주변의여러소리는사운드의크기및종류에따라사람에게고통을줄수도있고, 즐거움을줄수도있고, 다양한정보를제공할수도있다. 이러한이유는사람의청각구조는공기로전달된사운드의음압레벨을통해소리를인지하므로, 사운드크기및강도는소리에의한청각적피로도및소리의물리적특징을정의하는유용한수치가되고있다. 소리를평가하는방법중사운드크기 (loudness) 는어떠한소리가사람귀에전달되었을때사람의청각시스템이인지하는주관적인사운드크기이며, 소리의강도 (intensity) 는사람의청각시스템에전달된객관적인사운드의강도로서소리의파워를뜻하며, 일반적으로잘알려진데시벨로측정된다. 일반적으로사람들사이의대화는 60 ~ 70 db이고, 교통량이많고소음이심한대로변은약 80dB 정도이며, 일반적으로약 70dB 범위에서사람들이편안함을느낀다. 현대사람들은오디오를접하는방법과기회가점점증가하고있으며, 휴대용멀티미디어오디오기기의발달에따라언제어디서나, 어느상황에서도자신이원하는멀티미디어콘텐츠및음악을즐길수있게되었다. 특히, 오디오에서는 1990년대후반 MP3(MPEG-1 Layer III) 의등장과인터넷의대중화가이루어지면서 MP3로압 - 4 -

5 축된디지털음원을인터넷을통해쉽게다운받고청취하는것이가능해졌다. [0010] [0011] [0012] [0013] [0014] [0015] [0016] [0017] [0018] [0019] [0020] 상업적인오디오음원시장은멀티미디어기기의대중화와융합되어급격히팽창되었고, 오디오음원은영역에서의경쟁이심화되면서사람들의관심을끌기위해서오디오음원의재생가능한최대음향과최소음향차이의비 (dynamic range) 가급격히감소하고, 파형의최대값이증가하여오디오사운드크기가상당히증가하였다. 한편, 방송사업자가제공하는디지털방송프로그램과방송광고의음량을일정한수준으로유지하기위하여음량기준및운용방법등을규정하고있으며, 규정에의거한방송신호인지를모니터링하기위한모니터링장치를보급하고있다. 그리고, 오디오신호의크기측정방법에대한연구는 2000대중반부터시작되어 ITU에서오디오신호크기측정에대한표준인 ITU-R BS 을 2006년에발표하였고, Gating 방식이추가된 ITU-R BS 이 2011년도에발표되었다. 발표된표준에서는오디오신호크기측정에대한방법과 True Peak 측정방법만을제시되었다. ITU-R에서표준화된오디오신호크기측정방법은 LKFS(loudness, K weighted, relative to nominal full scale) 를통해측정한다. 따라서, 방송신호에 LKFS를포함하게되는데, 현재모니터링장치들의경우에는한개의화면에각종오디오신호와비디오신호를모니터링하기때문에수많은모니터링정보들을편리하게보여줄수없는한계점이발생하며, 사용자가모니터링시어디에문제가있는지를빠르게파악할수없는단점이발생하였다. 결국, LKFS 신호가포함된방송신호를다중화면으로제공하여관리자가모니터링시신호가원활하게처리되는지, 문제발생시해당문제를신속하게파악할수있으며, 특히, LKFS 신호를측정할수있는모니터링장치가필요하게되었다. 한편, 4K 신호처리를한화면에표시함에있어 Video, Audio에대한정보표현과 Loudness 정보처리에대한 Multi-Format으로 Display하는 GUI(Graphic User Interface) 가필요하지만, 이러한기술은존재하지않아 UHD 4K 신호를처리하는 Video, Audio Multi-Format Loudness신호의정보를멀티화면을제공하는기술이필요하게되었다. 특히, 본발명과관련있는종래의방송용멀티뷰어장치는입력되는 12G-SDI 신호처리를처리하는기능을제공하지못하는실정이며, 입력된신호의 Loudness 신호처리와화면에표시하는기능또한제공하지못하고있어수많은입력신호에대한모니터링을화면분할을통해수행할수없어이에따른방송사고를미연에방지할수없는문제점이있었다. 그리고, 본발명과관련있는마스터스위처장치는입력받은다양한방송신호를각채널에송출하는메인방송장치를의미하며, 특히 UHD 기반의마스터스위처장치는개발되지않아방송모니터링및송출에상당한어려움을겪고있는실정이다. 따라서, 본발명에서는 12G UHD 4K 기반의 UHD 4K 라우드니스신호처리를포함한신호를처리하는마스터스위처장치를제공함으로써, 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를동시에처리하여 Loudness 신호분석을이용하여모니터링하고송출할수있는효과를제공하게된다. 