지상파 UHDTV 방송 시대가 도래하고 있다.

 이제 HDTV방송이 겨우 자리를 잡아가고 있다. 그것도 플HD(1920 x 1080p)가 아닌 1080i로 방송되는 수준에 와 있다. 그런데 오늘날  TV 매점에는 UHDTV가 대부분이다.

미국 라스가베스에서 매년 열리는 NAB쇼에서도 4K(UHD)가 점점 달아오른다. 2010년경에는 3DTV 시대가 곧 올 것 같이 야단법석이었다. 그러나 지금은 잠잠해졌다. 물론 하루가 다른 디지털 발전시대에 부응해 방송도 발전해야 마땅하다. 지금은  UHDTV 방송이 시작됐다.

 TV 수상기 화면이 커지면서 HDTV 시대는 우리생활에서 실용성이 절박했기 때문에 그래도 쉽게 성사됐다. 그러나 UHDTV방송은 그렇게 절박하지는 않다. 그렇다고 세계의 추세를 멀리할 수는 없다. 우리도 방송발전을 위해 방송장비의 개발이 먼저다. 일본은 NHK 방송국이 2,000년 초반부터 연구를 시작하여 2,008년 4K용 카메라를 개발하고, 이미 SONY를 비롯하여 많은 카메라 생산업체가 4K, 8K 카메라를 생산하여 현장에 투입하고 사용할 수 있도록 실용화 됐다.  

 국내에서도 4K용 TV Monitor를 생산해 판매의 주류를 이루고 발매중이다. 그렇다고 꼭 공중파인 지상파가 당장 UHDTV방송으로 가야하는 것은 결코 아니다. 아직은 그런 여건도 성숙 돼 있지 않다. 우선 공중파보다 CATV 채널이 UHDTV방송으로 넘어가기 용이하다. 그동안 많은 필름으로 만든 영화를 UHD로 변환시켜 좋은 영상을 감상할 수 있는 시대가 됐다.

  HD영상보다 해상도가 4배 정도 되는 영상으로 커다란 TV화면을 사용해 본다면 매우 흡족할 수 있다. 우선 방송이 아닌 폐쇄회로(閉鎖回路)에서는 큰 화면을 준비하고 사용한다면 각광을 받게 될것이다. 좋은 화질로 영화 등을 감상하겠다는데 누가 좋은 줄 모르겠나? 그러나 대중적인 공중 네트워크 방송을 한다는 것은 경제적인 이유 등 여러가지 이유에서 그렇게 쉽게 활성화 될것 같지 않다.   

  그러면 도대체 UHDTV란 무엇인가? Ultra High Definition TV를 줄여서 UHDTV라고 하는데 현재 사용하고 있는 HDTV 영상보다 4배 정도 높은 해상도를 갖게되어 매우 높은 선명도를 나타낼 수 있다. 좀 더 구체적으로 말하면 현재의 HDTV는 수평유효주사선 수가 1,080 line인데 비하여 UHDTV는 그 2배인 2,160 line으로 형성된다.

  화질(해상도)이 좋아지는 것은 언떤 면에서 좋은 일이다. 그러나 UHDTV 방송을 실용화하는 데는 여러가지 여건이 부합 되어야 한다. 프로그램 제작비도 현실에 맞아야 하고, TV수상기의 크기와 가격도 우리환경에 맞아야 한다. 그런데 아직은 그렇지 못하다.  

  일찍이 일본 NHK 연구소에서 HDTV를 개발할 때 우리 눈의 특징을 연구해서 지금의 결과를 얻었다. 그 당시 부라운관의 최대 크기는 36인치였다. 지금 우리가 많이 사용하는 TV모니터는 약 42인치라고 보면 된다. 이 크기의 TV set나 모니터를 중심으로 수평주사선 수를 평가했는데, 우리 눈은 수평주사선 수가 1,000 line을 넘어가면 2,000 line 또는 3,000 line 이상으로 높여 보아도 우리의 눈으로 해상도(화질)을 구분할 수 없다는 결론을 얻었기 때문에 HDTV의 수평주사선 수를 1,125 line으로 결정했다.

 그렇다면 1,000 line으로 해야지 왜 1,125 line으로 했을까? 그 이유는 기존의 SDTV에서 NTSC 미국방식에서는 수평주사선을 525 line을 사용 하고, 유럽에서는 625 line의 PAL 방식을 사용하고 있어 HDTV로 변환(UP Comvertor) 시킬 때 가장 적합한 공배수가 1,125 line이 되었다.

  이제 부라운관 TV set 시대에서 벗어나 LCD, LED, OLED TV set 시대가 되면서 TV 수상기의 크기가 대폭 확대됐다. 그래서 4K 지상파 UDTV방송 시대가 도래하게 된다. 그러나 지금 여건이 그렇게 좋지도 않다. 현재 가정의 TV수상기 대부분은 40내지 50 인치가 대세다. 

