IPTV는 품질이 보장되는 초고속인터넷망(IP망)을 통해 채널 방송, 주문형비디오(VOD), 정보제공, T커머스 등과 같은 다양한 서비스를 양방향으로 제공하는 것을 말한다. IPTV의 등장은 통신망의 광대역화 및 영상 압축기술의 발달로 고화질 영상을 IP망을 통해 전송하는 것이 가능해졌기 때문이다. 초고속인터넷 전송속도는 수Mbps급에서 최근에는 100Mbps급까지 높아졌으며 H.264와 같은 고효율의 동영상 압축기술이 발달함으로써 서비스의 조건이 갖춰지게 됐다. 특히 통신사업자들은 이미 투자된 초고속인터넷망을 이용해 매출을 확대하고 설비 활용도 제고하는 IPTV의 경제적 효과에 주목하고 있다.
◇ IPTV 서비스 종류 및 특징= 하나TV와 같은 TV포털은 IPTV 서비스의 전단계로 현재 VOD서비스와 일부 부가서비스를 위주로 한다. 프리IPTV, iCOD, 인터넷TV 등 이름도 다양하다. 상용서비스는 지난해 7월 하나로텔레콤의 하나TV를 시작으로 올해부터 여러 업체가 준비중이다. 지상파방송 재전송 및 PP(Program Provider) 방송 프로그램을 전송하는 채널 방송 서비스는 현재 국내 법·제도 등의 제한으로 인해 서비스 제공이 어려운 실정이다.
외견상 디지털케이블과 디지털위성방송과 비슷하다는 견해가 있으나 엄연한 차이가 존재한다. 디지털케이블 및 위성은 주파수 대역폭의 제한으로 HD 채널수 및 VOD 서비스 제공에 한계가 있다. 상향 전송에 필요한 리턴채널의 한계도 양방향서비스에 제약이 된다. 반면 IPTV는 기술적으로 완전한 양방향서비스, VOD, 고품질 다채널 서비스를 제공할 수 있다.
콘텐츠 부분에서는 채널방송 콘텐츠, VOD 콘텐츠, 부가서비스 콘텐츠들을 편집·관리를 한다. 플랫폼은 TV포털 서비스용 플랫폼과 채널 방송 서비스 제공을 위한 시스템, 그리고 인증 및 과금 등을 위한 운용관리용 시스템으로 나눠진다. IP망에 전송이 가능하도록 IP 패킷화하고 압축 및 암호화해 네트워크로 전송하는 것이다.
네트워크 측면에서는 채널 방송을 위해 멀티캐스트 방식을 적용한다. 품질 보장을 위해 QoS/QoE를 채택해 가입자 댁내까지 전송해준다. 최종단계인 가입자 단말에서는 IP 셋톱박스를 통해 압축 및 암호화된 영상·음성·데이터를 복호화해 TV화면에 재생하게 된다.
◇ IPTV 플랫폼 구성 및 주요기술= IPTV 플랫폼은 베이스밴드 시스템, 압축다중화 시스템, 보안(CAS/DRM) 시스템 및 기타 부가적인 시스템으로 구성된다.
베이스밴드 시스템은 지상파방송이나 PP(Program Provider) 등의 방송을 수신해 신호분배, 자막 및 로고 삽입 등 편집을 통해 압축다중화 시스템으로 전달한다.
압축다중화 시스템에서는 베이스밴드 시스템으로부터 전달받은 신호를 IP 패킷화, 압축 및 다중화를 하여 보안시스템으로 전달되며, 보안 시스템은 시청자 그룹별 또는 가입자별로 채널접근 제한을 위하여 전송 중인 콘텐츠를 실시간으로 암호화하여 콘텐츠에 대한 불법시청 및 유출을 방지하게 된다. VOD 및 부가서비스 제공을 위한 시스템과 각 시스템들의 제어와 과금 등을 처리하는 시스템들이 있다.
IPTV 플랫폼의 주요 기술로는 영상압축기술, 데이터방송 미들웨어, CAS/DRM 기술 등이 있다.
영상압축 기술은 제한된 네트워크에서 최소의 대역폭으로 콘텐츠를 전송하기 위해 필수적이다. MPEG2, MPEG4, H.264 등으로 진화되었으며 HD콘텐츠를 전송하기 위해 MPEG2에서는 20Mbps의 대역폭이 필요한 반면 H.264는 6∼8Mbps에서 전송이 가능하다. 고효율성 때문에 H.264가 많이 쓰인다.
부가서비스·데이터방송 서비스 제공을 위해 대부분 표준 SW·플랫폼 기반 하에서 제공하고 있으며 이를 미들웨어라고 부른다. 국내 지상파 데이터방송 서비스 수용을 위하여 ACAP 미들웨어를 이용하고 인터넷의 특징인 양방향성을 살린 서비스를 제공하기 위해서는 웹 기술인 HTML/XML/HTTP/플래시 등을 사용하는 것이 추세이다.
보안(CAS/DRM) 기술은 플랫폼에서 암호화(스크램블)한 콘텐츠를 전송하고 가입자 단말인 셋톱박스 미들웨어 레이어의 CAS/DRM 모듈에서 복호화(디스크램블)하여 불법시청 및 콘텐츠 무단배포를 방지한다.
이러한 IPTV 서비스 제공을 위한 기술은 아직 표준규격이 없어 각각의 서비스 준비 사업자가 나름대로 준비하고 있다. IPTV 기술은 유연성과 확장성에 기반한 인터넷 기술과 다수에게 실시간으로 전송하는 방송 기술의 적절한 융합이 되었을 때 다양한 융합 서비스와 부가가치 창출이 가능할 것이므로 이에 대한 고려가 필요하다.
