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IPTV의 기본 기술

올해 말 IPTV 관련 법안이 통과하면서 우리나라에도 본격적으로 IPTV 업체들이 서비스에 돌입하였다. 하지만 이미 선진국에서 수년전부터 미래 사업으로 연구개발과 제도정비에 박차를 가하고 있는 반면, 우리나라는 기술적 발전이나 법적 문제 해결로 서비스의 질을 올리기보단 고객 유치에만 치중하고 있다는 느낌을 받는다. 오늘은 우리나라 IPTV의 기술적 발전을 위한 기본 골격 기술에 대해 알아 볼 것이다.

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IPTV를 구성하는 주요 기술로 크게 콘텐츠, 플랫폼 기술, 네트워크 기술, 단말장치 기술로 구분할 수 있다.

먼저 콘텐츠에 대해 설명해보자면, 아직 IPTV의 기술적인 면이 부족한 편이고, 오랜 시간 동안 상영할 수 있는 콘텐츠들이 다양하게 확보되지 못한 점이 활성화가 잘 되지 못하고 있는 이유라고 볼 수 있다. 그렇기 때문데 IPTV가 기존에 먼저 기반을 잡은 디지털 TV에 이기기 위해서 가져야 할 가장 중요한 요인은 콘텐츠라 해도 과언이 아니다. 기존 방송 콘텐츠와 뉴 콘텐츠 제작자의 새로운 콘텐츠, 다른 나라 콘텐츠과의 협의를 통해 더 많은 콘텐츠 확보가 필수적이다. 하지만 실제로는 콘텐츠 업체들은 IPTV의 초기 단계의 불안정감에 따라 수익성에 확실하지 않다는 이유로 적극적이지 못한 자세를 취하고 있어 IPTV의 통신업체에서 어려움을 겪고 있는 실정이다. 이렇듯 콘텐츠 업체의 세력이 강하게 유지되고 있는 상황에서 기존 방송 서비스보다 질이 높고 사용자가 더 많은 만족을 할 수 있을 차별화된 콘텐츠를 확보하는 것이 급선무라고 생각한다. 양방향 서비스를 적절하게 이용할 수 있는 획기적인 킬러 애플리케이션을 확보할 경우, 사용자는 서비스를 이용하기 위해 고정적이 될 것이며, 사용자는 이에 따르는 수익과 함께 이를 기반으로 하는 다른 서비스까지 확장이 가능하다.

플랫폼 기술은 적은 대역폭으로 효율적으로 전송할 수 있는 동영상 압축 기술과 IPTV에서 제공되는 콘텐츠 보호를 위한 디지털 콘텐츠 보호 기술, 그리고 플랫폼에 의해 결정되는 데이터 방송기술로 나눌 수 있다.

먼저, 동영상 압축 기술로는 MPEG2, MPEG4, WM-9, H.264가 있다. 최초에는 MPEG2 비디오 스트림을 인코딩하기 위해 5Mbps 대역을 사용했고, MPEG4는 방송용 비디오 스트림을 1.5Mbps의 대역으로 인코딩할 수 있다. H.264는 객체 기반 고품질 고압축 미디어 포맷의 오픈 소스로서 2Mbps이하에서 SD급 방송 컨텐츠를 지원할 수 있으며 8Mbps이하에서 HD급 비디오 스트림을 지원할 수 있다. 기존의 MPEG2방송 시스템과의 호환성이 우수하여 TelMex, Aliant 등과 같은 IPTV 업체가 다수 적용하고 있다. WM-9은 마이크로소프트사가 개발한 스트리밍 오디오/비디오 포맷 멀티미디어 압축 방식으로 파일을 내려받기나 재생하거나 스트리밍하는데 이용되며 시장에서 H.264와의 경쟁이 가속화되고 있다. 아래의 표는 H.264에서 흔히 사용되는 세 가지 프로파일을 설명한 것이다. 베이스라인 프로파일은 에러 내성 기술과 낮은 지연기술을 갖추고 있어 DMB등에 사용이 많이 되고, 메인 프로파일은 지연이 생기고 복잡하지만 가변 길이 부호화 기술을 사용하여 압축 효율을 높여 초고속 광대역 망과 안정적인 플랫폼을 활용한 IPTV에 많이 사용된다.

두 번째로 완벽한 콘텐츠 보호는 어렵지만, 고화질화, 디지털화되어 감에 따라 높아지는 디지털 콘텐츠 보호 기술의 중요성이다. 보편적으로 인터넷 기반은 DRM(Digital Right Management)기술을 많이 사용했고, 케이블TV 기반에서는 CAS(Conditional Access System)을 많이 사용했다. 하지만 두 방법 모두 단점을 갖고 있어 최근에는 이 두 가지의 장점을 융합하는 방향으로 발전되고 있다. IPTV특성에 맞게 실시간으로 처리가 가능해야 하고, 기능성, 경제성, 보안성을 갖추는 방향으로 발전해야 할 것이다.

