Wi-Fi certified miracast

Wi-Fi CERTIFIED Miracast™: 끊김 없는 동영상 디스플레이로

Wi-Fi 경험의 확대

Wi-Fi Alliance 2012년 9월 19일

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핵심 요약

멀티미디어 트래픽, 특히 동영상 및 게임용 트래픽이 놀랍도록 증가한 것은 사용자가 언제, 어디서, 어떻게

콘텐츠를 이용하는가에 있어 근본적인 변화가 나타났기 때문이다. 이제 그 어느 때보다도 사용자들은 다양한

종류의 Wi-Fi 지원 장치를 보유하고 있다. 스마트폰, 태블릿, 노트북, TV 및 게임 콘솔 등이 이러한 Wi-Fi 지원

장치들로, 가정에서건 혹은 모바일 환경에서건, 사용자들은 다양한 Wi-Fi 장치를 활용하고 있으며, 이러한 장치

가운데 일부는 콘텐츠를 저장하는데 활용되기도 하고 일부는 콘텐츠를 디스플레이 하는데 적합한 경우도 있다.

예를 들면, 사용자들은 인터넷 상에서 태블릿으로 영화를 스트리밍 받되, 이를 거실에 있는 TV에 디스플레이하고

싶어하기도 한다.

Wi-Fi Alliance가 새롭게 도입하는 인증 프로그램인 Wi-Fi CERTIFIED Miracast™는 Wi-Fi 장치 간에 그래픽 동영상

및 오디오 콘텐츠 등 화면의 공유가 끊김 없이 이루어지도록 칩, 모바일 장치 및 전자제품 제조업체를 아우르는

폭넓은 업계의 지원을 바탕으로 개발된 것이다. 두 개의 Wi-Fi 장치 간 초기 페어링이 이루어지고 나면, 사용자는

콘텐츠를 스트리밍 하거나 또는 하나의 장치(소스 장치)에서 다른 장치(디스플레이 장치)로 디스플레이를 미러링

하도록 선택할 수 있다. Miracast를 통해 사용자는 두 장치 간에 직접적인 Wi-Fi 연결을 형성할 수 있어, 기존

네트워크를 활용할 필요가 없어진다.

Miracast는 Wi-Fi를 바탕으로, 사용자에게 자신이 원하는 장치 상에서 콘텐츠를 디스플레이 할 수 있는 자유를

제공하면서, 동시에 사용 편의성, 제조사 간 상호운용성 및 모든 Wi-Fi CERTIFIED 제품이 공유하고 있는 보안성을

유지하고 있다. Miracast는 가장 보편적으로 사용되는 코덱 및 동영상 포맷을 지원하고 있어, 사용자들이 자신이

원하는 장치에서 원하는 오디오 및 동영상 콘텐츠에 접근하는 것이 가능하다.

Miracast는 Wi-Fi CERTIFIED n (스루풋 및 커버리지 향상), Wi-Fi Direct™ (장치간 연결), Wi-Fi Protected Access®

2 (WPA2™) (보안), Wi-Fi Multimedia™ (WMM®) (트래픽 관리) 및 Wi-Fi Protected Setup™ 등 지난 몇 년 간

사용자 경험을 풍부하게 하고 Wi-Fi에 대한 사용자의 신뢰도를 향상시킨 요소들 가운데 대부분을 활용하고 있다.

일부 Miracast 장치는 또한 인프라 네트워크를 통한 연결이 가능한 TDLS(Tunneled Direct Link Setup)를 지원할

예정이다. TDLS의 경우, 보다 효율적인 데이터 전송이 가능하며, 장치 간 연결이 레거시 인프라 네트워크에 의해

이루어지는 경우보다 더 발전된 Wi-Fi 기능을 사용하는 것이 가능하다.

Miracast는 TV, 셋톱박스, 카메라, 프로젝터, 스마트폰, 태블릿 및 노트북 등 동영상 기능을 지원하는 클라이언트

장치를 위한 선택형 인증 프로그램이다. Miracast를 활용하려면, 디스플레이 장치와 소스 장치 모두 Miracast

인증을 받아야 한다. Wi-Fi가 탑재되어 있지 않은 장치 상에서도 HDMI 또는 USB 등의 인터페이스를 지원하는

Miracast 인증 어댑터를 사용함으로써 Miracast를 이용할 수 있다.

Miracast 인증 장치 목록은 Wi-Fi Alliance 웹사이트(www.wi-fi.org)의 Wi-Fi CERTIFIED 제품 온라인

데이터베이스에서 확인할 수 있다.

http://www.wi-fi.org/

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목차

핵심 요약 ..................................................................................................................................................... 2

서론: 홈 네트워크 내 Wi-Fi .......................................................................................................................... 4

Miracast를 통한 끊김 없는 동영상 공유 실현 .............................................................................................. 6

동영상 및 오디오 콘텐츠의 스트리밍을 위한 Wi-Fi 기술의 활용 .............................................................. 10

멀티미디어 콘텐츠의 무선 스트리밍을 위한 Wi-Fi CERTIFIED Miracast의 접근 방법 ............................. 11

핵심 메커니즘............................................................................................................................................ 12

요약 ........................................................................................................................................................... 16

약어 ........................................................................................................................................................... 18

추가 참고 자료........................................................................................................................................... 20

Wi-Fi Alliance 소개 .................................................................................................................................... 20

부록: 끊김 없는 연결의 촉진을 위한 Wi-Fi Alliance 프로그램 ................................................................... 21

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서론: 홈 네트워크 내 Wi-Fi

무선 연결과 오디오/동영상 스트리밍 콘텐츠가 만나는 영역은 전자제품 분야에서도 가장 부상하고 있는 성장 영역

중 하나이다. 북미 지역의 경우, 실시간 엔터테인먼트가 유선(64.5%) 및 무선(51.6%) 영역 모두에서 데이터

트래픽의 대부분을 차지하고 있다(그림 1)1. 기타 지역도 마찬가지로 동영상 콘텐츠가 50%에 빠르게 접근하고

있으며, 앞으로 이를 넘어설 것으로 예상되고 있다. 동영상이 실시간 엔터테인먼트의 대부분을 차지하고 있는

것이다(북미 지역의 경우, 유선 트래픽의 33%를 넷플릭스(Netflix)가, 14%를 유투브가 차지하고 있으며, 모바일

네트워크는 트래픽의 27% 가량을 유투브가 차지하고 있다).

