48_ IT SoC Magazine

디지털TV용튜너모듈

1. 제품개요

∙튜너란 수신기에서 채널을 하거나 동조를 하는 장치이다. 보통 초단파

(VHF) 텔레비전 수상기에서는 고주파 증폭기와 주파수 변환기를 수상

기의 다른 회로 부분과 분리해서 별도의 케이스에 넣어 섀시에 장치하

는데, 이것을 튜너 또는 동조기라고 한다. 튜너는 채널을 전환하는 동

시에 신호 잡음비(S/N)를 개선하고 불필요한 전파가 외부에 누설되

는 것을 방지하는 역할을 한다.

∙디지털 TV용 튜너모듈이 사용되는 용도에는 TV본체에 내장된 경우 외

에 STB(Set Top Box)에 탑재되는 경우가 있다. 앞으로는 DVD

Recorder나 PC 등에 탑재되는 경우가 증가할 것으로 예상된다.

∙주로 CRT TV내장이나 STB 탑재를 전제로 한 제품 외에 액정이나

PDP(Plazma Display Panel) 등 FPD(Flat Panel Display)로의 내장

을 상정한 소형∙박형 타입의 제품도 시판되고 있다.

2. 시장개황

∙일본시장에서는2003년 12월부터지상파디지털방송이개시되어그것에

응하는튜너가향후높은성장을나타낼것으로예측한다.

∙해외시장에서는1998년의 국, 미국이선행하여규격화를실시, 방송환경을

정비했기 때문에 시장이 움직이기 시작하여 유럽각국 외에는 오스트레일리

아, 한국에서방송이개시되고있다.

∙미국에서는 디지털지상파방송추진을 위해 2004년 1월 이후, 16인치 이상

모든TV에튜너를내장하는것을의무화하고있다.

∙주요업체 현황 : 마쓰시타전자부품, 알프스전기, 샤프, 미츠미전기, 무

라타제작소 등

- 디지털TV용 튜너모듈은 일본계 업체가 부분이므로 생산지역도

일본과 아시아가 부분을 차지한다.

3. 시장규모 추이(세계)

디지털TV용MPEG 디코더IC

1. 제품개요

∙디지털방송용 MPEG(Moving Picture Experts Group) 디코더 IC는

MPEG-2의 규격을 채용하고 있다. MPEG-2는 부호화된 상과 음성

을 개별 스트림에 의해 다중화를 꾀하면서 싱크로나이즈와 리플레이를

하는 방식을 채용한 것이다. MPEG-2는 프로그램 스트림과 트랜스포트

스트림으로 크게 나뉜다. 디지털방송에서는 1개의 스트림에 복수의 프

로그램을 구성시킬 수 있기 때문에 트랜스포트스트림이 채용되고 있다.

∙음성신호의 부호화에 관해서는 MPEG Audio(AAC)가 일본에서는 주

류로 Audio BC에 비해 약 2배의 압축률을 가지고 있다. 멀티채널스테

레오도 가능하다.

∙디지털TV는 위성방송, 지상파, 케이블의 3종류로 크게 별된다. 이들

에 응하는 튜너업체가 일본에 집중되어 있기 때문에 MPEG의 판매

지역도 일본이 중심이 된다.

2. 시장개황

∙2002년 국 지상파디지털업자인 ITV 등의 도산으로 유럽 지상파디지

털방송이나 일본 지상파디지털방송 개시가 마이너스요인으로 작용할

것이 우려된다. 그러나, 세계적으로 BS/CS의 위성방송이 호조로 추이

함에 따라 디지털TV용 튜너 및 STB에 탑재되는 MPEG 디코더 IC가

견실히 추이했다.

적요/연차예측

2005 2006 2007 2008

판매수량 23,000 34,000 45,500 57,000

전년 비(%) 191.7 147.8 133.8 125.3

판매금액 34,700 47,000 59,000 70,000

디지털TV용부품

(단위 : 1,000개, 100만엔)

※후지키메라연구소추정

Guide toDTV

Guide to DTV _49

∙MPEG디코더 관련 IC시장에서 압도적인 시장점유율을 점유하고 있는

업체는 ST Microelctronics이다. 참여시기도 매우 빨라 2000년 들어

그 지위를 반석위에 서게했다. Broadcom(미)이 2위이지만 그 차는 굉

장히 크다.

