[발언] ＜연재6＞8K UHD 'TV+방송(콘텐츠)' 난제는?

[이군배]

일본의 경우에는, 고가여서 그렇지, 일반 가정에서 8K UHD디스플레이와 8K 수신기를 이용해서, 22.2ch의 음향과 HDR(HLG)를 적용한 8K UHD시험방송을 시청할 수 있다. 또한 관련 장비만 갖춘다면, 국내에서도 일본의 8K UHD시험방송을 시청할 수 있다. 그리고 32인치 8K UHD모니터를 구입해서, 인터넷에 올려진 유튜브의 8K UHD영상들을 감상할 수도 있다.

참고로 일본의 8K UHD시험방송 수준은, 8K HEVC를 사용하여, 8K@60fps, 10bit/4:2:0, HDR(HLG), 22.2ch오디오를 100Mbps로 해서 8K UHD시험방송을 하고 있는데, 이 기준이 8K UHD본방송(18년 12월 1일)까지 그대로 갈지는 아직 확실치는 않지만, 대신 별도로 되어 있는 8K UHD방송 수신기를 TV에 내장하고, HDMI 2.1을 적용한 8K UHDTV가 1년 후인 2018년 말까지는 출시가 될 수 있을 것으로 보인다.

하지만, 8K UHD 'TV+방송(콘텐츠)'이, 전 세계로 확산 되려면, 시간은 좀 더 걸릴 것으로 보인다. 그렇지만, 국내는 일본의 8K UHD방송을 수신(시청)할 수 있다는 측면에선, 8K UHD 'TV+방송(콘텐츠)'이 빠르면 2018년, 늦어도 2019년에는 어떤 형태로든 진행이 될 것으로 보인다. 하지만, 8K UHD 'TV+방송(콘텐츠)'이 온전하게 진행이 되려면, 몇 가지 극복해야 과제들이 있다.

1)HDMI 2.1 상용화 및 전송 용량 확대(48→64Gbps/DSC v1.2)

2017년 1월에 공개된 HDMI 2.1을 적용한 8K UHD장비는 아직 공식적으로 나온 것은 없다. 다만, 최근에 데논이 HDMI 2.1을 적용한 8K AV리시버를 2018년 3월에 출시를 한다고 발표를 하였다. 그렇지만, 제일 중요한 8K UHDTV나 8K UHD세톱박스(재생기) 등에서는 아직 HDMI 2.1 채용을 공식화한 제품은 없다.

다만, 샤프가 2018년 말에 일본 8K UHD방송 수신기(8K HEVC디코더)를 내장하고, HDMI 2.1을 적용한 8K UHDTV를 출시할 것이라는 포부는 밝히고 있다. 해서 이를 근거로 본다면, 빠르면 2018년 하반기, 늦어도 2019년 초에는, HDMI 2.1를 적용한 8K UHDTV나 8K 세톱박스(8K HEVC디코더 내장), 8K AV리시버 등이 등장할 것으로 보인다.

해서 HDMI 2.1은 8K UHD시대를 알리는 중요한 분수령이 될 것으로 보인다. 아울러 HDMI 2.1은 초기 단순 전송(48Gbps)에서, 이후에는 DCS v1.2(압축/64Gbps)를 적용하는 기술로 발전이 되어, 8K@60fps, 12bit/4:2:2까지 전송이 되는 8K UHD영상의 핵심 기술로 자리 잡을 것으로 보인다.

2)압축 코덱 효율 향상(50%~)-HEVC(H.265)→JVET(H.266/?)

현재 8K UHD영상은, 4K HEVCx4개를 합하는 방식의 8K HEVC를 사용하고 있다. 그렇지만, 무엇보다 8K@60fps, 10bit/4:2:0의 8K UHD영상을 100Mbps로 방송하는 것은, 여러 어려움이 따른다. 그래서 현재 HEVC를 이을 새로운 압축 코덱 개발이 진행 중인데, 아직 이름은 정해지지 않았지만, JVET(H.266)가 되지 않을까 싶다.

JVET(H.266/?)는, 2020년에 표준을 완성하고, 2022년부터 상용 적용을 목표로 하고 있는데, 핵심은 HEVC(H.265)보다 압축 효율을 50%이상 가져가면서, 12bit와 120fps까지 할 수 있느냐가 관건이 될 것으로 보인다. 업계에서는 시기적으로 다소 늦추어 질수는 있겠지만, 충분히 가능하다는 전망이다.

다만, 12bit는 TV등도 지원을 해야 하지만, 구현 가능성은 높아보인다. 다만, 120fps는 아무리 JVET(H.266/?)가 압축 효율이 좋아진다 해도, 60fps보다 두 배나 많은 용량을 차지하기 때문에, 현실적 적용이 어려울 것으로 보인다.