선행기술문헌 [0021] 특허문헌 ( 특허문헌 0001) 대한민국등록특허공보 호 ( ) 발명의내용 [0022] 해결하려는과제따라서본발명은상기와같은종래기술의문제점을감안하여제안된것으로서, 본발명의제 1 목적은 UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를동시에입력받아입력신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의입력신호포맷종류와관계없이입력신호의오디오스트림을적어도한개이상의그룹으로설정하며, 신호내의 Loudness를분석하여디 - 5 -

6 스플레이패널내영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness 의이상유무를확인할수 있도록하며, 오디오및비디오신호를분석하여이를아웃포트를통해외부단말기로제공하도록하는데있다. [0023] [0024] [0025] [0026] [0027] [0028] 과제의해결수단본발명이해결하고자하는과제를달성하기위하여, 본발명의일실시예에따른 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치는, SDI입력단자를통해입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호를획득하기위한 SDI스위처 (100) 와, 상기 SDI스위처를통해제공된 SDI 신호를분석하여영상표출하며, 영상화면의사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness의이상유무를확인할수있도록하기위한마스터프로세서 (200) 와, 프로그램영상, 프리뷰영상, 클린신호, 옥스신호를포함한입력모드를선택할수있도록선택버튼 (510) 들이배열되어있으며, 어느일측에화면출력부 (520) 를형성하는마스터스위처컨트롤러 (500) 와, 마스터프로세서에의해처리된출력신호를획득하여후면패널에형성된 PGM 아웃포트, PVW 아웃포트, 클린아웃포트, 옥스아웃포트, RCP 아웃포트, AES/EBU 아웃포트, DSK 아웃포트, 네트워크아웃포트중적어도어느하나이상의아웃포트로제공하기위한출력신호처리부 (600) 와, PGM 아웃포트 (710), PVW 아웃포트 (720), 클린아웃포트 (730), 옥스아웃포트 (740), RCP 아웃포트 (750), AES/EBU 아웃포트 (760), DSK 아웃포트 (770), 네트워크아웃포트 (780) 중적어도어느하나이상의아웃포트가설치구성되어있는후면패널을포함한다. [0029] [0030] 발명의효과이상의구성및작용을지니는본발명에따른 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치는, UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를동시에입력받아입력신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의입력신호포맷종류와관계없이입력신호의오디오스트림을적어도한개이상의그룹으로설정하며, 신호내의 Loudness를분석하여디스플레이패널내영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness의이상유무를확인할수있도록하며, 오디오및비디오신호를분석하여이를아웃포트를통해외부단말기로제공할수있도록하는기능을하나의장치를통해복합적으로수행할수있도록함으로써, 사용자가문제를빠르고정확하게파악할수있으며, 신호가원활하게처리가되는지를알수있는효과를발휘하게되어 UHD 방송시대에걸맞는 12G UHD 4K 기반의다양한기능을제공하는마스터스위처를제공하게된다. [0031] 도면의간단한설명도 1은본발명인 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의외형도이며, 도 2는 SDI스위처 (100) 와, 마스터프로세서 (200) 가장착된예시도이며, 도 3은장치후면에구성된복수개의 SDI입력단자와출력단자를포함하고있는후면패널이장착된예시도이다. 