ATSC-M/H

ATSC-M/H
디지털 텔레비전 방송 표준 목록
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코덱
지상 주파수 대역

ATSC-M/H(Advanced Television Systems Committee - Mobile/Handheld)는 모바일 [1]기기에서 TV 방송을 수신할 수 있도록 하는 미국의 모바일 디지털 TV 표준입니다.

ATSC-M/H는 기존 지상파 TV 방송 표준인 ATSC A/53의 모바일 TV 확장판이다.이는 각각 DVB-T와 ISDB-T 지상파 디지털 TV의 유럽 DVB-H와 1seg 확장에 대응하고 있습니다.ATSC는 일반적인 북미 환경에서 고정 수신용으로 최적화되어 있으며 8VSB 변조를 사용합니다.ATSC 전송 방식은 모바일 환경에서의 도플러 시프트 및 멀티패스 무선 간섭에 대해 충분히 견고하지 않으며, 고방향 고정 안테나용으로 설계되어 있습니다.이러한 문제를 해결하기 위해 ATSC-M/H에는 신호를 보호하기 위한 추가 채널 코딩 메커니즘이 도입되었습니다.2021년 현재 ATSC-M/H는 상업적인 [2]실패로 간주됩니다.

모바일 TV 표준의 진화

요구 사항들

새 표준의 몇 가지 요구사항은 처음부터 수정되었습니다.

  • ATSC(A/53)와의 완전한 하위 호환성
  • 방송사는 추가 제한 없이 사용 가능한 라이센스를 사용할 수 있습니다.
  • 사용 가능한 레거시 ATSC 수신기를 사용하여 변경 없이 ATSC(A/53) 표준을 받을 수 있습니다.

제안.

서로 다른 회사의 10개 시스템이 제안되었고, 나머지 2개 시스템은 송신기 및 수신기 프로토타입을 제시했습니다.

최적의 솔루션을 찾기 위해 Advanced Television Systems Committee는 Open Mobile Video Coalition(OMVC)에 두 시스템을 테스트하도록 할당했습니다.테스트 리포트는 2008년 5월 15일에 제출되었습니다.OMVC에 의한 이러한 상세한 작업의 결과, 최종 표준 초안은 Advanced Television Systems Committee, 전문가 그룹 S-4에 의해 설계되었다.ATSC-M/H는 하이브리드가 됩니다.기본적으로 다음과 같은 시스템 구성 요소가 사용됩니다.

  • MPH 규격의 RF 레이어
  • A-VSB로부터의 결정론적 프레임 구조
  • 확립된 모바일 표준을 기반으로 설계된 서비스 시그널링

표준 마일스톤

2008년 12월 1일 Advanced Television Systems Committee는 모바일 디지털 텔레비전의 사양을 Candidate Standard로 격상했습니다.이후 6개월 동안 업계는 표준을 테스트했습니다.그것이 공식 표준이 되기 전에 추가적인 개선이 제안되었다.

  • ATSC 회원들은 2009년 10월 15일 공식 표준 A/153에 따라 투표를 승인했다.
  • ATSC는 2010년 1월에 Consumer Electronics Show에서 ATSC A/153의 「MDTV」의 명칭과 로고를 발표했습니다.

모바일 DTV 표준 구조

ATSC Mobile DTV 표준 ATSC-M/H(A/153)는 모듈식 개념으로 각 모듈의 사양에 개별 부품이 포함되어 있습니다.A/153의 개별 부품은 다음과 같습니다.

