디지털 TV 동향 분석

Hanyang Univ. Image & Comm. Lab.

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디지털 TV 동향 분석2006. 4.

한양대학교 전자컴퓨터공학부

이 동 호


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발표 내용• IT839• TV 방송 역사• Why Digital ?• OFDM vs. VSB• DTV 개요• DTV vs. NTSC• DTV 동향• 디지털 TV 의 기술변화 예측• 로드 맵• 결론


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IT 839 추진 배경

○ 섬유 (60 년대 )→ 철강 (70 년대 ) → 조선 (80 년대 ) 등 세계 경재흐름에 부합된 주력산업이 우리경제의 고도성장을 견인

○ 90 년대 이후에는 광대역 네트워크와 .IT 기술을 바탕으로반도체 , CDMA, TFT-LCD 등이 세계 1 등 상품으로 부상하는 등IT 산업이 우리 경제의 성장엔진으로 부상

○ 그러나 , 최근 IT 산업은 경기침체로 인한 내수 둔화 , 중국의 추격과 선진국의 견제 등 대내외적 위협으로부터 국민소득 2

만불 시대로의 도약 또는 장기 경기침체의 기로에 봉착○ 한계이익에 도달한 기존의 IT 성과를 재도약시켜 새로운

고부가가치를 창출함으로써 신성장의 계기를 마련○ 새로운 IT 기술개발 및 환경구축으로 IT 의 생산적 활용도를

증대시켜 국민들의 삶의 질향상 및 국가사회운영 시스템을 혁신하여 국가경쟁력 제고

○ IT839 전략은 서비스 - 인프라 - 기기 등 IT 산업의 선순환 구조의 연계발전을 지원할 수 있는 새로운 패러다임 정책모델


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IT839 전략 추진 목표


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IT 미래상의 개념 : 유비쿼터스 사회


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TV 방송 역사• 1924 Zworykin invented a electronic scanning system• 1937 Black and White TV Standard• 1953 NTSC (Compatible) Color Television System• 1960 Japan adopted NTSC Color TV System• 1967 Britain initiated PAL (Incompatible)• 1970 NHK pioneered HDTV research

– MUSE: 1125 lines/60 Hz/2:1 Interlaced• 1986 Europe launched the large-scale EU-95 project

– HD-MAC: 1250 lines/50 Hz/2:1 Interlaced• 1990 All Digital Simulcast System

– Augmented -> Simulcast Broadcasting, Analog -> Digital Tansmission

• 1996 Grand Alliance HDTV System as the standard for Digital TV (ATSC)

• 그후 유럽의 DVB, 일본의 ISDB DTV 방송 규격이 정해졌고 국내에서는 DMB 서비스 개시


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Why Digital ?• 효과적인 대역 압축 기법을 사용하여 채널 수와 프로그램의 다양성

증가

• 에러 정정 기법을 적용하여 왜곡 영향에 대응하여 보다 강인하게 전송

• 아날로그 전송에 비해 보다 낮은 송신 전력이 요구됨

• 다양한 디지털 신호처리 기법을 채용하여 이동 수신 성능이 개선되고 간섭이 없는 깨끗한 영상과 오디오를 즐길 수 있음

• 멀티미디어 및 양방향 서비스 , 통합 서비스 등 기능 확장 가능


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각국의 DTV 방송 표준항 목 미국 (ATSC) 유럽 (DVB-T) 일본 (ISDB-T)

방식구조

채널전송

기본구조 단일 반송파 방식 다중 반송파 방식 다중 반송파 방식

변조 8 Level VSB QAM+COFDM QAM+BST-OFDM

오류정정 RS+TCM RS+ 컨볼루션 RS+ 컨볼루션

비디오 압축 MPEG-2 MPEG-2 MPEG-2

오디오 압축 Dolby AC-3 MPEG-2 BC MPEG-2 AAC

적용 주파수대 기존 TV 대역 기존 TV 대역 기존 TV 대역

대역폭 6 MHz(7,8MHz 규격 존재 )

7 또는 8 MHz(6 MHz 규격 존재 )

6 MHz(7,8MHz 규격 존재 )

채널당 프로그램 3-6 SDTV/1-2 HDTV 3-6 SDTV/1-2HD 3-6 SDTV/1-2 HD

표준화 현황 FCC 채택 완료 (96) ETSI 채택완료 (97) TTC 채택 (98)


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COFDM 과 VSB 의 비교

항 목 COFDM VSB

변조 및 처리 - 다중 반송파를 사용한 협대 역 시그널링

- 저속 데이터 율 전송- 스펙트럼 정형 불필요- 주파수 영역 처리

- 단일 반송파를 사용한 광대역 시그널링

- 고속 데이터 율 전송- 스펙트럼 정형 필요- 시간 영역 처리

등화 - 단순한 주파수 영역 등화 (기준신호 사용 )

- 복잡한 시간 영역 등화 ( 학습 신호 사용 )

동기화 - 기준 신호 - 파일럿 반송파 및 싱크 신호

심볼간 간섭 내성 - 보호 구간 ( 시간 영역 ) - 펄스 정형 ( 주파수 영역 )