실시간 동영상 엔터테인먼트의 성장은, 휴대는 간편하면서, 화면 부분은 최대한 늘리되 폼팩터는 소형화하고(예:

태블릿), 가족 구성원이나 친구 간 상호교류 및 공유를 장려하는 방향으로 진행되고 있는 장치 분야의 트렌드와도

밀접한 연관이 있다. 또한, 사용자들은 더 이상 하나의 연결된 장치(connected device) 사용에 만족하지 않는다.

주니퍼의 설문 조사에 따르면, 모바일 사용자는 평균 3대의 인터넷 연결 장치를 보유하고 있으며, 5대 이상을

보유하고 있는 비율도 18%에 이른다2.

그림 1. 다운로드 트래픽 중 실시간 엔터테인먼트의 비중(백분율)

1 Sandvine, 2012. 2 “Trusted mobility index”, Juniper, 2012.

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전 세계 인구의 약 17% 가량이 이용3하고 있는 Wi-Fi는 무선 동영상 및 기타 실시간 엔터테인먼트의 성장에 있어

핵심을 이루고 있다. 가정, 직장 및 공공장소는 물론 유무선 사용자 장치에서 가장 널리 이용되고 있는 무선

네트워킹 기술이 바로 Wi-Fi이기 때문이다.

Wi-Fi는 노트북, 넷북, 태블릿 및 스마트폰의 필수 기능일 뿐만 아니라(그림 2), 이들 장치에서 발생되는 트래픽의

수송에 있어서도 가장 지배적인 기술이다. 미국의 경우, comScore에 따르면 태블릿 트래픽의 90% 이상이 Wi-Fi를

통해 전송되고 있으며 4, 이러한 트래픽의 대부분이 가정 내에서 발생되고 있다. 시스코 VNI는 2016년 Wi-Fi가

글로벌 유무선 IP 트래픽의 51%를 담당할 것이라고 예측하고 있다.

그림 2. 2012년 판매된 전자제품 중 Wi-Fi 탑재 제품 비중(백분율)5

무선 연결을 통해 사용자는 언제든 콘텐츠에 접근할 수 있지만, 가정이야말로 콘텐츠의 시청 및 공유, 음악 감상,

또는 게임 플레이를 위한 시간 할애가 가장 많이 이루어지는 곳이다. 오늘날 가정은 특정한 사용 용도나 콘텐츠

유형에 따라 최적화된 온갖 연결된 장치들이 범람하고 있는 최첨단 환경이다. 콘텐츠는 가정용 데스크톱 PC 같은

중앙화된 위치에 저장되어 있기 보다는 다양한 장치에 걸쳐 분산화되어 있다.

3 ABI Research, 2012. 4 comScore, “Digital Omnivores: How Tablets, Smartphones and Connected Devices Are Changing U.S. Digital Media Consumption Habits,” 2011. 5 Strategy Analytics.

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가정 내에 넘쳐나고 있는 여러 장치에서 콘텐츠를 제조사나 폼팩터, 또는 콘텐츠 유형에 관계 없이 끊김 없이 또한

부담스런 설정이나 구성 없이 디스플레이 하는 기능은 사용자에게 매우 중요하며, 이러한 기능이 Wi-Fi 기반의

상호운용성을 갖춘 실시간 엔터테인먼트 솔루션의 핵심 동인으로 부상하고 있다.

Wi-Fi CERTIFIED Miracast™는 양방향 동영상 및 오디오 엔터테인먼트 분야에서 Wi-Fi의 역할을 확대시킨 것으로,

장치 간에 전체 디스플레이를 끊김 없이 미러링하거나 소스 장치에서 디스플레이 할 수 있는 콘텐츠라면 종류에

관계 없이 공유가 가능하다.

본 백서는 Miracast 프로그램을 소개하기 위한 것으로, Miracast 장치 간 실시간 동영상 및 오디오 콘텐츠의 무선

스트리밍 및 디스플레이 미러링을 구현하는 Miracast의 방법은 물론 Miracast의 구현 기술과 더불어 제조업체,

콘텐츠 제공업체 및 사용자가 활용하게 될 기능, 그리고 제조사 간 상호운용성을 보장하게 될 인증 프로그램에

대해 대략적인 정보를 제공한다.

소비자의 연결된 콘텐츠(connected content) 수용

전 세계 사용자들의 한달 유투브 시청 시간: 40억 시간

미 넷플릭스(Netflix) 사용자들의 스트리밍 서비스 이용 시간: 20억 시간

일본 니코니코(Niconico) 비디오의 2012년 3월 기준 가입자 수: 2,648만 명

한국의 티빙(TVing): 2010년 런칭 이후 350만 명의 이용자를 확보했으며, 국내 최대 규모의 멀티

스크린 서비스 업체로 스마트폰, 태블릿, PC 및 기타 장치 지원

앱 사용의 폭발적 증가 지속 – 스마트폰을 넘어, 태블릿, 전자책 단말기 및 TV로 확대 양상

표 1 소비자의 연결된 콘텐츠(connected content) 수용

Miracast를 통한 실시간 무선 콘텐츠의 구현

실시간 엔터테인먼트를 비롯해 여러 유형의 동영상 콘텐츠 보급이 놀라운 속도로 성장하면서, Wi-Fi는 그 영역이

한층 확대되는 기회를 얻게 되었으며, 이용자들은 이미 보유하고 있거나 또는 구매할 예정인 장치에서 자신들이

알고 있고 또한 믿고 있는 기술에 여전히 기댈 수 있게 되었다. 그러나, 장치 간에 교환될 높은 수준의 실시간

트래픽과 또한 전송된 콘텐츠의 고화질 렌더링에 대한 기대로 인해, 무선 환경에 대한 요구조건은 더욱 까다로워

졌으며, 그 특징은 다음과 같이 정리할 수 있다.

