d 차세대방송표준포럼단체표준 ( 국문표준 ) 차세대방송표준포럼표준 ( 국문표준 ) N G B F S t a n d a r 제정일 : 2016년 3월 30일 지상파 UHDTV 방송송수신정합 - 파트 6. 3DTV Transmission and Reception for Terrestrial UHDTV Broadcasting Service - - Part 6. 3DTV 1
차세대방송표준포럼단체표준 ( 국문표준 ) 제정일 : 2016 년 3 월 30 일 지상파 UHDTV 방송송수신정합 - 파트 6. 3DTV Transmission and Reception for Terrestrial UHDTV Broadcasting Service - Part 6. 3DTV 본문서에대한저작권은차세대방송표준포럼에있으며, 차세대방송표준포럼과사전협의없이이 문서의전체또는일부를상업적목적으로복제또는배포해서는안됩니다. Copyrightc Next Generation Broadcasting Forum 2016. All Rights Reserved. 2
서문 1. 표준의목적 본표준은지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스를제공하는데필요한비디오신호, 오디오신호, 서비스시그널링에대한상세규격을정의하며, UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스를제공하기위해방송시스템을제작 / 설치하고자하는자에게필요한송수신정합에관한기술적정보를제공하는것을목적으로한다. 2. 주요내용요약 본표준은국내지상파 UHD/HD 융합형 3D 방송서비스에대한규격사항으로, 프로그램을구성하는 UHD/HD 융합형 3D방송신호에대한규격을정의한다. UHD/HD 융합형 3D방송신호는기준 / 부가비디오신호및오디오신호그리고서비스시그널링으로이루어지며, 각신호들을다중화하기위한 Route/DASH, MMT 패킷의구조등을정의한다. 또한프로그램구성정보를위한서비스시그널링에대한문법과용도에대해서기술한다. 3. 표준의이력정보 3.1. 표준의이력 판수제정 개정일제정 개정내역 제 1 판 2016.03.30. 제정 3.2. 주요개정사항 해당없음 3
목차 서문... 3 목차... 4 1. 개요... 6 2. 표준의구성및범위... 7 3. 참조표준 ( 권고 )... 8 4. 용어정의및약어... 9 4.1. 용어정의 9 4.2. 심볼정의 9 4.3. 약어 9 5. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스요구사항... 11 5.1. 3DTV 방송서비스 11 5.2. 2D 수신기와의호환성 11 6. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송시스템요구사항... 12 6.1. 일반요구사항 12 6.2. 비디오신호부호화기 12 6.2.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 비디오부호화 12 6.3. 오디오신호부호화기 12 6.3.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 오디오부호화 12 6.4. 부가데이터신호부호화기 13 6.4.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 부가데이터표현형태 13 6.5. 서비스가이드정보 13 6.6. 프로그램다중화기 13 6.6.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램구성형태 13 6.6.2. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램다중화 14 6.6.3. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램재현과정의동기화 14 6.6.4. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램레벨시그널링 14 6.7. 채널다중화기 15 6.7.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 채널구성형태 15 6.7.2. UHD/HD 융합형 3DTV 채널다중화 15 4
6.7.3. UHD/HD 융합형 3DTV 채널레벨시그널링 15 7. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송송수신정합규격... 17 7.1. 시스템개요 17 7.1.1. HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스방식 17 7.1.2. Spatial Scalable 부호화기반계층적 3DTV 방송서비스방식 18 7.2. 3D 비디오신호및부호화 19 7.2.1. 3D 비디오신호규격 19 7.2.2. 3D 비디오부호화 20 7.3. 전송스트림다중화 23 7.3.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램다중화 23 7.4. 전송스트림시그널링 24 7.4.1. ROUTE/DASH 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 24 7.4.2. MMT 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 24 7.5. 비디오특성시그널링파라미터 25 7.6. 3D 자막 26 7.6.1. 3D 자막데이터규격 26 7.6.2. 3D 자막데이터의시그널링 27 부속서 (ANNEX)... 28 A. ROUTE/DASH 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 28 B. MMT 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 30 5
지상파 UHDTV 방송송수신정합 파트 5. 3DTV 1. 개요 본표준의목적은지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스를제공하는데필요한송수신정합규격을정의하기위해제정되었다. 본표준은북미지상파디지털 TV 방송규격표준화기구인 ATSC에서제정한 ATSC3.0 (Candidate Standard) 규격기반으로제정되었다 [11][12] [13]. 6
2. 표준의구성및범위 본표준은지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스제공을위한송수신정합규격에대해정의한다. 본표준은지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송비디오신호및부호화, 전송스트림다중화, 전송스트림시그널링, 비디오특성시그널링파라미터, 자막에대해다룬다. 7
