Microsoft PowerPoint - DMB 기술현황.ppt

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정진 간
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1 DMB 기술현황 이광순 ETRI ETRI

2 DMB 의개념 1997년부터 2002년까지오디오및데이터서비스위주의 ( 아날로그라디오를 ) 디지털라디오전환용으로추진 Eureka-147 DAB(Digital Audio Broadcasting) 를표준으로확정 이동TV 서비스의시행을위해 DAB를 DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 로확장 DAB를이용하여고품질의음성및영상서비스를언제어디서나제공 ' 듣는방송 ' 에서 ' 보고듣는방송 ' 으로라디오방송의개념을확장 이동수신특성을바탕으로음악 문자 동영상등다양한컨텐츠를소형TV PDA 등휴대용단말을통해전달 고화질 고음질을추구하는디지털지상파 TV방송과보완적인관계구 축 PDA, 이동통신단말기와결합된서비스제공을통해이동단말기의수요창출 (ITU-R System A)

3 Eureka-147 DAB 의특징 1. 단일주파수망 (Single Frequent Network : SFN) 구현으로난청지역해소가능 2. 강력한이동 (200Km 이상 ) 및휴대수신 ( 갭필러 ) 가능 3. 유연한서비스 ( 비디오, 오디오, 데이터 ), 다중화기능제공 4. 아날로그 FM 대비 1/10의저출력으로동일한커버리지송출가능 (1~2Kw) 5. 국가재난방송 (EWS), 교통정보 (TMC), TTI, TPEG 등데이터서비스가능 6. 멀티패스에강하고이동중에도수신품질이우수

4 지상파 DMB 서비스요구사항 기본시스템 Eureka-147 DAB 시스템 기본오디오 CD-like quality stereo MPEG-4 멀티미디어서비스 비디오 : VCD-like quality (CIF(352 x 오디오 : max. CD quality stereo 데이터방송 : text & graphic 데이터서비스 EPG, News, Weather, Stocks, Traffic Information, etc.

5 지상파 DMB 규격활동 무선설비기술기준 DMB 송수신정합표준 DMB 비디오송수신정합표준 DMB 데이터송수신정합표준 표준화기구 정보통신부장관고시 TTA 단체표준 TTA 단체표준 TTA 단체표준 작업일정 2003 년 6 월 2003 년 10 월 2004 년 8 월 2005 년?? 월 작업상황 고시 공표 공표 작업중

6 지상파 DMB 개요도 데이터방송서버 송신 이동무선채널 수신 고정 MPEG-4 방송서버 NPAD 다중화기 PAD 다중화기 고출력증폭기 휴대 오디오인코더 앙상블다중화기 OFDM 변조기 이동

7 지상파 DMB 기술개발 History DAB 전송방식및성능분석비교 - IBOC, Eureka-147 IBAC (In-Band Adjacent Channel) 시스템연구및개발 Eureka-147 DAB 시스템기술연구 (Eureka-147 시스템도입결정 2001년공청회 ) - 멀티미디어데이터전송연구 2002 지상파 DMB 시스템기술연구 2003 서울도심에서의 DMB 데모 DMB 응용서비스연구 2004 DMB 필드테스트수행 (with KBS, MBC, and SBS) DMB 응용서비스연구

8 지상파 DMB 향후일정 년 -3 월 2 일, 국회에서 DMB 을 [ 이동멀티미디어방송 ] 으로규정 년 -9 월 17 일, 방송법시행령공포 년 -12 월, 지상파 DMB 종합정책확정예정 년 -1 월 13 일, 방송위에서지상파 DMB 사업자선정방안발표 년 -2 월 14 일지상파 DMB 사업자신청마감 년 -3 월방송위에서사업자선정 년 - 7~10 월본방송예상 년 - 하반기, 일부독자규격단방향데이터서비스제공예상 년 - 양방향데이터송수신정합표준완성예상 년 - 양방향데이터서비스제공예상

