The paper describes MPEG-2 encoder system developed by ETRI. The encoder system consists of video encoder, audio encoder and program multiplexer. The system can be used as an SDTV encoder as well as a sub-picture encoding module of an HDTV encoder. In order to reduce the hardware size and increase the system reliability, most parts of the MPEG-2 encoding algorithm are implemented with ASIC chips except the rate control part. The developed system is compliant with MPEG-2 and ATSC.
본 논문에서는 디지털 오디오 방송 시스템의 소스 부호화기로 사용하기 위한 AAC (MPEG-2 Advanced Audio Coding) 코덱 시스템의 개발에 관하여 기술한다. 인코더 및 디코더는 ETRI에서 제안한 디지털 오디오 방송 시스템에 접속하기 위해 MPEG-2 (moving Picture Exports Group Phase 2) 시스템의 TS(Transport Stream) 형식으로 입출력한다. 내부 오디오 신호처리를 위한 DSP (Digital Signal Processor)는 TI(Texas Instruments) 사의 TMS320C6701 (Floating point 166 MHz)을 사용하였으며, 인코더 에서는 DSP를 4개까지, 디코더에서는 3개까지 사용하여 구성할 수 있도록 설계하였다. DSP에서는 시스템 제어. 오디오 신호 입 력. 오디오 신호 처리, TS 신호 발생, 비트스트림 출력 등의 처리를 수행하며, 각 DSP는 직렬 및 병렬 접속에 의해 데이터를 전 달한다 현재 본 시스템을 사용하여 2채널의 AAC 코덱을 구현하였으며, 이후 본 시스템을 이용하여 멀티채널 AAC 코덱, MPEG-4 오디오 코덱을 구현할 예정이며. DAB 및 디지털 방송 분야에 활용될 것이다.
오늘날 인터넷의 보급과 다양한 멀티미디어기술의 개발로 방송 환경은 방송통신 융합환경으로 변화하고 있다. 이러한 새로운 환경에서 서로 다른 기술들간의 상호 호환성과 컨텐츠의 투명한 전달 등은 중요한 문제가 되고있다. 이런 문제를 해결하기 위해 IS0/1EC MPEG 미팅에서 MPEG-21이 설립되었다. MPEG-21은 멀티미디어 컨텐츠의 전달과 소비를 위한 기반구조를 세우는 큰 그림에 대해 활발히 논의되고 있다. 본 논문에서는 MPEG-21에서 디지털 아이템을 방송용 멀티미디어 컨텐츠에 적용하는 연구를 수행하였다. 방송 디지털 아이템은 디지털 아이템 선언과 디지털 아이템 식별 기술뿐만 아니라 멀티미디어 컨텐츠 서술을 위해 국제 표준인 MPEG-7 MDS를 사용하여 발생된다. 또한 방송 디지털 아이템을 생성 및 파싱 시스템을 제시한다. 실험에서 다양한 사용자 환경에서 교육용 컨텐츠를 생성하고 소비에 의해 방송 디지털 아이템의 유용성을 확인하였다.
This paper presents a real-time MPEG-2 AAC decoding system, which can decode 2-channel main profile MPEG-2 AAC bitstream. The proposed system supports all decoding tools except for coupling channel tool, and provides sampling rates of 32, 44.1, 48 KHz. The system consists of a simple programmable DSP core and two hardwired logic modules that perform Huffman decoding and prediction for real-time implementation.
In this paper, we present an intellectual property management and protection (IPMP) system in a broadcasting environment to provide mechanisms for copyright and contents protection that are compliant with the MPEG-2 and MPEG-4 IPMP Extension (IPMPX) specifications. The technology for processing IPMP related information was exploited, and a terminal model has been successfully designed and implemented. In addition, interoperability, which is the main objective of MPEG-2/4 IPMPX, has been addressed in detail. The experimental results show that the implemented system performs the IPMP process well, meeting the requirements of a broadcasting environment.
최근 MPEG-A(ISO/IEC 23000)에서는 MAF(Multimedia Application File Format)[1]라는 새로운 멀티미디어 파일 포맷을 제안하고 있다. MAF 파일포맷은 기존의 MPEG 압축 규격을 갖는 미디어 파일에 더해, 미디어 내용 정보를 기술하는 메타데이타를 MPEG-7을 사용하여 하나의 시스템 포맷 내에 포함할 수 있도록 해준다. 하지만 현재로서는 이러한 표준을 구현한 실제 시스템이 없기 때문에, 응용 측면에서 MAF가 얼마나 유용한지 검증하기 어렵다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 PC와 모바일 단말기상에서 MPEG-A 표준을 기반으로 한 멀티미디어 검색 시스템을 설계 및 구현한다. 또한 MPEG-A에서는 아직 동영상에 관련된 메타데이타에 대해서는 제안된 바가 없기 때문에 MPEG-7 MDS(Multimedia Description Scheme)[2]와 TV-Anytime[3]을 기반으로 모바일 환경에서도 저작 및 사용하기 편리한 메타데이타들을 설계한다. 전체 시스템을 설계하기 위해서 MAF 검색 시스템이 가져야 할 5가지 요구사항인 이식성, 확장성, 호환성, 적응성, 효율성을 정의하고 이러한 요구사항을 바탕으로 하여 MAF 검색 시스템의 전체 구조를 응용 계층, 미들웨어 계층, 플랫폼 계층으로 설계한다. 제안하는 검색 시스템은 MAF 형식의 멀티미디어 데이타를 저작, 재생, 검색할 수 있는 클라이언트 파트와, 대용량의 MAF 형식의 멀티미디어 파일과 MAF 파일로부터 추출한 MPEG-7 형태의 메타데이타를 저장, 관리할 수 있는 서버 파트로 구성된다. 그리고 설계한 MAF 검색 시스템의 유용성을 검증하기 위하여, PC에서는 MS 윈도우 플랫폼 그리고 모바일 단말기에서는 WIPI 플랫폼 상에서 클라이언트 시스템을 구현하고 시스템 요구사항들을 모두 만족하는지 여부를 확인한다. 제안하는 검색 시스템은 MPEG-A 표준을 검증하고 그 유용성을 확인하기 위해 사용될 수 있다.
