집에서 보는
입체 영상
3D TV 기술로
세계를 선도하다

2009년대 초만 하더라도 조금은 생소한 단어였던 3D 영상과 3D TV. 현재는 영화관에서 3D 영상을 볼 수 있을 뿐만 아니라, 가정에서도 특수 안경을 착용하고 3D TV를 시청할 수 있다. ETRI의 기술 개발로, 우리나라는 세계 최초로 3D TV 실험방송을 서비스하게 되었고, 어느 나라보다 앞선 시도로, 관련 연구와 기술 개발에 큰 성과를 이루었다.

01

가정에서 볼 수 있는
3D 영상

지금은 익숙한 단어로 자리 잡은 3D 영상은 2009년 초만 하더라도 생소한 단어였다. 영화 <아바타>의 성공 이후, 다양한 3D 애니메이션 영화들이 호평을 받으며 수많은 관객들을 동원했다. 이런 분위기에 발맞추어 3D TV 방송 서비스에도 많은 진척이 이루어졌다.

3D TV에 활용하는 3차원 영상, 실감미디어는 2차원 영상에 깊이 정보를 부가해 시청자가 마치 실제로 촬영 현장에 있는 것 같은 현실감과 생동감을 느낄 수 있게 하는 기술이다. 3차원 영상은 눈앞에 펼쳐진 장면을 보고 실제로 착각해 손을 내밀기도하고, 전방에서 다가오는 영상을 엉겁결에 피할 만큼 실제와 같이 입체적이다. 우리가 일반적으로 가정에서 보는 2D 영상과는 다른 시각적 효과를 가지고 있다.

우리나라 3D 입체기술은 1990년대 중반부터 ETRI를 중심으로 입체영상 방식 및 신호처리기술에 대한 기초연구가 진행됐다. ETRI와 KAIST 등에서 MPEG 시리즈를 활용한 중간 영상합성, HDTV 영상의 압축에 관한 연구가 수행되었다. ETRI는 이미 개발된 고선명 TV 위성방송시스템과 HDTV 인코더 기술을 기반으로 HDTV급의 3D TV 위성전송기술 및 3차원 영상 신호처리의 핵심 기초기술을 확보했다.

02

방송 기술의
역사를 새로 쓰다

2000년대 들어와서 선진국을 중심으로 한 전 세계적인 방송의 지털화가 진행되었다. 유럽에서는 다채널 방송 위주로 미국과 한국에서는 화질(HDTV) 방송 위주로 발전했다. ETRI는 지상파 디지털 TV 관련 연구 개발을 성공적으로 수행함으로써 국내 지상파 디지털 TV 방송 송신기와 중계기, 부품 상용화 개발을 가능하게 했으며, 외산 장비를 사용했던 국내 시장에 국산 장비로 수입 대체효과를 거두고 수출 증대에도 일조했다.

ETRI가 주관하여 개발한 3D TV 방송중계기술에는 중계 현장의 영상을 획득하는 과정에서부터 위성을 통한 전송과 최종 디스플레이에 이르기까지 모든 기술이 총망라돼 있었다. 3D TV는 MPEG-2 인코더를 통해 40Mbps로 압축된 영상이 광케이블망 및 155Mbps급 위성을 통해 전국 주요 도시의 시연장으로 전송된다. 시연장에 설치된 3D TV 수신기는 광케이블망 및 위성을 통해 전달된 영상과 오디오 신호를 수신해 디코딩하고 영상신호를 역다중화하는 방식으로 이루어졌다.

이를 바탕으로, TV도 기존의 브라운관 방식에서 PDP, LCD 등 평판 TV로 빠르게 대체하게 되었다. 이런 평판형 디지털 TV는 약간의 부가회로를 추가하여 입체 영상 시청이 가능한 입체 TV인 3D TV 기능을 함께 가질 수 있게 되었다. ETRI는 3D TV 방송 중계 시스템을 구축하고, 이를 이용해 역사적인 2002 한·일 월드컵 행사와 부산 아시안 게임 행사에서 시범 서비스를 실시했다. 이를 통해 우리의 3D TV 방송과 디지털 방송 기술을 국내외에 널릴 알릴 수 있었다.

03

국제 표준을 이끄는
ETRI의 3D TV 기술

3D TV 기능을 함께 가질 수 있는 디지털 TV 등 기술이 도입되었다. 때마침 할리우드 영화 <아바타>의 성공으로, 3D 입체 영화 제작이 붐을 일으켰고, 전 세계에서 3D TV 입체 방송 서비스 실현에 대한 기대가 높아졌다. 국내에서 3D TV 기술은 LG전자와 삼성전자가 각각 편광필터형과 전자셔터링 방식의 3D TV 기술 개발을 주도하였다. 국내에서 기존 2D 방송과 역방향 호환성이 보장된 3D TV 입체 방송 방식에 대한 연구를 추진하여, 2011년에 시스템 개발과 방식 표준화를 세계 최초로 완료하였다. 이를 통해, 가정에서도 3D TV로 3D 영상을 감상할 수 있는 시대가 도래 한 것이다. 국내 자체 기술로 3D 영상 콘텐츠 제작과 방송을 구현했음은 물론, 시범서비스를 통해 3D 영상과 3D TV에 대한 대중적 관심과 국내 산업체의 관심이 모아졌다.

3D 영상에 대한 열풍이 전 세계를 휩쓸면서 여러 나라에서 3D TV 실험방송을 내보내거나 본방송 서비스를 시작했다. 하지만, 대부분의 서비스가 기존 방송 인프라를 그대로 활용하기 위한 공간적 압축 영상 포맷을 사용하고 있다. 이 방법을 이용한 3D TV 방송 서비스는 3D 영상을 위한 채널을 별도로 운용해야하고, 저해상도의 화질로 3D 영상을 감상하는 데 어려움이 따른다. 이러한 상황에서 우리나라가 세계 최초로 지상파를 통해 HD 고화질의 3D TV 실험방송을 서비스한다는 자체만으로 자부심을 가질 수 있다. ETRI는 실험방송 등을 통해 3D TV에서 발생하는 화질 문제 등 여러 문제점을 해결하기 위한 기술을 계속해서 개발하고 있다.

2013년에는 ETRI가 개발하고, 국내 표준으로 이끈 토종 ‘3D TV 방송 송·수신’ 기술이 미국디지털방송표준위원회인 ATSC에서 당당하게 국제 표준에 선정되는 쾌거를 거뒀다. 본 기술은 3D TV 방송 시 비디오나 오디오, 각종 데이터를 송·수신 할 수 있는 기술이다. 국제 표준 성공으로, 3D TV 상용화를 위한 기반 조성을 완료한 것으로 평가된다.

현재는 스마트 TV를 활용한 사용자 친화적인 그래픽 유저 인터페이스와 입력 장치를 이용하여 편의성을 극대화한 제품이 출시되고 있다. 무엇보다 ETRI의 선도적인 기술은 어느 나라보다 앞선 시도로 3D TV 수상기 등 산업 전반에서 큰 경쟁력을 가지게 되어, 방송 기술 분야에 한 획을 그었다.