또한 8K UHDTV도 70~60인치대가 주력으로 자리 잡을 것으로 보여, 120fps은 큰 의미가 없을 것으로 보인다. 해서 최종(2022년~) 8K UHD영상은, JVET(H.266/?), 8K@60fps, 12bit/4:2:0, HDR, 10.2ch~, 60~70Mbps로 정착이 되지 않을까 싶다.

3)방송 전송 용량 확대→최소 80Mbps까지 전송 가능

8K UHD방송을 하려면, 100Mbps정도까지 전송할 수 있는 기술이 선행되어야 하는데, 현재 지상파나 위성을 통해서 전송할 수 있는 현실적 수준은 30Mbps이내다. 그래서 위성은 일본의 방식을 도입하고, 지상파는 4096QAM과 MIMO안테나 기술을 도입하면, 90Mbps정도의 효율을 얻을 수 있을 것으로 보인다(일본 2016년 실험방송 성공).

헌데 문제는, ATSC 3.0이 최대 58Mbps이상을 넘지 못해, JVET(H.266/?)를 적용해서 8K UHD방송을 한다 해도, 60~70Mbps는 나와져야 하는데, 지상파방송사들이 4K UHD방송처럼 무늬만 8K UHD방송으로 한다면, 50Mbps정도로 할 가능성도 있어 보인다.

하지만, 아무리 신기술을 적용한다 해도, 무선으로 50Mbps이상을 송출하려면, 지상파의 경우, 중계소를 지금보다 3~4배, 송출 출력도 3~4배 이상은 늘려야 한다. 그리고 상황에 따라서는 기존 UHF안테나를 모두 바꾸어야(MIMO안테나) 하는 문제가 생길 수도 있고, 아파트 공청망은 아예 사용을 못할 것으로 보인다.

끝으로 케이블TV나 IPTV업체들은, 유선을 사용하기 때문에, MMT와 같은 장비만 보완을 해준다면, 별 어려움 없이 100Mbps까지도 방송을 할 수 있을 것으로 보인다. 다만, IPTV업체들은, 인터넷망트래픽이 발생할 수 있고, 건물 내 케이블 선로의 노후나 성능 미달로 100Mbps전송에 어려움이 있을 수 있다.

4)디스크 용량 확대(100→200GB)

이는 200Mbps~ 제작된 8K UHD영상을 담을 최소 200GB~의 8K 블루레이 디스크 용량을 말하는 것인데, 현재 400GB정도가 업무용으로 사용이 되고 있어, 좀 더 개선을 한다면, 충분히 200Mbps~ 제작된 8K UHD영상을 저장할 디스크는 개발이 가능하여, 2023년을 전후로 8K 블루레이가 등장 할 수 있지 않을까 예상을 해본다.

하지만, 일각에서는 리딩의 속도를 위해, 디스크대신 메모리카드 같은 것으로 대처하거나, 인터넷을 통한 서비스로 대처할 가능성도 배제할 수 없다고 하고 있다. 어찌되었든, 8K UHD영상을 블루레이 디스크에 담기 위해서는 최소 200GB~이상의 디스크가 필요해 보인다.

5)인터넷(IP)방송 시차 극복과 화질-음질 개선

인터넷(IP)을 통한 8K UHD방송이 두각을 나타내면서, 제일 우려되는 것이, 방송시차와 화질-음질이다. 전통 RF방식의 방송은, HD방송은 1초, 4K UHD방송은 4초 내외의 시차를 보였지만, 인터넷(IP)을 통한 8K UHD방송은 10초 이사잉 될 것으로 보인다.

현재 IPTV업체들의 화질은 지상파를 제외하고 상당히 떨어지고 있고, 음질도 대다수 STEREO이거나 STEREO를 5.1ch강제 송출하면서, 화질-음질이 많이 저하되고 있다. 특히 인터넷(IP)을 통한 8K UHD방송을 방송사가 아닌, IT업체들이 주가 되어 실시함으로서, 화질-음질에 대한 개념조차 갖지 못하는 경우가 다반사여서, 더욱 우려스럽기만 하다.

[윤석용]

8k 시대도 무늬만 8k일 경우가 높아서 여전히 불안하네요.

[이군배]

그래서 이런 글을 사전에 드리는 것입니다. 시청자들이 4K UHD대해 잘 몰라 UHD(4K)방송이 되고 나서야 무늬만 4K UHD라는 것을 알았지만, 이러한 것을 많은 분들이 안다면, 방송사들이 무늬만 8K UHD로 방송을 하지는 못할 것입니다.

[전수현]

안정화된 8K UHD는 2022년 이후나 되겠네요.

[이군배]

맞습니다. 8K UHDTV도 4K UHDTV처럼 안정화까지 감안하면, 2022년은 되어야 할것 같습니다.