무료 보편의 고품질 미디어 서비스의 발전과 비전을 위한 지상파 UHD 실험방송이 본궤도에 올랐다. 이에 본지는 KBS, MBC, SBS의 지상파 UHD 실험방송 현안을 살펴보고 성공적인 뉴미디어의 성공을 분석해 본다.
그 첫 번째 순서는 4월 5일 실시간 지상파 UHD 실험방송에 돌입한 KBS다.(원고수급에 따라 일정이 변경될 가능성도 있습니다)
4월 5일 KBS가 울산 동천체육관에서 열리는 2013~2014 KB 국민카드 프로농구 챔피언 결정전 3차전을 세계 최초로 실시간 지상파 UHD 실험방송(DVB-T2 방식, 60P)로 방송했다. 700MHz 대역 주파수를 활용한 지상파 UHD 실험방송이 본궤도에 오른 셈이다. 이에 앞서 미래창조과학부는 3월 11일 KBS를 비롯한 지상파 3사에게 UHD 실험국을 허가했다고 밝히며 각 방송사는 700MHz 대역 주파수108MHz 폭 중 6MHz 폭을 활용한다고 발표했다.
KBS는 4월 5일 울산에서 열린 경기를 실시간 지상파 UHD로 송출해 LG전자의 지원을 받아 서울역과 KBS 본사에 별도의 UHD 홍보관을 운영, 일반 시민들도 UHD 프로농구 중계방송을 볼 수 있도록 했다. 실험방송의 특성상 일반 시청자가 실시간 지상파 UHD를 시청할 수 없다는 점을 감안했기 때문이다.
본 실험방송에서 KBS는 비교적 상위대역인 66번 채널(782MHz~788MHz)을 할당 받았다.
KBS는 지난 2차에 걸친 지상파 UHD 실험방송을 통해 700MHz 방송 주파수 대역 6MHz를 활용한 4k 30P 및 4k 60P UHD 방송의 가능성을 타진했다. 이번 3차 지상파 UHD 실험방송을 통해서는 기간 방송망(남산-관악산)을 활용한 단일주파수방송망(SFN) 실험을 추진하며 이를 통해 SFN 방송망 파라미터를 도출하여 향후 UHD 방송망 설계시 활용한다는 계획이다.
이미 KBS는 2차례의 실험방송을 통해 ‘요리인류’, ‘색’ 등 대표적인 4k 콘텐츠를 제작하고 정합실험을 수행하여 상당한 UHDTV 방송 노하우를 축적한 상태다. 4월 10일 부분적 UHD 상용화를 선언한 케이블과는 상당한 온도차이가 느껴지는 대목이다.
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| ▲ 4월 5일 KBS 실시간 지상파 UHD 시연에서 이종옥 기술본부장이 UHD 송신기 설명을 듣고 있다 | ||
KBS의 3차 UHD 실험방송은(편의상 3차로 지칭한다) 올해 12월 31일까지다. 콘텐츠 제작 부분에 있어 2012년 1차 실험방송 당시에는 4k 30P 사전녹화 콘텐츠, 2013년 2차 실험방송 당시에는 4k 60P 사전녹화 콘텐츠를 활용했지만 이번 3차 실험방송은 4k 60P 실시간 중계가 포함된 콘텐츠로 실시했다. HEVC 코덱 업그레이드 분야에서 1, 2차 실험방송은 HEVC ver 6.0 (Test Model)이지만 3차 실험방송은 실시간 HEVC 엔코더를 적용했다.
HDMI 인터페이스 분야에서는 1차 실험방송에서 HDMI ver1.4 1개, 2차 실험방송은 HDMI ver1.4 2개였으나 3차 실험방송은 HDMI ver2.0 1개로 진행된다. 또 멀티채널 오디오에서 1차 실험방송은 스테레오(2CH), 2차 실험방송은 5.1CH이었지만 3차 실험방송에는 둘 다 사용됐다. 전파특성 분야에서 1차 실험방송은 4k 30P- RF 전파특성(Ch 66), 2차 실험방송은 4k 30P ↔ 60P RF 상호 전파특성 비교(Ch 66)를 타진했으나 3차 실험방송은 4k 60P 고정수신 혼합 다채널 방송 기술 검토와 Ch 66 출력특성비교(100>200>400W)를 모색한다.
