• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제12권2호
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• pp.860-872
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• 2018

In this Paper, we propose 8K UHD (Ultra High Definition) encapsulation method for efficient transmission and reception based on MMT (MPEG Media Transport). Broadcasting services for 8K UHD allow users to feel the maximized reality. However, present technology is difficult to provide 8K UHD in broadcasting networks, because the 8K UHD bitrate is too high to be transmitted in the current broadcasting networks. Research for transmitting 8K UHD is underway. In some researches, a receiver is implemented with four 4K UHD display instead of a 8K UHD display. In order to transmit 8K UHD within the limited transmission bitrate of broadcasting network, 8K UHD contents encoded by SHVC (Scalable High Efficiency Video Coding) and then transmitted over heterogeneous network. For using the broadcasting and communication networks, MMT standard is used. MMT is IP based transmission protocol as the next generation transmission protocol. According to the MMT standard, video stream encapsulated and transmitted in MMTP (MMT Protocol) packet. IP-based broadcasting and communication networks can be used to transmit simultaneously, and the receiver can synchronize and play it. We propose an encapsulation method that can efficiently transmit and receive 8K UHD. The proposed method increases a payload rate and decreases an initial delay at the receiver. We show that the efficiency of the proposed method is verified by experimental tests.

• 방송공학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.118-131
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• 2019

대용량의 8K UHD(Ultra High Definition) 콘텐츠를 지상파 방송으로 제공하기 위해서는 현 지상파 방송 시스템으로는 제한된 대역폭 등 여러 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 UHD 콘텐츠 전송 기술이 연구되었고, 그 중 하나로 지상파 방송망과 통신망을 이용한 8K UHD 방송 시스템이 제안되었다. 해당 기술은 8K UHD 콘텐츠를 영역 분할한 후 계층 분리를 통해 이종망으로 전송하여 지상파 방송망의 제한된 대역폭 문제를 해결하고자 하였다. 지상파 방송망을 통해 FHD(Full High Definition)에 해당하는 기본 계층과 4K UHD를 위한 부가 향상 계층 데이터를 전송하고, 통신망으로 8K UHD를 위한 부가 향상 계층 데이터를 전송한다. 이러한 방식으로 8K 콘텐츠를 제공할 경우, 지상파로는 최대 4K UHD 방송을 수신 할 수 있고 통신망을 추가로 이용할 경우 8K UHD까지 수신가능하다. 그러나 현재 국내 지상파 UHD 방송의 할당된 비트율 내에서 4K UHD 콘텐츠를 전송하기 위해서는 압축율을 높여 전송하는 상황도 존재하여 일정 수준의 화질열화는 필연적으로 발생한다. 그럼에도 UHD 콘텐츠의 특성상, 화질은어떤 요소보다 최우선적으로 고려되어야 하므로 제한된 비트율 내에서도 화질을 최대한 보장할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 방송 시스템 내의 콘텐츠 생성기의 패킷 스케줄링이 필요하다. 콘텐츠 생성기는 방송망과 통신망을 이용한 8K UHD 방송 시스템내에서 인코딩된 미디어 데이터들을 패킷화하고 다중화기로 송출하는 기능을 수행한다. 다중화기는 콘텐츠 생성기로부터 전달받은 패킷 순서대로 송출하기 때문에 콘텐츠 생성기에서 다중화기로 전송하는 과정의 전송 시간과 전송률을 일정하고 정확하게 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 일정 수준의 UHD 콘텐츠의 화질을 보장할 수 있도록 콘텐츠 생성기와 다중화기 간의 데이터 전송량 가변 전송 스케줄러를 제안한다. 이를 통해 UHD 방송 콘텐츠 종류에 관계없이 일정 수준의 화질을 보장하면서도 UHD 서비스의 끊김이나 지연을 최소화하여 사용자의 QoS(Quality of Service)를 향상시키고자 한다.

• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권2호
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• pp.59-63
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• 2021

In order to broadcast 8K UHD, domestic broadcasting is upgrading production, operation, and transmission technologies in a new way that has various forms such as terrestrial broadcasting, IPTV, mobile, and streaming services. In order to overcome the existing SDI transmission technology that has reached its limit, new transmission technologies using ICT-based convergence such as IT, Network, IOT, and Big Data are developing. Internet Protocol(IP) transmission technology is an IT-based core protocol that transcends various broadcasting infrastructures. Therefore, it can be said that the technology for converting the broadcasting system based on IP is a natural one for preparing for 8K UHD in the future. In this paper, we propose an IP transmission system that adopts a network that can transmit 8K with hardware of 12G Serial Digital Interface (SDI), in order to prepare for the future broadcasting system according to the development of ALL IP interface technology.

• 방송공학회논문지
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• 제19권6호
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• pp.767-788
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• 2014

세계적으로 아날로그 방송에서 디지털 방송으로의 전환이 마무리되고 있는 가운데, 앞으로 다가올 UHDTV 등 실감의 대용량 방송 및 방송 통신 융합 환경에 대비하기 위한 새로운 차기 방송 표준에 관한 연구의 필요성이 날로 높아져 가고 있다. 특히, 저해상도 서비스에 머물러 있던 모바일 방송에서는 기존 HD급의 서비스 제공이 가능한 모바일 실감방송으로 진화하기 때문에 고정/이동 방송 서비스가 동시에 가능한 고효율 전송 원천 기술 개발이 이루어질 필요가 있다. 이에 최근 지상파 단일 채널을 통해 4K UHD (거치형) & HD (모바일) 방송 서비스를 동시에 제공하는 융합방송 시스템 개발에 대해서 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 최신의 디지털 방송 전송 기법 및 영상 압축 기술에 대해서 소개하고, 지상파 단일 채널을 통해 4K & HD 융합방송 서비스를 제공하기 위한 서비스 모델 및 전송 요구 사항들에 대해서 분석한다. 이 후 최신의 방송 전송 기법 및 영상 압축 기술을 적용하였을 때, 6MHz & 8MHz 대역폭에서 지상파 4K UHD & HD 융합방송을 전송하기 위해 필요한 최적의 전송 파라메터를 도출하고 이를 이용해 AWGN 및 TU-6 채널에서의 융합방송 수신 성능을 검증하였다. 이를 통해 6MHz 대역폭에서의 원활한 HD 모바일 데이터의 수신이 140 Km/h 수신기 속도까지는 가능하나, 그 이상에서는 대역폭의 한계로 인해 원활한 수신이 이루어지지 않음을 확인하였다. 그리고 대역폭을 8 MHz로 확장할 경우, 매우 빠른 다중경로 페이딩 채널에서도 4K UHD 및 HD 계층 데이터의 수신이 원활히 이루어지는 것을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제11권8호
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• pp.4092-4104
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• 2017

In this paper, an efficient 4K and 8K UHD(Ultra High Definition) transmission scheme is proposed on the convergence networks with broadcasting and LTE(Long Term Evolution) by using CoMP(Coordinated Multi-Point). A video data is compressed and divided into BL(Base Layer), E(Enhanced layer)1, E2 and E3 by scalable HEVC(High Efficiency Video Coding). The divided layers can be combined by the scalable HEVC such as mobile HD, full HD, 4K and 8K UHD(Ultra High Definition). The divided layers are transmitted through the convergence networks with DVB-T2(Digital Video Broadcasting-$2^{nd}$ Generation Terrestrial) broadcasting system and LTE CoMP. This scheme transmits mobile HD and full HD layers through DVB-T2 broadcasting system by using M-PLP(Multiple-physical Layer Pipes), and adaptively transmits 4K or 8K UHD layer through LTE CoMP with MMT(MPEG Media Transport) server. An adaptive transmitting and receiving scheme in the LTE CoMP system provides 4K or 8K UHD layer to a user according to the user status. The proposed scheme is verified by showing the system-level simulation results which is better BER(bit-error-rate) performance than the conventional scheme. The results show that the proposed scheme provides the stable video contents to the user especially at the cell edge.