• 대용량 트래픽 볼륨

• Wi-Fi AP가 없는 곳에서도 장치 연결이 필요

• 지연(latency) 및 불안정 상태(jitter)가 적은 트래픽

• 각기 다른 기능을 가진 다양한 장치(고화질 TV는 물론 스마트폰, 태블릿 등 기타 여러 장치)

• 이러한 장치 상에서 구동되는 다양한 종류의 어플리케이션

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• 다양한 장치 간에 단기적인 장치 페어링을 조성, 유연한 콘텐츠 접근은 물론 가족 및 친구와 화면 공유를

하고자 하는 욕구

Wi-Fi Alliance는 이러한 도전 과제를 충족하고, Wi-Fi가 가정 및 기업 내 실시간 무선 콘텐츠 디스플레이를 위한

최적의 기술로 자리매김 하도록 Wi-Fi Alliance Wi-Fi Display 기술사양을 바탕으로 Miracast 인증을 개발했다.

Miracast 기술 및 인증 프로그램은 모바일 장치 및 전자제품 제조업체, 칩 제조업체로 구성된 다양한 그룹을

중심으로 Wi-Fi Alliance에서 개발됐다.

Miracast는 장치 간 동영상 콘텐츠의 공유가 끊김 없이 이루어지도록 하는 기술로, 직접적인 무선 연결의 구성

절차를 간소화해, 사용자는 장치 간 콘텐츠 공유를 원할 때마다 케이블을 연결하거나 또는 직접 무선 링크를

구성하느라 소비하게 되는 시간과 노력을 아낄 수 있다. Miracast를 통해, 장치는 서로를 인식·연결하며, 연결

관리는 물론 장치별 기능 및 네트워크 상태를 바탕으로 콘텐츠의 전송을 최적화한다. Miracast 이용 시, 사용자

경험은 기능적으로 유선 연결과 유사하지만, Wi-Fi 커버리지 영역 내에서는 이동성이라는 추가적인 장점을 얻게

된다.

Miracast 활용 시, 사용자는 더 이상 적절한 케이블 및 커넥터를 찾거나, 장치를 연결하려고 올바른 포트를 파악할

필요가 없다. 더욱이, 스마트폰 및 태블릿처럼 다양한 케이블 솔루션을 지원하는 물리적 포트 수가 절대적으로

적은 장치들의 경우에도 여전히 연결 및 디스플레이가 가능하다. Miracast용으로 Wi-Fi CERTIFIED 인증을 받은

장치라면, 케이블이나 어댑터, 또는 Wi-Fi 네트워크 없이도, 또한 복잡한 구성 없이도 서로 연결되는 것이다.

Miracast의 주요 목표 시장은 동영상/오디오 콘텐츠의 저장 및/또는 렌더링 기능을 지원하는 장치를 여러 대

보유하고 있고, 어떤 장치로든 콘텐츠를 양방향 전송하는 기능을 활용하며, 가족 및 친구와 실시간 멀티미디어

경험을 공유하는 사용자들로, Miracast는 이들에게 가정 내 Miracast CERTIFIED 장치라면 어디에서든 콘텐츠를

편리하게 접근 또는 미러링 할 수 있는 기회를 제공한다.

가정 이외에 또 다른 목표 시장은 기업 분야로, Miracast를 통해 직원은 자신의 고객이나 제휴업체와 장치 간

실시간 콘텐츠 및 비즈니스 어플리케이션을 공유할 수 있다. Miracast를 활용하는 경우, 노트북을 프로젝터에

물리적으로 연결할 필요 없이, 자신의 노트북이나 스마트폰, 또는 태블릿을 소스 장치로 활용해, 프로젝터 같은

디스플레이 장치에 모든 콘텐츠를 쏘면 된다.

Miracast: 주요 장점

콘텐츠 지원 Miracast는 소스 장치가 디스플레이 할 수 있는 콘텐츠인 경우, 종류에

관계 없이 지원 가능하며, 어플리케이션이나 파일 포맷에 제한이 없다.

콘텐츠 보호 메커니즘을 이용할 수 있어, 프리미엄 콘텐츠 제공업체의

참여를 장려하며, 이들의 디지털 권한은 보호하면서 콘텐츠를

배포하고자 하는 노력을 촉진한다.

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비용 효율성 Miracast는 연결된 장치에 이미 설계되어 있는 Wi-Fi 기능을 사용한다.

연결을 제공하기 위해 추가적인 무선 기술이나 유선 솔루션의 포트를

구현할 필요가 없다.

수요 중심의 연결 사용자가 일반적으로 어플리케이션 또는 서비스를 사용하는 방법을

통해 소스 장치 및 디스플레이 장치 간 연결이 구성될 수 있다. 이를 통해

사용자는 사전 단계로서 장치 간 연결을 구성할 필요 없이 디스플레이 할

콘텐츠를 선택하기만 하면 되는 환경이 조성된다.

사용 편의성 사용자는 장치 간 동영상 콘텐츠 공유를 복잡한 설정 절차 없이 끊김

없이 할 수 있다.

강력한 Wi-Fi 기반 Miracast는 기본 연결 기술로서 Wi-Fi의 장점을 활용한다. Miracast는

Wi-Fi CERTIFIED n 성능 및 Wi-Fi Direct를 구현해, Wi-Fi AP 인프라가

없는 곳에서도 기기 간 연결이 가능하다. Miracast는 앞으로도 Wi-Fi

성능의 지속적인 발전을 십분 활용하게 될 것이다.