전송 파라미터 조합에 있어 1차 실험방송에는 계획이 없었으나 2차 실험방송은 전송 파라미터 조합 실험을 최초 실시했으며 3차 실험방송에는 SFN을 위한 전송과 파라미터 조합 실험 모두 실시한다. 마지막으로 시스템 정합실험에 있어 1차 실험방송은 4k 30P 제작과 이에 따른 송출 및 송신 시스템을 점검하는데 그쳤다면 2차 실험방송은 60P 시스템을 점검했고, 3차 실험방송은 4k 60P 제작 및 송출, 송신과 2k 30P 제작 및 송출, 송신을 병행 점검한다.
실험 세부내용은 다음과 같다. 우선 KBS는 기간 송신망 기반의 UHD SFN 전송 실험을 목적으로 지상파 UHD SFN 방송망 설계 및 구축에 방점을 찍는다는 계획이다. 이를 위해 관악산 및 남산 송신소 등 2개 기간 송신소에 대한 UHD 송신 시스템을 완비했고 양 송신 시스템에 대한 Clock Locking 기술 적용과 관악산 송신소-KBS 본사 및 남산 송신소-KBS 본사 송출용 링크를 마이크로웨이브 또는 전용망으로 설계했다.
또 지상파 UHD SFN 방송망 송수신 실험을 위해 관련 테스트를 위한 송신 파라미터 셋을 미리 도출하고 송수신 정합실험도 실시한다. UHF 채널 66번 출력에 대한 수신특성 측정과 분석을 위해 KBS는 100W, 200W, 400W의 3dB, 6dB 출력 증강에 따른 수신성능을 비교한다. 이는 1, 2차 실험방송 필드 테스트의 연장선상에 있다.
여기에 6MHz 대역에 UHD, HD, SD, 60P, 30P 등 다양한 해상도 콘텐츠를 동시에 제공하는 서비스인 혼합 다채널 방송 기술도 검토한다. UHD 전송방식인 DVB-T2의 경우 다수의 PLP(Physical Layer Pipe)를 이용하여 가능하며 각 콘텐츠의 요구 품질을 만족시켜야 하는 어려운 실험이지만 이번 3차 실험방송에서는 4k 60P와 2k 30P 두 가지 콘텐츠를 DVB-T2 2개의 PLP를 활용해 전송하고 이에 대한 송수신 실험을 실시한다는 계획이다.
마지막으로 실시간 HEVC 인코더를 적용한 송수신 정합 실험과 60P Display Interface용으로 HDMI ver 2.0 적용을 통한 시스템 인터페이스 간소화 타진을 바탕으로 향후 인천 아시안 게임 등 다양한 스포츠 이벤트를 UHD로 실시간 중계한다는 방침이다.
향후 KBS는 3차 실험방송 기간 동안 HDMI 인터페이스와 멀티채널 오디오, 실시간 인코더 적용 등을 꾸준히 타진하며 11월에는 필드 테스트를 중점적으로 추진할 계획이다.
한편 KBS는 성공적인 실시간 지상파 UHD 실험방송을 위해 기존 관악산 송신소를 보강하고 새로 남산 송신소를 구축했다. 양 송신소 모두 DVB-T2 방식을 점검하고 최대 전송 비트율 36.56Mbps를 유지하는데 중점을 둔다.
수신 시스템 분야에서 KBS는 RF 신호에서 TS 스트림 분리 및 ASI 전송이 가능한 DVB-T2 Demodulator를 테스트하고 HEVC Real-time 4k 60P디코더를 통해 TS 스트림 Demux 후 4k HEVC 60P 스트림을 실시간으로 녹화해 비디오/오디오 신호를 HDMI 2.0 으로 전송하는 테스트를 진행한다.
