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[국내논문] MPEG-2 TS로부터 MMTP 스트림으로의 변환기 개발
A Development of MPEG-2 TS-to-MMTP Stream Converter 원문보기

방송공학회논문지 = Journal of broadcast engineering, v.25 no.2, 2020년, pp.252 - 264  

박민규 (LG전자) ,  김용한 (서울시립대학교 일반대학원 전자전기컴퓨터공학과)

초록
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2017년 5월 31일 세계 최초로 우리나라에서 지상파 UHD 방송이 상용화되었다. 기존 HDTV 방송은 압축된 미디어와 부가 데이터를 다중화하여 전달하기 위해 MPEG-2 TS(Transport Stream) 표준을 사용하였으나, 지상파 UHD 방송 규격에서는 차세대 표준인 MMT(MPEG Media Transport)가 채택되었다. 그러나 UHD 콘텐츠 제작 비용이 고가이므로, 현재 전체 방송시간 중 일부만 UHD로 방송되고 있으며 점차로 그 시간을 증가시켜 가고 있는 중이다. 한편 MMT가 채택된 ATSC 3.0 표준의 경우에도 북미에서 본격적인 상용화 단계에 이르지 못하고 있다. 이로 인해 MMT 방송 장비는 아직도 고가의 초기 단계에 있다. 본 논문에서는 기존 MPEG-2 TS 다중화기의 출력을 입력으로 받아 MMTP(MMT Protocol) 패킷 스트림으로 변환하는 저렴한 장비를 개발하는 데에 활용할 수 있는 소프트웨어를 다중 쓰레드(multi-thread) 기반으로 일반 PC 상에서 구현하고 그 기능을 실험을 통해 검증하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Korea has launched the world-wide first terrestrial UHD broadcast services on May 31, 2017. While the existing HDTV broadcast services use MPEG-2 TS (Tranport Stream) standard for multiplexing and delivering compressed media with additional data, the terrestrial UHD broadcast services use MMT (MPEG ...

주제어

표/그림 (11)

AI 본문요약
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문제 정의

  • 하지만 MMTP 패킷에는 프레이밍 기능 및 패킷 길이에 대한 정보가 없다. 따라서 본 논문에서는 저장하는 MMTP 패킷들을 구분하기 위해서 각 패킷 데이터 직전에 패킷 길이 정보를 추가로 포함하여 파일로 구성하였다. 이 형식은 변환된 MMTP 스트림을 실험 검증하기 위해 사용할 MMT 클라이언트 [8] 에서 해석할 수 있도록 맞추었다.
  • 본 논문에서는 기존 MPEG-2 TS 다중화기의 출력을 입력으로 받아 MMTP 패킷 스트림을 출력할 수 있는 저렴한 장비를 개발하는 데에 활용할 수 있는 방송 프로토콜 변환 방법을 제안하였다. 제안한 변환 방법을 PC 상에서 다중 쓰레드 기반으로 구현하고 그 기능을 실험을 통해 검증하였다.
  • 본 절에서는 MPEG-2 TS로부터 MMTP 패킷 스트림으로의 변환 방법을 제안하고, 이를 검증할 소프트웨어 구현에 대해 설명한다. 설명의 편의상, 소프트웨어 구현 내용과병행하여 제안한 방법을 함께 설명하도록 한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
TS 표준에서 PAT PID가 0번으로 고정된 이유는? PAT PID 즉, PAT를 실어 나르는 TS 패킷의 PID는 0번으로 TS 표준에서 고정되어 있다. 이는 수신 측에서 TS에 들어 있는 프로그램에 대한 정보를 얻기 위해서 가장 먼저 해독해야 하는 정보가 PAT에 들어 있기 때문에 별도의 시그널링 (signaling) 없이도 수신 측에서 이를 획득할 수 있게 하기 위함이다. 수신 측에서 TS 내의 특정 프로그램을 추출하고자 할 때, 우선 PAT를 수신하여 해독함으로써 해당 프로그램의 PMT PID를 알아내고 다시 이를 이용하여 PMT를 수신하여 해독하게 된다.
MPEG-2 TS는 무엇인가? MPEG-2 TS(이하 TS라 줄임)는 MPEG-2 시스템에서 AV(Audio and Video) 데이터 및 기타 데이터를 다중화하여 하나의 스트림(stream)으로 전송하기 위한 통신 규약이다. MPEG-2 TS는 188바이트의 고정길이의 패킷을 사용하며, 방송 환경에서 주로 사용된다.
대표적인 PSI 테이블에는 무엇이 있는가? TS에서는 수신기에서 역다중화하기 위한 필요 정보를 테이블 형식으로 정의하였으며, 이를 프로그램 지정 정보(Program Specific Information, PSI)라고 한다. 대표적인 PSI 테이블로는 프로그램 연결 테이블(Program Association Table, PAT), 프로그램 맵 테이블(Program Map Table, PMT), 접근 제어 정보 테이블(Conditional Access Table, CAT), 네트워크 정보 테이블(Network Information Table, NIT) 등이 있다. CAT에는 유료수신을 위한 수신제어 정보를 넣을 수 있고, NIT에는 TS가 실릴 물리적 채널에 대한 정보를 넣을 수 있는데, 본 논문에서는 스트림 다중화와 AV 동기화 등의 TS 기본 기능에 대한 MMTP로의 변환을목표로 하므로 PAT와 PMT만을 다룬다.
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참고문헌 (8)

  1. ISO, Information technology - Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems, Third Edition, ISO/IEC 13818-1, 2007. 

  2. ISO, Information technology - High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments - Part 1: MPEG Media Transport, ISO/IEC 23008-1, 2014. 

  3. TTA, Transmission and Reception for Terrestrial UHDTV Broadcasting Service, TTAK.KO-07.0127/R4, 2019. 

  4. ATSC, Program and System Information Protocol for Terrestrial Broadcast and Cable, ATSC Standard Document A/65, 2013. 

  5. ISO, Information technology - High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments - Part 11: MPEG Media Transport Composition Information, ISO/IEC 23008-11, 2015. 

  6. ISO, Information technology - Coding of audio-visual objects - Part 12: ISO Base Media File Format, ISO/IEC 14496-12, 2012. 

  7. https://www.qt.io/ (accessed May 25, 2016). 

  8. J. Y. Jeong, An implementation of Internet multimedia streaming by MMTP, Master's Thesis of University of Seoul, Seoul, Rep. of Korea, 2015. 

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