[발언] 격랑속으로 빠져드는 지상파 4K UHD방송

[이군배]

2017년 2월 지상파 4K UHD본방송 일정을 정해 놓고, 국제 표준도 승인이 나지 않은 ATSC 3.0으로 변경하는 것은, 방송 방식의 좋고 나쁨을 떠나, ATSC 3.0은 현실적으로 선택할 수 없는 문제→ATSC 3.0으로 변경하려면, 지상파 4K UHD본방송 일정을 2년 늦추어야....

정부(미래부)가 국내 UHD기술 현황을 세계 시장에 소개한다며, 18일부터 이틀간 미국 라스베이거스에서 열리는 세계 최대 방송장비 국제전시회인 "NAB 2016"에서 국내 UHD 방송 기술과 국산장비 등을 직접 체험할 수 있도록 '코리아 UHD테마관'을 운영한다고 합니다.

'코리아 UHD테마관'은, 국내 지상파방송3사(KBS, MBC, SBS)와 가전사(삼성전자, LG전자), 6개 방송장비 업체, 한국전자통신연구원(ETRI)등이 함께 국내 UHD방송과 다양한 부가서비스를 시연한다고 합니다.

이러한 국산 UHD방송 장비에 대해 박수라도 쳐주고 싶지만, "NAB 2016"에서 소개되는 국내 UHD방송 기술은 ATSC 3.0에 대한 표준 제안과 그 기술을 시연하는 정도여서, 기대보다는 우려가 앞서는 게 사실입니다.

▶ATSC 3.0 제안 표준 주요 사양

*주파수 구성 : 유연성→주파수 부족으로 SFN구성 방식

*변조 : 256QAM(4096QAM 차기 Up가능)

*전송 대역(Bandwidth) : ATSC(19.93Mbps) 300%향상

                                →59.97Mbps(?)→확인 필요

*해상도 : 3840x2160

*프레임 : 60/120Hz

*HDR : 지원

*색 표준 : BT.2020

*컬러비트 : 10bit

*기타 : HD방송(모바일) 포함

*압축 코덱
  4K UHD : HEVC기반 스케일러블 부호화(SHVC:Scalable HEVC)

  HD : HEVC

*오디오 : Dolby 또는 MPEG-H Alliance

이번 "NAB 2016"에서, ATSC 3.0에 대한 기술 표준이 제안되면서, 관련 기술을 선보인 것인데, 새로운 기술의 혁신은 아니고, ATSC 3.0에 대한 소개라는 것입니다. 이미 세계 주요 방송사들은 DVB-T2와 같은 다른 표준으로 4K UHD방송을 진행하고 있거나 적용하고 있어, 오히려 ATSC 3.0은 상당히 뒤늦은 4K UHD방송 기술 소개입니다.

특히 ATSC 3.0에 적용된 기술 대다수가 이미 DVB-T2나 일본 4K UHD방송에서 적용한 기술들을 조합한 것들입니다. ATSC 3.0에서 핵심적으로 적용된 SFN주파수 구성은 이미 DVB-T2에서 적용한 기술이고, 4K UHD방송에 사용되는 압축 코덱인 SHVC도 2014년 12월에 도시바가 이미 상용화한 기술입니다. 국내는 KNS가 1월부터 개발을 한다고 선언한 상황입니다.

그리고 인터넷이나 모바일의 연동(HbbTV2.0), 데이터 방송을 포함하는 대용량 전송 시스템인 MMT는 일본 4K UHD방송이 이미 2014년부터 적용해서 방송을 하고 있는 전송 시스템입니다. 결국 ATSC 3.0은 그동안 나온 UHD방송 관련 기술들을 응용해서, ATSC 3.0에 맞게 변형을 한 것들이지, 기술적으로 특별히 새로울 것은 거의 없다는 것입니다. 오히려 기술의 혁신은 일본 방송 업계에서 이번에 선을 보인 8K UHD방송에 이목이 집중되어 있는게 현실 입니다.

