(19) 대한민국특허청(kr) (12)...

(19) 한민 특허청(KR)

(12) 등 특허공보(B1)

(45) 공고 2016 08월31

(11) 등 10-1652497

(24) 등 2016 08월24

(51) 특허 (Int. Cl.)

H04N 7/01 (2006.01) H04N 7/08 (2006.01)

(52) CPC특허

H04N 7/0125 (2013.01)

H04N 7/0102 (2013.01)(21) 원 10-2015-0033144

(22) 원 2015 03월10

심사청 2015 03월10

(56) 행 술 사문헌

KR1020110108395 A

KR1020110105865 A

KR1020130122756 A

(73) 특허

건 학 산학 단

울특별시 진 능동 120, 건 학 내 (양동)

(72)

태

울특별시 강남 222 109동 2002 (동, 아 크아 트)

규

울특별시 진 능동 16 33 208 (양동,샤 빌)

(뒷 에 계 )

(74) 리

철

체 청 항 수 : 10 항 심사 : 주

(54) M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 그

(57) 약

본 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 그 에 한

것 , 단 지상 채 통해 다수 계 비스 하나 프 내에 다 하여 하는 M-

PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 그 에 한 것 다.

상술한 에 하 , 지상 망 통해 4K UHD 가 HD 상 하 , 다 계

각각 다 채 과 변 상도 하여 하나 프 내에 다 하여 할 수 고,

과 거 수신 에 4K UHD 또는 HD 상 수신할 수 는 과가 다.

도 - 도1

등록특허 10-1652497

- 1 -

(52) CPC특허

H04N 7/0122 (2013.01)

H04N 7/0127 (2013.01)

H04N 7/0803 (2013.01)(72)

원 주

울특별시 31 16 타운 나동403

진

경 도 안양시 동안 동안 209 307동 908 (비산동, 악 원아 트)

지원한 가연 개 사업

과 고 2014A0150021

처 미래창 과학

연 리 문 보통신 술진

연 사업 보통신미 어산업 원천 술개 사업

연 과 [단독](2차) 트워크가 결합 매체 독립 차 합 시스 니 링

여 1/1

주 건 학 산학 단

연 간 2014.09.01 ~ 2015.08.31

공지 :

등록특허 10-1652497

- 2 -

청

청 항 1

다 PLP계 1 상 2 상 아 각각 다 채 하고,

상 1 2 상 변 상도 상 시킨 시간 리빙 하는

어 ;

상 1 상 2 상 계 들 시스 가 보 함께 단 프

하는 프 빌 ;

상 단 프 주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역 신하는

; 포함하는 것 특징 하는

M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 .

청 항 2

1 항에 어 ,

상 단 주 수 역 통해 수신 신 에 해 상 OFDM 심 수 에 동 복 채 등 수행하

고, 주 수 역 리빙 거쳐 복 하는 수신 ;

상 수신 통해 복 계 결합하여 4K UHD 상 재생하고, 복 HD HD 상

재생하는 재생 ; 포함하는 것 특징 하는


청 항 3

1 항에 어 ,

상 1 상 2 상 는 4K UHD raw 상 각각 SHVC(Scalable HEVC) 상압 4K

UHD 가 상 HD 본 상 것 특징 하는


청 항 4

1 항에 어 ,

상 어 는,

4K UHD 가 상 HD 본 상 채 하는 FEC 코 듈;

상 4K UHD 가 상 256QAM 변 하고 4/5 하 , 상 HD 본 상

16QAM 변 하고, 3/4 하는 변 듈;

상도 상 QAM변 에 라 상 시키는 상도 변 사 클릭 Q지연 듈;

상 상도 사상 각 시간 리빙 하는 시간 리 듈; 포함하

는 것 특징 하는


청 항 5

1 항에 어 ,

상 단 프 는 60% 가 4K UHD 가 계 에 고 40%

등록특허 10-1652497

- 3 -

가 HD 본 계 에 는 것 특징 하는


청 항 6

(a) 다 PLP계 1 상 2 상 아 각각 다 채 하

고, 상 각 상 상도 상 시킨 시간 리빙 하는 단계;

(b) 상 1 상 2 상 계 들 시스 가 보 함께 단 프

하는 단계;

(c) 상 단 프 주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역 신하는

단계; 포함하는 것 특징 하는

M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 .