  • 파트 1 "ATSC Mobile DTV System"은 ATSC Mobile DTV 시스템 전반을 설명하고 표준의 구성을 설명한다.또한 다른 파트 전체에 걸쳐 데이터 구조에 의해 구현되는 명시적 신호 요구 사항을 설명합니다.
  • 파트 2 "RF/전송 시스템 특성"은 데이터가 처리되어 VSB 프레임에 배치되는 방법을 설명합니다.주요 요소로는 Reed Solomon(RS) 프레임, Transmission Parameter Channel(TPC; 전송 파라미터 채널) 및 Fast Information Channel(FIC; 고속정보채널)이 있습니다.
  • 파트 3 "Service Multiplex and Transport Subsystem Characteries"에서는 스택 내의 여러 레이어로 구성된 서비스 멀티플렉스와 트랜스포트 서브시스템에 대해 설명합니다.주요 요소에는 Internet Protocol(IPv4), UniDirectional Protocol(UDP), Signaling Channel Service(Signaling Channel Service), ALC(Asynchronous Layer Coding)/LCT(Layer Coding Transport), NTP(Network Time Protocol) 시간 서비스 및 RTP(RTP) 제어가 포함됩니다.
  • 제4부 "발표": 제4부에서는 서비스 가이드에 따라 선택적으로 서비스를 발표할 수 있는 안내에 대해 설명합니다.파트 4에 기재되어 있는 가이드는 Open Mobile Alliance(OMA; 오픈 모바일 얼라이언스) 브로드캐스트(BCAST) OMA BCAST-Electronic 프로그램가이드에 근거하고 있습니다.단, 제약과 확장이 있습니다.
  • Part 5 "어플리케이션 프레임워크"는 시청각 서비스의 방송사가 리치 미디어 환경(RME)의 다양한 추가 요소를 정의 및 제어하는 보충 콘텐츠를 작성 및 삽입할 수 있도록 하는 애플리케이션 프레임워크를 정의합니다.
  • Part 6 "서비스 보호"에서는 수신자에게 전달되는 동안 파일 또는 스트림 중 하나의 콘텐츠 보호를 나타내는 서비스 보호를 다룹니다.주요 요소로는 Right Issue Object와 Short-Term Key Message(STKM)가 있습니다.
  • 파트 7 "AVC 및 SVC 비디오 시스템 특성"은 ATSC 모바일 DTV 시스템에서 Advanced Video Coding(AVC; 어드밴스드 비디오 부호화) 및 Scalable Video Coding(SVC; 스케일러블 비디오 부호화) 비디오 시스템을 정의합니다.이 파트에서 다루는 추가 요소에는 클로즈드 캡션(CEA 708)과 액티브 포맷 설명(AFD)이 포함됩니다.
  • 파트 8 "AHE AAC 오디오 시스템 특성"은 ATSC 모바일 DTV 시스템의 고효율 어드밴스 오디오 코딩(HE-AAC v2) 오디오 시스템을 정의합니다.
  • 파트 9 "확장 가능한 풀 채널 모바일 모드"

원칙

ATSC-M/H는 모바일 TV 수신기를 위한 서비스로 19.39 Mbit/s ATSC 8VSB 스트림을 부분적으로 사용합니다.모바일 데이터는 참조되지 않은 패킷 ID로 전송되므로 레거시 리시버는 모바일 데이터를 무시합니다.

블록 다이어그램 헤드엔드

테크놀로지

ATSC-M/H 대역폭은 총 ATSC 대역폭 중 917kbit/s의 고정 청크를 소비합니다.이러한 각 청크를 M/H 그룹이라고 합니다.퍼레이드라고 하는 데이터 파이프는 1개에서 8개의 M/H 그룹이 모인 것입니다.퍼레이드는 IP 데이터그램의 논리 파이프인1개 또는 2개의 앙상블을 전달합니다.이러한 데이터그램은 차례로 TV 서비스, 시스템 시그널링 테이블, OMA DRM 키 스트림 및 전자 서비스 가이드를 전송합니다.ATSC-M/H는 다른 모바일 DTV 표준과의 경험에 대한 상세한 분석을 바탕으로 개선된 설계를 가지고 있습니다.

ATSC-M/H 레이어 모델

프로토콜 스택

ATSC-M/H 프로토콜 스택은 주로 많은 IETF RFC 외에 OMA ESG, OMA DRM, MPEG-4를 사용하는 통합 프로토콜입니다.

전송 스트림 데이터 구조

ATSC-M/H 규격에서는 M/H 프레임에 기초한 고정 트랜스포트 스트림 구조가 정의되어 VSB 프레임 내에 M/H 콘텐츠의 위치가 확립되어 M/H 수신기에 의한 처리가 용이해집니다.이는 A/53에서 정의된 기존의 ATSC 트랜스포트 스트림과는 반대되는 것으로 VSB 프레임에 대해 데이터의 위상을 확립하는 고정 구조가 없습니다.

