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  담당자 : 강완신
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디지털 TV SoC

1. 서론

SoC(System-On-a-Chip)는 시스템 기술과 반도체 기술을 융합한 차세대 핵심 부품 산업으로서, 휴대정보기기와 디지털 가전 제품의 소형화, 고성능화 및 저전력화 등을 가능하게 하는 제품 경쟁력의 핵심이라 할 수 있다. 휴대폰, A/V기기, 디지털 TV등 제품별로 특화된 다양한 SoC들이 현재 개발이 진행되고 있으며, 반도체 공정, 설계 기술 및 내장형 소프트웨어 기술의 비약적인 발전과 함께 점점 고성능을 가진 제품들이 시장에 출시되고 있다. 본 컬럼에서는 주로 디지털 TV SoC의 기술 소개, 산업 동향 및 설계 사례에 대해서 살펴본다.  

디지털 TV란 기존의 아날로그 TV와는 달리 프로그램의 제작, 편집, 송출 및 수신 등 모든 단계가 디지털 방식으로 처리되는 TV를 말하며, 지금 세계의 많은 국가들이 기존의 아날로그 방식에서 디지털 방식으로 전환을 진행하고 있다. 가장 기본이 되는 공중파 디지털 TV 방식으로는 크게 미국식(ATSC), 유럽식(DVB-T) 및 일본식(ISDB-T) 등이 있다. 

우리나라는 미국식 방식을 채택하였으며, 2001년 수도권부터 방송을 시작하여 광역시 및 전국으로 점점 확대해가고 있다. 디지털 방송의 시작과 함께 일반 고객들의 디지털 TV 제품에 대한 관심이 점점 높아지고 있고 다양한 형태의 제품들이 시장에 속속 선보이고 있다. 디지털 TV는 크게 디스플레이 장치에 따라 CRT, PJTV PDP, LCD 등으로 나뉘는데 최근 가격 하락과 함게 PDP LCD TV의 보급이 점점 더 확대되고 있다.  

디지털 TV는 아날로그 TV와 비교할 때 많은 차별화된 특징을 가지고 있다. 먼저 HD급의고화질과 멀티 채널을 지원하는 고음질을 기본으로 제공한다. 또한 데이터 방송이라고 하는 부가 서비스를 지원한다. 향후 양방향 서비스가 지원되면 전자상거래 및 홈 쇼핑 등의 서비스도 디지털 TV를 통해 가능해진다. 요약하면 디지털 TV 21세기 멀티미디어의 총아로서 홈 네트워킹의 중심 제품으로 진화할 것으로 예상된다. (그림 1)은 홈 네트워킹의 중심 역할을 담당하는 미래의 디지털 TV의 모습을 보여준다.

2. DTV SoC 기술 소개

(그림 2)는 우리가 채택한 미국식 공중파 디지털 TV 수신기의 기본 블록도를 나타난다. 신기는 크게 RF 튜너, 디지털 수신 Demodulator(8-VSB) SoC(CPU, 시스템 디코딩, 오디오/비디오 디코딩 및 포맷 변환/그래픽 등)로 구성되며, 여러 기능의 핵심은 심장 역할을 하는 SoC가 담당한다. 그외에 실제 수신기에는 아날로그부, 디스플레이 구동부 및 디스플레이 장치, 전원부 등이 추가로 들어있다. 이 장에서는 SoC의 기본 기능을 위주로 살펴보고, 마지막으로 SoC 설계의 핵심 기술을 요약한다. 

. Embedded CPU CPU Subsystem 기술

DTV SoC의 개발 초기에는 CPU 분리형이 개발되었으나, 반도체 미세 공정 기술의 발전과 Embedded CPU의 보급과 함께 최근에 개발되는 SoC CPU 내장형이 주류를 이루고 있다. 내장형 CPU로는 MIPS Core를 주로 해서 ARM, PowerPC SH Core의 내장형들도 개발되고 있다. 내장CPU는 전체적인 제어, UI(User Interface) Middleware 처리 등의 기능을 담당한다. Middleware SoC가 단순한 칩의 제공에서 전체 솔루션을 제공하는 형태로 진화를 하면서 점점 더 중요해지고 있는데, 대표적인 예로는 디지털 Caption, EPG(Electronic Program Guide), PVR(Personal Video Recorder) 및 데이터 방송(ACAP, OCAP MHP) 등이 있다.  

HD급 동영상을 처리해야 하는 특성상 상당히 큰 Memory Bandwidth를 필요로 하며, 이를 지원하기 위한 High-speed 메모리 및 메모리 버스를 요구하고 있고, 이를 효과적으로 달성하기 위한 CPU 및 메모리 버스 시스템의 효율적인 설계가 SoC의 성공에 중요한 요소 중의 하나이다. DDR 메모리가 급속도로 상용화가 진행되면서 DDR1에 이어서 최근에 개발되는 SoC들은 DDR2를 채택하면서 외부 메모리 버스를 64bit에서 32bit로 줄이는 추세이다.