다이버시티 - 시간 /주파수 ( 인터리빙 ) - 시간 ( 인터리빙 )


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디지털 TV 개요• 디지털 TV 정의

– 고선명 영상과 , 고품질 음향의 방송 컨텐츠를 언제 , 어디서나 자유롭게 선택하여 , 시청하고 , 데이터 방송 등 다양한 부가서비스를 제공하는 디지털 방송 수신용 서비스 단말

• 특징– 아날로그 TV 보다 5-6배 선명한 고화질의 영상과 CD급

음질이나 , 5.1 채널 음향등 고품질 방송서비스 제공– TV, PC, 이동전화 등 다양한 단말기를 통한 멀티미디어 방송과

시청자가 직접 참여하는 양방향 방송서비스 가능– 시간과 공간의 제약이 없이 시청자가 원하는 프로그램을 언제 ,

어디서나 자유롭게 시청– T-Commerce, T-Government 등 부가서비스 제공을 통해

통신 , 방송 , 가전 등 디지털 인프라의 통합적 역할을 수행


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NTSC vs. DTV

NTSC

HDTV

4

3

16

9

wider screen

4:3 Aspect Ratio5H Viewing Distance525 lines/frame or 625 lines/frameStereo Audio

16:9 Aspect Ratio3H Viewing Distance1080 lines/frame or 1250 lines/frame5.1 Channel Dolby Surround Audio


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ATSC Transmission System

MPEG- 2Encoder

AC- 3Encoder

Trans-portMux

Video(one of 18 formats)

Audio(up to 5.1 channels)

Data

MPEG- 2Bitstream

AC- 3Bitstream

SPTransportStream

(3 - 18Mb/s)

SPTransportStream

Program andSystem Information

Protocol

SP: Single ProgramMP: Multi Program

MPTrans- portMux

MPTransportStream

(19.4 Mb/s)

DTVTransmitter

ChannelCoder

&8- VSB

Modulator

Single- Program Encoder

.

..


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ATSC Decoder (Generic)

MPEG-2Decoder

AC-3Decoder

DisplayProcessing

Clock Recoveryand A/V

Synchronization

DTVTuner

8-VSBDemod-

ulator

Program GuideDatabase

PhysicalChannelSelect

TransportStream

(19.4 Mb/s)

Trans-port

Demux

MPEG-2Bitstream

AC-3Bitsream

TimeStamps

PCR's

ProgramSelect

Program Select(from User)

Video

Audio

Single-Program Decoder


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ATSC 지원 영상 포맷번 호 영상 포맷 주사 방식 (Fr./sec) HD/SD 구분

1 1920x108016:9

정방형 화소

P24

HDTV

2 P30

3 I30

4 1280x72016:9

정방형 화소

P24

5 P30

6 P60

7704x480

16:9비정방형 화소

P24

SDTV

8 P30

9 I30

10 P60

11704x480


P24

12 P30

13 I30

14 P60

15640x480


P24

16 P30

17 I30

18 P60


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DTV 방송 서비스• Video (18 formats)• Audio (5.1 channel surround)• PSIP• 데이터 방송

– 다양한 화상– 영화나 드라마 요약– 최신 뉴스 기사– 운동 선수의 프로필 등등

• 대화형 TV – 온라인 쇼핑 , 먼곳에 있는 사람과 게임 등등– 대화형 서비스 : 데이터 방송기반 양방향 서비스– 맞춤형 서비스 : PVR 서비스– TVN 서비스 : TV 로 할 수 있는 홈 네트워크 기반 서비스


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디지털 TV/ 방송 개념도


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기술 동향


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시장 동향


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주요 국가별 정책 동향


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선진국과의 기술격차


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디지털 TV 의 기술변화 예측


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로드 맵


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추진 체계정보통신부

- 디지털방송활성화 정책 수립- 디지털방송 기술개발 및 표준화 총괄

디지털TV/방송사업단

디지털 TV/방송 사업총괄산업자원부

디지털 TV 부품/소재 기술 개발

차세대방송 표준포럼

유관포럼과의 공동 표준화

디지털TV/방송 산업포럼- 디지털 TV/방송 시장분석- 디지털 TV/방송 각종 수요 제기

방송위원회

디지털방송 제도 정비

종합추진계획/제도/정책수립

출연/국책연구기관

- 통합망을 통한 DTV 송수신 기술개발 및 표준화 - 차세대방송기술 개발 및 표준화 - 핵심 원천기술 개발을 통한 핵심 원천기술 제공

산업체

- 제품기획 및 시장예측- 상용품 개발- 수상기, 부품 개발- 해외시장 공략

단말기제조사

부품업체

SW업체

핵심원천기술제공

유관기관

- 기술 기획 - 사업 관리 - 표준화 - 인력양성 지원

기반제공

IITA ITEP

TTA ITRC

기술협력

국제공동연구

- 선행기술 연구- 국제표준화 협력

서비스사업자

- 디지털방송 콘텐츠 확대- 신규서비스 추진

기술협력상용제품기술제공

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