T T A S t a n d a r d

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1 T T A S t a n d a r d 개정일 : 2009 년 06 월 18 일 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 송수신정합 Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting(DMB) System

2 개정일 : 2009 년 06 월 18 일 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 송수신정합 Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting(DMB) System 본문서에대한저작권은 TTA 에있으며, 이문서의전체또는일부에대하여상업적 이익을목적으로하는무단복제및배포를금합니다. Copyrightc Telecommunications Technology Associations All Rights Reserved.

3 서문 1. 표준의목적 본표준은지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 의기본송수신정합표준화를위하여 작성하였다. 2. 주요내용요약 본표준은주요내용은다음과같다. - 지상파 DMB 서비스및시스템요구사항 - 지상파 DMB 전송메커니즘 - 지상파 DMB 다중화구성정보 - 지상파 DMB 오디오부호화 - 지상파 DMB 데이터기능 - 지상파 DMB 제한수신 - 지상파 DMB 에너지분산 - 지상파 DMB 길쌈부호화및시간인터리브 - 지상파 DMB 라디오주파수특성 3. 표준적용산업분야및산업에미치는영향 본표준은지상파 DMB 와관련된방송장비, 단말기, 콘텐트등의산업의활성화에 기여하고, 세계에서처음시도되는지상파 DMB 방송을통하여국내 IT 산업을 활성화시키고향후전세계적으로 DMB 산업과기술을주도할것이다. i

4 4. 참조표준 ( 권고 ) 4.1. 국외표준 ( 권고 ) [1] ETSI EN V1.4.1 ( ) Radio broadcasting systems; Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers. [2] ETSI TS V1.3.1 ( ) Digital Audio Broadcasting (DAB) Registered Tables 4.2. 국내표준 [1] KS X [2] KS X 1001, KS X 1002 [3] TTA, TTAS.KO , 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 제한수신정합표준, 참조표준 ( 권고 ) 과의비교 5.1. 참조표준 ( 권고 ) 과의관련성 본표준은지상파 DMB의송수신정합을위하여 ETSI EN V1.4.1을기준으로작성하였다. 단, 등록된표에대해서는 ETSI TS V1.3.1을기준으로작성하되, ETSI TS V1.3.1의 Table 2에서정의된 DSCTy 중 MPEG-2 Transport Stream 에해당하는값을본표준에서는 지상파 DMB 에해당하는것으로수정적용하였으며, 고속정보채널에서의문자세트전송에있어한글코드가필요하므로, 본표준의 5.13 절에서 ETSI TS V1.3.1의 Table 1을수정하여이를위한한글코드를할당하였 ii

5 다. 본개정본은제3판에해당하며, 제2판과의차이는 초단파디지털라디오방송 을 지상파디지털멀티미디어방송 으로용어를수정한것, 5.6절의제한수신에대한규정을 ETSI TS V1.2.1 Digital Audio Broadcasting (DAB); Conditional access 을따르는것에서 TTAS.KO 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 제한수신정합 표준을따르는것을대체한것, 오탈자수정, 편집체제를새로운 TTA 표준양식에맞게고친것등이다 참조한표준 ( 권고 ) 과본표준의비교표 TTAS.KO /R1 ETSI EN V1.4.1 비고 1. 개요 제 1 장총칙 제 1 조목적 제 2 조채널대역폭 - ( 제목 ) 수정 2. 표준의구성및범위제 3 조적용범위 1. Scope ( 제목 ) 수정 3. 정의제 4 조정의 3. Definitions, abbreviations, mathematical ( 용어정의 ) symbols, C-language 수정 mathematical symbols and conventions 4. 지상파디지털멀티미디제2장초단파디지털라디오어방송서비스및시스템방송서비스및시스템요 - ( 제목 ) 수정요구사항구사항 5. 지상파디지털멀티미디제3장초단파디지털라디오 - ( 제목 ) 수정어방송송수신기정합규격방송송수신기정합규격 5.1 전체시스템개요제 1 조전체시스템개요 4. Basic DAB system 내용동일 description ( 오탈자수정 ) 5.2 전송메커니즘제 2 조전송메커니즘 5. Transport Mechanisms 내용동일 ( 오탈자수정 ) 5.3 다중화구성정보제 3 조다중화구성정보 6. Multiplex Configuration 내용동일 Information ( 오탈자수정 ) 5.4 오디오부호화제 4 조오디오부호화 7. Audio Coding 5.5 데이터기능제 5 조데이터기능 8. Data Features iii 내용동일 ( 오탈자수정 ) 내용동일 ( 오탈자수정 )

6 TTAS.KO /R1 ETSI EN V1.4.1 비고 5.6 제한수신제 6 조제한수신 9. Conditional Access 내용수정 5.7 에너지분산제 7 조에너지분산 10. Energy Dispersal 5.8 길쌈부호화제 8 조길쌈부호화 11. Convolutional Coding 5.9 시간인터리브제 9 조시간인터리브 12. Time Interleaving 내용동일 ( 오탈자수정 ) 내용동일 ( 오탈자수정 ) 내용동일 ( 오탈자수정 ) 제10조공통인터리브프레 13. Common Interleaved 내용동일 5.10 공통인터리브프레임임 Frame ( 오탈자수정 ) 5.11 지상파디지털멀티미제11조디어방송전송신호전송신호 디지털라디오방송 14. DAB Transmission 내용동일 Signal ( 오탈자수정 ) 5.12 라디오주파수특성 제12조라디오주파수특 15. Radio Frequency 내용동일성 Characteristics ( 오탈자수정 ) 5.13 지상파디지털멀티미제13조디지털라디오방송디어방송에적용되는기본 - 에적용되는기본문자문자 내용동일 ( 오탈자수정 ) 6. 지적재산권관련사항 본표준의 지적재산권확약서 제출현황은 TTA 웹사이트에서확인할수있다. 본표준을이용하는자는이용함에있어지적재산권이포함되어있을수있으므로, 확인후이용한다. 본표준과관련하여접수된확약서이외에도지적재산권이존재할수있다. 7. 시험인증관련사항 7.1. 시험인증대상여부 본표준을적용한지상파 DMB 수신기에 7.2 절의시험표준을적용하여인증을실시할 수있다. iv