CPU Subsystem으로는 내부 CPU 버스 및 외부 PCI 버스를 기반으로, 각종 Connectivity IP들이 내장되는 추세이다. Digital Convergence와 함께 PVR용으로 HDD가 내장된 프리미엄 디지털 TV가 출시되면서 이런 경향은 향후에도 지속적으로 진행되리라 예상된다. USB2.0, SATA Ethernet Controller 등이 내장이 되고 있는데 이런 IP들의 내장은 디지털 TV의 확장성을 가속화하고 있다. 이런 경향은 RTOS로 기존의 pSOS, Nucleus등에서 Embedded Linux로 변화하게 하는 기본 동력이 되고 있다.   

 

. Stream 처리 및 CAS 관련 기술

디지털 TV는 신호를 전송하는 방법에 따라서 공중파, 케이블 및 위성으로 나누어지고 이에 따라서 디지털 수신 Demodulator 칩의 구성이 달라진다. Demodulator 칩의 출력 형태는 거의 대부분이 MPEG-2 트랜스포트 스트림형태로 이 TS SoC(수신부 분리형)의 입력이 된다. Stream 처리부는 크게 역다중화 기능, CAS(Conditional Access System) PVR을 위한 Stream 처리 기능 등을 제공한다. 역다중화 기능은 가장 기본적인 기능으로 입력 TS에서 프로그램을 선택하기 위한 Navigation 기능, 오디오 및 비디오 신호를 각각 분리 오디오/비디오 디코더에 전달 및 방송국과의 시간 동기화 등을 제공한다. PID 필터링, 섹션 필터링 및 PCR 클록 재생 등이 역다중화기에서 수행된다.

디지털 TV 방식에 따라 CAS기능을 요구하는 방식이 있고(: 미국 DIRECTV, 일본 ISDB-T, 한국 SkyLife ), 이를 위해서 대부분의 SoC CAS 기능을 제공하고 있다. CAS부는 크게 H/W(스마트 카드 I/F부 및 Descrambler) Embedded S/W로 구성되는데, DES, CS, MULTI-2등의 Descrambler들은 주로 H/W로 내장되어 있다. Embedded S/W는 사용하는 CAS의 방식에 따라서 달라진다. CAS 방식으로는 주로 NDS, Nagra Irdeto등의 전문업체 방식이 널리 사용되기 때문에 SoC가 특정 CAS를 지원하기 위해서는 해당 업체와의 계약을 통한 S/W 포팅 및 인증 절차를 밟아 채택이 된다.  

HDD 내장 PVR이 점차 Magnetic tape을 사용한 VCR을 대체하리라고 예상되고, 최근 프리미엄 군을 중심으로 PVR 제품이 많이 개발되고 있다. 이를 지원하기 위해서는 Stream를 저장매체에 저장 및 읽어내기 위한 Upload Download Path 제공, HDD I/F 제공(P-ATA 또는 S-ATA) 및 스트림 Copy Protection 을 기본으로 동영상 Indexing 기능 및 Thumbnail 영상 제공 등의 기능이 Stream 처리부에 추가로 제공되는 경향이다. 

 

. Audio/Video Codec 기술

디지털 TV의 기본적인 장점인 고화질/고음질을 제공하기 위해서 동영상 및 멀티채널 오디오의 압축이 핵심이 된다.

동영상 압축 방식으로는 거의 모든 방식이 MPEG-2(ISO/IEC 13818-2)를 채택, 사용하고 있다. , 서비스되는 동영상의 해상도에 따라, MP@ML(SD의 경우) 또는 MP@HL(HD의 경우)이 사용되고 있다. 최근 H.264(MPEG-4/AVC) MPEG-2보다 높은 압축 효율을 제공하면서 일부 방식에 채택이 진행되고 있다. 유럽의 DVB-S2에서 채택이 예상되고 또한 미국의 DIRECTV에서 서비스 예정이다. 우리나라의 경우도 DMB와 같은 새로운 서비스에서는 H.264를 채택하였다. 이에 따라서 비디오 디코더가 MPEG-2만을 지원하는 기존의 구조에서 MPEG-2/H.264/VC-1 등을 지원하는 멀티 포맷 디코더로 진화하고 있다. 구현하는 방식도 Hardwired구조에서 Configurable Processor를 사용하는 방식으로 변화하고 있다.

오디오 압축 방식으로는 크게 Dolby AC-3 MPEG이 사용되고 있다. 멀티 채널의 경우에는(5.1 채널) Dolby AC-3 방식이 주류를 이루고 있지만, 일본에서는 AAC 방식을 사용한다. 스트레오의 경우에는 MPEG 방식이 널리 사용되고 있다. 대부분의 SoC들이 오디오 디코더는 DSP를 기본으로 구현하고 있으며, AC-3/MPEG/AAC의 멀티 Codec를 프로그램 Download 하는 방식으로 지원하고 있다.

오디오의 경우, 수신기의 차별화를 위해서 여러가지 음질 향상 기법들이 제공된다. 저음역 대역 강조 및 음원의 종류에 따라서(뉴스/음악/영화 등) 이에 적합한 음장 효과를 내는 방식 등이 지원된다. 

 

. 화질 향상 신호 처리 기술

화질 처리부는 디지털 TV 제품의 차별화의 핵심이 되는 기술의 하나로, 각 제조회사들이 화질 Brand (: SONY Wega Engine, 파나소닉의 PEAKS LG전자의 XD Engine)도입하면서 심혈을 기울이고 있는 분야이다. 이는 디지털 방송의 경우에는 압축 및 전송이 모두 디지털로 처리가 되기 때문에 이론상 비디오 디코더까지는 같은 데이터를 받게 되지만 그 후 과정, 즉 최종 디스플레이 장치에 최적으로 보여주는 것은 전적으로 수신기의 성능에 따라 달라지게 되기 때문이다.

