2. 디지털방송시스템 1.입력신호: 데이터율19.39Mbps MPEG-2 패킷데이터
2.난수화기(randomizer) : 스펙트럼평탄화, 수신기오동작방지
3.RS 부호기: 채널에서발생한연집오류를수정하기위해부가데이터삽입
4.인터리버: 연집오류정정능력강화, 데이터시간순서바꾸어전송
5.TCM : 데이터율증가없이랜덤오류고치도록부호화2비트입력, 8-VSB 신 호출력(3비트상당)
6.동기정보: 심한잡음, 간섭하에서클럭획득, phase lock 유지위해세그먼트동기삽입
7.파일럿삽입: 심한잡음, 간섭하에서반송파복원가능토록NTSC천이영역에0.3 dB의톤삽입
8.VSB 변조기: Msymbol/s 의8레벨TCM신호입력,
9.IF 주파수(44MHz)로변조
10.RF converter : IF 변조된신호를VHF/UHF 대역신호로변환
11.PA : Exciter의출력을받아최종RF출력까지증폭

3. 지상파 디지털TV 방식별 비교 구분 미국(ATSC) 유럽(DVB-T) 일본(ISDB-T) 부호화 비디오 압축 방식 오디오 압축
MPEG-2
오디오 압축
Dolby AC-3
MPEG-2 BC
MPEG-2 AAC 대역
6MHz (19.39Mbps)
8MHz (3.74~23.75Mbps)
6MHz (3.65~23.23Mbps)
전송포맷
MPEG-2 TS 전송 기술
전송방식
8-VSB
COFDM
BST-COFDM
변조방식
DQPSK, QPSK,
16QAM, 64QAM 선택
DQPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM
선택 (세그먼트 단위로 선택 가능)
반송파
단일반송파
다중반송파
(2K(1,705개), 8K(6,817개))
다중반송파 (세그먼트 수 13)
보호구간
각모드에서 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
각 모드에서 1/4, 1/8, 1/16, 1/32
오류정정
리드솔로몬+
Trellis코딩(2/3)
리드솔로몬+ 컨벌루션
코딩 (1/2, 2/3, 3/4, 5/6, 7/8)
채널복구 시간
0.53초
1초이내
리드솔로몬
(FEC)
t=10, r/s(207,187)
t=8, r/s(204,188)
t=18, r/s(204,188) 기타
임펄스 잡음
임계치
(193μsec)
Mode1: 캐리어 1,405개
Mode2: 캐리어 2,809개
Mode3: 캐리어 4,992개

4. 디지털방송 방식별 주요 규격 구분 방식명칭 압축규격(V/A) 전송규격 (변조방식) 기타 지상파 DTV 미국 유럽 일본 중국
ATSC
MPEG-2/AC-3
8VSB
19.36Mbps 유럽
DVB-T
MPEG-2/MPEG-2 BC
COFDM
QPSK,16/64QAM
3.74~23.75Mbps 일본
ISDB-T
MPEG-2/MPEG-2 AAC
BST-OFDM/
3.65~23.23Mbps 중국
DMB-T/H 위성
DSS
MPEG-2/MPEG-1레이어1,2
QPSK
고정, 20
DVB-S
규정 없음
ISDB-S
BPSK/
TC8PSK
고정, 42
CATV
Open
Cable
16VSB/
64/256QAM
64QAM 27Mbps
256QAM 39Mbps
DVB-C
64QAM
DAB
(FM)
IBOC
PAC
OFDM
144~160Kbps
Eureka -147
MPEG-2/ MPEG-2 BC
0.8~1.7Mbps
ISDB-TSB
MPEG-2/
BST-OFDM
0.28~1,787Kbps
(위성
System B
16~320Kbps/채널
System A
MPEG-2 레이어2
16~38Kbps/채널
System E
MPEG-2 AAC
CDM(QPSK)

5. Data frame Data Frame 1 frame = 2 fields 1 field = 313 data segments
187 B
20 B
1 frame = 2 fields
1 field = 313 data segments
1 D.S = Seg. Sync. +
187 Byte payload + 20 Byte parity
1 packet = 188 Byte
1 Symbol = 2 bits * (3/2 trellis coding)
The exact symbol rate is given by
(1) Sr (MHz) = 4.5/286 x 684 = MHz
The frequency of a Data Segment is given by
(2) fseg= Sr / 832 = K Data Segments/s.
The Data Frame rate is given by
(3) fframe = fseg/626 = frames/s.
Pure payload rate is
(4) x 2 x 188/207 x 312/313 = Mbps
Data Frame

6. 지상파 DTV의 송수신 시스템
8VSB 송신기
Mbps
8VSB 수신기

7. Reed Solomon encoder RS Encoder: RS(187,207) t = 10.
20 Byte의 RS Parity 인 Redundant 신호를 추가로 보냄.
20개의 방정식 ---> 20개 (위치 10개, 신호값 10개)의 unknown이 있어도 식을 풀수 있음
Reed-Solomon (207,187) t=10 parity generator polynomial.