1개의 M/H 프레임의 크기는 20개의 VSB 프레임에 상당하며 VSB 프레임의 선두에 대해 37개의 트랜스포트 스트림(TS) 패킷의 오프셋이 있습니다.고정 지속시간이 968ms인 각 M/H 프레임은 5개의 M/H 서브프레임으로 분할되며 각 서브프레임은 16개의 M/H 슬롯으로 세분됩니다.각 슬롯은 156개의 TS 패킷을 전송하는데 필요한 시간과 동일합니다.슬롯은 모든 메인 ATSC 데이터(A/53) 또는 118 패킷의 M/H 데이터 및 38 패킷의 메인 데이터를 반송할 수 있습니다.슬롯내에서 송신되는 118 M/H 패킷의 수집을 M/H 그룹이라고 부릅니다.M/H 그룹내의 각 118 M/H 패킷은, MHE 패킷이라고 불리는 특수한 TS 패킷내에 캡슐화 됩니다.

M/H 퍼레이드는 M/H 그룹의 집합체이며 M/H 앙상블 1~2개를 운반할 수 있습니다.이러한 앙상블은 IP 데이터그램용 논리 파이프입니다.이러한 데이터그램은 차례로 TV 서비스와 모바일 컨텐츠의 신호를 전달합니다.단일 퍼레이드의 M/H 그룹은 A/153 Part 2에 정의된 알고리즘에 따라 M/H 슬롯 내에 배치된다.M/H 퍼레이드의 M/H 서브프레임당 그룹 수(NoG)의 범위는 1 ~8입니다따라서 퍼레이드의 M/H 프레임당 그룹 수 범위는 5 ~40 입니다(스텝5 ） 。퍼레이드의 데이터는 M/H 프레임 동안 인터리버에 의해 채널 코딩되고 배포됩니다.

모바일 데이터는 인터리빙 및 컨볼루션 코드로서 추가 FEC에 의해 보호됩니다.수신기의 수신을 개선하기 위해 ATSC-M/H 신호에 트레이닝 시퀀스가 도입되어 수신측에서 채널을 추정할 수 있습니다.

타임슬라이싱은 ATSC-M/H가 리시버에 전력을 절약하기 위해 사용하는 기술입니다.다른 서비스의 시간 다중 전송을 기반으로 합니다.

에러 보호

ATSC-M/H는 여러 오류 보호 메커니즘을 결합하여 견고성을 높입니다.하나는 외부 리드 Solomon 오류 수정 코드이며, 수신기에서 외부 컨볼루션 코드를 디코딩한 후 결함이 있는 바이트를 수정합니다.바이트가 디코딩(소거 디코딩)되기 전에 결함으로 표시될 수 있으므로 추가 CRC 체크섬에 의해 수정이 개선됩니다.

RS 패리티 기호의 수는 24, 36 또는 48을 나타낼 수 있습니다.기호와 추가 체크섬은 M/H Ensemble의 payload에 의해 할당되는 데이터 매트릭스의 외부 요소를 형성합니다.라인 수는 고정되고 열 수는 서브프레임당 점유되는 슬롯 수에 따라 달라집니다.

다음으로 RS 프레임은 크기가 다른 여러 세그먼트로 분할되어 지정된 영역에 할당됩니다.이러한 영역의 M/H 데이터는 코드 레이트가 1/2 또는 1/4인 SCCC(Series Connected Convolution Code)에 의해 보호되며 그룹 내 각 영역에 고유합니다.FIC(Fast Information Channel) 및 TPC(Transmission Parameter Channel)를 포함한 M/H 시그널링 채널의 내부 코드로서 1/4 레이트의 PCCC(Parallel Connectated Convolution Code)도 채용된다.TPC는 다양한 FEC 모드와 M/H 프레임 정보를 전송합니다.TPC가 추출되면 수신기는 사용되는 코드 레이트를 인식하고 지정된 레이트로 각 영역을 디코딩할 수 있습니다.

레거시 A/53 리시버와의 하위 호환성을 위해 수정된 트렐리스 인코더도 사용됩니다.

ATSC-M/H의 인터리빙 시간은 1초입니다.

시그널링

ATSC M/H Signaling and Announcement는 3개의 서로 다른 신호 레이어를 정의합니다.계층은 계층적으로 구성되며 전송 계층의 특성에 최적화됩니다.

