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기술표준이슈

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[멀티미디어응용] 미디어 부호화 표준의 진화: reconfigurable video coding (RVC)

RVC의 탄생

MPEG은 지난 수십 년 간 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-21, MPEG-A와 같이 주요한 영상 부호화 표준을 제정하였다. 그러나, MPEG은 끊임없이 변화하는 미디어 환경에서 요구하는 다채로운 사항들을 만족할 수 있는 새로운 개념의 미디어 부호화 기술의 필요성을 깨달았다. 이런 환경에서 여러 다양한 표준들을 처리할 수 있는 reconfigurable video coding(RVC) framework 표준 활동이 개시되었다.

RVC의 목적은 현존하는 MPEG 부호화 표준들로부터 도출된 부호화 툴(tool)들을 포함하는 tool-box를 가지고 있는 framework을 제공하는 것이고, 향후 새로운 부호화 툴들을 tool-box에 추가하여 다양한 코덱을 지원할 수 있는 환경을 제공해 주는 것이다. 이러한 부호화/복호화 툴을 사용하여 RVC framework은 여러 오디오/비디오 코덱을 구성할 수 있다.

 

RVC Framework의 구조

미디어 부호화 표준들은 다양한 부호화 툴을 사용하여 고유의 bit-stream syntax 구조를 만들어낸다. 그러므로, RVC는 다양한 툴과 bit-stream syntax를 처리하기 위해 디코더의 구성을 기술한 정보(decoder description: DD)가 필요하다. Decoder description 정보에는 사용한 툴의 연결 및 분기 정보와 bit-stream syntax의 구성정보가 포함된다.

그림 1은 RVC 프레임워크가 요구하는 두 종류의 정보(부호화 데이터 및 decoder description)를 나타낸다. RVC framework 내 디코더는 부호화 데이터와 함께 DD를 전송 받아, 부호화 데이터의 syntax parsing 과정과 디코딩 과정을 판단할 수 있다.

<그림 1> RVC framework

 

보다 상세한 수신 측 구조는 그림 2와 같다. 전송 및 저장의 효율화를 위해 부호화된 DD와 부호화 데이터가 수신 측에 전달된다. 부호화된 DD는 decoder description decoder에 의해 복원되어 decoder formulation mechanism(DFM)에 입력된다. DFM은 입력된 부호화 영상과 abstract decoder description, tool-box 내 해당하는 툴들을 사용하여, 상기 부호화 영상을 처리할 수 있는 고유의 abstract decoder model(ADM)을 제작한다. 상기 ADM 정보를 이용하여 최종적으로 실제 디코딩 솔루션이 제작된다. 이와 같이 RVC framework은 DD정보를 통해 매번 유동적으로 디코딩 솔루션을 구성할 수 있다.

 

<그림 2> 수신 측 구조도

 

RVC 표준화 기술

RVC 표준은 2006년 78차 MPEG 회합에서 MPEG-B(시스템) 및 MPEG-C(비디오)로 나누어졌다. 디코더의 구성 정보인 decoder description과 abstract decoder model은 MPEG-B part 4에 해당하며, tool-box 내 툴에 대한 기술은 MPEG-C part4에 포함된다.

 

1) Codec Configuration Representation (ISO/IEC 23001-4, MPEG-B Part 4)

본 국제 표준은 디코더의 구성 정보(DD)와 디코더 설계를 위한 abstract decoder model을 표현하는 방식으로 2007년79차 MPEG 회합에서 working draft 3.0이 작성되었다. 표준화 진행 중인 기술로는 한양대학교와 휴맥스에서 제안한 compact decoder description language(CDDL)와 스위스 로잔연방공과대학(EPFL)와 Xilinx에서 제안한 코덱 설계 모델인 ADM 기술이 존재한다. 또한 기존 MPEG-21의 bitstream syntax description language(BSDL) 기술이 부호화 영상의 bit-stream syntax 구조를 표현하는 방법으로서 제안되고 있다.

 

2) Video Tool Library (ISO/IEC 23002-4, MPEG-C Part 4)

본 국제 표준은 영상의 인코딩, 디코딩에 사용되는 다양한 툴들을 정의하는 표준으로, RVC framework 내 tool-box에 포함된 툴들을 기술하는 표준이다. 상기 표준 또한 2007년 79차 MPEG 회합에서 working draft 3.0이 작성되었다. 현존하는 MPEG 표준들에서 사용중인 툴들을 functional unit(FU) 단위로 모듈화하여, EFPL에서 제안한 프로세스 설계 언어인 caltrop actor language(CAL)을 기반으로 각 FU의 입력/출력 데이터와 수행을 제어하는 입력/출력 신호, 수행 알고리즘을 정의한다.

 

RVC 표준화 활동

1) 표준화 일정

2004년 3월 MPEG 의장 Leonardo Chiariglione 박사의 발의로 68차 MPEG 회합에서 video coding tools repository(VCTR) Ad Hoc group으로 정식 출범하였다. 그 후 2006년 75차 회합에서 RVC란 이름으로 개명되어 2007년 79차 MPEG 회합에서 working draft 표준화 단계에 이르렀다. 향 후 표준화 일정은 하기 표에 기술하였으며, RVC에 관심 있는 사람은 e-mail reflector(rvc-subscribe@listes.epfl.ch)에 가입하여 표준화 활동에 참여할 수 있다. 본 Ad Hoc group의 의장직은 한양대학교 장의선 교수가 맡고 있다.

Standard

WD

CD

FCD

FDIS

IS

MPEG-B part4 (ISO/IEC 23001-4)

200607

200704

200710

200804

200807

MPEG-C part4 (ISO/IEC 23002-4)

200607

200704

200710

200804

200807

 

2) 중요 이슈

중국 audio video standard(AVS)은 79차 MPEG 회합에서 RVC 표준화 활동을 시작하였다. AVS는 중국 내 떠오르는 오디도 비디오 부호화 표준이며, China Netcom 같은 모바일 방송업체와 이동 통신사에서 적용 중인 표준이다. 이런 AVS에서는 향 후 RVC framework을 기반으로 한 MPEG-2와 AVS를 결합한 미디어 서비스를 계획 중에 있다고 발표하였다.

이에 따라 MPEG에서는 기존 MPEG 표준화 기술 외에 non-MPEG 표준화 툴을 이용한 RVC framework 설계에 대한 가치를 인지하여, RVC framework의 non-MPEG용 tool-box에 대한 지원 가능성을 검토하기 시작했다. 또한, RVC 개발에 관련된 non-MPEG 기술과 MPEG 부호화 기술에 대한 공유 부분을 검토할 예정이다.

 

3) 제품의 상용화 전망

RVC의 활용 산업분야는 동영상 부호화/복호화 및 재생을 처리하는 모든 멀티미디어 기기, 즉, 예를 들어, Digital TV, DMB, IPTV, VCD, DVD 등과 같이 디지털 미디어 응용 전 분야에 적용 가능하다.

 

결론

지금까지의 비디오 표준화 기술들은 자신들의 고유 영역에서 활용되었다. 그러나, 앞으로는 데이터 형식이나 활용분야에 국한하지 않고 하나의 디지털 미디어 기기에서 다양한 형식의 콘텐츠를 재생 가능한 환경이 도래할 것이다. RVC표준은 다중 비디오 부호화 및 복호화 표준을 지원할 수 있는 framework로 미디어 부호화 분야의 새로운 기술로 자리 매김하고 있다.

장의선 (한양대학교 제2공과대학 컴퓨터공학부 교수, esjang@hanyang.ac.kr)

* 본 글은 저자의 의견일 뿐 TTA 기관의 입장과는 무관합니다.