청 항 7

6 항에 어 ,

상 (c) 단계 후,

(d) 단 주 수 역 통해 수신 신 에 해 OFDM 심 수 에 동 복 채 등 수행하고, 주

수 역 리빙 거쳐 복 하는 단계;

(e) 상 복 1 2 상 결합하여 4K UHD 상 재생하고, 복 2 상 HD 상

재생하는 단계; 포함하는 것 특징 하는


청 항 8

6 항에 어 ,

상 1 상 2 상 는 4K UHD raw 상 각각 SHVC(Scalable HEVC) 상압 4K

UHD 가 상 HD 본 상 것 특징 하는


청 항 9

6 항에 어 ,

상 (a) 단계는,

(a-1) 4K UHD 가 상 HD 본 상 채 하는 단계;

(a-2) 상 4K UHD 가 상 256QAM 변 하고 4/5 하 , 상 HD 본 상

16QAM 변 하고, 3/4 하는 단계;

(a-3) 상도 각 QAM변 에 라 상 시키는 상도 변 사 클릭 Q지연단계;

(a-4) 상 상도 사상 각 시간 리빙 하는 단계; 포함하는 것 특징

하는


청 항 10

6 항에 어 ,

상 단 프 는 60% 가 4K UHD 가 계 에 고 40%

가 HD 본 계 에 는 것 특징 하는

등록특허 10-1652497

- 4 -


술 야

본 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 그 에 [0001]

한 것 , 욱 상 하게는 단 지상 채 통해 다수 계 비스 하나 프 내에 다

하여 하는 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 그

에 한 것 다.

경 술

계 아날 그 에 지 거 마무리 어감에 라, Post-HD 시 에[0002]

UHDTV(Ultra High Definition TV) 등 실감 량 ㅇ통신 합 경에 비한 새 운 차

에 한 연 필 날 아 가고 다. 러한 가운 ATSC (Advanced Television Systems

Committee), DVB(Digital Video Broadcasting), EBU (European Broadcasting Union), NHK, ETRI (Electronics

and Telecommunications Research Institute) 등 14개 2011 11월 FoBTV (Future of Broadcast TV)

결 하여, 브 드 드 에코시스 역할, 차 공 시스 특 , 스 트럼 스퀴 등

미래 시스 에 한 시 한 상태 다. 또한 고도 에 는 동통신 술과 어

지 료 고 는 시 에 , 고도 차 술에 한 술 해 럽에 DVB 2.0

시스 , 미 에 는 ATSC 3.0 시스 , 본에 ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)- Tmm

(Terrestrial mobile multi-media) 시스 에 한 술개 미 진하고 는 실 , 에 내에 도

미래 술에 한 원천 술 신규 비스 한 비 개 에 한 연 개 필 한 상 다.

래, 내 공개특허 10-2012-0115152 , 무 시스 프 상 프 통한 [0003]

스트림 수신 에 하 , 고 항 들과 항 들 포함하는 프리앰블

과 하나 상 물리 계 프(PLP: Physical Layer Pipe) 포함하는 포함하도 프

하는 과 과, 상 프 신하는 과 포함하 , 상 항 들 어도 하나

PLP에 연 , 상 항 들 복 고 하여 상 프 프리앰블 하는 것

특징 한다.

재 내에 는 6MHz 역폭 통해 ATSC 8-VSB (Vestigial SideBand) 시스 하여 거 지상 지[0004]

HD 비스하고 , 해 별도 1.536 MHZ 역폭 통해 럽 DAB (Digital

Audio Broadcasting) 시스 Eureak-147 시스 수 한 DMB (Digital Multimedia Broadcasting)

시스 하여 QVGA (320x240 해상도) 공하고 다. 하지만 1 미 향 지

시스 ATSC 8-VSB 시스 미 1990 도에 료 시스 , 재 ATSC 8-VSB 시스

하여 지상 UHDTV 해 필 한 달 하 는 어 운 다. 또한 지상

DMB 시스 경우 고 채 경에 원 한 수신 능 등 해 큰 얻었 나, LTE 같 고

동통신 시스 보 본격 후 는 QVGA 낮 해상도 문 해 Pooq나 Tving과 같 동

통신 고해상도 (1280x720 해상도) 에 도 내어 상 다. 또한 재 내에 지상

HD 과 공하 해 별도 역폭 통해 다 시스 하여 하고

는 실 , 앞 동통신사 사간 주 수 갈등 심 것 상 는 가운 별도 역폭

시스 한 지상 비스는 주 수 에 어지는 단 가진다.

러한 들 살펴볼 , 앞 다가 Post-HD 시 비하여 주 수 가지는 하나 [0005]

시스 하여 지상 4K UHD 고 질 할 수 는 에 해 연 가 진행

어야 할 필 다.

내

해결하 는 과

본 술한 들 감안하여 안 것 , 지상 망 통해 4K UHD 가 HD 상 [0006]

등록특허 10-1652497

- 5 -

하 , 다 계 각각 다 채 과 변 상도 하여 하나 프

내에 다 하여 할 수 는 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합

시스 그 공함에 다.

과 해결 수단

본 다 PLP계 1 상 2 상 아 각각 다 채[0007]

하고, 상 시킨 시간 리빙 하는 어 ; 상 1 상

2 상 시스 가 보 함께 단 프 하는 프 빌 ; 상 단 프

주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역 신하는 ; 포함한다.