7 7.2. 시험표준제정현황 시험표준 : TTAS.KO , 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 수신기규격, TTAK.KO , 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 수신기동적레이블서비스표준적합성시험, 표준의이력정보 8.1. 표준의이력 판수제정 개정일제정 개정내역 제 1 판 제 2 판 제 3 판 제정 TTAK.KO 개정 TTAK.KO /R1 개정 8.2. 주요개정사항 - 용어수정, 제한수신규정수정 v

8 Preface 1. Purpose of Standard This standard has been prepared to define the basic interface between the transmitter and the receiver for terrestrial digital multimedia broadcasting (DMB) in the VHF band. 2. Summary of Contents The Content of this standard is as follows. - Terrestrial DMB Service and System Requirement - Terrestrial DMB Transport mechanisms - Terrestrial DMB Multiplex Configuration Information - Terrestrial DMB Audio coding - Terrestrial DMB Data features - Terrestrial DMB Conditional Access - Terrestrial DMB Energy dispersal - Terrestrial DMB Convolutional coding and Time interleaving - Terrestrial DMB Radio frequency characteristics 3. Applicable Fields of Industry and its Effect This Standard will contribute to the activation of Terrestrial DMB industry that is related to the broadcasting system, receiver and contents. And by the worldwide first Terrestrial DMB service, this standard will promote the national IT industry and lead the universal DMB industry. vi

9 4. Reference Standards(Recommendations) 4.1. International Standards(Recommendations) [1] ETSI EN V1.4.1 ( ) Radio broadcasting systems : Digital Audio Broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers. [2] ETSI TS V1.3.1 ( ) Digital Audio Broadcasting (DAB) Registered Tables 4.2. Domestic Standards [1] KS X [2] KS X 1001, KS X 1002 [3] TTAS.KO , Specification of the Conditional Access for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (DMB), Relationship to Reference Standards(Recommendations) 5.1. Relationship of Reference Standards This standard refers to ETSI EN V And for the registered tables this standard was written based on ETSI TS V However this standard defines different meaning for the DSCTy in Table 2 of ETSI TS V1.3.1, i.e., in this standard the value of DSCTy corresponding to MPEG-2 Transport Stream in Table 2 of ETSI TS V1.3.1 is defined as meaning Terrestrial DMB. Also in this standard Table 1 in ETSI TS V1.3.1 was modified to include the additional specification of Korean character set in order to meet the requirements of Fast vii

10 Information Channel. This revised edition is the third edition and the differences between the second edition and this edition are the modification of the term VHF Digital Radio Broadcasting to Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting throughout the entire document, the conditional access specification in 5.6 is based on TTAS.KO Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (DMB) Conditional Access standard rather than ETSI TS V1.2.1 Digital Audio Broadcasting (DAB); Conditional access, correction of typo errors, and editorial changes in conformance to the new TTA standard document template Differences between Reference Standard(Recommendation) and this Standard TTAS.KO /R1 ETSI EN V1.4.1 비고 1. Introduction Chapter 1 General Clause 1 Objectives Clause 2 Channel Bandwidth 2. Constitution and Scope Clause 3 Scope 1. Scope 3. Terms and Definitions Clause 4 Definitions 4. Service and System Requirements for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting 5. Transmitter and Receiver Interface Specification for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting Chapter 2 Service and System Requirements for VHF Digital Radio Broadcasting Chapter 3 Transmitter and Receiver Interface Specification for VHF Digital Radio Broadcasting 5.1 System Summary Clause 1 System Summary 5.2 Transport Mechanisms Clause 2 Transport Mechanisms - 3. Definitions, abbreviations, mathematical symbols, C-language mathematical symbols and conventions Basic DAB system description (title) modified (title) modified (term) modified (title) modified (title) modified equal (typo corrected) 5. Transport Mechanisms equal (typo corrected) 5.3 Multiplex Clause 3 Multiplex 6. Multiplex Configuration equal viii

11 TTAS.KO /R1 ETSI EN V1.4.1 비고 Configuration Information Configuration Information Information (typo corrected) 5.4 Audio Coding Clause 4 Audio Coding 7. Audio Coding equal (typo corrected) 5.5 Data Features Clause 5 Data Features 5.6 Conditional Access Clause 6 Conditional Access 5.7 Energy Dispersal Clause 7 Energy Dispersal 8. Data Features equal (typo corrected) 9. Conditional Access modified 10. Energy Dispersal equal (typo corrected) 5.8 Convolutional Coding Clause 8 Convolutional 11. Convolutional Coding equal Coding (typo corrected) 5.9 Time Interleaving Clause 9 Time Interleaving 5.10 Common Interleaved Frame 5.11 Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting Transmission Signal 5.12 Radio Frequency Characteristics 5.13 Basic Character Sets for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting Clause 10 Common Interleaved Frame 12. Time Interleaving equal (typo corrected) 13. Common Interleaved Frame Clause 11 Digital Radio Broadcasting 14. DAB Transmission Transmission Signal Signal Clause 12 Radio Frequency Characteristics Clause 13 Basic Character Sets for Digital Radio Broadcasting 15. Radio Frequency Characteristics - equal (typo corrected) equal (typo corrected) equal (typo corrected) equal (typo corrected) 6. Statement of Intellectual Property Rights IPRs related to the present document may have been declared to TTA. The information pertaining to these IPRs, if any, is available on the TTA Website. No guarantee can be given as to the existence of other IPRs not referenced on the TTA website. And, please make sure to check before applying the standard. ix