또한, 디지털 TV의 디스플레이 장치로 PDP LCD 등의 평판 대화면이 점차 대세를 이루어가고 있는데 이는 디지털로 구동하는 방식이다. 방송 신호부터 최종 디스플레이까지 모든 과정을 디지털로 처리하는 방식이 가능하게 됨에 따라서, 각 제조회사는 차별화된 화질을 제공하기 위해서 각자 고유한 디지털 화질 처리 기술을 개발 구현하고 있으며, 이는 전체 1칩에 내장이 되거나 또는 별도의 화질 처리 SoC형태로 제공되며 거의 디지털부의 반 이상을 차지하고 있다.

좁은 의미의 화질 처리부는 각종 잡음 제거(영상 배경, 블록 잡음 등), 컨트라스트, 선명도 및 색 재현성을 향상시키는 것을 의미하며, 넓은 의미로는 포맷 변환부까지를 포함한다. 포맷 변환부는 크게 스케일러와 De-interlacer로 구성이 되며, 디지털 TV가 입력으로 지원하는 서로 상이한 많은 동영상 규격을 지원하기 위해서 필요하다(: 디지털TV, 아날로그 TV, HDMI 신호 및 PC 신호 등). , 동영상 규격은 포맷이 서로 상이하며(공간해상도, 프레임 레이트, 스캔 방식, 화면비 및 색차 포맷 등), 이런 여러 다른 입력 동영상을 디스플레이 장치가 지원하는 하나의 포맷으로 변환한다. 

 

. 주요 핵심 기술

DTV SoC의 핵심 설계 기술을 (그림 3)에 요약하였다. 세계의 여러 규격을 모두 지원하여 공통 DTV Platform을 구축하는 기술, PDP/LCD등을 포함하여 각종 디스플레이 장치의 특성을 고려하여 최고의 화질을 제공하는 화질 향상 기술, 데이터 방송 및 인터넷을 지원하기 위한 그래픽 기술, HDD를 이용하는 PVR 기술과 여러 기기와 연결하여 주는 네트워킹 기술 등이 주요 핵심 기술이다. 그리고 SoC의 공통 기술인 내장형 CPU DSP 기술, 각종 아날로그 IP 설계 기술 등이 중요 핵심 기술이다.

3. DTV SoC 산업 동향

. 해외 업체 동향

디지털 TV 시장이 점차 커지면서 SoC를 개발하는 업체들의 수가 점차 늘어나고 있는데, 먼저 해외 업체로는 ST, ATI, Broadcom Zoran 등 기존 업체들을 중심으로 지속적으로 새로운 칩들을 개발하여 출시하고 있다. 이들 업체는 거의 모두 Fabless 업체로, ST SD 디코더의 강력한 시장점유율을 기반으로 HD급 시장에 진출하고 있고, ATI PC 3-D 그래픽스 칩을 강점을 기반으로 DTV 분야에 조기 진출하여 공격적으로 제품을 출시하고 있다. 케이블의 강자인 Broadcom QAM 칩을 기본 수익원으로 MPEG A/V 업체를 인수합병하면서 수신칩 분야에서 SoC 분야로 영역을 확장하고 있고, Zoran DVD Player Recorder용 칩을 기반으로 OAK( TeraLogic)를 인수합병하여 HD급 제품을 출시하고 있다.   

한편 중요한 변화는 디지털 TV 제품군이 다양해지면서 SoC가 목표 시장을 세분화하면서 제품 군별 분화가 진행되고 있다는 것이다. 즉 고급형, 염가형 및 초염가형 등 크게 세가지 군으로 시장 세분화가 이루어지고 있고 업체들은 제품 Lineup을 모두 갖추는 방향으로 제품 개발 및 시장 개척을 하고 있다.  

초염가형 제품은 수신부부터 A/V부까지가 모두 1칩화 되어 있다. 미국 공중파의 경우, 모든 디지털 TV 관련 제품에 수신 규격인 VSB를 내장하라는 FCC Tuner Mandate Rule에 따라 소형 TV VCR 등에 사용이 될 수 있는 초염가형 제품이 시장에 출시되고 있다. 염가형 제품은 주로 수신부와 A/V부의 두 칩으로 구성되면서 A/V부는 일체형 TV를 만들기에 필요한 기능들이 모두 1칩화 되고 있다. , DTV 신호 외에 다양한 입력 신호들(: 아날로그 NTSC 신호, HDMI 신호 및 Component 신호) 지원에 필요한 Video Front End(NTSC Decoder A/D 변환기) HDMI Receiver 등이 내장이 되어 있다. 고급형 제품은 MPEG-2/H.264/VC-1등의 멀티 포맷 지원 및 Digital Convergence에 대응하는 각종 Connectivity IP(: USB2.0, SATA Ethernet Controller )들의 내장을 특징으로, 주로 방송 및 통신 융합에 대응하는 IPTV 등을 주요 Application으로 한다.    