플랫폼 기술의 마지막으로 양방향 데이터 방송 기술이 있다. 양방향 데이터 방송 기술은 독립형, 연동형의 다양한 부가 서비스를 제공하기 위해 필요한 미들웨어 기술이다. 이 기술은 응용 어플리케이션을 제작하고 생성하는 저작, 검증 기술과 중앙관리 시스템과 연동하여 정해진 스케줄에 따라 PSI/SI(Program Specific Information/Service Information)정보 및 데이터 인코딩 된 콘텐츠를 송출하는 송출 기술, 사용자 응답 수신과 처리, 결과를 단말기에 제공하는 응답기술이 있다. 현재 IPTV의 양방향 데이터 방송 기술은 표준화 진행 중이기 때문에 유럽 중심(DVB-MHP)과 미국 중심(ACAP)으로 표준화 논의가 진행 중이다. 아래 표는 IPTV 미들웨어의 구성도이다. 안정적인 미들웨어 솔루션을 확보하는 것은 IPTV 시장의 핵심 경쟁력의 원천인 만큼 중요한 요소 중 하나인 것으로 보인다.

네트워크 기술인 Access망은 고품질 서비스를 제공하기에 필수적 기술 중 하나이다. Access망에는 전화선인 xDSL, 동축케이블인 HFC, UTP케이블 LAN, 광케이블 FTTP 등이 있다. 이러한 네트워크 기술이 발전함에 따라 IPTV를 이용한 네트워크 관련 서비스가 더 안정적이고 빠른 속도로 제공될 수 있을 것이다. 아래는 HFC와 FTTP, xDSL의 각 특성을 비교해 놓은 표이다.

또, IPTV의 효과적인 전공과 대역폭 확보를 위해 필요한 멀티캐스트 기술에는 브로드캐스트, 멀티캐스트, 유니캐스트로 나뉜다. 유니캐스트는 사용자가 시간과 공간의 제약을 받지 않고 서비스를 받을 수 있다는 장점이 있고, 단점으로는 일대일 대응 방식이므로 다수의 사용자에게 동일한 데이터를 전송할 때에 네트워크 효율이 크게 저하된다는 점이 있다. 멀티 캐스트는 일대다수의 전송방식을 이용하여 대역폭과 망과 제한을 받지 않으며 많은 사람들이 서비스를 받을 수 있지만, 멀티캐스트를 지원하는 라우터를 처음부터 끝까지 거치지 않으면 멀티캐스트를 수신할 수 없다는 점이 단점으로 꼽힌다.

대표적인 IPTV의 기술에 대해 알아보았다. IPTV가 등장하면서 많은 주목을 받았지만, 아직 기술 표준은 지지부진한 상태이다. IPTV 표준화가 이뤄지면, IPTV 업체는 표준화된 기술로 IPTV 업체는 시스템 사이에 연동이 쉬워지기 때문에 비용을 절감할 수 있을 것으로 보인다. 또 콘텐츠 업체도 업체별로 다른 코덱 때문에 다른 콘텐츠를 만드는 비용을 줄일 수 있게 되어서 역시 비용을 절감할 수 있을 것이라 생각된다. 단체 간의 이익만을 내세워 타협을 미루고, 욕심만 부리기보단 단체 간에 서로 협의와 역할 분담으로 신속하고, 정확하게 표준화를 추진해야 할 것이다.

그리고 앞으로 우리나라 IPTV 기술은 다양한 IPTV서비스가 세계적으로 제공될 것으로 예상되지만, IPTV 기기와 서비스에 호환성이 크지 않기 때문에 기기 간의 호환성을 높이는 데에 노력해야 할 것이다. 또, 점점 고화질과 빠른 서비스를 원할 사용자를 위한 전송로를 다양하게 만들고 발전시켜야 할 것 같고, TV인 만큼 리모컨으로 모든 조종을 해야 하므로 리모컨을 위한 편리한 조작을 연구해야 할 것이다. 아무리 많은 서비스를 만들어도 사용자가 리모컨이 불편해서 사용하기를 꺼려한다면 의미가 없는 서비스가 될 것이므로 원하는 정보를 검색한다던지, 이동경로를 쉽게 이해하도록 리모컨 조작 기술에 대한 연구도 계속되어야 한다고 생각한다.

기술의 발전보다 더 발전된 서비스를 원하는 사용자를 위해 더 빠르고 정확한 기술을 연구하는 것도 중요하고, 빨리 발전해가는 서비스를 이용하기 힘든 사용자를 위한 쉬운 서비스 역시 중요할 것이라 생각된다. 항상 사용자가 여러 명이고, 각각 다른 사람임을 인식하고 사용자의 입장에서 기술을 발전시키는 모습이 필요할 것이다.

참조
IPTV 기술동향, 전자부품연구원 디지털 미디어 연구센터, 홍인화 책임 연구원
http://www.zooin.net
디지털 타임스, 강희종 기자, 유료방송 'H.264 경쟁'
조이뉴스24, 김현아 기자, "IPTV, 개방과 열린 콘텐츠로 승부"