도 4는본발명인 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의내부블럭도이다. 도 5는본발명인 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의마스터프로세서세부블럭도이다. 도 6은본발명인 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의출력처리부세부블럭도이다. [0032] [0033] 발명을실시하기위한구체적인내용이하의내용은단지본발명의원리를예시한다. 그러므로당업자는비록본명세서에명확히설명되거나도시되지않았지만, 본발명의원리를구현하고본발명의개념과범위에포함된다양한장치를발명할수있는것이다. 또한, 본명세서에열거된모든조건부용어및실시예들은원칙적으로, 본발명의개념이이해되도록하기위한목적으로만명백히의도되고, 이와같이특별히열거된실시예들및상태들에제한적이지않는것으로이해 - 6 -

7 되어야한다. [0034] [0036] [0038] [0040] [0041] [0042] [0043] [0044] [0045] [0046] [0047] [0048] [0049] [0050] [0051] [0052] 본명세서의블록도는본발명의원리를구체화하는예시적인회로의개념적인관점을나타내는것으로이해되어야한다. 이와유사하게, 모든흐름도, 상태변환도, 의사코드등은컴퓨터가판독가능한매체에실질적으로나타낼수있고컴퓨터또는프로세서가명백히도시되었는지여부를불문하고컴퓨터또는프로세서에의해수행되는다양한프로세스를나타내는것으로이해되어야한다. 이하, 본발명에의한 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의실시예를통해상세히설명하도록한다. 도 1은본발명의일실시예에따른 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의외형도이며, 도 2는 SDI스위처 (100) 와, 마스터프로세서 (200) 가장착된예시도이며, 도 3은장치후면에구성된복수개의 SDI입력단자를포함하고있는후면패널이장착된예시도이다. 도 1에도시한바와같이, 마스터스위처컨트롤러 (500) 는프로그램영상, 프리뷰영상, 클린신호, 옥스신호등을포함한입력모드를선택할수있도록선택버튼 (510) 들이배열되어있으며, 어느일측에화면출력부 (520) 를형성하게된다. 예를들어, 입력된 SDI 신호를선택하기위한선택버튼, 프로그램을선택하기위한선택버튼, 프리뷰를선택하기위한선택버튼, 클린을선택하기위한선택버튼, 옥스를선택하기위한선택버튼, 6채널 DSK 컨트롤 (BASIC 3CH, OPTIONAL 3CH) 을위한선택버튼, ULS-10P, ULS-10D, ULS-10, WFM, WF V/S, AUDIO SCOPE 등을디스플레이하기위한선택버튼, LKFS의디스플레이기능 (+9dB/+18dB, 레벨미터, PAUSE, 컨트롤, 스타트, 스탑 ) 을선택하는선택버튼, 모드버튼 (Horizontal 8, Vertical 6), AUX PIP 버튼등을배열하게되는것이다. 그리고, 도 2에도시한바와같이, 본발명인 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치는전면에는복수개의 SDI스위처 (100) 와마스터프로세서 (200) 를슬롯모듈식으로패널에개별장착하게되어필요에따라 SDI스위처 (100) 를장착시킬수있는구조를가지고있다. 구체적으로, 슬롯모듈식구조를가지고있게되어장치내부일측에전원공급장치 (10) 를슬롯타입으로장착하고, 전원공급장치의일측에복수개의 SDI스위처 (100) 를모니터링신호의갯수에따라슬롯모듈식으로장착하게되며, 또한, 상기 SDI스위처 (100) 에서획득된신호를전달받아신호분석및화면표출등을수행하는마스터프로세서 (200) 를슬롯모듈식으로장착하게되는것이다. 또한, 도 3에도시한바와같이, 장치후면에는복수개의 SDI입력단자 (410) 를구성하여해당단자에입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호등을획득하게된다. 