이번달부터 시작되는 디지털방송은‘텔레비전 다음 세상을 준비한다’는 말을 만들어낼 정도로 세간에 큰 관심과 기대를 모으고 있다. 디지털방송과 이를 실현하는 첨단 디지털TV는 기존의 것과 어떤 차이점이 있을까.
2001년 11월은 우리나라 방송사에 가장 큰 변화의 시기로 기록될 것이다. 11월초 일반 지상파TV 방송이 본격적인 디지털 본방송 체제에 들어가기 때문이다. 이어서 내년 3월에는 방송위성을 통한 디지털 위성방송이 상업방송에 들어간다. 꿈의 방송이라 불리는 디지털방송과 HDTV는 과연 무엇인지, 그리고 기존의 방송 또는 TV와 어떤 차이가 있는지 알아보자.
데이터 압축해 고화질·다채널 실현
TV 방송이 시작된 이래 흑백방송이든 컬러방송이든 지금까지는 모두 아날로그 전송방식을 사용했다. 디지털방송은 기존의 아날로그방송과 어떤 차이가 있기에 기대주로 떠오르고 있는 것일까.
디지털방송에는 두가지 포맷이 있다. 하나는 고화질 규격인 HD(High Definition)급의 HDTV방송이고, 다른 하나는 현재의 화질과 비슷한 SD(Standard Definition)급의 방송이다. 일반적으로 HDTV는 가로×세로의 화소수(이를 픽셀이라고 한다)가 1천9백20×1천2백80, SDTV는 7백20×4백80을 갖는다. 디지털 전송방식을 사용하면 아날로그방송 한채널의 주파수대역으로 HDTV방송 한채널을 방송할 수 있고, SD급 방송 3-4개 채널을 동시에 방송할 수 있다. 즉 디지털 전송방식은 영상이나 음성 등의 정보를 디지털 데이터로 다루므로, 마치 컴퓨터에서 데이터를 압축해 사용하는 것처럼 영상과 음성 데이터를 압축해 사용할 수 있다. 결국 한정된 주파수대역을 효율적으로 사용하므로, 고화질 방송을 하던지, 일반급으로 다채널 방송을 할 수 있는 것이다.
11월부터 시작하는 우리나라의 지상파 디지털방송은 고화질 규격인 HDTV 방식으로 방송하게 되며, 내년 3월로 예정된 디지털 위성방송은 다양한 프로그램을 제공하기 위해 SD급으로 1백개 정도의 채널로 방송한다. 디지털방송이 시작되면 현재의 방송과 여러가지 면에서 달라진다. 우선 아날로그방송에서 고질적으로 문제가 됐던 현상, 즉 화상이 2중·3중으로 겹쳐 보이는 고스트(Ghost)현상과 같이 화면을 깨끗하지 못하게 하는 각종 잡음 성분에서부터 해방된다.
아날로그방송에서는 영상이나 음성 등 물리적인 값이 그대로 기록되기 때문에 파장의 형태가 곡선으로 나타나고, 디지털은 이 값을 0과 1의 2진 데이터로 변환하므로 파장의 형태가 계단식으로 표현된다. 결국 디지털은 얻어지는 값이 0 또는 1이므로 얻어지는 결과치가 명확하다. 즉 디지털방송은 수신이 제대로 되면 잡티 하나 없는 완전무결한 화상이 얻어지며, 수신이 제대로 되지 않으면 전혀 나오지 않게 된다. 수신이 됐다가 되지 않았다가 해서 화면이 깨져보이는 ‘블록 현상’은 과도적인 경우로 사실상 거의 없다고 할 수 있다.
두번째로 지금의 영상과는 차원이 다른 화면을 느낄 수 있다. 아날로그방송은 이론적으로 가로×세로의 화소수가 약 35만(7백20×4백80)의 라인을 갖지만, 실제로 표현되는 수준은 더 낮다. 일반적으로 양호하게 아날로그방송을 수신하는 경우가 약 17만(3백50×4백80) 정도이다. 레이저디스크를 재생할 때 약 20만(4백20×4백80) 정도이며, 가장 좋다고 하는 DVD를 재생할 때 약 26만(5백50×4백80) 정도의 섬세도를 갖는다.
이에 비해 HDTV의 경우는 이론적으로 가로×세로가 약 2백만(1천9백20×1천2백80)의 라인을 갖기 때문에 일반 아날로그TV에 비해 화소수가 6배 이상 많아 매우 섬세한 화상을 재현할 수 있다. 예를 들어 일반 아날로그TV로는 화면의 글자가 작아지면 번지듯 어른거리기 때문에 읽기 힘들지만, HDTV의 경우에는 PC의 모니터를 보는 것처럼 작은 글씨라도 또렷하게 읽을 수 있다.
