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정보통신단체표준(국문표준)

TTAx.xx-xx.xxxx/R1 제정일: 2011 년 12 월 xx 일

초고선명 디지털 TV 오디오 신호

Audio Signal Formats for

Ultra High Definition (UHD) Digital TV


TTAx.xx-xx.xxxx/R1 제정일 : 2011 년 12 월 xx 일


(Audio Signal Formats for Ultra High Definition (UHD) Digital TV)

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일부를 상업적 목적으로 복제 또는 배포해서는 안됩니다.

Copyrightⓒ Telecommunications Technology Association 2011.

All Rights Reserved.


TTAx.xx.xxxx/R1 i

서 문

1. 표준의 목적

본 표준은 국내 초고선명 디지털 TV 방송 (UHDTV; Ultra High Definition TV) 신호의 오

디오 신호에 대한 규격을 정의한다.

2. 주요 내용 요약

본 표준은 UHDTV에서 기존 HDTV 의 5.1채널 대비 더욱 사실적이고 현장감 넘치는 사

운드를 제공하기 위한 10.2채널 레이아웃과, UHD 오디오 신호의 특성에 대해서 규정한

다. 본 표준에서는 10.2채널을 구성하기 위한 레이아웃 구성, 채널 별 라우드스피커 정

의 및 라우드스피커 배치, 그리고 UHD 오디오 신호의 sampling frequency, bit depth,

audio channel 에 대하여 정의한다.

3. 표준 적용 산업 분야 및 산업에 미치는 영향

본 표준을 통하여 UHDTV 콘텐츠 제작에 있어서 HDTV와 차별화되는 고품질의 실감 오

디오를 제공할 수 있게 될 것이며, 다채널 서라운드 사운드 신호를 제어하는 새로운 코

덱 기술 등의 개발을 도모하고, 극장용 콘텐츠의 가정용 콘텐츠 제작 시 발생하는 사실

감 차이도 최소화시킬 수 있어 관련 응용산업 및 서비스 활성화에 기여할 것이다.

4. 참조 표준(권고)

4.1 국외표준(권고)

- ITU-R BS.775, "Multichannel stereophonic sound system with and without

accompanying picture", 1992.

- ITU-R BS.775-2, "Multichannel stereophonic sound system with and without


- tech 3250 – E – Third edition, "Specification of the digital audio interface (The

AES/EBU interface)", 2004.

4.2 국내표준

- 해당 사항 없음


TTAx.xx.xxxx/R1 ii

5. 참조표준(권고)과의 비교

5.1 참조표준(권고)과의 관련성

본 표준에서 UHDTV 10.2채널 레이아웃은 ITU-R BS.775, ITU-R BS.775-2를 근간으로

하였으며, UHD 오디오 신호의 표본화 주파수(sampling frequency)에 대하여 표본화 지

터를 AES3 규격에 따라 정의한다.

5.2 참조한 표준(권고)과 본 표준의 비교표

항목 참조표준 비고

4. 10.2 채널 오디오 재생 환경 ITU-R BS.775

ITU-R BS.775-2

10.2 채널의 수평면 레이아웃에

대한 참조

표본화 지터 tech 3250 – E – third edition

(AES3 규격)

6. 지적재산권 관련사항

본 표준의 '지적재산권 확약서‘ 제출 현황은 TTA 웹사이트에서 확인할 수 있다.

※본 표준을 이용하는 자는 이용함에 있어 지적재산권이 포함되어 있을 수 있으므로,

확인 후 이용한다.

※본 표준과 관련하여 접수된 확약서 이외에도 지적재산권이 존재할 수 있다.

7. 적합인증 관련사항

7.1 적합인증 대상 여부


7.2 시험표준제정여부(해당 시험표준번호)


8. 표준의 이력

판수 제/개정일 제․개정내역


TTAx.xx.xxxx/R1 iii

제1판 2011.12.xx 제정


TTAx.xx.xxxx/R1 iv

Preface

1. The Purpose of Standard

This standard defines the audio signal formats for domestic UHDTVs (Ultra High

Definition Television).

2. The Summary of Contents

This standard is prepared to introduce the 10.2 channel layout for providing the

realistic, immersive sound and the characteristics of UHD audio signals.

This standard defines the reference loudspeaker arrangement and specification of the

UHD audio signals.