9 DMB 의특징 CD 급의오디오음질 하나의주파수에여러채널서비스가능 위성 : 25MHz 대역폭에 Video 14(9), Audio 22 지상파 : 12MHz 대역폭에 Video 7, Audio 14 손쉬운프로그램선택 (Text/Menu Bar 형태 ) 이동수신의안정성 ( 지상파 300Km/h, 위성 300~700Km/h) 부가 Data Service 동시지원 Video, Audio, Text 뛰어난서비스확장성

10 위성 DMB 시스템개요

11 지상파 DMB 시스템개념도 Eureka-147 DAB system FIC Data services Multiplex Control Data Fast Information Channel Path Service Information Service Information Path COFDM Encoder Audio Program Service Program Associated Data Packet Data Service General DAB Path DAB Audio Frame Path General DAB Path Packet mode data Path Main Service CIFs Multiplexer Video Audio Data DMB Processor Stream Mode Optional Conditional Access Scrambler Energy Dispersal Scrambler Convolutional Encoder Time Interleaver T-DMB system is based on Eureka-147 DAB multimedia broadcasting service

12 DMB 전송개념 Audio Service (MUSICAM) Data Service Packet or stream Mode Video Associated Audio Video Encoder (H.264) Audio Encoder (ER-BSAC) TS Mux Video service RS Conv. Encoder Interleaver (204,188) Stream Mode DAB Mux OFDM Modulation Transmitter (Interactive) Data Additional modules for T-DMB Eureka-147 DAB System (ETSI )

13 DMB 의 Video Standard MPEG-4 AVC Video MPEG-4 SL Encapsulation MPEG-4 BSAC Audio MPEG-4 SL Encapsulation MPEG-4 BIFS Interactive Contents MPEG-4 SL Encapsulation MPEG-2 TS Multiplexing Forward Error Correction Eureka-147 Stream Mode Eureka-147 Stream Mode FEC : RS + Convolutional Interleaving Transport : MPEG-2 TS Adaptation : MPEG-4 SL Video : MPEG-4 AVC Baseline Profile Audio : MPEG-4 BSAC Graphics & Data : MPEG-4 System Core2D Profile AVC : Advanced Video Coding, BSAC : Bit Sliced Arithmetic Coding, FEC : Forward Error Correction

14 지상파 DMB 주요파라미터 Signal Modulation Channel Coding Time Interleaving Frequency Interleaving Effective Data Rate System Bandwidth ms MHz Mbps MHz COFDM DQPSK Convolutional : variable rate, constraint length = 7 Depth = 384 Width = ~ 1.7 Mbps MHz MODE I II III IV Application Terrestrial (SFN) Terrestrial Satellite/Cable Terrestrial Frequency Band GHz < < 1.5 < 3 < 1.5 Sub carriers 1, Sub carrier interval KHz Guard interval μs Symbol length μs 1, Frame length ms COFDM : Coded Orthogonal Frequency Division Multiplexing DQPSK : Differential QPSK

15 지상파 DMB 서비스품질및규격 Type Audio Quality CD quality stereo (BER 10-4 ) Technology MUSICAM(MPEG-1,2 layer 2) Video streaming Video 7 VCD quality MPEG-4 AVC(H.264) (DMB) Audio Near CD Quality MPEG-4 BSAC Data Many applications MPEG-4 BIFS Multiplex A/V/D MPEG-4 SL, MPEG-2 TS Channel Mobile, Urban (BER 10-8 ) RS(204, 188), Convolutional Byte interleaver Data EPG, news, weather, stock, traffic information, etc. PAD, NPAD, TDC, MOT, BWS, IPtunneling, Slideshow, etc. AVC : Advanced Video Coding, PAD : Program Associated Data, TDC : Transparent Data Channel, BWS : Broadcasting Web Site, BSAC : Bit-sliced Arithmetic Coding, EPG: Electronic Program Guide