• 방송과미디어
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• 제23권1호
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• pp.26-32
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• 2018

본 고에서는 지상파 8K UHD 방송 통신 융합 서비스 기술을 소개한다. 8K UHD 서비스를 위한 최근 동향을 살펴보고 지상파 방송에서도 8K UHD 서비스 할 수 있도록 제안된 방송 통신 융합 시스템을 소개하고자 한다. 방송망과 통신망에서 동시에 전송할 수 있는 MMT(MPEG Media Transport) 기술과 차세대 비디오 코덱인 SHVC(Scalable High-efficiency Coding) 기술을 살펴본다. 그리고 이 기술들이 적용된 8K 방송 통신 융합 송수신 시스템과 서비스 기술을 소개하고 향후 지상파 방송의 새로운 방송 서비스로 방송 통신 융합 서비스의 가능성을 제시하며 마무리 짓는다.

• 방송공학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.310-339
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• 2015

UHDTV (Ultra High Definition TV)와 같은 실감의 대용량 방송과 방송망과 통신망을 결합한 융합방송 (Convergence Broadcasting)에 대한 연구가 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 최근 DVB (Digital Video Broadcasting) - T2 (2nd Generation Terrestrial) 방송 전송 시스템에 채용된 Multiple-PLP (Physical layer Pipe) 다중화 및 전송 기법들과 최근 표준이 완료된 SHVC (Scalable High efficiency Video Coding) 영상 압축 기술을 채용하여, 지상파 단일 채널을 통해 4K UHD & HD 모바일 방송을 전송하는 전송시스템 개발에 관한 연구가 수행되었다. 하지만 Multiple-PLP 다중화 기법은 서로 다른 계층의 데이터를 각각 다른 채널 부호율과 변조 성상도를 적용하여 하나의 프레임을 통해서 전송할 수 있는 반면, 프레임 내의 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌의 크기나 보호구간의 크기는 달리할 수가 없다. 이에 본 논문에서는 다른 계층의 데이터의 FFT & 보호구간의 크기를 달리하여 전송할 수 있는 FEF (Future Extension Frame) 다중화 기법을 이용한 지상파 고정 4K UHD & 이동 HD 융합 방송의 전송 가능성 및 성능을 검증해 보았다. 이를 위해 DVB-T2 지상파 방송 전송 시스템에 채용된 전송 기법들과 FEF 다중화 기법을 적용한 지상파 단일 채널 고정 4K UHD & 이동 HD 융합방송 전송시스템의 구조들을 제안하였다. 이후에는 예측 분석한 SHVC 압축 후의 데이터 전송 요구량을 바탕으로, 제안한 융합방송 전송 시스템을 통해 6 MHz & 8 MHz 대역폭에서 두 계층의 데이터를 전송할 수 있는 최적의 전송 파라메터를 도출하고, 이에 따른 TOV (Threshold of Visibility)를 찾기 위해 AWGN (Additive White Gaussian Noise), 정적 Brazil-D, 그리고 TU (Typical Urban)-6 채널 하에서 수신 성능을 검증해 보았다. 그리고 이를 통해 6MHz 및 8MHz 대역폭에서 4K UHD & HD 계층의 데이터를 고정 수신 그리고 수신 속도가 매우 빠른 이동 환경에서 원활히 수신할 수 있음을 보였다.