∙주요업체 현황 : ST Microelctronics, Broadcom 등

3. 시장규모 추이(세계)

디지털TV용CPU1. 제품개요

∙CPU(Central Processing Unit)란 각 장치의 제어나 데이터의 계산∙

가공을 하는 유닛이다. 인간에 예를 들면 뇌의 역할을 하는 가장 중요

한 부분이다. 메모리에 기억된 프로그램을 실행하는 장치로, 인공장치

나 기억장치로부터 데이터를 받고 연산∙가공한 다음에, 출력장치나 기

억장치에 출력한다. 이 시장에서는 디지털TV용에 사용되는 CPU만으

로 한정한다.

∙디지털튜너 프론트앤드모듈의 외부에 부속한 시스템LSI의 내부에 채용

되어 비디오∙디스플레이처리나 스트림처리, 주변기기로의 명령이나

제어를 한다.

∙그중에는 메인CPU와 서브CPU를 탑재해 다른 용도에 응한 튜너나

STB가 출시되었다. 통상 서브CPU에는 오디오디코더로써 DSP가

SoC에 채용되고 있다.

2. 시장개황

∙CPU는 튜너1개에 1개 응하는 것이 기본이다. 이때문에 튜너의 판매

수에 비례하며, CPU, MPEG 디코더 IC 및 그래픽 IC를 1칩화하고 SoC

로써판매되는것이일반적이다.

∙판매의 중심은 역시 일본이다. 세계의 튜너업체시장에서는 일본업체가

시장을 거의 독점하고 있기 때문에 일본이 중심시장이 된다.

∙미국 업체(ST Microelectronics 등)가 부분 생산하고 있으며, 일본

(95%)과 한국업체(4%) 등에 판매

∙주요업체 현황 : ST Microelectronics, 루네사스테크놀로지, NEC일렉

트로닉스 등

3. 시장규모 추이(세계)

디지털TV 튜너용DSP1. 제품개요

∙DSP(Digital Signal Processer)는 디지털신호처리프로세서를 지칭하는

것으로, CPU와 유사한 반도체디바이스이다. 메모리내에 있는 프로그램

을 판독한 후, 디지털데이터를 가공하여 출력한다. DSP의 특징으로

량의데이터를단순작업할수있고고속으로처리할수있다는점이다.

∙동화∙오디오로 표되는 멀티미디어처리, 휴 전화 등의 음성압축 등

을할수있다.

∙DSP의 구성은 제어부, 어드레스발생기, 산출논리연산 Unit의 3가지 큰

Unitdm로 구성되어 있다. 통상, MPEG2-AAC나 Dolby-Digital에 응

시켜세계속의음성부호화방식에 응한것이다.

∙플렉시블의 처리 요구 때문에 사용되는 것은 24비트, 32비트의 부동 소

수점 DSP이다. 소비전력에 따라 구분되지만 24비트는 로앤드, 32비트

는하이앤드의제품에탑재된다.

2. 기술동향

∙DSP 다용도화 : 디지털방송은 세계적으로 하고 있지만 음성화부호화방

식이 지역에 따라 다르다. 이 때문에 세계 각국에서 행하고 있는 음성에

응하고또한, 폭넓은주파수에 응할수있는DSP가중요해진다.

∙SoC화 : DSP를 1칩 안에 채용하고 서브CPU로써 오디오처리를 하는

경향이강해진다. 여기에서사용되는것은범용DSP이기때문에저가격

이다.

∙주요업체현황 : Cirus Logic, Analog Devices, 산요전기, 도시바등

3. 시장규모추이(세계)

Guide to DTV 디지털TV용부품

적요/연차예측

2005 2006 2007 2008

판매수량 38,000 46,000 53,000 60,000

전년 비(%) 131.0 121.1 115.2 113.2

판매금액 41,800 46,000 47,700 48,000

(단위 : 1,000개, 100만엔)

※후지키메라연구소추정

적요/연차예측

2005 2006 2007 2008

판매수량 38,000 46,000 53,000 60,000

전년 비(%) 131.0 121.1 115.2 113.2

판매금액 30,400 32,200 31,800 30,000

(단위 : 1,000개, 100만엔)