디지털 가전이 차세대 성장 엔진으로 자리매김을 하면서 유수의 반도체, 정보기기 업체들이 새로 디지털 TV 분야로 진입하고 있다. SoC분야에서는 기존의 스케일러 업체들이(: Genesys, Trident ) A/V 디코더를 추가로 탑재하면서 진출하고 있고 최근에는 IntelConnected DTV라는 구호 아래 DTV SoC개발을 시작하였다. Intel은 자사가 보유한 강력한 X86 CPU Connectivity IP를 기반으로, OPLUS라는 스케일러 업체를 인수합병하면서 프리미엄 제품을 주요 타깃으로하는 SoC개발을 진행하고 있다. 현재 PC에서 사용되는 Stand-alone X86 CPU Core를 내장형으로 맞춤 설계를 하고 있는데, X86 Core를 내장함으로써 Windows 환경에서의 완벽한 호환성을 확보하게 되어서 강력한 Browser를 포함한 Application 측면에서 다른 Embedded Core보다 우월성을 보이리라 예상된다. 

. 국내 업체 동향

국내 SoC의 개발은 정부 주도의 국책 사업으로 진행된 HDTV ASIC 사업에 참여하였던 가전 4사를 중심으로 진행이 되었으나, 상용화에는 LG전자와 삼성 전자가 성공하여 현재 DTV SoC 개발 및 제품에 적용하고 있다.

LG전자의 경우에는 1995년부터 DTV ASIC 개발에 본격적으로 착수하여 1997 7개의 칩으로 구성된 미국 방식의 칩셋을 세계 최초로 개발에 성공하였고, 이후 1999 2세대(4칩 구성), 2002 3세대(3칩 구성)에 이어 올해에 2칩으로 구성된 4세대 칩셋에 이르기까지 지속적인 투자를 통해 DTV SoC를 개발하고 있다. 개발된 칩들은 LG전자가 북미/한국에서 출시하고 있는 제품에 성공적으로 적용되고 있다. 현재는 H.264/VC-1등 차세대 동영상 Codec을 지원하는 5세대 SoC와 수신부 일체형인 초염가형 대응 SoC의 개발이 진행 중에 있다.

 

4. DTV SoC 설계 사례

최근 개발되는 DTV SoC들은 거의 대부분 내장형 CPU를 비롯, 오디오 및 비디오 신호처리부 등 디지털 TV 제품을 만드는데 필요한 기능들이 전부 1칩화 되어 있다. 

(그림 4)LG전자가 최근 개발 완료한 SoC의 블록도이다. ARM core를 내장하고 있고 (~300MHz, 16KB/16KB), 시스템 디코더는 미국(ATSC), 유럽(DVB-T) 및 일본(ISDB-T)의 공중파 규격과 미국 DIRECTV 위성 방송을 지원한다. CAS 규격을 지원하기 위해 Smart card I/F DES-ECB, CS, MULTI-2 등의 Descrambler을 내장하고 있다. 오디오 디코더는 Dolby AC-3/MPEG/AAC 등의 방송 규격 및 MP3 포맷을 지원하며 음장 효과를 위해 SRS Tru-Surround XT을 지원한다. 비디오 디코더는 MPEG-2 MP@HL을 지원하며 동시에 두 개의 HD 영상의 디코딩을 지원한다. 포맷 변환부를 포함한 LG전자의 화질 처리 기술인 XD Engine의 모든 기능이 내장되어 있다. EPG 및 데이터 방송 처리를 위한 그래픽 기능 등이 제공되고 있다. 내부 CPU 버스는 AHB를 기본으로 버스 매트릭스 형태를 취하고 있으며, USB2.0을 비롯한 다양한 CPU Peripheral들이 내장되어 있고, 외부 디바이스들과의 원활한 인터페이스를 위해서 PCI 컨트롤러가 포함되어 있다. 외부 메모리로는 DDR 메모리를 사용하고 있는데, 버스의 폭은 64bit이고 128/256/512Mbit DDR 메모리를 네 개까지 지원한다. 반도체 공정으로는 0.13 공정이 사용되었다.

 

5. 결론

디지털 TV는 흑백 TV에서 컬러 TV로의 전환 시에 우리가 경험했던 사회적, 문화적인 변화보다 훨씬 더 크게 우리의 생활 모습을 바꾸리라 예상된다. 또한, 우리나라의 수출 주력 상품으로서의 경제적인 가치도 상당히 높으리라 예상된다. 

우리 나라는 아날로그 TV시절과는 달리 디지털 TV의 핵심 부품인 SoC의 자체 개발 및 상용화에 성공하여, 이미 일부 회사는 자사의 SoC를 채택한 Platform을 적용한 제품을 출시하고 있다. LG전자는 SoC의 자체 개발에 따라 Platform 통일에 따른 개발비 및 개발 일정 단축, 고객의 요구에 신속히 대응하는 제품의 조기 출시 등의 효과를 보고 있다. 하지만 점차 디지털 TV 시장이 커지면서 세계 유수의 반도체 회사들이 막대한 인원 및 자금을 투자하여 기술 및 제품 개발에 박차를 가하고 있어 경쟁력 확보가 점점 더 어려워지고 있다.