UHDTV를 HDTV와 구분해 볼려면 수상기가 적어도 65인치 이상의 크기는 돼야 한다. 크면 클 수록 좋을 것 같지만 그렇지도 않다. 집의 크기, 경제적 여건 등이 맞아야 한다. 많은 세월이 지나도 집의 구조가 크게 달라질 것 같지가 않다.  아니 오히려 핵가족화 하면서 집안의 크기가 줄어들 것 같다. 큰 TV 수상기가 들어갈 수 없게 된다. 그렇게 되면 수신상태가 HDTV보다 UHDTV가 더 낳을 것도 없다. 무엇이든 한계가 있는 법이다. 

  그뿐아니라 콘텐츠 제작도 문제다. 제작비가 현재 HDTV 프로그램제작보다 기하급수로 증가할 것이다. 우리는 아직  HDTV시대에 완전히 진입하지도 못했는데 벌써 UHDTV시대로 넘어가기에는 시간이 걸릴 것 같다.

  아직 UHDTV보급이 미미해서 시청자가 극소수인데 어떻게 UHDTV방송을 할 수 있을까? 또한 경제적인 이유로 65인치 이상의 TV수상기를 쉽게 장만하기도 어렵다. 가정용 TV 수신기가 65인치 이상으로 커질까? 앞서 언급했지만 그렇지 못할 것 같다.

UHDTV  수상기의 값도 만만치 않다.  아니 앞으로 수상기 값이 저렴해진다고 해도 그렇다. 사용되는 전기도 많이 든다. 다만  해상도가 현재의 HDTV보다 4배 좋아질 수 있다는 것이 우리 현실에서 그렇게 환영 받을 일만도 못 된다. 프로그램 제작비가 너무 많이 들기 때문에 방영할 영상 콘텐츠가 턱없이 부족하다. 그래도 시간이 지나면 시작될 것이다. 

  실질적으로  65인치 이하의 TV수상기를 대부분 사용한다면 구태여 비용이 많이 드는 UHDTV 방송으로 갈 필요성도 없다. UHDTV로 방송이 된다해도 HDTV 해상도에서 큰 차이를 느끼지 못하면서 큰 비용을 들여 콘텐츠를 제작한다면 비용에 대한 효용가치가 떨어진다.

  적어도 80인치 이상의 TV수상기에서는 혁혁한 차이가 있겠지만 우리가 사는 현재의 집 구조으로 보아 그렇게 큰 TV수상기를 필요로 하지 않고 있다. 그렇다면 특별히 해상도의 차이를 높이기위해서 방송국이나 가정에서 많은 투자를 할 필요도 없다.

  오늘날 겨우 7인치 이하인 스마트폰을 보는데 1920 x 1080p의 Full HD 화면이 어떤 효과가 있는가? 벌서 UHD를 스마트폰에 도입하겠다는 이야기도 나온다. 그저 화질이 조금 좋다는 생각에 불과하다. 다만 좋은 것이 좋다는 인간의 심리를 자극하여 상업적 목적을 달성했을 뿐이다. 비용만 높아지고 실질성의 결려다. 그럴바에야 스마트폰의 값을 저렴하게 하는 것이 경제적이고 타당하다.  

  다시말해 65인치 보다큰  UHDTV수상기를 갖추겠다는 부유층 일부의 과시욕을 자극할 수는  있을 뿐이다. 그들에게는 지금까지 제작된 기존 영화들을 변환시켜 시청한다면 대환영을 받을 수 있을 것이다. 그렇다면 공중파 방송보다 CATV, IPTV 등 방송에서 영화채널을 선택하여 돈을 지불하고 보는 형식을 취하는 기회를 주는 정책이 옳다고 본다. 

  또한 기존의 영화를 converting 해서 시청해 볼 수 있는 UHDTV DVD나 UHD projector가 개발돼서 산업용으로 쓰거나 부자들의 호기를 채워줄 수는 있겠다. 벌써 그런 작업이 시작됐다. 일본 Sony사가 적극적으로 UHD를 개발하고 보급하려는 이유중의 하나다. 그럴만한 이유가 된다. 세계 영화계를 잡고 있어 영상 콘텐츠를 가장 많이 판매할 수 있는 여건을 갖고 있기 때문이다. 

 우리나라 케이블 TV(CATV)가 세계 최초라는 타이틀을 내밀며  HEVC(High Efficiency Video Coding) 이라는 코덱 압축방식을 사용하여 2013년 7월 17일 UHDTV 시험방송을 했다.  2017년까지 6,400여억원을 투자하여 제반 방송시설을 확보하려고 한다.