어찌되었든 시청자 입장에서는 2017년 2월 지상파 4K UHD본방송 일정을 정해 놓고, 국제 표준도 승인이 나지 않은 ATSC 3.0으로 변경하는 것은, 방송 방식의 좋고 나쁨을 떠나, ATSC 3.0은 현실적으로 선택할 수 없는 문제라는 것입니다. 만일 정부나 지상파방송사가 ATSC 3.0으로 변경하려면, 지상파 4K UHD본방송 일정을 2년 늦추어야 한다고 봅니다.

지상파방송사들은, 2014년 지상파 4K UHD방송의 조기 실시 명분과 700MHz주파수 대역을 배정받기 위해, 정부가 표준도 정하지 않은 지상파 4K UHD방송 표준을 자신들이 임으로 제정(DVB-T2)하여, 삼성-LG하고만 협작하여 DVB-T2수신기를 내장한 4K UHDTV를 2014년부터 판매를 해서, 2015년까지 200만대 이상을 판매해 놓고, 이제 와서 ATSC 3.0으로 변경을 하려하고 있다는 것입니다.

그런데, 지금 이 순간에도 소비자들은 이러한 지상파 4K UHD방송의 현실을 모르고, 2016년 신제품이라며, DVB-T2수신기가 내장된 삼성-LG 4K UHDTV를 구입하고 있습니다. 이런 현실이라면, 9개월 후인, 2017년 2월 지상파 4K UHD본방송을 ATSC 3.0으로 변경해서 진행을 한다면, 2016년까지 구입한 300만대 이상의 4K UHDTV(DVB-T2내장)는 모두 무용지물이 됩니다.

헌데도 정부나 지상파방송사, 삼성-LG는 이에 대한 대안이나 책임도 없이, 모두 ATSC 3.0변경에만 집중하고, 그것을 신 기술인양 해외에 가서 전시 시연을 하고 있으니, 지상파 4K UHD방송을 무료 보편적 방송으로 가려는 것인지, 아니면 삼성-LG 4K UHDTV를 판매하기 위해 나간 것인지 묻지 않을 수 없다는 것입니다.

물론 정부나 지상파방송사, 삼성-LG가 무용지물이 되는 300만대 이상의 DVB-T2수신기 내장 4K UHDTV에 대해, 무상으로 ATSC 3.0 4K 세톱박스라도 제공을 하겠다는 대안이라도 마련해 놓고, DVB-T2보다 좋은 기술이여서 ATSC 3.0으로 변경을 추진한다면, 나름 이해는 될 것입니다. 하지만, 그렇다 해도, 2017년 2월에 ATSC 3.0을 적용하여, 지상파 4K UHD본방송을 하는 것은, 무리함을 넘어, 다른 의도가 있다고 밖에는 볼 수 가 없다는 것입니다.

현재 삼성-LG는, 자신들이 만드는 ATSC 3.0내장 4K UHDTV의 판매 촉진을 이유를 들어, ATSC 3.0 내장 4K 세톱박스를 출시 할 가능성은 희박해 보이고, 중소업체들은 관련 기술이 전무하여, 언제 ATSC 3.0 수신기를 내장한 4K UHDTV를 언제 내 놓을지도 알 수 없다는 것입니다.

그리고 무엇보다 유료방송사들이 지상파 4K UHD방송을 언제 재전송 해줄지도 의문이지만, 설사 재전송을 하고 싶어도 지금까지 보급된 유료방송사 4K 세톱박스로는 ATSC 3.0과의 호환성 문제로, 4K 세톱박스를 교체하기 전에는 사실상 재전송도 수년간은 어려울 것으로 보입니다.

지상파방송사들은 왜 이처럼 여건이 좋지 않음에도, ATSC 3.0으로 가려고 하는 것일까요? 여러 원인이 있겠지만, 가장 중요한 부분은 ATSC 3.0 표준에는 MMS방송이 기본 포함이 되어 있기 때문입니다. 물론 지상파방송사들은 인터넷과의 연동을 운운하지만, 그 실상은 모바일 HD방송, 즉, MMS방송(LDM)이 표준으로 가능하게 된 부분 때문입니다.

