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통방융합 환경에서 방송 콘텐츠 서비스 기술

ICAT 2005. 통방융합 환경에서 방송 콘텐츠 서비스 기술. 2005. 4. 12. 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹 김 재 곤. Outline. 통방융합 개요 - 콘텐츠 서비스 기술 통방융합 멀티미디어 프레임워크 개요 MPEG-21 Multimedia Framework EU Project: ENTHRONE 관련 기술 개발 MPEG-21 멀티미디어 프레임워크 기술 UCA (Ubiquitous Content Access) 기술 Summary. 통방융합 개요

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통방융합 환경에서 방송 콘텐츠 서비스 기술

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  1. ICAT 2005 통방융합 환경에서 방송 콘텐츠 서비스 기술 2005. 4. 12. 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹 김 재 곤

  2. Outline • 통방융합 개요 - 콘텐츠 서비스 기술 • 통방융합 멀티미디어 프레임워크 • 개요 • MPEG-21 Multimedia Framework • EU Project: ENTHRONE • 관련 기술 개발 • MPEG-21 멀티미디어 프레임워크 기술 • UCA (Ubiquitous Content Access) 기술 • Summary 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  3. 통방융합 개요 • 개요 • 배경 및 발전전망 • 통방융합 콘텐츠 서비스 기술 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  4. 통방융합 개요 • 통신∙방송 융합? • 융합형 서비스 • 인터넷 방송, iPTV, DMB, Mobile streaming • 양방향 데이터 방송 • 방송과 통신 영역의 Convergence • 콘텐츠, 전송망, 사용자 단말 • 통방융합 배경/발전 방향 • 방송의 디지털화 및 통신의 광대역화 • 디지털 방송 콘텐츠의 이종망간 서비스 가능 • BcN 기반의 다양한 접속망 • 초고속인터넷, 이동통신, 케이블, WiBro, 지상/위성/DMB방송망 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  5. personal Mobile Expansion byBroadband ASA Total Service throughFTTH Narrowband Broadband Expansion by Digitalization DMB passive active Multi-ch CATV Satellite Communication terrestrial Broadcast HDTV mass 통방융합 배경 • 방송의 디지털화 및 통신의 광대역화에 의해 방통융합 전개 • 고품질 콘텐츠의 양방향 서비스 수요 증대 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  6. Anytime, Anywhere, Any-content, Any-device 지능형 단말 홈게이트웨이 HDTV 통신방송 통합 네트워크 가전정보화 정보 가전 어디서나 시청 게임기 콘텐츠 위성 AV 프로그램 음악 이동형 정보단말 3D TV 누구나 개인취향의 프로그램 시청 언제나 시청 멀티미디어 컴퓨터 케이블 지상파 유무선통신망 TV 전자상거래 HDTV PC 현장감 있는 실감 영상/음향제공 DMB 단말 통방융합 발전전망 • 통방융합 서비스 발전 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  7. 통방융합 콘텐츠 서비스 기술 • 통신방송 융합이란 • 이종망을 통한 다양한 단말의 방송 콘텐츠 서비스 • 이종망 연동 - 방송망, 유무선인터넷, 이동통신망 • 다양한 통합 단말 – TV, PC, PDA, 휴대폰 • 디지털 방송 콘텐츠 – 대화형/맞춤형 • UCA: Ubiquitous Content Access서비스 제공 • Any Content • 사용자가 원하는 콘텐츠, 원하는 형태로(in a personalized way) • Anywhere • 이종 접속망을 통한 다양한 단말에서 • Anytime ☞ 맞춤형 방송 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  8. 통방융합 콘텐츠 서비스 기술 • 통방융합 기술 개발 • 방통융합 Infra-structure • BcN – 광대역화/이동성, 이종접속망 연동 • 방통융합 Info-structure • 방통융합 멀티미디어 프레임워크 • 방통융합 멀티미디어 프레임워크 • 이종망과 다양한 단말로 구성된 방송통신 융합 환경에서, • 멀티미디어 콘텐츠의 제작/보호-전달-유통/소비의 단대단 서비스를 위한 • 포괄적이고 체계적인 상호연동 가능한 멀티미디어 서비스 골격 • MPEG-21 Multimedia Framework • Interoperable data model • UMA: Universal multimedia access • ENTHRONE • End-to-End QoS through Integrated Management of Content, Networks and Terminals 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  9. 통방융합 멀티미디어 프레임워크 • 개요 • MPEG-21 Multimedia Framework • ENTHRONE 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  10. 개요 – 배경/필요성 • 방송과 통신 융합 가속화 • New multimedia usage context • Mass market of audio-visual services 방송매체 T, C, S, DMB 단말 PDR, PC, mPDR, PDA, CellPhone, DMB Consumer Active, Smart Personal Need 콘텐츠 AV New Types 다채널 망연동/접속망 Broad., Internet, Mobile, WLAN 복잡, 다양, 풍부 욕구 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  11. 