ISDB
1. 개요
ISDB(Integrated Services Digital Broadcasting)는 일본에서 개발된 디지털 방송 규격으로, 위성, 지상파, 케이블 등 다양한 전송 방식을 지원한다. ISDB는 HDTV, 양방향 서비스, 데이터 방송 등을 제공하며, 일본, 브라질, 아르헨티나 등 여러 국가에서 채택되었다. ISDB-T는 지상파 디지털 방송 규격으로, 세그먼트 구조를 통해 서비스 유연성을 확보하고 있으며, ISDB-S는 위성 디지털 방송 규격으로, 4K/8K 방송 등을 지원한다. ISDB는 저작권 보호를 위해 B-CAS 시스템을 사용하며, 다양한 인터페이스를 제공한다.
| 이름 | 통합 서비스 디지털 방송 |
|---|---|
| 로마자 표기 | Tonghap Dijiteol Bangsong Seobiseu |
| 영어 이름 | Integrated Services Digital Broadcasting |
| 설립 | 1981년 |
| 위치 | 일본 |
| 디지털 텔레비전 방송 표준 | 디지털 텔레비전 |
|---|---|
| 관련 기술 | DVB 계열, ATSC 계열, ISDB 계열, DTMB 계열, DMB 계열 |
| 관련 코덱 | 비디오 H.265/MPEG-H HEVC H.264/MPEG-4 AVC H.262/MPEG-2 파트 2 VC-1 AVS 오디오 MPEG-H HE-AAC AAC AC-4 E-AC-3 AC-3 MP3 MP2 |
| 주파수 대역 | VHF UHF SHF |
| ISDB-T | 지상파 |
|---|---|
| ISDB-T 인터내셔널 | SBTVD (브라질) |
| ISDB-S | 위성 |
| ISDB-C | 케이블 |
| 원세그 | 휴대용 |
| 외부 링크 | NEC Archives |
|---|
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라디오 용어 -
징글
징글은 상품이나 브랜드를 홍보하기 위해 짧고 기억하기 쉽게 만든 노래나 멜로디로, 1926년 처음 사용된 후 1950년대 전성기를 맞았으나 2000년대 이후 사용이 감소하는 추세에도 라디오 방송 등에서 브랜드 아이덴티티 강화 용도로 사용되고 있다. -
라디오 용어 -
방송 편성
방송 편성은 텔레비전 방송에서 프로그램의 배치와 시간표를 결정하는 과정이며, 시청자들의 다양한 요인을 고려하여 연간, 계간, 주간, 일간 단위로 이루어지고, 시청률과 광고 수익을 높이기 위해 다양한 편성 전략을 활용한다. -
광대역 -
FTTX
FTTx는 광섬유를 활용한 통신 서비스 네트워크 구축 방식으로, 광섬유 연결 위치에 따라 FTTH, FTTB, FTTC, FTTN 등으로 나뉘며, 각 방식은 구축 비용과 제공 대역폭에 차이가 있고, VDSL, PON 기술을 기반으로 초고속 인터넷 서비스 제공에 중요한 역할을 담당하며 미래 기술 발전에 필수적인 인프라로 지속적인 발전과 보급 확대가 예상된다. -
광대역 -
음성 인터넷 프로토콜
음성 인터넷 프로토콜(VoIP)은 디지털 음성을 IP 네트워크를 통해 실시간 전송하는 기술로, 음성 압축 기술 및 통신 프로토콜 발전을 거쳐 상용화되었으며, 현재 개인 및 기업에서 널리 사용되지만 서비스 품질, 보안, 긴급 전화 연동 등의 과제를 안고 있다. -
텔레비전 전송 표준 -
SÉCAM
SECAM은 프랑스에서 개발된 아날로그 컬러 텔레비전 방송 방식으로, PAL에 비해 수직 색 해상도가 낮고 아날로그 편집이 어려운 단점이 있으며, 프랑스의 옛 식민지, 일부 동유럽 국가, 소련 등에서 사용되었으나 현재는 사용 국가가 크게 감소하였다. -
텔레비전 전송 표준 -
텔레비전 방송 시스템
텔레비전 방송 시스템은 텔레비전 방송에 사용되는 다양한 기술적 표준을 포괄하며, 과거 아날로그 시스템은 주사선 수, 프레임 속도, 채널 대역폭 등의 차이와 NTSC, PAL, SECAM 등의 컬러 표준으로 다양했지만 현재는 디지털 방송으로 전환되어 아날로그 시스템은 대부분 사라졌다.
2. 역사
ISDB는 일본의 ARIB(社団法人電波産業会)에서 관리하고 있다. 표준은 일본의 DiBEG(デジタル放送推進協議会) 웹사이트와 ARIB에서 무료로 얻을 수 있다.
ISDB는 여러 개의 데이터 채널을 함께 전송(다중화)할 수 있다는 점에서 ISDN과 유사하여 명명되었다. 이 방송 표준은 유레카 147과 매우 유사하며, 송신기의 각 방송국 그룹을 앙상블이라고 한다. 이는 다채널 디지털 TV 표준인 DVB-T와 매우 유사하다. ISDB-T는 사용되지 않는 TV 채널에서 작동하는데, 이는 다른 국가에서 TV용으로 채택되었지만 라디오용으로는 이전에는 사용된 적이 없는 접근 방식이다.
일본은 1996년 10월 PerfecTV를 통해, 1997년 12월 DirecTV를 통해 통신위성을 이용한 DVB-S 표준을 사용한 디지털 방송을 시작했다. 하지만 DVB-S는 NHK를 비롯한 주요 상업 방송국의 요구 사항을 충족시키지 못했다. 이에 따라 ARIB는 ISDB-S라는 새로운 방송 표준을 개발했다. 요구 사항으로는 HDTV 기능, 양방향 서비스, 네트워크 접근 및 효율적인 주파수 활용 등이 있었다. DVB-S 표준은 위성 트랜스폰더를 사용하여 약 34 Mbit/s의 비트스트림 전송을 허용하며, 하나의 HDTV 채널을 전송할 수 있다. 그러나 NHK 방송 위성에는 4개의 비어 있는 트랜스폰더만 있었기 때문에 ARIB와 NHK는 ISDB-S 개발에 착수했다. 새로운 표준은 단일 트랜스폰더로 51 Mbit/s로 전송할 수 있었는데, 이는 ISDB-S가 DVB-S보다 1.5배 효율적이며 하나의 트랜스폰더로 두 개의 HDTV 채널과 독립적인 오디오 및 데이터를 전송할 수 있음을 의미한다. NHK는 2000년 12월 1일에 디지털 위성 방송(BS 디지털)을 시작했고, 이후 상업 방송국들이 뒤따랐다.