즉, 후면패널은마스터프로세서에의해처리된출력신호를획득하여후면패널에형성된 PGM 아웃포트 (710), PVW 아웃포트 (720), 클린아웃포트 (730), 옥스아웃포트 (740), RCP 아웃포트 (750), AES/EBU 아웃포트 (760), DSK 아웃포트 (770), 네트워크아웃포트 (780) 중적어도어느하나이상의아웃포트가형성되게된다. 예를들어, 복수개의 SDI입력단자를구성하는데, 예시에서는 16개채널을구성하게된다. PGM 아웃포트 (710) 2단자, PVW 아웃포트 (720) 2단자, 클린아웃포트 (730) 2단자, 옥스아웃포트 (740) 는옥스 1 및옥스 2 각각 2단자, RCP 아웃포트 (750), AES/EBU 아웃포트 (760) 는라인단자와모니터단자, DSK 아웃포트 (770) 는 DSK 1 ~ 6까지각각 2단자, 네트워크아웃포트 (780) 2단자등을포함하게되는데, 필요에따라확장및축소가가능한것은당연한것이다. 그리고, 추가적으로 PIP 인풋단자등을구성할수도있다. 본발명에서설명하고있는클린신호는스튜디오등에서가공한소스가아닌최초입력된원래소스신호를의미하게되며, 옥스신호는유선방송용으로자막및영상가공된컨텐츠를의미한다. 그리고, 프로그램신호는현재방송중인신호를의미하며, 프리뷰신호는방송전에미리모니터링하기위한신호를의미한다. 상기한바와같이, 마스터스위처장치에서수많은신호들의복합적인모니터링및방송송출을위하여상기와같은출력포트가존재하게되는것이다. 본발명의장점은 3G/HD/SD-SDI 비디오신호와 AES/EBU, Dolby E, Dolby Digital, AC3, Analog Audio 신호를모니터링할수있으며 Loudness(LUFS/LKFS) Monitoring 기능이적용되어멀티화면으로방송신호를모니터링할 - 7 -

8 수있다는것이며, 다양한방송송출을수행할수있다는것이다. [0053] [0054] [0055] [0056] [0057] [0058] [0059] [0060] [0061] [0062] [0063] [0064] [0065] [0067] [0068] [0069] [0070] [0071] [0072] [0074] 그리고, 본발명의마스터스위처장치는본연기능인마스터스위칭기능 ( 자막, 스위칭기능 ) 과 Loudness 실행기능, 오디오및비디오분석기능을복합적으로수행하게된다. 일반적으로방송신호에는헤더와패킷으로이루어지고, 헤더에는 PSI(Program Specific Information) 가들어있고, 패킷에는 AV정보와자막 (caption) 정보가들어있을수있고, PSI정보 (Program Specific Information) 의일부가들어있을수있다. 여기서, 상기 AV정보는 TV를통해방영될오디오 / 비디오방송 ( 프로그램 ) 이고, 상기 PSI정보는각프로그램에관련된정보로서 PID(Packet Identification Description) 가대표적이다. 상기 PID는 TS데이터패킷의소속정보를갖으며, 하나의 TS데이터에는여러개의방송프로그램이포함될수있다. 상기 PID는소속 TS데이터의패킷에방송프로그램이몇개있는지, 각방송프로그램에비디오, 오디오, 자막이있는지, 있다면몇개있는지, 보조데이터는있는지등에관한정보를갖고있다. 본발명에서설명하고있는 SDI(Serial Digital Interconnect) 가가진중요한장점중의하나는복수의디지털오디오채널을디지털비디오와다중화하여전송할수있다는것이다. 이러한특징은 SDI의표준인 SMPTE 259M 신호를작성하기에알맞으며, 특히고려할사항중하나는컴퍼지트시리얼디지털신호만으로한정된부속데이터 (Ancillary Data) 공간에적어도 4 채널의오디오신호를다중화한다는것이다. SMPTE 259M에는컴퍼지트비디오신호에대한임베디드오디오신호의기본포맷이문서화되어있어, 이방법을채용한기기가컴퍼지트신호와컴포넌트신호의양쪽분야에서실제로많이사용되고있다. 현재임베디드오디오의표준화작업의최초의초안이 SMPTE 272M이라는이름으로 1994년 4월에발행되었으며 1997년-SMPTE299M은 HD-TV를위한 24Bit 시리얼인터페이스를규정하고있다. SMPTE 272M은컴퍼지트디지털신호의부속데이터공간내에서의오디오샘플데이터의배치방법이나 24 비트샘플데이터의전송방법, 비동기클록생성방법, 48kHz 이외의샘플링주파수, 그리고컴퍼지트디지털신호로의오디오신호의다중화에대하여기술되어있다. SMPTE 259M으로정의되어있는임베디드오디오는비디오신호에동기된 48kHz 클록으로, 샘플링된 20비트오디오데이터를 4채널로전송한다. SMPTE 259M은컴퍼지트디지털신호의임베디드오디오신호에관해서만규정하고컴포넌트디지털신호의임베디드오디오도같은방법이사용되고있다. 