이미 입증된 상호운용성

Wi-Fi Alliance의 제대로 정립되고 이미 입증된 인증 모델이 Miracast에

까지 이어진다. Miracast는 제조사에 관계 없이 양쪽 장치 모두 Miracast

인증을 받은 상태라면 모든 소스 장치 및 디스플레이 장치 사이에서

작동한다.

트래픽 관리 Miracast는 Wi-Fi Direct 및 TDLS의 채널 선택 메커니즘을 사용해 최적의

채널을 선택, 동영상 전송에 영향을 미칠 수 있는 주변 네트워크의

혼잡을 미리 예방한다. QoS(Quality of Service) 메커니즘으로

지연(latency)에 민감한 동영상 트래픽에 우선순위를 부여함으로써 시청

경험이 한층 강화된다.

신뢰할 수 있는 보안 모든 Wi-Fi CERTIFIED 네트워크에서와 마찬가지로, WPA2™(Wi-Fi

Protected Access® 2) 보안이 사용자의 개인 정보를 보호한다.

표 2. Miracast: 주요 장점

많은 수의 장치들이 콘텐츠에 접근하기 위해 네트워크 연결을 활용하게 되겠지만, Miracast에서는 일반적인 Wi-Fi

인프라 네트워크를 필요로 하지 않는다. Miracast 연결은 대체로 상호 간에 직접 연결되어 있는 Wi-Fi 장치

사이에서 구성될 것으로 예상되므로 중개자로서 AP의 역할이 필요하지 않다. 장치 간 직접 링크는 Miracast

장치라면 지원해야 하는 기능인 Wi-Fi Direct 또는 선택형 기능인 TDLS를 통해 구성된다. 두 장치가 서로 직접

연결되어 있는 경우, 한쪽은 소스 장치(전송 장치)의 역할을 담당하며, 다른 한쪽은 디스플레이(콘텐츠를 수신해

사용자에게 렌더링하는 장치)로서의 기능을 담당한다. Miracast에서 지원하는 토폴로지는 다음과 같다.

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그림 3. Miracast 토폴로지

대다수의 장치가 일부 사용 용도에서는 소스 장치로 다른

용도에서는 디스플레이로 역할을 할 수 있지만, 이들의 역할을

결정짓는 것은 대체로 이들의 기능이 될 것이다. 노트북, 스마트폰

및 카메라처럼 콘텐츠의 생성, 코드 변환 또는 저장이 가능한

장치의 경우, 소스 장치가 될 가능성이 높으며, 디지털 TV(DTV) 및

프로젝터 같은 장치들은 디스플레이 장치일 것이다. 태블릿 같은

장치의 경우, 소스 장치와 디스플레이 장치의 역할 모두를 할 수

있어, 콘텐츠의 생성, 코드 변환 또는 저장을 위해 사용되는가(소스

장치) 아니면 소스 장치에서 무선으로 전송된 콘텐츠의

표시(디스플레이 장치)를 위해 사용되는가에 의해 결정될 것이다.

Miracast 사용자 경험

Miracast 이용 시, 사용자 준수사항:

• 소스 장치(전송) 및 디스플레이 장치(수신) 모두

전원을 켜고 Miracast가 기본적으로 활성화되어 있지

않은 경우, 활성화 시킨다.

• 디스플레이 장치 상의 UI 사용 시:

o 모든 호환 가능한 소스 장치를 탐색하도록

장치에 요청

o 탐색했던 또는 이전에 페어링 됐던 소스

장치 검색

o 페어링 할 소스 장치 선택

• 소스 장치의 UI 사용 시:

o 모든 호환 가능한 디스플레이 장치를

탐색하도록 장치에 요청

o 탐색했던 또는 이전에 페어링 됐던 소스

장치 검색

o 페어링 할 디스플레이 장치 선택

• 소스 장치 상에서 콘텐츠의 재생 시작

Wi-Fi Direct는 위 초기 단계를 완료하고 두 장치를

연결하기 위해 사용된다. 이후 세션에서, 두 장치는 위

단계를 반복하지 않고 페어임을 인식한다.

사용자는 소스 장치 또는 디스플레이 장치에서 새로운

세션을 열 수 있다. 소스 장치와 디스플레이 장치는 한

번에 오직 하나의 활성 세션에만 참여할 수 있다. 세션은

어느 한쪽에 의해 종료될 수 있다.

토폴로지 1: 소스와 디스플레이의 직접 연결 AP 존재하지 않음

토폴로지 2: AP에 연결된 소스를 디스플레이에 직접 연결 AP에서 소스로, 다시 디스플레이로 콘텐츠의 스트리밍 가능

토폴로지 3: AP는 존재하나 연결되어 있지 않은 상태에서 소스와 디스플레이의 직접 연결 AP가 Wi-Fi Miracast 장치를 인지하고 있을 순 있으나 연결되어 있지 않음

토폴로지 4: 소스와 디스플레이 모두 서로 연결되어 있으며 AP와도 연결되어 있음 소스에서 직접 또는 AP를 통해 콘텐츠를 스트리밍

Source Display

Display

AP Source

Display Source AP

AP

Display

Source

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무선 디스플레이를 위한 Wi-Fi 기술의 활용

Miracast는 여러 Wi-Fi Alliance 인증 프로그램에서 제공되는 기초 기능을 토대로 하고 있다. (그림 4)

• 연결: Wi-Fi CERTIFIED n에서 제공하는 전송 채널은 멀티미디어 콘텐츠의 지원을 위해 고안된 것이다.