  그런데 우리가 채택하려는 미국의 지상파 UHDTV 송수신 방법은 미국 ATSC 3.0 방식이다. 미국 ATSC 3.0 방식은 우리나라 LG전자가 개발했다. KBS가 금년 5월이면 미국 ATSC 3.0방식의 UHDTV  방송을 시작하겠다고 한다. 영상 콘텐츠가 문제일 것이다.  판매된 기존의 UHDTV 수신기는 TV방송국 선택 채널이 없어 셋톱박스를 추가 사용해야 할 것이다. 그 채녈은 KBS 52, SBS 53, EBS 54, MBC 55, KBS2 56 번으로 결정됐다.   

지금 지상파 UHDTV 방송방식은 미국방식 ATSC3.0, 유럽방식인 DVB-T2 방식과 일본의 ISDB-T 방식이 방송되고 있다. 세계에서 유럽 방식인 DVB-T2을 채택한 나라가 59개국, 실제 운영 중인 나라는 25개국에 이른다.       

  남보다 앞서가는 것이 좋을 때도 있지만 그렇지 않은 경우도 얼마든지 많다. UHDTV 이전에도 입체영상인 3차원(3D) HDTV가 등장했었다. 한동안 입체TV방송(3DTV)이 곧 활성화 될 것처럼 설왕설래 했지만 시들해졌다. 필요성이 절실하지 않기 때문에 성사되지 못했다. 

 오히려 시청자 모두가 동의하지 않게 됐다. 안경을 쓰는 것이 귀찮고, 어지러움을 호소하는 사람도 있다. 지금 HDTV방송 콘텐츠가 부족해서 어떤 방송국은 재방송, 3방송, 4방송 이상 방영 하고 있다. 그 비용으로 좋은 HDTV 영상콘텐츠의 부재를 타개하는 방향으로 가는 것이 더 우선돼야 한다.

  그리고 우리는 지금 HDTV방송을 하고 있다고 하지만 영상data의 전송방식으로 겨우 19.39Mbps 또는 13.39Mbps의 HDTV 전송(1920 X1080i 또는 1920 X 720p 비디오 포맷) 방식을 택해 진행 중이다. 

  일본이 UHTV를 선점하겠다고 나서지만 꼭 그렇게 되지는 않을 것 같다. 중국, 한국이 보고만 있지 않을 것이다. 서로가 경쟁하여 결국은 서로가 손해를 입게 된다. 그러나 좋은면도 있다.

  카메라와 일부 TV 모니터 해상도가 높아지는 것은 권장할 일이다. 65인치 이상의 TV모니터를 사용할 경우 값이 HDTV와 비슷해진다면  UHDTV 모니터를 구입하여 교육이나 업무에 활용하는 것을 환영할 일이다. UHDTV는 HDTV 영상도 수용하고 있기 때문에 일반 HD방송을 수신하다가 필요에 따라서 4K 이상의 카메라로 촬영된 UHDTV영상이나 영화물도  볼 수도 있어 좋을 수 있다. 얼마 있으면 지금처럼 고가를 지불하지 않아도 UHDTV를 구매할 시기가 도래할 것이다.

  여기서 한가지 중요한 사실은 디지털 비디오 카메라의 발전이다. 그간의 경험으로 보아 카메라는 해상도가 좋을수록 최종적으로 방송하는 HDTV의 영상의 해상도를 좋게 할 수 있다.  우리가 SDTV방송을 볼 때도 피름으로 제작한 광고(CF)방송을 보면서 화질을 월등히 좋게 느껴졌을 것이다.

  HDTV방송에서도 Film 카메라로 제작한 영상물은 HDTV용으로 변환시켰을 때  매우 좋은 화질로 느낄 수 있다. Flim으로 제작된 영상은 수평주사선수가 무한대인 형태이다. 그런 상태에서 TV방송 영상으로 전환한다면 유효주사선 1080 line을  모두 나타낼 수 있기 때문이다. 

  다시말해 1,125 line인 비디오 카메라로 촬영한 영상을 시청자가 볼 때 수평유효주사선은 1,080 line밖에 볼 수 없는데 그것도 편집과정에서 서로 엇갈려 1,080 line 모두가 TV에 표시되지 못하는 경우가 발생한다. 그러나 수평주사선이 무한대인 Flim영상에서 다운 컨버팅되어 편집된 영상은 1,080 line을 모두 재현할 수 있어 화질이 매우 좋게 된다.

  그럼으로 매우 해상도가 높은 비디오 카메라를 사용할 수록 좋은 HDTV방송 영상화질을 높게 보존할 수 있다. 높은 해상도의 카메라로 촬영된 영상을 최종적으로 HDTV영상으로 변환하여 방송해 본다면 매우 좋은 해상도의 영상임을 느끼게 될 것이다. 