• 디지털융복합연구
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• 제12권8호
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• pp.271-282
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• 2014

방송 기술의 최근 흐름은 HDTV와 3DTV에 이어 UHDTV 로 진화되고 있다. UHDTV가 새로운 패러다임으로 자리매김하고 있으며 우리나라에서도 지상파는 4K-UHDTV의 실험 방송과 케이블, 위성에서는 본방송 서비스가 실시되고 있다. 이러한 4K-UHD 콘텐츠 제작의 활성화를 위한 체계적인 워크플로우가 정립이 필요한 상황이다. 본 연구에서는 전문가 의견을 통한 4K-UHD 제작 워크플로우의 중요 항목을 도출하고 계층적 분석 방법(AHP, Analytic Hierarchy Process)을 적용하여 4K-UHD 콘텐츠 제작에 있어 중요하게 고려되는 항목을 상호 비교 하였다. 워크플로우의 상위 계층에는 콘텐츠 제작 기획 측면, 미디어 파일 관리 측면 및 제작 장비의 선택과 운영 측면으로 분류 하였으며 하위 계층에서는 UHD 제작 STAFF 간의 역할과 트레이닝, 미디어 관리, 저장 장치의 선택과 운영이 상대적으로 중요하게 평가 되었다. 또한 실시간 4K-UHD 제작을 위한 워크플로우를 제시하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.64-70
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• 2015

차세대방송 산업이 UHD방송서비스로 전환되면서 UHDTV영상 표준이 제정되고 UHTV가 급격히 시청자에게 보급 된지 3년이 지나고 있다. 이러한 방송 산업의 전환기에서 UHDTV의 화질이 기존의 HDTV의 화질을 4배 향상을 할 수 있다는 이론적 배경에서 국내방송 매체는 지상파를 제외하고 유료방송을 중심으로 UHD방송 상용화 서비스를 하고 있지만 UHDTV화질은 현실적으로 표준에 대응하지 못하고 있는 가운데 일반 시청자는 기존HD방송의 화질을 UHDTV로 시청할 수밖에 없는 현실이다. 따라서 본 논문에서는 최근 화질개선을 위한 기술 환경에 변화에 따라 UHDTV 영상표준을 분석하고 UHD방송 매체별 UHDTV 영상표준 적용실태 조사와 UHDTV 영상표준에 따른 UHD 방송 대역폭을 분석한다. 또한 시청자측면에서 UHDTV화질에 직접적인 영향과 관계되는 현재의 HDMI 인터페이스 기술의 한계성을 분석하고 그 결과에 따라 현재의 UHDTV 영상표준 대응과 UHDTV화질 향상을 위한 요소기술을 적용함으로써 UHD 방송환경에서 새로운 플랫폼의 성공적 정착을 할 수 있는 Super MHL 인터페이스 기술을 대안으로 제시하였다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송공학회 2011년도 하계학술대회
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• pp.320-321
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• 2011

본 논문은 디지털 케이블전송망인 HFC(Hybrid Fiber and Coaxial)망 기반하에서 6MHz 다수의 방송채널결합 기술을 이용하여, 대용량 3D 및 8K-UHD 콘텐츠 전송을 위한 방송망 채널결합형 200Mbps 급 1024-QAM 송수신시스템 개발에 대하여 기술한다. H.264 비디오 부호화기를 사용하여 8K-UHDTV 및 3D/UHD 융합형 서비스를 시청자에게 제공하기 위해서는 약 120~160Mbps 의 대용량 데이터 전송률이 확보되어야 한다. 이와같이 대용량 3D/8K-UHDTV 콘텐츠를 전송하기 위해서는 상대적으로 채널환경이 우수한 HFC 디지털 케이블망을 이용한 대용량 실감미디어 콘텐츠 전송기법에 대한 연구가 주목 받고 있다. 본 논문에서는 FPGA 를 이용하여 HFC 망 기반에서 기존 OpenCalbe/DOCSIS 3.0 256-QAM 대비 약 30% 전송효율이 개선된 3D/8K-UHDTV 대용량 실감미디어 콘텐츠 전송을 위한 방송망 채널결합형 1024-QAM 송수신기 구현 및 개발에 관한 내용을 기술한다.