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HDR/WCG 비디오와 3D 오디오를 지원하는 초고품질 방송서비스와 고정 UHD/이동 HD 방송 서비스를 제공하는 ATSC 3.0 기반 UHDTV 방송 시스템 개발
Development of ATSC3.0 based UHDTV Broadcasting System providing Ultra-high-quality Service that supports HDR/WCG Video and 3D Audio, and a Fixed UHD/Mobile HD Service 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.22 no.6, 2017년, pp.829 - 849  

기명석 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  석진욱 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  백승권 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  장대영 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  이태진 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  김휘용 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  오혜주 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  임보미 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  배병준 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  김흥묵 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소) ,  최진수 (한국전자통신연구원 방송미디어연구소)

초록
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TV디스플레이 대형화, 방송과 통신의 융합화, 신호 압축 및 전송 기술의 고도화로 인해 지상파 디지털 방송은 초고품질 방송, 하이브리드 방송, 고정UHD/이동HD 동시방송을 제공할 수 있는 UHD 방송으로 진화하고 있다. 이러한 지상파 UHDTV 방송을 위한 국내 표준은 북미의 차세대 방송 표준인 ATSC3.0을 근간으로 하고 있다. ATSC3.0은 비디오 압축 표준으로 HEVC 비디오 부호화 표준을, 오디오 압축 표준으로는 MPEG-H 3D 오디오 부호화 표준을 채택하고 있다. 또한 방송망과 IP망에서의 운용을 위해 기존의 MPEG-2 TS 방식을 대신하여 IP기반의 ROUTE/DASH와 MMT를 전송 포맷으로 채택하고 있으며, 4K UHD 방송과 이동 HD 서비스를 동시에 제공하기 위한 다중화 기술을 도입하고 있다. 본 논문에서는 ATSC3.0을 기반으로 HDR/WCG 지원 고품질 비디오 서비스, 10.2채널/4객체 지원 입체음향 서비스, 고정 UHD와 이동 HD 동시방송 서비스를 제공하기 위해 필요한 오디오/비디오 부호화기, ROUTE/DASH 패키저, 다중화 시스템과 물리계층 송수신을 위한 ATSC 3.0 LDM 시스템을 구현하고, 이를 실시간 방송 송수신 환경에 적용하여 서비스 가능성을 검증하고자 하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Due to the large-scale TV display, the convergence of broadcasting and broadband, and the advancement of signal compression and transmission technology, terrestrial digital broadcasting has evolved into UHD broadcasting capable of providing simultaneous broadcasting of fixed UHD and mobile HD. The K...

주제어

#ATSC3   #0   #UHDTV   #HEVC   #MPEG-H 3DA   #DASH/ROUTE  

질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
지상파 UHDTV 방송을 위한 국내 표준은? TV디스플레이 대형화, 방송과 통신의 융합화, 신호 압축 및 전송 기술의 고도화로 인해 지상파 디지털 방송은 초고품질 방송, 하이브리드 방송, 고정UHD/이동HD 동시방송을 제공할 수 있는 UHD 방송으로 진화하고 있다. 이러한 지상파 UHDTV 방송을 위한 국내 표준은 북미의 차세대 방송 표준인 ATSC3.0을 근간으로 하고 있다. ATSC3.
송신시스템를 구성하는 인코더 종류는? 송신시스템은 HDR/WCG를 지원하는 4K HEVC 인코더, 입체 음향 및 인터랙티비티를 지원하는 MPEG-H 3DA 인코더, 그리고 전송을 위한 ROUTE/DASH 패키저(Packager), UHD와 HD를 동시 지원하기 위한 ROUTE 다중화기(MUX) 및 시그널링 서버, 다중화된 ROUTE 패킷을 방송망으로 송출하기 위한 ATSC 3.0 송신기로 구성된다.
UHD HDR HEVC 비디오 인코더의 주요 기술적 사양은? 이와 같은 시스템 요구사항을 충족하기 위한 UHD HDR HEVC 비디오 인코더의 주요 기술적 사양을 살펴보면 다음과 같다. 먼저 UHD(4K) 방송 서비스를 위한 HEVC Main 10 프로파일 지원 및 초당 60 프레임 압축과 같은 기본 요구사항 충족과, 초기 지연시간 2초 이내 및 동일 비트율에서 참조 소프트웨어 대비 2% 이내의 영상 품질 하락 제한조건을 만족하는 고속 부호화 기술, UHD(4K) 영상을 입력받아 TS 전송스트림을 출력하여 외부 전송 시스템과 상/하위 호환성을 보장하기 위한 시스템 구현 기술, 그리고 상기의 모든 요구사항을 최소한의 범용 HW에서 SW만으로 구현하기 위한 시스템 기술이 개발, 적용되었다.
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참고문헌 (17)