메모리 분야에서 엄청난 성공을 거두고 있는 우리나라의 반도체 산업이 시스템 반도체의 꽃이라 할 수 있는 SoC분야에서도 경쟁력을 확보하기 위한 논의들이 활발한 이 시점에서, DTV SoC는 디지털 전송 기술, 디지털 오디오 및 동영상 신호 처리 기술, 디스플레이를 중심으로 한 화질 향상 기술 및 Embedded S/W 등이 망라된 기술적으로도 아주 중요한 분야이며, 수출 주력 상품으로 자리매김하고 있는 디지털 TV제품의 차별화 및 경쟁력 확보를 위해서 우리나라 정부 및 기업이 관심을 갖고 지속적으로 육성, 발전시켜야 할 분야라고 생각된다.

<참 고 문 헌>

[1]  K. Keutzer, A. Newton, J. Rabaey and A. Sangiovanni-Vincentelli, System-level design: orthogonalization of concerns and platform-based design, IEEE Trans. Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, Vol.19, Dec. 2000, pp.1523-1543.

[2]  H. Chang, L. Cooke, M. Hunter, G. Martin, A. McNelly, L. Todd, Surviving the SOC Revolution A guide to Platform-Based Design, Springer, Nov 1999. 

[3]  IT SoC Magazine, the 1st issue, IITA, June 2004.

[4]  ATSC Standard A/53C with Amendment No.1 and Corrigendum No.1: Digital Television Standard, Revision C, published by Advanced Television Systems Committee, May 2003.

[5]  Digital Video Broadcasting(DVB); Implementation Guidelines for the Use of MPEG-2 Systems, Video and Audio in Satellite, Cable and Terrestrial Broadcasting Applications, Rev.6, published by DVB Project Office, May 2000.

[6]  Receiver for Digital Broadcasting, Version 3.0, published by Association of Radio Industries and Businesses(Japanese), May 2001.

[7]  ISO/IEC JTC1 Information technology SC29 Coding of audio, picture, multimedia and hypermedia information, Generic coding of moving pictures and associated audio information: Systems, Technical Corrigendum 2, Dec. 2002.

[8]  ISO/IEC JTC1 Information technology SC29 Coding of audio, picture, multimedia and hypermedia information, Generic coding of moving pictures and associated audio information: Video, Technical Corrigendum 1, Mar. 2002.

[9]  T. Wiegand, G. Sullivan, G. Bjontegaard and A. Luthra, Overview of the H.264/AVC Video Coding Standard, IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., Vol.13, July 2003, pp.560-576.

[10]     K. Jack, Video Demystified: A Hankbook for the Digital Engieer 3rd Edition, Eagle Rock, VA, LLH Technology, 2001.

[11]      M. Abraham, MPEG Video ICs: The Buzz Around MPEG-4 AVC, In-Stat, June 2005.

 

 

 

 

TV 포탈 서비스 동향

하윤경* 김재동** 최대현***

홈네트워크 서비스는 홈 제어 서비스와 홈 미디어 서비스, 그리고 기타 데이터 정보 서비스들로 구성된다. 댁내 인터넷 액세스망을 기반으로 셋탑박스와 TV를 연동하고, TV를 디스플레이 장치로 사용하는 인터넷 TV 포탈 서비스가 국내에서도 몇 년 전부터 개발되어 제공되고 있다. 본 고에서는 TV 포탈의 개념, TV 포탈을 포함한 인터넷 포탈 서비스의 유형과 TV 포탈 서비스 사례 등을 분석해보고 추후 TV 포탈의 진화 방향에 대해 진단해보고자 한다

I. TV 포탈 서비스의 개념[13]

TV 포탈은 고객에게 편리하고 안락한 생활의 즐거움을 주는 홈네트워크 서비스를 제공하는 배경으로 출시되었는데, PC를 기반으로 제공되는 인터넷 서비스 모델에서 발전한 거실에 놓인 TV를 통하여 인터넷 서비스를 제공하는 취지로 개발되었다. TV 포탈은 TV 포탈 사업자가 제공하는 한정된 서비스만을(Walled-Garden형태) 제공하고 있으므로 PC에 익숙한 사용자가 리모콘으로 조작해야 한다. 하지만 TV 포탈의 가장 핵심기능은 TV에서 원하는 미디어 콘텐츠를 PC 모니터보다 큰 TV 화면에서 고품질로 제공된다는 점이다. 그리고 점차 미디어 콘텐츠와 데이터 서비스가 일체화된 서비스, T-Shop, T-Banking, T-Poll, 그리고 영상전화 등 TV환경에서만 느낄 수 있는 서비스 만족감을 제공함으로써 일반 PC와 차별화된 서비스를 접할 수 있다는 점이다

 

II. 인터넷 포탈 서비스의 유형

1. PC 포탈[4]-[5],[7]

일반적으로 포탈이라 함은 웹 포탈 즉, PC 포탈을 말한다. 인터넷 초기에는 넷스케이프, 인터넷 익스플로어와 같은 웹 브라우저를 통해 인터넷에 접속하여 다른 사이트로 이동하였기 때문에 이들을 포탈로 간주했지만 현재는 더 이상 위와 같은 웹 브라우저는 포탈로 여겨지지 않는다. 왜냐하면 포탈은 단순히 인터넷을 연결시켜 주는 인터넷 관문에서 비즈니스 수익을 창출하는 모델을 보유하는 웹사이트로 개념이 바뀌었기 때문이다. 현재 국내 전문 포탈의 대표적인 업체는 네이버, 다음, 야후, 엠파스 등이 있으며 우리나라 통신업체를 대표하는 KT, SKT파란, 네이트닷컴을 오픈하여 포탈 사업에 뛰어들어 기존 전문 포탈업체를 위협하고 있다.

