[발언] 지상파 UHD방송 표준화가 늦어지는 진짜 이유?

[이군배]

10월 중순이면 지상파 UHD방송에 대한 2차 실험방송이 종료가 됩니다. 3차 실험방송에 대한 구체적인 일정은 아직 없습니다. 1차와 2차의 가장 큰 변화는 30fps→60fps로 진행된 점이 가장 큰 차이점이지만, 구체적인 실험결과는 KBS기술연구소만 알고 있어, 현재로선 뭐라 하기는 그렇지만, 적어도 압축 전송 용량의 한계성은 느꼈을 것으로 보입니다.

>>>지상파 디지털(HD/UHD)방송 특성 비교
구분	8K UHD방송	4K UHD방송	HD방송
해상도	7680x4320	3840x2160	1920x1080
주사율	60Hz~120Hz	30~60Hz	30Hz
화소당 비티수	24~36bit	24~36bit	24bit
샘플링	4:4:4, 4:2:2, 4:2:0	4:4:4, 4:2:2, 4:2:0	4:2:0
오디오	10.1~22.2	10.1~22.2	2.0~5.1
방송방식	DVB-T2	DVB-T2	ATSC
압축방식	HEVC(H.265)	HEVC(H.265)	MPEG-2
압축 전송량	55~60Mbps	30~35Mbps	19.93Mbps
적정화면크기	70~120인치	46~85인치	23~47인치

※우리나라 지상파 UHD방송은 특별한 변수가 없는 이상, 유럽식(DVB-T2)으로 갈 것 같습니다. DVB-T2는 1채널당 6MHz주파수 대역폭에서는 최대 40Mbps까지 전송이 가능하며, DVB-T2는 주파수 대역폭을 최대 10Mbps까지 사용가능하기 때문에, 지상파 UHD방송을 6Mbps→10Mbps로 학대해서 실시하게되면, 최대 70Mbps까지 전송이 가능하여, 8K UHD방송도 가능할 것으로 보입니다.

이번 2차 UHD실험방송에서, 60fps로 4K UHD방송을 하였다 해도, 1채널당 6MHz대역폭에 40Mbps까지는 가능하기 때문에, 실험방송을 하는 데는 큰 문제는 없었을 것입니다. 허나 아무리 유럽식(DVB-T2)에, HEVC(H.265) 압축코덱을 사용한다 해도, 1채널 당 6MHz 대역폭으로는 60Mbps 이상이 요구되는 8K UHD방송을 하기에는 역부족 일 것입니다.

그래서 전문가들은 지상파방송사들이 추후 8K UHD방송까지 생각을 한다면, 1채널 당 6MHz 대역폭을 사용하는 현 주파수 폭 사용 구조부터 바꾸어야 한다고 조언을 합니다. 즉, 1채널 당 대역폭을 6MHz→10MHz정도로 넓혀야 8K UHD방송까지 유연하게 대응을 할 수 있다고 조언을 합니다.

그렇지만, 1채널당 대역폭을 10MHz로 결정을 한다면, 더 큰 심각한 문제가 있습니다. 바로 UHD방송을 하기 위한 주파수가 배정도 되지 않은 상황에서, 주파수 대역폭이 늘어나면, 주파수 부족 문제가 더 심각하게 발생이 된다는 것입니다.

지상파 방송사들이 UHD방송을 한다면, 적어도 5~6년간은 HD방송과 UHD방송을 동시에 방송을 해야 하기 때문에, 최소 5~6년간은 UHD방송용 주파수가 별도로 필요합니다. 그럼 HD방송은 ATSC방식에 6MHz로, UHD방송은 DVB-T2방식에 10MHz로 한다면, 엄청난 주파수 대역폭이 필요로 하게 되는 것입니다.

그래서 지상파방송사들이 700MHz주파수 대역의 주파수가 필요하다고 주장하는 것인데, 설사 UHD방송에 필요한 700MHz주파수 대역이, UHD방송용으로 배정이 된다고 해도, 3~4년 후 대두되는 8K UHD방송은 또 어떻게 할 것인가 하는 문제가 남습니다.