한편, M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 (a) 다 PLP계[0008]

1 상 2 상 아 각각 다 채 하고, 상 각 상

상도 상 시킨 시간 리빙 하는 단계; (b) 상 1 상

2 상 시스 가 보 함께 단 프 하는 단계; (c) 상 단

프 주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역 신하는 단계; 포함한다.

과

상술한 에 하 , 지상 망 통해 4K UHD 가 HD 상 하 , 다 계 [0009]

각각 다 채 과 변 상도 하여 하나 프 내에 다 하여 할 수 고,

과 거 수신 에 4K UHD 또는 HD 상 수신할 수 는 과가 다.

도 간단한

도 1 본 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 [0010]

나타낸 시도 고,

도 2는 본 실시 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합

시스 단 채 통한 지상 4K UHD & HD 합 비스 상도 ,

도 3 본 실시 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합

시스 나타낸 시도 고,


시스 단 프 나타낸 시도 ,

도 5는 1 라 에 단 프 내 체 개수 나타낸 시도

고,

도 6 4에 첫 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능 나타낸 그

래프 고, 도 7 4에 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능

나타낸 그래프 , 도 8 4에 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계

BER 능 나타낸 그래프 다.

도 9는 7에 1 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능 나타낸 그래

프 고, 도 10 7에 2 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능 나

타낸 그래프 , 도 11 7에 3 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER

능 나타낸 그래프 고, 도 12는 7에 4 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD

계 BER 능 나타낸 그래프 , 도 13 7에 5 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K

UHD & HD 계 BER 능 나타낸 그래프 다.


등록특허 10-1652497

- 6 -

시스 한 나타낸 체 도 다.

실시하 한 체 내

본 체 특징 들 첨 도 에 거한 다 상 한 욱 해질 것 다. 에 앞[0011]

본 에 공지 능 그 에 한 체 본 지 필 하게 릴 수 다

고 단 는 경우에는, 그 체 생략하 에 해야 할 것 다.

본 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 지상[0012]

망 통해 4K UHD 가 HD 상 하 , 다 계 각각 다 채

과 변 상도 하여 하나 프 내에 다 하여 할 수 고, 과 거 수신 에

4K UHD 또는 HD 상 수신할 수 다.

본 실시 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스[0013]

다 PLP계 1 상 2 상 아 각각 다

채 하고, 상도 상 시킨 시간 리빙 하는 어 ; 상

1 상 2 상 시스 가 보 함께 단 프 하는 프 빌 ;

상 단 프 주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역 신하는

; 포함할 수 다.

상 단 주 수 역 통해 수신 신 에 해 상 OFDM 심 수 에 동 복 채 등 수행하[0014]

고, 주 수 역 리빙 거쳐 복 하는 수신 ; 상 수신 통해 복 계 결합하

여 4K UHD 상 재생하고, 복 HD HD 상 재생하는 재생 ; 포함할 수 다. 여 , 1

상 2 상 는 4K UHD raw 상 각각 SHVC(Scalable HEVC) 상압 4K UHD 가

상 HD 본 상 수 다.

상 어 는 4K UHD 가 상 HD 본 상 채 하는 FEC 코 듈; 상 4K[0015]

UHD 가 상 256QAM 변 하고 4/5 하 , 상 HD 본 상 16QAM

변 하고, 3/4 하는 변 듈; 상도 상 QAM변 에 라 상 시키는

상도 변 사 클릭 Q지연 듈; 상 상도 사상 각 시간 리빙

하는 시간 리 듈; 포함할 수 다. 상 단 프 는 60%

가 4K UHD 가 계 에 고 40% 가 HD 본 계 에 수

다.

한편, M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 다 과 같다.[0016]

(a) 다 PLP계 1 상 2 상 아 각각 다 채 하[0017]

고, 상 각 상 상도 상 시킨 시간 리빙 하는 단계;

(b) 상 1 상 2 상 시스 가 보 함께 단 프 하는 단계;

(c) 상 단 프 주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역 신

하는 단계; 포함할 수 다.

(c) 단계 후, (d) 단 주 수 역 통해 수신 신 에 해 OFDM 심 수 에 동 복 채 등[0018]

수행하고, 주 수 역 리빙 거쳐 복 하는 단계; (e) 상 복 1 2 상 결

합하여 4K UHD 상 재생하고, 복 2 상 HD 상 재생하는 단계; 포함할 수 다. 본 실시

에 1 상 2 상 는 4K UHD raw 상 각각 SHVC(Scalable HEVC) 상압

4K UHD 가 상 HD 본 상 다.