그리고 정부나 지상파방송사, 삼성-LG는 ATSC 3.0이, 국산 기술이 상당수 들어갔다고 주장을 하지만, 서두에서도 말씀드렸듯이, 상당수의 핵심 기술들은 대다수 외국 기술이라는 것입니다. 또한 ATSC 3.0에 대한 기술의 라이센스는 미국이 가지고 있다는 것입니다. 결코 우리 기술이라고 말하기도 어려운 분분이 있다는 것입니다.

운영자는 ATSC 3.0이 나쁘다거나 잘 못 되었다고 이야기 하는 것이 아닙니다. 지금 지상파 4K UHD방송의 문제는, DVB-T2로 2년 넘게 시험방송 수준으로 4K UHD실험방송을 해 와 놓고, 또 관련 4K UHDTV를 300만대 이상 판매해 놓고, 그에 대한 대안이나 책임도 없이, ATSC 3.0으로 가겠다는 것이 잘 못 되었다는 것입니다.

거기에다 ATSC 3.0은 이제 겨우 표준 제안 단계이고, 미국에서의 표준 승인이 2017년 2월에나 나는데, 국내 지상파 4K UHD본방송이 2017년 2월에 실시가 되는데, 표준 승인도 나지 않은 ATSC 3.0을 가지고, 그것도 적합성 Test한번 제재로 하지 않고 지상파 4K UHD본방송을 2017년 2월에 한다는 것은 말이 되지 않는 다는 것입니다.

적어도 2017년 2월 실시하는 지상파 4K UHD본방송을 ATSC 3.0으로 간다면, ATSC 3.0에 대한 적합성 Test를 해서, 문제가 없다면, 그 때가서 지상파 4K UHD방송 표준을 제정하고, 시험방송을 거쳐, 지상파 4K UHD본방송을 추진해야 한다는 것입니다. 그래서 지상파 4K UHD본방송을 ASC 3.0으로 간다면, 적어도 2년 정도 늦추어야 한다는 것입니다. 그 이유에 대해 좀 더 세분해서 설명을 드린다면...

1.ATSC 3.0으로 국내 지상파 4K UHD방송 표준을 제정한다면, 지상파 4K UHD본방송은 앞으로도 최소 2년 후에나 실시해야.

국내 지상파 4K UHD방송 수신기는 4K UHDTV에 의무 내장하도록 되어 있고, 또 지상파 4K UHD방송이 신규 채널로 가는 것이 아닌, 기존 HD방송 채널을 전환하는 것입니다.

그렇기 때문에, 지상파 4K UHD방송 표준은 한번 제정하면, 적어도 20년 이상은 변경 없이 그대로 사용을 해야 하기 때문에, ATSC 3.0으로 국내 지상파 4K UHD방송 표준을 제정한다면, 상당한 검증과 안정성이 필수이기 때문에, ATSC 3.0에 대한 적합성 Test를 해서, 문제가 없다면, 그 때가서 지상파 4K UHD방송 표준을 제정하고, 시험방송을 거쳐, 지상파 4K UHD본방송을 추진해도 해야 한다는 것입니다.

그래서 지상파 4K UHD본방송은 앞으로도 최소 2년 후에나 실시해도 해야 한다는 것입니다. 헌데, 이 모든걸 생략하고 곧바로 2017년 2월에 ATSC 3.0을 적용해서 지상파 4K UHD본방송을 하겠다는 것은, 무리한 진행이라는 것입니다.

2.ATSC 3.0 제안 표준을 국내 방송 표준에 맞게 제정하는 어려움

ATSC 3.0에 대한 표준은 미국 FCC의 최종 승인이 나야 합니다. ATSC 3.0은 그동안 CS(Candidate Standard, 후보 표준)에서, 4월에 PS(Proposed Standard, 제안 표준) 단계에 들어갔고, 2017년 2월에 최종 승인이 납니다.

그러면, 국내에선 최종 승인 규약에 준해서, 국내 지상파 4K UHD방송 표준(ATSC 3.0으로 갈 경우) 제정을 위해 실험방송을 통해 송수신 적합성 Test를 실제 출시 가능한 TV를 가지고 적어도 1년은 진행을 해야 합니다.