3. The Applicable fields of industry and its effect

This standard will contribute to provide the immersive high-quality audio, which can

provide a better audio service than HDTV in the creation of UHDTV contents. This

standard can promote the development of new codec technology, and thus revitalize

its application industries and services.

4. The Reference Standards (Recommendations)

4.1 International Standards (Recommendations)

- ITU-R BS.775, "Multichannel stereophonic sound system with and without


- ITU-R BS.775-2, "Multichannel stereophonic sound system with and without


- tech 3250 – E – Third edition, "Specification of the digital audio interface (The

AES/EBU interface)", 2004.

4.2 Domestic Standards

- None

5. The Relationship to Reference Standards (Recommendations)


TTAx.xx.xxxx/R1 v

5.1 The relationship of Reference Standards

For this standard, the 10.2 channel layout has been developed based on ITU-R

BS.775 and ITU-R BS.775-2 and the standard jitter associated with the sampling

frequency of UHD audio signals is defined by AES3 specification.

5.2 Differences between Reference Standard (recommendation) and this standard

Content Reference Standard Remarks

10.2 channel layout configuration ITU-R BS.775

ITU-R BS.775-2

Reference the horizontal

layout of 10.2 channel

Standard jitter tech 3250-E-third edition

(AES3 Specification) -

6. The Statement of Intellectual Property Rights

IPRs related to the present document may have been declared to TTA. The

information pertaining to these IPRs, if any, is available on the TTA Website.

No guarantee can be given as to the existence of other IPRs not referenced on the

TTA website.

And, please make sure to check before applying the standard.

7. The Statement of Conformance Testing and Certification

7.1 The Object of Conformance Testing and Certification

None

7.2 The Standards of Conformance Testing and Certification

None

8. The History of Standard

Edition Issued date Contents

The 1st edition 2011.xx.xx Established


TTAx.xx.xxxx/R1 vi

목 차

1. 개 요 ···················································································· 1

2. 표준의 구성 및 범위 ································································· 1

3. 용어정의 ················································································ 1

4. 10.2채널 오디오 재생 환경 ·························································· 1

4.1. 레이아웃의 구성 ······························································· 2

4.2. 채널 별 라우드스피커의 정의 ··············································· 2

4.3. 라우드스피커의 배치 ·························································· 3

5. UHD 오디오 신호 파라미터 ························································· 6

5.1. Sampling Frequency ·························································· 6

5.2. Bit Depth ········································································ 6

5.3. Audio Channels ································································ 7

6. UHD 오디오 신호 출력 채널 매핑 ················································· 7

6.1. 스테레오 / 5.1채널 ···························································· 7

6.2. 7.1채널 ·········································································· 7

부속서 I. Legacy 포맷으로의 Down-mixing matrix ······························· 8

부속서 II. NHK 22.2채널 컨텐츠의 Down-mixing matrix ·························· 9


TTAx.xx.xxxx/R1 vii

Contents

1. Introduction ············································································ 1

2. Constitution and Scope ······························································ 1

3. Terms and Definitions ································································ 1

4. 10.2ch Audio Reproduction Environment ········································· 1

4.1. Multichannel Loudspeaker Layout ·········································· 2

4.2. Definitions and Labels of Sound Channel ································ 2

4.3. Reference Loudspeaker Arrangement ····································· 3

5. Parameters of UHD Audio Signal ··················································· 6

5.1. Sampling Frequency ·························································· 6

5.2. Bit Depth ········································································ 6

5.3. Audio Channels ································································ 7

6. Output channel mapping of UHD Audio Signal ·································· 7

6.1. Stereo / 5.1channel ··························································· 7

6.2. 7.1channel ······································································ 7

ANNEX 1. Down-mixing matrix for legacy format ································· 8

ANNEX II. Down-mixing matrix of NHK 22.2channel content ···················· 9


TTAx.xx.xxxx/R1 １


Audio Signal Formats for Ultra High Definition (UHD) Digital TV

1. 개요

본 표준은 국내 초고선명 디지털 TV 방송 (UHDTV; Ultra High Definition TV) 신호의 오

디오 신호에 대한 규격을 정의한다.