HDTV(고선명 텔레비전)는 NHK 과학기술연구소(일본방송협회 과학기술연구소)에서 발명되었다. HDTV에 대한 연구는 1960년대 초부터 시작되었지만, 표준이 ITU-R(CCIR)에 제안된 것은 1973년이었다.
1980년대에는 고화질 텔레비전 카메라, 브라운관, 비디오테이프 레코더 및 편집 장비 등이 개발되었다. 1982년 NHK는 최초의 HDTV 비디오 압축 및 전송 시스템인 MUSE(다중 서브 나이퀴스트 샘플링 인코딩)를 개발했다. MUSE는 디지털 비디오 압축을 사용했지만, 전송에는 디지털-아날로그 변환기가 디지털 신호를 변환한 후 주파수 변조가 사용되었다.
1987년 NHK는 워싱턴 D.C.와 NAB에서 MUSE를 시연했다. 이 시연은 미국에 큰 인상을 주어 ATSC 지상파 DTV 시스템의 개발로 이어졌다. 유럽 또한 DVB라는 DTV 시스템을 개발했다. 일본은 1980년대에 ISDB로 이어지는 완전 디지털 시스템의 연구 개발을 시작했다. 일본은 NHK와 상업 방송국이 ISDB-T 표준을 사용하여 2003년 12월 1일 지상파 디지털 방송을 시작했다.
3. 기술 규격
ISDB의 핵심 표준은 ISDB-S(위성 텔레비전), ISDB-T(지상파), ISDB-C(케이블) 및 2.6 GHz 대역 모바일 방송이며, 모두 전송 스트림 구조와 비디오 및 오디오 코딩(MPEG-2, H.264 또는 HEVC)을 위한 MPEG-2, MPEG-4 또는 HEVC 표준을 기반으로 하며, UHD, 고화질 텔레비전(HDTV) 및 SDTV를 지원한다.
ISDB는 여러 개의 데이터 채널을 함께 전송(다중화)할 수 있다는 점에서 ISDN과 유사하며, 송신기의 각 방송국 그룹을 앙상블이라고 한다. ISDB-T는 사용되지 않는 TV 채널에서 작동한다.
다양한 ISDB 방식의 차이는 주로 사용되는 변조 방식에 있으며, 이는 서로 다른 주파수 대역의 요구 사항에 기인한다. 12GHz 대역 ISDB-S는 위상 편이 변조(PSK)를 사용하고, 2.6GHz 대역 디지털 음성 방송은 코드 분할 다중화(CDM)를 사용하며, ISDB-T(초고주파(UHF) 및/또는 고주파(VHF) 대역)는 직교 주파수 분할 다중화(COFDM)와 위상 편이 변조(PSK)/직교 진폭 변조(QAM)를 사용한다.
오디오 및 비디오 전송 외에도, ISDB는 10/100 이더넷, 전화선 모뎀, 휴대전화, 무선랜(IEEE 802.11) 등 여러 매체를 통한 인터넷을 복귀 채널로 사용하는 데이터 연결(데이터 방송)과 다양한 프로토콜을 정의한다. 이 구성 요소는 데이터 방송(ARIB STD-B24) 및 전자 프로그램 가이드(EPG)와 같은 대화형 인터페이스에 사용된다.
ISDB 수신기는 크게 텔레비전과 셋톱박스 두 가지 종류가 있다. ISDB 수신이 가능한 텔레비전의 화면비는 16:9이며, 이러한 사양을 충족하는 텔레비전을 하이비전 TV라고 한다. TV는 브라운관(CRT), 플라스마 디스플레이(PDP), 유기발광다이오드(OLED), 액정표시장치(LCD)의 네 가지 유형이 있으며, 현재 일본 시장에서 가장 인기 있는 하이비전 TV는 LCD이다. 2004년 11월 JEITA 조사에 따르면 LCD의 시장 점유율은 약 60%였다. PDP는 50인치(1270mm)가 넘는 고급 시장을 차지하고 있으며, PDP와 CRT의 시장 점유율은 각각 약 20%이다. CRT는 하이비전 TV에서는 저가형으로 여겨진다. 셋톱박스는 디지털 튜너라고도 불린다.
일본에서 판매되는 중급에서 고급 ISDB 수신기는 일반적으로 다음과 같은 여러 인터페이스를 갖추고 있다.
* RF 입력용 F 커넥터
* 홈 시어터의 고화질 텔레비전(HDTV) 모니터용 HDMI 또는 D4 비디오 커넥터(D4 커넥터)
* 홈 시어터의 오디오 증폭기와 스피커(5.1 서라운드 오디오)용 광디지털 오디오 인터페이스
* 홈 시어터의 디지털 데이터 레코더(예: DVD 레코더)용 IEEE 1394(파이어와이어) 인터페이스
* 아날로그 CRT 텔레비전이나 VCR용으로 HDTV 신호에서 다운샘플링된 표준화질 텔레비전(SDTV) 신호를 제공하는 RCA 잭
* 아날로그 CRT 텔레비전이나 VCR용 스테레오 오디오를 제공하는 RCA 잭
* VCR이나 아날로그 CRT 텔레비전용 S-비디오
* 인터넷 연결을 위한 10/100 및 모듈러 잭 전화선 모뎀 인터페이스
* 복호화를 위한 B-CAS 카드 인터페이스
* VHS 또는 DVD 플레이어를 제어하기 위한 적외선 인터페이스 잭
일반적인 일본 방송 서비스는 다음과 같이 구성된다.
