The terrestrial digital multimedia broadcasting (T-DMB) system is a Korea standard based on the Eureka-147 digital audio broadcasting (DAB) system in Europe. Currently, T-DMB receiver is embedded as a component in several types of products such as MP3 player, cellular phone and navigator. Most manufacturers make the T-DMB receiver using a dedicated DMB chip. However if the T-DMB software modem is available, an additional DMB chip will not be required. Therefore, the products will be inexpensive and the T-DMB modem will be flexible in various products.
In this paper, we implement the T-DMB software modem using the digital signal processor (DSP). The T-DMB modem can be implemented in various platforms, but DSP is optimized in the signal processing and performs mathmatical operations fast. We use the TI TMS320C6416 Fixed-point DSP. Because it has lower accuracy than floating-point DSP, but higher processing speed, and thus we use the fixed-point DSP to implement the T-DMB modem.
We also establish the real DMB system testbed, which consists of the DMB signal generator and DMB receiver. The DMB signal generator makes DMB analog signals and Perstel DMB receiver converts them into digital signals. DSP decodes the digital signal and transfers the results to the audio and video decoder. In addition to the establishment of DMB system testbed, we design T-DMB software modem with efficient software interrupts handling. For real-time processing, we use optimization methods such as memory management, C-level optimization and linear assembly. Thus, the implemented T-DMB modem has the ability to decode 544kbps video (coding rate 0.5) within 57ms.
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.