  1. ISO/IEC, Information Technology Generic Coding of Moving Pictures and Associated Audio Information Part 1 Systems, ISO/IEC 13818-1:2007(Third edition), October 2007. 

  2. Park, MinKyu; Kim, Yong Han, "MMT-based Broadcasting Services Combined with MPEG-DASH." Journal of Broadcast Engineering, Vol.20, No.2, pp.283-299, 2015. 

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  3. Jinwuk Seok, Younhee Kim, Myungseok Ki, Hui Yong Kim, Jin Soo Choi, "Fast Prediction Mode Decision in HEVC Using a Pseudo Rate-Distortion Based on Separated Encoding Structure", ETRI Journal, Vol.38, No.5, pp. 807-817, October 2016. 

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  4. Park, Chan Seob, et al. "Early Termination Algorithm of Merge Mode Search for Fast High Efficiency Video Coding (HEVC) Encoder." Journal of Broadcast Engineering, Vol.18, No.5, pp.691-701, 2013. 

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  5. Younhee Kim, et al. "Tile-level and Frame-level Parallel Encoding for HEVC." Journal of Broadcast Engineering, Vol.20, No.3, pp.388-397, May 2015. 

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  6. Neuendorf, Max, et al. "The ISO/MPEG unified speech and audio coding standard―consistent high quality for all content types and at all bit rates." Journal of the Audio Engineering Society, Vol.61, No.12 pp.956-977, December 2013. 

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  7. Herre, Jurgen, et al. "MPEG surround-the ISO/MPEG standard for efficient and compatible multichannel audio coding." Journal of the Audio Engineering Society, Vol.56, No.11, pp.932-955, December 2008. 

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  8. S. Beack, et al. "MPEG Surround Extension Technique for MPEG-H 3D Audio." ETRI Journal, Vol.38, No.5, pp.829-837, October 2016. 

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  9. Herre, Jurgen, et al. "MPEG spatial audio object coding-the ISO/MPEG standard for efficient coding of interactive audio scenes." Journal of the Audio Engineering Society, Vol.60, No.9, pp.655-673, October 2012. 

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  10. ISO/IEC, Information technology-Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH)-Part 1 : Media presentation description and segment formats, ISO/IEC 23009-1: 2014 

  11. ATSC, ATSC 3.0 Management and Protocols -Signaling, Delivery, Synchronization, and Error Protection, Doc. S33-1-788r5, Advanced Television System Committee, Washington, D.C., 22 September 2017. 

  12. ATSC, ATSC System Discovery and Signaling, Doc. A/321:2016, Advanced Television System Committee, Washington, D.C., 23 March 2016. 

  13. ATSC, ATSC Physical Layer Protocol Standard, Doc. A/322:2017, Advanced Television System Committee, Washington, D.C., 9 February 2017. 

  14. L. Fay, et al. "An Overview of the ATSC 3.0 Physical Layer Specification," IEEE Trans. Broadcast, Vol.62, No. 1, pp.159-171, 2016. 

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  15. Sunhyong Kwon, et al. "Introduction to ATSC 3.0 Physical Layer Standard, Broadcasting and Media Magazine." Vol.20, No.4, 17-27, October 2015. 

  16. Sung Ik Park, et al. "Low Complexity Layered Division Multiplexing for ATSC 3.0," IEEE Trans. Broadcast, Vol.62, No.1, pp.233-243, 2016. 

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  17. Sung-Ik Park, et al. "Field Test Results of Layered Division Multiplexing for the Next Generation DTV System," IEEE Trans. Broadcast, Vol.63, No.1, pp.260-266, 2017. 

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