상 (a) 단계는 (a-1) 4K UHD 가 상 HD 본 상 채 하는 단계; (a-2) 상[0019]

4K UHD 가 상 256QAM 변 하고 4/5 하 , 상 HD 본 상 16QAM

변 하고, 3/4 하는 단계; (a-3) 상도 각 QAM변 에 라 상 시

키는 상도 변 사 클릭 Q지연단계; (a-4) 상 상도 사상 각 시간

리빙 하는 단계; 포함한다.

등록특허 10-1652497

- 7 -

상 단 프 는 60% 가 4K UHD 가 계 에 고 40%[0020]

가 HD 본 계 에 수 다.

하, 첨 도 참 하여 본 상 하게 한다. [0021]

도 1 본 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 [0022]

도 나타낸 시도 다. 러한 도 에 도시 같 , 상압 (110), 어 (120), 프 빌

(130), (140), 수신 (150), 재생 (160) 포함하여 할 수 다.

상압 (110)는 SHVC 상 압 술 4K UHD 상 압 하여, 4K UHD 가 상 HD 본 상 [0023]

취득할 수 는 다.

어 (120)는 1 상 4K UHD 가 상 2 상 HD 본 상 아[0024]

각각 다 채 하고, 다 변 상도 사상 시간 리빙 거

는 다.

러한 어 (120)는 FEC 코 듈(121), 변 듈(256QAM Modulation & Bit Itrv, 16QAM Modulation &[0025]

Bit Itrv)(122), 상도 변 사 클릭 Q지연 듈(Constellation Rotation & cyclic Q-delay)(123),

시간 리 듈(Cell & Time Interleaver)(124) 포함할 수 다.

FEC 코 듈(121) 4K UHD 가 상 HD 본 상 채 하는 , 에러검 [0026]

한 비트들 가하여 하는 수신 에 에러 검사하여 재 청하거나

체 에러 검 하여 할 수 도 한다. , 수신 에 스스 에러 검 하는 리

티 비트 가하거나 CRC(Cyclic Redundancy Check,주 복검사)코드 가하여 보낼 수 다.

변 듈(122) 4K UHD 가 상 256QAM 변 하고 4/5 하고, HD 본 상[0027]

16QAM 변 하고, 3/4 하는 다. 들어, 본 실시 에 M-PLP 다

한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 PLP1 는 SD(Standard Definition)

16QAM 변 하고 3/4 고, PLP3 는 3D TV 256QAM 변 하고 4/5

한 , 하나 단 프 내에 Multiple-PLP 다 하여 하는

하여, 신 는 신 가 같 채 상 겪 라도 PLP1 계 는 SD 는 PLP3 한 3D

TV 에 비해 채 에 강 한 보 게 다. 그러므 , 각각 수신 는 채 상 에 라 택

PLP계 취하여 수신할 수 게 다. , 단 프 내 OFDM심 들 FFT 보 간

(CP, Cyclic Prefix) 크 는 변하지 않 , P1 & P2 OFDM 심 시스 보, 가 보 등 가

보 하는 다.

상도 변 사 클릭 Q지연 듈(123) 주 수 택 다 경 채 에 강 하도 하는 ,[0028]

상도 각 드에 라 상 시켜 하도 하고, FEC 블 에 해당하는 블 ( : 16200

Cell = 64800/4(16QAM)))내에 허수 값 사 클릭 시켜 하는 다.

시간 리 듈(124) 변 상도 사상 각 시간 리빙 하는[0029]

다.

프 빌 (130)는 4K UHD 가 상 HD 본 상 계 들 시스 에 한 가[0030]

보 함께 단 프 한다.

도 4에 나타낸 단 프 는 FFT크 가 8,192 고, 60% 가 4K UHD 가 계[0031]

에 고 40% 가 HD 본 계 에 단 프

나타내고 다. 시스 에 보 하는 P1 심 FFT 크 에 상 없 2048개 루어지고,

FFT 크 가 8,192 P2 심 개수는 2개 다. 어 에 는 심 수만큼

심 재한다.

등록특허 10-1652497

- 8 -

러한 단 프 내 OFDM 심 들 FFT 보 간 크 는 변하지 않 , P1 & P2 OFDM 심 시스[0032]

보 같 가 보 하는 다.

도 4에 도시 각각 블 OFDM 심 나타내 보 간 CP (Cyclic Prefix)는 편 상 생략하 지만 실[0033]

시엔 P1 심 한 든 OFDM 심 에 가 어 다. 프 P1, P2, 그리고 심

들 는 , P1 심 각 프 맨 처 에 재하고 FFT 크 에 상 없 2048 X T

(Elementary Period) 가진다. P1 심 후에는 시스 보 하는 P2 심 들 각각 재하는

1과 같 FFT 크 에 라 P2 심 수 (Np2)에 라 틀 지 , FFT 크 가 8192 경우 2 다. 후에는

라 에 라 할 수 는 OFDM 심 수 (Ldata)에 해당하는 OFDM 심 들 다.