3. 참조표준 ( 권고 ) [1] ISO/IEC: ISO/IEC 23008-2, Information technology High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments Part 2: High Efficiency Video Coding, International Organization for Standardization. [2] ISO/IEC: ISO/IEC 14496-12 Fourth edition 2012-07-15 Corrected version 2012-09-15, Information technology Coding of audio-visual objects Part 12: ISO base media file format. [3] ISO/IEC: ISO/IEC 23009-1:2014, Information technology Dynamic adaptive streaming over HTTP (DASH) Part 1: Media presentation description and segment formats, International Organization for Standardization, 2nd Edition, 5/15/2014. [4] ISO/IEC 13818-1, 2013, Information Technology Generic coding of moving pictures and associated audio Part 1: Systems, including FDAM 3 Transport of HEVC video over MPEG-2 systems, International Organization for Standardization. [5] ISO/IEC 14496-15:2014/Cor 1:2015: Information technology -- Coding of audiovisual objects Part 15: Carriage of network abstraction layer (NAL) unit structured video in ISO base media file format, International Organization for Standardization. [6] ISO/IEC: ISO/IEC 23008-1:201x, Information technology High efficiency coding and media delivery in heterogeneous environments Part 1: MPEG media transport (MMT), International Organization for Standardization, 2nd Edition, mm/dd/yy (publication expected October 2015). [7] ITU: ITU-R Recommendation BT.709-5 (2002), Parameter values for the HDTV standards for production and international programme exchange, International Telecommunications Union, Geneva. [8] 차세대방송표준포럼단체표준, 지상파 UHDTV 방송송수신정합 메인, NGBFxxxx, 2016. [9] 차세대방송표준포럼단체표준, 지상파 UHDTV 방송송수신정합 파트 2. 컴포넌트, NGBFx-xxx, 2016. [10] 차세대방송표준포럼단체표준, 지상파 UHDTV 방송송수신정합 파트 3. 시스템즈, NGBFx-xxx, 2016. [11] ATSC: Signaling, Delivery, Synchronization and Error Protection, Doc. A/331:2015, Advanced Television System Committee, Washington, D.C., [date]. [12] ATSC: Video, Doc. A/341:2015(S34-1-131r26), Advanced Television Systems 8
Committee, [date]. [13] ATSC: Captions and Subtitles, Doc. A/343:2015(S34-169r3), Advanced Television Systems Committee, [date]. 4. 용어정의및약어 4.1. 용어정의 좌영상 (Left View): 좌안에제공되는영상 우영상 (Right view): 우안에제공되는영상 3D 비디오 (3D Video): 좌영상및우영상으로구성된스테레오스코픽영상 기준영상 (Reference View): 3DTV 서비스에서스테레오스코픽영상을구성하는 2 개영상중기준이되는 UHD 해상도의좌또는우영상 부가영상 (Additional View): 3DTV 서비스에서스테레오스코픽영상을만들기위해 기준영상에추가로사용되는 HD 해상도의우 ( 기준영상 ( 좌 )) 또는좌 ( 기준영상 ( 우 )) 영상 양안시차 (Disparity): 3D 영상에서좌안과우안에맺히는영상의차이 4.2. 심볼정의 4.3. 약어 2D 3D 3DTV AFD DASH Two-Dimensional Three-Dimensional Three-Dimensional Television Active Format Description Dynamic Adaptive Streaming over HTTP 9
HD HEVC High Definition High Efficiency Video Coding ISOBMFF ISO Base Media File Format LCT MMT MPD OSD PLP ROUTE SEI TOI TSI UHD Layered Coding Transport MPEG Media Transport Media Presentation Description On Screen Display Physical Layer Pipe Real-time Object delivery over Unidirectional Transport Supplemental Enhancement Information Transport Object Identifier Transport Session Identifier Ultra High Definition 10
5. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스요구사항 5.1. 3DTV 방송서비스 ( 의미 ) 3DTV 방송서비스란하나의물리채널에서 1 개이상의가상채널로 UHD/HD 양안식 3DTV 서비스를제공하는것을말한다. ( 요구사항 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스는 RF 1 채널내 (6MHz 밴드폭 ) 에 UHD/HD 양안식 3DTV 서비스가가능하도록하여야한다. 5.2. 2D 수신기와의호환성 ( 의미 ) 2D 수신기와의호환성이란 UHD 2D/HD 2D 수신기의 3D 방송수신및 2D 비 디오재생가능여부를의미한다. ( 요구사항 ) 2D 수신기는문제없이 3D 방송을수신할수있어야하며, UHD 2D/HD 2D 방송서비스를제공할수있어야한다. 11
6. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송시스템요구사항 6.1. 일반요구사항 순번 6.1.1 요구사항 시스템은 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스요구사항을만 족해야한다. 관련 시나리오 6.2. 비디오신호부호화기 6.2.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 비디오부호화 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 비디오부호화는두개의뷰로구성된비디오 신호를송신하기위해부호화하는것을의미한다. 순번 요구사항 관련 시나리오 6.2.1.1 시스템은 [8] 의 6.2 절요구사항정의를만족해야한다. 6.2.1.2 시스템은 3D 콘텐츠의좌 / 우영상을독립적, 계층적으로비디오부호화 할수있어야한다. 6.3. 오디오신호부호화기 6.3.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 오디오부호화 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 오디오부호화는오디오신호및오디오메타 데이터를송수신하기위하여부호화하는것을의미한다. 순번 요구사항 관련 시나리오 6.3.1.1 시스템은 [8] 의 6.3 절요구사항정의를만족해야한다. 12
6.4. 부가데이터신호부호화기 6.4.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 부가데이터표현형태 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 부가데이터표현형태란주방송의 A/V 신호 에부가적으로제공되는비디오, 오디오, 정지영상, 그래픽스, 텍스트데이터및자막등 의표현형식을의미한다. 순번 6.4.1.1 요구사항시스템은 3D 비디오에서수신기의 OSD (On-screen Display), 자막등장면의객체렌더링의정확한깊이위치지정을지원해야한다.. 관련 시나리오 6.5. 서비스가이드정보 ( 의미 ) 서비스가이드정보란방송의프로그램및서비스에대하여제공되는안내 정보를의미한다. 순번 6.5.1 요구사항시스템은지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 서비스에대한 EPG(Electronic Program Guide) 정보 (3D프로그램식별자 ) 를지원해야한다 관련 시나리오 6.6. 프로그램다중화기 6.6.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램구성형태 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램구성형태란비디오컴포넌트, 오디오 컴포넌트및부가데이터컴포넌트등의구성형태를의미한다. 순번 요구사항 관련 시나리오 13
6.6.1.1 시스템은지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램의좌 / 우비디오컴포 넌트, 오디오컴포넌트, 부가데이터컴포넌트로구성된프로그램을 지원해야한다. 6.6.2. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램다중화 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램다중화란비디오컴포넌트, 오디오컴포 넌트및부가데이터컴포넌트 (component) 들의각기초스트림 (ES, Elementary Stream) 을 송수신하기위하여다중화하는것을의미한다. 순번 6.6.2.1 요구사항시스템은지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램의좌 / 우영상으로구성된비디오컴포넌트, 오디오컴포넌트, 부가데이터컴포넌트를다중화할수있는수단을제공하여야한다. 관련 시나리오 6.6.3. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램재현과정의동기화 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램재현과정의동기화란지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 서비스될수있는프로그램의여러컴포넌트들중동기화가요구되는컴포 넌트들간동기화하는것을의미한다. 순번 6.6.3.1 요구사항 시스템은동기화가요구되는지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램 을구성하는컴포넌트들간의동기화할수있어야한다. 관련 시나리오 6.6.4. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램레벨시그널링 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램레벨시그널링이란융합형 3DTV 서비 스 1 개의프로그램을역다중화하기위하여필요한정보를의미한다. 14
순번 6.6.4.1 요구사항 시스템은지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램의좌 / 우영상을구성 하기위한정보를제공해야한다. 관련 시나리오 6.7. 채널다중화기 6.7.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 채널구성형태 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3D 채널구성형태란하나의지상파방송망의물리 채널을통해제공될수있는방송사에서제어가능한모든방송서비스의구성형태를 의미한다. 순번 6.7.1.1 요구사항 시스템은지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 서비스를 1 개또는강건성 이다른 2 개의채널로구성할수있어야한다. 관련 시나리오 6.7.2. UHD/HD 융합형 3DTV 채널다중화 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 채널다중화란서로다른다수개의서비스 ( 가 상채널 ) 를다중화하는것을의미한다. 순번 요구사항 관련 시나리오 5.7.2.1 시스템은 [8] 의 6.7.2 절요구사항정의를만족해야한다. 6.7.3. UHD/HD 융합형 3DTV 채널레벨시그널링 ( 의미 ) 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 채널레벨시그널링이란채널다중화된상태 를송수신하기위해필요한정보를의미한다. 15
순번 요구사항 관련 시나리오 6.7.3.1 시스템은 [8] 의 6.7.3 절요구사항정의를만족해야한다. 16
7. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송송수신정합규격 7.1. 시스템개요 본문서에서고려하는지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송송수신시스템은기준영 상및부가영상을각각 UHD 2D 서비스또는 HD 2D 서비스를활용하는 3DTV 방송방식 이다. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송송수신시스템은 1 개의물리채널대역내 (6MHz) 에서 UHD 2D 서비스및 HD 2D 방송서비스와 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비 스를동시에시청자에게제공할수있다. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송송수신시스템은송신단에서사용하는비디오 부호화기의종류에따라다음과같은 2 개의방식을지원한다. Ÿ Ÿ HEVC(High Efficiency Video Coding) 기반 Simulcast 3DTV 서비스방식 Spatial Scalable 비디오부호화기반계층적 3DTV 서비스방식 7.1.1. HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스방식 HEVC기반 Simulcast 3DTV 방송서비스방식의기준영상은 UHD 2D 방송을위한 UHD 비디오이며, 부가영상은 HD 2D 방송을위한 HD 비디오로구성된다. 이때, 기준영상및부가영상은 HEVC 부호화기를이용하여독립적으로부호화되기때문에두영상간에계층적종속성 (dependency) 은존재하지않는다. 그림 7-1과같이송신단에서기준영상과부가영상은서로다른 PLP로전송되며, 수신단에서기준영상및부가영상은각각독립적으로복호한다. 예를들면, 이동형수신기는부가영상이전송되는 PLP#1로부터 HD 2D 방송을시청자에게제공할수있고, 고정형수신기는기준영상이전송되는 PLP#2로부터 UHD 2D 방송을시청자에게제공할수있다. 융합형 3D수신기는 - 기준영상과부가영상을조합하여 3D 방송을시청자에게제공할수있다. 17
[ 그림 7-1] HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스예 7.1.2. Spatial Scalable 부호화기반계층적 3DTV 방송서비스방식 Spatial Scalable 부호화기반계층적 3DTV 방송서비스방식에서송신단은계층적비디오부호화기를사용하여 HD 부가영상을기본계층 (base layer) 으로부호화하고 UHD 기준영상을향상계층 (enhancement layer) 으로부호화한후, HD 부가영상과 UHD 기준영상을단일 PLP 또는서로다른 PLP로전송할수있다. 예를들면, 그림 7-2와같이송신단은부가영상을다운샘플링하여 HD 해상도로변환후기본계층으로부호화하고, UHD 기준영상과다운샘플링된 HD 부가영상을다시업샘플링을한후두영상간예측 (inter-layer prediction) 을수행하여그차이값을이용하여향상계층은부호화한다. 수신기은기본계층의스트림을수신및복호화한후, HD 부가영상을이용하여 HD 2D 서비스를시청자에게제공할수있다. 수신기는기본계층과향상계층의스트림을모두를수신할수있는경우, 기본계층과향상계층을이용하여 UHD 기준영상을복호화하고, 이를통해시청자의선택에따라기준영상만을이용한 UHD 2D 서비스와기준영상과부가영상을모두이용한융합형 UHD 3D 서비스를시청자에게선택적으로제공할수있다. 18
[ 그림 7-2] Spatial Scalable 비디오부호화기반계층적 3DTV 방송서비스예 7.2. 3D 비디오신호및부호화 7.2.1. 3D 비디오신호규격 3D 비디오의신호규격은 [9] 의 5.2 절에정의된형식을따른다. 7.2.1.1. 3D 비디오신호규격사항에대한제한사항 기준영상과부가영상의비디오신호포맷은동일할필요는없다. 7.2.1.1.1. 화면종횡비 (Aspect Ratio) 기준영상과부가영상은모두활성영역에서동일한화면종횡비를가져야한다. 만약기준 / 부가영상들의화면종횡비가정확하게일치하지않으면, 두영상중작은영상을압축하기전에 Letter Box( 또는 Pillar Box) 로변환하여동일한화면종횡비를갖도록맞추어야한다. 또한, 전송된영상들의화면종횡비를맞추기위해삽입된검정색띠 (bar) 의존재여부를 AFD에의해서제시해야하며, 선택적으로는 Bar Data 정보에의해서도제시될수있다. 19
7.2.1.1.2. 화면재생율 (Picture Frame Rate) 부가영상의화면재생율은기준영상의화면재생율을 1 이상의정수로나눈값이 되어야한다. 7.2.2. 3D 비디오부호화 7.2.2.1. 3D 비디오부호화방식 3D 비디오의기준영상과부가영상비디오신호부호화방식은 [9] 의 5.3 절에정의 된형식을따른다. 7.2.2.2. 3D 비디오부호화제한사항 7.2.2.2.1. multiview_view_position SEI 메세지 다시점영상의 view position SEI 메시지는표 7-1 과같이 Spatial Scalable 비디오부 호화로전달된 3D 비디오의좌 / 우영상을표시하기위해사용된다. [ 표 7-1] 다시점 view position SEI 메시지 Syntax Format multiview_view_position( payloadsize ) { num_views_minus1 ue(v) for (i=0; i<=num_views_minus1; i++) view_position[i] ue(v) } multiview_view_position SEI 메시지는 [1] 에서정의된것과같이 payloadtype =180 으로식별된다. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송서비스의경우좌 / 우모든영상을디스플레이하 기위해 SEI 메시지의 view_position[i] 를정의하며, view_position[i] 는 i 번째 20
DependencyId를갖는뷰 (view) 의순서를나타낸다. 여기서가장좌측에있는뷰위치의순서를 0으로하며좌측에서우측으로뷰를변화시킬때마다순서값은 1씩증가한다. 예를들어기본계층이우영상이고향상계층이좌영상일때, view_position[0] 은 1이되고 view_position[1] 은 0이된다. 7.2.2.2.2. multiview_scene_information SEI 메시지 multiview_ scene_information SEI message 를표 7-2 에표시하였다. [ 표 7-2] multiview_scene_information SEI 메시지 Syntax Format multiview_scene_info( payloadsize ) { min_disparity max_disparity_range se(v) ue(v) } multiview_scene_information SEI 메시지는 [1] 에서정의된것과같이 payloadtype=178 으로식별된다. multiview_scene_information SEI 메시지는 3D 디스플레 이에재생전에복호화된영상들을처리하기위해사용될수있다. 최소양안시차 (minimum disparity) 는비디오에서가장앞에있는물체의 3차원위치를나타낸다. 복호화된영상들이 3D 디스플레이에표현되기전에 OSD와같이수신기에서생성된그래픽을렌더링하기위해서는 multiview_scene_information SEI 메시지는최소양안시차를반드시포함해야한다. 7.2.2.2.3. user_data_registered_itu_t_t35 SEI 메시지 UHD 와 HD 의 simulcast 를위한전송의경우, 3D 비디오가각각좌영상인지혹은 우영상인지를나타내기위해표 7-3 과같이 ANSI/SCTE 128-1 의 8.1 절의구조를따른다. 여기서 user_data_registered_itu_t_t35 payload 는 ANSI/SCTE 128-1 에서정의된것과같이 21
