[디지털방송기술] 방송기술개요(1/2)

본 장에서는 영상제작장치(카메라 등)부터 사용자의 TV수신기까지 영상에 대한 제작/가공 및 전송에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 일반적인 디지털 TV 전송 흐름은 아래와 같습니다.

장치들은 일반적으로 고속의 연결을 위해 SDI(Serial Digital Interface)와 ASI(Asynchronous Serial Interface) 등의 TV분야의 표준 인터페이스로 연결되어 있습니다. 모든 장치는 시스템의 세팅 및 관리를 위해 이더넷을 통해 모니터링 디바이스에 연결합니다. 일반적으로 Headend는 많은 엔코더(Encoder)와 멀티플렉서(Multiplexer)를 가지고 있습니다. Headend 장비를 좀더 세분화하여 살펴보도록 하겠습니다.

엔코더(Encoder)
엔코더는 아날로그 신호를 MPEG2로 변환합니다. 엔코더는 두가지 유형의 MPEG 스트림을 생성합니다. CBR(Constant bit-rate) Stream은 엔코딩하는 대상 영상의 복잡도에 상관없이 항상 동일한 비트레이트를 가집니다. 만약 영상의 복잡도에 따라 엔코딩을 한다면, 엔코딩 비트레이트는 줄어들 수 있습니다. CBR Stream은 향후 영상에 대한 예측을 하지 못하며, 대역폭을 낭비할 수 있습니다.

현재 대부분의 엔코더는 VBR(Variable bit-rate) MPEG Stream을 지원합니다. VBR은 영상의 복잡도에 따라 동적으로 엔코딩을 합니다. VBR의 경우 대역폭을 줄일 수 있다는 장점이 있지만, 영상의 복잡도가 한 순간에 많아질 경우 한정된 대역폭으로 인해 영상 송출이 필요한 최대 대역폭에 미치지 못해 화질 열화가 발생할 수 있다는 단점이 있습니다.

멀티플렉서(Multiplexer)
단순히 하나 또는 수개의 MPEG Stream 자체가 방송이라고 말할 수 없습니다. 각각의 MPEG Stream은 어떤 정보와 연계되어있는지 알 수가 없기 때문입니다. 멀티플렉서는 하나 또는 그 이상의 MPEG Stream을 가져와서 하나의 TS(Transport Stream)으로 변환합니다. 일반적으로 멀티플렉서의 입력은 ES(Elementary Stream), TS(Transport Stream), Raw MPEG data 등 여러가지 타입을 지원합니다.

멀티플렉서는 기본적으로 네트워크 대역폭에 맞게 서비스 셋을 CBR(Constant Bitrate) 형태로 구성합니다. CBR의 경우 위성과 같이 고가의 대역폭을 사용하는 전송방식의 경우 많은 낭비가 이루이질 수 밖에 없습니다. 따라서 이를 해결하기 위해서는 Statistical Multiplexing을 이용하여야 합니다. Statistical Multiplexing은 VBR(Variable Bitrate)를 이용하여 전체 Stream의 Peak rate은 대역폭을 초과하나 항시 이를 적정 배분하여 출력할 수 있도록 도와줍니다.



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