  • Transmission Signaling System은 가장 낮은 레이어로 Transmission Parameter Channel(TPC; 전송 파라미터 채널)을 사용합니다.신호를 디코딩하는 데 필요한 수신기에 대한 정보를 제공합니다.
  • Transport Signaling System은 두 번째 레이어로 Service Signaling Channel(SSC; 서비스 시그널링 채널)과 조합하여 Fast Information Channel(FIC; 패스트 정보 채널)을 사용합니다.FIC의 주된 목적은 수신자가 서비스를 신속하게 취득할 수 있도록 하기 위해 필요한 정보를 전달하는 것입니다.Service Signaling Channel(SSC; 서비스 시그널링 채널)은 여러 개의 다른 시그널링 테이블로 구성됩니다.이들 표에 기재된 정보는 ATSC의 PSIP 정보와 비교할 수 있다.SSC는 주로 기본 정보, 전송된 서비스의 논리 구조 및 비디오 및 오디오의 디코딩 파라미터를 제공합니다.
  • 방송/전자 서비스 가이드(ESG)는 시그널링의 최상위 레이어입니다.Open Mobile Alliance(OMA) Broadcast Service Enabler Suite(OMA BCAST) Electronic Service Guide(ESG)를 사용합니다.ESG는 파일 데이터 세션 FLUTE(File Delivery over Unidirectional Transport)로 제공되며 제공 프로토콜로 사용됩니다.ESG는 여러 XML 섹션으로 구성됩니다.이 구조를 통해 프로그램 가이드와 활성화된 인터랙티브 서비스를 실현할 수 있습니다.

비디오 및 오디오 부호화의 시그널링

각 비디오 또는 오디오 디코더에는 해상도, 프레임레이트, IDR(Random Access Point) 반복률 등 사용된 코딩 파라미터에 대한 정보가 필요합니다.MPEG-4/AVC에서는 수신기가 Session Description Protocol File(SDP-File)로부터의 정보를 사용합니다.SDP 파일은 스트리밍 미디어의 초기화 파라미터를 설명하는 형식입니다.ATSC-M/H에서는 SDP 파일이 SMT-Table 내에서 전송됩니다.대부분의 정보는 바이너리로 코딩되지만 일부는 원래 ASCII 텍스트 형식으로 코딩됩니다.SMT-Table은 일반적으로 서로 다른 테이블에 있는 정보를 결합하여 네트워크 및 수신기의 복잡성을 줄입니다.ESG와의 시그널링의 경우는, SDP-파일 전체가 송신됩니다.

Single-Frequency Network(Single-Frequency Network)

SFN 에서는, 커버리지가 겹치는 복수의 송신기가, 같은 주파수로 같은 프로그램 컨텐츠를 동시에 송신합니다.ATSC에서 사용되는8 VSB 변조에 의해 SFN 전송이 [citation needed]가능합니다.정기적인 채널 근사치를 위해 ATSC-M/H는 추가 훈련 시퀀스를 제공합니다.ATSC A/110은 송신기의 일부로서 ATSC 변조기를 동기화하는 방법을 정의한다.A/110 규격에서는 SFN의 모든 송신기에 대해 사전에 계산된 방법으로 Treellis 코더를 설정합니다.이러한 SFN에서는 ATSC-M/H 멀티플렉서와 ATSC-M/H 송신기가 GPS 기준에 의해 동기화된다.ATSC-M/H 멀티플렉서는 네트워크 어댑터로 동작하며 MPEG 트랜스포트 스트림에 타임스탬프를 삽입합니다.송신기는 타임스탬프를 분석하여 트랜스포트 스트림을 변조하여 전송하기 전에 지연시킵니다.최종적으로 모든 SFN 송신기가 동기 신호를 생성합니다.

기타 모바일 표준

MediaFLO는 종료될 때까지 미국 일부 지역에서 사용할 수 있었습니다.그것은 가입이 필요한 프리미엄 서비스였다.ATSC-M/H는 일반 브로드캐스트 신호와 마찬가지로 무료로 방송됩니다.

레퍼런스

  1. ^ A/153: ATSC Mobile DTV Standard, Part 1 - 9 2012년 4월 3일 Wayback Machine에서 아카이브 완료
  2. ^ "Mobile DTV Is Dead, Long Live ATSC 3.0".

외부 링크