9. 차세대 정보통신기술 - 초고화질 스트리밍 기술

[그륵]

초고화질 스트리밍 기술은 8K미디어, 360도 VR, 실감형 실시간 콘텐츠 등 폭발적으로 늘어난 초고용량 영상데이터를 사용자에게 끊김 없이 실시간으로 전송하는 차세대 정보통신기술의 핵심

4K영상보가 4배 더 많은 데이터를 나르는 8K(7680X4320)스트리밍이나 고주사율 (120Hz이상) 미디어를 안정적으로 서비스하기 위해서는 통신망의 진화 뿐만아니라 데이터 자체를 압축하고 전송하는 압축코덱과 지능형 전송 프로토콜 발전이 필수적

1. 차세대 비디오 압축 코텍

초고화질 영상은 압축하지 않으면 수백Gbps의 대역폭이 필요해 통신망이 마비됩니다. 용량을 획기적으로 줄이면서 화질 손상을 최소화하는 압축기술이 핵심

• VVC (Versatile Video Coding, H.266) : 현재 가장 널리 쓰이는 4K 코덱인 HEVC(H.265)보다 데이터 압축효율을 50%향상 시킨 차세대 표준. 동일한 화질의 8K영상을 절반의 데이터 용량만으로 전송할 수 있어 초고화질 스트리밍의 핵심 뼈대로 자리 잡음
• AV1 (AOMedia Video 1) : 구글 넷플릭스 아마존 등이 주도하는 오픈소스 기반의 고효율 로열티 프리(무료) 코텍. 라이선스 비용이 업서 유튜브나 OTT플랫폼을 중심으로 4K/8K 스트리밍에 빠르게 대두 및 적용

2. 가변 지능형 스트리밍 기술

사용자의 통신상태는 이동여부나 기지국 혼잡도에 따라 시시각각 변함. 이에 대응하는 똑똑한 전송방식 필요

• HAS (HTTP Adaptive Streaming) : 영상을 수초 단위의 작은 조각(segment)으로 나누고, 여러화질 (1080p, 4K, 8K)로 서버에 준비. 플레이어는 사용자의 인터넷 속도가 빠르면 8K조각으로 요청하그 지하철 등으로 진입해 속도가 떨어지면 끊김을 막기 위해 4K FHD조각을 실시간으로 바꾸어 요청 (MPEG-DASH, 애플HLS 등)
• AI기반 화질 업스케일링 및 예측 : 전송단계에서 대역폭을 아끼기 위해4K해상도로 영상을 보낸 뒤, 스마트폰이나 스마트TV단에서 AI 딥러닝 알고리즘을 이용해 화질을 실시간으로 8K급 으로 튕겨내는 기술(SR, Super Resolution). 통신자원을 아끼면서 초고화질을 체감

3. 초저지연 초고속 통신및 전송 인프라와 결합

스포츠 증계나 실시간 라이브 스트리밍에서 '초고화질'과 '실시간성'을 동시에 달성하기 위한 유무선 인프라 기술

• MEC (모바일 엣지 컴퓨팅) : 대용량 8K영상소스를 멀리 떨어진 중앙 클라우드 서버에서 가져 오면 지연이 발생. 사용자와 가장 가까운 기지국이나 국사 단에 미디어 서버를 배치(MEC)하여 물리적 거리를 좁히고 대용량 패킷을 초저지연으로 쏟아 부어 줌
• 5G Advance / 6G 무선 인프라 : 아퍼 다룬 Massive MIMO (대용량 다중입출력) 과 빔포밍 기술을 고도화하여 수십명의 사용자가 한 기지국 안에서 동시에 8K스트리밍을 요청해도 주파수차선을 촘촘하게 쪼개 할당 (OFDMA)함으로서 속도 저하 없이 소화