, 한 OFDM 심 마다 실 할 수 는 (Cdata) 수는 2에 나타난 같

드 무, FFT 크 Scattered 럿 합에 라 틀 지 ,

Scattered 럿 3과 같 FFT 크 보 간 합에 라 택 다. 게 결 는

40% 하여 PLP1 하고 60% 하여 PLP3 할 수 다.

[ 1] FFT 크 에 Np2[0034]

[0035]

[ 2] FFT 크 럿 에 OFDM 심 당 수 (Cdata)[0036]

[0037]

등록특허 10-1652497

- 9 -

[ 3][0038]

[0039]

(140)는 프 빌 단 프 주 수 리빙 거쳐 단 FFT 보 간 사[0040]

OFDM심 변 하여 단 주 수 역 통해 신한다.

수신 (150)는 단 주 수 역 채 거쳐 수신 신 에 해 OFDM 심 수 에 동 복 채 등[0041]

수행하고, 주 수 역 리빙 거 고 각각 계 리 후, 각 계 별 복 수행하는

다.

재생 (160)는 수신 통해 복 계 하여 상 재생하는 , 고 수신 , [0042]

동수신 포함할 수 다. 고 수신 는 복 계 하여 4K UHD 상 재생

하고, 동 수신 는 복 HD 만 하여 HD 상 재생한다.

참고 , HEVC (High Efficiency Video Coding) 신 상 압 술 H.264 후 차 [0043]

술 재 진행 에 H.264 비50% 압 향상 하고 다. HEVC 상

압 술 앞 다가 UHD TV 시 에 비하여 고해상도 & 고 질에 하 한 상 압

술 , 해상도 색 , 무 실 코 , 그리고 스케 러블 (Scalable) 비 코 등 다

양하게 고 하고 다.

그 에 도 스케 러블 비 코 SHVC(Scalable HEVC) H.264 압 술에 스케 러[0044]

블 비 코 복 도가 매우 았 문 해결하고 , 한 복 도 낮 는 것에

맞 고 다.

UHD 원 비 상 SHVC 압 수행할 경우 비 얻 수 다. 하나는 [0045]

가 UHD 가 비 고, 다 하나는 HD 비 얻 수 다. HD 본 비

는 SHVC 복 할 경우 HD 상 재생할 수 는 , 가 UHD 비

만 하여 UHD 상 재생할 수는 없다. SHVC 압 가 UHD 비 HD 비

해야만 UHD 상 재생할 수 다.

도 2는 본 실시 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합[0046]

시스 단 채 통한 지상 4K UHD & HD 합 비스 상도 나타낸 것 다. 도 에 도시

같 , SHVC 상 압 술 8K UHD 상 압 하여, 8K UHD 가, 4K UHD 가 그리고 HD 상

취득한다. 그리고 단 합 시스 하여 지상 망 통해 4K UHD 가 & HD 상

등록특허 10-1652497

- 10 -

한 , 거 수신 에 는 4K UHD 가 HD 수신하여 4K UHD 상 재생하고

수신 에 는 HD 비 만 수신하여 HD 상 재생하게 다. 또한 통신망에 연결 거 수신

에 는 8K UHD 가 보 통신망 통해 수신하고 망 통해 수신한 4K UHD HD 보 결합해

8K UHD 상 재생할 수 게 다.

본 실시 에 는 SHVC 상 압 술 4K UHD 상 압 하여, 4K UHD 가, HD 상 취득한다. 그[0047]

리고 단 합 시스 하여 지상 망 통해 4K UHD 가 & HD 상 한

, 거 수신 에 는 4K UHD 가 HD 수신하여 4K UHD 상 재생하고 수신 에

는 HD 비 만 수신하여 HD 상 재생하게 다. 또한 통신망에 연결 거 수신 에 는 4K

UHD 가 보 통신망 통해 수신하고 망 통해 수신한 4K UHD HD 보 결합해 4K UHD 상

재생할 수 게 다. 본 에 는 망 통해 4K UHD 가 HD 비 하고

& 거 수신 에 4K UHD 또는 HD 상 수신할 수 다.

지상 4K UHD & HD 합 비스 가능 검 해 보 해 는, SHVC 상 압 술 했 경우[0048]

하고 탕 재 지상 역폭 통해 가능한지 검 해 보아야

한다. 재 수 실시간 HEVC 상 코 (Encoder) 하여 worst-case 단 4K UHD 원 상 압 할

경우 25 Mbps , 그리고 worst-case 단 HD 원 상 압 할 경우 7 Mbps

한다고 알 다. 는 다 게 4K UHD 원 상 SHVC 술 압 할 경우, 압 HD

본 상 동 한 4K UHD 가 상 는 21.25 Mbps 하

는 HEVC 술 단 4K UHD 원 상 압 할 경우보다 16.5% 감 할 수 고, 평균

15 % 감 할 수 다.