※후지키메라연구소추정

적요/연차예측

2005 2006 2007 2008

판매수량 38,000 46,000 53,000 60,000

전년 비(%) 131.0 121.1 115.2 113.2

판매금액 51,950 61,200 72,400 82,000

(단위 : 1,000개, 100만엔)

※후지키메라연구소추정

50_ IT SoC Magazine

Guide toDTV

디지털 고스트 캔슬러(Digital Ghost Canceler)

고스트 현상이란 주변에 산이나 큰 건물에 전파가 부딪쳐서 발생하는 간접파에

의해 나타는 것을 말한다. TV화면에서 물체의 오른쪽에 희미하게 또 하나의 윤

곽을 종종 볼 수 있는데 이것이 고스트 현상이다. 디지털 고스트 캔슬러는 이러

한 간접파를 제거해주는 장치이다.

자동 음폭 조절(Dynamic Range Compression 또는

Midnight Mode)

큰소리 음량을 자동으로 줄여 작은 소리 음량( 화음)을 효과적으로 들을 수 있게

해주는 기능으로 돌비 디지탈(AC-3) 청취 시 동작 되며, 야간에 사용하면 좋다.

I-point Remocon

DTV에 적용된 리모컨 기능으로 메뉴를 마우스를 사용 하듯이 선택할 수 있는

기능입니다.

다이내믹 포커스(Dynamic Focus)

이전 TV는 전자총에서 거리를 일정하기 두어 정확한 초점을 맞추기 위해 화면을

가운데가 볼록한 형태로 만들었다. 하지만 최근 보편적으로 사용되는 평면 TV의

경우 양쪽 끝부분은 거리가 멀고, 가운데는 가깝기 때문에 초점거리가 서로 다르

게 된다. 따라서 전자빔의 위치에 따라 포커스를 다르게 맞춰줘야 하는데 이렇게

서로 다른 포커스를 맞춰주는 것을 다이내믹 포커스라고 한다.

명암비(Contrast Ratio)

루멘 측정에서 가장 밝은 곳과 어두운 곳의 밝기 차이를 나타낸 것이다. 따라서

콘트라스트의 비율이 높을수록 밝은 장면뿐만 아니라 어두운 장면에서도 보다 섬

세하고 조 한 상을 표현할 수 있다. 예를 들어 300:1의 콘트라스트에서는 이

론적으로 가장 밝은 곳과 가장 어두운 곳을 300개의 단위로 표시할 수밖에 없지

만, 3,000:1의 콘트라스트 비라면 무려 3,000단계의 표현이 가능하다는 뜻이다.

칸델라(Candela)

광도의 단위로 기호는 cd가 사용된다. 1948년 국제도량형총회(CGPM)에서 채택

되고 1960년 국제단위계의 기본단위로 승인되었다. 1979년 제16차 CGPM은 칸

델라에 해 다음과 같은 새로운 정의를 채택하 다.

"칸델라는 진동수 540×1012 헤르츠인 단색광을 방출하는 광원의 복사도가 어떤

주어진 방향으로 매 스테라디안 당 1/683 와트일 때 이 방향에 한 광도이다."

콤필터(CombFilter)

NTSC용 신호제거 필터로서, 특정 주파수 성분의 간섭을 차단하는 역할을 한다.

복합신호(Composite)에 섞여 있는 휘도신호와 색깔신호를 원래 신호로 각각 분

리하는데 사용되는 필터이다. 휘도신호와 색깔신호가 분리가 되지 않으면 칼라노

이즈나 DOT 방해가 발생한다.

콤필터는 소자에 따라서 라스(GLASS)콤필터인 1차원 콤필터, 2차원으로 휘도

신호와 색깔신호를 조정하여 신호처리를 디지털로 하는 2차원 디지털 콤필터, 3

차원 디지털 기술로 정 분석, 처리하여 색번짐 현상 및 색잡음을 획기적으로

개선 3차원 디지털 콤필터 등으로 구분되며 현재 고급 TV에서는 3차원 디지털

콤필터가 많이 쓰이고 있다.