1천만 색상을 표현한다
일반적으로 HDTV를 우리말로 ‘고선명TV’라고 번역하는 경우가 있는데, 이는 HDTV가 갖는 여러가지 장점 가운데 하나만을 표현한 것이다. 두드러진 특징이 픽셀수의 증가에 의한 섬세도와 선명도가 좋아진 것이지만, 실제 시청자가 느끼는 가장 큰 차이점 중 하나는 다양하고 오묘한 색상을 표현할 수 있다는 점이다.
일반적으로 PC의 모니터와 그래픽카드를 통해 모니터에 표현할 수 있는 색상은 보통 2백56컬러, 16비트 하이컬러, 그리고 24비트 트루컬러로 설정할 수 있다. 색을 표현하기 위해 사용되는 색상 테이블이 RGB(Red, Green, Blue) 8비트라면 조합해서 표현할 수 있는 색상의 수는 28=2백56가지가 된다. 마찬가지로 16비트나 24비트라면 6만5천5백36가지와 1천6백77만7천2백16가지의 색상을 표현할 수 있다. 일반 컬러TV가 2백56컬러로 설정해 보는 화면이라고 한다면, HDTV는 32비트 트루 컬러로 설정해 보는 것과 같을 만큼 차이가 있다.
예를 들어 HDTV로 열대꽃을 클로즈업해 찍은 화면을 볼 경우, 꽃잎의 다양한 색깔은 물론 꽃술 대에서부터 꽃술까지 미묘하게 변해오는 색깔이 있는 그대로 투시된다. 같은 색이라도 색의 순도가 높게 나타나기 때문에 전해지는 색깔의 이미지가 몇차원 다르다고 느껴지게 된다.
또한 그라데이션(Graduation), 즉 검은색에서 흰색까지 표현할 수 있는 명도의 폭이 넓고 다양하다. 이를 계조(階調) 표현력이라고도 하는데, 칠흑같이 진한 검정으로부터 맑은 날 널어 놓은 하얀 와이셔츠에서 볼 수 있는 눈부시게 빛나는 흰색을 느낄 수 있을 정도로 그 표현의 폭이 넓고도 매우 미세한 간격으로 실현된다. HDTV는 이러한 섬세도, 색상 표현력, 계조 표현력이 한데 어우러져 일반 아날로그로는 도저히 표현할 수 없는 화상을 재현할 수 있다. 예측컨대, HDTV가 방영되기 시작하면 그전에는 거의 하지 않던 미술감상 프로그램이 많아질 것 같다. 그림이 갖는 다양한 색상과 질감, 그리고 뉘앙스까지 HDTV로 생생하게 전해 줄 수 있기 때문이다.
입체음향과 데이터방송
세번째 차이점으로 사운드 부분을 들 수 있다. 아날로그방송에서는 대부분의 프로그램이 아날로그 모노방송이며, 일부 프로그램에 있어 음성다중 또는 2채널 스테레오방송을 하고 있다. 하지만 음성의 질이 FM방송 수준에도 미치지 못하는 정도로 하이파이와는 거리가 멀다.
하지만 디지털방송에서는 음성부분 또한 완전히 달라진다. 우선 음성의 질이 CD 수준으로 향상되며, 돌비디지털 5.1이라는 포맷을 통해 입체음향을 재생할 수 있다. 돌비디지털 5.1의 음향방식은 DVD에서 기본적으로 사용하는 입체음향방식이다. 앞면 좌우, 뒷면 좌우, 그리고 중앙에 도합 5개의 스피커가 있고, 저음을 담당하는 서브 우퍼 1개까지 전체 5.1 채널을 통해 입체음향을 제공하는 것이다. 지상파 디지털방송은 돌비디지털 5.1을 기본 포맷으로 하고, 디지털 위성 방송의 경우는 MPEG-2 BC라는 다소 다른 디지털 압축 포맷을 사용해 디지털 입체음향을 제공한다.