16 DMB 이동성능 Test Mobile TV for high speed vehicle and cellular phones Speed up to 120 km/h Robust reception in central city Example service in Public Buses (Aug. 04) NTSC vs. Mobile TV (Apr. 03) Mobile TV Demo. (Nov. 03) DMB with Navigation (Apr. 04)

17 T-DMB Spectrum Plan Three blocks in one TV channel 6 MHz TV Channel Block A Block B Block C MHz For Seoul and its vicinity, using Band III (TV Ch. 8 & 12)

18 T-DMB Service Plan (After 2010) 봉의산 관악산 12 8 용문산 13 태기산 13 괘방산 13 봉황산 8 백운산 함백산 8 원효봉 12 흑성산 우암산 가엽산 11 8 학가산 9 일월산 9 9 계룡산 식장산 7 7 팔공산 7 조항산 모악산 감악산 9 9 무룡산 12 : DMB Station Ch. Used : 7~ 양을산 8 무등산 노고단 9 망진산 7 망운산구봉산 7 불모산 12 봉래산 견월악 삼매봉 8

19 지상파 DMB 솔루션 ( 송신부 ) 픽스트리솔루션 Frame Rate: 15 ~ 30 fps 해상도 CIF, QVGA, QCIF, WDF DMB 비디오규격지원 출력포맷 : ETI, DVB-ASI 10/100 Base-T Ethernet 온타임텍솔루션 DMB 비디오규격지원 출력포맷 : ETI 10/100 Base-T Ethernet

20 T-DMB Reception Concept DMB Decoder Outer Decoder De-Interleaver, RS Decoder TS De-Mux AV Decoder Video Decoder Audio Decoder Data Decoder Video Audio Data DAB Receiver MUSICAM Audio DMB Receiver

21 지상파 DMB 솔루션 ( 수신부 ): LG Features One-chip solution Baseband (tuner excluded) H.264 baseline@l1.3 ER-BSAC, MUSICAM Product T-DMB phone

22 지상파 DMB 솔루션 ( 수신부 ): Samsung Features Two-chip solution DMB baseband DMB Multimedia Product 1 Handheld Receiver 지상파 DMB 데모용 Product 2 휴대형지상파 DMB TV

23 지상파 DMB receivers T-DMB/telematics terminals for vehicles T-DMB Phones Portable T-DMB receivers T-DMB modules T-DMB on PDA Stand-alone Receivers

24 DMB 데이터서비스

25 DMB 데이터방송을위한프로토콜 Broadcasting Web Site Interactive Service JPEG Slide Show TPEG, DGPS etc MCI & SI Multi 2 TMC Ch. Ch EWS 5.1 Paging D L S T D C MOT IP Tunneling Audio PAD NPAD TDC MPEG4 A/V MPEG4 Data H.264 / BSAC/BIFS Block Code FIDC Audio Service (DAB) Data Service (DAB) Video Service (DMB) FIC MSC Eureka-147(System-A)

26 DMB 기반 TTI 서비스 User friendly navigation service 플랫폼 : PDA, Notebook PC Live Traffic Information Massive Traveler/Location Information POI, News application 날씨 증권 교통정보 TTI: Traffic and Traveler Information, POI: Point Of Interest 뉴스

27 BIFS 를이용한대화형서비스 BIFS (BInary Format for Scene) A scene description for composition is need because MPEG-4 is object-based representation system BIFS is the MPEG-4 scene description protocol to compose MPEG-4 objects (temporal & spatial) to describe interaction with MPEG-4 objects to animate MPEG-4 objects

28 BIFS 를이용한대화형서비스 ( 계속 )

29 지상파 DMB 모니터링시스템 실시간 ETI 프레임분석화면 ETI 프레임헤더필드값모니터링 FIC 분석 실시간 MPEG-2 TS 분석화면 PSI 분석 MPEG-2 TS 비트율분석

30 음성 EPG 음성 EPG(Electronic Program Guide) 란 VUI (Voice User Interface) 기반의 EPG 음성에의한콘텐츠및응용프로그램제어 음성 EPG의필요성 DAB/DMB is targeting the mobility Mobility needs safe and convenient environment Display means is not an absolute solution Require intelligent EPG service Who has the benefits To the mobile users: drivers To the blind To the people who has receiver with no display device

