지금은 HDTV 시대
 2003.03.17 | |
월드컵의 열기가 뜨거웠던 작년 여름, 가전업계와 IT업계 역시 기술 월드컵이라는 또 다른 격전을 치렀다고 할 수 있다. 그 가운데서도 시청자들의 눈과 귀를 모은 고선명 디지털방송에 많은 이들의 칭찬이 끊이질 않았다. DVD급 화질과 음질 그대로를, 말 그대로 안방까지 그대로 옮겼기 때문이다. 이런 열기에 힘입어 작년 한 해 디지털TV는 약 70만대가 보급된 것으로 추산하고 있기도 하다. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 물론 아직은 기본형이라 할 수 있는 평면브라운관 디지털TV가 거의 절반을 차지하고 있는 실정이며, 본격적으로 대형화면을 볼 수 있는 프로젝션 TV, 흔히 벽걸이 TV라고도 하는 PDP(Plasma Display Panel) 등은 아직은 그리 많이 팔린 것은 아니다. 이런 HDTV를 보는 가장 쉬운 방법은 HDTV수상기를 장만하는 것이지만, 아직은 일반 TV에 비해 몇 곱절 비싸다. 게다가 방송과 IT가 하나로 융합되는 실정에서 수상기로만 HDTV를 즐긴다는 것은 무엇인가 허전함이 남는다. 이럴 때 HDTV를 컴퓨터로 볼 수 있는 이른바 HDTV수신카드는 좋은 대안이라 할 수 있다. 컴퓨터라는 것이 근본적으로 HDTV를 보기에 큰 무리가 없는데다가, 모니터를 이용하면 일반 TV에 비해 전혀 뒤지지 않는 화질로 HDTV를 즐길 수 있기 때문이다. 물론 화면이 작은 점은 상대적인 단점이다. 다만 이런 HDTV수신카드는 볼 수 있는 장소가 제약되고, 볼만한 프로그램이 적다는 소프트웨어적인 문제점은 물론, 그래픽카드를 비롯한 하드웨어의 낯가림이 심하다는 문제점 또한 지적되고 있는 실정이다. 여기에 40만원선인 값은 선뜻 HDTV수신카드를 장만하기 어렵게 만드는 큰 문제점이기도 하다. 이런 문제점을 해결하는 방안의 하나로, 최근에는 소프트웨어 방식의 HDTV가 새로운 대안으로 떠오르고 있다. 튜너 등 필수장비는 그대로 갖추고 기존 HDTV수신카드에서 하드웨어로 처리했던 디코더를 소프트웨어로 CPU가 처리하는 방식이다. 이렇게 되면 그래픽카드의 낯가림도 덜하고, 펜티엄4가 기본이 되는 최근 추세에서는 무엇보다 경제적인 HDTV 수신을 할 수 있다는 것이 큰 장점이다. 선명한 화질과 음질, HDTV의 가장 큰 장점 우리가 즐겨보던 TV는 생각보다는 상당히 오랜 역사를 갖고있다. 물론 여기에 쓰인 방식은 아날로그 방식. 문제는 기술발전과 TV로 보여지는 정보량이 늘어나면서 이런 아날로그 방식 방송으로는 어느덧 한계에 이르렀다는 것이다. 기술 발전으로 어느 정도 화질과 음향이 향상이 있었지만 이는 어디까지나 편법. 근본적인 대안은 역시 대안은 디지털 방송이라는 것이 지금까지의 대체적인 결론인 듯 싶다. 이런 디지털 방송은 1970년대부터 연구가 시작된 생각보다는 제법 오래 된 기술이다. 처음 디지털 방송에 대한 연구가 시작되었을 때에는 아날로그 방송에 비해 뛰어난 점이 없었기 때문에 큰 인기를 얻지 못한 것이 사실이지만, 미래의 방송 대안으로 지속적인 연구가 이루어졌다. 무엇보다 HDTV로 대표되는 디지털방송의 가장 큰 장점은 깨끗한 화면과 실감나는 입체음향을 갖추고 있다는 것이다. 최근의 홈시어터붐 등으로 DVD급 화질과 음질에 익숙해진 이들에게는 호감이 갈 수밖에 없는 장점을 갖추고 있는 셈이다. 여기에 디지털이라는 이름에 걸맞게 인터넷을 비롯한 데이터 통신과 연동되어 더욱 새로운 방송 서비스를 제공하기 때문에 디지털 방송은 우리의 생활을 바꾸어 놓을 것으로 많은 기대를 모으고 있는 실정이다.