이 부분에 대한 답은, 현재 출시되고 있거나 출시 예정인 4K UHD TV가, 3~4년 후에 방송되는 8K UHD방송을 수신해서, 4K UHD해상도로 보여준다면, 간단히 해결이 될 것입니다. 그러면 HD방송이 종료되고, 8K UHD방송을 할 때쯤엔, 4K UHD방송을 중단하고, 곧바로 8K UHD방송으로 전환해도, 새로운 주파수 배분 없이, 8K UHD방송으로 넘어갈 수 있다는 것입니다.

다만, 이 기능이 말처럼 쉬울지는 저 또한 TV전문가가 아니어서 가능성은 예단 할 수는 없지만, 지금까지 공개된 여러 자료를 종합해보면, 기술적으로 그리 불가능한 상항만은 아닌 듯 보입니다. 산학협력을 통해 해소.

그럼 남는 문제는 UHD방송을 10MHz로 할 만큼 주파수 대역폭을 배정하는 문제만 해결이 되면 되는데, 이 부분이 방송계와 통신계의 입장차가 워낙 크고, 정부 또한 700MHz주파수 대역에 대해선 통신용으로 사용하는 것을 것의 확정하고 있는 분위기라, 상황에 따라서는 지상파 UHD방송이 정책적 문제로 장기간 표류할 가능성도 배제할 수 없다는 것입니다.

그래서 미래부는 UHD방송에 대해, 유료방송사 중심으로 간다는 전략을 세웠고, 방통위가 다소 유보적인 입장이었는데, 몇 일전 일본을 다녀온 김충식 방송통신위원회 부위원장이, 일본은 UHD방송을 지상파는 계획이 없고, 유료방송을 통해서만 실시하려고 하고 있다는 입장을 밝힘으로서, 방통위도 700MHz주파수 대역에 대해선 통신용으로 사용할 것을 우회적으로 비춘 것으로 보입니다.

정부가 이렇게 700MHz주파수 대역을 통신용으로 사용하려고 하는 이유는, 지상파방송사들은 무료로 주파수를 사용하지만, 700MHz주파수 대역을 이동통신사들이 사용할 경우, 한해 수조원의 세수가 생겨나기 때문에, 요즘 복지 예산 때문에 골치 아픈 정부로서는, 700MHz주파수 대역으로 인한 세수는 희소식이나 다름이 없기 때문에, 700MHz주파수 대역을 지상파방송사에 배정하기는 쉽지 않을 것으로 보입니다.

이러한 정황을 본다면, 지상파 방송사들이 UHD방송을 한다면, 10월말 DTV 채널(주파수) 재배치 작업이 완료 되고나서, 상황을 보고, 여유 주파수를 찾아서, UHD방송 가능성을 찾는 것인데, 이 또한 쉽지 않을 것으로 보입니다. 여유 파수는 거의 없을듯...

그렇다면, 남는 방안은 지상파방송사들의 자구 노력밖에는 대안이 없어 보입니다. 지역 지상파방송사들의 주파수를 통합(도 단위 권역별)해서, 여유 주파수를 확보해서 UHD방송을 하는 방안이 현재로선 가장 현실적인 대안이 될 것으로 보입니다. 그렇게 자구노력을 하면, 정부도 부족한 주파수의 일정부분은 배정을 해주질 않을까 합니다.

지금까지 이런 설명이 기술적 내용이 많아 잘 이해가 안 되시는 분들이 많을 것입니다. 바로 이러한 여러 복잡한 문제들 때문에, 지상파 UHD방송 표준화가 늦어지는 것입니다. 지상파 UHD방송은 수신기(AD보드)를 UHD TV에 내장을 하기 때문에, 표준을 잘못 정하면, 변경이 사실상 불가능하기 때문에, 표준화 작업이 더욱 힘든 것입니다.

그래서 삼성은 현재 출시중인 UHD TV는 수신기(AD보드)를 세톱박스처럼 외장으로 빼서 제품을 출시하여, 후후 지상파 UHD방송이 실시되면, 무료로 세톱박스를 업그레이드를 해준다고 하고 있습니다. 문제는 LG인데, LG도 추후 UHD방송 수신용 세톱박스를 무료로 제공만 해준다면, 크게 문제 될 것은 없을 것으로 보입니다.

어찌되었든 지상파 UHD방송 규격이 최종 확정되기까지는, UHD TV는 지상파 HD방송을 수신하면서, 추후 실시되는 모든 UHD방송은 세톱박스로 시청을 한다고 생각하는 것이 마음 편할 것 같습니다.