31 POWERFAULT DATA ALARM 콘텐츠 VoiceEpgXML에의해생성됨 Downloaded contents like BWS 음성 EPG( 계속 ) 전송 MOT 프로토콜

32 지상파 DMB 양방향데이터방송시스템

33 양방향 DMB 데이터서비스

34 양방향 DMB 데이터서비스 ( 계속 ) 단방향서비스 Download Service Game, coupon 실시간스트리밍서비스 증권정보, 뉴스, 날씨서비스, 음악방송 ( 노래방 ) 양방향서비스 Download Service Game E-learning 실시간스트리밍서비스 증권정보, 운세정보, E-commerce, shopping, 요리

35 지상파 DMB 관련특허소개

36 지상파 DMB 관련특허현황 (1) Eureka philips 외 7개의외국회사들이 Eureka-147 전송과 MPEG-1,2 Layer II 오디오부호화에대한 IPR 소유 - philips에서관리 MPEG-4 AVC 비디오부호화 - 국내기관인 ETRI, LG전자, 삼성전자를포함하여 36개기관이IPR 소유 - MPEG-LA와 Via Licensing에서관리 MPEG-4 BSAC 오디오부호화 - 삼성전자외 4개사에서 IPR 소유 -Via Licensing에서관리

37 지상파 DMB 관련특허현황 (2) MPEG-4 Systems 다중화 - 국내기관인 ETRI, 삼성전자를포함하여 7개기관이 IPR 소유 - MPEG-LA에서관리 MPEG-2 Systems 다중화 - 국내기관인삼성전자, LG전자를포함하여 23개기관이IPR 소유 - MPEG-LA에서관리 기타관련특허 -ETRI에서 100여개의특허를출원또는등록한상태이며, 타기관의특허는확인불가

38 지상파 DMB 관련 ETRI 보유특허건수 분야 필수특허 다른기술로대체하기어려운특허 다른기술로대체가능한특허 계 방송방식 송수신시스템 송신시스템 수신기 수신칩 서비스, 응용 계 6 9 * 첨부 : 지상파 DMB 관련 ETRI 보유특허목록참조

39 Means for the encrypted transmission and reception of multimedia-objects using the Digital Audio Broadcast (DAB) transmission system 독일 (Bosch), EP

40 디지털멀티미디어방송을위한전송방식및장치 MPEG-4 Video Encoder MPEG-4 Audio Encoder MPEG-4 Systems Encoder MPEG-2 TS MUX RS Encoder Convolutional Interleaver DMB Transmitter Digital Audio Broadcasting System MPEG-4 Video Decoder MPEG-4 Audio Decoder MPEG-4 Systems Decoder MPEG-2 TS DeMUX RS Decoder Convolutional Deinterleaver DMB Receiver Digital Audio Broadcasting Receiver

41 DAB 전송시스템에서 MPEG-2 스트림을삽입하는방법및장치 오디오소스 오디어인코더 오디오소스... 오디어인코더 앙상블다중화기 제안된시스템 OFDM 변조기 MPEG-2 스트림 오디오소스 오디어인코더... 앙상블다중화기 OFDM 인코더 오디오소스 오디어인코더 MPEG-2 TS 제안된시스템

42 지상파 DMB 양방향데이터서비스에서 DMB 방송과이동통신망을연동하기위한수신장치및그방법 방송안테나 통신안테나

Contents Why DMB? When DMB? Where DMB? What DMB? Who DMB? How DMB? Demonstration Conclusion 2/ 27

DMB Home Coming Day www.pixtree.com 1/ 27 Contents Why DMB? When DMB? Where DMB? What DMB? Who DMB? How DMB? Demonstration Conclusion 2/ 27 Why DMB? Digital Convergence 3/ 27 Why DMB? Anytime, Anywhere,