[발언] 'TV+콘텐츠' 혁신을 위한 새로운 변경(표준)안→①TV

[이군배]

'TV+콘텐츠' 혁신을 위한 새로운 변경(표준)안→①TV

UHDTV에 대한 국제 표준은, UHD방송 표준을 기반으로 일본 주도로 제정이 되었다. 문제는 'UHDTV 국제 표준'이, 아래 도표처럼 너무 포괄적이거나 현실적이지 못해 실효성이 떨어진다는 것이다. 

▶UHDTV 국제 표준(ITU-R BT.2020/2100) → 현 수준 & 변경(추가) 안

구 분				4K UHD	8K UHD	10K UHD(추가)
영상	ITU-R BT.2020 (2012년)	해상도	16:9	3,840x2,160	7,680x4,320	10,240x4,320 (21:9)
			17:9	4,096x2,160	8,192x4,320
		프레임(fps/Hz)		29.97, 30, 59.94, 60, 120		120(240/3D)
		색 심도(컬러bit)		8, 10, 12		12
		색 기준		YCbCr 4:2:0, 4:2:2, 4:4:4		RGB
		색표준		BT.2020(50~70%수준)		BT.2020(100%수준)
	ITU-R BT.2100 (2016년)	HDR		PQ(HDR10/HDR10+ /Dolby Vision)		하나로 통일
				HLG
오디오(서라운드 음향)				2~22ch		2ch/7.1.4ch
※UHDTV는, 2000년 8K TV로 먼저 진행이 되다가, 4K TV를 추가한 것이다. 16K TV 규격은 아직 없다.						위 표준은 현실과 비전을 반영

UHDTV에 대한 국제 표준이 제정이 된지도 13년이 되었고, 8K TV 상용화 된지도 언 5~6년이 되고 있으나, 8K TV는 아직도 비싸서 구입이 부담이고, 8K UHD방송은 일본(2018년)과 중국(2021년) 외에는 아직도 실시하는 나라가 없고, 앞으로 추가로 실시할 나라가 있을지도 의문이다.

8K UHD방송을 실시하고 있는 일본과 중국의 UHD방송은, 아직도 1채널에 제한된 콘텐츠를 무한 반복 방송함으로서, 방송으로서의 역량조차 갖추지 못하고 있다. 해서 8K UHDTV에 대한 표준이 무의미한 표준이 되고 있다.

여기에다 프레임도 60fps에 컬러비트도 10bit. 샘플링(YCbCr)도 4:2:0에 그치면서, 4K UHD방송에 단순히 해상도만 높인 방송이 되고 있고, 그나마 대중화가 되고 있는 4K UHD방송이나 4K UHD콘텐츠의 압축(전송) 비트레이트가 16Mbps(4K)밖에 안 되어, 무늬만 UHD(4K) 화질이 되고 있다.

허나, 더 큰 문제는, 젊은 층을 중심으로 TV(방송) 자체를 보지 않거나, 기성세대들도 TV(방송) 보다는 스마트폰을 더욱 이용하고 있어, TV(방송)가 라디오처럼 전락한다고 해도 이제는 하나도 이상하지 않을 정도다.

그나마 TV를 시청하는 분들도, 방송(16:9)보다는 OTT(영화/21:9)를 더 많이 시청한다는 점에서, 이젠 TV나 방송의 화면비(16:9)에 대해서 고민을 해봐야 한다고 본다. 즉, 영화를 주력으로 하는 OTT의 경우, 대다수의 콘텐츠가 21:9인데, 현재 출시되고 있는 TV는 모두 16:9밖에 없다보니, TV로 OTT 영화를 감상하게 되면, 화면 위아래가 검게나와 화면의 26%가 낭비되고 있다.

해서 이젠 TV도 21:9 화면비로 출시가 되어야 한다고 본다. 특히 최근 방송 드라마 상당수도 21:9로 제작함으로서, 방송의 화면비도 21:9로 가야 한다고 본다. 물론 국제 방송 표준(16:9→21:9)을 바꾸는 것은 간단한 문제가 아니다. 하지만, 당장 방송 화면비는 바꾸지 못하더라도, OTT(영화) 화면에 최적화된 21:9 TV는, 올해부터라도 상용화를 할 수 있을 것이다.

그리고 무엇보다, 최근 TV 화면이 100인치 이상도 상용화가 되면서, 콘텐츠의 프레임을 120fps로 올려, TV가 120fps(Hz)를 지원할 수 있도록 해야 할 것이다. 다만, 3D 영상을 감안한다면, 최대 주사율은 240Hz(좌우 각각 120Hz)까지 지원이 되어야 할 것이다.

하지만, 이러한 주사율(프레임)은, TV의 화질 향상과는 거리가 멀기 때문에, TV의 화질 향상을 위해 TV 패널의 컬러 처리를 12(36)bit로 향상 시켜야만, TV화질이 근본적으로 향상 될 것이다. 우리는 지금까지 TV 화질 향상을, 패널 성능 향상으로 발전시켜 왔다.

하지만, 최근 LCD(Mini LED) TV나 OLED TV의 경우, 패널이 구현할 수 있는 화질 수준은 한계점에 와 있다. 해서 지금과 같은 콘텐츠(10bit)에, 10bit TV패널로는, 색 구현에 한계가 있을 수밖에 없다. 이러한 문제를 해소하려면, TV 패널의 컬러 처리를 12bit로 향상 시켜야만, TV화질이 원천적으로 향상이 될 것이다.

위 그림은 4K TV나 8K TV의 총 화소수를 보여주고 있는데, 그중 1화소를 구성하기 위한 컬러비트 용량에 따른 컬러 구현수를 나타내고 있다.

▶컬러비트별 색 구현 단계와 구현 수

컬러 비트	컬러 구현 단계(색심도)	컬러 구현 수		상용화
8bit	2^8=256 단계	2^8x3=2^24 =16,777,216	1,600만 컬러	HDTV 2000년~
10bit	2^10=1,024 단계	2^10x3=2^30 =1,073,371.824	10억 컬러	4K TV(SDR) 2013년~ 4K TV(HDR) 2016년~ 8K TV(8K/60Hz) 2019년~
12bit	2^12=4,096 단계	2^12x3=2^36 =68,719,476.736	687억 컬러	8K TV(8K/120Hz) 2023년~
16bit	2^16=65,536 단계	2^16x3=2^48= 281,474,976,710,656	281조 컬러	16K TV 2025년~(?)

▶8-10-12bit 컬러의 차이

위 그림은 컬러비트(8-10-12)에 따른 색 표현력을 보여주고 있다. 8→10→12bit로 갈수록 색 구현력이 자연스럽다는 것을 알 수 있다.

▶혁신을 위한 TV 표준 변경(표준)안→요약

구 분	현 재	변경(추가) 안
화 면 비	16:9(1.78:1) *1,920 x 1,080(HDTV) *3,840 x 2,160(4K TV) *7,680 x 4,320(8K TV)	21:9(2.33:1) *2,560 x 1,080(2.5K TV) *5,120 x 2,160(5K TV) *10,240 x 4,320(10K TV)
패널 컬러 처리	8bit/8bit+FRC/10bit	12bit