디지털 TV 방송 신호 2019.3.(4) 이종옥(jolee@kbs.co.kr) 010-4697-3985

▪ 목 차 Ⅰ. 디지털 TV 영상신호의 이해 Ⅱ. 디지털 TV 영상신호의 변환 - 신호 표본화 Ⅲ. 디지털 TV 신호 규격 ▪ 목 차 Ⅰ. 디지털 TV 영상신호의 이해 Ⅱ. 디지털 TV 영상신호의 변환 - 신호 표본화 - 신호 양자화 - 신호 부호화 Ⅲ. 디지털 TV 신호 규격 - 디지털 신호 규격

Ⅰ. 디지털 TV 영상신호의 이해

PIXEL SCANNING

1920X1080i 1080 라인에 1980개의 화소 구성

1080i와 720p

Ⅱ. 디지털 TV 영상신호의 변환 - 신호 표본화 - 신호 양자화 - 신호 부호화

4:2:2 샘플링

4:2:0 샘플링

Analog to digital converter(ADC) ITU-R601 방식 디지털 TV에서 널리 사용되는 방식 Y, R-Y, B-Y 형식(Y : 휘도정보, R-Y, B-Y : 색차신호) Analog to digital converter(ADC)

디지털화 단계 표본화(Sampling) 양자화(Quantization) 이진화(Binarization) 아날로그 신호 표본화 3.1 1.4 6.3 1.3 2.7 5.8 4.2 3 1 6 4 011 001 110 100 이진화 양자화 표본화(Sampling) 연속된 아날로그 신호를 불연속 신호로 만듦 양자화(Quantization) 신호의 크기를 대표 정수 값으로 변환 이진화(Binarization) 이진법(0,1)으로 변환하여 디지털화

양자화 잡음 디지털 변환 중, 실제 아날로그 신호와 대표 정수값의 오차 양자화 계단크기를 작게 하면 양자화 잡음이 작아짐 A 아날로그 신호와의 오차가 작음. 디지털화 이진 비트량이 증가 2 6 4 2 5 7 1 3 6 4 A εA = 0.9 A 5.1 εA = 0.1 B B εB = 0.1 3.1 εB = 0.9 Δ : 2 Δ : 1 Δ : 양자화 계단크기, ε : 양자화 오차

RGB컴포넌트신호 색차컴포넌트신호

Ⅲ. 디지털 TV 신호 규격

1. 디지털 TV 신호 Sampling

2. 디지털 영상 인터페이스 규격 항목 SDTV HDTV 해상도 720x486 1920x1080i 규격 SMPTE-259 Pixels/Line 858 2200 Active Pixels 720 1920 Line/Frame 525 1125 Active Line 486 1080 Frame Rate 29.97 30 Pixel Rate (=Fs) 858x525x29.97 =13.5Mhz 2200x1125x30 =74.25Mhz Channels/Pixel 2 bits/Channel 10 Date rate (=SDI Freq) 13.5x2x10 =270Mbps 74.25x2x10 =1.485Gbps

4. 비디오 영역 및 내부구조 Vertical Blanking Vertical Blanking Vertical Blanking 4. 비디오 영역 및 내부구조 2200 1920 Vertical Blanking 1 6 Switching Point 7 Vertical Blanking 10 : 자막방송 13 : Dolby Metadata 8 20 21 560 Vertical Blanking 561 563 Vertical Blanking 564 568 ◈ HD/SD Resolution - HD : Total (2,200Ⅹ1,125) -> Active Video(1,920Ⅹ1,080) - SD : Total(858Ⅹ525) -> Active Video(720Ⅹ480) Switching Point 569 Vertical Blanking 10 : 자막방송 13 : Dolby Metadata 570 583 ◈ 1080i at 60Hz(1125 Total Lines) - Total Bit Rate : 2,200Ⅹ1,125Ⅹ10bitⅩ2Ⅹ30frame=1.485Gbit/sec - Y : 2,200sampleⅩ1,125linesⅩ30framesⅩ10bits=742.5Mbit/sec - Cb, Cr : 1,100samplesⅩ1,125linesⅩ30framesⅩ10bits=371.25Mbit/sec 584 1123 ◈ TRS(Timing Reference Signal) : Video Sync 신호 - High 1워드, Low 2워드, 필드(F),수직(V),수직(H)로 구성, 타이밍 기준신호 - Hex(3FF,000,000,XYZ) - Binary(1111111111, 0000000000, 0000000000, 1FVHPPPP00) Vertical Blanking 1124 1125 H=1 H=0 LN : Line Number, CRCC : Cyclic Redundancy Check Code ADS : Ancillary data space

COLOR BAR

R, G, B 신호

Y, Cb, Cr신호

R, G, B/ Y, Cr, Cb 신호

COLOR BAR 파형

디지털 칼라바 파형

◎ 주요 학습 포인트 1. 디지털 TV 신호 주사 방식 2. 디지털 TV 신호 변환과정(표본화, 양자화, 부호화) 3. SD/HD 신호 규격

Q & A 감사합니다