12 7. Statement of Testing and Certification 7.1. Object of Testing and Certification Test standard in clause 7.2 can be applied for the testing and certification of the terrestrial DMB receivers manufactured according to this standard Standards of Testing and Certification :TTAS.KO , "Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting Systems; Specification for Digital Multimedia Broadcasting (DMB) Receivers", :TTAK.KO , Conformance Test for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (DMB) Receivers Supporting Dynamic Label Services, History of Standard 8.1. Change History Edition Issued date Outline The 1st edition The 2nd edition The 3rd edition Established TTAK.KO Revised TTAK.KO /R1 Revised 8.2. Revision - Change of Definitions, Change of Conditional Access Specification x

13 목차 1. 개요 표준의구성및범위 정의 지상파디지털멀티미디어방송서비스및시스템요구사항 수신품질 (Quality of received signal) 오디오신호표현형태 (Audio signal format) 전력및스펙트럼효율 (Efficiency of power and spectrum) 수신성능의개선 (Improvement of receiving performance) 다중화구성의용이성 (Capability of multiplex configuration) 커버리지확장의가능성 (Capability of coverage) 프로그램관련데이터 (Program-related data) 서비스할당의융통성 (Flexibility of service assignment) 시스템의구조 (Structure of system) 부가가치서비스 (Value-added service) 송신설비의공동이용 (Sharing of emission facility) 방송망구성 (Organization of broadcast network) 기존서비스에대한상호간섭 (Interference to existing services) 지상파디지털멀티미디어방송방송송수신기정합규격 전체시스템개요 (System summary) 전송메커니즘 (Transport mechanisms) 다중화구성정보 (Multiplex Configuration Information) 오디오부호화 (Audio coding) 데이터기능 (Data features) 제한수신 (Conditional Access) 에너지분산 (Energy dispersal) 길쌈부호화 (Convolutional coding) 시간인터리브 (Time interleaving) 공통인터리브프레임 (Common Interleaved Frame) 지상파디지털멀티미디어방송전송신호 (DAB transmission signal) 라디오주파수특성 (Radio frequency characteristics) 지상파디지털멀티미디어방송에적용되는기본문자 (Character set) xi

14 Contents 1. Introduction Constitution and Scope Terms and Definitions Service and System Requirements for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting Quality of received signal Audio signal format Efficiency of power and spectrum Improvement of receiving performance Capability of multiplex configuration Capability of coverage Program-related data Flexibility of service assignment Structure of system Value-added service Sharing of emission facility Organization of broadcast network Interference to existing services Transmitter and Receiver Interface Specification for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting System summary Transport mechanisms Multiplex Configuration Information Audio coding Data features Conditional Access Energy dispersal Convolutional coding Time interleaving Common Interleaved Frame Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting transmission signal Radio frequency characteristics Basic Character Sets for Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting xii

15 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 송수신정합 (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (DMB) System) 1. 개요 본표준은지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 의기본송수신정합표준화를위하여 작성하였다. 2. 표준의구성및범위 본표준은초단파대역의 MHz의대역폭을채널대역폭으로사용하는지상파 DMB의오디오부호화알고리듬, 다중화, 채널부호화, 변조및문자부호계등의송수신정합규격에대한사항을적용범위로한다. 본표준은비디오및데이터서비스를위한전송규격을포함하나, 그서비스에대한세부규격은별도표준을따른다. 3. 정의 3.1. 용어정의 지상파디지털멀티미디어방송 (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, DMB) 공중이직접수신할수있도록할목적으로디지털오디오, 비디오및데이터를지 상의송신설비를이용하여초단파대역에서방송하는것을말한다 지상파디지털멀티미디어방송비디오서비스 지상파 DMB 에서기본적으로제공하는비디오와비디오에따른음성 음향또는그 1

16 보조데이터로구성되는서비스를말한다 지상파디지털멀티미디어방송데이터서비스 지상파 DMB 에서기본적으로제공하는비디오및오디오서비스와는독립적인정 보를디지털데이터형태로전송하는모든서비스를의미한다 서비스요구사항 지상파 DMB 서비스가갖추어야할기본적인요건을말한다 시스템요구사항 서비스요구사항을만족할수있도록지상파 DMB 시스템이갖추어야할기본적인 요건을말한다 송수신기정합규격 시스템요구사항을만족하는지상파 DMB 을원활하게송출및수신하기위한기술 정보를말한다 π/4 DQPSK(Differential QPSK) 데이터전송시전압의크기를동일하게하고위상을바로전에전송된심볼의위 상에 0 도, 90 도, 180 도, 270 도의 4 가지중에해당하는위상을더하고천이위상 45 도 (π/4) 를추가하여전송하는방식을의미한다. 2

17 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 상호직교성을갖는다수반송파를이용하여신호를변조하여다중화하는전송방 식을의미한다. 4. 지상파디지털멀티미디어방송서비스및시스템요구사항 4.1. 수신품질 (Quality of received signal) 오디오품질 (Audio quality) ( 의미 ) 오디오품질이란최종수신자가인지하는디지털오디오의품질을말한다. ( 요구사항 ) ITU-R 권고 BS.562의주관적평가방법의 5단계평가치로 4.5 이상또는 7단계비교평가치로 2.5이상이되어야한다 비디오품질 (Video quality) ( 의미 ) 비디오품질이란최종수신자가인지하는비디오의품질을말한다. ( 요구사항 ) 해당서비스가요구하는화질기준을만족하여야한다 데이터품질 (Data quality) ( 의미 ) 데이터품질이란최종수신자가획득하는데이터의품질을말한다. ( 요구사항 ) 해당서비스가요구하는비트오류율기준을만족하여야한다. 3