* 하나의 채널에 하나의 HDTV 서비스 또는 최대 세 개의 SDTV 서비스를 제공한다.
* 데이터방송을 통해 쌍방향텔레비전을 제공한다.
* 전화선이나 광대역 인터넷을 통해 게임이나 쇼핑과 같은 쌍방향 서비스를 제공한다.
* 전자프로그램안내 기능을 갖추고 있다.
* 무선으로 TV/튜너에 펌웨어 패치를 전송할 수 있다.
* 비상시에는 긴급경보방송 시스템을 이용하여 위험 지역 주민들에게 다양한 위협에 대해 신속하게 알린다.
3.1. 공통 규격
* 영상 부호화 방식: MPEG-2 비디오(MP@HL/H14L/ML), MPEG-4 AVC(High4:2:2 프로파일)
* 음성 부호화 방식: MPEG-2 AAC, MPEG-2 BC, MPEG-4 ALS
* 데이터 부호화 방식: BML
* 스크램블 방식(선택 수신 방식): MULTI2
지상 디지털 방송의 휴대전화·이동체 단말기용 1세그먼트 부분 수신 서비스(원세그)의 영상 부호화 방식은 MPEG-4 AVC이다(초기 계획에서는 MPEG-4였으나 특허료가 저렴한 이 방식으로 변경됨).
디지털 하이비전에서는 59.94필드/초(29.97프레임/초)이다(인터레이스 주사 시). 영상 포맷(화면 해상도)는 다음과 같다(인터레이스=엇갈림주사, 프로그레시브=순차 주사).
2009년 7월 29일의 ARIB STD-B32「디지털 방송에서의 영상 부호화, 음성 부호화 및 다중화 방식」2.2판부터 고도 위성 디지털 방송 방식에 관련된 규정이 추가되어, UHDTV 포맷(Ultra High Definition TV)의 "UHDTV 1"에 상당하는(수평 3840픽셀×수직 2160라인) 영상 입력 포맷 및 최대 22.2채널의 음성 입력 신호에 대응하게 되었다.
| 영상 포맷 | 주사선 수 | 유효 주사선 수 | 수평 화소 수 | 수직 화소 수 | 주사 방식 | 프레임 레이트 | 화면의 가로세로 비율 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 480/60/i | 525본 | 483본 | 720 | 480 | 인터레이스 | 29.97 Hz | 16:9 또는 4:3 |
| 480/60/p | 525본 | 483본 | 720 | 480 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
| 720/60/p | 750본 | 720본 | 1280 | 720 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
| 1080/60/i | 1125본 | 1080본 | 1920 | ||||
| 1080/60/p | 1125본 | 1080본 | 1920 | 1080 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
| 2160/60/p | 규정 없음 | 2160본 | 3840 | 2160 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
3.2. ISDB-S (위성)
ISDB-S는 일본에서 개발된 위성 방송 표준이다. 1996년 10월 PerfecTV, 1997년 12월 DirecTV가 DVB-S 표준을 사용한 디지털 방송을 시작했지만, NHK 등 주요 방송국의 요구 사항을 충족시키지 못했다. 이에 ARIB는 HDTV 기능, 양방향 서비스, 효율적인 주파수 활용 등을 목표로 ISDB-S를 개발했다.
ISDB-S는 DVB-S보다 1.5배 효율적인 전송 방식으로, 단일 트랜스폰더로 51 Mbit/s 전송이 가능하다. 이를 통해 두 개의 HDTV 채널과 독립적인 오디오 및 데이터를 전송할 수 있다. 2000년 12월 1일 NHK가 디지털 위성 방송(BS 디지털)을 시작했고, 이후 상업 방송국들도 방송을 시작했다.
ISDB-S는 PSK 방식을 사용하며, 전송 채널 부호화는 TC8PSK, QPSK, BPSK (계층적 전송)를 사용한다. 오류 정정 부호화는 내부 부호화로 트렐리스 [TC8PSK] 및 컨벌루션을, 외부 부호화로 RS (204,188)를 사용한다.
| 전송 채널 부호화 | 변조 | TC8PSK, QPSK, BPSK (계층적 전송) | |
|---|---|---|---|
| 오류 정정 부호화 | 내부 부호화 | 트렐리스 [TC8PSK] 및 컨벌루션 | |
| 외부 부호화 | RS (204,188) | ||
| TMCC | 컨벌루션 부호화+RS | ||
| 시분할 다중화 | TMCC | ||
| 조건부 접근 | 멀티-2 | ||
| 데이터 방송 | ARIB STD-B24 (BML, ECMA 스크립트) | ||
| 서비스 정보 | ARIB STD-B10 | ||
| 다중화 | MPEG-2 시스템 | ||
| 오디오 부호화 | MPEG-2 오디오 (AAC) | ||
| 비디오 부호화 | MPEG-2 비디오 | ||
| 방식 | BS 디지털 방송 | 광대역 CS 디지털 방송 |
|---|---|---|
| 주파수 대역 | 11.7 ~ 12.2 GHz | 12.2 ~ 12.75 GHz |
| 전송 비트율 | 51 Mbit/s (TC8PSK) | 40 Mbit/s (QPSK) |
| 전송 대역폭 | 34.5 MHz* | 34.5 MHz |
| *아날로그 FM 방송용 27 MHz 대역 위성 트랜스폰더와 호환됨. | ||
ISDB-S의 영상 부호화 방식은 MPEG-2 비디오, MPEG-4 AVC이며, 음성 부호화 방식은 MPEG-2 AAC, MPEG-2 BC, MPEG-4 ALS이다. 데이터 부호화 방식은 BML이며, 스크램블 방식(선택 수신 방식)은 MULTI2이다.
