MMT (MPEG Media Transport) 기술은 지난 4년여 기간 동안 ISO MPEG의 표준화 과정을 거치면서 현재 FDIS (Final Draft for International Standard) 수준까지 도달하였고, 2014년 3월 스페인 발렌시아에서 개최될 제 108차 MPEG 회의에서 국가 투표 (national ballot)를 거쳐 IS (International Standard)로 승인될 예정이다. 본 고에서는 MMT 기술의 표준화 현황과 세부 기술 사항에 대해 분석한다. 또한, 하이브리드 미디어 전송을 지원하기 위한 MMT 표준기술의 기술적 사양에 대해 설명한다.
본고에서는 MPEG에서 설계하여 ISO 표준화한 실시간/저지연 미디어 전송 기술인 MMT (MPEG Media Transport) 에 대해 알아본다. MMT는 인터넷 환경과 통합된 차세대 방송 시스템에의 적용을 목표로 설계된 기술로, IP 기반 전송 프로토콜의 사용과 HTML5 기반 서비스 제공을 가정하여 MPEG2-TS의 장점을 계승하면서 이종망 및 다기기 서비스의 지원을 고려하여 설계 되었다. 따라서 MMT는 고품질의 UHD TV서비스를 안정적으로 제공함과 동시에 인터넷 활용 부가 서비스 제공을 목적으로 하는 차세대 지상파 방송에 있어 최적화된 표준 기술이라 할 수 있다.
본 논문에서는 기존 DTV 방식과 UHDTV의 두 가지 방식에 대한 상세한 전송 효율 비교를 위해, DTV 방송에서 오디오, 비디오, 부가 정보를 다중화하고 동기화하는 데에 널리 쓰이던 MPEG-2 TS 스트림과 새로운 방송 통신 환경에 맞추어 등장한 차세대 멀티미디어 방송 규격인 MMT, ROUTE 등 세 가지 프로토콜의 전달 오버헤드를 분석하여 비교한다. 신뢰성 있는 비교를 위해 실제 상용 UHD 방송서비스에서 제공되고 있는 ROUTE 및 MMT AV 스트림을 캡쳐하고, 이를 개발한 전달 오버헤드 분석 프로그램을 이용해 상세 결과를 도출한다. 또한, 동일한 조건에서의 비교를 위해서 UHD 스트림으로부터 추출한 ES를 DTV 표준에 적용하여 MPEG-2 TS 스트림의 오버헤드를 계산한다. 이를 종합하여 별도의 부가서비스를 제외하고 기본적인 AV 스트림만을 전송하는 경우에 프로토콜 간 전송 효율을 계산 및 분석한 결과, MMT와 ROUTE는 오버헤드가 비슷한 양상을 보이고 MPEG-2 TS는 상대적으로 작게 보임을 알 수 있었다. 그러나 MPEG-2 TS의 경우 널 패킷을 고려하지 않았으므로 이를 고려하면 상대적 오버헤드 차이는 줄어들 것으로 예상된다.
UHD(Ultra High Definition) 방송은 초고선명 비디오와 다채널 오디오 재현으로 최근 관심이 높아지고 있다. 그런데 UHD 방송 서비스를 제공하기 위해서는 지상파 현재 방송 시스템으로는 대역폭, 인코딩 등 해결해야할 기술적인 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방안 중 하나로 MMT(MPEG Media Transport)가 제안되었다. MMT는 UHD와 같은 초고화질의 대용량 멀티미디어를 방송할 수 있는 표준으로, IP를 기반으로 구성되어 있기 때문에 다른 종류의 여러 망을 동시에 사용하여 전달할 수 있다는 특징이 있다. MMT를 기반으로 미디어 데이터를 계층적으로 분리하여 이기종망을 통해 전송하면 현재 방송 시스템으로도 UHD 미디어 서비스가 가능하다. 그러나 MMT를 이용하여 계층화된 UHD 미디어 데이터가 서비스되기 위해서는 이기종망을 통해 들어오는 데이터들이 시그널링을 통해 관리되어야 하고, 수신기가 계층구조에 대한 정보를 빨리 전달받을 수 있어야 빠른 화면 구성 및 제공이 가능하기 때문에 이를 위한 정보가 시그널링 내에 존재해야 한다. 따라서 본 논문에서는 현재 MMT 내에 정의되지 않은 이기종망에 대한 정보를 적절하게 제공하는 시그널링 테이블 구조 설계를 제안한다.
최근 네트워크 기술이 발달함에 따라 스트리밍 서비스의 사용이 증가하고 있다. 그러나 코덱이나, 프로토콜, 포맷 및 다양한 장치들로 인해 스트리밍 서비스의 복잡성이 증가하고 있으며, 같은 콘텐츠를 스트리밍하는 경우에도 서비스의 형태에 맞게 다시 인코딩하는 과정이 필요하다. 이와 같은 스트리밍 서비스의 복잡성 및 대기시간의 문제점을 해결하고자 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서는 공통 미디어 파일 포맷(CMAF: Common Media Application Format)을 표준화하였다. 이와 더불어, 통신망을 활용한 고품질 AV(Audio-Video) 콘텐츠의 전송이 가능해짐에 따라, 국내 UHD(Ultra High Definition) 방송 표준은 방송망과 통신망을 활용한 하이브리드 서비스 규격으로 제정되었다. 하이브리드 서비스는 방송망을 통해 전송된 콘텐츠의 부가적인 정보를 통신망을 활용하여 전송하거나, 사용자 맞춤형 콘텐츠 제공 등과 같은 다양한 서비스를 가능케 한다. 국내 지상파 UHD 전송 표준은 MMT(MPEG Media Transport)를 활용하고 있으며, Mobile MMT는 모바일 망에 특화된 기능을 제공하기 위해서 MMT를 확장한 표준이다. 본 논문에서는 MMT 및 Mobile MMT의 시그널링 메시지를 활용하여 다양한 스트리밍 서비스에 적합한 CMAF 콘텐츠의 삽입 방안을 제안한다. 또한, 방송망과 통신망을 활용한 이종망 환경에서의 콘텐츠 삽입 시스템 모델을 제안하고, 콘텐츠 삽입의 결과를 확인하여 제안 기술의 타당성을 검증한다.
