Streaming   스트리밍

1. 멀티미디어 스트림 이란?

  ㅇ 멀티미디어  :  1 이상의 정보타입(영상,데이타,음성,그래픽 등)이 혼합된 미디어

  ㅇ 스트림  :  데이터,패킷,비트 등의 일련의 연속성을 갖는 흐름/데이터 열(列)

  ㅇ 스트리밍 미디어  :  즉시 재생 가능 미디어
     - 전체 다운로드 없이도, 실시간 실행이 가능한 미디어를 말함

  ㅇ 스트림 형식  :  비트 스트림 (Bitstream) 또는 미디어 스트림 (Media Stream)
     - 비디오 엔코더(코덱)를 거쳐 나온 데이터 출력물(일련의 비트열)을 말함 
        . 이러한 비트열 정보들은 정해진 순서대로(규칙있게,신택스화되어) 기술되어 있음 
           .. 例) MPEG-2 비트 스트림 구조 등


2. 멀티미디어 전송 방식 구분

  ㅇ 다운로드 방식 (Download)
     - 재생(Play) 전에 데이타를 완전히 다운로드 받는 방식 

     - [참고] 비디오 파일 포멧 : 디지털 비디오 데이터를 저장,복원하기 위한 파일 포멧
        . 例) AVI, MKV, MP4, ASF, MOV, WMV 등

  ㅇ 스트리밍 방식 (Streaming)

     - 점진적 다운로드 방식 (Progressive Download) : 파일 일부가 도착하는 대로 먼저 재생
        . 전체 도착 전에 일부가 도착 즉시 재생을 시작, 사용자는 매우 빠르게 느껴짐
           .. 네트워크 지원 속도가 동영상 재생 레이트 보다 반드시 높아야 함
        . 주로, (웹 서버)/HTTP/TCP/IP 상에서 동작
           .. 일반 웹 서버로도 구현 가능
        . YouTube, ESPN, CNN 등에서 사용하는 저장 미디어 스트리밍 기술
        . 例) Apple社 HLS (HTTP Live Streaming)
           .. 애플社에서 2009년에 제창. 현재 가장 많은 대중성 확보
           .. 전송 프로토콜 : HTTP 기반 (전용 서버,특정 포트 불필요, 일반 웹서버로도 송출 가능)
           .. 전송 스트림 포멧 : MPEG-2 TS
           .. 지원 : 동영상 H.264 등, 음성 AAC,MP3,AC-3 등
           .. 파일 확장자 : .m3u8 (application/x-mpegURL, vnd.apple.mpegURL), .ts(video/MP2T)
           .. 통상, 웹페이지의 video 태그 내 source 태그에서 소스 파일 위치(URL) 안내
           .. 생방송, VOD 모두 가능
           .. 자막과 음성 전환 가능
           .. 적응 스트리밍이라고 하지만, 실제로는 점진적 다운로드 방식에 가까움

     - RTP 또는 RTMP 스트리밍 방식  : 실시간 전송기술
        . 데이터 프레임 별로 수신과 동시에 재생하나, 사용자에게는 거의 동시성 제공
           .. 송수신 간에 필요한 만큼 적절히 데이터 프레임 량 조절하며 동영상 재생
        . 주로, (미디어 서버)/RTP/UDP/IP 상에서 동작
           .. 특별한 전용 미디어 서버(스트리밍 서버)가 반드시 필요함
        . 例) 이러닝, VOD 서비스, 라이브 중계 등의 분야에서 가장 많이 사용

     - 적응 스트리밍 방식 (Adaptive Bit Rate Streaming)
        . 사용자의 대역폭 환경을 스스로 인지하여, 그에 맞는 스트리밍을 자동으로 보내줌


3. 스트리밍 프로토콜 종류

  ㅇ 인터넷 스트리밍 프로토콜

     - HTTP 스트리밍
        . HTTP/TCP/IP 을 통한 스트리밍 프로토콜 (흐름제어 있는 양방향성)
        . 例) HLS, MPEG-DASH 등

     - RTP, RTCP, RTSP 스트리밍
        . RTP/UDP/IP 을 통한 스트리밍 프로토콜 (흐름제어 없는 단방향성)
           .. 오디오,비디오 등의 정보를 담은 일련의 패킷화된 정보 앞에 RTP 헤더를 붙힘
        . 구분
           .. 물리적 정보의 빠른 흐름 및 제어 : RTP (빠른 수송) / RTCP (수송 제어) 
           .. 스트리밍 재생 제어              : RTSP (RTP 스트림 전반에 대한 재생 제어,
                                                      세션 관리 등)

     - MMS (Microsoft Media Server)        : Microsoft社 독점

     - RTMP (Real Time Messaging Protocol) : RealNetworks社(후에 Adobe社가 인수) 독점
        . 장점 : 대역폭 효율이 뛰어나고 비디오 화질 변경이 용이

  ㅇ 디지털 방송용 스트리밍 프로토콜  

     - MPEG 스트림
        . MPEG 다중화 방식에 의해 패킷 스트림화된 것
           .. 인터넷 상에서는 MPEG 다중화 스트림이 RTP 스트림 위에 또한 실릴 수도 있음

        . MPEG 스트림 종류
           .. PS(Program Stream), TS(Transport Stream), ES(Elementary Stream), 
              PES(Packetized Elementary Stream) 등

        . MPEG 스트림화 例 : ES → PES 패킷 → PES 패킷 스트림 → TS 패킷 → TS 스트림

        . 압축 부호화 종류
           .. 비디오 압축 :  MPEG-2, H.264 등
           .. 음성 압축   :  MPEG-2 오디오, AC-3 등


4. 멀티미디어 스트림 재생 Player 例

  ㅇ 일반 웹브라우저 용
     - 과거, 플래시 플레이어, Silverlight 등
     - 현재, 웹브라우저 자체 포함 지원 (HLS, MPEG-DASH 등)

  ㅇ 전용 Media Player
     - RealNetworks社의 RealPlayer, MS社의 Windows Media Player, Apple社의 QuickTime 등


5. 스트리밍 서비스 구현 구분 例

  ㅇ 저장 미디어 스트리밍 : 유튜브 등
  ㅇ 인터넷 생중계 : 아프리카 TV 등
  ㅇ 실시간 멀티미디어 응용 : VoIP,화상회의 등