18 4.2. 오디오신호표현형태 (Audio signal format) ( 의미 ) 오디오신호표현형태란디지털오디오신호가표현되는형태를말한다. ( 요구사항 ) 소비자형고품질디지털오디오매체 (CD 급 ) 에상응하는품질의 2 채널 스테레오또는그이상의채널을제공할수있어야한다 전력및스펙트럼효율 (Efficiency of power and spectrum) ( 의미 ) 전력및스펙트럼효율이란전파가점유하는주파수대역의효율및최종송신전력의효율을의미한다. ( 요구사항 ) 기존의아날로그 FM 시스템보다좋은스펙트럼및전력효율을제공할수있어야한다 수신성능의개선 (Improvement of receiving performance) ( 의미 ) 다중경로및차단환경에서의수신성능의개선을의미한다. ( 요구사항 ) 필요한경우송신단에서주파수및시간다이버시티와동일채널공간 다이버시티를사용하여수신성능을개선시켜야한다 다중화구성의용이성 (Capability of multiplex configuration) ( 의미 ) 다중화구성의용이성이란필요에따라서다중화된구성에대한재구성의가능성을의미한다. ( 요구사항 ) 오디오품질에대한오디오서비스수와비디오품질에대한비디오서비스수및데이터품질에대한데이터서비스수를절충할수있는구성및재구성을허용해야한다. 4

19 4.6. 커버리지확장의가능성 (Capability of coverage) ( 의미 ) 커버리지확장의가능성이란필요에따라서주어진송신출력으로커버리지를조절할수있음을의미한다. ( 요구사항 ) 주어진송신출력으로커버리지를확장하기위하여서비스품질과오디오프로그램수, 비디오프로그램수및데이터서비스수의절충을허용해야한다 프로그램관련데이터 (Program-related data) ( 의미 ) 프로그램관련데이터란디지털오디오방송채널과관련된각종데이터를의미한다. ( 요구사항 ) 프로그램관련데이터 ( 예, 서비스식별자, 프로그램레이블링, 프로그램배송제어, 판권제어, 제한수신, 동적프로그램링크, 시청각장애인을위한서비스등 ) 에대한향상된설비를제공할수있어야한다 서비스할당의융통성 (Flexibility of service assignment) ( 의미 ) 서비스할당의융통성이란다중화기내에서융통성있는서비스의할 당을의미한다. ( 요구사항 ) 주어진다중화내에서융통성있는서비스의할당을허용해야한다 시스템의구조 (Structure of system) ( 의미 ) 시스템의구조란통신모델과시스템다중화의구조를의미한다. ( 요구사항 ) 계층화된 ISO 개방시스템상호접속 (OSI) 모델을따르며, 정보기술장 치와통신망의접속을허용하는시스템다중화구조를따라야한다. 5

20 4.10. 부가가치서비스 (Value-added service) ( 의미 ) 부가가치서비스란부가가치를지닌영상, 오디오및데이터서비스를의미한다. ( 요구사항 ) 서로다른데이터용량을갖춘부가가치서비스 ( 예, 교통메시지채널, 비즈니스데이터, 호출신호, 정지영상 / 그래픽, 통합디지털방송서비스 (ISDB), 고효율압축영상 / 오디오다중화등 ) 공급이가능해야한다 송신설비의공동이용 (Sharing of emission facility) ( 의미 ) 송신설비의공동이용이란여러개의오디오및데이터를전송하는데단일송신기와단일안테나사용을의미한다. ( 요구사항 ) 여러개의오디오, 비디오또는데이터를단일송신기와안테나를통해송신할수있어야한다. 오디오만을송신하는경우 6개이상의 CD 음질의오디오를수용할수있어야한다 방송망구성 (Organization of broadcast network) ( 의미 ) 방송망구성이란송신기, 중계기등을사용하여방송망을구성함을의 미한다. ( 요구조건 ) 동일채널중계기 (on-channel repeater) 의사용이가능해야한다 기존서비스에대한상호간섭 (Interference to existing services) ( 의미 ) 기존서비스에대한상호간섭이란기존에실시되고있는방송및통신 서비스에대한상호간섭을의미한다. ( 요구사항 ) 지상파 DMB 는다른서비스로부터의간섭에강건하고다른서비스에 6

21 FIB DAB 간섭신호로작용하지않도록하여야한다. 5. 지상파디지털멀티미디어방송송수신기정합규격 5.1. 전체시스템개요 (System summary) 고속정보채널데이터서비스 다중화제어데이터및 SI 다중화 서비스정보 (SI) 오디오서비스오디오서비스비디오서비스 주서비스다중화 프레임다중화 OFDM 변조 지상파 링크 수신기 데이터서비스 ( 그림 5-1) 지상파디지털멀티미디어방송시스템 지상파 DMB 시스템은 ( 그림 5-1) 에나타낸바와같이송신단과수신단으로구성되며, 송신단은오디오, 비디오및데이터서비스신호의입력장치, 다중화기, OFDM 변조기, 지상파링크등으로구성된다. 본지상파 DMB 송수신정합표준은 ( 그림 5-1) 의좌측에서우측순으로서술되어있다. 지상파 DMB의전송메커니즘과다중화구성정보는각각 5.2절과 5.3절에규정되어있다. 5.4절에는지상파 DMB의주기능인오디오부호화가규정되어있다. 5.5절은데이터기능을규정하고, 5.6절은제한수신을규정한다. 5.7절, 5.8절, 5.9절은지상파 DMB 신호를강건하게하기위한채널부호화를규정한다. 5.10절은공통인터리브프레임을규정하고, 5.11절은지상파 DMB 신호를규정한다. 5.12절에는라디오주파수특성이규정되어있다. 마지막으로, 5.13절에는지상파 DMB에사용되는기본문자가규정되어있다. 7