현재 포탈업체는 새로운 비즈니스 발굴을 위해 관심을 지속적으로 가지고 있다. 예를 들어 네이버의 커뮤니티 서비스인 블로그, SK커뮤니케이션의 싸이월드, 야후의 지역검색 서비스인 거기 등과 같은 킬러 콘텐츠를 발굴하였고 새로운 수익모델을 찾기 위해 노력하고 있다. < 1>은 전자신문에 개제된 2006년 국내 주요 포탈업체의 핵심사업 전략 방안이다.

최근 웹2.0 기술기반으로 한 구글의 에드센스 서비스는 누구나 손쉽게 광고주가 되고 누구나 광고 게시자가 될 수 있는 플랫폼을 제공한다. 일부 사용자는 인터넷 브라우저인Firefox의 확장 기능인 그리스 몽키를 이용하여 웹페이지 편집을 마음대로 하여 불필요한 광고 삭제를 할 수 있다. 또한 XML기반의 RSS(Really Simple Syndication)는 고객의 관심 있는 정보를 빠르게 조회하고 전달하는 기능을 제공하여 기존 포탈업체의 조회수 및 광고 수익 감소를 가져올 것이다. 따라서, 포탈업체는 이러한 위기를 탈피하기 위해서 TV 포탈과의 연계, 모바일 포탈, 자동차 포탈 등과의 유무선 통합 포탈 등의 구축을 통하여 새로운 비즈니스 모델을 발굴하고 있다.

 

2. M 포탈(모바일 포탈)[12]

모바일 포탈이란 휴대폰, PDA 등의 이동 단말기로 무선망을 경유하여 인터넷에 접속하여 서비스를 이용할 수 있는 사이트이다. 초기에는 벨소리 다운로드, 게임 등의 엔터테인먼트 서비스가 주였지만 현재는 영화보기, 이메일 전송, 모바일 결제, 텔레매틱스와 연계된 위치정보 서비스(GPS), 모바일 블로그, 모바일 카페 등의 개인화 및 커뮤니티 서비스들이 제공되고 있고 SMS, MMS 서비스에서 한단계 발전한 모바일 인스턴트 메신저 서비스도 모바일 포털을 통해 제공될 예정이다. 한편 이동 단말기를 통해 음악, 쇼핑, 날씨, 뉴스 등 다양한 방송 TV 채널을 시청할 수 있는 모바일 TV 서비스도 전세계적으로 확산되고 있다. 모바일 TV 기술은 한국의 DMB, 미국 퀄컴의 미디어플로, 유럽 노키아의 DVB-H로 나누어지는데 미래의 모바일 TV 시장을 빼앗기지 않기 위해 각국의 모바일 TV 기술 표준화 경쟁이 치열하다. 그러나, 이동 단말기를 이용한 정보 입력이 불편하고 화면이 작으며 동영상 볼 때 화면 끊김 및 정지현상 등의 문제점 등은 앞으로 해결해야 할 과제들이다.

3. TV 포탈[12]

TV 포탈 서비스는 TV를 통해 이용되는 인터넷 서비스로 VOD 서비스를 포함하여 날씨, 뉴스, 지역정보 등의 인포메이션 서비스, 게임, 노래방 등의 엔터테인먼트 서비스, TV메일, TV SMS 등의 커뮤니케이션 서비스 등이 포함된다. TV 포탈 서비스를 이용하기 위해서는 인터넷망과 연결되어 있는 셋탑박스가 댁내에 설치되어야 하며 셋탑박스에 연결된 TV를 통해 다양한 서비스를 이용할 수 있다. 디지털 TV 보급의 확산과 홈네트워크 산업 활성화, TV PC 대용의 정보가전으로 생각하는 인식변화는 TV를 방송 시청용만이 아닌 인터넷 서비스를 제공하는 미디어 수단으로 인식하게 만들었고 TV 포탈 활성화의 계기가 되었다. 현재 TV 포탈 사업자는 VOD, 날씨, 뉴스, 부동산, 메일, 문자주고받기 등의 서비스 뿐만 아니라 양방향 VOD, 양방향 교육 및 여론조사, 인기투표, 뱅킹, 쇼핑몰 등의 TV와 대화할 수 있는 양방향 interactive 서비스를 개발하여 서비스한다. TV 포탈시대에서 TV는 방송을 보여주는 dummy box에서 인터넷 서비스 제공 역할 뿐만 아니라 시청자들과 정보를 주고받을 수 있는 대화형 intelligent box로 변모되는 것이다.