네번째로 데이터방송이 가능하다. 데이터방송이란 영상과 음성 이외에 프로그램과 관련된 정보 등의 데이터를 방송신호와 같이 보내 시청자가 원할 경우 화면에 정보가 같이 표시되는 것이다. 예를 들어 축구 경기를 중계할 때 선수의 신상명세라든가 과거전적과 같은 데이터를 같이 보내면 시청자가 리모콘에 마련된 데이터방송 버튼을 눌러 원하는 정보를 볼 수 있다. 이같은 데이터방송의 응용 범위는 매우 다양하다. 예를 들어 프로그램 방송 정보, 뉴스, 기상, 주식, 교통 정보를 제공하는 것에서부터 홈뱅킹, 상품 판매, 방송 시청 중 이메일, 간단한 인터넷 정보검색 기능까지 체험할 수 있다.
디지털방송 초기에는 방송사가 보내주는 데이터를 받아보는 단방향성 데이터방송이 주가 될 것이지만, 2-3년 후에는 양방향성 데이터 서비스를 통해 좀더 발전된 수준의 데이터방송 서비스가 이뤄질 것이다. 이를 위해 앞으로 나올 디지털 TV나 디지털 셋탑 박스의 뒷면에는 전화 모뎀 단자와 같은 통신 포트가 마련될 것이다.
이같은 데이터방송의 하나로 제공되는 것 중에 아주 유용한 서비스로 EPG(Electronic Program Guide)라는 것이 있다. 전자 프로그램 안내라고 번역할 수 있는데, 이것은 TV를 보다가 프로그램이 궁금해 버튼을 누르면 1주일 전까지 모든 채널의 프로그램을 안내해 주고, 녹화를 하고 싶으면 원하는 프로그램을 선택하는 것만으로 디지털식 VTR 등과 연계돼 바로 예약 녹화가 설정되는 매우 편리한 기능이다.
2005년 전국에 보급 예정
디지털방송은 압축·전송하는 방식을 사용한다. HDTV를 그대로 디지털화하면 1천9백20×1천80의 화소를 초당 30프레임씩 전송하므로, 초당 수 기가바이트(GByte)인 엄청난 데이터량이 필요하다. 이를 그대로 전송하기에는 너무나 많은 데이터량이므로 이를 압축기술인 MPEG-2 포맷에 따라 압축해 초당 19.3Mbps의 데이터량으로 크게 줄여 전송한다.
2001년 11월에 일단 수도권부터 디지털 지상파 본 방송을 시작하는데 MBC가 UHF 채널 14번, KBS1이 15번, SBS가 채널 16번, KBS2가 채널 17번, 그리고 EBS가 채널 18번을 사용한다. 각 방송국이 본 방송을 시작하는 날짜는 다소 다르지만, 11월초에서부터 시작해 12월말까지는 모두 본 방송을 시작할 예정이다. 이들 방송은 일단 기존의 아날로그방송과 같은 프로그램을 HDTV 방식으로 변환해 방송하는 기법을 취해 대부분의 프로그램을 내보내지만, 처음부터 HDTV 방식으로 제작된 순수한 HDTV 프로그램을 적어도 한주일에 10시간 이상씩 방송할 예정이다. 이같은 의무 HDTV 방송시간은 점차 늘어나서 2005년도 이후에는 상당수의 프로그램이 처음부터 HDTV 방식으로 제작될 것이다.
그렇다면 지금 당장 어디서나 이런 방송을 체험할 수 있을까. 애석하게도 올해는 관악산의 안테나로부터 전파를 발사하기 때문에 수도권의 60% 지역에서만 수신할 수 있다. 하지만 내년에는 남산과 경기도 용문산에서도 전파를 발사하기 때문에 수도권은 물론 경기도의 상당 부분에서도 수신이 가능하다. 전국적으로 퍼져나가기란 아직 시간이 필요하다.
디지털방송 서비스 지역은 수도권을 중심으로 점차 확대돼 2003년에는 광역시에, 2004년에는 도청 소재지에, 그리고 2005년에는 전국 모든 지역에서 디지털방송을 수신할 수 있게 된다. 한편 현재의 아날로그방송은 2010년까지는 계속되기 때문에 기존 TV수상기도 계속 사용할 수 있다.
고화질방송이냐, 다채널방송이냐
이제 세계로 눈을 돌려 살펴 주요 선진국의 디지털방송 현황을 살펴보자. 최초의 디지털 HDTV방송은 미국이 1998년 11월부터 시작했다. 현재 CBS, NBC, ABC의 미국 주요 3대 방송사가 지상파 채널을 통해, 영화 전문채널인 HBO와 스포츠 전문채널인 HDNET 등은 방송위성을 통해 디지털 HDTV방송을 하고 있다. 아직 모든 프로그램을 HD로 제작하는 것은 아니고, 시트컴과 같은 드라마 일부, 영화와 스포츠 중계 프로그램이 HDTV로 방송된다.