22 5.2. 전송메커니즘 (Transport mechanisms) 디지털오디오서비스와데이터서비스를위한지상파 DMB 시스템에사용되는일반 전송메커니즘은 ETSI EN V1.4.1 의제 5 장 Transport mechanisms 를따른다. 기 본적인전송메커니즘을 ( 그림 5-2) 에나타내었다. FIC 데이터서비스 다중제어데이터 서비스정보 선택적수신제한스크램블러 다중화제어기 FIDC 구성기 서비스정보결합기 선택적수신제한스크램블러 패킷다중화구성기 FIDC MCI SI 패킷모드 SI 고속정보블록구성기 에너지분산스크램블러 FIB 제어신호 에너지분산스크램블러 길쌈부호화기 시간인터리버 길쌈부호화기 CIF 전송프레임다중화기 오디오서비스 데이터서비스 선택적수신제한스크램블러 MPEG 오디오레이어 II 부호화기 패킷다중화구성기 오디오프레임 선택적수신제한스크램블러 선택적수신제한패킷스크램블러모드데이터 에너지분산스크램블러 에너지분산스크램블러 길쌈부호화기 길쌈부호화기 시간인터리버 시간인터리버 주서비스다중화기 FIC 및 MSC 심볼발생기 동기, 채널심볼발생기 OFDM 신호발생기 비디오서비스 비디오부호화기 TS 패킷구성기및외부호화기 비디오스트림 선택적수신제한스크램블러 에너지분산스크램블러 길쌈부호화기 시간인터리버 TII 신호발생기 데이터서비스 스트림모드데이터 선택적수신제한스크램블러 에너지분산스크램블러 길쌈부호화기 시간인터리버 전송신호 ( 그림 5-2) 지상파디지털멀티미디어방송전송메커니즘개념도 전송프레임 시간인터리브적용않음 시간인터리브적용 동기채널고속정보채널 (FIC) 주서비스채널 (MSC).. FIB FIB CIF CIF 고속정보블록들 (FIBs) 공통인터리브프레임들 (CIFs) ( 그림 5-3) 지상파디지털멀티미디어방송의전송프레임구조 지상파 DMB 신호의전송프레임은 ( 그림 5-3) 과같이세개의채널로구성된다. 첫째 는동기채널 (SC: Synchronization Channel) 이고, 둘째는고속정보채널 (FIC: Fast Information Channel) 이며셋째는주서비스채널 (MSC: Main Service Channel) 이다. FIC 8

23 는고속정보블록 (FIB: Fast Information Block) 으로구성되며, 기본기능은 MSC의구성을해석하는데필요한제어정보전달이다. 이제어정보의핵심부분은다중화구성정보 (MCI: Multiplex Configuration Information) 이고이것은다중화구조에대한정보를포함하며필요한경우그재다중화구조를포함한다. FIC에포함될수있는기타의정보는서비스정보 (SI: Service Information), 제한수신 (CA: Conditional Access) 관리정보그리고고속정보데이터채널 (FIDC: Fast Information Data Channel) 이있다. MCI를신속하고안전하게획득할수있도록하기위해 FIC는시간인터리브를하지않고높은수준의전송오류보호를적용하여전송한다. MSC는공통인터리브프레임 (CIF: Common Interleaved Frame) 시퀀스로구성된다. 하나의 CIF는 55,296 비트의데이터단위이고, 매 24 ms 마다전송된다. CIF에서주소를할당할수있는가장작은단위는 CU(Capacity Unit) 이고한 CU는 64 비트이다. 여러개의 CU가연결되어기본전송단위인하나의 MSC가구성되고, 이것을서브채널 (Sub-channel) 이라한다. 그러므로 MSC는다중서브채널들로구성된다. MSC의서비스컴포넌트용으로스트림모드와패킷모드의두가지전송모드가지원된다. 스트림모드는정보원에서목적지까지지정된한서브채널을통하여고정비트율로투명한 (Transparent) 전송을제공한다. 패킷모드는한서브채널에수개의데이터서비스컴포넌트를전달하려는목적으로정의된다. 각서브채널은한개또는그이상의서비스컴포넌트를전달할수있다 다중화구성정보 (Multiplex Configuration Information) 시스템의다중화구성정보는 ETSI EN V1.4.1 의제 6 장 Multiplex Configuration Information 을따른다. ( 그림 5-4) 는지상파 DMB 다중화구성의예를보 여준다. 9

24 앙상블 대한민국지상파디지털멀티미디어방송앙상블 1 번 서비스 알파 1 라디오 알파 1TV 베타라디오 알파 2 라디오 서비스컴포넌트오디오알파 TMC 알파 SI 비디오 오디오 2 nd -ry 오디오 오디오 MCI SI FIDC 서브채널 a 서브채널 b 서브채널 c 서브채널 d 서브채널 e 서브채널 63 고속정보채널 주서비스채널 ( 그림 5-4) 지상파디지털멀티미디어방송다중화구성의예 MCI 는 FIC 로전달되며, 지상파 DMB 다중화에대한구성정보를제공한다. 구체적으로 MCI 는다음과같은정보를제공한다. 가. 서브채널구성나. 앙상블내에서가능한서비스목록 ( 앙상블은지상파 DMB 의오디오서비스, 비디오및데이터서비스로구성되는최상위컨테이너이다.) 다. 서비스와서비스컴포넌트에대한연결정보라. 서브채널과서비스컴포넌트에대한연결정보마. 다중화재구성 (Multiplex re-configuration) 관리정보 데이터서비스컴포넌트타입 (DSCTy) 은 ETSI ETSI TS V1.3.1 Table 2에정의된타입코드이외에한가지의타입코드를추가로지원하여야한다. DSCTy는 MCI로전달되며데이터형태를띤서비스컴포넌트에대한타입정보를제공한다. 이에따라, 적용되는 DSCTy는 < 표 5-1> 과같다. ETSI TS V1.3.1 Table 2에는 DSCTy가 24일때 MPEG-2 Transport Stream, see [30] 으로정의하나국내에서는 < 표 5-1> 과같이수정하여본표준에의한서비스를나타내는것으로변경한다. 10