2. 표준의 구성 및 범위

본 표준은 HDTV 에 비해 해상도와 화질이 증대되는 UHDTV 방송에서, 기존 HDTV에서

5.1채널 서라운드 방식으로 제공되던 오디오 신호에 대해서 보다 사실적이고 고품질의

사운드를 제공하기 위하여 UHDTV 오디오 신호를 위한 10.2채널 레이아웃과 UHD 오디

오 신호 규격을 규정한다. 본 표준에서는 10.2채널을 구성하기 위한 레이아웃의 구성과

채널 별 라우드스피커 정의, 라우드스피커 배치 및 UHD 오디오 신호의 sampling

frequency, bit depth, audio channel 에 대하여 정의한다.

3. 용어정의

가. Middle Layer

: 라우드스피커가 배치되는 위치를 수직 3단계로 보았을 때 중간에 위치하는, 청취

자의 귀 높이를 가리키는 layer

나. Top Layer

: 라우드스피커가 배치되는 위치를 수직 3단계로 보았을 때 맨 위에 위치하는, 청

취자의 머리 위 높이를 가리키는 layer

다. Bottom Layer

: 라우드스피커가 배치되는 위치를 수직 3단계로 보았을 때 맨 아래에 위치하는,

청취자의 다리 아래 높이를 가리키는 layer

4. 10.2 채널 오디오 재생 환경

10.2채널을 구성하는 멀티채널 라우드스피커는 아래 그림과 같은 배치 레이아웃을 갖는


TTAx.xx.xxxx/R1 ２

다.

(그림 4-1) 10.2채널 라우드스피커 레이아웃

4.1. 레이아웃의 구성

전방에 수평면 3개 채널과 수직면(H, height) 2개 채널로 총 5채널이 배치되며, 측후면에

총 4개 채널, 천장에 1개 채널이 배치되고, 바닥면에 저주파 담당 2개 채널이 구성되어

총 12개 채널이 사용되며 저주파 담당 채널을 0.1로 간주하여 10.2채널이 된다.

(그림 4-2) 10.2채널의 수평(왼쪽)과 수직/천장(오른쪽) 채널 구분

4.2. 채널 별 라우드스피커의 정의

(그림 4-1)에 제시된 10.2채널의 각 채널 별 라우드스피커는 다음과 같이 정의된다.

<표 4-1> 채널 별 라우드스피커의 정의

channel Label Definition

C Center channel/signal/speaker 수평면 전방에


TTAx.xx.xxxx/R1 ３

배치되는 스피커

L Left channel/signal/speaker 수평면 전방 좌측에

배치되는 라우드스피커

R Right channel/signal/speaker 수평면 전방 우측에


LH Left Height channel/signal/speaker 수직면 전방 좌측에


RH Right Height channel/signal/speaker 수직면 전방 우측에


LS Left Side channel/signal/speaker 수평면 좌측에


RS Right Side channel/signal/speaker 수평면 우측에


LB Left Back channel/signal/speaker 수평면 후방 좌측에


RB Right Back channel/signal/speaker 수평면 후방 우측에


CH Center Height channel/signal/speaker 수직면 후방 중앙에


LFE1 Left Low Frequency Effect

channel/signal/speaker

바닥면 좌측에 배치되는

저주파 재생 라우드스피커

(Subwoofer)

LFE2 Right Low Frequency Effect

channel/signal/speaker

바닥면 우측에 배치되는 저

주파 재생 라우드스피커

(Subwoofer)

4.3. 라우드스피커의 배치

10.2채널은 다음과 같이 라우드스피커가 배치된다.

<표 4-2> 각 라우드스피커의 배치

channel Azimuth* 비고

C 0° 해당 각도에 한 개 채널 배치

L, R ±30° 해당 각도에

좌, 우 한 개 채널씩 배치

LS, RS,

LB, RB

±60° ~ 150° ±60° ~ 150° range에

좌, 우 두 개 채널씩 배치

CH 90° ~ 135°H 90° ~ 135°H range에

한 개 채널 배치


TTAx.xx.xxxx/R1 ４

LH, RH ±30° ~ 45° & 30° ~ 45°H 수평면 ±30° ~ 45° 와

수직면 30° ~ 45°H

두 조건을 만족하는 range에

좌, 우 한 개 채널씩 배치

* C 채널을 기준으로 +는 시계방향, -는 반시계방향을 가리킴

(그림 4-3) 10.2채널 레이아웃 Middle Layer의 수평면 라우드스피커 배치

(그림 4-4) 10.2채널 레이아웃 Top Layer의 수평면 라우드스피커 배치


TTAx.xx.xxxx/R1 ５

(그림 4-5) 10.2채널 레이아웃 Top Layer의 수직면 라우드스피커 배치

(그림 4-6) 10.2채널 레이아웃 Bottom Layer의 Subwoofer 배치

일 예로 다음과 같은 배치로 10.2채널을 구성할 수 있다.

