[발언] 중국 디스플레이(TV) 생태계의 무서운(?) 진실→下

[이군배]

일본은, 디스플레이(TV)에 대한 원천 기술을 가지고 30년간 세계 디스플레이(TV) 시장을 주도하여 왔다. 반면 한국은, 일본의 디스플레이(TV)에 대한 원천 기술을 승화 발전시켜 마케팅적으로 세계 시장을 15년 이상 주도하여왔다. 중국은, 일본의 디스플레이(TV)에 대한 원천 기술과 한국이 승화 발전 시킨 기술과 마케팅 기법을 그대로 활용해서, 가격을 무기로 세계 디스플레이(TV) 시장을 주도하기 시작하였다.

문제는 중국이, 디스플레이(TV)에 대한 원천 기술은 갖추지 못하였지만, 디스플레이(TV)의 기반이 되는 영상/음향(오디오)을 압축하는 코덱과 기기 간 영상/음향(오디오)을 연동하는 인터페이스, 방송 방식까지 자립기반을 갖추었다는 것이다.

반면 일본은, 디스플레이(TV)에 대한 원천 기술과 방송방식에서 자립기반을 갖추었지만, 한국은, 그 어떤 것도 자립기반을 갖추지 못하였다는 것이다. 즉, 일본의 원천 기술을 승화 발전시켜 매분기 실적에만 연연하며, 마케팅적으로 세계 시장을 주도하여 왔다. 현실이 이러니 생산 기반을 갖춘 중국이 추격을 해오면서 중국에 밀리기 시작한 것이다.

해서 짚어 보았다. 비록 중국이, 디스플레이(TV)에 대한 원천 기술은 갖추지 못하였지만, 디스플레이(TV)의 기반이 되는 영상/음향(오디오)을 압축하는 코덱(AVS)과 기기 간 영상/음향(오디오)을 연동하는 인터페이스(GPMI), 방송 방식(DTMB)까지 어떻게 자립기반을 갖추었는지를 짚어 보았다.

물론 중국의 이러한 자립기반 기술들은, 아직 세계적으로 인정을 받고 있지는 않다. 하지만, 중국이 세계 디스플레이(TV) 시장을 주도하면서, 자립기반으로 만든 기술들이 함께 확산될 가능성이 있다는 것이다. 즉, 한국이 그 어떤 자립기반도 없이 단순 양산만으로(마케팅만으로) 디스플레이(TV) 시장을 주도하여 왔다면, 중국은 이러한 자립 기반을 바탕으로 디스플레이(TV) 생태계의 무서운(?) 강자로 가고 있어서, 하나씩 짚어 보았다.

1.중국만의 방송 규격(DTMB)
중국과 일본이 자체 방송 규격으로 방송을 하고 있지만, 한국은 아직도 미국식 방송 방식으로 방송을 하고 있다. 세계 TV시장을 15년이상 주도하면서도 방송방식 하나 갖추지 못한 것이다.

중국의 지상파 방송 규격은 DTMB(Digital Terrestrial Multimedia Broadcast)다. 또한 중국 위성방송은 ABS-S(Advanced Broadcasting System-Satellite)를 사용한다.

아울러 중국은 일본(위성)에 이어 세계 두번째로 8K UHD방송을 실시하였다(2021년 2월). 중국의 8K UHD방송(CCTV-8K)은 비록 1채널이지만, 위성과 케이블(유선방송)을 중심으로 송출되며, 일부 대도시에서는 지상파 디지털망을 통해서도 송출이 되고 있다. 해서 방송 범위는 일본보다 앞서 있다.

2.영상/음향(오디오) 압축 코덱(AVS)
모든 영상과 음향(오디오)은 압축하여 송출을 하면, TV(세톱박스)에서 복원하여 영상과 음향(오디오)을 시청하게 된다. 전 세계 대다수는 방송방식은 달라도, 영상과 음향(오디오)을 압축하는 코덱은 대다수 동일하다.

HD에서는 주로 MPEG-2 HD 내지는 AVC(H.264)를 사용하였고, 4K UHD방송은 HEVC(H.265)를 사용하였다. 그리고 차기 압축 코덱으로는 VVC(H.266)가 내정 되었지만, 8K UHD방송이 상용화에 실패를 하면서, VVC(H.266)는 제한적으로 사용되고 있다. 그리고 스트리밍 업체들은 AV1코덱을 주로 사용하고 있다.

