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전 세계적으로 방송의 디지털 전환이 마무리되어 가면서 일본, 미국, 유럽 등 선진국을 중심으로 Post-HD 시대를 선점하기 위해 실감미디어를 핵심 차세대 방송으로 설정하고 적극적인 투자를 진행해 오고 있으며. UHDTV (Ultra High Definition TV) 서비스는 이러한 실감 미디어의 대표적인 서비스로 인식되고 있다.
- 또한, 기존의 지상파, 케이블, 위성 방송 서비스외에 네트워크 기반의 IPTV, VoD 서비스가 크게 확산 되면서 주문형 미디어 서비스가 각광 받고 있다.
- 이에 따라 기존의 라이브 방송 기술 위주의 헤드엔드 시스템은 급속히 네트워크, 소프트웨어 기반의 방송 시스템으로 변환되고 있는 실정이며 특히, 소프트웨어 기반 인코더, 트랜스코더 시스템을 대규모로 구축하여 디지털화 되어 있는 원본 영상을 빠른 시간내에 병렬적으로 대량으로 콘텐츠를 생산해내야 할 필요가 있다.
- 본 기술은 MicroSoft사의 Windows OS에서 제공하는 멀티미디어 미들웨어와 ETRI 개발 소프트웨어 HEVC 인코더를 상호 결합시켜 Windows상의 미디어 어플리케이션에서 자유롭게 ETRI HEVC 인코더를 사용할 수 있게 하는 인터페이스 기술이다.

- 현재, 일본, 미국, 유럽 등 선진국에서는 기존의 SDI (Serial Digital Interface) 기반의 실시간 방송 제작 시스템이 디지털 방송의 보편화와 맞물리면서 급속도로 소프트웨어와 범용 서버 기반의 디지털 방송 제작 시스템으로 변화하고 있다.
- 우리나라의 경우도 거의 대부분의 방송 콘텐츠는 컴퓨터와 소프트웨어를 사용한 제작 시스템에 기반하여 제작되고 있다.
- 따라서, 차세대 방송 시스템에 있어 핵심기술인 HEVC 인코더를 기존의 방송 콘텐츠 제작 시스템에 연동할 수 있는 소프트웨어 기반 인터페이스 기술의 개발은 필수적이며 이러한 인터페이스 기술이 없이는 아무리 좋은 기술이라 하더라도 시장에서 쓰이지 못하고 결국 사장될 수 밖에 없는 것이 현실이다.
- 그러므로, 일반적으로 범용 서버 시스템의 OS로 많이 채택되어 있는 MicroSoft사의 Windows계열 OS가 제공하는 멀티미디어 미들웨어와 소프트웨어 기반 인코더를 상호 연결시켜주는 인터페이스의 개발은 필수적이며 ETRI 개발 HEVC 소프트웨어 인코더는 이를 통해 어떠한 Windows 기반 미디어 어플리케이션에도 적용될 수 있어 개발 기술의 상용화에 크게 이바지 할 수 있다.
- 제안하는 “VIDEO FOR WINDOWS 지원 HEVC 인코더 인터페이스 기술”의 목적은 UHDTV를 비롯한 각종 실감미디어 콘텐츠 제작에 있어 ETRI 개발 HEVC 인코더 기술을 범용 하드웨어에서 폭넓게 사용되는 각종 미디어 어플리케이션에 손쉽게 결합시켜 기존의 시스템의 변화를 최소화로 하여 실감 미디어 콘텐츠를 제작할 수 있게 하기 위함이다. 이를 통해 기술 종속성이 심한 국내 방송장비 산업의 활성화 및 중소기업의 차세대 방송시장 진입 기회의 확대가 가능할 것이며. 또한, 기존 방송산업 분야나 방송장비 제조업체뿐만 아니라 유무선 인터넷을 기반으로 하는 IP 기반의 각종 콘텐츠 솔루션 업체들에게도 한정된 네트워크 자원 하에서 HD급 혹은 UHD급의 고품질 멀티미디어 서비스를 제공할 수 있는 HEVC 부호화 기술의 제공이 손쉽게 이루어질 수 있음으로 해서 국내 방송통신 융합 산업의 활성화에 기여하고자 한다.

- MicroSoft 사의 Windows에서 구동되는 모든 종류의 멀티미디어 어플리케이션에 ETRI 개발 HEVC 인코더를 적용될 수 있게 하는 소프트웨어 인터페이스로 기술의 유지 및 보수가 용이하며 성능 업그레이드 등이 용이함과 동시에, 각종 어플리케이션에서 HEVC 인코딩이 가능하게 만들 수 있다.

단계 : 6 기술의 성숙도란?