영상 포맷(화면 해상도)은 다음과 같다.
| 영상 포맷 | 주사선 수 | 유효 주사선 수 | 수평 화소 수 | 수직 화소 수 | 주사 방식 | 프레임 레이트 | 화면의 가로세로 비율 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 480/60/i | 525본 | 483본 | 720 | 480 | 인터레이스 | 29.97 Hz | 16:9 또는 4:3 |
| 480/60/p | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 | ||||
| 720/60/p | 750본 | 720본 | 1280 | 720 | |||
| 1080/60/i | 1125본 | 1080본 | 1920 1440 | 1080 | 인터레이스 | 29.97 Hz | |
| 1080/60/p | 1920 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | ||||
| 2160/60/p | 규정 없음 | 2160본 | 3840 | 2160 |
ISDB-S는 BS 디지털 텔레비전 방송, BS 디지털 음성 방송, 110도 CS 디지털 방송에서 사용된다. 2000년 BS 디지털 방송 시작 당시에는 1080i 화질이 기본이었다. 전송 방식은 단일반송파, 시분할 다중(TDM) 방식이며, 변조 방식은 TC8PSK, QPSK, BPSK이다. 1채널(트랜스폰더)은 48슬롯으로 구성되며, 1슬롯의 전송 용량은 표준으로 약 1.08Mbps이다.
BML로 구성된 데이터 방송을 사용할 수 있으며, 양방향 통신을 위해 전화 단자 또는 LAN 단자가 장착된다. 제한 수신 방식으로, B-CAS 카드를 사용하며, 일부 채널에서 페이퍼뷰를 사용할 수 있다.
3.3. ISDB-S3
ISDB-S3는 4K, 8K, HDR, HFR 및 22.2채널 오디오를 지원하는 위성 디지털 방송 규격이다. ISDB 위성 3세대(衛星第三世代)의 약칭으로, BS4K, BS8K, CS4K 방송 (스카파!에서는 종료됨)에 사용된다.
* ACAS 칩을 내장한 튜너가 필수이며, B-CAS 카드만 있는 수신 단말기로는 시청할 수 없다.
* 변조 방식은 π/2 시프트 BPSK, QPSK, 8PSK, 16APSK, 32APSK(민간 규격만)이다.
* HDR 화질은 1080i, 1080p, 2160p, 4320p이며, 화소 비트는 10비트(HLG)이다.
* 영상 압축 방식은 HEVC이다.
* MPEG4-AAC(Advanced Audio Coding) 및 MPEG4-ALS(Audio Lossless Coding)가 음원으로 사용되며, 24bit 음원에 대응한다. 7.1채널, 22.2채널 음원 동시 출력에 새롭게 대응하며, AAC에 의한 서라운드 음원 출력을 하는 경우 하위 규격의 서라운드 음원의 사이멀(동시) 출력도 필수이다. ALS의 경우 AAC 5.1채널 및 2채널 중 어느 한쪽의 사이멀 출력이 필수이다.
* 다중화 방식은 MMT(MPEG Media Transport) 및 TLV(Type Length Value)이다.
* 윤초 조정에 이론상 대응하며, 긴급 뉴스 속보 발생 시 수신기에 속보를 알리는 규정이 추가되었다.
* 데이터 방송은 NHK가 ISDB-S, ISDB-T에서 이전부터 제공하고 있는 Hybridcast와 같은 수준으로 해상도가 향상되었다.
2009년 7월 29일의 ARIB STD-B32「디지털 방송에서의 영상 부호화, 음성 부호화 및 다중화 방식」2.2판부터 고도 위성 디지털 방송 방식에 관련된 규정이 추가되어, UHDTV 포맷(Ultra High Definition TV)의 "UHDTV 1"에 상당하는(수평 3840픽셀×수직 2160라인) 영상 입력 포맷 및 최대 22.2채널의 음성 입력 신호에 대응하게 되었다.
| 영상 포맷 | 주사선 수 | 유효 주사선 수 | 수평 화소 수 | 수직 화소 수 | 주사 방식 | 프레임 레이트 | 화면의 가로세로 비율 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 480/60/i | 525본 | 483본 | 720 | 480 | 인터레이스 | 29.97 Hz | 16:9 또는 4:3 |
| 480/60/p | 525본 | 483본 | 720 | 480 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
| 720/60/p | 750본 | 720본 | 1280 | 720 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
| 1080/60/i | 1125본 | 1080본 | 1920 | ||||
| 1080/60/p | 1125본 | 1080본 | 1920 | 1080 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
| 2160/60/p | 규정 없음 | 2160본 | 3840 | 2160 | 프로그레시브 | 59.94 Hz | 16:9 |
3.4. ISDB-T (지상파)
ARIB에서 개발한 ISDB-T는 지상파 디지털 텔레비전 방송 방식이다. 핵심 기술은 다음과 같다.
* 세그먼트 구조: 채널 주파수 대역을 13개의 세그먼트로 나누어, 방송사는 사용할 세그먼트 조합을 선택하여 서비스 유연성을 확보한다. 예를 들어, LDTV와 고화질 텔레비전(HDTV)를 동시에 전송하거나, 3개의 표준 화질 텔레비전(SDTV) 채널로 전환할 수 있다.
* [[직교 주파수 분할 다중화|직교 주파수 분할 다중 방식]](OFDM): 여러 반송파를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로, 다중 경로 간섭 및 동일 채널 간섭에 강하다.
* 계층 변조: 각 세그먼트에 대해 서로 다른 변조 방식을 적용하여, 수신 환경에 따라 화질을 조정할 수 있다.
* 오류 정정 부호화: 전송 중 발생하는 오류를 정정하여, 안정적인 수신을 가능하게 한다.
ISDB-T는 MPEG-2 비디오 및 AAC 오디오 코딩을 사용하며, HDTV 및 SDTV를 모두 지원한다. 또한, 휴대 전화, 노트북 컴퓨터 등에서 수신 가능한 원세그 서비스를 제공한다.
ISDB-T는 일본에서 2003년 12월부터 상용 방송을 시작했으며, 현재 약 1억 대의 텔레비전 수상기가 보급되었다. 2005년 4월 말에는 1,000만 명의 가입자를 확보했다.