그렇다면 과연 이런 디지털 방송은 아날로그 방송과 어떤 차이가 있어 이런 고급스러운 화질과 음질을 갖출 수 있는 것일까? 연속된 파장인 아날로그 신호는 제어는 쉽지만 전달하기 힘들다는 것이 단점이다. 예를 들어 스피커에서 나는 소리는 가까이서 들어보면 잘 들리지만 조금씩 움직여서 들어보면 작게 들리게 마련이다. 이런 소리를 멀리 전달하기 위한 방법의 하나로 무선 통신을 이용해서 소리를 멀리 전달하는 방식을 이용한 것이 바로 마르코니의 무선 전신기이다. 마르코니의 무선 전신기에서 시작한 무선 통신은 특정 주파수에 소리를 실어 보내고 주파수에서 소리를 다시 뽑아내는 방식으로 소리를 멀리 전달하는 방식으로 무전기를 만들었다. 이것이 지금 아날로그 방송의 시작이라고 볼 수 있을 것이다. 근본적으로 지금까지의 아날로그 방송은 이와 같은 전송방식을 쓰고 있지만, 이런 전송방식에는 한계가 있게 마련이다. 보다 좋은 화질과 음질을 위해 필수적인 방식이 디지털방식 아날로그신호를 전파에 실어 전달하는 과정에서 다시 분리하기 때문에 특정 대역폭이상 데이터를 전송 할 수 없다는 단점이 있다. 화질과 음질을 높이기 위해서는 같은 시간에 보다 많은 정보를 보내야만 하는데, 지금의 아날로그방식으로는 더 이상 정보를 담을 수 없다는 것이다. 편법으로 주파수 대역폭을 올려서 정보 전달통로를 넓히고 화질을 향상시키면 되지 않을까 생각하기 쉽다. 분명 주파수 대역폭을 올리면 확실히 많은 데이터를 담아 보낼 수 있기 때문에 결국 화질을 향상시킬 수 있다. 하지만 주파수의 특성상 주파수가 높아지면 도달거리가 짧아지는 문제가 있다. 결국 더 많은 중계 증폭기를 필요로 하고 그만큼 비용이 늘어난다는 것이 문제이다.
따라서 주파수를 올려서 아날로그 방식을 고수하는 것보다는 근본적으로 바뀌는 디지털 방송이 더 많은 발전 가능성과 부가기능이 있기 때문에 디지털 방송으로 가는 것이 최근의 추세라고 할 수 있다.
디지털 방송으로 간다면 어떤 좋은 점이 있을까? 무엇보다 아날로그 방식과는 비교하기 힘든 화질과 음질을 꼽을 수 있다. 처음부터 디지털 방식으로 만들기 때문에 아날로그와 디지털의 변환 과정이 없기에 가능한 일이다. 디지털 신호로 전송해서 디지털 신호를 받아서 보여주기에 전송하기 전과 같은 화질과 음질을 느낄 수 있다. 아날로그 TV에 비해 비약적인 화질과 음질 향상은 어쩌면 당연한 것이다.
실제 화면을 보면 비교하기 힘들 정도의 차이를 보이는 것이 아날로그 방송과 디지털방송의 차이이다. 여기에 DVD규격에 어울리는 16:9 화면으로 보다 극장 같은 느낌을 주는 것도 장점이다. 전체적으로 기존 아날로그 방식에 비해 무려 6배에 해당되는 1920x1080의 화면사이즈를 갖기에 가능한 일이다. 현재 KBS1 ,KBS2, MBC, SBS, EBS 등 공중파를 중심으로 주당 약 15-20시간 정도를 방송하고 있으며, HDTV 방송을 하지 않을 때에는 기존 방송 해상도(720x480)로 방송을 볼 수 있다.
