Transcript 2004년도 JRM 양식

ICAT 2005
Digital Broadcasting Research Division
Broadcasting Media Research Group
통방융합 환경에서
방송 콘텐츠 서비스 기술
2005. 4. 12.
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
김재곤
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
 통방융합 개요



개요
배경 및 발전전망
통방융합 콘텐츠 서비스 기술
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
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
통방융합 배경
 방송의 디지털화 및 통신의 광대역화에 의해 방통융합 전개

고품질 콘텐츠의 양방향 서비스 수요 증대
personal
Total Service through FTTH
Mobile
Narrowband
Broadband
passive
active
DMB
Multi-ch
CATV
Satellite
Communication
ASA
terrestrial
Broadcast
HDTV
mass
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
통방융합 발전전망
 통방융합 서비스 발전
Anytime, Anywhere, Any-content, Any-device
지능형 단말
HDTV
통신방송
통합 네트워크
어디서나 시청
정보
가전
홈게이트
웨이
가전정보화
게임기
콘텐츠
위성
누구나 개인취향의
프로그램 시청
AV
프로그램
이동형
정보단말
음악
멀티미디어
3D TV
컴퓨터
언제나 시청
케이블
지상파
유무선통신망
현장감 있는
실감 영상/음향제공
HDTV
PC
TV 전자상거래
DMB 단말
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
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 Access 서비스 제공
 Any Content
 사용자가 원하는 콘텐츠, 원하는 형태로(in a personalized way)
 Anywhere
 이종 접속망을 통한 다양한 단말에서
 Anytime
☞ 맞춤형 방송
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
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
 통방융합 멀티미디어 프레임워크



개요
MPEG-21 Multimedia Framework
ENTHRONE
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
개요 – 배경/필요성
 방송과 통신 융합 가속화

New multimedia usage context
방송매체
T, C, S, DMB
콘텐츠
AV
New Types
다채널
Consumer
Active, Smart
Personal Need
단말
PDR, PC, mPDR,
PDA, CellPhone,
DMB
망연동/접속망
Broad., Internet,
Mobile, WLAN

복잡, 다양, 풍
부
욕구
Mass market of audio-visual services
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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
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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
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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
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 MPEG-21: Multimedia Framework



Basic Concept
Key Elements
Use Case Scenarios
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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
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Basic Concept
 Digital Item

Container
Descriptor : overall course
E.g., educational package
Item-1
Descriptor : introduction to course
Compone
Component-1
-1
nt : course
Descriptor
introduction
: course introduction
Resourc
Resource
e
Structure
Resources
MPEG-1
MPEG-2
MPEG-4
Metadata
New Metadata
& Resource
forms
Compone
Component -2
nt : course
Descript
Descriptor
introduction
introduction
or : course
Resourc
Resource
e
intro.mp
intro.mpg
g
intro.mp
intro.mp3
3
Item-2
Descriptor : chapter 1
MPEG-7
MPEG-21
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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)
Part 5: Rights Expression Language (03/09)
MPEG-1/-2/-4
Part 6: Rights Data Dictionary (03/09)
Part 15: Event reporting (CD)
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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)
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Use Cases: UMA
 Related Element: DIA, DID
 Adaptation DI to usage environments

at different places
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 EU ENTHRONE Project



Overview
Main Objectives
Technical Objectives
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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
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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
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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
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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
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Technical Objectives
WP1 : Project Management
WP4:
Content
Generation
WP5:
Content
Protection
WP6:
Network
Infrastructure
WP3: IMS
WP8: System
Integration
WP7: End
UserTermina
l
Management
WP9: Standardisation,
Dissemination and Exploitation
WP2 : Overall System Requirements and
Architecture
Work Package
Interrelations
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 MPEG-21 기반 방송∙통신 융합 서비스 프레임워크
 연구목표
 표준기술
 주요
개발결과
 UMA 시연 시스템
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연구목표
방송·통신 융합 환경에서 멀티미디어 콘텐츠의 제작, 전달, 소비를 신
뢰성 있고 효율적으로 제공하기 위한 MPEG-21 기반 멀티미디어 프레
임워크 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
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연구목표
 Overall Architecture
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표준기술 – DI Player
Digital Item
DIM1
DIM2
DIM3
...
DIDDID
D
e
m
u
x
IPMP
engine
MPEG-7
engine
engine
REL/ RDD
engine
DIA
engine
ER
engine
DIME
DIME
User
User
I/O
DIBO
1
network
DIBO
2
DIBO
3
local
storage
DIBO
4
local
platform
DIBO
5
DIBO
6
media resource
codec
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표준기술 – DIA Engine
 DIA based resource adaptation