지금은 HDTV에서 주로  H.264/AVC 코덱을 사용하고 있다. 그런데  디지털 압축 기술이 발전하여 지금은 HEVC 코덱인 H.265/AVC 코덱을 사용할 수 있게 됐다. 이 코덱은 H.264/AVC 코덱보다 약 4배의 압축률을 갖게되어 4K 카메라로 촬영한 영상 데이터 용량도 HDTV에서 필요한 약 20 Mbps로 압축하여 송출할 수도 있다.

  그렇게 되면 최종적으로 우리가 사용하고 있는 HDTV 영상으로 변환해서 사용할때 현격히 영상화질이 좋아질 수 있다. 나는 이런 시스템을 구성하는 것이 매우 좋다고 본다.  또한 LTE 주파수를 사용하여 스마트폰에서도 HDTV 영상을 수상할 수 있게 되어 DV형태에서 HD형태의 DMB 시절이 찾아오게 될 것이다. 그러나 스마트폰처럼 작은 화면에서 높은 해상도의 Full-HDTV 방식을 사용한다는 것은 전파나 물질의 낭비의 과소비다.

 

 다음은 UHDTV 방송에서 여러가지 문제점이 야기될 수는 내용을 요약해 본다. 

1) 4K 카메라의 촬영시 초점(Focus) 조정이다. 세밀한 초점조정을 위해 카메라의 큰 Víew·fìnder를 준비해야 한다는 점이다. 적어도 50인치 이상의 화면을 보지 않고는 초점조정이 정확히 처리되지 못한다는 문제다. HDTV 영상촬영에서도 초점조정 문제가 대두 되고 있는데 4배의 해상도에서 초점조정처리에서 큰 문제다. 

2) 자연 다큐멘터리 같은 프로그램 촬영에는 매우 좋지만 일상생활 프로그램, 특히 드라마 촬영에는 해상도가 높아지면서 배경Set 설치문제, 배우의 얼굴 화장 문제 등등 불필요한 과다 경비가 문제일 수 있다.  

3) Record 용량의 방만함. 아무리 영상 압축 기술이 발전해도 HDTV 데아타 용량보다 큰 UHDTV 용량 처리에 문제가 있다. 

4) 사실적 해상도만 높다고 꼭 좋은 것만은 아니다. 오히려 거부감을 이르킬 수 있다.

5) 공중파 방송은 전송방식에서 아직은 문제가 많다. 적어도 1초당 전송할 수 있는 용량이 크지 않으면 좋은 화질의 영상을 전송할 수 없다. 지금 30Mbps이상 전송할 수 있는 기술이 아직은 미진하다.

 

  이런 여러 문제점들을 종합해 본다면 현실적 이해득실에서 결코 UHDTV 방송이 HDTV방송보다 유익하다고생각하기 어렵다.  우리가 느끼는 감정은 사물을 세밀하게 잘 볼 수 있다는데에 있지않고 머리속에 그려보는 상상력이 풍부하도록 해야 한다. 너무 잘보여 오히려 혐오감을 가질 수도 있다.

  현미경처럼 시각이 발달 된다면 주위 사물을 보면서 얼마나 살기 어려울까? 어렴푸시 보이는 아름다움이 미적 감흥을 더 커지게 한다.

  결론적으로 UHDTV 시대는 그렇게 바람직스럽지 못하다. 그러나 방송이 아닌 시사회나 민생용 영상을 볼때 4K 프로젝터(Projector)를 사용해야하는 경우 매우 좋은 효과를 얻을 수 있겠다.    

 UHDTV는 자본주의사회에서 우월감을 작극해 줄 수 있는 TV시스템 방식이다. 그러나 시대조류에 밀려  UHDTV는 시작됐다. CATV방송에서 명맥을 유지하는 정도로 끝날 것 같지 않다. 한국인의 특징이 있다. 최고를 지향하는, 최고를 소유하고 싶은 심리를 자극해 상업적으로 HDTV수신기는 많이 보급될 수 있을 것이다.  

  지금 스마트폰을 Full HD로 만들어 상업적으로 현혹하는 현실과 같다. 7인치 이하의 스마트폰에서 720 x 480 이나 1440 x 720 이면 족하지 1920 x 1080의 Full HD기능을 갖고 있다 해서 어떤 의미를 주는가? 별 다른 가치가 없다. 그럼에도 Full HD 스마트폰을 선호한다. 이 것이 세계 사람들이 최고를 좋아하는 허영심을 자극하는 상술이다. 

 <16 : 9 TV영상의 해상도 정리> 

1) 1440 x 720 HD

2) 1440 x 1080 HD

3) 1920 x 1080 FHD

4) 3840 x 2160 UHD

5) 4096 x 2160 시네마 UHD