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USAC이 적용된 디지털 라디오 수신 기술 원문보기

방송과 미디어 = Broadcasting and media magazine, v.21 no.3, 2016년, pp.36 - 45  

권기원 (전자부품연구원) ,  백종호 (서울여자대학교)

초록
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본 고에서는 디지털 라디오 방송 수신 기술 규격인 DAB(Digital Audio Broadcasting), DAB+ 기술과 DRM(Digital Radio Mondiale), DRM+ 그리고 최신 오디오 압축 기술인 USAC(Unified Speed and Audio Coding) 코덱 기술이 적용된 디지털라디오 수신 기술을 설명하고자 한다. 이를 위해 기존의 디지털라디오 규격과 오디오 코덱 기술을 살펴보고 오디오 서비스의 품질을 높이고 주파수 효율을 증대시킬 수 있는 USAC 기술을 살펴본다. 그리고 이를 적용할 수 있는 디지털라디오 수신 기술을 제시한다. 향후 DAB+기반의 디지털라디오 수신기에 USAC 적용 가능성을 제시하며 마무리 짓는다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 디지털라디오의 핵심 요구사항인 음질, 높은 주파수 효율성, 다양한 오디오서비스가 가능한지에 대한 가능성을 분석하고 이를 판단할 수 있는 수신 기술이 필요함으로 이를 판단하기 위한 USAC 기반 DAB+기반 디지털 라디오 기술을 소개하였다. DAB+ 표준에 USAC 오디오 기술 적용 시 이를 처리하는 수신방법과 구현 결과를 제시하여 향후 국내에서도 적극 검토 중인 디지털라디오 규격 선정시 성능비교, 검증 등에 활용될 수 있을 것이다.
  • 본 고에서는 디지털 라디오 방송 수신 기술 규격인 DAB, DAB+ 기술과 DRM, DRM+ 그리고 최신 오디오압축 기술인 USAC 코덱 기술이 적용된 디지털라디오 수신 기술을 설명하였다. 이를 위해 기존의 디지털라디오 규격과 오디오 코덱 기술을 살펴보고 오디오 서비스의 품질을 높이고 주파수 효율을 증대시킬 수 있는 USAC 기술에 대해 살펴보았다.
  • USB 기반 디지털 라디오 H/W수신기를 통해 입력된 디지털라디오 신호에 따라 DAB 프레임과 DRM 프레임을 선별하여 추출하게 된다. 본 고에서는 아직 USAC 표준이 적용되지 않은 DAB+ 표준에 USAC을 적용하여 수신할 수 있는 방법을 소개한다.
  • 현재 국내 디지털라디오 추진에 대한 논의가 본격적으로 진행되고 있으며 이러한 시대적 변화에 따라 기존의 아날로그 라디오 방송 수신기를 대신하여 최신 오디오 코덱이 적용되어 디지털 라디오 방송을 수신할 수 있는 수신 기술이 빠른 시일 내에 요구될 것으로 판단된다. 이에 본 고에서는 USAC 코덱 기술이 적용된 디지털라디오 수신 기술에 대해서 전반적으로 소개하고자 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
USAC란 무엇인가? USAC은 음성과 오디오 신호를 통합적으로 부호화하는 기술로써, 음성과 오디오 신호의 통합 처리를 새로운 방식으로 부호화하는 것이 아닌, 기존의 부호화 기술을 효과적으로 융합하고 스트림에 적합한 방식을 선택적으로 사용하는 방법에 기반하는 기술이다. USAC은 음성에 최적화된 AMB-WB+와 오디오에 최적화된 HE-AAC v2보다 우수한 품질을 제공하며 12Kbps부터 64Kbps까지의 전송률을 지원하는 통합 코덱 기술이며, USAC표준에 적용된 음성 부호화 방식은 AMB-WB+에 적용된 ACELP(Algebraic Code-Excited Linear Predictor)와 TCX(Transform Codex eXcitation)가 사용되었으며 부호화 방식은 산술 부호화 방식으로 무손실 부호화를 수행함으로써 성능을 향상시켰다.
수신된 신호가 DAB 프레임의 경우, USAC 표준이 적용되지 않은 DAB+ 표준에 USAC을 적용하여 수신하는 방법은? 수신된 신호가 DAB 프레임의 경우, FIC를 파싱(Parsing)하여 FIG0/2의 ASCTy필드 값에 따라DAB와 DAB+ 서비스로 구분을 한다. 구분된 DAB+ 오디오스트림의 경우 MPEG-4 HE AAC v2 Decoder에 의해 디코딩되어 출력되며, 새롭게 정의된 USAC 오디오스트림의 경우는 UASC 디코더를 통해 출력된다. USAC 오디오 FIC 파라미터 정의는 국내 표준이 아직 결정되지 않았으므로 임의로 설정되었다.
USAC표준에 적용된 음성 부호화 방식은 무엇인가? USAC은 음성과 오디오 신호를 통합적으로 부호화하는 기술로써, 음성과 오디오 신호의 통합 처리를 새로운 방식으로 부호화하는 것이 아닌, 기존의 부호화 기술을 효과적으로 융합하고 스트림에 적합한 방식을 선택적으로 사용하는 방법에 기반하는 기술이다. USAC은 음성에 최적화된 AMB-WB+와 오디오에 최적화된 HE-AAC v2보다 우수한 품질을 제공하며 12Kbps부터 64Kbps까지의 전송률을 지원하는 통합 코덱 기술이며, USAC표준에 적용된 음성 부호화 방식은 AMB-WB+에 적용된 ACELP(Algebraic Code-Excited Linear Predictor)와 TCX(Transform Codex eXcitation)가 사용되었으며 부호화 방식은 산술 부호화 방식으로 무손실 부호화를 수행함으로써 성능을 향상시켰다. 오디오 부호화에는 MPEG에 적용된 AAC, SBR, MPEG-Surround가 사용되었으며, 오디오 부호화 방식의 무손실 부호화 툴을 AAC에서 사용하던 허프만에서 산술부호화로 변경하여 성능을 향상시켰다.
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참고문헌 (6)

  1. ETSI EN 300 401, "Radio broadcasting systems; digital audio broadcasting (DAB) to mobile, portable and fixed receivers," June 2006. 

  2. "Digital Radio Mondiale (DRM); System Specification," European Telecommunication Standards Institute (ETSI), ETSI ES 201 980 v4.1.1. Jan. 2014. 

  3. 박성규, 박구만, "DRM과 DRM+ 기반의 AM/FM 디지털라디오 활용연구", JBE Vo..17, No. 6, November 2012. 

  4. ISO/IEC 23003-3, "Transport of Unified Speech and Audio Coding," July 2012 

  5. 이상운, 이용주, 이태진, 강경옥, "디지털라디오방송 전환과 오디오 코덱의 UASC 적용 연구", 한국방송공학회 하계학술대회, 2011. 

  6. ETSI TS 102 563, "Digital Audio Broadcasting (DAB); Transport of Advanced Audio Coding (AAC) audio," February 2010. 

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