25 < 표 5-1> ETSI TS V1.3.1 Table 2 의변경 b 13 b 12 b 11 b 10 b 9 b 8 Dec DSCTy types Unspecified data Traffic message Channel (TMC) Emergency Warning System (EWS) Interactive Text Transmission System (ITTS) Paging Transparent Data Channel (TDC) rfu 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 비디오송수신 정합표준에의한서비스 rfu Embedded IP packets Multimedia Object Transfer (MOT) Proprietary service: no DSCTy signalled Not used Not used 5.4. 오디오부호화 (Audio coding) 오디오신호의압축부호화및비트스트림의구조는 ETSI EN V1.4.1의제7장 Audio coding을따른다. 부호기및복호기의동작등에관한부가정보는동일문서의부록 A, B 그리고 C에나타나있다. 지상파 DMB 시스템은지상파 DMB 신호전송에적합한형식인 MPEG 오디오레이어 II를사용한다. 48 KHz 표본화주파수의경우 ISO/IEC 표준 (MPEG-1 Audio Layer II) 을따르고, 24 KHz 표본화주파수의경우 ISO/IEC 표준 (MPEG-2 Audio Layer II) 을따른다. 부호화기는 48 KHz 또는 24 KHz로표본화된 PCM(Pulse Code Modulation) 오디오신호를 8 Kbps에서 912 Kbps 범위의비트율을갖는오디오비트스트림으로압축한다. 오디오부호화에는다음 4 가지모드가제공된다. 11

26 가. 단일채널 ( 모노 ) 모드나. 듀얼채널 ( 두개의모노 ) 모드다. 스테레오모드라. 조인트스테레오모드 다채널오디오는스테레오복호기에서복호될수있는스테레오신호에다채널오디오재제작에의한추가의정보를더한형태로부호화되며, ISO/IEC 표준 (MPEG-2 Audio Layer II Multichannel Extension) 을따른다. 이에대해서는별도의오디오서비스컴포넌트타입 (ASCTy: Audio Service Component Type) 코드로정의하며 ETSI EN V1.4.1의 6.3.1의내용을따른다. ISO/IEC 레이어 II는디지털오디오입력을 32 개의서브밴드로분할하기위한필터뱅크, 그결과데이터를블록형식으로만들기위한고정세그먼테이션, 비트할당정보 (BAI: Bit Allocation Information) 를결정하기위한심리음향모델, 양자화및프레임부호화기술등을규정한다. ( 그림 5-5) 와 ( 그림 5-6) 에각기지상파 DMB 오디오부호기와복호기의구성을보였다. 지상파 DMB 오디오프레임은다음과같이 ETSI EN V1.4.1의제7장을따른다. 가. 서브밴드필터에의한대역분할은 과부록의 C.1 을따른다. 나. 스케일팩터계산은 에서부터 까지를따른다. 다. 심리음향모델은 와부록의 C.2 를따른다. 라. 비트할당과정은 과부록의 C.3 을따른다. 마. 양자화및부호화는 과 을따른다. 바. 비트스트림포맷터는 를따른다. 12

27 PCM 오디오샘플 48 KHz 또는 24 KHz 32 서브밴드 서브밴드샘플 양자화및 프레임 오디오프레임 필터뱅크 부호화 구성 심리음향 모델 비트 할당 MPEG 오디오레이어 II 부호화기 PAD ( 그림 5-5) 지상파디지털멀티미디어방송오디오부호기 오디오프레임 프레임 풀기 복원 서브밴드샘플 32 서브밴드역필터뱅크 PCM 오디오샘플 48 KHz 또는 24 KHz MPEG 오디오레이어 II 복호화기 PAD ( 그림 5-6) 지상파디지털멀티미디어방송오디오복호기 ( 그림 5-7) 은지상파 DMB 오디오프레임구조를보여준다. 각오디오프레임은오디오와관련정보, 즉 PAD(Program Associated Data) 를전달하는데수바이트를사용할수있다. PAD 에는 2 바이트고정 PAD(Fixed PAD) 와가변길이 (n 바이트 ) 확장 PAD(X-PAD: Extended PAD) 두가지가있다. PAD 는동적범위제어 (DRC: Dynamic Range Control), 음악 / 스피치표시 (music/speech indication), 프로그램관련텍스트 (Program-related Text) 지원등의기능을제공한다. 13

28 오디오 오디오프레임 프레임헤더 CRC SCFS 채움 SCF CRC 비트할당 스케일팩터 서브밴드샘플들 X-PAD F-PAD 32 비트 16 비트 저주파수 서브밴드 4 비트 중주파수 서브밴드 3 비트 고주파수 서브밴드 2 비트 2 비트 비트 0 번알갱이 11 번알갱이 각기 3 개의서브밴드샘플로구성된 12 개의알갱이 (granule) 3 개의서브밴드샘플은 96 개의오디오 PCM 샘플에상응함. 채움 (stuffing) 비트 n 바이트확장프로그램연관데이터 32 또는 16 비트 S C F C R C 검사 2 바이트고정프로그램연관데이터 ( 그림 5-7) 지상파디지털멀티미디어방송오디오프레임구조 5.5. 데이터기능 (Data features) FIC를통해서전달될수있는서비스정보 (SI) 와고속정보데이터채널 (FIDC) 의데이터기능은 ETSI EN V1.4.1의제8장 Data features를따른다. FIC를통해서전달될수있는서비스정보 (SI) 에는서비스컴포넌트언어 (Service component language), 서비스연결정보 (Service linking information), 날짜와시간, 프로그램번호 (PNum: Program Number), 프로그램타입 (PTy: Program Type), 어나운스먼트 (Announcement), 지역식별정보 (Regional identification), 로컬서비스영역 (Local service area), 타앙상블 (Other ensemble), FM 및 AM 서비스정보, 주파수정보 (FI: Frequency Information), 송신기식별정보 (TII: Transmitter Identification Information), 앙상블레이블, 서비스레이블, 서비스컴포넌트레이블등이포함될수있다. 고속정보데이터채널 (FIDC) 은 FIC에의하여전달되며, 페이징 (Paging), 교통정보채널 (TMC: Traffic Message Channel), 응급경보시스템 (EWS: Emergency Warning System) 등을제공할수있다. FIC의용량이제한적이므로보통시스템제어관련정보를표시하는 MCI를우선적으로전송한다. 14

