MMT 표준 기반의 인터넷 비디오 스트리밍을 위한 클라이언트 구현 = An implementation of a client for Internet video streaming based on MMT standard

국문 초록 (Abstract)

MPEG-2 TS(Transport Stream)는 1990년대 초반에 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서 표준화하였으며, 현재 지상파 TV, 케이블, 위성, DMB 등 다양한 디지털 방송 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 MPEG-2 TS는 UHDTV(Ultra-High-Definition TV), 다시점TV 등이 출현하여 전송해야 할 데이터량이 대폭 증가함에 따라 점차 비효율적이 되고 있으며, 인터넷이 발전하고 방송 통신 융합 서비스들이 출현함에 따라 보편화된 IP 기반의 환경에 부적합하게 되어 가고 있다. 이에 따라 MPEG에서는 기존의 방송 표준인 MPEG-2 TS를 대체하기 위해 새로운 멀티미디어 전송 표준인 MMT(MPEG Media Transport)를 2014년도에 공식적으로 표준화하였다[2]. MMT는 IP 네트워크를 통한 멀티미디어 전송이 쉽도록 설계되었으며, 일본 ARIB(Association of Radio Industries and Businesses)에서 차세대 방송 표준으로 채택하였고 ATSC(Advanced Television System Committee) 3.0에도 채택하기로 결정된 표준이기도 하다.
본 논문에서는 MMT 표준을 사용하면 인터넷을 통한 멀티미디어 전송이 쉽다는 장점을 고려하여, 지상파 HDTV, DMB 방송 등 지상파 서비스의 수신이 어려운 지역에서 유선 또는 무선 네트워크 환경의 인터넷을 통해 방송을 수신할 수 있는 시스템에서 사용할 수신 클라이언트를 개인용 컴퓨터 상에서 구현하였다. 본 논문에서 구현한 수신 클라이언트는 방송국으로부터 송신되는 MPEG-2 TS 기반의 스트리밍을 실시간으로 변환하여 MMT 미디어 스트림을 생성하는 기능을 수행하는 재전송 서버가 MMT/UDP/IP에 의해 유니캐스트(unicast)로 스트리밍하는 지상파 방송 내용을 실시간으로 수신하여 재생할 수 있다. 서울시립대학교 영상통신연구실에서 이미 개발된 지상파 방송 실시간 재전송 서버[3]를 활용하여 본 논문에서 구현한 수신 클라이언트의 동작을 검증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

MPEG-2 TS (Transport Stream) is standardized early in 1990s by MPEG (Moving Picture Experts Group) as a media transport format. It is currently widely adopted in almost all digital broadcasting such as terrestrial broadcasting including HDTV (High-Definition TV) and DMB (Digital Multimedia Broadcasting), cable television, and satellite broadcasting. However, with the advent of UHDTV (Ultra-High-Definition TV) it is becoming inefficient due to the increase in the amount of data to be transmitted. Also with the advent of telecommunication and broadcasting convergence services using the Internet together with the physical broadcast channels, it is becoming unsuitable for IP environment. Accordingly, in order to replace the conventional MPEG-2 TS with a new multimedia transport standard, MPEG officially standardized MMT (MPEG Media Transport) in 2014. MMT was designed to enable efficient transport of multimedia over IP networks. It was adopted as a next-generation broadcast standard in Japan by ARIB (Association of Radio Industries and Businesses) and also determined to be adopted in ATSC (Advanced Television System Committee) 3.0 specification.
In this paper, considering that using the MMT standard is efficient in transporting multimedia over the Internet, we implemented a receiving client on personal computers that can be used in a re-broadcast system. The system relays terrestrail broadcast services through the Internet in a wired or wireless network environment in areas where it is difficult to directly receive terrestrial HDTV or DMB services. Receiving client implemented in this paper can receive and play the terrestrial broadcast contents that are streamed in real-time by a re-broadcast server performing the function of converting an MPEG-2 TS in real-time to an MMTP (MMT Protocol) packet stream and streaming it through the Internet by UDP/IP in unicast mode. Using the server already implemented in Visual Communication Laboratory in the University of Seoul, we verified the operation of the receiving client implemented in this paper.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 2 장 시나리오 4
• 제 3 장 프로토콜 소개 6
• 제 1 절 RTSP 소개 6
• 제 2 절 TCP/IP 소개 9
• 제 3 절 UDP 소개 10
• 제 4 장 MMT 11
• 제 1 절 MMT 소개 11
• 제 2 절 MMTP 패킷 헤더 14
• 제 3 절 MMTP 페이로드 26
• 제 4 절 MPEG CI 35
• 제 5 장 MMT 클라이언트 프로그램 구현 37
• 제 1 절 구현 환경 37
• 제 2 절 MMT 서버 프로그램 소개 38
• 제 3 절 MMT 클라이언트 프로그램 41
• 제 6 장 실험 결과 46
• 제 1 절 실험 환경 46
• 제 2 절 실험 결과 47
• 제 7 장 결론 54
• 참 고 문 헌 55
• Abstract 56