본발명에서는화면에출력하기위하여일반적으로 FPGA 로직블록을이용하고있는데, SDI 입력으로들어오는오디오신호를화면상에레벨메타형태로표시하게된다. 도 4는본발명의또다른실시예에따른 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의내부블럭도이다. 도 4에도시한바와같이, 마스터스위처장치는, SDI스위처 (100), 마스터프로세서 (200), 크로스포인트부 (300), SDI입력단자, 마스터스위처컨트롤러 (500), 출력신호처리부 (600), 후면패널등을포함하게된다. 상기 SDI스위처 (100) 는 SDI입력단자를통해입력되는 4K 12G-SDI 신호, 4K 3G-SDI 신호를획득하게된다. 상기크로스포인트부 (300) 는 SDI스위처 (100) 에의해획득된신호들을마스터프로세서 (200) 로제공하게된다. 예를들어, 24개의입력으로부터 SDI스위처 (100) 가 24개의신호를획득하게되면상기크로스포인트부 (300) 는획득된신호를마스터프로세서로제공하게된다. 또한, 상기크로스포인트부 (300) 는 SDI스위처 (100) 에의해획득된신호들뿐만아니라, 다수의 12G-SDI카메라를통해획득된신호들과, 3G-카메라를통해획득된신호들과, 12G-SDI 서버, 12G-SDI 디코더, 12G-SDI 장치등으로부터획득한신호를마스터프로세서로제공하는역할을수행하게된다. 이때, 상기마스터프로세서 (200) 는 SDI스위처를통해제공된 SDI 신호를분석하여영상표출하며, 상기표출되 - 8 -

9 는영상화면의어느한사이드에오디오레벨미터를표출하거나, 혹은영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여오디오스트림의이상유무와 Loudness 의이상유무를확인할수있도록하게된다. [0075] [0076] [0077] [0079] [0080] [0081] [0082] [0083] [0084] [0085] [0086] [0087] [0088] [0089] [0090] [0091] [0092] [0093] [0094] [0095] [0096] [0097] [0098] 그리고, 영상표출시, SDI 신호중마스터스위처컨트롤러에의해설정된방송중인프로그램영상, 방송전프리뷰영상을설정된위치에표출시키며, 클린신호와옥스신호를출력하는기능을수행하게된다. 상기영상화면의경우에는화면분할된영상을의미할수도있다. 그리고, 상기출력신호처리부 (600) 는마스터프로세서에의해처리된출력신호를획득하여후면패널에형성된 PGM 아웃포트, PVW 아웃포트, 클린아웃포트, 옥스아웃포트, RCP 아웃포트, AES/EBU 아웃포트, DSK 아웃포트, 네트워크아웃포트중적어도어느하나이상의아웃포트로제공하게되는것이다. 도 5는본발명의또다른실시예에따른 UHD 4K 라우드니스신호를포함한방송신호처리를위한마스터스위처장치의마스터프로세서세부블럭도이다. 도 5에도시한바와같이, 상기마스터프로세서 (200) 는, 출력처리부 (210), Loudness표출부 (220) 를포함하게된다. 상기출력처리부 (210) 는마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정신호를해당아웃포트로제공하게된다. 이때, 도 6에도시한바와같이, 상기출력처리부 (210) 는 PGM출력모듈 (211), PVW출력모듈 (212), 클린출력모듈 (213), 옥스출력모듈 (214), RCP출력모듈 (215), AES/EBU출력모듈 (216), DSK출력모듈 (217), LKFS신호출력처리모듈 (218), WFM신호출력처리모듈 (219) 중적어도어느하나이상의모듈을포함하게된다. 상기 PGM출력모듈 (211) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 PGM 설정일경우에, PGM 신호를 PGM 아웃포트 (710) 로제공하게된다. 즉, PGM출력모듈을통해현재스피커로출력되고있는신호를모니터링하기위하여구성한것이다. 