특히 ATSC 3.0이 주파수 구성이나, 기타 변조방식 등을 다양하게 적용할 수 있게 한 것은 좋지만, 그러한 다양성으로 인해, 우리에게 맞는 방송 방식 표준을 세밀하게 적용하는 것은 우리의 몫이기 때문에, 신중한 검증과 검토가 더욱 요구 되고 있는 것입니다.

3.ATSC 3.0 어떤 것들을 검증해야 하는가?

1)주파수 구성에 따른 수신력 검증

SFN주파수 구성이 비록 주파수 사용을 줄일 수는 있지만, DVB-T2에서 SFN구성으로 보여준 수신력은 더 저하가 되었습니다. 즉, 동일 안테나로 관악산에서 송출하는 HD방송(2KW/19.93Mbps)은 잘 수신이 되었지만, 4K UHD방송(5KW/26Mbps)은 수신을 못하는 경우가 많았다는 것입니다.

물론 4K UHD방송이 HD방송에 비해 7Mbps정도의 전송비트레이트가 많았지만, 송출 출력이 HD방송 대비 2.5배 높은 것을 감안하면, 4K UHD방송, 즉, SFN주파수 구성이 MFN주파수 구성보다 수신력이 좋다고 보기는 어려워, ATSC 3.0을 SFN주파수 구성으로 한다면, 수신력 저하 문제가 발생할 가능성이 크다는 것입니다. 해서 이에 대한 철저한 검증과 보완이 먼저 제시가 되어야 할 것입니다.

2)SHVC코덱의 호환성 문제

국내 지상파방송이 90%이상 유료방송사들을 통해 재전송 된다는 점을 감안하면, 유료방송사들과의 호환성 문제는 필수 요건입니다. 또한 국내 지상파 4K UHD방송의 콘텐츠를 기존 4K UHDTV에서 감상을 한다면, 기존 4K HEVC디코더와의 호환성도 중요한 요소가 됩니다.

허나, SHVC인코더를 2014년 12월에 도시바가 샘플로 개발한 정도이고, 2016년에 들어서, KBS가 자체개발한다는 계획입니다. 이처럼 SHVC가 HEVC에 비해 20%정도의 압축 효율은 좋지만, 호환성 문제가 있을 수 있고, 무엇보다 관련 제품이 아직 많이 개발 된 것이 없다는 점에서, 화질과 같은 부분의 검증도 필요한 실정입니다.

3)MMT적용 문제

일본은 이미 2014년 4K UHD시험방송 때부터, MMT(MPEG Media Transport)를 적용하여 4K UHD방송을 하고 있지만, 국내에서는 모두 HD방송 때 사용한 MPEG-2 TS를 전송 시스템을 사용하여, 4K UHD방송을 하고 있습니다. 해서 전송의 안전성이 부족하고, 특히 모바일과 인터넷의 연결, 데이터방송과 같은 각종 기능들을 하나도 사용하지 못하였습니다.

MMT전송시스템을 사용하면, 이러한 모든 것들이 가능하지만, MMT의 다양한 기능을 표준적으로 사용하기 위한 표준화 노력이 먼저 선행되어야 하기 때문에, 표준화를 정해서 TV수상기와 적합성 Test는 물론, 유료방송사들과의 호환성 Test까지 하려면 상당한 시일이 걸립니다.

4)각종 부가 기능 적용 여부 문제

①HD방송 기본 서비스 문제-ATSC 3.0 제안 표준엔 모바일 HD방송을 기본적용해서 방송을 할 수 있습니다. 하지만, 국내 방송법상에 한 채널에 두 채널을 보내는 것은, 방통위등의 승인이 필요한 부분입니다. 물론 4K UHD본방송 내용을 그대로 모바일 HD로 송출을 한다면 모르겠으나, 모바일 HD방송이 4K UHD방송과 전혀 다른 내용의 방송이라면 문제가 복잡해진다는 것입니다.

즉, 비록 모바일 HD방송이지만, 4K UHDTV에서는 4K UHD본방송가 HD방송을 모두 시청을 할 수 있기 때문에, 지상파 MMS방송과 같은 성격을 띠기 때문에, 유료방송사들과의 마찰이 예상됩니다.

