OMAF je standard 3GPP a MPEG, který definuje formát, doručování a zobrazování 360stupňových a imerzních médií pro konzistentní přehrávání přes sítě.

Popis

OMAF, standardizovaný jako ISO/IEC 23090-2 a přijatý organizací 3GPP v TS 26.114 a souvisejících specifikacích, je komplexní mediální formát navržený speciálně pro všesměrová (360stupňová) média. Staví na existujících mediálních základech, jako je ISO Base Media File Format (ISOBMFF) a High Efficiency Video Coding (HEVC), ale přidává zásadní rozšíření pro sférické video. Jádrem OMAF je definice souřadnicového systému a metod projekce pro mapování 360stupňového sférického videa na 2D obdélníkový video snímek za účelem efektivního kódování a uložení. Mezi běžné projekce patří ekvirektangulární projekce (ERP) a kubemapová projekce (CMP).

Z architektonického hlediska OMAF definuje mediální zpracovatelský řetězec. Na straně tvorby je sférické video projektováno, zakódováno pomocí HEVC (a volitelně AVC) a zabaleno do segmentů ISOBMFF s metadaty specifickými pro OMAF. Tato metadata zahrnují základní informace, jako je formát projekce, region-wise packing (které mapuje sférické oblasti na 2D snímek) a počáteční orientace pohledu. Pro doručování OMAF podporuje Dynamic Adaptive Streaming over HTTP (DASH), kde jsou média rozdělena do segmentů s více úrovněmi kvality (datovými toky). Klíčovou vlastností je viewport-dependent streaming, kdy klient vyžaduje segmenty vyšší kvality pouze pro tu část sféry, která je aktuálně v zorném poli uživatele (viewport), čímž šetří šířku pásma.

Na straně klienta/přehrávače OMAF přehrávač demultiplexuje proud, čte metadata OMAF, dekóduje video a provádí inverzní projekci, aby znovu vykreslil sférické video pro zobrazení, typicky na head-mounted display (HMD) nebo na obrazovce smartphonu používaného s VR prohlížečem. Spravuje sledování viewportu a podle toho přizpůsobuje streamovací požadavky. OMAF také specifikuje audio formáty, včetně kanálového, scénového (Ambisonics) a objektového audia, které doprovází 360stupňové video pro plně imerzní zážitek. Jeho role v síti 5G spočívá v tom, že je klíčovým formátem aplikační vrstvy, který využívá vysokou šířku pásma a nízkou latenci 5G pro poskytování služeb imerzních médií.

K čemu slouží

OMAF byl vytvořen, aby řešil nedostatek standardizace v rychle se rozvíjejícím oboru 360stupňového a virtuální reality (VR) videa. Před OMAF používali tvůrci obsahu, poskytovatelé služeb a výrobci zařízení proprietární nebo nekompatibilní formáty pro zachycení, kódování a streamování sférického videa. Tato fragmentace hrozila udušením růstu imerzních médií vytvářením uzavřených ekosystémů, kde by obsah jednoho poskytovatele nemusel přehrát na zařízení jiného, podobně jako v počátcích mobilního videa.

Primární problém, který OMAF řeší, je zajištění interoperability. Poskytuje jediný, dohodnutý formát, který zaručuje, že jakýkoli 360stupňový obsah kompatibilní s OMAF bude správně přehrán na jakémkoli přehrávači kompatibilním s OMAF, bez ohledu na výrobce. Tím se snižuje složitost a náklady pro celý ekosystém. Dále OMAF řeší významnou technickou výzvu v podobě šířky pásma. Úplné 360stupňové video ve vysokém rozlišení vyžaduje obrovské datové toky, pokud je streamováno v plné kvalitě neustále. Mechanismus viewport-dependent streamingu v OMAF je klíčovou inovací, která to řeší dynamickým streamováním vysoké kvality pouze tam, kde se uživatel dívá, což činí služby imerzního videa realizovatelné přes mobilní sítě jako 4G a 5G.

K jeho vytvoření motivoval pohyb průmyslu směrem k imerzním zážitkům jako součásti use caseů 5G, jako je enhanced Mobile Broadband (eMBB). Standardizační organizace jako MPEG a 3GPP spolupracovaly, aby zajistily, že formát je optimalizován jak pro uložení/vysílání, tak pro adaptivní streamování přes IP sítě. Tím, že je OMAF součástí specifikací 3GPP, je přímo integrován do architektury pro doručování médií v 5G, což operátorům umožňuje nabízet standardizované, vysoce kvalitní služby VR/360 videa.

Klíčové vlastnosti

• Standardizované formáty projekce sférického videa (ERP, CMP) a metadata
• Viewport-dependent adaptivní streamování využívající DASH pro efektivitu šířky pásma
• Integrace s video kodeky HEVC/H.265 a AVC/H.264
• Streamovatelný formát souboru a segmentace založená na ISOBMFF
• Podpora imerzních audio formátů (Ambisonics, objektové audio)
• Definuje počáteční viewport, region-wise packing a souřadnicové systémy

Související pojmy

• HEVC – High Efficiency Video Coding
• DASH – Dynamic Adaptive Streaming over HTTP

Definující specifikace

• TS 26.114 (Rel-19) — IMS Multimedia Telephony Media Handling
• TS 26.118 (Rel-19) — Virtual Reality Media Formats
• TS 26.511 (Rel-19) — 5G Media Streaming Profiles, Codecs & Formats
• TS 26.818 (Rel-15) — Audio Media Profiles Test Results for VR Streaming
• TR 26.862 (Rel-17) — Immersive Teleconferencing & Telepresence for Remote Terminals
• TS 26.891 (Rel-16) — Media Distribution Services in 5G System
• TR 26.918 (Rel-19) — Virtual Reality Relevance Study for 3GPP
• TR 26.919 (Rel-19) — Study on 5G Conversational Media Handling
• TR 26.926 (Rel-19) — Traffic Models & Quality Evaluation for Media/XR in 5G
• TR 26.962 (Rel-19) — ITT4RT Operation and Usage Guidelines
• TR 26.998 (Rel-19) — 5G AR/MR Glasses Integration Study
• TR 26.999 (Rel-19) — VR Streaming Interoperability Test Material

📖 Anglický originál a plná specifikace: OMAF na 3GPP Explorer