개요 – 배경/필요성 • Successful mass market provision of content services • for the content/service providers and network operators • End-to-end QoS over heterogeneous networks and terminals is a key element • E.g., content providers want their content to reach customers with high quality and in a timely, secure manner • No complete and unified solution - big picture • to enables the end-to-end delivery of services over various types of networks at a guaranteed quality level • many elements (standards) exist • only partial solutions for certain cases • Certain types of networks, services, terminals, a single network operator • MPEG-21 will fill gaps and allow existing components to be used together, thereby increasing interoperability 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  12. 개요 – Vision & Goal • MPEG-21 • to define a normative open multimedia framework to enable transparent and augmented use of multimedia resources across a wide range of networks and devices used by different communities • Goals • provide access to information and services from almost anywhere at anytime with ubiquitous terminals and networks • identify, describe, manage and protect the content in order to support multimedia delivery chain that contain content creation, production, delivery and consumption 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  13. 개요 – Vision & Goal • ENTHRONE • Proposes an integrated management solution which covers an entire audio-visual service distribution chain • including content generation and protection, distribution across networks and consumption at user terminals • Not to unify each individual entity of the chain, but to harmonize • to support an end-to-end QoS architecture over heterogeneous networks, at various user terminals • rely on an efficient, distributed and open management architecture • Goal • to bridge the divide between content provision & networking worlds • resulting in cross-industry co-ordination on both issues • and bringing focus to mutually advantageous standards, MPEG-21 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  14. MPEG-21: Multimedia Framework • Basic Concept • Key Elements • Use Case Scenarios 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  15. Basic Concept • Digital Item - what • A structured digital object with a standard representation, identification and metadata • The fundamental unit of distribution and transaction in the framework • Digital Item = (resource + metadata + structure) • Resource: individual asset, e.g., MPEG-2 video • Metadata: descriptive information, e.g., MPEG-7 • Structure: relationship among parts of the item • Users – who • Users in the content value chain seamlessly exchange content in the form of “Digital Item” across networks and devices • Can be creators, consumers, rights holders, content providers, distributors, etc 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  16. Structure New Metadata & Resource forms Metadata Resources MPEG-1 MPEG-2 MPEG-4 MPEG-7 MPEG-21 Basic Concept • Digital Item • E.g., educational package 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  17. Key Elements • Key elements and standardization status Part1: Vision, Technologies & Strategy (01/09) Part 7: Digital Item Adaptation (03/12) Part 7: Digital Item Processing (CD) Part 2: Digital Item Declaration (02/12) Part 3: Digital Item Identification (02/12) Part 4: Intellectual Property Management & Protection (FCD) MPEG-1/-2/-4 Part 5: Rights Expression Language (03/09) Part 6: Rights Data Dictionary (03/09) Part 15: Event reporting (CD) 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  18. Use Cases: UMA • Universal Multimedia Access (UMA) • Different terminals access rich multimedia content through different networks • Different usage environments • Terminal capability, Network characteristic, User preferences • Natural environment of user (location) 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  19. Use Cases: UMA • Related Element: DIA, DID • Adaptation DI to usage environments • at different places 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  20. EU ENTHRONE Project • Overview • Main Objectives • Technical Objectives 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  21. Overview • End-to-End QoS through Integrated Management of Content, Networks and Terminals • IST Project of European Union (EU) • Project duration: 2003. 12. ~ 2007. 11. • Participants • Content providers and broadcasters: RBB, IRT, TDF • Network operators: France TELECOM, T-SYSTEMS • Manufacturers/suppliers: THALES, OPTIBASE, NDS, ROHDE & SCHWARZ, NEC, EXPWAY, BSOFT • Research institutes: ETRI, INESC, DEMOKRITOS, PRISM, INRIA • Universities: EPFL, U. of LANCASTER, U. of BUCHAREST www.enthrone.org 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  22. Main Objectives • Investigate and develop an integrated solution that can • manage the functionality of various entities in the digital information distribution chain • from content/service generation to user terminals • using heterogeneous networks and based on the end-to-end QoS approach • Bring together relevant and complementary concepts and technologies to achieve the end-to-end delivery of content • resource management • network convergence • end-user terminal interconnection • QoS mechanisms 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  23. Main Objectives • New technology challenges • A complete solution capable of managing the resources across a wide range of networks and terminals • Integration of components and standards to facilitate harmonization of 'technologies' for the creation, protection, distribution and consumption of digital services • Guaranteed end-to-end quality, implying interoperability, consistency and reliability between different resources • Fine Granular Scalability of content generation for seamless rendering across networks and terminals • A Business Model within which the various actors are able to collaborate and profit 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  24. Main Objectives • Develop an overall solution, an integrated management architecture • incorporating tools, technologies and standards in an integrated management concept • implementing MPEG-21/MPEG-7 features and supporting • content generation and protection • broadcasting and streaming of audio-visual services • adaptive end-to-end QoS for scalable audio-visual flows on heterogeneous networks • end user terminals management • Main aspects to be addressed • unified, adaptive end-to-end QoS approach • scalable protected content generation • distribution over the heterogeneous networks and diversity of user terminals 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  25. WP2 : Overall System Requirements and Architecture WP4: Content Generation WP5: Content Protection WP6: Network Infrastructure WP9: Standardisation, Dissemination and Exploitation WP1 : Project Management WP3: IMS WP7: End UserTerminal Management WP8: System Integration Work Package Interrelations Technical Objectives 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  26. MPEG-21 기반 방송∙통신 융합 서비스 프레임워크 • 연구목표 • 표준기술 • 주요 개발결과 • UMA 시연 시스템 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  27. 