Open Stack

Open Stack

 
RELIABILITY & SATISFACTION
home

Newsletter

창조와 혁신을 통해서 세상의 변화를 만들어 나가겠습니다.
board view
제목 디지털 모듈레이터란?
글쓴이 최고관리자
날짜 2019-08-29

2012 12 31일 부로 대한민국에서는 아날로그 지상파 방송이 종료되고 디지털 지상파 방송만이 송출되고 있다본 글에서는 일선 현장에서 영업 및 공사를 담당하는 실무자들에게 도움이 되고자 하는 취지에서 디지털 모듈레이터가 무엇인지 소개하고자 한다.

 

모듈레이터는 학교, 관공서 등의 건물에서 자가 방송을 하고자 하는 데에 쓰이는 장비이다필자가 중학교에 다닐 때는 매주 월요일마다 전교생이 운동장에 모여 아침 전체 조회를 했다. 이때 교장 선생님은 낭개(나무)를 꺾지 마라라는 훈시 말씀을 자주 하신 것이 아직도 귀에 익다. 어린 학생들에게 들려줄 다른 중요한 것도 많을 텐데 우리 교장 선생님에게는 이것이 왜 그토록 중요했을까? 아직도 모를 일이다.

 

이렇게 예전에는 학교에서 전교생이 운동장에 모여 전체 조회를 했는데 요즘 학교는 이렇지 않다. 요즘 학교는 아래 그림처럼 방송실에서 교장 선생님이 캠코더 앞에서 훈화 말씀을 하시면 이를 모듈레이터가 받아서 학교의 각 교실로 동축선을 통해 방송을 내보내고, 각 교실에 있는 TV 세트를 통해 학생들은 교장 선생님의 훈화 말씀을 듣는다.


f2e78463e204029e8f08d575f7994a0b_1567145491_3258.jpg
[ 학교 방송 시스템 구조도 ]


여기서 캠코더 등을 통해 영상과 음성을 받아서 이를 TV 세트로 내보내 주는 역할을 하는 장비가 디지털 모듈레이터이다요즘 시장에 출시되는 제품은 All-in-One HD 디지털 모듈레이터라 종종 칭한다. 여기서 All-in-One 이라는 말은 하나의 제품에 Encoder RF Modulator 가 모두 들어 있다는 것을 의미한다.


3e569143a3bdbdd047750d098ad0d2fc_1567473575_7695.jpg
[ All-in-One 모듈레이터 내부 Block 도 ]


위의 그림이 디지털 모듈레이터의 내부 구성도이다HDMI 혹은 SDI 를 통해 카메라 등에서 오는 영상과 음성이 Encoder block 에서, 영상은 MPEG-2 codec 으로 압축이 되고 음성은 AC-3 codec 으로 압축이 된다그리고 압축된 영상과 음성은 MPEG-2 Transport Stream 형식으로 formatting 된 다음, 이 MPEG-2 Transport Stream 이 동축 케이블을 통해 RF Modulator 로 들어간다RF modulator block 에서는 digital 신호인 MPEG-2 Transport stream 을 먼 거리까지 전송할 수 있도록 8VSB 라는 방식을 통해 Analog RF (Radio Frequency) 신호로 바꾼다. 그리고 이 RF 신호가 동축선을 타고 각 TV 로 전달이 되면 TV 에서는 RF 신호를 압축되기 전의 영상과 음성으로 바꾸어서 TV 화면에 보여주는 것이다

 

지금 여기서 말한 MPEG-2 video codec, AC-3 audio codec, 8VSB 변조방식 등은 ATSC (Advanced Television Systems Committee standards) 라는 미국 TV 방송 표준의 기술이다. 우리 나라의 디지털 방송 표준은 미국의 ATSC 를 그대로 사용하고 있어서 미국의 디지털 방송 표준과 우리나라의 방송 표준은 동일하다.

 

디지털 모듈레이터는 크게 2 가지로 분류할 수 있다. 하나는 하드웨어 기반의 칩을 사용하여 만든 제품이고 다른 하나는 DSP (Digital Signal Processor) 상의 소프트웨어 기반으로 만든 제품이다.