EPG(Electronic Program Guide)

EPG(Electronic Program Guide)란 방송신호 사이사이에 해당 방송의 정보를

삽입해서 보내고, 수신자는 별도의 셋톱박스를 통해 이 신호를 수신하여 디지털

TV의 화면상에 표시하는 방송프로그램 일정표를 말한다.

셋톱박스는 방송신호에서 EPG 정보는 별도로 분리, 저장, 시청자가 원할 때 TV

화면상에 보여주며 시청자들은 어떤 프로그램이 상 되는지 등을 파악할 수 있을

뿐만 아니라 서비스에 따라서는 EPG의 화면으로부터 프로그램 이름을 지정해

예약녹화도 할 수 있다.

방송의 채널이 많아질수록 EPG는 필수적인 요소로 부각되고 있으며, 현재 디지

털 방송에서 제공되고 있는 서비스이다.

Digital TV 용어쉽게이해하기

Guide to DTV _51

VSB(Vestigial Side Band)

미국 디지털TV 전송 표준 방식, 주파수 역의 활용성이 높아 시청 역의 최

화는 물론 아날로그 신호의 간섭을 최소화할 수 있어 고선명(HD) 디지털방송 등

에 유리하다. 미국, 한국, 캐나다 등이 이 방식을 채택하고 있다. VSB수신칩은

PC의 CPU(중앙처리장치)처럼 디지털TV의 두뇌 역할을 하고 있다.

QAM(Quadrature Amplitude Modulation)

전파의 강도와 위상 양쪽을 변화시켜 전송하는 방식으로 디지털 케이블TV의 표

준방식이다. 이 방식은 전송하고자 하는 데이터의 양에 따라 4QAM ~

256QAM 기술로 구별되며, 64QAM의 경우에 전송 데이터 율은 약 26.97Mbps

까지 가능하다. QAM방식의 디지털 케이블 방송 신호를 받기 위해서는 QAM수

신칩을 디지털 TV에 장착해야 한다. 5세 수신칩은 칩 하나로 VSB와 QAM을

수신할 수 있다고 한다.

PIP(Picture in Picture)

PIP는 하나의 TV 화면 안에 작은 화면 하나를 더 보여주는 기능이다. PIP를 활

성화시키면 나오는 작은 화면은 소리는 나지 않는다. 주부전환 기능을 통해 원래

나오고 있던 메인 화면과 작은 화면을 바꾸어 볼 수 있다.

Twin Picture

TV화면을 2개로 잘라 마치 작은 TV 2 가 있는 것처럼 해주는 기능으로 보통

와이드 TV에서 가능하다.

픽셀(Pixel)

화상을 형성하는 최소단위이다. Picture Element의 약자로서 화소( )라고도

표현한다. 컴퓨터 모니터나 인쇄물에서 볼 수 있는 모든 디지털 이미지들을 아주

크게 확 하면, 그림의 경계선들이 연속된 곡선이 아니라 작은 사각형들이 붙어

서 늘어서 마치 계단같이 보이는 것을 알 수 있다.

이처럼 디지털 이미지들은 더 이상 쪼개지지 않는 (주로)네모 모양의 작은 점들이

모여서 전체 그림을 만든다. 이 때 이미지를 이루는 가장 작은 단위인 이 네모 모

양의 작은 점들을 '픽셀(Pixel)'이다. 어떤 그림의 해상도가“640픽셀 ×480픽셀”

이면 이 그림 속에 작은 사각형 점(즉, 화소=픽셀)이 640 ×480 = 30만 7200

개 들어 있다는 뜻이 된다.

프로그레시브 스캔(Progressive Scan)과

인터레이스 스캔(Interlaced Scan)

픽셀(Pixel)이라는 수많은 점들이 한 장의 사진을 만들듯이 화는 수많은 프레임

들로 이루어진다. TV 화면에서는 이런 프레임을 구성하기 위하여 모든 화소들을

전기 신호로 변환, 케이블을 통해서 전송해야하며 이때 그림의 화소들을 순차적

으로 훑어 나가면서 전기적인 상신호를 만들어 내는 일련의 작업을 주사

(Scanning)라고 한다.

프로그레시브 스캔은 한 장면을 주사할 때 최상단의 화소 좌측에서 최하단의 화

소 우측까지 순차적으로 주사해 나가는 것을 말한다.