◇ 네트워크 기술= 플랫폼에서 생성한 정보를 각 가정의 TV에서 시청할 수 있도록 중간에서 전달 역할을 하는 것이 네트워크다. 네트워크는 계위에 따라 백본망이라고도 불리는 전달망과 가입자와의 접속을 위한 가입자망(또는 액세스망)으로 구분할 수 있다.
전달망은 네트워크의 중추를 이루는 만큼 대용량의 장비와 회선을 이용해 고속으로 데이터를 전송한다. 가입자망은 FTTH(Fiber to the Home), FTTC(Fiber to the Curb) 등이 있으며, 가입자 댁내에서부터 전달망 사이를 연계시키는 역할을 한다.
기존의 IP 기반 통신망은 최선형(Best effort) 서비스를 전달하는데 적합하게 설계되고 구축돼 기능과 성능 그리고 품질 보장 측면에서 방송서비스를 수용하기 어렵다. IPTV 서비스를 위해 네트워크에 요구되는 사항으로는 방송 데이터를 전달하기 위한 충분한 대역폭, 다채널 방송을 전달을 위한 멀티미디어 멀티캐스트 기술, 서비스의 품질 보장을 위한 QoS, 안정적인 서비스를 위한 네트워크 보안 등이 있다.
대역폭 측면에서 살펴보면 HD급 TV를 위해 8MMbps, 영상전화 2Mbps, 일반 인터넷 및 기타 용도로 10Mbps 정도를 사용한다면 약 20Mbps 정도의 대역폭이 필요한데 최근 통신사업자들이 가입자망 대역폭을 50Mbps 이상 통상 100Mbps 속도의 매체로 구축하고 있어 IPTV 서비스를 위한 충분한 대역폭을 확보하고 있는 셈이다.
다채널 방송 서비스의 전송을 위해서는 기존의 유니캐스트(Unicast) 전송방식과는 다른 멀티캐스트(Multicast) 기술이 사용된다. 멀티캐스트는 일대다 전송방식으로 하나의 송신자가 동일한 데이터를 요구하는 수신자 그룹에게 데이터를 동시에 전송하는 방식이다. 따라서 한번 송신한 데이터가 다수의 수신자에게 전송되므로 유니캐스트 방식에서와 같은 중복전송으로 인한 네트워크 자원낭비를 최소화 할 수 있다.
최선형(Best Effort) 전송 기반의 기존 인터넷 통신망에선 방송서비스에 대한 품질 보장이 어렵다. 품질 보장을 위해서는 방송 트래픽을 분류하여 우선적으로 처리하는 QoS 기술이 필요하다.
멀티캐스트 프로토콜은 유니캐스트에 비해 상대적으로 네트워크 보안에 취약하다. 이는 주로 네트워크 장비의 CPU를 사용하는 PIM, IGMP 등의 프로토콜 사용에 기인한다. 네트워크 보안을 위해서는 접속 제어(Access control), 세션의 암호화, 그리고 메시지에 대한 제한(Limiting) 및 필터링(Filtering) 등의 방법이 사용된다.
◇ 셋톱박스 기술= IP 셋톱박스는 TV 및 초고속인터넷망과 연결하여 통신과 방송서비스를 제공하는 IPTV 서비스의 핵심장비이다. 기존 방송형 단말과는 달리 양방향 서비스를 제공할 수 있으며, 3D게임·PVR·홈네트워크 등을 제공할 수 있는 지능형 단말로 진화될 전망이다. 셋톱박스는 4가지 레이어로 구성된다. 하드웨어 레이어는 CPU, 미디어 프로세서, 메모리 등으로 구성된다. 미디어 프로세서의 성능과 기능이 가장 중요한 요소로서 점차 CPU와 통합돼 원칩화했다. 시스템소프트웨어 레이어는 OS, 디바이스 드라이버 등의 시스템 소프트웨어가 탑재된다. 미들웨어 레이어는 ACAP, 웹브라우저, 보안모듈 등으로 구성된다. 애플리케이션 레이어는 각종 양방향 부가서비스 구현을 위한 응용프로그램이 구동되는 곳이다.
◇ IPTV 표준화 현황=ITU-T IPTV FG(Focus Group)에서 국제 IPTV 표준 규격이 마련 중이다. 국제 표준을 위해 기존 방송관련 표준화 기관들인 DVB, ATSC, 케이블랩스에서는 기존 디지털방송 표준 규격들의 내용을 반영하고자 노력하고 있다. 인터넷 및 통신 관련 표준화 기관들인 ATSC, DSL포럼, IETF 등에서도 많은 표준화 안을 마련하여 제안하고 있다.
국내에서도 각 사업자, 장비업체, 연구기관 등에서 ITU-T에 표준안을 기고하고 있으며 국내 기술표준은 TTA가, 기술기준은 전파연구소에서 준비 중에 있다. 지금 작업 중인 국제표준안에 대해 국내환경에 문제가 없도록 적극적 제안 및 대응하고 국제표준안이 나오면 이를 국내 표준에 반영하겠다는 입장이다.
◆이승석 하나로텔레콤 상무
-한양대학교 전자공학과 졸업
- 한양대학교 대학원 전자통신학과 졸업
- 데이콤 기술기획실장(1999)
- 하나로텔레콤 전송망계획실장(2000)
- 네트워크기술실장(2004)
- 기술연구소장 겸임(2005)
∼현재 기술기획실장
sslee@hanaro.com