29 5.6. 제한수신 (Conditional Access) 제한수신에대한내용은 TTAS.KO 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 제한 수신정합표준 을따른다 에너지분산 (Energy dispersal) 지상파 DMB 신호의에너지분산방법은 ETSI EN V1.4.1의제10장 Energy dispersal을따른다. 에너지분산의목적은전송되는지상파 DMB 신호가바람직하지않은규칙성에의하여발생되는전송신호패턴의왜곡을방지하기위함이다. 9 5 PRBS 신호발생기 ( 그림 5-8 참조 ) 는생성다항식 P( X ) X X 1 에따라구현된피드백시프트레지스터를통하여의사랜덤이진시퀀스 (PRBS: Pseudo Random Binary Sequence) 를얻고이를입력신호에모듈로 2 (modulo-2) 연산후그값을다시더하여길쌈부호기측으로출력한다. PRBS 신호의첫비트정보는 < 표 5-2> 와같다. 초기화워드 PRBS ( 그림 5-8) PRBS 신호발생기 < 표 5-2> PRBS 신호의첫 16 비트정보 비트인덱스 비트값

30 5.8. 길쌈부호화 (Convolutional coding) 길쌈부호화과정은각에너지분산스크램블러의출력단에적용되며 ETSI EN V1.4.1의제11장 Convolutional coding을따른다. 이는신호왜곡전파조건에대항하기위해필요한오류보호메커니즘의일부로서여분데이터를생성하는과정이다. 길쌈부호화파라미터는전달되는서비스의형식, 순비트율 (Net bit rate) 그리고오류보호레벨에따라다르며, 오류보호방법에는비균등오류보호 (UEP: Unequal Error Protection) 와균등오류보호 (EEP: Equal Error Protection) 가있다. UEP는근본적으로오디오를위해설계되었으나데이터에도적용할수있으며, EEP는데이터뿐만아니라오디오에도적용할수있다. 입력신호에길쌈부호를적용하면모부호율 1/4을사용할경우정보량이약 4 배로증가하게된다. 출력신호에대해서사전에정해진비트율에대응하도록비트데이터를뽑아내게되는데이과정을펑처링 (Puncturing) 처리라한다. 채널부호화는길쌈부호화와펑처링처리로구성되며, 길쌈부호화의생성다항식에대한정의는 ETSI EN V1.4.1의 을따르고, 펑처링처리는 를따른다. 길쌈부호의 4 개부호벡터에대한생성다항식의 8진수형식은 133, 171, 145, 133이며, ( 그림 5-9) 에길쌈부호기를나타내었다. a i x 0,i x 1,i x 2,i x 3,i ( 그림 5-9) 길쌈부호기 16

31 5.9. 시간인터리브 (Time interleaving) 시간인터리브과정은 ETSI EN V1.4.1 의제 12 장 Time interleaving 을따른다. 시간인터리브는각길쌈부호기의출력단에적용된다. 단, MSC 의서브채널신호에적용 되나 FIC 에는적용되지않는다 공통인터리브프레임 (Common Interleaved Frame) CIF의구조는 ETSI EN V1.4.1의제13장 Common Interleaved Frame을따른다. 시간인터리브가적용된논리프레임을 CIF라는구조에조합하는방법이규정되어있다. 한 CIF는 55,296 비트로서 864 CU에해당하며 24 ms 마다전송된다. CIF 구성정보는 FIC에의하여전달되는 MCI에포함된다. CU로구성되는서브채널은 CIF 프레임내에서고유의서브채널식별자 (Id) 를가지며서브채널의집합이 CIF 전체를채우지못하는경우 CU 단위로 5.7절에규정된 PRBS를이용하여패딩 (padding) 한다. ( 그림 5-10) 에 CIF 구조를나타내었다. 서브채널 SubChId=p 서브채널 SubChId=m 패딩 (padding) 서브채널 SubChId=k 서브채널 SubChId=l 패딩 (padding) CIF CU 주소 ( 그림 5-10) CIF 구조의예 지상파디지털멀티미디어방송전송신호 (DAB transmission signal) 지상파 DMB의시간영역전송신호에대한규정은 ETSI EN V1.4.1의제14장 DAB transmission signal을따른다. 전송프레임지속시간은 96 ms이다. 전송프레임은연속적인직교주파수분할다중 (OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplex) 심볼로구성되며, OFDM 심볼은 CIF와길쌈부호가적용된 FIB들을조합하는다중화기로부터 17