payloadtype=4 로식별된다. 이때, itu_t_t35_country_code 값은국내의경우에는 itu_t_t35_country_code=0x61 로 정의되고, 북미의경우에는 itu_t_t35_country_code=0xb5 로정의된다. [ 표 7-3] user_data_registered_itu_t_t35 SEI 메시지 Syntax Format user_data_registered_itu_t_t35( ) { itu_t_t35_country_code itu_t_t35_provider_code user_identifier b(8) b(16) b(32) user_structure ( ) } 3D 비디오가각각좌영상인지혹은우영상인지를나타내기위한 Simulcast를위한 view position 정보 의 user_identifier는표 7-4와같이 NGBF 로정의되며 user_structure( ) 는표 7-5를따른다. 여기서 left_view_flag=0이면우영상을, left_view_flag=1이면좌영상을의미한다. [ 표 7-4] user_identifier user_identifier user_structure( ) 0x4E484347 ( NGBF ) view_position( ) [ 표 7-5] Simulcast 를위한 view position 정보 Syntax Format view_position() { left_view_flag Reserved b(1) b(7) } 22
7.3. 전송스트림다중화 7.3.1. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램다중화 다. 지상파 UHD/HD 융합형 3D 프로그램다중화는 [10] 의 5.5 절에정의된형식을따른 7.3.1.1. ROUTE 패킷생성 ROUTE/DASH 기반의융합형 3DTV 지원하기위해서 3D 영상의기준영상과부가영상스트림은서로다른 DASH Adaptation set과 DASH Representation을구성하는 DASH 세그먼트들로캡슐화되어야한다. 각 DASH Representation을구성하는 DASH 세그먼트들은하나이상의 ROUTE 세션내하나이상의 LCT 채널으로전송된다. 동일한 LCT채널로전송되는 ROUTE 패킷들은헤더상에동일한 TSI값을가져야한다. 하나의 DASH 세그먼트는하나이상의 ROUTE 패킷으로패킷화되어전송된다. 특히, DASH 세그먼트의시작부분을포함하는 ROUTE 패킷의경우 EXT_PRESENTATION_TIME 확장헤더에 wall clock을기반으로해당 ROUTE 패킷이포함하는 DASH 세그먼트의재생시간을포함할수있다. 그리고동일한 DASH 세그먼트를전달하는하나이상의 ROUTE 패킷들은동일한 TOI값을헤더에포함해야한다. 따라서, 동일한시점의비디오를포함하는 ROUTE 패킷들은동일한 LCT 채널을통하여전송되고동일한 TSI 값을갖는다. 예를들면, 기준영상스트림을포함하는하나의 DASH 세그먼트가 TOI=0x01와 TSI=0x01 값을가지는하나또는하나이상의 ROUTE 패킷에의해전송이될수있다. 동일한기준영상데이터를포함하는다음 DASH 세그먼트가 TOI=0x02 ( 이전 DASH 세그먼트를포함하는 ROUTE 패킷들과다른 TOI 값 ) 와 TSI=0x01 ( 이전 DASH 세그먼트를포함하는 ROUTE 패깃들과동일한 TSI 값 ) 값을가지는하나또는하나이상의 ROUTE 패킷에의해전송이될수있다. 7.3.1.2. MMT 패킷생성 MMTP/MPU 기반의 3DTV 방송서비스를위한 MMTP 패킷생성은 [10] 의 5.5 절과 23
5.5.1 및 5.5.2 절및그이하절들의복수개의에셋들을가지는서비스에대한 MMTP/MPU 관련다중화방법에따라 MPU 를 MMTP 로패킷생성하여전송하다. NOTE: MMTP 패킷생성관점에서 3DTV 방송서비스를위한 MMTP 패킷생성은복 수개의에셋으로구성된서비스를위한 MMTP 패킷생성방법과동일하다. 7.4. 전송스트림시그널링 7.4.1. ROUTE/DASH 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 ROUTE/DASH 기반의 3DTV 방송서비스를위한시그널링은 [10] 의 5.3 절저레벨 시그널링, 5.4 서비스계층시그널링및 5.4.1 ROUTE/DASH 서비스계층시그널링전체를 준수해야한다. ROUTE/DASH 는방송망을통한전송에서사용되는부호화기술, 프레임전송율, 해상도등과같은구성기술의서술을위해 MPD 를사용하며 [10] 의 5.4.1.5 절에기반을 둔다. 지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 방송을위한 MPD 는 3D 비디오영상의좌 / 우영상에 대한특성 ( 예를들어시점, 시점간의의존성여부등 ) 을시그널링한다. ROUTE/DASH 기반의 MPD 시그널링에대해서는본문서의부속서 (Annex) A 에서 자세히설명한다. 7.4.2. MMT 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 MMT 기반의 3DTV 방송서비스를위한시그널링은 [10] 의 5.3 절저레벨시그널링 전체를준수해야하며, 7.4.2.1 절의 3DTV 서비스를위한시그널링제약사항을 [10] 의 5.4 서비스계층시그널링및 5.4.2 MMT 서비스계층시그널링전체를준수해야한다. MMT 기반의시그널링에대해서는본문서의부속서 (Annex) B 에서자세히설명한다. 24