• 장치 간 연결: Wi-Fi Direct™를 통해 장치는 Wi-Fi AP 없이 상호 직접 연결이 가능하며, 때때로 버튼 하나만

누르면 되는 경우도 있다. 동일한 Wi-Fi 네트워크에 연결되어 있는 장치의 경우, TDLS를 통해 상호 간에

직접 링크를 구성할 수 있다.

• 보안: WPA2™의 경우, 멀티미디어 콘텐츠의 전송이 안전하게 이뤄지며, 소스 장치와 디스플레이 장치

모두 보호해준다.

• QoS(Quality of Service): Wi-Fi Multimedia™(WMM®)의 경우, 필요 시 최선형(best-effort) 트래픽에 비해

음성 및 오디오 등 실시간 콘텐츠에 우선권을 부여해 바람직한 사용자 경험을 지원한다.

• 배터리 수명: WMM Power Save는 대기 상태 시 장치가 AP에 연결되어 있는 시간을 최소화함으로써

스마트폰이나 태블릿처럼 모바일 장치의 배터리 수명을 늘려준다. Wi-Fi Direct의 Power Save 메커니즘

또한 AP 없이 장치를 연결하는 경우, 유사한 장점을 제공한다.

• 설치 편의성: Wi-Fi Protected Setup™의 경우, 사용자의 자동 Wi-Fi 네트워크 구성, WPA2 보안 활성화 및

새 장치 추가를 지원한다.

그림 4. Miracast는 다양한 Wi-Fi Alliance 인증 프로그램의 장점을 활용

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Miracast 장치는 Wi-Fi Alliance 인증 프로그램 중 하나로, 동일한 Wi-Fi AP에 연결되어 있는 클라이언트 장치 간

직접 링크를 통해 직접 통신이 가능한 TDLS(Tunneled Direct Link Setup)를 옵션으로 지원할 수 있다. TDLS는

IEEE 802.11z를 기반으로 하고 있으며, 기존 BSS 내에서의 P2P 네트워크를 규정한다. 지원되는 경우, TDLS를

통해 동일한 네트워크 상에 있는 두 개의 장치는 서로 간에 Miracast 세션을 구성, AP를 통해 트래픽을 라우팅할

필요 없이 직접 서로에게 전송할 수 있다. 이러한 시나리오에서, 장치 간 링크는 Wi-Fi Direct에 의해 제공되지

않는다.

멀티미디어 콘텐츠의 무선 스트리밍을 위한 Wi-Fi CERTIFIED Miracast의 접근 방법

Miracast 세션은 사용자가 소스 장치 또는 디스플레이 장치에서 보내는 요청에 의해 시작된다. 콘텐츠는 소스

장치에 존재해야 하며, 콘텐츠의 스트리밍이나 복사 또는 다운로드를 통해 확보되었거나 혹은 스크린 미러링,

비즈니스 어플리케이션 또는 게임의 경우에서처럼 소스 장치 자체에서 생성된 것일 수도 있다.

일단 전송할 콘텐츠가 존재하는 경우, 소스 장치는 이용 가능한 디스플레이 장치 및 이들 장치 각각의 기능을

파악하여, 사용자에게 어느 장치가 디스플레이 장치로서 역할을 할지 선택하도록 묻는다. 이 때, 소스 장치는 전송

준비 과정에서 선택된 디스플레이 장치와 링크를 구성한다(그림 5). 연결이 구성되면, 소스 장치는 Wi-Fi

인터페이스를 통한 전송을 최적화하기 위해 디스플레이 장치의 기능 및 채널 상태를 고려해 콘텐츠를 인코딩한다.

지원 포맷은 표 3에 열거되어 있다. 마지막으로, 디스플레이 장치는 콘텐츠를 수신, 디코딩하여 이를 렌더링한다.

Miracast: 지원 포맷

디스플레이 해상도 • CEA(미 가전제품협회) 포맷 17종: 픽셀 - 640 x 480부터 1920 x

1080까지, 초당 프레임 - 24부터 60까지6

• VESA(비디오전자표준협회) 포맷 29종: 픽셀 - 800 x 600부터 1920 x

1200까지, 초당 프레임 - 30부터 60까지

• 핸드헬드 포맷 12종: 픽셀 - 640 x 360부터 960 x 540까지, 초당

프레임 - 30부터 60까지

동영상 • ITU-T H.264 (Advanced Video Coding [AVC]으로 알려져 있음):

6 1920x1200에서 초당 프레임 30

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고화질(HD) 동영상용으로, Constrained Baseline Profile (CBP) 및

Miracast용 Constrained High Profile (CHP)를 지원. (범위: 3.1~4.2)

오디오 • 필수 코덱: Linear Pulse-Code Modulation (LPCM) 16 bits, 48 kHz sampling, 2 channels

• 선택형 오디오 코덱:

• LPCM mode 16 bits, 44.1 kHz sampling, 2 channels • Advanced Audio Coding (AAC) modes • Dolby Advanced Codec 3 (AC3) modes

표 3. Miracast 지원 디스플레이, 동영상 및 오디오 포맷

그림 5. Miracast에서의 무선 스트리밍

모든 소스 장치는 동영상 및 동영상과 오디오가 결합된 콘텐츠를 지원하게 되어 있다. 디스플레이 장치는 동영상

만 지원하거나 또는 오디오 및 동영상 콘텐츠를 지원할 수 있다.

기본 메커니즘

Miracast는 기본적으로 Wi-Fi MAC 레이어와 PHY 레이어를 이용한다. Miracast에서는 제조사별 UI를 바탕으로

사용자의 입력사항 및 환경설정을 관리한다. 더 나아가, 벤더 세션 정책 관리를 바탕으로 장치 탐색 및 선택 기능을

디스플레이 장치 소스 장치

렌더링 디코딩 인코딩 오디오/동영상

프레임의 구성

저장, 다운로드

또는 생성된

콘텐츠

장치 기능 네고

및 세션 유지 장치 기능 네고

및 세션 유지

제어

페이로드

Miracast 범위(Scope) 외

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시작하고, 소스 장치 및 디스플레이 장치 간 링크를 승인하며, 사용자 프로필을 저장하고 트래픽을 관리한다. 표

3은 Miracast의 세션 관리 단계를 정리한 것이다.