ISDB-T는 단일 주파수 네트워크(SFN) 및 온 채널 중계기 기술을 제공하여 주파수 자원을 효율적으로 사용할 수 있다. 또한, 실내 안테나로도 수신이 가능하며, 도시 환경에서 발생하는 전자기 간섭에 대한 강인성을 제공한다.
ISDB-T는 이동 중인 차량에서도 HDTV 수신이 가능하다고 주장된다. 반면, DVB-T는 이동 차량에서 SDTV만 수신할 수 있으며, ATSC는 이동 차량에서는 수신이 어렵다고 알려져 있다.
ISDB-T는 데이터 방송을 통한 양방향 서비스를 제공하며, 인터넷 접속도 지원한다.
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ISDB-T의 특징은 다음과 같다.
* 일본에서 사용되는 ISDB-T는 초고주파(UHF) 470MHz~710MHz 대역(240MHz 대역폭)을 사용하며, 13채널부터 52채널까지 총 40개의 채널을 할당한다. 이전에는 710MHz~770MHz 대역의 53채널부터 62채널까지도 사용했지만, 이 대역은 휴대전화에 재할당되었다. 각 채널의 폭은 6MHz(실제 유효 대역폭은 5.572MHz이며, 채널 간에는 430kHz의 보호 대역이 존재)이다. 이러한 채널을 "물리 채널(物理チャンネル)"이라고 한다. 다른 국가에서는 미국 채널 표 또는 유럽 채널 표를 사용한다.
* 6MHz 폭의 채널 표의 경우, ISDB-T 단일 채널 대역폭 5.572MHz는 0.99206kHz 간격으로 5,617개의 반송파를 가진다. 7MHz 채널의 경우 채널 대역폭은 6.50MHz이고, 8MHz 채널의 경우 7.42MHz이다.
* ISDB-T는 대역폭, 부호율, 보호 간격 등의 전송 매개변수에 따라 결정되는 주어진 비트 전송률 내에서 HDTV(H.264에서 약 8Mbit/s)와 SDTV(H.264에서 약 2Mbit/s)의 임의 조합을 수용할 수 있다. 일반적으로 13개의 세그먼트 중 중앙 세그먼트는 QPSK 변조를 사용하는 1seg에 사용되고, 나머지 12개의 세그먼트는 64QAM 변조를 사용하는 HDTV 또는 SDTV 페이로드에 사용된다. 12개 세그먼트의 비트스트림은 하나의 전송 스트림으로 결합되며, 그 안에는 MPEG-2 전송 스트림 정의에 따라 프로그램의 임의 조합을 전송할 수 있다.
* ISDB-T는 하나의 채널 내에서 HDTV 채널과 모바일 TV 채널 1seg를 전송한다. 1seg는 일본의 모바일 지상파 디지털 오디오/비디오 방송 서비스이다. 1seg는 모바일 사용을 위해 설계되었지만, 이동 중 수신이 문제가 되는 경우가 있다. 고속 차량에서의 수신의 경우, 건물과 언덕에 의해 초고주파(UHF) 전송이 자주 차단되지만, 평지나 시골 지역을 운행하는 신칸센에서는 수신이 잘 된다고 보고되었다.
* ISDB-T는 데이터 방송을 통한 양방향 서비스를 제공한다. 예를 들어 전자 프로그램 가이드가 있다. ISDB-T는 데이터 방송을 지원하는 복귀 채널로서 인터넷 접속을 지원한다. 휴대전화에서도 인터넷 접속이 제공된다.
* ISDB-T는 단일 주파수 네트워크(SFN) 및 온 채널 중계기 기술을 제공한다. SFN은 주파수 자원(스펙트럼)을 효율적으로 사용할 수 있게 한다. 예를 들어, 간토 지방(도쿄도 대부분과 지바현, 이바라키현, 도치기현, 사이타마현, 가나가와현 일부를 포함한 광역 도쿄 지역)은 약 1,000만 명의 인구를 커버하는 SFN으로 덮여 있다.
* ISDB-T는 간단한 실내 안테나로 실내에서 수신할 수 있다.
* ISDB-T는 다중 경로 간섭("고스팅"), 동일 채널 아날로그 텔레비전 간섭 및 도시 환경에서 자동차 및 전력선에서 발생하는 전자기 간섭에 대한 강인성을 제공한다.
* ISDB-T는 시속 100km 이상의 이동 차량에서도 HDTV 수신이 가능하다고 주장된다. DVB-T는 이동 차량에서 SDTV만 수신할 수 있으며, ATSC는 이동 차량에서는 전혀 수신할 수 없다고 주장된다(그러나 2007년 초에는 USB 튜너를 사용하는 노트북에서 이동 차량에서 ATSC를 성공적으로 수신했다는 보고가 있었다).
