[Theory/Multimedia] - Elementary Stream과 Packetized Elementary Stream(PES)

중간에 PES와 관련된 내용이 있을 예정이니 혹시 모르시는 분이 계신다면, 읽고 오시는 것을 추천드립니다.


글을 시작하기에 앞서, 이 글을 얼마나 자세히 하고 넘어가야 하는가? 생각을 했었는데, 일단은 간략하게 어떤 것인지에 대한 설명, 그리고 예외 상황에 대해서 조금 설명을 하고자 합니다. Clock과 관련된 부분은 따로 설명하기 위해서 PCR에 대해서는 언급하지 않고 넘어가도록 하겠습니다. 차라리 나중에 Clock 부분만 따로 추려서 하는 편이 나을 것 같습니다. 이유는 어차피 여기 저기 얽히고 섥혀있는 칡덩쿨처럼 하나 이어서 이야기를 하다보면 끝이 안나오기 때문입니다.


그냥 간단하게 설명을 하자면, DTS는 Decoding이 되기를 바라는 시간, 그리고 PTS는 이것이 화면에 보여지거나 혹은 음성이 재생되기를 바라는 시간을 의미합니다. 기본적으로 33bit를 이용하여 계속해서 사이클이 도는 것을 가정하고 있습니다. 이 부분에서 무한대로 순환하는 것을 어떻게 구현하느냐는 사람 하기에 따라 다릅니다. 그런데 이렇게만 이해하고 넘어가기에는 DTS와 PTS를 가지고 장난아닌 장난을 치는 경우가 종종 발생합니다. 장난아닌 장난이라는 것은 어디까지나 표준의 범위 안에서 그냥 귀찮게 만드는 경우를 의미합니다.


1. DTS 정렬

우리가 보는 동영상의 Video 부분이든, Audio 부분이든, 한차례씩 Encoding이 완료된 상태라는 것을 알고 넘어갈 필요가 있습니다. 그 이유는, DVD나 Blu-ray Disk에 담는 경우, 더 많은 컨텐츠를 담기 위한 것이고, 네트워크로 전송하는 경우에는 적은 대역폭에서도 효과적으로 전송하기 위한 것입니다. 그리고 PES와 관련된 내용을 보시고, 관련 링크까지 보셨으면 확실히 아시겠지만, PES는 scrambling이 가능합니다. 그저 하고 있는지의 여부를 bit flag로 세팅을 해주고 있을 뿐입니다.

영상 부분과 음성 부분에서 인코딩 결과가 좀 다르게 나옵니다. 특히 영상 부분에서 어떤 프레임이냐에 따라서 DTS가 섞이는 경우가 종종 있습니다. 이러한 이유를 포함해서, 위의 PES scrambling이나, 그 외의 기타 사유로 DTS와 PTS의 정렬이 변경되어 있는 경우가 있다는 부분이 중요합니다. 보통의 경우 가장 동기를 잘 맞추어야 하는 부분은 아무래도 PTS 부분일겁니다. 아주 까다로운 디코더의 경우에는 DTS도 맞추어줘야 하는지는 모르겠지만, 보통 저 단계에서는 순서만 맞추어 주면 됩니다. 즉, DTS가 scramble 된 상태라면, 이를 재정렬 해줄 필요성이 있는 것입니다.


2. DTS와 PTS의 값이 동일한 경우

이 값이 동일한 경우에는 Decoding이 되자마자 바로 Presentation 단계로 넘어가면 됩니다. 생각보다 흔치 않은 경우이지만, 데이터를 받는 즉시 처리하기를 요구하는 곳에서 사용됩니다. 그렇게 표현한다고는 하더라도, 보통 DTS 정렬은 한번 거치고 PTS 단계에서 영상과 음성의 동기는 맞추어주는 작업이 필요합니다.


3. 둘 중 하나의 값이 Invalid인 경우

아직 PTS 값이 Invalid인 경우는 보지 못했습니다만, DTS가 Invalid인 경우는 종종 있었습니다. 이는, DTS 정렬을 할 필요는 없고, PTS를 기준으로 정렬을 한 상태에서 디코딩 단계에 들어가면 됩니다. 그리고, PTS 단계에서는 마찬가지로 동기를 맞추는 작업이 필요합니다.


이런 부분은 어디까지나 컨텐츠 특성, 어떤 의미로 바라보면 인코더의 특성을 따라가는 것입니다. 중요한 것은 표준 이내의 범위이라는 것입니다. 참고로 음성쪽은 아직 제대로 확인을 하지 않았었는데, 영상쪽에서는 해당 프레임 정보 등에 DTS나 PTS가 존재하는 경우가 있습니다. 그렇지만 이런 저런 플레이어 소스코드를 본 결과, 보통 PES에 존재하는 DTS와 PTS를 사용하는 것 같습니다.


참고자료

http://en.wikipedia.org/wiki/Presentation_time_stamp


MPEG 시스템
국내도서
저자 : 유시룡
출판 : 브레인코리아 2004.04.28
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그리고 경험과 저 멀리서 들려오는 전설...


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by 가우초 2013.11.26 23:54
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