Miracast 세션 관리

장치 탐색 (Device discovery)

소스 장치와 디스플레이 장치가 연결 설정에 앞서 서로를

탐색한다. 장치 탐색 메커니즘은 Wi-Fi P2P 기술사양에 정리되어

있다.

서비스 탐색 (Service discovery) (선택적)

소스 장치와 디스플레이 장치가 연결 설정에 앞서 서로의 Miracast

기능을 탐색한다. 서비스 탐색 메커니즘은 Wi-Fi P2P 기술사양에

정리되어 있다.

장치 선택 (Device selection)

원격에 있는 장치가 연결 설정을 위해 선택된다. 사용자 입력 사항

및 로컬 정책을 이용해, 어느 장치가 디스플레이 장치이고 어느

장치가 소스 장치인지를 결정한다.

연결 설정 (Connection setup)

연결 설정 단계에서 연결 관리 방법(Wi-Fi Direct 또는 TDLS)을

선택한다. Wi-Fi Direct는 그룹 소유자(group owner)와

클라이언트를 설정해 장치 간 링크를 개시한다. 선택된 장치와의

WPA2 싱글-홉 링크가 구성된다.

소스 장치 및 디스플레이 장치 간 연결이 구성되면, 디스플레이

장치는 TCP 연결을 시작하고, RTSP(Real-Time Streaming

Protocol)을 이용하는 제어 포트를 통해 소스 장치 및 디스플레이

장치 사이의 세션을 생성 및 관리한다.

기능 네고 (Capability negotiation)

소스 장치 및 디스플레이 장치가 Miracast 세션의

매개변수(parameter)를 결정한다.

콘텐츠 보호 설정 (Content protection setup) (선택적)

장치들이 콘텐츠 보호를 지원하고 보호를 필요로 하는 콘텐츠를

스트리밍 하는 경우, HDCP 2.0/2.1을 이용해 링크 콘텐츠 보호를

위한 세션 키가 생성된다. HDCP 세션 키는 RTP 세션이 개시되기

전에 구성된다. 이 기능은 콘텐츠 소유자의 디지털 권한을

보호하고 콘텐츠를 이용 가능하게 만들려는 이들의 노력을

장려하기 위해 고안된 것이다.

세션 구성 (Session establishment)

기능 네고가 완료되면, 소스 장치와 디스플레이 장치는 콘텐츠

스트리밍에 앞서 Miracast 세션을 설정한다.

소스 장치 상에 존재하는 오디오 및 동영상 콘텐츠는 MPEG2-TS

코딩을 이용해 패킷화되고, RTP, UDP 및 IP에 의해 캡슐화된다.

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마지막으로, IEEE 802.11 패킷화를 이용해, 소스 장치는 콘텐츠를

디스플레이 장치로 전송한다.

사용자 입력 백채널 설정 (User input back channel setup) (선택적)

사용자의 UI 상호작용과 관련 있는 제어 및 데이터 정보 전송을

위한 UIBC가 설정된다. 디스플레이 장치에서의 사용자 입력

사항은 UIBC 패킷 해더를 이용해 패킷화되어 TCP/IP를 이용해

전송된다.

HIDC와 Generic, 두 가지 종류를 이용할 수 있다.

페이로드 제어 (Payload control)

페이로드 전송이 시작된 경우, 장치에서 채널 조건 및 전력 소비를

바탕으로 전송 매개변수를 조정할 수 있다. 조정 과정은 다음의

방법으로 이루어진다.

압축률 변경 및 매크로블록 스키핑 (H.264 표준 이용)

프레임 스키핑 (디스플레이 장치가 이 기능을 지원하는

경우, 소스 장치는 현재 해상도에 따라 전송될 프레임의

일부를 스킵할 수 있음)

포맷 변경

디스플레이 세션 연결해제 (Display session teardown)

소스 장치 또는 디스플레이 장치 중 하나가 Miracast 세션을

종료한다.

표 4. Miracast 세션 관리

인증 프로그램 시험 개요

Miracast는 선택형 인증 프로그램으로, 대체로 그래픽, 텍스트, 동영상 및 오디오 콘텐츠를 지원할 수 있는 장비를

대상으로 한다. TV, 카메라, 프로젝터, 스마트폰, 태블릿 및 노트북 등은 Miracast 인증에 적합한 대상이다.

Miracast는 모든 Wi-Fi Alliance CERTIFIED 프로그램에 공통적으로 적용되는 상호운용성 접근 방식을 포함하고

있어, Miracast 인증을 받은 장비는 이전에 인증 받은 장비와 역호환성을 유지한다. 그 결과, Miracast 인증

디스플레이 장치는 새롭게 구매한 Miracast 인증 소스 장치가 디스플레이 장치에는 존재하지 않는 추가적인 Wi-Fi

기능(새로운 PHY 레이어 기능, 신규 밴드 또는 신규 코덱 지원 확대 등)을 지원하더라도 무리 없이 작동된다.

Miracast가 첨단 기술을 구현하고 있어, Miracast 인증 프로그램의 인증을 받은 제품 만이 해당 기능을 지원하게 될

것이다. Miracast는 소스 장치와 디스플레이 장치 모두가 인증받은 경우에만 작동된다.

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Miracast 인증은 비인프라형 장치로 제한된다. AP와 같은 인프라 장비는 그림 3에서처럼 소스 장치가 AP에

연결되어 있거나(토폴로지 2) 또는 소스 장치와 디스플레이 장치가 AP에 연결되어 있는 등(토폴로지 4), 네트워크

내에 Miracast 세션이 활성화되어 있어도 이에 참여하기 위해 추가적인 인증을 필요로 하지 않다.