사실 어떠한 측면에선 이러한 세톱박스 형태가 급격히 변화되는 TV기술의 진보에 유연하게 대처를 할 수 있기 때문에, 세톱박스 시청이 다소 불편하긴 해도, 나쁘다고만 볼 수는 없다고 봅니다.

이제 지상파 UHD방송에 대한 표준은 2014년이 최대 변수가 될 것으로 보입니다. 너무 급하지도, 그렇다고 너무 여유 있게 할 수는 없지만, 분명한건, 3~4년 후에, 이어질 것으로 보이는 지상파 8K UHD방송과의 연계성을 충분히 고려해 두고, 지상파 UHD방송 표준을 정하는 것이 제일 큰 과제라고 봅니다.

일본은 20120년 도쿄올림픽 때, 8K UHD방송을 본격적으로 방송을 한다고 하고 있습니다. 그래서 일본은 적어도 2016년에는 8K UHD시험방송을 할 것으로 보이는데, 우리도 그에 맞추어 간다면, 지금의 4K UHD방송은 8K UHD방송을 하기 위한, 준비단계로 봐야 한다는 것입니다.

즉, 8K UHD방송과의 호환성을 염두 해 두는 것이 지상파 UHD방송 표준화에 제일 중요한 순위에 두어야 한다는 것입니다. 그래야만, 국민들의 TV수상기 교체 구입에 대한 부담이 조금이라도 덜 수 있기 때문입니다.

이상은 사견입니다.

>>> 지상파 UHD방송 표준화가 늦어지는 진짜 이유 <<<

1.1채널당 6MHz 대역폭을 사용하는 구조에서는 3~4년 후 대두되는 8K UHD방송을 대응하지 못한다.

2.8K UHD방송에 대응하기 위해, 1채널당 10MHz 대역폭을 사용할 경우, 추가 주파수가 늘어, 주파수 확보에 대한 부담감이 생긴다.

3.위 2가지 문제가 해소가 된다 해도, 4K→8K UHD방송으로 전환이 되려면, 현재 출시된 UHDTV나 출시 예정인 UHD TV들이, 8K UHD방송 실시 시, 4K UHD TV가 8K UHD방송을 수신해서, 4K UHD화질로 구현이 되어주어야, 빠르게 변화되는 TV기술의 발전에, 국민들이 TV수상기 구입부담을 덜게 된다.

지상파 UHD방송 진행의 최대 과제→UHD방송을 하기 위한 주파수 확보 및 주파수 부족문제→현 상황만을 놓고 본다면, 지상파 UDH방송용 주파수는 확보(배정)차 힘든 상황이기에, 지상파 4K UHD 자체가 안 될 가능성도 제기되고 있다→주파수 배정이 안 된다면, 지상파방송사들의 자구 노력밖에는 대안이 없다→지역 지상파방송사들의 주파수를 통합하여, 남는 용량으로 UHD방송을 하고, 정 부족한 부분만 정부에 요청해서, UHD방송을 진행하는 방안이 현재로선 가장 이상적인 방안으로 보인다.

[박호준(호준님)]

과거 2000년대 지상파(DTV) - ATSC채택, 2010년 지상파DTV MMS 정책 실패 확신, 오는2013년 정부, 지상파UHD방송 DVB-T2 채택 인정, 앞으로 지상파-케이블-위성-IPTV등 UHD방송 체제 전망
오는2020년대 지상파(HD->UHD)방송 (ATSC자동폐기->DVB-T2 체제), DVB-T2 (지상파UHD채널14~51번대 주파수), DVB-T2 MMS 과연 성공

[김동욱(dw)]

SFN을 사용해서 중복 주파수 낭비를 막아야 한다고 생각합니다
검색하다보니 최신자료는 아니지만 http://blog.daum.net/jamesan2020/15698999 도 볼만하네요
HEVC 나 DVB-T2 도 따라가지만 말고 같이 선도해서 가면 좋겠네요

[전수현]

8K UHD방송은 숫자만으로도 대단해 보입니다. 지상파가 UHD방송을 해줘야 UHDTV 판매도 확대되지 않을까요? 좋은글 잘 보았습니다.