아날로그 TV 방송에서 HD 디지털방송으로 전환완료가 된 지 1년도 채 남짓 지나지 않은 현재, 우리나라에서는 UHD(Ultra High Definition) 방송 도입을 위한 준비가 한창이다. 불과 몇 년 전만 하더라도 멀게만 느껴졌던 -방송의 미래라고 생각한- UHD 방송이 이내 현실로 다가오고 있다. 특히 일본에서 4K UHD 방송을 2014년 월드컵 때 실시하겠다는 발표는 우리나라를 포함한 많은 국가들을 UHD에 관심을 갖게 하고 많은 기업들의 4K 관련 장비와 TV 출시를 서두르게 하고 있다.
본고에서는 이러한 UHD 방송을 위한 지상파 방송 기술분야의 국외 동향을 ATSC(Advanced Television Systems Committee)와 최근 결성된 FOBTV(Future of Broadcast Television) 위주로 소개하고자 한다.
ATSC 3.0
먼저 ATSC의 동향을 살펴보면, 지난 2010년 7월 차세대 지상파 방송을 위한 기획팀(Planning Team 2 : Next Generation Broadcast Television)이 ATSC 내에 구성되어 기술 심포지엄 등을 개최하며 활동을 시작하였고, 다음 해인 2011년 9월, 차세대 지상파 방송을 위한 새로운 표준화가 필요하다는 제안을 하며 활동을 마무리하였다. 그리고 같은 해 11월, 본격적인 표준화 진행을 위하여 ATSC 3.0으로 명명한, 새로운 기술 그룹 활동(TG3)이 시작되었다.
ATSC 3.0의 기술 그룹(Technical Group)에는 아래 그림과 같이 4개의 전문가그룹(Specialist Group)으로 나누어진 세부 분과가 있으며, 분과별로 표준화 활동을 활발히 하고 있는 중이다.
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| ▲ [그림 1. ATSC 3.0 전문가 그룹(Specialist Group) 분류(계층별 업무 분과 설정)] | ||
전문가그룹(SG)은 S31~S34까지 명명되어, S31분과는 시스템 요구사항과 프로그램 관리를 정리하고, S32분과는 지상파 전송방식과 직접 연관되는 물리계층, S33분과는 프로토콜 및 관리 분야, S34분과는 응용 및 presentation 계층의 표준화를 각각 진행하고 있다. 각 분과의 표준화 의장과 부의장으로는 미국방송협회(NAB), 삼성, 소니, 퀄컴, 제니스 등의 기술 전문가가 선출되어 활동 중이다.
현재 표준화에 참여하여 활동 중인 회사로는 ABC, CBS, CEA, Comcast, CRC, Dolby, Ericsson, Fraunhofer, Harmonic, Harris, IEEE, NAB, Nagravision, NCTA, News corp, Panasonic, PBS, Qualcomm, Sharp, Sinclair Broadcast, Sony, Nielsen, Toshiba, Zenith, 등이 있으며, 우리나라에서는 Samsung, LG, ETRI, SBS가 참여를 하고 있다.
가장 활발히 활동 중인 기업으로는 삼성과 Sony가 있으며, 이 두 회사는 단일 반송파 방식인 8VSB 전송기술을 채택한 ATSC 내에 OFDM 기술과 DVB-T2에 채택된 여러 다양한 기술들의 우수성 등을 ATSC 3.0 표준 참여 위원들을 대상으로 세미나를 통하여 많은 홍보를 하고 있다. 이 세미나에서는 DVB-T2의 채널 코딩 기술(BICM : Bit Interleaved Coding and Modulation)과 지상파 방송에서 Broadband 망을 적극 활용하는 Hybrid 방송 기술에 대해 주로 소개했으며, ATSC 3.0과 같은 차세대방송에서는 IP Broadcasting이 필요하고, 현재의 IP 친화적이지 않은 기존 MPEG-2 TS 기술은 이미 낙후되었으며, 향후 이를 대신할 MMT(MPEG Media Transfer)가 필요하다는 중요성에 대해 강조하였다.
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| ▲ [그림 2. ATSC 3.0 TG 회의 진행 모습 (워싱턴 D.C, NAB협회 빌딩 대회의실)] | ||
ATSC 3.0내의 전문가 그룹의 활동에 대해 살펴보면,
우선, 전문가 그룹 S31에서 작성한 시스템 요구사항은 아래 표와 같이 크게 14개 분야의 총 59가지 요구사항으로 정리되었으며, 이러한 요구사항을 만족하는 새로운 기술에 대한 제안 요청(Call for paper)을 3월 26일에 발행하였다. 향후 표준화 참여사들의 최종 제안서는 올해 9월 27일까지 받기로 하였다.
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분야
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유연한 스펙트럼 사용
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신호의 강건함
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이동성보장
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고정 UHD 보장
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Hybrid 서비스 지원
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멀티뷰/멀티 스크린 지원
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3D 콘텐츠 지원
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개선된 오디오 지원
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캡션 지원
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개선된 비상재난/재해 알람 지원
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개인화 및 양방향 지원
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개선된 광고기능 지원
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글로벌 세계 공통 표준 지향
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기타
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작성된 시스템 요구사항 중 주요한 특징으로 다음과 같은 내용이 있다.