이런 현실 속에 중국은 세계적 흐름과는 다르게 자체 영상/음향(오디오) 압축 코덱(AVS)을 사용하여 자립기반을 갖추고 있다. 현재 8K UHD방송은, 영상/음향(오디오) 압축 코덱으로 AVS3를 사용하고 있다. AVS3는 중국 AVS(Audio Video Standard) 워크그룹이 개발한 3세대 오디오 및 비디오 부호화(코덱) 표준이다. AVS3는 HEVC(H.265)보다 압축 효율이 24~30% 더 앞선다(AV1 수준).

결국 중국은 방송 방식은 물론, 방송의 핵심이 되는 압축코덱까지 자립기반으로 가고 있다는 점에서, 우리에겐 부러움을 사고 있지만, 모두 중국 내수용 규격(표준)이라는 점에서 한계성은 있다.

3.기기 간 영상/음향(오디오)을 연동하는 인터페이스(GPMI)
GPMI(General Purpose Media Interface, 범용 미디어 인터페이스) 전송 프로토콜은 화웨이, TCL, 하이센스 등 50개 이상의 중국 IT 기업이 참여한 '선전 8K UHD 비디오 산업 협력 연맹(SUCA)'이 개발하여 기존의 HDMI, DisplayPort(DP), USB-C, 전원(충전), 이더넷(LAN)과 같은 기능을 하나의 케이블(GPMI)로 통합 대체하기 위해 설계한 차세대 유선 멀티미디어 전송 규격이다.

비록 중국 내수용 규격이지만, GPMI 사양만을(아래 기술 규격만을) 놓고 본다면, 지금까지 나와 있는 그 어떤 인터페이스 사양(규격)보다 앞서 있다. 중국이 이런 우수한 인터페이스를 내 놓을 수 있는 기반은, 세계에서 가장 큰 내수 시장이 있기 때문이다. 해서 짚어 보았다. GPMI의 경쟁력과 한계, 그리고 향후 전망까지 짚어 보았다.
 
▶GPMI의 경쟁력
❶현존 I/F(인터페이스)중 가장 많은 전송량
*GPMI Type-B/C : 192/96Gbps
*HDMI 2.2/2.1 :　96/48Gbps
*DisplayPort 2.1 : 80Gbps
*USB-C(USB4 v2.0·Thunderbolt 5) : 80/120Gbps
※GPMI Type-C(96Gbps)는, USB-C(USB4 v2.0·Thunderbolt 5)랑 단자 모양도 동일하여, 상호 호환 사용이 가능하다.
※GPMI Type-B(192Gbps)는, HDMI 2.2(96Gbps)에 비해 2배, USB-C(USB4 v2.0·Thunderbolt 5/80&120Gbps)에 비해서는 2.4배 & 1.6배, DisplayPort 2.1(80Gbps)에 비해서는 2.4배나 많은 전송량을 보낼 수 있다. 특히 1~2년 후 상용화가 예상되는 HDMI 2.2의 성능을 GPMI Type-C를 통해 미리 경험할 수도 있다.

❷유동적인 프로토콜(코딩체계/전송 효율)
GPMI의 코딩체계(프로토콜/전송효율)는, 기존 HDMI(16b/18b), DisplayPort(128b/132b), USB-C(128b/132b)에서 사용하고 있는 프로토콜(코딩체계)을 그대로 패킷화(캡슐화/encapsulate) & 터널링/tunnel) 할 수 있기 때문에, 기존 HDMI/DP/USB-C랑 동일한 성능으로 호환 사용할 수 있다.

❸유동적인 Lane 수
총 8Lane을 사용하는 GPMI Type-B는, HDMI, DisplayPor(DP)에서 사용하는 Lane수만큼만 사용하여 호환성을 유지할 수 있다. 즉, GPMI Type-B가, HDMI 2.2로 연동할 때는, 총 8Lane 중 HDMI 2.2의 4Lane만 사용하여(Lane당 24Gbps)하여 96Gbps의 전송량과 함께 코팅 체계를 HDMI 2.2에서 사용하는 '16b/18b'를 사용하여 HDMI 2.2의 성능을 동일하게 구현할 수 있다.
 
또한 GPMI Type-B가, DP 2.1로 연동할 때는, 총 8Lane중 DP 2.1의 4Lane만 사용하여(Lane당 20Gbps) 80Gbps의 전송량과 함께 코팅 체계를 DP 2.1에서 사용하는 '128b/132b'를 사용하여 DP 2.1의 성능을 동일하게 구현할 수 있다.
 