, 단 채 통한 지상 4K UHD & HD 합 해 는 다 계 4K UHD 가 21.25[0049]

Mbps , HD 본 는 7Mbps 필 함 상할 수 다. 후 실시간 HEVC 상

코 능 개 거나 비실시간 코 한 상 할 경우, 는 낮아질 것

상 다.

도 3 본 실시 에 M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합[0050]

시스 나타낸 시도 다. 도 에 도시 같 , SHVC 상 압 술 통해 얻어진

상 4K UHD 가 상 HD 본 상 는 각각 다 채 가 고

다 변 상도 사상 시간 리빙 거 다. 후, 계 들 Multiple-PLP

하여 시스 에 한 가 보 함께 단 프 , 단 프

는 도 4 같다.


시스 단 프 나타낸 시도 다.

도 4에 나타난 같 단 프 2048개 루어진 P1 심 , FFT 크 에 라 다수[0052]

는 P2 심 , 그리고 계 하는 들 다.

계 들 단 프 후, 주 수 리빙 거 고 후 OFDM심 변[0053]

하여 단 주 수 역 통해 신 다. 채 거쳐 수신 신 에 해 OFDM 심 수 에 동 복 채

등 수행한다. 그리고 주 수 역 리빙 거 고 각각 계 리 후, 각 계 별 복 수

행하게 다. 거 수신 는 복 계 하여 4K UHD 상 재생하고, 수신

는 복 HD 만 하여 HD 상 재생한다.

한편, M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 에 라[0054]

도 실험결과는 다 과 같다.

앞에 SHVC 압 후 량 탕 , 6MHz 역폭 통해 계 할 수 [0055]

는 라 도 하고, 에 수신 능 다양한 채 하에 검 해 보았다.

등록특허 10-1652497

- 11 -

, 각각 계 드 (변 상도, , FFT & 보 간 크 , 럿 삽 [0056]

드 등), 드에 체 수, 수, 가 보 비 등 고 하여야 하 ,

6MHz 역폭에 아래 같 프 건에 라 도 라 는 4 같다.

[ 4] 6MHz 역폭에 도 라 (4K UHD계 :256QAM변 , HD계 : 16QAM변 )[0057]

[0058]

* 4K UHD 계 단 프 내 차지 비 : 60%[0059]

* HD 계 단 프 내 차지 비 : 40%[0060]

* 단 프 : 250 ms[0061]

* Elementary Period T for 6 MHz Bandwidth: 7/48 us[0062]

4K UHD HD 계 각각 변 상도는 든 건 고 하 나, 4K UHD 계 256 QAM 변 식 , HD[0063]

계 16 QAM 변 식 취해야만 달 할 수가 다. 또한 HD 계 가

는 경 고 하여, 16K, 32K FFT 크 하 다. 게 도 라 살펴보 , 6MHz

역폭 한계 해 4K UHD & HD 계 다 고 FFT 크 가 8192 것 알 수 또한 보

간 크 가 고 1/32 한 다. 는 도 라 할 경우 시변 채 경에 상

수신 능 취약할 수 상할 수 다.

FFT 크 , 보 간 Cyclic Prefix (CP) 크 , 프 내 OFDM 심 수, 럿 드에 라 단 프[0064]

내 체 수가 결 다. , 체 만 실

에 고 한 나 지 는 럿, 시스 보 등 에 다.

도 5는 1 라 에 단 프 내 체 개수 나타낸 그림 ,[0065]

하나 단 프 P1 심 , P2 심 , 그리고 심 다.

, P1 심 과 P2 심 시스 동 루고 시스 라 (FFT 크 , CP 크 , 프 내 OFDM 심[0066]

수 등) 하는 다. P1 심 FFT 크 에 상 없 2048개 루어지고, FFT 크

가 8192 고 P2 심 개수는 2개 다. 보 간 CP 1/32 크 하고, 단 프 내 OFDM 심

개수 200개 하 므 , 단 프 내 체 개수는 도 5에 나타난 같

1,669,750개 다. 그리고 OFDM 심 당 8192개 에 실 에 는 는

6,788개 문에 단 프 내 개수는 6,788 x 200 = 1,357,600 개가 다. 하나 샘플

에 해당하는 는 시간 Elementary Period T는 6 MHz 역폭에 7/48 us 므 , 단 프

는 시간 다 식 (1)과 같다.

[수학식 1][0067]

[0068]

식 (1) 통해 243.51 ms 동안 1,357,600개 가 는 것 알 수 , 통해 1[0069]

동안 는 수는 다 과 같 할 수 다.