위에 보이는 화면은 일반 방송을 CATV모드와 HDTV모드로 본 화면이다. 즉 원본 자체는 HDTV화질이 아닌 일반 방송이며, 흔히 보는 CATV를 이용해서 4:3 화면비로 본 것과 이를 전용 HDTV채널에서 HDTV방식인 16:9로 늘려 방송한 화면을 캡쳐한 것이다. 실제 소스가 다름에도 불구하고 화질차이는 비교하기 힘들 정도. 같은 TV수신카드라고는 믿기 어려울 정도의 화질 차이를 보인다.
다음 그림은 원본이 HDTV인 화면을 일반 TV와 HDTV디지털방송을 통해 본 화면이다. 앞선 화면과 마찬가지로 아날로그 방송의 경우 4:3화면에서 16:9화면을 방송하다보니 위, 아래로 검은 레터박스가 채워지는 것을 알 수 있다. 화질의 차이는 말할 필요도 없다. 반면 HDTV방송에서는 주름살 하나 하나도 그대로 보여주는 놀라운 화질을 자랑한다. 디지털방송, HDTV에 주목하는 이유가 바로 여기에 있다. 위성과 케이블을 모두 이용하는 디지털 방송 이런 디지털방송을 보기 위해서는 몇 가지 방법이 있다. 가장 쉬운 방법은 옥외에 안테나를 설치하는 방법. 이 경우 흔히 쓰는 VHF가 아닌 UHF안테나를 설치하셔야 하며 방향을 관악산이나 남산으로 향해야 한다. 이것은 처음 디지털방송을 할 때 그 송신소가 관악산에 있었기 때문이다. 그러다가 작년 12월 남산과 용문산 송신소가 신설되어 수도권 전지역은 물론 멀리 대전 일부 지역에서도 별 무리 없이 디지털방송을 볼 수 있다. 두 번째는 실내 UHF 안테나 이용하는 방법이다. 다만 이 방법은 옥외 안테나에 비해 지역이나, 주거지역 주위의 장애물 상태 등에 따라 수신 가능성이 많이 다르게 된다. 세 번째는 가장 흔히 쓰는 방법으로 케이블 혹은 유선방송 재송출을 이용하는 것이다. 서울을 비롯한 대도시의 케이블방송사에서는 대부분 HDTV방송을 따로 채널을 설정하여 재송출하고 있다. 주로 81-85번 채널을 이용하고 있으며, 이를 이용하면 큰 부담 없이 디지털방송을 즐길 수 있다. 마지막으로 가장 궁극적인 방법인 위성을 이용하는 방법이 있다. 스카이 라이프(Sky Life)라는 상표로 잘 알려진 무궁화 위성방송이 그것이다. 무엇보다 위성을 쓰기에 지역에 제한이 없다는 것이 큰 장점이다. 다만 아직은 공중파의 재송출금지로 위성TV만 볼 수 있다는 약점이 있다.
PC에서 HDTV를 볼 수 있는 HDTV수신카드 다만 이렇게 좋은 디지털TV나 HDTV는 너무 비싸서 선뜻 사기 힘든 것이 사실이다. 컴퓨터에 쓰이는 TV수신카드에 HDTV수신기능을 더한 것이 바로 HDTV수신카드. 컴퓨터는 전부 디지털 신호로 데이터를 주고받기에 MPEG-2 디코더에서 나온 신호를 전달하기만 하면 되므로 그리 어려운 것은 아니다.
내장형 PCI방식은 물론 외장형 USB방식도 선보이는 아날로그 TV수신카드와는 달리, HDTV는 15MB/s의 대역폭을 갖는다. PCI 대역폭은 532MB/s로 데이터를 전송하는데 문제가 없지만 USB로는 HDTV수신카드가 선보이기 어려운 이유이다. 굳이 외장형으로 만든다면 IEEE1394나 USB 2.0 등이 거론될만한 후보이다. PCI방식의 하드웨어 HDTV수신카드들은 기존 아날로그 TV수신카드에서 볼 수 있는 튜너에 큼지막한 칩에 하나 더 달려 있다. 먼저 튜너는 안테나를 통해 전달되는 수많은 전파 가운데 희망하는 전파를 선택하는 역할을 한다. 그 다음 증폭하기 쉬운 중간 주파수로 변환시켜 준다. 아날로그 방송과 디지털 방송 모두 전파의 형태로 전달된다. 따라서 방식에 상관없어 튜너는 필수적인 장비인 셈이다. 튜너가 제일 먼저 신호를 받아들이므로 튜너의 성능에 따라 화질의 차이가 많이 날 수 있다.