8. E-VSB 송신기 구조 Optional Robust Mode Robust Mode Extra Data Field Sync
Pre-equalizer
filter RF
UP-
Converter
VSB
Modulator
Trelis
Encoder
Pilot
insertion
MUX
Segment Sync
Field Sync
Robust Mode
Robust Mode
Normal
data
MUX
(PACKET)
Reed-
Solomon
Encoder
Data
inter-
leaver
Data
Randomizer
Robust RS
Reencoder
Robust
processor
Robust
pre
processor
Robust
data

9. 표준형 8-VSB와 E-VSB의 세그먼트 구조
Standard ATSC data segment pair
3Byte
Header
20Byte
RS Parity
188Byte Data Field
Payload=
368Byte
3Byte
Header
20Byte
RS Parity
188Byte Data Field
Enhanced data segment pair
Containing additional error correction
3Byte
Header
20Byte
RS Parity
188Byte Data Field
Payload=
164Byte
3Byte
Header
20Byte
RS Parity
20Byte
RS Parity
72Byte Data Field

10. ATSC-M/H 서비스 사례 19.4Mbps(HDTV/SDTV) 15Mbps(HDTV/SDTV) MPEG-2 압축사용
1.1
MPEG-2 압축사용
(HDTV ~ SDTV)다양한 해상도/프레임률
19Mbps이하
H.264 압축사용
QVGA(320*240)30프레임
500~600Kbps
500kbps
Simulcast
500kbps
New service
100kbps
data
MPH
Service example
Local news
Sports
Traffic
etc
Mobile reception
Of Main Service

11. 서비스 데이터 할당을 통한 MMS서비스 NUL NUL EPG EPG SD+Audio+Data CH 19.39Mbps
HD+DATA
13.5~16Mbps
1HD+DATA

12. 8VSB constellation 8VSB constellation
8VSB constellation with SNR = 20.9 dB

13. Signal / noise & EVM

14. Digital TV 방식 비교 MPEG-2 Spectrum 형상 변조 방식 압축 영상 : MPEG-2 MPEG-2
Freq.
6MHz Bandwidth
Multi Carrier
OFDM
1seg
13 Segments(432kHZ x 13) = 6MHz
DQPSK, QPSK, 16QAM,
64QAM 등에서 선택
Segment 단위로 방식 변경가능
- 반사파 및 Multi Path에 강하다
- SFN(Single Frequency Network)
이 가능
MPEG-2
7, 8MHz Bandwidth
Single Carrier
- 비교적 저가의 수신기
- 중계기 설치 용이
Spectrum 형상 변조 방식
DQPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM,
8VSB 등에서 선택 압축
영상 : MPEG MPEG-2
음성 : AC MPEG-2 특징
구 분 북 미(한국) 유 럽 일 본

15. 5.1채널 오디오 디코딩 디코더는 프로그램의 모든 내용을 수신하여 사용자의 선택에 따라 다르게 디코딩
부산 경남 DTV Seminar
Page 15

16. 5.1채널 오디오 운용 모드 C L R S SW LS RS
Mono
Stereo
Dolby surround
5.1 CH

17. 8VSB 데이터 세그먼트 +7 +5 +3 +1 -1 -3 -5 -7 DATA SEGMENT SYNC DATA + FEC
LEVELS
BEFORE
PILOT
INSERTION +7 +5 +3 +1 -1 -3 -5
DATA
SEGMENT
SYNC
DATA + FEC 4
Symbols
1 Byte
828 Symbols = 187 Data Bytes + 20Parity (R-S) Bytes
832 Symbols = 188 byte MPEG data packet + 20 Parity bytes

19. PSI : 채널 선국에 관한 가장 기본적인 정보 Program Association Table (PAT)
PID = 0, must be present in every transport stream
Program Map Table (PMT)
PID values assigned by transmission system (DVB, ATSC, etc.)
Conditional Access Table (CAT)
PID = 1 (EMM = entitlement management message)
Network Information Table (NIT)
PID values assigned by transmission system
DVB considers this part of System Information (SI)
Null Packets
PID = 8191 (1FFFhex)

20. PSIP : Program and System Information Protocol
프로그램 가이드
채널 선택과 검색
채널 Identity
- Chnnel number, Channel name, Transport Stream, Carrier Friquency
프로그램 등급정보(V-Chip)
Conditional Access ….