그리고 무엇보다 HD방송을 함께 서비스한다면, 4K UHD본방송의 화질은 그만큼 저하 될 수밖에 없습니다. 해서 앞으로 4K UHD본방송의 화질저하 문제는 물론, 지상파 MMS방송이 당연시 되는 것에 대한 논란이 또 이어질 것으로 보입니다.

②HDR서비스 문제

ATSC 3.0 제안 표준엔 HDR을 기본적용해서 방송을 할 수 있습니다. 시청자 입장에서는 HDR을 적용해서 방송을 해주면 좋은데, 문제는 HDR을 지원하는 4K UHDTV가 프리미엄 TV에서만 지원이 된다는 것이고, 더 큰 문제는 HDR을 지원하지 못하는 TV에서, HDR지원 방송을 시청하면, 화질의 더한 역효과를 낸다는 것입니다.

그리고 이러한 HDR서비스가 되려면, 유료방송사들의 4K 세톱박스가 모두 HDMI 2.0a(18Gbps)를 지원해야 하는데, 현재 국내 유료방송사들은 관련 4K 세톱박스 출시 계획이 아직은 없는 상황입니다. 국내 지상파방송을 90%이상의 가구에서 유료방송을 통해 시청한다는 측면에선 가볍게 넘길 사안은 아니라고 봅니다.

이상에서 살펴본바와 같이, 국내 지상파 4K UHD본방송이 2017년 2월에 실시하기로 되어 있습니다. 9개월밖에 남지 않은 지상파 4K UHD본방송에 대한 방송 표준도 아직 제정이 되지 못한 상황입니다. 이런 상황에서 아직 표준 제정도 확정되지 않은 ATSC 3.0으로 지상파 4K UHD본방송을 2017년 2월에 한다는 것은 졸속이고, 허점투성이라는 것입니다.

거기에다 2016년 8월 1일에 일본은 8K UHD시험방송에 들어가고, 2018년에 8K UHD본방송에 들어갑니다. 해서 지상파방송사들도 2018년에는 8K UHD시험방송과 2020년에는 지상파 8K UHD본방송에 들어간다는 계획입니다.

HD방송으로 전환한지 3~4년도 안되어, 4K UHD방송으로 전환을 해야 하고, 다시 3~4년도 안되어, 8K UHD방송으로 전환을 해야 한다면, 세대에서는 3~4년 간격으로 삼성-LG UHDTV만 구입해주는 소비자가 되어, 지상파 UHD방송 전환은 삼성-LG UHDTV만 판매해 주는 그런 전환이 되고 만다는 것입니다.

특히 지상파 UHD방송 전환은, 정부는 막대한 주파수 자원과 전환 비용이 들어가고, 지상파방송사들은 빠른 전환에 따른 전환 비용이 가중이 되고, 세대에선 3~4년 단위로 TV를 바꾸어야하기 때문에, 지상파 UHD방송은, 처음부터 새롭게 고민을 해야 한다고 봅니다.

그래서 무엇보다 세대에서 UHDTV수상기 구입부담을 최소화 할 수 있는 방안이 마련이 되어야 하고, 무료 보편성을 위해 지상파 UHD방송을 실내 안테나로 5개 채널 모두를 수신할 수 있는 수신환경 개선안이 먼저 제시가 되어야 한다고 봅니다.

대한민국 전체가구의 90^이상이 유료방송을 통해 지상파 HD방송을 시청하는 것처럼, 지상파 UHD방송도 유료방송을 통해 시청한다면, 그것은 무료 보편성을 상실한 유료(프리미엄) 지상파 UHD방송이 될 것입니다.

[전수현]

장문의 글 잘 읽었습니다. 그리고 동감합니다. ATSC 3.0이 아무리 좋다한들, 2017년 2월 4K UHD본방송에 적용하기에는 시기적으로 너무 늦었다고 봅니다. DVB-T2를 보완하여 2017년 2월에 가거나, 아니면, 4K는 건너뛰고 8K로 직행하였으면 합니다.