Miracast 인증을 받기 위해서는 다음의 Wi-Fi CERTIFIED 인증을 갖추어야 한다.

• Wi-Fi CERTIFIED n

• WPA2

• Wi-Fi Direct

• WMM

• Wi-Fi Protected Setup

TDLS 인증이 Miracast 인증 장치용으로 보편화될 것으로 예상되지만, TDLS 인증은 Miracast 인증 절차의 선택

요소이다. Miracast와 TDLS는 상호보완적인 관계로, 제품을 위해 Miracast 인증을 추진하려는 제조업체의 경우,

유연성을 갖고, TDLS 지원 여부를 선택할 수 있다.

또한, Miracast 인증을 고려하는 장치의 경우, 표 2에 기술되어 있는 필수 오디오 및 동영상 포맷을 지원해야 한다.

스피커가 없는 디스플레이 장치는 동영상 만 지원해도 된다.

Miracast가 최신 Wi-Fi 기능을 바탕으로 하고 있어, 최근 출시된 일부 장치의 경우, Miracast 인증 취득 후 제조사의

소프트웨어 업그레이드 형태로 Miracast 기능이 구현될 수 있다. 이미 시장에 나와 있는 장치에 Miracast를 추가할

경우, Miracast의 보급을 가속화하게 될 것이다. 이를 통해 사용자들이 보유 중인 Wi-Fi 장치를 교체할 필요 없이

Miracast의 장점을 누릴 수 있기 때문이다.

더욱이, Miracast는 Wi-Fi가 탑재되어 있지 않은 기존 장치에도 추가될 수 있다. HDMI나 USB 또는 기타 렌더링

장치 연결용 인터페이스를 지원하는 Miracast 인증 동글을 사용하는 경우, 가능하다. 이러한 경우, 해당 동글은

Miracast 페어링 및 세션을 관리하며, 장치에서는 동글을 유선 형태의 입력 소스처럼 취급한다.

사용자는 Wi-Fi Alliance 웹사이트(www.wi-fi.org)의 Wi-Fi CERTIFIED 제품 온라인 데이터베이스를 참고하거나,

제품의 상호운용성 인증서(그림 6)을 확인하여 제품의 Miracast 인증 여부를 파악할 수 있다.

http://www.wi-fi.org/

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표 5. 상호운용성 인증서

요약

Miracast는 Wi-Fi Alliance Display 기술사양을 기반으로 한 새로운 Wi-Fi Alliance 인증 프로그램으로, Wi-Fi 기술을

활용, 가정 및 기업 환경에서 실시간 시청이 가능하도록 Wi-Fi 장치간 무선 비디오 스트리밍 및 디스플레이

미러링을 지원한다.

동영상 및 오디오 콘텐츠의 활용 증가, 고화질 미디어의 생성 또는 디스플레이 가능 장치 수의 증가, 실시간

엔터테인먼트 어플리케이션에 대한 사용자의 수요 증가로, 사용자들이 갈수록 Wi-Fi에 의존하는 환경이 조성됐다.

Wi-Fi는 사용자들이 신뢰하는 기술일 뿐만 아니라 멀티미디어 어플리케이션용으로 사용하는 대부분의 모바일 장치

및 전자제품에서 쉽게 찾아볼 수 있는 기술이다. Wi-Fi Alliance와 소속 회원사들은 Wi-Fi 장치 간 그래픽, 텍스트,

오디오 및 동영상 콘텐츠의 공유에 있어 사용 편의성 및 사용자 경험의 품질 향상을 위해 Miracast를 개발했다.

Miracast는 Wi-Fi Direct를 활용, 효율적인 장치 간 연결을 구성함으로써 Wi-Fi를 통한 그래픽, 텍스트, 오디오 및

동영상 스트리밍을 최적화하고 있다. 여기에서, 소스 장치는 P2P 직접 연결을 통해 실시간 콘텐츠를 디스플레이

장치에 전송하며, 이로 인해 인프라 AP로의 추가적인 전송 과정으로 인한 비용이 발생하지 않는다. Miracast는

기존의 Wi-Fi 네트워크와 공존하지만, Miracast 인증 장치 간 스트리밍 세션의 구성을 위해 기존의 Wi-Fi

네트워크를 필요로 하진 않는다.

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Miracast는 선택형 Wi-Fi Alliance 인증 프로그램으로, 멀티미디어 기능을 지원하는 장치에 문이 활짝 열려 있다.

인증 대상 장치로는 TV, 셋톱박스, 프로젝터 및 기타 Wi-Fi 전자제품은 물론, 오늘날 거의 예외 없이 Wi-Fi가

탑재되어 있는 스마트폰, 태블릿, 노트북 등을 꼽을 수 있다. Miracast를 통해, 제조업체는 다양한 장치 상에서의

실시간 콘텐츠 소비를 가속화시킬 강력하고 매력적인 기능을 자사 제품에 추가할 수 있다. 사용자들은 Miracast는

물론 Miracast를 통해 구현될 선과 어댑터로부터의 해방을 반가워할 것이며, 자신이 좋아하는 오디오 및 동영상

콘텐츠의 무선 스트리밍을 끊김 없이 양방향으로 즐길 수 있게 될 것이다.