디지털 컨텐츠의 인터넷, CD-ROM을 통한 보급의 확대와 함께, 대량 불법복제가 가능하게 되어, 이를 방지하기 위한 저작권 보호기술이 연구되고 표준화되고 있다. 멀티미디어에 관련한 국제 표준을 제정하는 MPEG (Moving Picture Expert Group)은 컨텐츠 저작권 보호를 위한 기술을 MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-21의 표준에서 다루고 있으며, MPEG-4에서는 저작권 보호 도구들의 인터페이스의 표준인 MPEG-4 IPMP 를 제정하였다. 저자들은 MPEG-4 IPMP 표준을 기반으로 워터마킹, 암호화 기술을 MPEG-4 시스템[1]에 구현하였으며, 본 논문에서는 MPEG-4가 시스템, IPMP 표준에 대한 소개와 함께, 실제로 구현한 IPMP 시스템을 설명한다.
본 논문은 6∼24kbit/s의 저비트율의 전송율을 지원하는 MPEG-4 CELP CODEC과 실시간 처리를 위한 효율적인 알고리즘의 최적화를 통한 인터넷 환경에서의 PC-to-PC 실시간 양방향 다자간 동시 통화 시스템을 구현하였다. 현재 구현된 시스템은 MPEG-4 CELP Mode-I을 사용하여 음성신호 압축 비트 열을 생성하고 있으며, Mode-I서 지원하는 비트율 중 18200bps 모드를 사용하고 있다. 이 경우 1프레임 당 처리하는 샘플 데이터 수는 160 샘플이고 현재 데이터 전송을 위한 데이터 package는 5 프레임이 1 package(117 byte)로 구성되어져 있으며, 동시에 4명의 용자가 접속하여 실시간으로 다자간 양방향 통신이 가능하도록 구현되었다. 개발 환경은 Windows 운영체제 하에서 Microsoft Visual C++ 6.0을 사용하였다.
MPEG그룹은 미디어 객체를 시간과 3차원 공간상에 배치하여, 멀티미디어 컨텐츠를 표현하고, 사용자의 상호작용을 가능하게 하는 MFEG-4 System물 표준화하였으며, 다양한 전송계층 (File, TCF/IP, Broadcasting등)을 통합하여 처리할 수 있는 MPEG-4 System의 Multimedia Interface Framework)[3] 전송규약을 표준화하였다. 이 논문에서는 MPEG-4 System을 이용하여 비디오, 오디오, 그랙픽과 같은 다양한 미디어들을 결합하해주고 사용자와의 상호작용에 의한 실시간 표현을 가능하게 해주며 사용자가 MPEG-4 Sytem에 대해서 잘 알고 있지 않더라도 손쉽게 MPEG-4미디어 파일을 만들 수 있도록 해주는 저작툴을 제안한다 [1,3,5]
IPTV 콘텐츠는 MPEG2-TS(Moving Picture Expert Group-2 Transport Stream)에 기반을 두고 있으며, 생성된 콘텐츠는 인터넷 서비스망을 이용하여 각 가정의 수신기(Set-Top Box)에 전달되고, 이는 디코딩(Decoding) 과정을 거쳐 텔레비전에 보이게 된다. 하지만 기존의 제공된 회선 이외에 다른 장치에서의 콘텐츠 확대 이용 및 소비는 상당히 제한적 이었으며, 이를 위해 MPEG2-TS를 다른 포맷으로 변환 전송 등의 방법이 다양하게 제공되었으나 이들 방법들은, 시스템에 부하를 많이 가져올 뿐만 아니라, 자체적인 하드웨어 요구 사양이 높아지는 결과를 초래하였다. 이에 본 논문에서는 IPTV 내에서 MPEG2-TS로 제공되는 콘텐츠를 RTP(Real time Transport Protocol)를 이용하여 사용자에게 좀 더 다양한 장치와 환경에 적용 및 제공하는 시스템을 설계 및 구현하였다. 본 논문에서는 기존의 MPEG2-TS로 제공되는 다양한 콘텐츠에 대한 타 장치로의 배포 및 소비가 가능하여 소비자의 콘텐츠 이용에 대한 QoS(Quality of Service)를 향상시킬 뿐만 아니라, 콘텐츠에 대한 소비 및 이용 증가에 따른 IPTV 사업의 발전 및 활성화에 도움이 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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