A Study of Transmission Structure for IP-based Digital Broadcast Systems

IP 기반 디지털 방송 시스템을 위한 전송 구조 연구

IP-based, next generation digital broadcast systems transmit DASH segment files. Designed by the DASH system, DASH segment files provide variable quality of contents, while the size of DASH segment files varies even if the file has the same quality. Delays and inefficient use of resources are major challenges in the transmission of variable size DASH segment files in broadcasting systems. Traditional broadcasting transmission systems are designed according to characteristics of physical layer of broadcast, and thus, delay and inefficient resources use is difficult to find. Yet, transmission content quantities continue to rise in the next-generation broadcasting systems (e.g. FHD, UHD (4k, 8k)) with variability of the segments file size as well. Resources for next-generation broadcast are more abundant than traditional broadcast with recent development, but continue to be limited and fixed. Resource delay and inefficiency are important but has not been extensively studied. We propose a transmission structure solution to analyze the delay and efficiency of the resource as each DASH segment file is transmitted, and have further performed simulation studies.

IP 기반 차세대 디지털 방송 시스템은 DASH 세그먼트 파일을 전송한다. DASH 세그먼트 파일은 DASH 시스템에서 다양한 품질의 미디어 콘텐츠를 제공하기 위해 설계되었고, 같은 품질이라도 각 DASH 세그먼트 파일의 크기는 가변적이다. 가변적인 크기의 DASH 세그먼트 파일을 방송망에서 전송할 때 발생하는 가장 큰 문제는 지연과 자원의 효율성이다. 전통적인 방송 전송 시스템은 방송망(physical layer)의 특성에 맞게 설계되었으며, 전송하는 콘텐츠의 양이 많지 않기 때문에 지연과 자원의 효율성 문제가 크게 발생하지 않고, 관련 연구를 찾아보기 힘들다. 차세대 방송에서 전송하는 콘텐츠의 양은 커지고 있으며(e.g. FHD, UHD(4k, 8k) 등), 세그먼트 파일 크기의 가변성 역시 크다. 기술의 발전으로 차세대 방송의 자원 역시 늘어나기는 했지만, 방송 특성상 여전히 제한되고, 고정된다. 그러므로 차세대 방송 시스템은 지연과 자원의 효율성 문제가 발생할 수 있지만, 이 역시 관련 연구를 찾아보기 힘들다. 따라서 이 논문에서는 각 DASH 세그먼트 파일을 전송할 때 지연과 자원의 효율성을 분석할 수 있는 전송 구조를 제안하고, 제안한 전송구조로 시뮬레이션 결과를 보인다.