연구목표 방송·통신 융합 환경에서 멀티미디어 콘텐츠의 제작, 전달, 소비를 신뢰성 있고 효율적으로 제공하기 위한 MPEG-21 기반 멀티미디어 프레임워크 기술 개발 • MPEG-21 멀티미디어 프레임워크 기반 기술 연구 • 디지털 아이템 생성, 보호, 전달, 적응, 소비 기술 개발 • 기술검증용 테스트 베드 구현 • 방송·통신 융합 멀티미디어 프레임워크 기반 UMA 기술 개발 • 플랫폼 기반 범용 멀티미디어 접근(UMA) 서비스 개발 • 방송통신 융합 플랫폼을 이용한 기술 검증 및 시연 시스템 개발 • EU Project 국제공동연구(MOSES, ENTHRONE) • MPEG-21 표준화 연구 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  28. 연구목표 • Overall Architecture 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  29. 표준기술 – DI Player 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  30. Digital Item Adaptation MPEG-2 SD/HD Descriptor MPEG-4 D? Adaptation D Engine 176 x 144 R Resource R? Adaptation Engine 704 x 480 Terminal Capabilities : Codec, Display size Network Characteristics : Bit-Rate 표준기술 – DIA Engine • DIA based resource adaptation • Real time MPEG-2 to MPEG-4 transcoding • DIA for color vision deficiency • Stereoscopic video conversion 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  31. 주요 결과 • MPEG-21 디지털 아이템 생성 및 편집 도구 • MPEG-21 DID, DII, REL, DIA 표준 • MPEG-7 MDS, MPEG-2 IPMP 표준 • Graphic 도구를 이용한 편리한 저작방법 적용 • 방송 콘텐츠와 메타데이터의 연동 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  32. 주요 결과 – PC-DIP • 방송환경 DI 소비단말 MPEG-21 DIM 리스트 MPEG-2 방송 콘텐츠 재생화면 MPEG-7 메타데이터 정보 MPEG-2 IPMP 정보 표시 MPEG-21 사용권한 정보 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  33. 주요 결과물 – PDA-DIP • 통신환경 DI 소비단말: PDA-DIP • DIA 서버와의 네트워크 연동 스트리밍 서비스 제공 • DI 적응 - 실시간 M2/M4 변환 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  34. 방송콘텐츠 방송망 Mediation Server (데이터/프로토콜 변환) 콘텐츠 DB 방송서버 통신콘텐츠 생중계 인터넷 망 VOD서비스 스트리밍/리턴 서버 TV/PDA/휴대폰 이동통신/ 무선인터넷망 (CDMA) 방송사 UMA 시연 시스템 • Broadcasting streaming delivery over CDMA based on MPEG-21 framework • Network-adaptive 3-Layer scalable video streaming • Real time MPEG-2/4 transcoding 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  35. 통방융합 환경에서의 유비쿼터스 콘텐츠 서비스(UCA) 기술 개발 • 연구목표 • 연구개발 필요성 • UCA 서비스 및 기술 개요 • UMA 핵심기술 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  36. 연구목표 최종 목표 • 이종망과 다양한 단말로 구성된 통방융합 환경에서 End-to-End QoS가 보장된 방송 콘텐츠의 생성/전달/소비를 위한, 상호연동 가능한 프레임워크 기반 유비쿼터스 콘텐츠 서비스(UCA: Ubiquitous Content Access) 기술 개발 • 통방융합 환경에서의 유비쿼터스 콘텐츠 서비스 모델, UCA 서버(UCA-Server : UCA-S) 및 UCA 단말(UCA-Terminal : UCA-T) 개발 당해년도 목표 • UCA 서비스 모델 도출 및 UCA 프레임워크 설계 • 상용화 서비스 모델 개발 • UCA 테스트베드 요구사항 분석, 기능 규격, 구조기능 설계 • UCA 테스트베드 핵심 요소기술 설계 • UCA 서버 상세설계 • UCA 수신단말 상세설계 • 국제 표준화 및 국제공동연구 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  37. 연구개발 배경/필요성 • 통방융합 가속화에 따른 인프라 및 콘텐츠 소비환경 변화 • 콘텐츠 생성/보호/전달/소비의 E2E 미디어 QoS 및 맞춤형 콘텐츠 서비스를 제공하기 위한 UCA 기술 개발 • 통방융합 환경에서 원하는 콘텐츠(any content)를 언제(anytime), 어디서나(anywhere), 다양한 단말(anydevice)에서 맞춤형 소비를 제공하는 방송 서비스 기술 개발 • 새로운 통방융합 서비스 도입 본격화 • 기존 인프라에서 통방융합 서비스를 조기 제공 - info-structure 기술 • 새로운 통방융합 인프라 및 서비스에 활용 • 멀티미디어 콘텐츠 처리기술 및 유통구조 진화 • 멀티미디어 프레임워크 국제표준 및 기술 개발 진행 • 상호 운용 가능한 국제표준(MPEG-21) 기반의 프레임워크 기술 개발 • 핵심기술의 국제 표준화 및 국제공동연구 추진 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  38. Integrated QoS Manager CDMA UCA-S BS UCA-T BSC 소비자 BSC Content Provider Broadcaster WiBro/WiBro UCA-S 지상파DTV Internet UCA-T UCA-S 케이블 방송망 UCA-S Content Server UCA-S: UCA Server UCA-T: UCA Terminal BS: Base Station BSC: Base Station Controller : Content : User Interaction : QoS Feedback : Content Adaptation Control UCA 서비스 개념 구성도 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  39. 