SD/HD호환MPEG-2비디오인코딩칩세트

기술 선도, 표준화
주도를 통해
디지털 방송 시대의
중심에 서다

디지털기술은 1960년대 컴퓨터 분야, 1970년대 통신, 1980년대 가전, 그리고 1990년대에는 방송 부문에 활용되면서 멀티미디어로의 발전을 가속화시켰다. 특히 TV 방송을 디지털화할 경우 방송에 할당돼 있는 무선주파수 대역폭을 대폭 좁힐 수 있고, 화질 개선, 비용 절감 등의 효과가 있기 때문에 위성방송으로부터 시작해 케이블 TV, 지상파 TV의 디지털화가 차례로 진행되고 있었다.
지상파 TV 방송을 디지털 방식으로 전환하는 움직임은 미국에서부터 시작됐다. 미국 연방통신위원회(Federal Communications Commission, FCC)는 1987년에 차세대 TV를 디지털 방식으로 결정하고 2008년경까지 아날로그 TV를 디지털 방식으로 전면 전환한다는 방침을 수립했다. 국내에서도 위성방송의 전송 방식에 대한 논의가 진행됐다. 당시 ETRI는 미국식을 지지했다. 방송 방식은 어느 쪽이든 상관없지만 기술 측면에서 우리나라에 유리한지 고려했을 때 미국방식이 적합하다는 의견이었다. 당시 MBC는 미국식을, KBS와 SBS는 유럽식을 주장했다. 우여곡절 끝에 정부는 1997년 2월 지상파 방송의 디지털화 정책을 발표했다. 1999년 말까지 송신기 및 수신기의 개발과 국산화를 추진하고, 2001년부터는 본격적인 방송을 실시해 2010년까지 국내의 모든 TV 방송을 디지털화한다는 계획이었다. 디지털 방송의 방식을 결정하기 위해 1997년 6월, 지상파 디지털방송추진협의회가 발족되고, 1997년 11월 미국식 VSB(Vestigial Side Band) 방식을 표준방식으로 정식으로 채택했다. 즉 전송 방식은 8-VSB(8-Vestigial Side Band), 오디오 압축 방식은 Dolby AC-3(Audio Coding-3), 비디오 압축 방식은 MPEG-2(Motion Pictures Expert Group-2)으로 결정됐다. 미국식으로 결정된 후에도 이제라도 유럽식으로 돌려야 한다는 반대가 계속되면서 우리나라 디지털 방송 도입이 지연되는 결과를 초래했다.

이런 혼란한 상황 속에서도 ETRI는 디지털 위성방송을 위한 핵심 장비들을 묵묵히 개발해나갔다. 2001년 본격적인 디지털방송 서비스를 위해 지상파 디지털 TV 전송시스템 성능 최적화를 목표로 기술 개발을 진행한 것이다. 여기에는 MPEG-2 규격에 근거한 비디오 압축 기술도 포함됐다. 사실 ETRI에서 MPEG과 관련된 연구가 시작된 것은 1990낸대 초반, 아날로그와 디지털을 두고 지상파 TV 방송 방식을 논하던 시기부터였다. 당시 MPEG 관련 기술은 미국, 일본 등 일부 선진국에서만 연구가 진행되고 있었다. 국내에서는 기술력도 부족한데다 산업적인 영향력도 없었기 때문에 연구의 필요성을 느끼지 못했다. 대기업에서도 해외 제품들을 들여다 최종조립만하는 수준이었고, 더군다나 아날로그 방식으로도 충분하다는 인식이 우세하던 시절이었다. 물론 ETRI 내부에서도 아날로그 방식을 고집하며 MPEG 연구를 지지하지 않는 사람들도 존재했다. 하지만 방송기술의 트렌드를 내다봤을 때 디지털 방송표준에 대비한 기술개발의 필요성에 공감하는 사람들도 적지 않았다. 그렇게 팽팽한 의견 대립 속에 진행된 MPEG 연구는 중도에 과제비가 끊기는 등 갖은 어려움 속에서도 꾸준히 이어졌다.
그 성과로서, 1996년 7월 한국통신 용인 관제소에 ETRI가 개발한 위성방송 송수신시스템을 설치해 KBS 방송 채널을 위성으로 송출하는 디지털 위성방송 시험서비스를 개시함으로써 세계 최초로 MPEG-2 방식에 의한 디지털 위성방송을 시작하게 됐다.
또한 1997년 12월에는 디지털 TV 전송시스템을 기반으로 MPEG-2 표준에 근거한 고선명 TV 미디어 인코더를 비롯해 고선명 TV 위성방송시스템을 구성하는 모든 서브시스템을 구현했다. 1998년 8월 말에는 SDTV와 HDTV 동시 전송의 역방향 서비스 호환성을 갖춘 동시방송 서비스 시연회를 가졌다. 즉 ETRI는 이 연구개발을 통해 인코더의 주요 모듈인 전 처리부, 움직임 추정 및 보상부, 변환 부복호화부, 가변 부호화부 등과 위성채널 부품인 채널복호기 등의 ASIC를 미국 GA규격에 준해 국산화함으로써 관련 핵심기술을 확보했다. 고선명 TV 송신기와 인코더 기술, 수신기 기술 등은 기업체에 기술이전 해 상용화됐으며, 국내 고선명 TV 송수신기 기술은 2002년 한·일 월드컵대회 중계에 활용됐다.

MPEG 표준은 방대한 시장을 보장하기 때문에 국가적 차원에서 표준기술 확보가 필요하다. 디지털 방송 규격에 활용되어 세계시장으로 확산된 MPEG-2의 산업적 성공 이후 매우 다양한 멀티미디어 응용분야에 대한 기술의 표준화가 진행되고 있으며, 이에 따라 관련 표준기술 확보의 중요성이 더욱 커지고 있다.
ETRI는 1995년부터 MPEG 국제표준화에 적극적으로 참여했으며, 고정형 외에 이동 환경에서도 미디어를 객체별로 부호화해 서비스하는 것을 목표로 한 MPEG-4에 대한 요소기술들이 국제표준으로 채택됐다. MPEG-7은 인터넷과 디지털방송을 통해 급격히 대중화되고 있는 멀티미디어 콘텐츠의 내용 기술 방법에 대한 규격을 정의한 표준이다. ETRI는 1998년부터 해당 표준에 대한 기고를 시작해 비디오 요약기술과 영상질감 표현기술이 국제표준으로 채택됐다.
또한 디지털 콘텐츠에 관련된 총체적인 기술을 다루는 MPEG-21에 주도적으로 참여해 전체 국제표준의 10% 이상이 ETRI 기술로 구성되는 성과를 거두었다. 또한 여러 MPEG회의 서브그룹 의장을 배출하는 등 ETRI는 디지털 방송에 있어 기술선도는 물론 국제표준화를 주도해 나가고 있다.