<표 4-3> 라우드스피커의 배치 예

channel recommend

LS -90°

RS 90°

LB -135°

RB 135°

LH -45°/45°H


TTAx.xx.xxxx/R1 ６

RH 45°/45°H

CH 135°H

표에서 보는 바와 같이, 앞 절에서 range로 제시한 LS, RS, LB, RB, LH, RH, CH 채널에

특정 각도를 지정하여 10.2채널 라우드스피커를 배치하는 데에 가이드라인으로 삼을 수

있도록 하였다. 이를 그림으로 나타내면 아래와 같다.

(그림 4-7) 10.2채널의 라우드스피커 배치 예

5. UHD 오디오 신호 파라미터

본 표준에서는 UHD 오디오 신호의 특성을 주요 파라미터로 다음과 같이 정의한다.

5.1. Sampling Frequency

� UHD 오디오 신호는 UHDTV 서비스를 위하여 48kHz 표본화 주파수(sampling

frequency)를 지원한다.

� UHD AV 서비스를 제작하는 스튜디오 내에서의 장비간 신호 전달을 위해서

44.1kHz, 96kHz 표본화 주파수를 추가로 지원한다.

� 표본화 주파수 지터(jitter)는 AES3 규격에 따라 정의된다.

5.2. Bit Depth


TTAx.xx.xxxx/R1 ７

� UHD 오디오 신호는 UHDTV 서비스를 위하여 샘플당 16 비트의 표본화 비트를

지원한다.

� UHD 오디오 신호는 UHDTV AV 서비스를 제작하는 스튜디오 내에서의 장비간

신호 전달을 위해서 샘플당 16, 20, 24 비트의 표본화 비트를 지원한다.

5.3. Audio Channels

� UHD 오디오 신호는 최대 12 전대역 (full bandwidth) 채널을 지원한다. 즉,

저역효과 채널(LFE)은 전대역 채널을 통하여 전송된다.

6. UHD 오디오 신호 출력 채널 맵핑

UHD 오디오 신호는 아래와 같은 다양한 오디오 출력 포맷을 지원한다.

6.1. 스테레오 / 5.1 채널

� ITU-R BS.775 에 정의된 오디오 신호 출력 포맷을 지원한다.

� 부속서 I 의 Down mixing matrix 를 적용하여 출력 포맷을 지원할 수 있다

6.2. 7.1 채널

� ITU-R BS.775-2 에 정의된 블루레이(Blu-ray) 디스크를 위한 7.1 채널 오디오

출력 포맷을 지원한다.

� 부속서 I 의 Down mixing matrix 를 적용하여 출력 포맷을 지원할 수 있다.


TTAx.xx.xxxx/R1 ８

부속서 I. Legacy format 으로의 Down-mixing matrix

기존 legacy format 인 7.1ch 과 5.1ch, 2.0ch 로의 backward-compatibility 를 제공하기위해

down-mixing matrix 를 제시한다. 10.2ch 의 평면 상에 배치되는 라우드스피커와 height 를

가지는 라우드스피커 신호는 down mixing 시 각각 특정 상수를 곱해주어(각각 a, c) 전체 사운드

레벨을 조정할 수도 있다. 서브우퍼 신호 역시 1 번과 2 번 채널에 각각 상수를 곱해주어(각각 k,

l) 사운드 레벨을 조정할 수도 있다. 이렇게 곱해지는 상수가 모두 1 이면 특별한 레벨 조정 없이

그대로 down-mixing matrix 를 적용한다는 의미이다.

<표 A1-1> 10.2 채널의 legacy formal 으로의 Down-mixing matrix

Down-Mix Layout Channel matrixing

10.2 � 7.1

2*1*

2

1**

2

1**

*

*

*

**

**

LFElLFEkLFE

CHcRBaRB

CHcLBaLB

RSaRS

LSaLS

CaC

RHcRaR

LHcLaL

+=

+=

+=

=

=

=

+=

+=

10.2 � 5.1

2*1*

2

1*)(*

2

1*)(*

*

**

**

LFElLFEkLFE

CHcRSRBaRS

CHcLSLBaLS

CaC

RHcRaR

LHcLaL

+=

++=

++=

=

+=

+=

10.2 � 2.0

)2

1(*)

2

1

2

1

2

1(*

)2

1(*)

2

1

2

1

2

1(*

CHRHcRSRBCRaR

CHLHcLSLBCLaL

+++++=

+++++=


TTAx.xx.xxxx/R1 ９

부속서 II. NHK 22.2 채널 컨텐츠의 Down-mixing matrix

NHK 22.2ch 로부터 10.2ch 시스템으로의 down-mix 를 위해 다음과 같은 matrixing 방안을

제시한다.