이웃 일본은 HDTV방송을 세계에서 가장 먼저 시작한 나라다. 1990년대 초부터 방송위성을 통해 MUSE라고 하는 HDTV방송을 시작했다. 그러나 움직임이 많은 화면에서는 SD급으로 화면의 질이 저하되는 단점이 있고, 기기의 값이 매우 고가여서 대중화되지 못했다. 이에 일본은 독자의 디지털TV 규격을 만들어 2000년 12월부터 방송위성을 통해 10개 채널의 디지털방송을 하고 있다. 그 중 7개 채널은 HDTV방송을 주로 하고 있으며, 나머지 3개 채널은 SD급 방송을 하고 있다. 순서로 봐서는 우리나라가 세계에서 세번째로 디지털 HDTV방송을 하는 셈이며, 호주도 우리나라보다 약간 뒤쳐진 내년중에 디지털 HDTV 본 방송을 개시할 예정으로 있다.
하지만 디지털방송을 가장 먼저 시작한 영국 등 유럽은 아직 HDTV방송을 고려하고 있지 않다. 이는 정책상 좀더 많은 프로그램을 송출할 수 있는 다채널 프로그램의 방송을 우선시하기 때문이다. 이 때문에 디지털방송을 하고 있지만, 아날로그방송과 같은 수준의 화질 때문에 많은 시청자들이 디지털방송인지도 모르는 경우가 많다고 한다.
우리나라 디지털방송은 HDTV방송이기 때문에 HDTV방송을 수신하기 위해서는 이에 맞는 디지털 HDTV방송 수상기가 필요하다. 현재 HDTV를 수신하기 위해서는 HD급의 디지털 TV를 구입해야 한다. 주의해야 할 점은 현재 디지털TV라고 판매되고 있는 TV 중에서는 상당수가 HD급이 아닌 SD급의 TV라는 사실이다. 이를 판별하기 위해서는 브라운관이 HD 포맷을 제대로 나타내 줄 수 있는지를 확인해야 하는데, 보통 TV 앞면에 ‘HDTV’ 또는 ‘HD’라는 글자가 표시돼 있다. 좀더 정확히 알아보려면 카탈로그를 확인하면 되는데 ‘HDTV Ready’, ‘HD급 분리형’ 또는 ‘HDTV’라는 표시를 하며 ‘HDTV 일체형’이라고 표기해놓는다.
카탈로그에 나오는 일체형, 분리형, 또는 HDTV Ready라는 용어는 디지털TV에 디지털방송을 직접 수신할 수 있는 디지털방송 수신 튜너 부분이 함께 들어있는지 나타내는 말이다. 일체형은 안테나만 연결하면 바로 디지털방송을 수신할 수 있다. 반면 분리형은 디지털방송을 수신하기 위해서는 ‘셋탑 박스’라고 하는 케이블방송 수신기와 비슷한 모양의 별도의 수신장치를 따로 구입해야 한다. 분리형은 가격이 좀더 저렴하지만 별도의 디지털방송 수신 셋탑 박스를 따로 구입하거나, PC에 HDTV 수신카드를 장착해 사용하는 HTPC와 연결해 사용해야 한다.
디지털 HDTV는 가로:세로의 비율이 16:9로 일반 TV 보다 옆면이 긴 와이드형 브라운관을 사용하고 있다. 이 때문에 한 화면에 나타나는 정보량이 많아 특히 스포츠 경기의 중계와 영화 감상에 있어 기존 TV보다 훨씬 더 현장감과 몰입감을 느낄 수 있다. HDTV는 크기에 따라 32-36인치는 일반 브라운관 방식이, 42-65인치까지는 프로젝션TV 방식이, 그 이상의 80-1백20인치 크기는 LCD나 DLP 방식의 프로젝터가 주로 사용된다. 보통 아날로그TV는 화면이 커지면 커질수록 화면이 거칠어지고 주사선이 보이는 등의 원치 않는 현상이 나타나지만, HDTV의 경우 오히려 화면의 크기가 늘어나면 늘어날수록 더욱 진가가 나타난다.
디지털방송의 본격적 개시와 함께 DVD의 보급을 통해 일기 시작한 홈시어터에 대한 관심이 커질 것으로 보인다. HDTV방송은 DVD 보다 몇배 우수한 화질을 구현해주기 때문에 HDTV 본 방송을 계기로 홈시어터 부분에서도 HDTV가 주도적인 디스플레이 기기로자리 잡을 것으로 예상된다.