21. Electronic Program Guide
STT
2000년 11월 24일 오후 5: 23: 52 CH
Ch Name
17:00~18:00
18:00~19:00
19:00~20:00
20:00~
14-1
특선영화
‘공동견비구역 JSA’
MBC-HD
(HD 채널입니다)
MBC뉴스
자연다큐멘타리
‘흰 꼬리 수리의 비행’ 일일
연속극 청춘
시트콤
MBC
뉴스데스크
월화드라마
아줌마
14-2
MBC-SD1
칭찬합시다
MBC 스포츠 MLB
(LA:NY 박찬호 선발경기)
14-3
MBC-SD2
MBC특강
ETT
For VCT
ETT1
VCT
ETT0

22. PSIP Table STT: System Time Table RRT: Rating Region Table
- 현재시간, EPG에서 사용하는 시간기준
RRT: Rating Region Table
- 등급분류 기준, Event의 등급을 아는데 사용
MGT: Madter Guide Table
- STT를 제외한 다른 테이블 정보(Version number, table size, PID)
VCT: Virtual Channel Table
- 가상채널에 관한 정보(ch number, name, service type, etc,)전달
- Analor 채널이나 다른 TS에 있는 채널정보까지도 전달할 수 있다.
EIT: Event Information Table
- 3시간 동안의 Event에 대한 정보(제목, 시작시간, Event길이, ect)전달
- 12시간 (EIT4개)에서 16일(EIT128개)까지 서비스 가능

23. PSIP in Ttansmission PMT PAT PSIP 6MHz RF Channel
Single Program Encoder
Video Subsystem
Video Source Coding
and Compression
(MPEG-2) SP
Tranport
Stream
DTV
Transmitter
Video
Transport
Multiplex
Audio Subsystem
(3~18Mb/s)
Audio Source Coding
and Compression
(Dolby AC3) MP
Tranport
Stream
Channel
Corder
&
Modurator
Audio MP
Transport
Multiplex
(19.4Mb/s)
부가 데이터
PMT SP
Tranport
Stream
PAT
PAT: Program association table
PMT: Program Map Table
PSI: Program Specific Information
SP: Single Program
MP: Multi Program
PSI and
PSIP Generator
PSIP

24. 8VSB 송신기 구조 Mux 19.39Mb/s P.A Segment SYNC Field SYNC Measurement/
Data
Randomizer
Reed-Solomon
Encoder
Data
Interleaver
Trellis
Encoder
Mux
Segment SYNC
19.39Mb/s
Field SYNC
Pilot
Insertion
VSB
Modulator RF
Up-Converter
P.A
Measurement/
Correction Processor

25. MMS서비스 구성도 DTV TX UP DATE Up date HD DTV&STB SD Format Converter
HD Encoder HD
HD Program
DTV&STB
DTV TX
SD Encoder
Re multiplexer SD
SD Program
Audio Encoder
Audio Program
Audio
SDDS Server
Psip&acap
Data Brocasting
Server
Data
UP DATE
Up date
TV Update

26. 디지털방송 방식별 주요 규격 구분 방식명칭 압축규격(V/A) 전송규격 (변조방식) 기타 지상파 DTV 미국 유럽 일본 중국
ATSC
MPEG-2/AC-3
8VSB
19.36Mbps 유럽
DVB-T
MPEG-2/MPEG-2 BC
COFDM
QPSK,16/64QAM
3.74~23.75Mbps 일본
ISDB-T
MPEG-2/MPEG-2 AAC
BST-OFDM/
3.65~23.23Mbps 중국
DMB-T/H 위성
DSS
MPEG-2/MPEG-1레이어1,2
QPSK
고정, 20
DVB-S
규정 없음
ISDB-S
BPSK/
TC8PSK
고정, 42
CATV
Open
Cable
16VSB/
64/256QAM
64QAM 27Mbps
256QAM 39Mbps
DVB-C
64QAM
DAB
(FM)
IBOC
PAC
OFDM
144~160Kbps
Eureka -147
MPEG-2/ MPEG-2 BC
0.8~1.7Mbps
ISDB-TSB
MPEG-2/
BST-OFDM
0.28~1,787Kbps
(위성
System B
16~320Kbps/채널
System A
MPEG-2 레이어2
16~38Kbps/채널
System E
MPEG-2 AAC
CDM(QPSK)