| 방식 | ARIB 규격 번호 | ITU-R 권고 | |||
|---|---|---|---|---|---|
| 영상 부호화 방식 | MPEG-2 Video(ISO/IEC 13818-2) | [http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b032.html STD-B32] | BT.1208 | ||
| 음성 부호화 방식 | MPEG-2 AAC(ISO/IEC 13818-7) | BS.1115 | |||
| 데이터 부호화 방식 | BML(XHTML을 베이스) | [http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b024.html STD-B24] | BT.1699 | ||
| 다중화 방식 | MPEG-2 Systems(ISO/IEC 13818-1) | [http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b010.html STD-B10] STD-B32 | BT.1300 BT.1209 | ||
| 제한 수신 방식 | ARIB 제한 수신 방식 (B-CAS) - 암호화:MULTI2 | [http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b025.html STD-B25] | |||
| 채널대역폭 | 6 MHz(7 MHz・8MHz도 유효) | [https://www.arib.or.jp/kikaku/kikaku_hoso/desc/std-b31.html STD-B31] | BT.1306 System C | ||
| 전송로 부호화 방식 | OFDM 세그먼트(13세그먼트/채널) | ||||
| 캐리어 변조 방식 | QPSK・16QAM・64QAM・DQPSK | ||||
| 모드 | 모드 1・모드 2・모드 3 | ||||
| 가드인터벌 | 1/4・1/8・1/16・1/32 | ||||
| 내부호 오류 정정 | 컨벌루션 부호(부호화율:1/2・2/3・3/4・5/6・7/8) | ||||
| 외부호 오류 정정 | 리드-솔로몬 부호(204・188, t=8) | ||||
| 정보 레이트 | 6 MHz:3.7 - 23.2Mbit/s 7 MHz:4.3 - 27.1Mbit/s 8 MHz:4.9 - 31.0Mbit/s |
| 전송 채널 부호화 | 변조 방식 | 64QAM-OFDM, 16QAM-OFDM, QPSK-OFDM, DQPSK-OFDM (계층적 전송) | |
|---|---|---|---|
| 오류 정정 부호화 | 데이터: 내부 부호화: Convolutional 7/8, 5/6, 3/4, 2/3, 1/2, 외부 부호화: Reed-Solomon(204,188) | TMCC: 단축 코드 (184,102), 차분 순환 코드(273,191)의 단축 코드 | |
| 가드 인터벌 | 1/32, 1/16, 1/8, 1/4 | ||
| 인터리빙 | 시간, 주파수, 비트, 바이트 | ||
| 주파수 영역 다중화 | BST-OFDM (분할 구조 OFDM) | ||
| 조건부 접근 | Multi-2 | ||
| 데이터 방송 | ARIB STD-B24 (BML, ECMA 스크립트) | ||
| 서비스 정보 | ARIB STD-B10 | ||
| 다중화 | MPEG-2 시스템 | ||
| 오디오 코딩 | MPEG-2 오디오 (AAC) | ||
| 비디오 코딩 | MPEG-2 비디오 | MPEG-4 AVC / H.264* | |
3.5. ISDB-T International
ISDB-T International은 일본의 ISDB-T를 기반으로 브라질이 이룬 발전을 통합하여 만든 국제 표준이다. 일본의 DiBEG 그룹은 브라질의 발전, 즉 ISDB-T의 MPEG2 대신 MPEG4 비디오 코덱과 Ginga라는 강력한 상호 작용 미들웨어를 통합하여 표준 이름을 "ISDB-T International"로 변경했다.
브라질은 다른 나라와 약간 다른 아날로그 TV 시스템(PAL-M)을 사용했기 때문에 자국의 DTV 형식으로 ISDB-T를 기반으로 한 ISDB-Tb (내부적으로 SBTVD(Sistema Brasileiro de Televisão Digital-Terrestre))를 채택했다. 아르헨티나, 브라질, 페루, 칠레, 에콰도르 외에도 메르코수르의 베네수엘라와 같은 국가들이 ISDB-Tb를 선택하여, 다른 표준처럼 기성품 STB를 수입하는 대신 지역 남미 제조업체의 규모의 경제와 공동 시장 혜택을 제공받을 수 있게 되었다.
브라질 라디오 및 텔레비전 방송 협회(ABERT), 브라질 텔레비전 공학회(SET) 및 마켄지 장로교 대학교(Universidade Presbiteriana Mackenzie)가 실시한 광범위한 테스트를 통해 ATSC가 제공하는 실내 수신 품질이 부족하다는 점이 확인되었다. DVB-T와 ISDB-T 중에서는 ISDB-T가 실내 수신, 비모바일, 모바일 또는 휴대용 수신기를 통해 디지털 서비스 및 TV 프로그램에 액세스하는 유연성에서 뛰어난 성능과 인상적인 품질을 제공했다.
2019년 현재 브라질의 구축 배포는 성공적으로 진행되어 대부분의 지역에서 지상파 아날로그 서비스(PAL-M)가 단계적으로 중단되었다(인구가 적은 일부 지역의 경우 아날로그 신호 중단은 2023년으로 연기됨).
ISDB-T 표준을 채택한 국가들을 연대순으로 나열하면 다음과 같다.
| 연도 | 국가 | 비고 |
|---|---|---|
| 2006년 | 브라질 | 대통령령 5820/2006에 따라 ISDB-T를 지상파 디지털 텔레비전 표준으로 채택 |
| 2009년 | 페루 | 다부처 위원회의 권고를 바탕으로 ISDB-T 채택 |
| 2009년 | 아르헨티나 | ISDB-T 시스템(내부적으로 SATVD-T) 채택 |
| 2009년 | 칠레 | 지리적 특성, 휴대전화 신호 수신, 고화질 콘텐츠 전송, 다양한 채널 허용 등의 이유로 ISDB-T 채택 |
| 2009년 | 베네수엘라 | ISDB-T 표준 공식 채택 |
| 2010년 | 에콰도르 | 통신감독청의 권고를 바탕으로 ISDB-T 표준 채택 |
| 2010년 | 코스타리카 | 위원회 분석 결과를 바탕으로 ISDB-Tb 표준 채택 공식 발표 |
| 2010년 | 파라과이 | 대통령령 제4483호를 통해 ISDB-T International 공식 채택 |
| 2010년 | 필리핀 | NTC가 공식적으로 ISDB-T 표준 채택 |
| 2010년 | 볼리비아 | ISDB-T 표준 채택 |
| 2010년 | 우루과이 | ISDB-T 표준 채택 (2007년 유럽 DVB 시스템 채택 법령 무효화) |
| 2011년 | 몰디브 | ISDB-T 표준 채택 (유럽 채널 표 사용, 1채널 대역폭 8MHz인 최초의 국가) |
| 2013년 | 보츠와나 | ISDB-T 표준 채택 (SADC 지역 및 아프리카 대륙 최초) |
| 2013년 | 온두라스 | ISDB-T 표준 채택 |
| 2014년 | 스리랑카 | ISDB-T 표준 채택 공식 발표, 아베 신조 일본 총리와 마힌다 라자팍사 스리랑카 대통령 협정 체결 |
| 2017년 | 엘살바도르 | ISDB-T 표준 채택 |
| 2019년 | 앙골라 | ISDB-T 표준 채택 |
3.6. ISDB-Tsb
ISDB-Tsb는 지상파 디지털 음성 방송 규격(terrestrial digital sound broadcasting specification)이다. 기술 규격은 ISDB-T와 동일하며, OFDM 신호의 부호화 전송(coded transmission of OFDM signals)을 지원한다.
