France Televisions: Harmonic VOS, 5G를 통해 8K 지원
France Televisions은 100시간 분량의 French Open 테니스 방송을 스트리밍하기 위해 Harmonic과 인텔을 선택했습니다.
요약 정보
- France Televisions(프랑스 텔레비지옹)은 프랑스 공영 텔레비전 방송사입니다.
- France Televisions은 5G 무선 네트워크를 통해 8K로 100시간 분량의 French Open 테니스 방송을 스트리밍하기 위해 Harmonic과 인텔을 선택했습니다. Harmonic VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어는 인텔® 제온® 스케일러블 프로세서 서버를 사용하여 클라우드 기반 미디어를 처리합니다.
과제
8K TV와 5G 무선 네트워킹은 TV의 미래를 바꿀 기술입니다. 8K TV는 매우 생생하기 때문에 '궁극의'1 텔레비전 기술로 불립니다. 5G 무선 네트워킹은 스포츠 행사가 열리는 먼 지역의 신호를 전송할 수 있는 대역폭을 가지고 있을 뿐만 아니라, 8K 영상을 전송할 수 있는 유일한 무선 기술이기도 합니다. France Televisions은 무선 5G 서비스를 사용하여 8K TV 서비스를 구축한다는 아이디어를 증명하고자 이번 시연을 기획했습니다.
결과
인텔과 France Televisions은 네트워크를 구축하고 두 대의 8K Sharp 65인치 텔레비전 수상기로 100시간 동안 테니스를 스트리밍했습니다. 이 프로젝트로 미래에 기술을 어떻게 활용해야 하는지 더 잘 이해할 수 있었습니다.
8K TV에 생명을 불어넣다
TV의 다음 세대는 8K TV입니다. 8K TV는 4K TV보다 4배, 1080p HDTV보다 16배 높은 7,680픽셀 x 4,320픽셀 x 60프레임/초의 해상도로 영상을 전송하는 기술입니다. 8K TV는 현실의 TV를 위한 궁극적인 기술1입니다.픽셀이 너무 작고 조밀하여 4K TV 기술에서도 볼 수 있는 주사선을 시각화할 수 없을 정도입니다. 또한 VR과 같은 고품질 몰입형 경험과 레거시 장치에서의 맞춤형 스트리밍을 지원합니다. 이것은 NHK가 일본에서 이미 상용화한 기술입니다.2
라이브 스포츠는 8K 기술의 채택을 앞당기는 핵심 요인이 될 것으로 보입니다. 그러나 미디어 처리 성능, 전송 네트워크, 그리고 TV 또는 모바일 장치와 같은 최종 사용자 기술의 측면에서 대답해야 질문이 많이 있습니다. French Open 테니스 토너먼트 시연은 이러한 질문에 대한 답을 제공하기 위해 고안되었습니다.
8K TV에서 2019 French Open 스트리밍
France Televisions은 5G 네트워크에서 비디오 스트리밍이 얼마나 잘 전송되는지 테스트하기 위해 8K TV 스트리밍 시스템을 시연했습니다. 목표는 동영상 스트리밍 네트워크에 이 5G 무선 신기술을 활용하는 것을 보여주고 모바일 스포츠 시청 증가를 예상하여 콘텐츠를 제공하는 것이었습니다. 비디오 인코딩에는 5G를 통해 TV와 5G 전화기로 배포되는 8K가 포함되었습니다.
이 시스템은 France Televisions이 전문가를 위해 테니스 센터 내 전시실에 설치한 8K TV로 100시간의 테니스 방송을 스트리밍하도록 설계되었습니다. 생성된 신호는 소비자를 위한 Orange 부스에도 전달되었습니다.
동작을 포착하기 위해 Philippe Chatrier 코트에 두 대의 8K TV 카메라가 설치되었습니다. 비디오 피드는 4 x 12Gbps SDI 링크를 통해 프로덕션 영역 내 광 변환기로 전송된 다음 48Gbps 광 링크로 변환되어 France Televisions 컴파운드로 전송됐습니다. 이후 SDI로 다시 변환되어 시연에 사용된 3개의 인코더에 공급되는 비디오 스위처로 전송되었습니다.
벤치마킹과 이중화를 위해 시연을 지원하는 시스템에는 여러 라이브 인코더가 사용되었습니다. 벤치마크 인코더 중 하나는 이 8K TV 프로젝트에 맞춰 설계된 SVT-HEVC Encoder(Scalable Video Technology for HEVC Encoder) 프로토타입을 위한 확장 가능한 기술이었습니다. 이 인코더는 인텔® 제온® 스케일러블 프로세서 및 인텔® 제온® D 프로세서에 최적화된 HEVC(High Efficiency Video Coding) 호환 인코더 라이브러리 코어입니다. 인코더는 IP 입력을 받아 HLS(HTTP 라이브 스트리밍) 형식의 적응형 라이브 스트리밍 출력을 생성합니다. 인코더에 사용된 서버는 듀얼 인텔® 제온® Platinum 8180 프로세서를 기반으로 했습니다.