ISO MPEG은 압축된 MPEG 미디어의 저장 및 전송을 위하여 MP4 파일 포맷이나 MPEG-2 TS등의 미디어 포맷 기술을 개발해왔다. 본 논문에서는 이러한 기존의 기술을 개선하여 보다 스마트하게 미디어 전송을 가능하게 하기 위해서 현재 MPEG의 Systems 그룹에서 활발하게 표준화가 진행 중인 MMT (MPEG Media Transport) 기술의 표준화 현황과 전망에 대해 알아본다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권8호
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pp.3121-3135
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2015
Owing to the increase in consumption of multimedia content and the improvement of device capacity, user demand for high-quality content has increased. However, it is difficult to transport such large amounts of content over the existing broadcasting network with limited bandwidth. To provide high-definition broadcasting, some studies suggest methods of transporting multimedia over heterogeneous networks after encoding content hierarchically. MPEG Media Transport (MMT), standardized by Moving Picture Experts Group (MPEG), is a solution that enables large-volume media transport over heterogeneous networks such as digital broadcasting networks and packet-switched networks. In the case of delivering a scalable encoded video over different networks, synchronization of each stream is an important issue. MMT defines a synchronization scheme, but does not contain sufficient functions to implement it. In this paper, we propose a synchronization scheme for media streams that are encoded hierarchically, divided into layers, and transported over heterogeneous networks. We implement our scheme using MMT and HTTP, and experimented using three encapsulated video streams with different durations. As a result, we show that the proposed scheme can reduce the waiting time to display high-quality video, relative to Dynamic Adaptive Streaming over HTTP-Scalable Video Coding (DASH-SVC) by requesting segments of enhanced layers after calculating the transmission time. Additionally, we find out that the selection of durations have a relation to the characteristics of the video.
MPEG에서 진행 중인 MPEG Media Transport(MMT) 표준화는 IP기반 방송통신융합망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 목적으로 하고 있다. 본 고에서는 MMT 제안 기술로서, 유선망에 비해 채널의 변화가 많은 무선망에서 효과적인 멀티미디어 전송을 위해 제안된 크로스레이어 디자인(Cross Layer Design-CLD)에서의 신호세기(signal strength information) 활용 방법을 소개한다. 무선환경에서 신호세기를 활용하면 매우 효율적인 멀티미디어 전송이 가능함은 관련 연구 논문[1]-[5]을 통해 증명되었다. 하지만, 무선채널의 특성상 서로 다른 신호세기의 범위를 사용함으로써 신호세기 정보의 유용성에도 불구하고 레이트 어댑테이션 애플리케이션에서 활용하는데 제한이 있어왔다. 따라서 본 논문에서는 MMT 표준화 기술 기고로 제안된 무선채널 신호세기 정보의 범위를 표준화된 형식으로 활용하는 방법에 대하여 기술한다.
최근 사용자에게 더욱 몰입감 있는 콘텐츠를 제공하기 위한 기술에 대한 관심이 증가하고 있으며 기존의 2D 콘텐츠와는 다른 새로운 방식인 3D 콘텐츠에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 그 중 가장 대표적인 것이 Point Cloud 영상이라고 할 수 있다. Point Cloud의 경우 수많은 3차원 좌표를 가진 점들로 구성되어 있으며 각 점들마다 Attribute 값을 이용하여 색상 등의 표현이 가능한 구조로 이루어져 있다. 이러한 특성 때문에 Point Cloud 데이터는 방대한 용량을 가지고 있으며 기존의 2D 방식과 데이터 구조가 상이하기 때문에 새로운 압축 표준이 요구되었다. 이에 미디어 표준화 단체인 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서는 MPEG-I(Immersive) 차세대 프로젝트 그룹을 이용하여 이러한 움직임에 대응하고 있다. MPEG-I의 part 5(Video-based Point Cloud Compression, V-PCC)에서는 객체를 대상으로 하여 기존의 비디오 코덱을 활용한 Point Cloud 압축 표준화를 진행중이다. V-PCC 데이터의 경우 기존의 2D 영상 데이터와 같이 전송을 통해 소비될 가능성이 아주 높기 때문에 이에 대한 고려가 필요하다. 현재 MPEG에서 표준화를 완료한 MMT(MPEG Media Transport)라는 전송 표준이 존재하기 때문에 이 기술을 활용 가능할 것으로 보인다. 따라서 본 논문에서는 Point Cloud 데이터를 압축한 V-PCC 데이터를 전송 표준 방식인 MMT를 이용하여 전송하는 방안에 대하여 제안한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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