ISDB-TSB는 "1개 또는 3개의 OFDM 세그먼트로 전송 대역을 구성하는 지상파 디지털 음성 방송 방식"으로 정의된다. 과거 지상파 디지털 음성 방송에 사용되었으나 일시적으로 사라졌다가 i-dio에서 다시 사용되었다.
ISDB-T의 이동체용 방송(원세그먼트 방송)과 기본적으로 같으며, 1세그먼트 또는 3세그먼트를 이용한다. 1세그먼트는 430 kHz이며, 이동체에 적합한 변조 방식을 사용한 경우 전송량은 280kbps이다. 음성 압축 방식은 MPEG-2 AAC를 채택한다.
* [https://web.archive.org/web/20030309170336/http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b029.html ARIB STD-B29「지상파 디지털 음성 방송의 전송 방식」](링크는 규격 개요)에서 전송 방식이 규정되어 있다.
* [https://web.archive.org/web/20030309164041/http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_std-b030.html ARIB STD-B30「지상파 디지털 음성 방송용 수신 장치 표준 규격(바람직한 사양)」]에서 수신 장치의 바람직한 사양이 명시되어 있다.
* [https://web.archive.org/web/20030313025628/http://www.arib.or.jp/tyosakenkyu/kikaku_hoso/hoso_tr-b013.html ARIB TR-B13「지상파 디지털 음성 방송 운용 규정」]은 지상파 디지털 음성 방송 실용화 시험 방송 종료로 인해 실제 운용상 사용되지 않고, 앞으로도 사용될 가능성이 없어 폐지되었다.
3.7. ISDB-Tmm
ISDB-Tmm(지상 이동 멀티미디어)는 MPEG-4 AVC/H.264 비디오 코딩을 사용하여 방송국별로 적절한 수의 세그먼트를 활용했다. 여러 채널을 통해 ISDB-Tmm는 스포츠, 영화, 음악 채널 등의 전용 채널을 CD 음질의 사운드로 제공하여 1세그에 비해 더 나은 방송 품질을 제공했다. 이 서비스는 2011년 7월 일본의 디지털 텔레비전 전환 이후 사용되기 시작한 207.5~222 MHz의 VHF 대역을 사용했다.
2010년 9월 9일 일본 총무성은 NTT 도코모 자회사인 mmbi, Inc.에 ISDB-Tmm 방식에 대한 라이선스를 부여했다. 미디어플로 방식을 제공한 KDDI에는 라이선스가 부여되지 않았다.
mmbi, Inc.의 ISDB-Tmm 방송 서비스는 2011년 7월 14일 모바일 캐스팅을 의미하는 약칭인 모바캐스(モバキャス, mobakyasu로 발음)라는 이름으로 시작되었으며, 2011년 10월 4일부터 NOTTV로 브랜드되었다. 총무대신은 2011년 10월 13일 NOTTV의 운영 개시를 승인했다. 2012년 4월 1일부터 남쪽 관동 평야, 아이치현, 오사카부, 교토부 및 기타 일부 현에 대해 월 420JPY의 정액 요금제를 계획했다. 2012년 말까지 가구의 약 73%, 2014년 말까지 약 91%를 커버하는 것을 목표로 하고, 2016년까지 전국 도시를 커버하기 위해 125개의 방송국 또는 중계기를 설치할 계획이었다. ISDB-Tmm 수신 기능이 있는 안드로이드 스마트폰과 태블릿은 주로 NTT 도코모를 통해 판매되었지만, 화웨이에서 제조한 TV BoX 또는 픽셀라에서 제조한 StationTV와 같은 별도의 튜너를 구입하여 아이폰과 아이패드뿐만 아니라 au by KDDI와 소프트뱅크 모바일에서 판매하는 안드로이드 스마트폰 및 태블릿에서도 ISDB-Tmm 방송을 수신할 수 있었다.
NOTTV의 지속적인 수익성 악화로 mmbi, Inc.는 2016년 6월 30일 서비스를 종료했다.
3.8. ISDB-C (케이블)
ISDB-C는 케이블 디지털 방송 규격이다. 기술 규격 J.83/C는 일본전자정보기술협회(JCTEA)에서 개발하였다. ISDB-C는 DVB-C와 동일하지만 채널 대역폭이 6MHz(8MHz 대신)이고 롤오프 계수가 다르다.
ISDB for Cable의 약자이다. 디지털 케이블 텔레비전용 규격이다. 일본CATV기술협회가 중심이 되어 제정되었다. 디지털 방송의 재송신 시 변조 방식을 변경하지 않는 패스스루 방식과, 64QAM 또는 256QAM으로 변환하는 트랜스모듈레이션 방식의 2종류가 있다. 패스스루와 트랜스모듈레이션의 차이는 케이블 텔레비전#전송 방식을 참조한다. B-CAS 카드는 "케이블 텔레비전 전용"의 주황색 카드를 사용한다.
4. ISDB-T 사용 국가
ISDB-T를 사용하는 국가는 다음과 같다.
| 국가 | 채택 여부 및 현황 | 비고 |
|---|---|---|
| 일본 | 공식 채택 | |
| 필리핀 | 공식 채택, 디지털 방송 시작 | |
| 몰디브 | 공식 채택 | |
| 스리랑카 | ISDB-T HD 공식 채택 | |
| 브라질 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 아르헨티나 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 우루과이 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 페루 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 칠레 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 베네수엘라 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 에콰도르 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 코스타리카 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 파라과이 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 볼리비아 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | |
| 니카라과 | ISDB-T International 공식 채택, 구축 전 단계 시작 | |
| 과테말라 | ISDB-T International 공식 채택, 구축 전 단계 시작 | ATSC를 잠시 실험 |
| 온두라스 | ISDB-T International 공식 채택, 디지털 방송 개시 | ATSC를 잠시 실험 |
| 엘살바도르 | ISDB-T International 공식 채택, 구축 전 단계 시작 | |
| 벨리즈 | 현재 디지털 플랫폼 평가 중 | |
| 세인트키츠 네비스 | ISDB-T International 공식 채택, 구축 전 단계 시작 | |
| 보츠와나 | ISDB-T 인터내셔널 공식 채택, 사전 구현 단계 시작 | |
| 앙골라 | 2013년 유럽 디지털 지상파 TV 결정, 2019년 3월 ISDB-T 인터내셔널 시스템 채택 재검토 |
아래 국가들은 ISDB-T 채택을 고려했거나, 관련 논의가 있었던 국가들이다.