<적용 분야>
- UHD(4K) 지원 실시간 지상파/케이블/위성 방송 서비스
- 네트워크 기반 UHD(4K) 지원 IPTV/VoD 서비스
- UHD(4K) 지원 각종 멀티미디어 서비스

<기대 효과>
- 본 이전기술은 ETRI 개발 HEVC 인코더 DLL을 MicroSoft사의 Windows 기반 미디어 어플리케이션에 결합시킬 수 있으므로 기존 콘텐츠 제작 시스템에서 별도의 대규모 투자 없이 실감미디어 제작을 가능하게 할 수 있으며 실감 미디어 서비스의 확산에 기여할 수 있음

- VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스는 ETRI개발 HEVC 인코더 모듈을 중심으로 구성된다. 캡춰보드(Capture Board) 혹은 파일 입력은 AVI 파일과 호환되는 비디오/오디오 스트림이 동영상 편집/제작 소프트웨어의 전처리 모듈로 들어오게 되면 VIDEO FOR WINDOWS 인터페이스로 둘러싸인 ETRI 자체 개발 HEVC 부호화기에서 HEVC 부호화를 수행하게 된다. 이렇게 부호화된 HEVC 비트스트림은 동영상 제작 및 편집 소프트웨어에서 지원하는 각종 비디오 파일 포맷 (그림에서는 TS를 예제로 함)으로 다중화 되고 제작된 비디오/오디오 다중화 컨텐츠는 각종 전송 장비를 통해 출력된다.
- 상기 기능을 지원하기 위해 제안하는 기술이 포함하고 있는 주요 모듈은 다음과 같다.
■ VIDEO FOR WINDOWS 인터페이스 모듈
■ HEVC 부호화기 동적 라이브러리 콜백 모듈
■ Intel SIMD 기술을 사용한 고속 색상 변환 모듈

A. 기술명 : IO 인터페이스 관련 기능
VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스는 입력으로 Windows에서 지원하는 AV 데이터 포맷을 받아들이며 Windows내에서 디바이스 드라이버 수준으로 사용자에게 보여질 수 있다.
■ VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스는 고속으로 최대 4K급 영상 데이터를 HEVC로 부호화 할 수 있다.
■ 응용프로그램의 비정상 종료가 발생하는 경우가 없다.

B. 기성 영상 캡춰 보드 연동 영상 입력 인터페이스 기능
■ VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스는 동영상 편집 및 제작 소프트웨어가 HD-SDI 입력을 받아들일 수 있는 하드웨어를 지원할 시, HD-SDI 입력을 받아들일 수 있으며 동시에 파일 입력을 받아들일 수 있다.

C. 부호화기 GUI 기능
■ VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스의 제어는 Windows의 GUI를 사용한다.

D. 전 처리기 기능
■ VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스는 다양한 색상 공간을 HEVC 부호화에 적합한 YUV420P로 변환 시키기 위한 SIMD 기술을 사용한 고속 색상 처리 기술이 구현되어 있다
■ 색상 처리는 8비트 데이터로서 YUV422, UYVY422, RGB444 3가지 색상 처리가 가능하다.

E. 모듈간 시스템 통합 제어
■ “VIDEO FOR WINDOWS 기반 HEVC 부호화기 인터페이스 모듈”은 크게 HEVC 부호화기 동적 라이브러리를 지원하면서 독자적으로 부호화를 수행하는 동시에 적절한 시간에 Critical Section을 통해 상호 동기화 되는 구조를 갖고 있다.
■ 이를 통해 제작된 입출력 모듈은 파일 입력의 경우 4K 영상을 HEVC 부호화기가 CPU 점유율 60% 이하에서 초당 3~10 fps의 인코딩 속도를 보이면서 고속으로 HEVC 부호화를 수행할 수 있다.
■ 사용자 인터페이스
■ Windows 설치 모듈

- 기술이전 내용을 포함하는 “VIDEO FOR WINDOWS 지원 HEVC 인코더 인터페이스 기술” 소스 코드
- 관련 기술문서

비독점적 통상실시권 계약체결일로부터 5 년간 ※ 착수기본료(단위:천원)

구분	중소기업	중견기업	대기업
착수기본료	10,000	20,000	20,000
매출정률사용료(%)	1.25	3.75	5

1 개월 / 480 천원정(부가세 별도)

기술개발 발표당시	영상미디어연구실 석진욱 (042-860-6365, jnwseok@etri.re.kr)
현재	AI컴퓨팅시스템SW연구실 석진욱 (042-860-6365, jnwseok@etri.re.kr)

기술이전실 서교웅 (042-860-4981, kwseo@etri.re.kr)