– 2개 이상의 채널 Bonding 가능할 것
– 물리적 전송속도는 ATSC 대비 30% 이상 개선할 것
– 이동시 HD, 고정시 UHD 지원 (UHD 경우 4K, 60P 이상 지원할 것)
– 오디오는 5.1~7.1채널 이상 지원할 것
– Main device와 Secondary device의 광고 분리 지원 기능 등
두 번째로, 물리계층을 다룰 전문가 그룹 S3에서는 위 요구사항을 만족하는 제안서를 받아 기술적 검증을 통하여 물리계층에 대한 표준화를 실시할 예정이다.
검증을 위한 절차는 아래와 같다.
– Capacity, Complexity, Throughput, Performance 등을 검증하고
– Simulation을 통한 검증 및 H/W verification 모두 진행 예정
– 단 유사 기술 제안시에는 상호 간에 교차 검증 실시(A사가 B검증, B사가 A검증)
이렇게 검증을 진행하여 물리계층의 최종 후보 표준안을 확정할 예정이다.
과거 ATSC 1.0표준은 LG전자가 모회사인 Zenith의 기술이 대부분 채택되었으며, ATSC 2.0(M/H) 표준은 삼성전자와 LG전자의 연합안으로 최종 선정되었다. 이렇게 ATSC는 DVB와는 달리 참여회사의 전체패키지 시스템이 최종 표준안으로 선정되는 것이 일반적이었으며 이는 “Winner Takes All”이라는 관념이 ATSC 표준화 기구 바탕에 깔려있기 때문이다. 그러나 ATSC 3.0에서는 DVB에서와 같이 세부 요소별 제안 기술에 대한 검토도 같이 하기로 하였으며, 전체패키지 시스템과 기술별 제안이 공존하는 최종 후보안이 도출될 것으로 예상하고 있다. 이에 따라, 표준화 초기 단계인 현재부터 각 사별 기선제압이 치열한 상황이다.
한편 S33프로토콜 및 관리분과와 S34 응용계층 분과, 두 그룹은 현재 각 분과의 역할과 표준화 범위를 정의한 단계이며, S32분과의 물리계층 H/W 검증 전에 두 그룹 모두 표준안 후보를 도출할 예정이다.
ATSC 3.0의 전체 표준화 로드맵은 다음 그림과 같이 2015년 12월에 후보표준안을 도출하여 이 후보 안에 대한 찬반투표를 실시할 예정이다.
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| ▲ [그림 3. ATSC 3.0 전체 표준화 로드맵] | ||
FOBTV
지상파의 UHD 방송을 위해 노력을 하고 있는 또 다른 해외의 움직임은 FOBTV가 주도하고 있다.
FOBTV는 2011년 11월 11일 11시 11분에 13개 창립 회원사가 “미래 지상파방송을 위한 기술 개발 및 글로벌 단일 방송 표준화와 산업 진흥에 대한 글로벌 공동 대응” 이라는 배경이 담긴 합동 선언문을 채택하며 설립되었다.
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| ▲ [그림 4. FOBTV 창립 회원사] | ||
창립 회원사로 유럽, 미국, 일본, 중국, 한국, 브라질 등 각 대륙을 대표하는 방송관계사와 표준화기구가 동참하였으며, 글로벌 공동 협력이라는 취지와 부합한 진용을 갖추고 있다.
또한 주요 가입 회원사로는 아래와 같이 창립사 포함 현재 65개 기관이 참여하여 활동 중이며, 한국 방송사로는 KBS와 SBS가 참여하고 있다.
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| ▲ [그림 5. FOBTV 참여 회원사] | ||
2012년 4월에 아래 그림과 같이 운영위원회(MC)와 기술위원회(TC) 및 사무국으로 구성된 정식 조직을 설립하며 실질적 활동에 들어갔다.
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| ▲ [그림 6. FOBTV 조직도] | ||
현재, 운영위원회 의장으로는 DVB 의장이 맡았으며, 기술위원회 의장은 중국의 차세대방송연구센터장이 맡아 활동 중이다. 기술위원회에서는 지상파 차세대방송의 Use cases와 시나리오 작업을 완료하여 ATSC 3.0에 제출하는 등 올해 7월까지 아래 그림의 일정에서 Phase 1을 마쳤으며, 이제 각 세부 요소별 기술에 대한 제안을 받을 예정이다.
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| ▲ [그림 7. FOBTV 활동 계획] | ||
이후 향후 1년간의 작업을 거쳐 세부 요소별 기술 후보군에서 선정작업을 거쳐 평가한 후 최종 평가서를 제출할 예정이다.
현재 지상파의 UHD 방송을 위한 구체적인 움직임은 이렇게 ATSC 3.0과 FOBTV 두 단체 위주로 이루어지고 있다. FOBTV는 실질적 표준화 기구가 아닌 글로벌협력단체의 성격을 띠고 있어, 다양한 논의 여기서 이루어지고, 실제 표준화는 ATSC 3.0에 가서 반영시키기 위해 활동을 하고 있다.
앞으로도 이 두 단체의 활동을 주의 깊게 살펴봐야 하며 가능하다면 차세대 지상파 방송의 글로벌화에 직접 동참하는 것도 필요하다고 본다.