4. 자동차 포탈[15]

미래의 자동차는 이동을 위한 수단이 아닌 멀티미디어 단말기로 인식될 것이다. 즉 유비쿼터스 네트워킹이 가능한 단말기에 엔진, 바퀴, 창문이 장착되어 있을 뿐이다. 자동차는 사무실이나 집을 벗어나 다른 곳으로 이동할 때 가장 많은 시간을 보내는 장소이다. 따라서 자동차는 움직이는 집으로도 정의될 수 있다. 댁내에서 사용되는 TV 포탈이 자동차 안으로 들어오게 되는 것이다. 은행 및 주식거래, 이메일 발송, 여가시간을 즐기기 위한 게임 등 댁내에서 이용할 수 있는 모든 서비스들을 자동차 안에서 이용할 수 있는 것이고 무엇보다 큰 장점은 언제 어디서나 이동 중에 서비스를 즐길 수 있다는 점이다. 일본 도요타는 2002년 차세대 자동차 정보 제공 서비스인 G-Book 텔레매틱스 서비스를 시작하였다. 통신 모듈이 장착된 자동차 포탈 단말기를 통해 라이프, 네비게이션, 인포메이션, 엔터테인먼트, 커뮤니케이션, e-Commerce, Safety & Security 등의 G-Book 서비스를 제공하게 된 것이다. 포탈업계 한 관계자에 따르면 향후 포탈은 유선에서 무선, 무선에서 TV, TV에서 자동차로 진화될 것으로 예측하고 있는 만큼 자동차 포탈 사업은 유비쿼터스 사회에서 잠재력이 큰 사업으로 전망되고 있다.

 

III. TV 포탈 서비스를 위한 서비스 구성도와 TV 포탈 개발 시 고려 사항

1. TV 포탈 서비스 구성도

2. TV 포탈 서비스 개발 시 고려 사항[13]

. 초고속 인터넷 네트워크

데이터 서비스를 위해서는 대역폭은 안정적으로 제공이 되지만, 미디어 서비스를 위해서는 미디어포맷이 요구하는 대역폭 이상의 네트워크를 제공해야 화질이나 음성이 끊김 없이 안정적으로 서비스를 받을 수 있다. 미디어 콘텐츠 인코딩 포맷에 따라 대역폭이 다르지만, SD급 콘텐츠는 보통 1~4Mbps 정도 그리고 HD급 콘텐츠를 제공하기 위해서는 7~15Mbps 정도의 대역폭이 요구된다. 통신업체에서 가장 많은 투자를 하고 있는 부분이 대역폭 확장에 대한 것이다.

. 서비스 기획

모든 서비스가 마찬가지겠지만, TV 포탈 서비스가 아직은 초기 모델이므로 이를 위한 단계적 로드맵을 만들어 서비스와 관련된 서비스 서버, 셋탑박스 그리고 TV를 이 로드맵에 맞춤으로써 계획적으로 차질없이 서비스를 준비할 수 있다. 일반 데이터 서비스는 서비스 서버로 개발 후 바로 고객에게 제공하는데 별 무리가 없지만, 일부 기능은 셋탑박스와 TV 사양에 영향을 끼치므로 이에 맞게 개발추진되어야 한다.

. 서비스 서버 플랫폼

TV 포탈 서비스 서버 시스템, 미들웨어 시스템, 인증, 과금, 서비스/단말/CP 관리 시스템 등의 서버들로 구성이 되며, 24시간 안정적인 서비스 운영과 외부의 위협으로부터 보호하기 위하여 지속적인 모니터링 및 시스템 관련자들의 크로스체킹 등이 필요하다.

. 셋탑박스 & 리모콘

셋탑박스는 케이블방송, 위성방송 및 IP기반의 TV 포탈 서비스를 위해서 제작하여 고객에게 공급한다. 요즘은 DTV에 셋탑박스를 내장하여 출시하는 모델도 있다. 셋탑박스의 OS는 리눅스 계열과 MS Windows계열 그리고 셋탑박스의 저사양을 위하여 임베디드OS를 개발하기도 한다. 그리고 브라우저, 미들웨어 플랫폼, PVR기능 등을 셋탑에 내장시키는 것은 셋탑의 추세로 볼 수 있다. 그리고 서비스 로드맵에 따른 확장성을 고려하여 셋탑박스의 하드웨어 및 소프트웨어를 결정하는 것은 무엇보다 중요하다.

리모콘은 셋탑박스 및 TV 화면을 제어 또는 입력하는 수단이다. 리모콘 버튼은 TV 채널 up/down, 볼륨 up/down, 방향키, 핫키, 문자/숫자, 컬러키 등으로 구성되며, 제한된 버튼으로 다양한 기능을 간편하게 이용할 수 있도록 핫키와 컬러키를 이용하여 편리한 서비스 네비게이션을 만들 수 있다..

. TV & TV-UI

TV TV 포탈에서 고객과의 접점이 된다. TV 포탈은 TV를 통하여 디스플레이 하는 TV-UI 구축에 있어 TV-UI를 개발하는 전문 디자이너의 작업이 필요하게 되었다. 고객은 아날로그 TV 혹은 디지털 TV를 가정에 보유하고 있으며, TV 포탈 사업자는 타깃을 어느 TV에 두느냐에 따라 구체적인 TV-UI 네비게이션을 기획하게 된다. TV에 맞는 해상도는 아날로그 TV 720×480, 디지털 TV인 경우는 1,024×768의 해상도가 주류를 이루며, TV 폰트는 TV 화면의 가독성을 향상시키기 위하여 적용하기도 한다. 그리고 TV디스플레이시 다음 화면으로의 로딩시간, 3 depth 미만의 네비게이션을 등을 지향하도록 설계하면 좋다.

