틴매일경제

방송 미디어 기술은 우리 생활과 밀접한 기술 중 하나다. TV, 디스플레이, 스마트폰 등에 적용되는 미디어 기술의 발전으로 언제 어디서나 방송이 가능해졌다. 과거 TV에 의존하던 미디어 기술은 이제 온라인동영상서비스(OTT) 환경으로 큰 전환이 이루어졌다. 최근에는 인공지능, 클라우드 기술도 발전하면서 새로운 미디어 환경이 만들어지고 있다. 이번 호에서는 그간 방송 미디어 기술이 어떻게 발전해 왔는지, 또 미래 기술로 어떤 것이 연구되는지 살펴보도록 하자.


Q. 방송 미디어기술, 어디까지 왔나?

A. 과거 아날로그 텔레비전 화질은 표준화질(SD)급으로 주로 저화질이었다. 둔탁하고 뚱뚱한 TV였지만 뉴스와 만화, 드라마를 보면서 사람들은 행복해했다. 어느 순간부터 인간의 욕망은 '좀 더 선명하고 더 실감 나는 TV를 보고 싶다'로 확장됐다. 최근에는 배우의 땀방울과 모공까지 자세히 보여주는 초고선명 TV로 진화하고 있다. TV 화질은 셋톱박스에서 지원되는 화질에 따라 SD, 고화질(HD), 개선된 고화질(FHD), 초고화질(UHD) 등으로 나뉜다. HD급 내지 FHD급 화질은 SD급을 기준으로 각각 2배와 4배 정도 더 선명하다. 그만큼 기술이 더욱 정교해지고 발전했다.

4K UHD(3840×2160)급은 1K FHD(1920×1080)급에 비해 4배 정도 선명한 화질을 제공한다. 풀HD급이라고도 부르는 FHD는 배우 얼굴에 있는 점까지 보여주는 수준으로 200만화소에 달하고 4K는 800만화소급이다.

국내 연구진이 기존 UHD 방송이나 모바일로 2D, 4K 초고화질 3차원(3D) 방송을 동시에 전송하는 기술 개발에 성공했다. 개인의 시청 환경에 따라 2D 또는 3D 영상으로 자유롭게 볼 수 있는 차세대 초고화질 영상 압축 기술이 개발된 것이다. 이번에도 주인공은 인공지능(AI)이었다. 2D 콘텐츠를 3D로 변화하는 AI 덕분에 핵심 기술을 확보하게 되었다. 이 기술은 UHD, 가상현실(VR), 증강현실(AR) 등 용량이 매우 큰 실감형 방송 영상 콘텐츠가 점차 증가함에 따라 발생하는 데이터 폭증과 기존 영상 서비스와의 호환성 문제를 한 번에 해결한다. 향후 지상파 TV는 물론이고 넷플릭스, 유튜브 등 OTT 환경에서 상용화될 계획이다. 연구진은 이 성과를 국제표준인 H.266으로 채택하기 위한 노력도 하고 있다.

아울러 국내 연구진은 최근 놀라운 기술을 발표했다. 중저품질의 비교적 어색한 가상인간, 즉 디지털 휴먼에 AI 기술을 적용해 사람 눈으로 구분할 수 없는 수준까지 바꾸는 데 성공했다. 디지털 휴먼의 해상도를 실제 사람 수준까지 높인 것이다. 생성형 AI 기반 실감 가시화 기술을 적용해 생방송으로 진행되는 프로그램의 해상도를 고도화했다. 기존 생성형 AI 기술로 만든 동영상은 시간 일치성이 부족해 영상의 떨림 현상이 발생했다. 연구진이 개발해 실시간 방송에 적용한 기술은 생방송에 바로 적용할 수 있는 수준으로, 떨림이 없는 것이 특징이다.


Q. 방송 미디어기술 최신 동향은.

A. 방송 미디어 분야는 2000년대 들어 아날로그에서 디지털로 전환되었다. 이후 인터넷프로토콜(IP) TV, 이동방송 등 새로운 매체가 등장했다. 그동안 쌓아온 연구진의 눈부신 연구 성과로 한국이 방송 미디어 분야에서 세계를 이끌고 있어 뿌듯하다. 2018년 국내 연구진이 세계 최초로 개발에 성공해 북미 표준으로 이끈 UHD 방송 전송 기술을 활용해 미국 가정에서도 평창동계올림픽의 생생한 장면을 생방송으로 시청할 수 있었다.

2010년대 초반에는 유·무선 통신기술의 발달로 인터넷을 기반으로 한 스마트 미디어가 확산했다. 2010년대 후반에는 UHD와 VR, AR 등 실감 나는 미디어가 등장했다. 현재 미디어 환경은 매체 간 경계가 사라지고 시간과 장소에 관계없이 원하는 콘텐츠를 자유롭게 소비할 수 있는 형태로 발전했다. 최근 AI 기술은 딥러닝이라는 기계학습을 통한 학습능력 향상이나 컴퓨팅 능력 증대, 비용 하락 등으로 빠르게 성장하고 있다. AI 기술은 다른 어떤 산업보다도 빠르게 미디어 산업 전 영역으로 확산되고 있다.

A. 국내 연구진이 세계에서 처음으로 개발에 성공하고, 북미 표준으로 이끈 UHD 방송 전송 기술이 날개를 달고 있다. 차세대 초고화질 TV 방송·통신 분야 핵심 원천 기술을 선보임으로써 글로벌 시장 선점에 한발 더 다가섰다. 연구진은 지난 4월 미국 국제방송장비전시회(NAB)에서 북미디지털방송표준화기구(ATSC) 3.0 기반의 최신 UHD 방송 기술과 5G 융합 송수신 방송 기술을 선보여 큰 호응을 얻었다. 대표적인 기술로는 △역호환성을 지원하는 미모(MIMO) 전송 시스템 △UHD 및 HD 서비스를 동시에 제공하는 통합공시청 시스템 △다수 사용자에게 지상파 방송 서비스를 제공하는 5G-MBMS 융합 송수신 시스템 등 UHD 방송 서비스를 효율적으로 제공하기 위한 핵심 기술이다.



Q. AI 영상 처리 위한 원천기술 확보 쾌거

A. 일반인이 MP4로 알고 있는 엠펙(MEPG)은 동영상 압축표준의 대명사처럼 쓰인다. 사실 MP4는 MPEG-4 파트 14로 멀티미디어 포맷 표준으로 압축된 영상 파일을 뜻한다. 우리나라 산학연 연구진이 표준 기술을 개발하는 데 기여했다. 그 결과 고화질 코덱인 HEVC(H.265)도 추가 개발할 수 있었고 이 기술은 UHD TV에도 적용됐다. MP4로 인한 기술료 수입도 엄청났지만 향후 UHD 적용에 따른 기술료 수입은 수십 배 이상 훨씬 더 클 것이다. 국제표준화의 힘이다.

국내 연구진은 지난달 동영상전문그룹(MPEG) 국제표준화 회의에서 세계 최고의 미디어 연구 성과를 인정받았다. 딥러닝 기술을 이용한 새로운 전송 기술을 개발해 세계를 놀라게 했다. 연구진은 기계를 위한 특징 부호화(Encoding) 기술 제안 요청 평가에서 최고 성적을 받았다. 부호화는 정보의 형태나 형식을 바꿔주는 처리 방식으로 미디어 분야 기술 중 최고의 핵심 기술이다. 향후 방대한 양의 영상 처리, 자율주행자동차나 로봇 같은 AI 적용이 늘어날 산업 분야에서 활약이 기대된다.