두 번째 실시간 인코더는 HLS에 패키징된 라이브 HEVC Main 10을 직접 출력하는 Advantech의 하드웨어 기반 인코더였습니다.
세 번째 실시간 인코더는 TS를 Harmonic VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어로 출력하는 NEC Live 8K 인코더였습니다.
Harmonic의 VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어
Harmonic의 VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어는 NEC 인코더에 의해 외부에서 라이브 인코딩이 완료된 후 미디어 처리 체인을 통합합니다. VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어는 인제스트, 재생, 그래픽, 트랜스코딩, 암호화 및 전달과 같은 필수 미디어 처리 기능을 모두 제공합니다. VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어를 사용하면, 방송사는 소스를 정의하고, 자산을 업로드하고 지역/글로벌 배포 정책을 설정하기만 해도 시청자와 소통할 수 있습니다. 5G 무선 네트워크를 통해 8K로 French Open 테니스 경기를 방송할 때 사용된 솔루션은 미래형 Harmonic VOS 제품 프로토타입입니다.
클라우드에서의 미디어 처리
시연에서 VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어는 듀얼 인텔® 제온® Gold 6152 CPU 기반 하드웨어에서 실행되었으며 8K 라이브 피드의 라이브 패키징을 제공하여 8K TV 스트리밍, 라이브에서 VOD(video on demand) 추출(캐치업), 사후 제작된 8K 콘텐츠의 순수 VOD를 위한 DASH(Dynamic Adaptive Streaming over HTTP) 형식을 지원했습니다. DASH 피드가 TV 사용을 위해 네트워크로 직접 전송되긴 하지만, 아직 HDR 또는 8K 해상도를 지원하지 않는 모바일 장치에 적응형 스트리밍을 사용하여 콘텐츠를 제공하는 것도 중요한 일이었습니다.
캐치업 콘텐츠는 시연에서 모바일 장치에 적합한 비디오 스트림을 제공하는 추가 인코딩을 위한 VOD 자산이 됩니다. VOS 솔루션은 이 피드를 8K HLG(Hybrid Gamma Log) 단일 비트 전송률(SBR)에서 텔레비전 세트용 HDR10(High Dynamic Range Version 10) 또는 모바일 장치용 SDR(Standard Dynamic Range)을 지원하는 적응형 비트 전송률(ABR)로 변환합니다. VOD 후반 제작 자산에도 동일한 워크플로가 적용되었습니다.
동영상 중계가 네트워크에 도달하면 최종적으로 Orange에서 제공하는 2곳의 전용 기지국을 통해 2개의 250Mbps 5G 무선 링크로 전송됩니다.
일반적으로 5G 신호는 IP에 연결된 텔레비전에 도달하지만, 이러한 TV는 시연에 사용할 수 없었습니다. 대신 해결책으로 VLC(DASH) 및 Spin Digital(HLS) 플레이어를 사용하여 60프레임/초의 속도로 비디오 스트림을 실시간 디코딩하는 2대의 5G 연결 인텔® 코어™ i7 및 코어™ i9 프로세서 PC가 동원되었습니다. PC는 4개의 HDMI 2.0 케이블을 통해 8K TV에 연결되었습니다.
비디오 자산 스토리지용 NVMe* 인텔® SSD 데이터 센터 제품군
설치에는 메자닌, 캐치업 TV, VOD 및 기타 비디오 자산을 관리하기 위해 클라우드 원본 서버에 연결된 고성능 및 고용량 네트워크 스토리지가 필요했습니다. 인텔은 듀얼 인텔® 제온® Gold 6152 서버 프로세서로 구동되는 두 대의 서버에 96TB NAS(Network Attached Storage) 시스템을 구축했습니다. 서버에는 NVMe(Non-Volatile Memory Express)용 인텔® SSD가 탑재되었습니다. NVMe용 인텔 SSD는 데이터 집약적 워크로드를 위해 설계되었으며 매우 빠른 IOPS(초당 입출력 작업 횟수) 성능을 갖추었습니다.
비트 할당
시연 중 라이브를 위한 인코딩 비트 전송 속도는 동영상의 경우 85M/초였으며 적응형 스트리밍용 VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어를 사용한 오프라인 인코딩은 아래 표에 따라 수행되었습니다.
우선 CBR(constant bit rate) 인코딩을 위해 65/3M/s에서 변화하는 네트워크에 적응하는 데 ABR 기술이 도움이 되었습니다. Harmonic의 VOS 클라우드 네이티브 소프트웨어에는 EyeQ* 콘텐츠 인식 인코딩이 포함되어 있습니다. EyeQ는 인코딩 비트레이트를 콘텐츠 복잡성에 맞게 조정합니다. 이 기능은 CBR에 비해 전송 대역폭을 50% 절약합니다. 이러한 결과는 5G를 통해 8K를 스트리밍할 때 HEVC 기술이 효과적임을 보여 줍니다.