 

 장점

단점 

하드웨어 기반 

화질 좋음, 개발 쉬움 

긴 지연시간, 요구사항 대처 어려움 

DSP 기반 

짧은 지연시간, 유연한 확장성 

개발 어려움 


하드웨어 기반 제품은 국내에서는 Magnum(칩 제조사)의 것을 많이 사용하는데, 주로 기술적 기반이 약한 전통적인 하드웨어 중심의 회사들이 이 방식으로 디지털 모듈레이터를 많이 제조하고 있다. 

 

DSP 기반의 소프트웨어에 의한 디지털 모듈레이터 제조는 주로 Texas Instrument  DSP 를 사용하는데, 국내에서는 주로 IT 분야의 기술적 기반이 있는 회사들이 이 방식을 사용해서 디지털 모듈레이터를 제조하고 있다.

 

f2e78463e204029e8f08d575f7994a0b_1567145207_4541.JPG
[ 모듈레이터 실전 배치도 ]


위의 [모듈레이터 실전 배치도] 는 디지털 모듈레이터가 가령 교회에 설치되는 경우의 예를 든 것이다. 이 배치도에서 디지털 모듈레이터, 컴바이너(combiner), RF 증폭기(amplifier), TV 수신기, 그리고 동축 케이블이 등장을 한다. 이것들이 디지털 방송 시스템을 구성하는 구성 요소들이다.

 

컴바이너(combiner)는 여러 개의 RF 신호를 묶는 기능을 하는 장비이다. 가령 여러 대의 모듈레이터와 공청 안테나에서 오는 TV 신호를 하나로 합쳐서 하나의 동축 케이블에 실어 보내려고 할 때 이 장비가 필요하다.

 

RF 증폭기(amplifier)는 케이블을 타고 들어오는 RF 신호를 증폭시키는 기능을 한다. RF 신호가 동축 케이블을 타고 갈 때는 필연적으로 RF 신호 감쇄가 발생한다. 그래서 동축 케이블이 너무 길어 RF 신호가 너무 약해져 TV 수신기가 RF 신호를 감지하지 못할 정도까지 될 때는 중간 중간에 RF 증폭기를 설치하여 RF 신호를 강화시켜야 한다.

 

디지털 모듈레이터를 설치할 때 겪는 가장 큰 어려움은 설치를 잘 했음에도 불구하고 TV 수신기에서 TV 가 나오지 않는 경우이다. 특별한 장비 없이 간단히 해결할 수 있는 접근 방법은 먼저 디지털 모듈레이터와 TV 수신기를 combiner 등을 거치지 말고 직접 연결해보는 것이다. 이때 RF 출력 level 이 너무 높아도 TV 수신기가 RF 신호를 수신하지 못하므로 모듈레이터의 RF 출력 level 90dB 정도로 맞춘다TV 수신기에서 자동 채널 검색을 하여 채널을 찾는지 본다. 이렇게 해서 모듈레이터가 정상적으로 동작하는 것을 확인한 다음에는 컴바이너, 동축 케이블 선로, RF 증폭기 등을 하나하나 조사하여 어디서 문제가 야기되었는지를 알아낸다. 컴바이너나 RF 증폭기가 디지털 방송 주파수대인 54 ~ 864 MHz 주파수 대역을 지원하는지 확인한다.

 

디지털 모듈레이터는 마멸되거나 부식해서 고장이 나는 제품이 아닌 반영구적인 제품이지만  동작을 멈추면 위의 점검 작업을 먼저 수행하고, 그래도 개선이 되지 않으면 모듈레이터 시공업체에 연락을 취해 A/S 요청을 하도록 한다.



본 고에서는 디지털 모듈레이터에 대해서 간단한 소개를 하였다. 아무쪼록 일선 현장에서 영업하고 설치하시는 분들에게 본 짧은 글이 도움이 되었으면 하는 마음입니다.