<시리즈> MPEG와 정보혁명 (22);MPEG와 HDTV

고선명 TV(HDTV:High Definition Television)는 극장에서의 감동을안방에서 그대로 느낄 수 있도록 하기 위해 개발된 차세대 디지털 TV 시스템이다. 현재의 TV와 비교할 때 화면의 해상도가 훨씬 높고(예:1080×1920) 가로방향으로 더 넓으며 (영화의 종횡비인 4:3.5:3.1.85:1.2.4:1 등을최대한 수용할 수 있도록 16:9로 결정됨) CD수준의 음향이 다채널(최대 5.1채널)로 공급된다. 2000년대 멀티미디어혁명을 선도할 것으로 보이는 이 고선명TV에 채택되고 있는 기술이 바로 MPEG이다.

역사적으로 볼 때 일본은 64년 동경올림픽무렵부터 고선명TV에 관해 연구하기 시작하였다. 20여년에 걸친 연구끝에 직접위성방송(DBS:Direct Broadcasting via Satellite)을 목표로 탄생시킨 것이 바로 소위 "Hivision"이다. Hivision의 핵심은 영상신호를 8.1MHz대역폭으로 압축하기 위해 필터링과 부표본화와 시분할 다중화를 결합시킨 MUSE(Multiple Sub-NyquistEncoding)방식이다. 이 신호의 전송을 위해서는 아날로그FM방식이 사용된다.

MUSE는 가장 먼저 실용화된 고선명 TV방식으로서 91년부터 본격시험방송에 들어갔지만 데이터압축이나 전송면에서 이미 낡은 기술이 되어 버렸기때문에 그 존폐여부는 일본의 고민거리가 되고 있다.

유럽도 이 MUSE를 흉내내 HD-MAC이라는 고선명TV방식을 80년대말개발하였다. 그러나 그 한계를 깨닫고는 최근에 이를 포기하고 미국을 좇아MPEG2에 기초한 완전디지털방식의 고선명TV로 선회하였다.

미국은 후발주자로서 단시간에 전세를 뒤집기 위해 90년대초부터 완전디지털방식의 고선명TV의 개발을 서둘렀다. 일본이나 유럽과 달리 미국은 지상방송을 목표로 하였는바 현재의 NTSC방송에서 간섭을 피하기 위해 채널과채널사이에 사용하지 않고 남겨둔 소위 터부채널에 고선명 TV신호를 싣기로 결정하였다. 또한 고선명 TV신호는 반드시 동일프로그램을 현행TV방식으로도 송신함으로써 현재의 수상기로 고선명TV프로그램을 수신할 수있도록 하는 동시방송을 염두에 두었다.

이런 가운데 GI사는 90년 "정통"디지털데이터압축기법과 "정통"디지털 전송기법에 기초하여 6MHz의 현TV채널에 고선명TV신호를 실어 보내는 Digicipher방식을 발표하여 세계를 경악게 했다. 이후 4개의 완전 디지털HDTV방식이경합을 벌인 끝에 뚜렷한 승자 없이 결국 "Grand Alliance(GA)"라는 대연합이 결성되어 단일방식으로 수렴하게 되었다.

GA방식은 비디오 압축에 MPEG2 비디오 Main Profile @ High Level, 오디오압축에 돌비 AC-3, 다중화에 MPEG2시스템 트랜스포트 스트림, 에러정정부호에 리드솔로 부호와 TCM(Trellis Coded Modulation)과 인터리빙, 변조에8레벨 잔류측대파(VSB:Vestigial Sideband)방식을 채용함으로써 첨단의 디지틀신호처리와 통신기법을 총동원하고 있다. 이런 의미에서 과거 컬러TV가 아날로그기술의 집대성이었듯이 고선명TV는 디지털기술의 집약이라고 해도 과언이 아니다.

이 미국의 고선명TV개발은 MPEG2과 많은 영향을 주고 받았다. 본래 MPEG에서는 고선명TV는 MPEG3규격으로 차후에 표준화할 예정이었으나 미국의 발빠른행보에 결국 MPEG3를 MPEG2에 흡수통합, 서둘러 표준화하였고, 미국은 이MPEG2를 자국의 고선명TV의 표준으로 채택함으로써 MPEG2가 사실상 방송.통신.가전.컴퓨터 등 멀티미디어분야의 전세계적 표준으로 자리잡는은 계기가되었다.

GA방식은 그동안 테스트를 성공적으로 마쳐 올해안에 미 연방통신위원회의최종승인을 얻고 이르면 내년중에 첫 시험방송을 할 것으로 보인다.

유럽도 MPEG2를 근간으로 하는 고선명TV를 계획하고 있는데 미국과 달리현행TV의 디지털방송과 고선명TV간의 교차수신이 가능하도록 Spatially Scalable Profile @ High-1440 Level을 사용할 예정이다.

우리나라도 그동안 컨소시엄을 구성하여 고선명TV의 규격을 논의해 왔는데미국의 GA방식과 유사하면서 직접위성방송과 BISDN에 모두 적합하고 먼저 시작될 현행TV의 디지털 위성방송과 호환성이 유지되도록 패러미터들이 결정되었다. 다만 오디오에 있어서는 GA방식이 돌비AC-3를 사용하는 반면 우리나라의 디지털위성방송은 MPEG2오디오를 사용하고 있어 우리나라 고선명TV는 어느 방식을 선택해야 할 것인지에 대한 논의가 계속되고 있다. 규격이 완성되고 올해부터 실시예정인 디지털위성방송이 순조롭게 추진되면 우리나라에서는 이르면 98년에 위성을 이용한 고선명TV의 첫 실험방송이 이루어질 것으로보인다.