전파에 실려온 데이터를 튜너가 중간 주파수로 변환했다면 디지털 TV의 핵심 기술이라고 할 수 있는 MPEG-2디코더가 알아 챌 수 있는 신호로 바꾸어 주는 순서이다. 큼지막한 칩이 바로 디코더로서, 이 안에는 아날로그신호를 디지털 신호로 바꾸어주는 ADC(Analog to Digital Converter)와 전파에 실려온 데이터를 분리해 내는 복조(Demodulation)를 처리하는 DSP(Digital Signal Processor) 등이 담겨 있다.
MPEG-2디코더가 처리 할 수 있는 디지털 신호로 배열해 주는 작업을 담당하는 것이 디멀티플렉싱(Demultiplexing) 프로세서. 어떤 작업을 하기 전에 그 작업을 빠르고 쉽게 하기 위해서 하는 전처리 작업을 담당한다고 할 수 있다. MPEG-2 디코더 디멀티플렉싱 프로세서가 처리한 데이터를 가지고 영상 신호와 음성 신호로 바꾸어주는 역할을 한다. 디지털방송에서 가장 중요한 역할은 MPEG-2 디코더가 담당한다고 해도 결코 지나치지 않다. 여기까지가 디지털 방송의 가장 중요한 핵심. MPEG-2디코더에서 나온 영상 신호는 컴퓨터나 디지털TV같은 경우 별다른 변환 과정 없이 바로 디지털 디스플레이어에 전달하면 바로 볼 수 있다. 디지털 디스플레이어가 우리 눈에 최종적으로 화면을 보여주는 DAC(Digital to Analog Converter)에 대응된다고 볼 수 있다.
물론 아날로그 방식 역시 문제없이 볼 수 있다. 아날로그 방식 TV와 호환성을 생각해 MPEG-2로 디코딩된 영상신호를 NTSC / PAL신호로 바꾸어주는 비디오 인코더가 달려 있다. 음성신호는 조금 다르다. MPEG-2 디코더에서 나온 신호는 디지털신호이기 때문에 DAC이 꼭 있어야만 소리를 들을 수 있다. HDTV에서 재대로 나오는 소리를 들으려면 DTS나 AC-3디코더는 필수라고 할 수 있다. 지금 살펴보는 소프트웨어 방식 HDTV카드는 바로 이런 디코더를 하드웨어가 아닌 소프트웨어가 처리하기에 높은 CPU점유율을 보이는 것이다. 마이크로소프트에는 이런 문제점을 인식하고 소프트웨어적인 표준을 정하고 이를 따르도록 한 것이 바로 Dxva(Direct X Video Acceleration)이다. 이런 Dxva를 쓰면 그래픽칩 제조사에 관계없이 응용프로그램이 MPEG2를 디코딩할 때 그래픽카드의 하드웨어 기능을 일부 이용할 수 있게 된다. 최근 선보이는 거의 모든 소프트웨어 HDTV카드는 한결같이 Dxva방식을 이용해서 보다 안정적이고 낮은 사양에서도 HDTV를 볼 수 있다. 다만 이 과정에서 지포스계열 그래픽카드보다는 ATi그래픽카드에 일부 기능을 하드웨어적으로 처리할 수 있기 때문에, 보다 낮은 CPU점유율을 보이고, 보다 낮은 CPU사양에서도 볼 수 있다. 멀티미디어 기능이 강력하다는 ATi의 장점은 바로 이런 분야에서 빛을 발하는 것이다.
토종 제품들이 우세한 분야 가운데 하나 기술이 발전해서 이런 HDTV를 반드시 값비싼 하드웨어 방식이 아닌 소프트웨어 방식으로 볼 수는 없을까 하는 자연스러운 의구심이 생기게 되었다. CPU성능이 좋아지면서 HDTV수신카드의 핵심이라 할 수 있는 디코더칩의 역할을 CPU로 처리하는 이른바 소프트웨어 방식이 그것. 이런 제품들 가운데 토종 제품으로 3종을 골라 그 특성을 알아본다.
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