* 영국령 버진아일랜드
* 자메이카
* 몬트세랫
* 동티모르
* 인도
* 라오스
* 말레이시아
* 싱가포르
* 태국
* 케냐
* 레소토
* 마다가스카르
* 나이지리아
* 남아프리카 공화국
* 짐바브웨
* 스위스
* 튀르키예
5. 저작권 보호 및 제한 수신
ISDB는 RMP (권리 관리 및 보호, Rights management and protection)를 지원한다. 디지털 텔레비전(DTV) 시스템은 디지털 데이터 콘텐츠를 전송하므로, DVD 또는 고화질(HD) 레코더로 콘텐츠를 손실 없이 쉽게 복사할 수 있다. 미국의 메이저 영화사들은 복사 방지 기능을 요청했으며, 이것이 RMP가 의무화된 주된 이유였다. 콘텐츠는 "한 번 복사", "자유 복사", "복사 금지"의 세 가지 모드를 가진다. "한 번 복사" 모드에서는 프로그램을 하드 디스크 레코더에 저장할 수 있지만, 더 이상 복사할 수 없다. 다만, 다른 복사 방지 미디어로 이동할 수 있으며, 이 이동 작업은 콘텐츠를 "1세대 복사"로 표시하여 더 이상 복사되는 것을 영구적으로 방지한다. "복사 금지" 프로그램은 타임 시프팅만 가능하며 영구적으로 저장할 수 없다. 2006년, 일본 정부는 호환 기기 간에 디지털 콘텐츠의 여러 복사본을 만들 수 있도록 디지털 전송 콘텐츠 보호(DTCP, Digital Transmission Content Protection)의 "암호화 플러스 비주장(Encryption plus Non-Assertion)" 메커니즘을 사용하는 것을 평가하고 있다.
ARIB STD-B25「디지털 방송에서의 접근 제어 방식」에 규정되어 있다.
WOWOW・스타 채널・스카파!는 유료 방송 시청 계약자만 시청할 수 있도록 암호화되어 있으며, 시청에 B-CAS 카드가 필요하다(무료 방송은 암호화되지 않으므로 계약자 이외에도 시청 가능).
지상파・위성 방송에서 WOWOW는 방송 개시 당시부터(2003년 11월부터 전면 도입), 그 외 민방 BS・지상파와 NHK는 2004년 4월 5일 이후, 저작권 보호를 강화하기 위한 복사 제어로서 녹화 관리, 재생 관리, 방송 내용의 암호를 해독하는 B-CAS 카드와 복사 한정이 유효하게 되어 있다.
따라서 DVD 레코더 등을 사용하여 프로그램을 DVD에 기록하는 경우, 기록형 DVD용 저작권 보호 기술 「CPRM」에 대응한 DVD-R, DVD-RAM, DVD-RW를 대응 기종에서 사용하는 경우를 제외하고는 기록할 수 없다(DVD 레코더에 따라 특정 종류의 DVD에는 녹화・이동이 불가 등의 제한도 있다).
또한 이동이라는 기능이 있는 기종에서는 HDD에서 DVD로 더빙한 경우, HDD 쪽의 프로그램은 삭제되며, 이 기능이 없는 기종에서는 더빙 자체가 불가능하다. 한편, VHS 등의 아날로그 기기(DVD・VHS 레코더 내장 VHS 등을 제외)는 아날로그 영상 출력을 경유하기 때문에 영향을 받지 않으므로 녹화 가능하다.
단, 아날로그 신호・기기에서도 CGMS-A에 의해 복사 제어 신호는 제거되지 않고 중첩・기록되기 때문에, 복사 제어 대응 기기에 그러한 아날로그 신호・매체를 입력으로 했을 경우에도 복사 제어의 영향을 받는 경우가 있다.
복사 한정에서는 B-CAS 카드를 삽입함으로써 암호가 해제되므로, 정규 텔레비전 수상기 이외(복사 한정이 없는 수신기에서는 암호 해제 불가능)에 의한 수신을 방지하고 있다.
그러나 복사 한정은 도입 이후 「1회 한정의 복사는 너무 엄격하다」「이동에 실패한 경우, 녹화 데이터가 손실되어 버린다」등의 비판・불만이 많았고, 이것들을 반영하여, 베이징 올림픽 방송 전인 2008년 7월 4일부터 지상파 디지털・BS 디지털의 무료 방송, 일부 CS 디지털 방송을 대상으로 9회의 복사와 1회의 이동을 허용하는 더빙 10이 도입되었다. 참고로, 대부분의 유료 방송에서는 종래대로의 복사 한정 운용이 계속되고 있다.
NHK BS 방송에서는 수신 기기(B-CAS)에 동봉된 「엽서」 등으로 일본방송협회에 개인 정보를 통지하지 않은 경우, 최초 수신 후 약 1개월 후부터 NHK에 전화 등으로 연락하도록 유도하는 메시지가 항상 표시된다(복사 방지 기능 도입 이전에는 B-CAS 카드가 삽입되어 있지 않은 경우, B-CAS 카드가 삽입되어 있지 않다는 것을 알리는 메시지가 표시되었다). 이것은 규격상 TV 수상기에서 지울 수 없도록 되어 있다.
지상 디지털 라디오는 방송 개시 초기부터 복사 한정(コピーワンス)이 적용되었다. 또한 운영 규정에 따라 녹음한 기기 이외에서는 재생할 수 없도록 규정되어 있다. 참고로 헤드폰 출력 단자나 아날로그 라인 출력 단자에서 출력된 음성에는 복사 방지 기능이 작용하지 않는다.