상기 PVW출력모듈 (212) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 PVW 설정일경우에, PVW 신호를 PVW 아웃포트 (720) 로제공하게된다. 즉, 1번 SDI 신호를 PVW로설정하게되면해당 SDI 신호를 PVW 아웃포트 (720) 로제공하게되며, 상기 PVW는프리뷰 (Preview) 의약자이다. 상기클린출력모듈 (213) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가클린설정일경우에, 클린신호를클린아웃포트 (730) 로제공하게된다. 즉, 1번 SDI 신호를가공하지않은원소스신호로클린아웃포트로제공하게되는것이다. 상기옥스출력모듈 (214) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가옥스설정일경우에, 옥스신호를옥스아웃포트 (740) 로제공하게된다. 즉, 1번 SDI 신호를옥스로설정하게되면해당옥스신호를옥스아웃포트로제공하게되는것이다. 상기 RCP출력모듈 (215) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 RCP 설정일경우에, RCP 신호를 RCP 아웃포트 (750) 로제공하게된다. 즉, 1번 SDI 신호를 RCP로설정하게되면해당 RCP 신호를 RCP 아웃포트 (750) 로제공하게되는것이다. 상기 AES/EBU출력모듈 (216) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 AES/EBU 설정일경우에, AES/EBU 신호를 AES/EBU 아웃포트 (760) 로제공하게된다. 즉, AES/EBU 채널에포함된신호를 AES/EBU 아웃포트에제공하게된다. 상기 DSK출력모듈 (217) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 DSK 설정일경우에, DSK 신호를 DSK 아웃포트 (770) 로제공하게된다. 상기 DSK는 Downstream Keyer의약자이다. 상기 LKFS신호출력처리모듈 (218) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 LKFS 설정일경우에, loudness, k-weighted, relative to full scale 중적어도어느하나이상의신호를화면출력부에제공하게되는것이다. 상기 LKFS(Loudness, K-weighted, relative to Full Scale) 는사람의청각인지특성을고려하여계산된음량 - 9 -

10 값의단위로서, LKFS 단위에서 1dB 의레벨증감은 1 LKFS 의음량값의증감과동일하게표현된다. [0099] [0100] [0101] [0102] [0103] [0104] [0105] [0106] [0107] [0108] [0110] [0112] [0114] [0115] [0116] 디지털방송프로그램의음량의측정이란, 사람이실제느끼는소리의감각적인크기를 ITU-R의권고안의음량 (Loudness) 이라는개념으로수치화하여측정하는것을말한다. 이때, 디지털방송프로그램의음량은국제전기통신연합전파통신부문 (ITUR) 권고안인 ' 오디오프로그램의음량과트루피크오디오레벨측정알고리즘 ', (Algorithms to measure audio programme loudness and truepeak audio level, ITU-R BS ) 의방법에따라측정되어야하며, 측정된음량값의단위는 'TU-R BS ' 권고안의측정단위인 LKFS를사용해야한다. 따라서, 본발명에서는상기한오디오신호를모니터링하여수신된신호상의문제점이있는지를확인하기위한것이다. 즉, 마스터스위처컨트롤러 (500) 에서선택되어있는 SDI 신호에대하여 loudness, k-weighted, relative to full scale 상태를보여주게되는것이다. LKFS 버튼을누를때마다 (LUFS : EBU +9), (LUFS : EBU +18) 의기준을변경하여상태를표시하며, 한번더누르면 LKFS 메뉴를나와서영상을표시하게되는것이다. 