T-DMB 소프트웨어 모뎀 DSP 구현 및 최적화에 대한 연구

Abstract

지상파 디지털 멀티미디어 방송 (T-DMB, terrestrial digital multimedia broadcasting) 시스템은 유럽의 디지털 오디오 방송 시스템 (DAB, digital audio broadcasting)인 “Eureka-147” 시스템을 기반으로 한 한국 표준으로 이동 중 언제 어디서나 고화질의 비디오 서비스를 수신할 수 있도록 한 기술이다. 현재 T-DMB 수신기는 여러 가지 제품이 출시되고 있으며 최근에는 MP3 플레이어, 핸드폰, 네비게이션과 같은 제품과 통합되는 추세이다. T-DMB 수신기 생산에 있어 대부분의 제조사는 T-DMB 모뎀으로 하드웨어 모뎀인 전용 칩을 사용한다. 하지만 T-DMB 모뎀으로 소프트웨어 모뎀을 사용한다면 전용 칩을 추가하지 않고도 저렴한 제품을 생산할 수 있을 뿐만 아니라 다른 솔루션에도 쉽게 적용할 수 있다. 현재 T-DMB 소프트웨어 모뎀은 모든 기능이 포함된 상용 제품이 없으며 Texas Instrument 사에서 출시한 DAB 소프트웨어 모뎀 DRE310과 외복호화용 칩을 이용하여 구성할 수 있다. 본 논문에서는 T-DMB 소프트웨어 모뎀의 모든 기능 블록을 Digital Signal Processor (DSP)로 구현하였다. 모뎀 구현에 있어 여러 가지 플랫폼을 이용할 수 있으나 DSP는 디지털 신호 처리에 필요한 연산을 빠르게 할 수 있는 장점이 있어 DSP를 이용하여 T-DMB 소프트웨어 모뎀을 구현하였다. 또한 T-DMB 소프트웨어 모뎀 구현 및 테스트를 위해 DMB 신호 생성기, DMB 수신기, 비디오 코덱 보드로 구성하는 T-DMB 시스템 테스트베드를 구성하였다. T-DMB 신호 생성기가 만든 신호를 DMB 수신기가 디지털로 바꾸고 구현한 T-DMB 소프트웨어 모뎀으로 신호를 디코딩한 후 비디오 코덱 보드에서 실시간으로 비디오를 재생하도록 하였다. T-DMB 소프트웨어 모뎀은 소프트웨어 인터럽트를 효율적으로 스케쥴링 하도록 설계하였고 DSP 구현에 가장 중요한 실시간 처리를 위해 메모리 관리, C-level 최적화, linear assembly와 같은 최적화 기법을 이용하였다. 본 논문에서 구현한 T-DMB 소프트웨어 모뎀은 방송사에서 서비스중인 544kbps (coding rate 0.5) 비디오 서비스를 57ms 이내에 처리할 수 있는 성능을 이끌어냈다.