7.4.2.1. MMT 기반의 3DTV 방송서비스를위한시그널링제약사항 MMT 기반의 3DTV 방송서비스를위한시그널링은 [10] 의 5.4.2.3.2 비디오시그널링 전체를준하여야하며, 그제약사항은다음과같다. Ÿ HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스를위한시그널링제약사항 ü [10] 의 [ 표 5-19] 에서 multiview_info_present = 1 로시그널링하여야한다. ü [10] 의 [ 표 5-21] 이시그널링되는경우기준영상에대한 view_pos 과부가 영상에대한 view_pos 은서로다르게설정하여시그널링하여야한다. Ÿ Spatial Scalable 비디오부호화기반의계층적 3DTV 방송서비스를위한시그널링 제약사항 ü [10] 의 [ 표 5-19] 에서 scalability_info_present = 1, multiview_info_present = 1 로시그널링하여야한다. ü [10] 의 [ 표 5-21] 이시그널링되는경우기준영상에대한 view_pos 과부가 영상에대한 view_pos 은서로다르게설정하여시그널링하여야한다. 7.5. 비디오특성시그널링파라미터 융합형 3DTV 방송서비스를위해서는 [9] 의 5.5 절의비디오특성과함께표 7-6 의 비디오특성파라미터를시그널링하여야한다. [ 표 7-6] 비디오특성시그널링파라미터 항목내용비고 3D View Position Scene disparity Indicates whether the associated video components are part of 3D service Indicates the view position of each video component of 3D service Indicates the range of disparity within which the scene objects are located for 3D video 2D/3D Left/Right view Minimum disparity: integer between - 25
1024 and 1023, inclusive; Maximum disparity: integer between 0 and 2047, inclusive. 7.6. 3D 자막 7.6.1. 3D 자막데이터규격 3D 자막데이터는 [9] 의 7.1 절, 7.2 절, 7.3 절을준수해야한다. 7.6.1.1. 3D 자막관련확장 3D자막에대한확장은제공자가 3D 비디오상에서자막영역을정확하게위치할수있도록해야한다. 양안시차정보를 ) 제공할경우, TTML2 [6] 의 10.2.10절을준수해야한다. 시차값이비디오 ( 해상도의 ) 가로길이의백분율 (%) 형식으로기술될때, 시차값은다양한해상도를갖는이미지에도적절히스케일될수있다. 시차범위는비디오가로길이의 +/- 0.0% 에서 +/- 10.0% 이내이어야한다. 7.6.1.2. 3D 자막특성파라미터 3D 자막을포함하는경우, 자막메타데이터는 [9] 의 7.4 절과함께표 7-7 의자막메 타데이터가시그널링되어야한다. [ 표 7-7] 3D 자막특성 항목내용비고 3d_support this metadata, when present, indicates that the closed caption text tailored for both 2D and 3D video 26
7.6.2. 3D 자막데이터의시그널링 7.6.2.1. DASH/ROUTE 기반의 3D 자막시그널링 [10] 의 5.4.1.5.5 절을준수한다. 7.6.2.2. MMT 기반의 3D 자막시그널링 [10] 의 5.4.2.3.4절을준수한다. 추가적으로 [10] 의표 5-27의 3d_support 필드의용법은다음과같다. 3d_support 1-bit bit string 필드로그값이 1 로설정되면 2D와 3D 자막을모두지원하고있다는것을나타내고, 그값이 0 으로설정되면 2D 만지원한다는것을의미한다. 27
부속서 (Annex) A. ROUTE/DASH 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 A.1. HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스방식을위한 MPD 시그널링 HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스의경우, UHD 기준영상과 HD 부가영상이 각각전송된다. 기준영상과부가영상은각각 [9] 의 5.3 절에정의된 HEVC Main 10 Profile 로부호화된다. 3DTV 방송서비스를위해 MPD 는각영상이좌영상인지우영상인지식별하는영 상정보를시그널링한다. MPD 의동작은다음그림 A-1 과같다. 3DTV 방송서비스는 1st Adaptation Set과 2nd Adaptation Set의조합을통해구현할수있다. 3DTV 방송서비스를규정하기위해각 Adaptation Set에 role scheme이포함되어있다. @schemeiduri 값이 urn:mpeg:dash:stereoid:2011 인 Role은어떤영상이스테레오페어 (stereo pair) 를구성하는지, 어떤영상이좌영상인지또는우영상인지시그널링한다. Role의 @value는시점표시 (view indicator) l0 또는 r0 을포함하며, 각각은좌영상인지우영상인지를나타낸다. Adaptation Set이 r0 인 Role 요소의 @value를포함할때, 3DTV 방송을제공하기위해서 l0 인 Role 요소의 @value를포함하는다른 Adaptation Set를찾아야한다. <?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <MPD xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" xmlns="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011 xsi:schemalocation="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011 DASH-MPD.xsd type="static" mediapresentationduration="pt3256s" minbuffertime="pt10.00s" profiles="urn:mpeg:dash:profile:isoff-main:2011"> <BaseURL>http://www.example.com/</BaseURL> <Period> <!--1 st Adaptation Set: HD right video for 3D service --> <AdaptationSet subsegmentalignment="true par= 16:9 > <Role schemeiduri="urn:mpeg:dash:stereoid:2011" value="r0"/> <Representation id= v1" mimetype="video/mp4 codecs= hev1.2.4.l123.b0 width= 1920" height= 1080" framerate="60" startwithsap= 2 bandwidth= 3583133 > <BaseURL>video1.mp4</BaseURL> <SegmentBase indexrange="0-4332"/> </Representation> </AdaptationSet> <!--2 nd Adaptation Set: UHD left video for 3D service - --> <AdaptationSet subsegmentalignment="true par= 16:9 > <Role schemeiduri="urn:mpeg:dash:stereoid:2011" value="l0"/> 28