Real time MPEG-2 to MPEG-4 transcoding
DIA for color vision deficiency
Stereoscopic video conversion
Digital Item Adaptation
MPEG-2 SD/HD
D
R
Descriptor
Adaptation D?
Engin
e
MPEG-4
Resource R?
Adaptation
Engine
176 x 144
704 x 480
Terminal Capabilities : Codec, Display size
Network Characteristics : Bit-Rate
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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
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주요 결과 – PC-DIP
 방송환경 DI 소비단말
MPEG-2 방송 콘
텐츠 재생화면
MPEG-21
DIM 리스트
MPEG-7
메타데이터 정보
MPEG-2 IPMP
정보 표시
MPEG-21 사용
권한 정보
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주요 결과물 – PDA-DIP
 통신환경 DI 소비단말: PDA-DIP

DIA 서버와의 네트워크 연동 스트리밍 서비스 제공
 DI 적응 - 실시간 M2/M4 변환
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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
방송콘텐츠
방송망
Mediation Server
콘텐츠 DB
(데이터/프로토콜 변환)
방송서버
통신콘텐츠
생중계
인터넷 망
스트리밍/리턴 서버
방송사
VOD서비스
이동통신/
무선인터넷망
(CDMA)
TV/PDA/휴대폰
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
 통방융합 환경에서의 유비쿼터스 콘텐츠 서비스
(UCA) 기술 개발
 연구목표
 연구개발 필요성
 UCA 서비스 및 기술 개요
 UMA 핵심기술
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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
연구개발 배경/필요성
 통방융합 가속화에 따른 인프라 및 콘텐츠 소비환경 변화
 콘텐츠 생성/보호/전달/소비의 E2E 미디어 QoS 및 맞춤형 콘텐츠 서비스
를 제공하기 위한 UCA 기술 개발
 통방융합 환경에서 원하는 콘텐츠(any content)를 언제(anytime), 어디서
나(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
UCA 서비스 개념 구성도
Integrated QoS Manager
CDMA
UCA-S
BS
BSC
Content
Provider
UCA-T
소비자
BSC
Broadcaster
WiBro/WiBro
지상파DTV
UCA-S
Internet
UCA-S
UCA-S
UCA-T
케이블 방송망
Content
Server
: Content
: User Interaction
: QoS Feedback
: Content Adaptation Control
UCA-S: UCA Server
UCA-T: UCA Terminal
BS: Base Station
BSC: Base Station Controller
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
UCA 서비스 및 요구기술
지상파 방송의 실시간 서비스
CDMA
방송망
(지상파/위성/케이블)
인터넷/케이블
UCA 서버
콘텐츠서버
통신망
UCA 단말
VOD 서비스
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
UCA 기술 개념 구성도
UCA
QoS-enabled AV service & Personalized Consumption
Service Model & Usage Scenario
UCA-M
UCA-C
UCA-S
UCA-T
Test Bed: UCA-P
Metadata (Interoperable Multimedia Framework)
Video (Coding & Delivery)
Network & Transport
UCA-S (Server)
UCA-T (Terminal)
UCA-M (E2E QoS Manager)
UCA-C (Content Server)
UCA-P (Service Platform)
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
UCA 기술 개념 구성도
Content
Generation
Content
Protection
UCA
Manager
Scalable Content Generation
Metadata Generation
MPEG-21 IPMP and
DRM content protection
End-to-End
QoS
Network
Management
End User
Management
Network Convergence
Policy Based Network Management
Network QoS
Terminal QoS
Scalable Reception
Personalized Consumption
MPEG-21/
MPEG-7
XML
Commands
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
UCA 핵심 요소기술
 핵심 요소기술
이종망연동 통합 QoS 제어 및 관리
패키지 기반
맞춤형
콘텐츠 소비
패키지 생성
스케일러블
AV생성
이종망간 전달/분배
적응변환 /보호
메타데이터
콘텐츠 적응변환/전송
사용자 QoS
제어관리
소비단말
적응변환
Metadata (Interoperable Multimedia Framework)
Video (Coding & Delivery)
Network & Transport
디지털방송연구단 방송미디어연구그룹
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
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
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