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약어

AAC Advanced Audio Coding

AC3 Advanced Codec 3

AP Access point

AVC Advanced Video Coding

BSS Basic service set

CBP Constrained Baseline Profile

CE Consumer electronics

CEA Consumer Electronics Association

CHP Constrained High Profile

DLNA Digital Living Network Alliance

DRM Digital rights management

DTV Digital TV

EAP Extensible Authentication Protocol

fps Frames per second

HDCP High-bandwidth Digital Content Protection

HD High-definition

HDMI High-Definition Multimedia Interface

HIDC Human interface device class

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

IP Internet Protocol

LPCM Linear Pulse-Code Modulation

MAC Medium access control (layer)

P2P Peer to peer

PHY Physical (layer)

PMF Protected Management Frames

QoS Quality of service

RTP Real-Time Protocol

RTSP Real-Time Streaming Protocol

STB Set-top box

TCP Transmission Control Protocol

TCP/IP Transmission Control Protocol / Internet Protocol

TDLS Tunneled Direct Link Setup

UDP User Datagram Protocol

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UI User interface

UIBC User Interface Back Channel

USB Universal Serial Bus

VESA Video Electronics Standards Association

WMM® Wi-Fi Multimedia™

WMM-Power Save Wi-Fi Multimedia Power Save

WPA2TM Wi-Fi Protected Access® 2

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추가 참고 자료

인증 제품에 대한 최신 목록은 Wi-Fi Alliance 웹사이트(www.wi-fi.org)의

Wi-Fi CERTIFIED 제품 데이터베이스에서 제공되며, 제품 카테고리,

제조업체, 인증 일자 및 지원 기능 등 다양한 검색 항목을 이용해 Wi-Fi

CERTIFIED 장비 검색이 가능하다. 또한, 인증 제품의 상호운용성

인증서도 볼 수 있다.

Wi-Fi Alliance 인증 프로그램에 대한 자세한 사항 및 Wi-Fi 관련 백서는

Wi-Fi Alliance 웹사이트(www.wi-fi.org) Knowledge Center에서 확인할 수

있다.

Wi-Fi Alliance 소개

Wi-Fi Alliance는 끊김 없는 연결성의 구현에 주력하고 있는 수 백 개의 주요 업체들로 구성된 세계적인 비영리 산업 단체로,

기술 개발, 시장 조성 및 규제 프로그램을 통해 Wi-Fi의 전 세계 보급을 실현하고 있다.

2000년 3월에 도입된 Wi-Fi CERTIFIED™ 프로그램은 상호운용성 및 품질에 관해 보편적으로 인정받을 수 있는 기회를

제공하고 있으며, Wi-Fi 지원 제품이 최상의 사용자 경험을 구현할 수 있도록 품질을 보장하고 있다. Wi-Fi Alliance는 현재까지

15,000건 이상의 제품 인증을 통해, Wi-Fi 제품 및 서비스가 신규 시장은 물론 기존 시장에서 폭넓게 활용될 수 있도록 지원하고

있다.

Wi-Fi®, Wi-Fi Alliance®, WMM®, Wi-Fi Protected Access® (WPA), Wi-Fi CERTIFIED 로고, Wi-Fi 로고, Wi-Fi ZONE 로고 및

Wi-Fi Protected Setup 로고는 Wi-Fi Alliance의 등록 상표입니다. Wi-Fi CERTIFIED™, Wi-Fi Direct™, Wi-Fi Protected Setup™,

Wi-Fi Multimedia™, WPA2™, Wi-Fi CERTIFIED Passpoint™, Passpoint™, Wi-Fi CERTIFIED Miracast™, Miracast™, Wi-Fi

ZONE™ 및 Wi-Fi Alliance 로고는 Wi-Fi Alliance의 상표입니다.

The Wi-Fi CERTIFIED logo makes it easy to identify certified Wi-Fi products

http://www.wifi.org/

http://www.wifi.org/

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부록: 끊김 없는 연결의 촉진을 위한 Wi-Fi Alliance 프로그램

활동 시작 때부터, Wi-Fi Alliance는 Wi-Fi CERTIFIEDTM 프로그램을 통해 제조사 간 상호운용성을

장려해왔다. Wi-Fi CERTIFIEDTM 프로그램은 IEEE 802.11 표준을 바탕으로 Wi-Fi Alliance가 확립한 기술

사양 및 성능 요건을 충족하는 클라이언트 장치 및 인프라 장비를 인증하는 프로그램으로, Wi-Fi

CERTIFIED 장치는 Wi-Fi CERTIFIED AP라면 무엇이든 연결되어 안정적인 연결 및 고품질의 경험을

구현할 수 있다는 사용자들의 믿음 덕분에 Wi-Fi는 PC, 노트북, 태블릿 및 스마트폰에 보편적으로

적용되었으며, 다른 전자제품에도 적용되는 사례가 늘어나고 있다.

상호운용성의 기본적 달성을 근본적인 목표로 삼고 있는 Wi-Fi Alliance 인증 프로그램은 여러 분야로

확대되어 모바일 장치에 대한 사용자 경험이 보다 풍부하고 안전해지도록 지원하는 여러 구성 요소를

포함하게 됐다.

• Wi-Fi Protected Access® 2 (WPA2™): 모든 Wi-Fi CERTIFIED 장치 및 인프라 장비에서 요구되는

것으로, IEEE 802.1X 제어 엑세스, 보안 EAP-기반 사용자 인증 및 OTA 트래픽의 암호화를 통한

연결을 제공한다.

• WPA2™ with Protected Management Frames (PMF): 유니캐스트 및 멀티캐스트 관리 액션

프레임에 대해 WPA2 수준의 보호 기능을 제공, 미션 크리티컬한 네트워크의 회복력을 향상시키는

메커니즘을 이용해 데이터 프레임의 개인정보 보호를 강화한다.

• Wi-Fi Multimedia™ (WMM®): QoS(quality-of-service) 기능을 제공, 동영상 및 음성 어플리케이션의

스트리밍 등 실시간 어플리케이션에 대한 사용자 경험을 강화한다.

• Wi-Fi Multimedia™ – Power Save (WMM®-PS): 모바일 장치의 전력 소비를 최소화한다.

• Wi-Fi CERTIFIED™ n: IEEE 802.11n Wi-Fi CERTIFIED 제품의 MIMO 기술을 활용, Wi-Fi

네트워크에서의 성능 및 용량을 강화한다.

Documents

Wi-Fi certified miracast