32 출력된다. OFDM 심볼생성과정은 DQPSK(Differential Quadrature Phase Shift Keying), 주파수인터리브, DQPSK 심볼주파수다중 (OFDM 발생기 ) 등을포함한다. 전송프레임은동기채널심볼 (Synchronization channel symbol), 고속정보채널심볼 (FIC symbol), 주서비스채널심볼 (MSC symbol) 등의 3 가지 OFDM 심볼시퀀스로구성된다. 동기채널심볼은널 (Null) 심볼과위상기준심볼을포함한다. 널심볼은송신기식별정보를제한된 OFDM 반송파를통해전달하기위해서도사용된다 라디오주파수특성 (Radio frequency characteristics) 지상파 DMB 앙상블의라디오주파수특성에관한규정은 ETSI EN V1.4.1 의 제 15 장 Radio frequency characteristics 를따른다. 이론적인지상파 DMB 전송신호스펙트럼을 ( 그림 5-11) 에나타내었다. 전력스펙트럼밀도 db fc-2,000 fc-1,000 fc fc+1,000 fc+2,000 주파수 KHz ( 그림 5-11) 전송신호의이론적스펙트럼마스크 대역외의신호스펙트럼은 ( 그림 5-12) 의마스크에의하여제한되어야한다. 실선으로표시된것은인접채널에대한혼신의영향이예상될경우에적용하는엄격한주파수 18

33 마스크이고, 점선으로표시된것은인접채널혼신의영향이예상되지않을경우에적용 하여야한다. 4 KHz 의분해대역폭 (RBW) 로측정한경우, 대역외전력대 1.5 MHz 블록에서의총전력의비율 db MHz 인접채널간섭임계영역에서의 VHF 송신기를위한스펙트럼마스크 인접채널혼신을엄격하게규제하지않아도될경우의 VHF 송신기를위한스펙트럼마스크 MHz MHz MHz 3.0 MHz 중심주파수로부터의오프셋, MHz ( 그림 5-12) 대역외스펙트럼마스크 중심주파수 f c 는 16 KHz의배수이어야한다. 실제의중심주파수는스펙트럼공유의 목적으로모든전송모드에대해서공히 ±1/2 캐리어간격 (1/ T u ) 의오프셋을갖는다 지상파디지털멀티미디어방송에적용되는기본문자 (Character set) 지상파 DMB 에서는 ETSI EN V1.4.1 에서정의된문자이외에 KS X ( 유 니코드 ) 과 KS X 1001( 완성형코드 ) 등두가지의한글코드를추가로지원하여야한다. 이에따라, 적용되는기본문자표는 < 표 5-3> 과같다. 19

34 < 표 5-3> 지상파디지털멀티미디어방송에적용되는기본문자표 구분 KS X ( 유니코드 ) KS X 1001( 완성형코드 ) 블록이름범위 (Hex) 블록이름범위 (Hex) 영문 ( 로마문자 ) 0020 ~ 라틴 (Basic Latin) 007E 1 바이트로마문자 (7 Bit) (95 자 ) (95 자 ) 라틴보충-1(Latin-1 00A0 ~ Supplement) 00FF (96 자 ) 20 ~ 7E 한글 한글 (Hangul) (5,586 자 ) AC00 ~ 2 바이트완성형한글 *2) D7A3 (2,350 자 ) B0A1 ~ C8FE 특수문자 ( 약물 ) 2 바이트완성형 KS X 1001 완성형코드의 2 바이트완성형 A1A1 ~ ACFE 특수문자 *2) 특수문자와동일문자집합 (986 자 ) *1) (986 자 ) 한자 7,744 자 *3) 4,888 자 *1) KS X 유니코드의특수문자 ( 약물 ) 는여러블록에산재되어있으므로범위를별도로명기하지않음. *2) KS X 바이트완성형코드의경우, 두번째바이트의범위는 Hex 코드 A1 ~ FE 임. *3) KS X 1001 및 KS X 1002 규격에서사용되는한자만을사용함. 추가로한글코드가지원됨에따라 ETSI TS V1.3.1 의 Table 1 은 < 표 5-4> 와 같이수정후적용되어야한다. < 표 5-4> 한글코드추가에따른 ETSI TS V1.3.1 의 Table 1 수정내용 b 7 b 6 b 5 b 4 Character set (Charset) Complete EBU Latin based repertoire[2] EBU Latin based common core, Cyrillic, Greek[2] EBU Latin based core, Arabic, Hebrew, Cyrillic and Greek[2] ISO Latin Alphabet No 2[29] KS X ( 유니코드 ) KS X 1001 ( 완성형코드 ) ISO/IEC 10646[26] using UTF-8 transformation format 20

35 표준작성공헌자 표준번호 : 이표준의제정 개정및발간을위해아래와같이여러분들이공헌하였습니다. 구분성명위원회및직위연락처소속사 과제제안 김용한 차세대방송표준포럼 DMB 분과위원장 yhkim@uos.ac.kr 서울시립대학교 표준초안제출 김용한 차세대방송표준포럼 DMB 분과위원장 yhkim@uos.ac.kr 서울시립대학교 김용한 차세대방송표준포럼 DMB 분과위원장 yhkim@uos.ac.kr 서울시립대학교 임영권 차세대방송표준포럼 DMB 분과위원회간사 young@netntv.co.kr 넷앤티비 표준초안검토 김상진 차세대방송표준포럼 DMB 분과위원 ksj@sbs.co.kr SBS 및작성 김희선 차세대방송표준포럼 DMB 분과위원 sezsez@tta.or.kr TTA 이상운 DMB 프로젝트그룹의장 Quattro@nsu.ac.kr 남서울대학교 외프로젝트그룹위원 표준안심의 이종화 방송기술위원회의장 jupiter@kbs.co.kr KBS 외기술위원회위원 사무국담당 김대중 - 송미영 kdj@tta.or.kr smy0318@tta.or.kr TTA TTA 21

36 지상파디지털멀티미디어방송 (DMB) 송수신정합 (Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting (DMB) System) 발행인 : 한국정보통신기술협회회장발행처 : 한국정보통신기술협회 , 경기도성남시분당구서현동 Tel : , Fax : 발행일 :