본 논문은 지상파 DMB를 기반으로 특정서비스를 위한 ETI 관리시스템 개발에 관한 것이다. 다양한 미디어 서비스를 위한 미디어 데이터 스트림을 IP(TCP/IP or UDP/IP)로 입력받고 이를 ETI 프레임 포맷으로 작성해서 G.703 출력으로 지상파 DMB 송신시스템에 제공하는 ETI 관리시스템은 DMB 입출력 보드와 DMB 다중화기로 구성되어 있다.
디지털 방송의 특징은 다채널화, 고품질화 및 다기능화로 요약된다. 특히 다기능화는 영상과 음성이외에 데이터채널을 이용한 다양한 서비스가 가능하다. 따라서 본 논문에서는 지상파 DMB(digital multimedia broadcasting) 서비스에 대하여 ETRI 모델을 적용하여 산악지역과 고층텔딩이 많은 부산지역에 대한 전파환경을 분석하였다. 전계강도 측정 결과, 평탄한 지형에 대해서는 ETRI 모델에 의한 이론치와 실측치가 비슷한 결과를 가지지만 도심 밀집지역 및 산악 지형에 대해서는 상당한 차이를 가지는 것으로 나타났다. 따라서 ETRI 전파모델 및 자유공간에 대한 전파전파의 이론적 모델링이 부산지역에 대해서는 적합하지 않는 것으로 판단되었으며, 차후 부산지역의 전파환경에 적합한 새로운 전파 모델이 필요할것으로 판단된다.
본 논문에서는 차세대 지상파 DMB 방송 기술인 AT-DMB(Advanced Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting) 기술의 내용과 AT-DMB 기반의 지역한정 데이터방송 서비스 기술에 대해 기술하고, 실제 필드에서 수행된 실험방송 내용에 대해서도 소개한다. AT-DMB 기술은 기존의 T-DMB 방송과 역호환성(backward compatibility)을 유지하면서 전송용량을 T-DMB 대비 최대 2배까지 증대시킨 기술이다. 추가확보된 전송용량에 새로운 채널을 할당하거나 MPEG-4 SVC(Scalable Video Coding) 기술을 이용하여 기존 T-DMB의 QVGA(320x240) 화질 대신 VGA(640x480)급의 고화질을 제공할 수 있다.
본 논문에서는 MBOK 확산 스펙트럼 기반의 지상파 DMB 워터마킹 성능 향상 알고리즘에 대해 알아보았다. 제안된 기법을 지상파 DMB 시스템에 적용함으로써 워터마킹 확산코드를 통한 부가 정보 전송이 가능하고 주파수 효율도 개선되었다. MBOK 확산 스펙트럼 방식을 사용할 경우 기존의 직접 확산 방식에 비해 속도가 2m배 향상되지만, m값이 커질수록 하드웨어의 복잡도가 증가하기 때문에 최적 상황에 맞게 검토하여 사용해야한다. 모의실험을 통하여 MBOK 확산 스펙트럼 기법 및 데이터를 반복하여 전송하는 에버리징을 적용한 성능을 분석하였고, 유용성을 확인하였다. 모의실험 을 통하여 MBOK 확산 스펙트럼 기법의 DER 성능 및 에버리징의 수가 증가할수록 성능이 향상되는 것을 확인하였다. 본 논문에서 제안한 기술은 전송 방식으로 OFDM을 사용하는 통신 시스템에서 워터마킹을 이용한 부가 정보 전송 기술 연구를 위한 유용한 자료로 활용할 수 있다.
본 논문에서는 PC 기반 지상파 DMB(Terrestrial Digital Multimedia Broadcasting, T-DMB) 수신기를 위한 SW 최적화에 대해 설명한다. 이 수신기는 PC 외부에 지상파 DMB 신호를 안테나로 수신하여 복조하고 채널 복호하는 프론트 엔드(front-end) 수신 모듈을 이용, USB를 통하여 RS(Reed-Solomon) 부호화된 MPEG-2 TS(Transport Stream) 데이터를 읽어 들여 RS 복호, TS 역다중화, 비디오 복호, 오디오 복호 등의 SW 처리 과정을 거쳐 디스플레이 상에 수신 내용을 표시하게 된다. 본 논문에서는 저사양 PC에서도 T-DMB를 수신할 수 있도록 H.264/MPEG-4 AVC(Advanced Video Coding) 복호 과정을 최적화한 결과에 대해 설명한다.
본 논문에서는 지상과 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting, DMB)에서 양방향 서비스를 제공하기 위한 네트워크 독립적인 프로토콜의 설계와 구현에 대해 서술한다. 양방향 서비스는 리턴 채널(return channel)이 가용한 DMB 수신기에서 가능하며 사용될 수 있는 리턴 채널로는 모바일 통신 네트워크, 무선 랜, PSTN 등이 있다. 양방향 서비스를 구성하는 서버와 수신 단말은 모두 PC 환경에서 구현하였고 간단한 양방향 서비스 예를 이용하여 네트워크 독립적인 프로토콜을 테스트하였다. 이 예에서, 수신 단말은 슬라이드 쇼가 포함된 기본 오디오 서비스를 수신하면서 실시간 설문조사와 같은 양방향 서비스를 제공받을 수 있다. 본 논문에서 개발된 프로토콜을 활용하면 DMB 전자상거래(DMB-commerce)와 같은 다양한 양방향 서비스를 구현할 수 있을 것이다.