등록특허 10-1652497

- 12 -

[수학식 2][0070]

[0071]

식 (2) 통해 1 동안 약 5,387,987개 가 수 알 수 다. 4K[0072]

UHD계 에 는 비 60%, 변 상도는 256 QAM (하나 에 8 bits

),

채 4/5 므 4K UHD 계 계산해 보 다 과 같다.[0073]

[수학식 3][0074]

[0075]

또한 HD 계 에 는 비 40%, 변 상도는 16 QAM (하나 에 4 bits[0076]

), 채 4/5 므 HD 계 계산해 보 다 과 같다.

[수학식 4][0077]

[0078]

* 채 경: AWGN, TU-6 채[0079]

* 럿 심 한 채 : Least-Square [0080]

* 주 수 채 보간 : 큐빅 스플라 (Cubic-Spline) 보간 식(보간에 는 럿 심 개수:[0081]

12)

* 시간 채 보간 : 보간 식[0082]

* 4K UHD 계 시간 리빙 : 113개 FEC(Forward Error Correction) 채 프[0083]

* HD 계 시간 리빙 : 35개 FEC (Forward Error Correction) 채 프[0084]

* 심 주 수 (Center Frequency): 476 MHz ( 지 TV 채 주 수 14 )[0085]

도 6 4에 첫 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능 나타낸 그[0086]

래프 고, 도 7 4에 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능

나타낸 그래프 , 도 8 4에 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계

BER 능 나타낸 그래프 다.

라 1~3 에 라 각각 수신 도가 4K UHD 계 에 는 40Km/h, 60Km/h, HD 계 에 는 70Km/h,[0087]

110Km/h TU-6 채 하에 Bit Error Rate (BER) 능 나타낸 그래프 , 체 4K UHD 계 40Km/h

수신 도에 는 26.6 ~ 28.6 dB 그리고 60Km/h 수신 도에 는 30.8 ~ 41.8 dB에 Threshold of

Visibility (TOV)가 나타남 알 수 다. TOV는 약 10-6

하 수신 BER 능 나타내 , 수신 상 원

재생 는 한계 능 뜻한다. 든 드에 26 dB 상 TOV 하므 , 상 에 는 수신

가능하다고 여겨진다. 하지만 4K UHD 계 거 수신 에 수신 상 가 하 문에, 고

(static) 채 경에 는 AWGN 채 에 비해 그리 지 않 TOV 보 것 여겨진다.

보다 TU-6 채 에 능 우 고 해야 하는 HD 계 경우엔, 채 4/5에 해당하는 [0088]

라 1 & 2 에 15.6 dB (70 km/h), 20.3 dB (140km/h) TOV 능 보 므 140 km/h 수신 도

지 경에 는 원 한 수신 능 보 것 여겨진다. 하지만 140 km/h 상 수신 도에 원

등록특허 10-1652497

- 13 -

한 수신 능 달 하 는 어 울 것 보 , 3 라 경우 1 & 2 에 비해 보 간 크

크게 하 나 해 채 아 TU-6 채 에 수신 능 라 1 & 2 에 비

해 어짐 알 수 다. 내 는 다 게 럽에 는 8MHz 역폭 지상 채 에 할당하고 , 지

재 , 사, 그리고 동통신사간에 주 수 역폭 에 한 가 계 진행 에 다. 러한 들

고 하고, 6 MHz 역폭 한계 한 능 열 극복하고 , 앞 6MHz에 라 도 했

것처럼 주 수 역폭 8MHz 상 하여 라 도 해 보았다. 에 8MHz 역폭에 도

라 는 7에 나타내었다.

[ 5] 6MHz 역폭에 도 라 (4K UHD 계 : 256 QAM 변 , HD 계 : 16 QAM 변 )[0089]

[0090]

[ 6] 6MHz 역폭에 도 라 에 TOV (Threshold of Visibility) 능[0091]

[0092]

* 4K UHD 계 단 프 내 차지 비 : 60%[0093]

* HD 계 단 프 내 차지 비 : 40%[0094]

* 단 프 : 250 ms[0095]

* Elementary Period T for 8 MHz Bandwidth: 7/64 us[0096]

4K UHD HD 계 각각 변 상도는 든 건 고 하 나, 6MHz 마찬가지 4K UHD 계 256 QAM[0097]

변 식 , HD 계 16 QAM 변 식 취해야만 달 할 수가 다. 6 MHz 역폭

경우 는 달리, HD 계 3/4 한하고 럿 드 또한 PP4, 5, 6, 7 하 다. 그리

고 도 라 하여 실험 경 하에 각각 수신 능 해 보았다.