27. 8VSB Data Frame Segment Sync Data + FEC 4 828 Symbols Field Sync #1
24.2 ms
313
Segments
Data + FEC
Segment Sync
1 Segment
=77.3us
Field Sync #1
Field Sync #2 4

28. 지상파DTV서비스 채널 변경 방안 HD On Air (CH3-1 HD) UP DATE HD Service SD Service
Audio Service
data Service
S/W Download Service
UP DATE

29. 항목 ATSC ATSC-M/H 비교 ATSC ATSC-M/H 지원해상도 HD, SD CIF, VGA 비디오압축 MPEG-2
H.264/AVC
오디오압축
DOLBY AC-3
HE-AAC/V2
Transport
MPEG-2 TS
IP/UDP(IP Datagram)
전송방식
8-VSB
오류정정부호
RS-Trellis
RS+PCCC/SCCC Turbo code
이동수신
미지원
최대 120km/h 지원 항목
ATSC
ATSC-M/H

30. ATSC-M/H Block Diagrm RF Transmitter System TCP/IP Channel Coding M/H
Video Subsystem RF
Transmitter
System
Video Source Coding
and Compression
(MPEG-2)
M/H
Framing
Service
Multiplex
(MPEG-2)
Transport
(ATSC)
Audio Subsystem
Channel
Coding
Audio Source Coding
and Compression
(Dolby AC3)
부가 데이터
제어용 신호
Modulation
ATSC Legancy system
Video Subsystem
Video
Video Source Coding
and Compression IP
Transport
Service
Multiplex
And IP
Encapsulation
RTP
Audio Subsystem
Audio
Audio Source Coding
and Compression
부가 데이터
제어용 신호
M/H Structure Data
TCP/IP
ATSC Mobile/Handheld System

31. ATSC M/H

32. 일반적인 8VSB 스펙트럼 예
파일럿 신호
통과대역 평탄도
어깨부근
채널외 측파대 경사도
6 MHz

33. ATSC M/H System Description
􀂾 The ATSC M/H service shares the same RF channel
as the standard ATSC DTV broadcast service
􀂾 The ATSC DTV data and M/H data are timedivision
multiplexed (TDM) together to share the
Same RF channel, and that is why it’s called In-Band system.
􀂾The standard ATSC 8-VSB transmission system
provides up to 19.4 Mbps of data throughput in a 6MHz channel

34. ATSC M/H In-Band System
􀂾 Mark is going to provide the status of this system
at the next presentation.
􀂾The M/H (Mobile and Handheld) in-band system
has been recently adopted as an ATSC Candidate
standard
􀂾 It’s intended to provide mobile, pedestrian and
handheld broadcasting services using a portion of
the 19.4 Mbps ATSC 8-VSB payload.
􀂾The M/H system is a dual stream system:
􀂾 ATSC DTV service multiplex
􀂾 M/H service multiplex to mobile, pedestrian & handheld

35. ATSC-M/H

36. ATSC-M/H 서비스 사례 19.4Mbps(HDTV/SDTV) 15Mbps(HDTV/SDTV) MPEG-2 압축사용
1.1
MPEG-2 압축사용
(HDTV ~ SDTV)다양한 해상도/프레임률
19Mbps이하
H.264 압축사용
QVGA(320*240)30프레임
500~600Kbps
500kbps
Simulcast
500kbps
New service
100kbps
data
MPH
Service example
Local news
Sports
Traffic
etc
Mobile reception
Of Main Service

37. VSB channel occupancy VSB Channel Occupancy
Square root raised cosine filter
Roll-off-factor = 0.115
Nyquist Criterion
{Square root raised cosine filter (TX)} x {Square root raised cosine filter (RX)}
= Raised cosine filter (Nyquist Filter)
RX filter = matched filter

39. ATSC TRANSPORT STREAM

40. ATSC 프레임 구조

41. 디지털방송시스템 ①1 frame = 2 fields ②1 field = 313 data segments(DS)
③1 DS = Segment Sync(4 bytes) Bytespayload + 20 Bytes parity = 208 bytes
④1 packet = 188 Bytes
⑤1 Symbol = 2 bits x (3/2 trellis coding) = 3 bits
⑥Symbol rate(MHz) = 4.5/286 x 684 = 10.76… MHz
⑦cf. NTSC Horizontal Frequency = 4.5 MHz/286 = …KHz
⑧Transport Stream(TS)rate = 10.76… x 2 x 188/208 x 312/313 ≒ Mbps

45. 단일중계망 기술(DTxD

48. SFN MFN (Multiple Frequency Network) : F1 ‡ F2
SFN (Single Frequency Network) : F1 = F2