이 논문에서 지상파 DMB (T-DMB)의 데이터 서비스를 이용한 새로운 assisted GPS (A-GPS) 시스템을 제안한다. GPS 위성에서 전달되는 약한 신호와 신호 차단 때문에 델리매틱 단말기는 도심 환경에서 위치 결정에 어려움을 가지고 있다. 제안된 A-GPS 시스템은 GPS 위성으로부터 수신된 신호로부터 가상 거리를 계산하고 T-DMB 방송국으로부터 위성 정보 (ephemeris)를 수신하여 단말기의 위치를 결정하게 된다. GPS 시스템과 비교하여 제안된 시스템은 빠른 TTFF (time to first fix), 낮은 HDOP (horizontal dilution of position) 등의 향상된 성능을 보여준다. 실험을 통하여 제안된 시스템은 A-GPS 시스템으로서 구현 가능하고 강력한 방법이라는 사실을 확인할 수 있다.
본 논문에서는 지상파 DMB(T-DMB)를 텔레매틱스 무선통신 방식으로 활용하기 위한 테스트베드 구축방안을 조사하였다. 텔레매틱스 무선통신 테스트베드는 실내 테스트베드와 실외 테스트베드로 구성된다. 연구 결과로 텔레매틱스 요소기술에 대한 개별 기능 시험을 위한 실내 시험과 실제 도로와 같은 환경에서 주행 중에 행하는 성능 시험 등의 실외 시험을 수행할 수 있는 테스트베드 구축 방안을 도출하였다. 아울러 T-DMB를 텔레매틱스에 활용하기 위해 필요한 양방향성을 지원하기 위한 리턴 채널 구성 방안을 제시하였다.
본 논문에서는 지상파 이동 멀티미디어 방송(Digital multimedia Broadcasting, DMB) 에서 비디오 영상과 데이터를 동기화 하는데 필요한 규약을 제안하고, 비디오와 데이터간의 동기화 규약을 생성하는 저작도구 구현을 기술한다. 기존의 아날로그 라디오 방송에서는 단순히 오디오만 청취할 수 있었던 것에 반해, DMB 방송에서는 비디오 영상과 관련된 정보들이 결합하여 시청자의 의견이 즉각 방송에 반영 가능한 인터랙티브 TV 프로그램을 시청 할 수 있게 되었다. 예를 들어, 퀴즈 쇼에서 출제된 문제(데이터)들이 비디오 영상과 동기를 맞추는 것이 가능해 짐에 따라 시청자도 퀴즈 쇼 출연자와 동시에 같은 문제를 풀 수도 있고 정답을 바로 응답할 수 있게 되는 것이다. 이때, 위와 같이 비디오 영상과 동기화된 데이터를 전송하기 위해서는 비디오와 데이터간의 동기를 이루어 낼 수 있는 기준 시간 즉 동기화 시간의 설정이 선행되어야 한다. 동기화 시간으로 사용 가능한 시간 값으로는 DMB의 한 서비스 형태인 Slide-Show Application 에서 사용되는 UTC를 이용하는 방법, 혹은 비디오 영상의 CTS를 이용하는 방법이 있다. 본 논문에서는 비디오와 데이터간의 동기화를 위해서는 UTC가 적합하지 않고 CTS를 사용해야 된다는 것을 보이고, CTS를 이용하는 동기화 규약을 생성하는 저작도구를 기술한다.
지상파 DMB는 이동 수신이 가능한 방송 서비스로 개인용, 휴대용, 이동형, 디지털 멀티미디어, 방송매체라는 특징을 가진다. 이와 같은 특징은 차량용 내비게이션과 일치하는 부분이 많아 내비게이션 결합형 지상파 DMB 수신기가 널리 보급되었다. 현재 차량 운전자들을 주 대상으로 하는 재난경보전달 시스템이 존재하지 않으므로, DMB 기능을 내장한 차량용 내비게이션은 재난경보 전달 체계를 서둘러 도입해야 하는 분야 중 하나다. 이 논문의 목적은 내비게이터형 DMB 수신기에 필요한 기능적 요구사항을 도출하는 것이다. 이를 위해 내비게이터형 DMB 수신기로 활용 가능한 시나리오를 연구하고, 이를 바탕으로 기본 수신기와는 별도로 추가되어야 할 내비게이터형 수신기를 위한 고유의 기능을 도출하고, 기본 수신기에서 도출한 기능 중 필요 없는 기능을 분석하였다. 이 논문의 내용은 내비게이터형 DMB 수신기를 개발하는 데 활용할 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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