[ 7] 8MHz 역폭에 도 라 (4K UHD 계 : 256 QAM 변 , HD 계 : 16 QAM 변 )[0098]

[0099]

[ 8][0100]

[0101]

도 9는 7에 1 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능 나타낸 그래[0102]

등록특허 10-1652497

- 14 -

프 고, 도 10 7에 2 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER 능 나

타낸 그래프 , 도 11 7에 3 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD 계 BER

능 나타낸 그래프 고, 도 12는 7에 4 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K UHD & HD

계 BER 능 나타낸 그래프 , 도 13 7에 5 째 라 에 TU6 & AWGN채 에 4K

UHD & HD 계 BER 능 나타낸 그래프 다.

라 1~5 에 라 각각 수신 도가 70Km/h, 140Km/h, 210Km/h TU-6채 하에 능 나타[0103]

낸 그림 다. 통해 8 MHz 역폭에 도 든 라 들 할 TU-6 채 하에 4K UHD

계 경우 24.3 dB ~ 28.1 dB TOV , HD 계 경우 12.8 dB ~ 16.0 dB TOV 보 알 수 다.

통해 고 (static) 채 경에 4K UHD 계 원 한 수신 할 수 고, 또한 고 210

Km/h 수신 도 매우 빠 경에 HD 계 원 한 수신 할 수 다. 특 할 만한

라 1 과 2 수신 능 크게 차 가 나지 않는다는 , 는 고 210Km/h 수신

도에 1024 2048 FFT 크 에 수신 능 거 없다는 것 미한다. 또한 라 2 과

3 , 4 과 5 결과 통해 보 간 크 고 채 경우 경에

능 얻 수 다는 것 하 다. 마지막 FFT 크 가 경우, 체 채 상 매우

빠 게 변 하는 경 (수신 도: 210Km/h) 에 능 채 상 게 변 하는 채 상 (수

신 도: 70 Km/h) 에 수신 능보다 아지는 것 할 수 다.

한편, M-PLP 다 한 지상 단 채 고 4K UHD HD 합 시스 한 도[0104]

14 참 하여 하 다 과 같다.


시스 한 나타낸 체 도 다.

우 , (a) 다 PLP계 1 상 2 상 아 각각 다 채[0106]

하고, 상 각 상 상도 상 시킨 시간 리빙 하는 단

계; (b) 상 1 상 2 상 시스 가 보 함께 단 프 하는 단

계; (c) 상 단 프 주 수 리빙 거쳐 OFDM 심 변 통해 단 주 수 역

신하는 단계; 포함할 수 다.

(c) 단계 후, (d) 단 주 수 역 통해 수신 신 에 해 OFDM 심 수 에 동 복 채 등[0107]

수행하고, 주 수 역 리빙 거쳐 복 하는 단계; (e) 상 복 1 2 상 결

합하여 4K UHD 상 재생하고, 복 2 상 HD 상 재생하는 단계; 포함할 수 다. 본 실시

에 1 상 2 상 는 4K UHD raw 상 각각 SHVC(Scalable HEVC) 상압

4K UHD 가 상 HD 본 상 다.

상 (a) 단계는 (a-1) 1 상 4K UHD 가 상 2 상 HD 본 상[0108]

채 하는 단계; (a-2) 상 4K UHD 가 상 256QAM 변 하고 4/5 하 ,

상 HD 본 상 16QAM 변 하고, 3/4 하는 단계; (a-3) 상도 각 QAM

변 에 라 상 시키는 상도 변 사 클릭 Q지연단계; (a-4) 상 상도

사상 각 시간 리빙 하는 단계; 포함한다.

상 단 프 는 60% 가 4K UHD 가 계 에 고 40%[0109]

가 HD 본 계 에 수 다.

본 실시 에 고 한 Mutliple-PLP 다 계 다 채 과[0110]

변 상도 하여 하나 프 통해 할 수 는 , 프 내 OFDM 심 크 나 보

간 크 는 달리할 수가 없지만 거 수신 상 하는 4K UHD 계 FFT & 보 간 크

수신 상 하는 HD 계 FFT & 보 간 크 동 하게 가 가야할 필 없다.

에 4K UHD 계 FFT 크 는 크게 하고 보 간 , HD 계

FFT 크 는 도 게 그리고 보 간 크 크게 하는 것 다고 여겨진다.

등록특허 10-1652497

- 15 -

110 : 상압 120 : 어[0111]

121 : FEC 코 듈 122 : 변 듈

123 : 상도 변 사 클릭 Q지연 듈

124 : 시간 리 듈 130 : 프 빌

140 : 150 : 수신

160 : 재생

도

도 1

도 2

등록특허 10-1652497

- 16 -

도 3

도 4

도 5

등록특허 10-1652497

- 17 -

도 6

도 7

등록특허 10-1652497

- 18 -

도 8

도 9

등록특허 10-1652497

- 19 -

도 10

도 11

등록특허 10-1652497

- 20 -

도 12

도 13

등록특허 10-1652497

- 21 -

도 14

등록특허 10-1652497

- 22 -

(19) 대한민국특허청(kr) (12)...

Documents