프로그레시브 스캔 방식의 표적인 예로는 컴퓨터 모니터 혹은 PDP 나 LCD

같은 디지털 TV 등을 들 수 있는데 이 방식은 하나의 프레임을 단 한 번에 상

의 모든 수평라인을 표시하는 방식이다.

인터레이스 스캔은 TV에서 Flicker(깜빡임) 현상을 제거하기 위하여 고안된 방식

이다. 이 방식은 하나의 이미지 프레임에서 수평 라인의 반만을 표시하는 것으로

하나의 프레임을 두개의 필드(field)로 나누어 순차적으로 번갈아 가며 화면에 이

미지를 표시하는 것이다. 즉, 최상단의 화소열을 주사한 뒤 다음 단의 화소열을

건너뛰고 그 다음 단의 화소열을 주사하는 방식이다. 인터레이스 스캔은 사람의

눈에 잔상이 남는 착시현상을 이용한 것으로 실제로 느낄 수는 없다.

인터레이스 스캔은 프로그레시브 스캔에 비해 주사선에 의한 깜박거림이 적고 비

교적 안정된 상을 보여준다. 반면에 화면을 2번에 나누어 주사하므로 고 도의

정보를 전송하기에는 부적합하다.

De-Interlacing

인터레이스 방식의 비디오를 프로그레시브 방식의 비디오로 전환하는 것을 디인

터레이싱라고 한다. DVD 타이틀은 TV 재생을 목적으로 만들어졌기 때문에 인터

레이스 방식으로 인코딩되어 있어 이를 프로그레시브 방식으로 보기 위해서는 디

인터레이싱이 필요하다. 표적인 디인터레이싱 방식으로는 Weave(Blending)

방식과 BOB(Line Doubling)방식을 들 수 있다.

● Weave(Blending):

Weave는 첫 번째 필드 사이사이에 두 번째 필드를 그 로 끼워 넣는 가장 상식

적인 방법으로 프로그레시브 소스(Source)인 화 필름에서는 완벽한 화면을 보

여준다. 하지만, 화 필름이 아닌 비디오 소스(Interlaced 소스)로 제작된 경우,

정지 화면에서는 문제가 되지 않지만, 움직임이 있는 화면에서 이를 Weave 모

드로 재생하게 되면 Weaving되는 사이사이에 투명한 가로줄이 보이게 되어

DVD를 감상하는데 지장을 초래하게 된다.

● BOB(Line Doubling):

BOB 혹은 Line Doubling 방식은 각각의 필드 화면을 수직으로 2배로 확 하여

하나의 플레임을 만들어 재생한다. 이 방식을 사용하면 화면 Weave 모드로 재

생 시에 발생하는 화면 사이사이에 보이는 투명한 가로줄이 나타나는 현상은 피

할 수 있지만, 수직해상도가 반으로 줄어들게 된다. 하지만 해상도가 낮은 TV나

PC 모니터 등에서는 그 차이를 느끼기 힘들다.

DCDi(Directional Correlational Deinterlacing)

비디오 프로세서 전문업체인 미국 Faroudja사의 상 변환 신기술로서 움직임

예측 및 화질 보상기술을 적용하여 왜곡현상을 최소화 해주는 Progressive 변환

기술이다.

DCDi는 일반 프로그레시브 스캔 DVD플레이어로 볼 때 나타나는 화면 가장자리

의 찌그러짐이나 왜곡 현상을 없애서 부드럽고 자연스러운 상을 보여준다.

720p, 1080i

720p(1280 x 720)와 1080i(1920 x 1080)는 HDTV의 주사방식의 가리킨다.

앞에 있는 숫자는 수직 주사선의 개수를 의미하여 뒤에 붙어 있는 'i'와 'p'는 각각

'인터레이스 스캔(Interlaced Scan)'과 '프로그레시브 스캔(Progressive Scan)'

의 약자를 나타낸 것이다.

Y Pb Pr

디지털 TV의 입력 방식으로 채택된 것으로 화상의 입력신호가 명암부분과 칼라

별로 구분되어 화질의 손상을 막아준다. (Y : 명암신호 / Pb, Pr : 2가지의 칼라

신호)