지상파 방송의 실시간 서비스 CDMA 방송망 (지상파/위성/케이블) 인터넷/케이블 UCA 서버 통신망 UCA 단말 VOD 서비스 콘텐츠서버 UCA 서비스 및 요구기술 방송콘텐츠 보호관리는 어떻게? 이종망간 망 연동/융합은 어떻게? 방송통신망 연동/융합 Business Model은? 이종망간 QoS 제어 관리는 어떻게? 고품질 Audio/Video 서비스는 어떻게? 호환성 및 상호 운용성을 위한 표준은 어떻게? 양방향 데이터방송/맞춤형 방송은 어떻게? 이종망간 서비스 프로토콜은 어떻게? 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  40. UCA QoS-enabled AV service & Personalized Consumption Service Model & Usage Scenario UCA-M UCA-C UCA-S UCA-T Test Bed: UCA-P UCA 기술 개념 구성도 Metadata (Interoperable Multimedia Framework) UCA-S (Server) UCA-T (Terminal) UCA-M (E2E QoS Manager) UCA-C (Content Server) UCA-P (Service Platform) Video (Coding & Delivery) Network & Transport 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  41. Content Generation Content Protection UCA Manager End-to-End QoS Network Management End User Management MPEG-21/ MPEG-7 XML Commands UCA 기술 개념 구성도 Scalable Content Generation Metadata Generation MPEG-21 IPMP and DRM content protection Network Convergence Policy Based Network Management Network QoS Terminal QoS Scalable Reception Personalized Consumption 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  42. 이종망연동 통합 QoS 제어 및 관리 패키지 기반 맞춤형 콘텐츠 소비 패키지 생성 스케일러블 AV생성 이종망간 전달/분배 사용자 QoS 제어관리 콘텐츠 적응변환/전송 적응변환 /보호 메타데이터 소비단말 적응변환 Metadata (Interoperable Multimedia Framework) Video (Coding & Delivery) Network & Transport UCA 핵심 요소기술 • 핵심 요소기술 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  43. 핵심요소 기술 • E2E QoS • Definition and implementation of the end-to-end QoS Signaling • Integration of MPEG-21 metadata such as QoS profile in the resource adaptation decision process • Support scalability aspects concerning content generation and adaptation to network and terminal characteristics • Service Level Specification Management for QoS guarantee • UCA-M • Management of an entire audio-visual service distribution chain • Content generation and protection, distribution across networks and reception at user terminals • Provision of E2E QoS over heterogeneous networks • Control over hybrid content production and management • media + metadata 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  44. 핵심요소 기술 • Content generation and delivery • Including scalable content generation and protection, adaptation to network and terminal characteristics • Innovative content representation formats with an emphasis on scalable coding techniques • Generation and sending of additional metadata that enables descriptions of the service (content, location, characteristics, etc) • Streaming technologies based on IP and ATSC • Multiplexing and synchronization of multiple descriptions associated with a content item • Content protection • Support the process of definition, development, validation and standardization of an interoperable MPEG-21 IPMP framework 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

  45. Summary • 방송통신 융합의 가속화 • 통방융합의 Business Models • 이종망을 통한 다양한 단말에서의 콘텐츠 서비스 • Ubiquitous Content Access – Anytime, Anywhere, Any Content • 멀티미디어 프레임워크 기술 필수적 • 상호연동 가능한 콘텐츠 생성/보호, 전달, 적응/소비 제공 • UCA 기술 개발 추진 • MPEG-21 Multimedia Framework에 기반한 핵심기술 개발 • Content Adaptation & Personalization • MPEG-21 (DIA), MPEG-7, TV-Anytime Forum • End-to-end QoS • Scalable Video Coding & Delivery, etc • EU Project: ENTHRONE 디지털방송연구단 방송미디어연구그룹

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