아울러 GPMI Type-C가 USB-C(USB4 v2.0/Thunderbolt 5)로 연동할 때는, 2Lane을 사용하여(Lane당 40Gbps), 80Gbps를 전송(DP 2.1 Alt Mode)하여 전송량과 함께 코팅 체계를 USB-C에서 사용하는 '128b/132b'를 사용하여 USB-C(USB4 v2.0/Thunderbolt 5)의 성능을 동일하게 구현할 수 있다.
 
❹유동적인 타이밍 포맷(Timecode Format)
다양한 영상 전송 규격(CTA-861/CVT-RB/CVT-R2)을 지원하여, HDMI에서 주로 사용하는 CTA-861(120Hz)의 한계를 극복할 수 있다.

❺기존 HDMI, DisplayPort, USB-C와 모두 호환
GPMI의 유동적인 Lane수와 프로토콜(코딩체계), 유동적인 타이밍 포맷은, 기존 I/F와 완벽하게 호환하여, I/F 시장지배력을 빠르게 확산할 수 있을 것으로 보인다.

❻GPMI만의 차별성(HDMI 2.2/DP 2.1 대비)
*GPMI는 케이블 컨넥터 방향이 USB-C처럼 방향성이 없어, 케이블 꼽기가 편리하다.
*최고의 충전(480W) 전원을 제공한다.


▶GPMI 한계와 전망
☞GPMI 한계
①초기 시장 지배력 부족 및 내수용 한계
HDMI나 DisplayPort처럼 오랜 기간 검증된 글로벌 국제 민간 표준이 아닌, 중국 기업들(SUCA 등)이 주도해 만든 규격이라, 글로벌 시장에서의 인지도가 약하고, 생태계도 전무한 상황이다.
 
②높은 케이블 제조 원가와 품질 요구
HDMI나 DisplayPort에서도 구현하지 못한 고속 규격은, 40개가 넘는 핀(Pin) 구조와 레인(Lane)당 20Gbps 이상의 초고속 신호를 처리해야 하므로 케이블 선재 품질이 매우 높아야 한다. 이로 인해 케이블 가격이 비싸지고 1m이상)신호 전송에 제약이 생길 수 있다.
 
③글로벌 표준화 및 라이선스 장벽
GPMI는 형식적으로는 라이센스 비용은 없지만, 기존 HDMI, USB4, DisplayPort 등과 호환 사용이 된다는 점에서, 특허 침해나 라이선스 마찰이 생길 수 있다. 또한 GPMI에 사용되는 중국 자체 콘텐츠 보호 기능인 ADCP(Advanced Digital Content Protection/고급 디지털 콘텐츠 보호)에 대한 신뢰성도 검증되지 않아, 중국 외 글로벌 제조사들이 GPMI를 채택하기가 쉽지 않다. 
 
☞GPMI 전망
USB-C랑 호환되는 GPMI Type-C가, 국제 USB 개발자 포럼(USB-IF)으로부터 인증을 받았다는 점에서, GPMI Type-C가, TV나 모니터, 모바일 기기, 재생기(PC) 등에 적용되어 출시 된다면, 1~2년 후에나 상용화가 될 것으로 보이는 HDMI 2.2를 완전히 무력화 시킬 가능성도 있다.

특히 중국 업체들이 TV나 모니터, 모바일 기기, 재생기(PC)에서 세계시장을 주도하고 있기 때문에, 이들 제품들에 GPMI를 내장해서 해외 시장에 출시한다면, 그 파장은 만만치 않을 것으로 보인다. 즉, ICT기기의 특성상 기존 기기(생태계)의 수명이 길지 않다는 점에서, 새로운 기기에 GPMI가 적용된다면, 가장 빠른 속도로 기존 I/F시장을 장악할 수도 있다고 본다.
 
또한 전송용량의 한계에 부딪힌 재생기(그래픽카드/세톱박스) 업체들과 디스플레이(TV/모니터) 업체들이 무 압축 192Gbps 전송 효율은 거부하기 힘든 전송량이다. 고로 HDMI나 DisplayPort가, GPMI(192Gbps)의 전송량을 넘는 새로운 버전을 내 놓지 못한다면, 빠르면 1~2년, 늦어도 3~4년 안에, 우리 주변은 서서히 GPMI로 대처가 될 가능성은 충분히 있다고 본다.