해당 대체 채널이 존재하는 경우 그대로 그 신호를 가져오며, 해당 위치에서 벗어난

스피커라면 파워를 적절히 인가하는 것을 원칙으로 하였다. 경우에 따라서, top layer, middle

layer, bottom layer 의 신호는 down mixing 시 각각 특정 상수를 곱해주어(각각 t, m, b) 전체

사운드 레벨을 조정할 수도 있다. 서브우퍼 신호 역시 1 번과 2 번 채널에 각각 상수를

곱해주어(각각 k, l) 사운드 레벨을 조정할 수도 있다. 이렇게 곱해지는 상수가 모두 1 이면

특별한 레벨 조정 없이 그대로 down-mixing matrix 를 적용한다는 의미이다.

(그림 A2-1). 10.2채널과 22.2채널의 평면도

(그림 A2-2). 22.2채널의 layer별 구성 및 스피커 구분


TTAx.xx.xxxx/R1 １０

<표 A2-1>. 22.2 채널의 10.2 채널 Down-mixing matrix

Down-Mix Layout Channel matrixing

22.2 � 10.2

( )

2*2

1*1

2

1

2

1

2

1(*

2

1*)

2

1(*

2

1*)

2

1(*

2

1**

2

1**

)2

1

2

1

2

1(*

)2

1

2

1

2

1(*

*}2

1{*

*)2

1(*

*)2

1(*

LFElLFE

LFEkLFE

TpCTpBRTpBLTpBCtTBC

TpBRtBCBRmRB

TpBLtBCBLmLB

TpSiRtSiRmRS

TpSiLtSiLmLS

TpCTpSiRTpFCTpFRtRH

TpCTpSiLTpFCTpFLtLH

BtFCbFRcFLcFCmC

BtFRbFRcFRmR

BtFLbFLcFLmL

=

=

+++=

++=

++=

+=

+=

+++=

+++=

+++=

++=

++=


TTAx.xx.xxxx/R1 １１

표준작성 공헌자

표준 번호 : TTAx.xx-xx.xxxx/R1

이 표준의 제․개정 및 발간을 위해 아래와 같이 여러분들이 공헌하였습니다.

구분 성명 위원회 및 직위 연락처 소속사

과제 제안

유재현

차세대방송표준포럼

실감방송분과위원회

차세대 오디오 WG

/PG802 위원

[email protected] ETRI

서정일




위원


김선민




위원

[email protected] 삼성전자

이영우




위원/PG802 위원

[email protected] 삼성전자

PG802 지상파방송 프로젝트

그룹

표준 초안

제출 유재현




/PG802 위원


표준 초안

검토 및 작성

김홍국 차세대 오디오 WG

의장 [email protected] 광주과기원

이태진 차세대 오디오 WG

간사 [email protected] ETRI

유재현 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] ETRI

서정일 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] ETRI


TTAx.xx.xxxx/R1 １２

김선민 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] 삼성전자

이영우 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] 삼성전자

박호종 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] 광운대

오현오 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] 연세대

이준일 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] LG 전자

조충상 차세대 오디오 WG

위원 [email protected] KETI

유지상



분과위장

[email protected] 광운대

강대갑 지상파방송 프로젝트

그룹 의장 [email protected] KBS

외 프로젝트그룹 위원

표준안 심의

목하균 방송기술위원회 의장 [email protected] KBS

외 방송기술위원회

위원

사무국 담당

김대중 부장 031-724-0090

[email protected] TTA

오경석 사무국 031-724-0099

[email protected] TTA


초고선명 디지털 TV 오디오 신호 (Audio Signal Formats for

Ultra High Definition (UHD) Digital TV)

발행인 : 한국정보통신기술협회 회장

발행처 : 한국정보통신기술협회

463-824, 경기도 성남시 분당구 서현동 267-2

Tel : 031-724-0114, Fax : 031-724-0019

발행일 : 2011.12

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