<Representation id= v2" mimetype="video/mp4 codecs= hev1.2.4.l153.b0 width="3840" height="2160" mimetype="video/mp4 startwithsap= 2 bandwidth= 18076618 > <BaseURL>video2.mp4</BaseURL> <SegmentBase indexrange="0-4332"/> </Representation> </AdaptationSet> </Period> </MPD> [ 그림 A-1] HEVC 기반 Simulcast 3DTV 방송서비스를위한 MPD 시그널링사용예 A.2. Spatial Scalable 비디오부호화기반의계층적 3DTV 방송서비스방식을 위한 MPD 시그널링 Spatial Scalable 비디오부호화기반의계층적 3DTV 방송서비스전송을위해, MPD 는계층간구조 (layering) 와시점위치를시그널링하는정보를포함한다. 이정보는 A.2절에서명시된시점위치와관련된시그널링기법뿐만아니라계층부호화 (layered coding) 를위한영상시점간의부호화종속성 (coding dependency) 여부도포함해야한다. 3DTV 방송서비스를위해, MPD 는각영상의요소가좌영상인지우영상인지를나 타내는추가적인정보도포함한다. 그림 A-2 는 Spatial Scalable Video 부호화기반의 3D 방송을위한 MPD 예를보여준다. 3DTV 방송서비스는 1st Adaptation Set과 2nd Adaptation Set의조합을통해제공할수있다. 3DTV 방송서비스를규정하기위해각 Adaptation set에서 role scheme이포함되어야한다. @schemeiduri 가 urn:mpeg:dash:stereoid:2011 값을갖는 Role은어떤영상이스테레오페어 (stereo pair) 를구성하는지, 어떤영상이좌영상인지우영상인지시그널링한다. Role의 @value는시점표시 (view indicator) l0 또는 r0 을포함하며, 각각이 좌영상인지우영상인지를나타낸다. Adaptation Set 이 r0 인 Role 요소의 @value 를 포함할때, 3DTV 방송서비스를제공하기위해서 l0 인 Role 요소의 @value를포함하는다른 Adaptation Set를찾아야한다. 이경우 l0 인 Role 요소의 @value를가지는 Adaptation Set은향상계층데이터를포함한다. 또한부호화종속성은 Representation의 @dependencyid에의해표현이되며, 2nd Adaptation set의경우 @dependencyid는 v1 이다. 29
<?xml version="1.0" encoding="utf-8"?> <MPD xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/xmlschema-instance" xmlns="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011 xsi:schemalocation="urn:mpeg:dash:schema:mpd:2011 DASH-MPD.xsd type="static" mediapresentationduration="pt3256s" minbuffertime="pt10.00s" profiles="urn:mpeg:dash:profile:isoff-main:2011"> <BaseURL>http://www.example.com/</BaseURL> <Period> <! 1 st Adaptation Set: base layer of SHVC for HD right video (for 3D service) --> <AdaptationSet subsegmentalignment="true par= 16:9 > <Role schemeiduri="urn:mpeg:dash:stereoid:2011" value="r0"/> <Representation id= v1" mimetype="video/mp4 codecs= hev1.2.4.l123.b0 width= 1920" height= 1080" bandwidth= 3583133 > <BaseURL>video1.mp4</BaseURL> <SegmentBase indexrange="0-4332"/> </Representation> </AdaptationSet> <! 2 nd Adaptation Set: enhancement layer of SHVC for UHD left video (for 3D service) --> <AdaptationSet subsegmentalignment="true par= 16:9 > <Role schemeiduri="urn:mpeg:dash:stereoid:2011" value="l0"/> <Representation id= v2" mimetype="video/mp4 dependencyid= v1 codecs= hev1.2.4.l123.b0,lhv1"; lhevcptl= 1,1.6.2.4.L123.B0.7.1.L153.B0 width="3840" height="2160" mimetype="video/mp4 bandwidth= 18076618 > <BaseURL>video2.mp4</BaseURL> <SegmentBase indexrange="0-4332"/> </Representation> </AdaptationSet> </Period> </MPD> [ 그림 A-2] Spatial Scalable 비디오부호화기반의계층적 3DTV 방송서비스방식을 위한 MPD 시그널링사용예 B. MMT 기반지상파 UHD/HD 융합형 3DTV 시그널링 B.1. HEVC 기반 Simulcast 3DTV 서비스방식을위한 MMT 시그널링 HEVC 기반 Simulcast 3DTV 서비스의경우, UHD 기준영상과 HD 부가영상이각각 전송된다. 기준영상과부가영상은각각 [9] 의 5.3 절에정의된 HEVC Main 10 Profile 로 부호화되며, 두영상의정보는독립적이다. Ÿ 부가영상과기준영상의 multiview_info_present 값은 [ 표 B-1] 및 [ 표 B-2] 에 나타낸바와같이 1 로시그널링하여야하며, ISO/IEC 23008-1[6] 의 9.5.3 절 에정의된 Dependency Descriptor 가 MPT 메시지에포함된다. 이경우에 30