상기 WFM신호출력처리모듈 (219) 은마스터스위처컨트롤러 (500) 의설정정보가 WFM 설정일경우에, SDI 채널내에포함된비디오신호의 vectorscope, waveform-y, waveform-ycbcr의값과오디오신호를화면출력부에제공하게된다. 즉, 마스터스위처컨트롤러 (500) 에서 SDI-1, SDI-2번의 WFM 선택시비디오입력에대한입력된신호의 Vectorscope, Waveform-Y, Waveform-YCbCr 의값을표시하는데, 오디오의상태와비디오정보를보여주게된다. 이때, WFM 버튼을선택시입력된신호의 Vectorscope, Waveform-Y, Waveform-YCbCr 의값을표시하며버튼을계속누르면순환하게구성할수있으며, 화면에는 Vectorscope, Waveform Monitor 이외에도신호정보인 Format, Sampling, Sampling bit, Channel을표시할수도있을것이다. 한편, 추가적으로네트워크모듈을구성하여네트워크단자를통하여원격지에구성된네트워크서버와연결되어데이터를저장할수있도록할수도있다. 예를들어, RS422 및이더넷단자를이용하여네트워크서버와연결하여데이터를저장보관할수도있다. 또한, 상기 Loudness표출부 (220) 는신호내의 Loudness를분석하여영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness의이상유무를확인할수있도록하게된다. 상기한바와같이, 본발명에의하면, UHD 4K 12G-SDI 및 3G-SDI 신호를동시에입력받아입력신호의 12G-SDI 혹은 3G-SDI 등의입력신호포맷종류와관계없이입력신호의오디오스트림을적어도한개이상의그룹으로설정하며, 신호내의 Loudness를분석하여디스플레이패널내영상화면의다른사이드에 Loudness 레벨미터를표출하여 Loudness의이상유무를확인할수있도록하며, 오디오및비디오신호를분석하여이를아웃포트를통해외부단말기로제공할수있도록하는기능을하나의장치를통해복합적으로수행할수있도록함으로써, 사용자가문제를빠르고정확하게파악할수있으며, 신호가원활하게처리가되는지를알수있는효과를발휘하게되어 UHD 방송시대에걸맞는 12G UHD 4K 기반의다양한기능을제공하는마스터스위처를제공하게된다. 한편, 상술한본발명의다양한실시예에따른방법은컴퓨터에서실행되기위한프로그램으로제작되어컴퓨터가읽을수있는기록매체에저장될수있으며, 컴퓨터가읽을수있는기록매체의예로는 ROM, RAM, CDROM, 자기테이프, 플로피디스크, 광데이터저장장치등이있으며, 또한캐리어웨이브 ( 예를들어인터넷을통한전송 ) 의형태로구현되는것도포함한다. 컴퓨터가읽을수있는기록매체는네트워크로연결된컴퓨터시스템에분산되어, 분산방식으로컴퓨터가읽을수있는코드가저장되고실행될수있다. 그리고, 상기방법을구현하기위한기능적인 (function) 프로그램, 코드및코드세그먼트들은본발명이속하는기술분야의프로그래머들에의해용이하게추론될수있다. 또한, 이상에서는본발명의바람직한실시예에대하여도시하고설명하였지만, 본발명은상술한특정의실시예에한정되지아니하며, 청구범위에서청구하는본발명의요지를벗어남이없이당해발명이속하는기술분야에서통상의지식을가진자에의해다양한변형실시가가능한것은물론이고, 이러한변형실시들은본발명

11 의기술적사상이나전망으로부터개별적으로이해되어서는안될것이다. [0117] 부호의설명 100 : SDI 스위처 200 : 마스터프로세서 300 : 크로스포인트부 500 : 마스터스위처컨트롤러 600 : 출력신호처리부 도면 도면 1 도면

12 도면 3 도면

13 도면 5 도면 6 심사관직권보정사항 직권보정 1 보정항목 청구범위 보정세부항목 청구항 4 변경전 ~ 마스터스위처. 변경후 ~ 마스터스위처장치

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슬라이드 1 HD-SDI, HDMI Matrix 소개 2016. 01.21 기술연구소 DK VASCOM 영상제작송출시스템 - 대경바스컴의영상제작송출시스템블럭다이어그램 입력부영상분배 / 영상제작송출부 HDMI/ HD-SDI Digital 3D Studio Mixing Master HSM-3005AV HDMI/ HD-SDI ATM3101HS NTSC Modulator ATC3108S