Dependency Descriptor 의 num_dependencies 필드는 0 으로설정된다. Ÿ 부가영상과기준영상의 view_pos 값을서로다르게설정하여시그널링하여 야한다. 이예제에서 [ 표 B-1] 의부가영상에대한 view_pos 값은 1, [ 표 B-2] 의기준영상에대한 view_pos 값은 0 으로설정되었다. 표 B-1 은 HD 비디오에셋의 video_stream_properties_descriptor() 사용예이며 HD 부가영상의비디오정보를포함한다. [ 표 B-1] HD 부가영상에대한 video_stream_properites_descriptor() 사용예 Syntax codec_code temporal_scalability_present 0 scalability_info_present 0 multiview_info_present 1 res_cf_bd_info_present 1 pr_info_present 1 br_info_present 1 color_info_present 0 multiview_info() : nuh_layer_id view_pos Value hvc1 0 1 res_cf_bd_prop_info() () : pic_width_in_luma_samples 1920 pic_height_in_luma_samples 1080 pr_info(0) : picture_rate_code[ 0 ] 6 = 60 Hz br_info(0) : average_bitrate[ 0 ] 3583133 maximum_bitrate[ i ] 4275372 Profile_tier_level(1,0) : H.265 규격 [1] 의 7.3.3 을따른다. 표 B-2 는 UHD 비디오에셋의 video_stream_properties_descriptor() 사용예이며, UHD 기준영상의비디오정보를포함한다. [ 표 B-2] UHD 기준영상에대한 video_stream_properites_descriptor() 사용예 Syntax Value codec_code hvc1 temporal_scalability_present 0 31
scalability_info_present 0 multiview_info_present 1 res_cf_bd_info_present 1 pr_info_present 1 br_info_present 1 color_info_present 0 multiview_info() : nuh_layer_id 0 view_pos 0 res_cf_bd_prop_info() () : pic_width_in_luma_samples 3840 pic_height_in_luma_samples 2160 pr_info(0) : picture_rate_code[ 0 ] 6 = 60 Hz br_info(0) : average_bitrate[ 0 ] 18076618 maximum_bitrate[ i ] 20154631 Profile_tier_level(1,0) : H.265 규격 [1] 의 7.3.3 을따른다. B.2. Spatial Scalable 3DTV 서비스방식을위한 MMT 시그널링 Spatial Scalable 비디오부호화기반의계층적 3DTV 서비스전송을위해, 각비디오 에셋의 video_stream_properties_descriptor() 는해당비디오에셋의비디오스트림에대 한정보를제공한다. Ÿ 부가영상과기준영상의 scalability_info_present 및 multiview_info_present 값은 [ 표 B-3] 및 [ 표 B-4] 에나타낸바와같이 1로시그널링하여야하며, 이때 ISO/IEC 23008-1[6] 의 9.5.3 절에정의된 Dependency Descriptor가 MPT 메시지에포함된다. 이경우에 Dependency Descriptor의 num_dependencies 필드는해당에셋의 asset_layer_id 가참조하는레이어의개수를나타낸다. 즉기준영상의경우에는 0으로설정되며, 부가영상의경우에는 1로설정된다. Ÿ 부가영상과기준영상의 view_pos 값을서로다르게설정하여시그널링하여 야한다. 이예제에서 [ 표 B-3] 의부가영상에대한 view_pos=1, [ 표 B-4] 의 기준영상에대한 view_pos=0 으로설정되었다. 표 B-3 는 HD 비디오에셋의 video_stream_properties_descriptor() 사용예이며 HD 부가영상의비디오정보를포함한다. 32
[ 표 B-3] HD 부가영상에대한 video_stream_properites_descriptor() 사용예 Syntax codec_code temporal_scalability_present 0 scalability_info_present 1 multiview_info_present 1 res_cf_bd_info_present 1 pr_info_present 1 br_info_present 1 color_info_present 0 scalability_info() : asset_nuh_layer_id 0 multiview_info() : nuh_layer_id 0 view_pos 1 Value hvc1 res_cf_bd_prop_info() () : pic_width_in_luma_samples 1920 pic_height_in_luma_samples 1080 pr_info(0) : picture_rate_code[ 0 ] 6 = 60 Hz br_info(0) : average_bitrate[ 0 ] 3583133 maximum_bitrate[ i ] 4275372 Profile_tier_level(1,0) : H.265 규격 [1] 의 7.3.3 을따른다. 표 B-4 는 UHD 비디오에셋의 video_stream_properties_descriptor() 사용예이며, UHD 기준영상의비디오정보를포함한다. [ 표 B-4] UHD 기준영상에대한 video_stream_properites_descriptor() 사용예 Syntax codec_code temporal_scalability_present 0 scalability_info_present 1 multiview_info_present 1 res_cf_bd_info_present 1 pr_info_present 1 br_info_present 1 color_info_present 0 scalability_info() : asset_nuh_layer_id 1 multiview_info() : nuh_layer_id 1 view_pos 0 33 Value shvc1 res_cf_bd_prop_info() () : pic_width_in_luma_samples 3840 pic_height_in_luma_samples 2160 pr_info(0) :
picture_rate_code[ 0 ] 6 = 60 Hz br_info(0) : average_bitrate[ 0 ] 18076618 maximum_bitrate[ i ] 20154631 Profile_tier_level(1,0) : H.265 규격 [1] 의 7.3.3 을따른다. 34
차세대방송표준포럼단체표준 ( 국문 ) 지상파 UHDTV 방송송수신정합 파트 6. 3DTV (Transmission and Reception for Terrestrial UHDTV Broadcasting Service) Part 6. 3DTV 발행인 : 차세대방송표준포럼의장 발행처 : 차세대방송표준포럼 06130 서울특별시강남구테헤란로 7 길 22 신관 1108 호 Tel : 02-568-3556, Fax : 02-568-3557 발행일 : 2016. 03. 30 35