급속하게 늘고 있는 디지털 TV를 위한 DTV 포탈은 더욱 다양한 서비스를 가능하게 할 수 있고, 고품질의 영상을 제공함으로써 폭넓은 고객층과 다양한 콘텐츠 제작의 활성화 등을 기대할 수 있다.

. 콘텐츠[12]

다양한 콘텐츠를 서비스함으로써 다양한 고객층을 확보할 수 있고, 이러한 가입자 기반을 통하여 고객이 원하는 콘텐츠를 수급하는 것이 이 사업의 핵심이다. 콘텐츠는 전문 CP(Content Provider)들이 제공하는 콘텐츠들과 고객이 만들어 업로드한 콘텐츠로 나눌 수 있다. 고객이 직접 만든 콘텐츠는 텍스트, 이미지, 음성, 동영상 등 다양한데 PC 기반으로 이미 보급된 개인 블로그를 TV에서 서비스한다는 TV 블로그도 UCC 콘텐츠를 활용하여 점차 활성화되고 있다.

 

IV. TV 포탈 서비스 사례

1. 국내의 TV 포탈 서비스 사례[12]

2. 해외의 TV 포탈 서비스 사례[10],[11]

3. 국내외 TV 포탈 사례를 통해 살펴본 이슈 사항들

 TV 포탈을 위해 구현되는 셋탑 모델을 살펴보면 많은 사업자들이 PVR기능을 내장하여 VOD 및 기타 데이터를 다운로드 하는 형태로 구현하고 있다. 실시간에 비하여 다운로드 시간은 걸리지만 안정적인 미디어 서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있고, 또한 PPV(Pay Per View)등의 콘텐츠 구매에 있어 내 셋탑 내에 이를 보관하고 있다는 소유개념을 고객에게 줄 수 있다. 한편 TV 포탈이 활성화되기 위하여 필요한 고객의 양방향 서비스 교육이 사업자 몫이라는 점이다. TV 포탈 사용자 대부분이 PC 또는 모바일폰 사용에 능숙한 사람이라고 하더라도 리모콘으로 접하는 서비스 네비게이션을 하기 위해서 고객이 익숙해져야 하는 일정기간이 요구된다. 이 사용자 교육기간이 짧고 쉽게 동영상 또는 플레쉬로 제작하면 도움이 된다. 그리고 TV의 양방향성을 이용하여 적극적으로 고객의 생각을 접할 수 있는 설문, 투표 등을 서비스 개선에 활용해야 한다.

 

V. TV 포탈의 진화방향

1. TV의 세대별 발전 동향

2. TV 포탈의 진화 방향[9],[14]

방송국에서 송출하는 프로그램을 시청하는 TV에 대한 개념은 점차 고화질의 디지털 TV와 양방향 서비스를 제공하는 인터렉티브 TV로 변화하는 단계에 있다. 그리고 현재 댁내 거실을 기반으로 한 TV 포탈은 거실과 방, 방에서 다른 방으로 이동 시에도 거실과 똑같은 영화를 볼 수 있는 Multi-Room Distribution 서비스에 대한 준비를 하고 있으며, TV기반의 개인 블로그 형태로 고객이 만든 멀티미디어 콘텐츠를 제공하는 개인화 서비스로 발전하고 있다. 또한 TV의 대형 화면을 이용한 Triple Play Service로 영상, VoIP 전화, 그리고 통신을 함께 제공하는 컨버전스 비즈니스 모델을 보여주게 될 것이다.

이러한 포탈은 사용하는 단말기 기준으로 각각의 플랫폼을 구축하였는데 댁내 홈네트워크 기반의 서비스 플랫폼을 중심으로 볼 때, 고객이 외부에서도 댁내와 같은 콘텐츠를 서비스 받을 수 있도록 TV 포탈 플랫폼과 자동차 포탈 플랫폼 그리고 모바일 플랫폼과의 연동이 미들웨어 기반하에 이루어져야 하며, 더 나아가 단일 플랫폼 기반 하에 이러한 기능을 제공할 수 있도록 하여 유비쿼터스 환경의 서비스를 제공하는 모델로 진화하게 된다.

VI. 맺음말

TV 포탈의 개념이 등장하면서 PC 서비스 형태를 TV로 옮기는 것에 대한 우려도 초기에는 많았지만 서비스 사용 형태를 보면, IP기반의 VoD상영, PC의 진화된 네트워크게임이 아닌 단순하고 쉽게 즐길 수 있는 온라인게임, TV 화면을 켬과 동시에 제공받는 뉴스나 날씨 등은 고객들로부터 반응이 좋은 서비스들이다. 이처럼 PC용 서비스를 TV로 옮기는 것이 아닌 TV만의 환경과 특성을 고려한 서비스 발굴이 필요하며, 또한 앞으로는 다양한 장르의 고품질 콘텐츠 제작 및 확보가 서비스의 중요한 요소가 되므로 이를 위한 노력을 기울일 때 TV 포탈은 더욱 발전하게 될 것이다.

<참 고 문 헌>

[1]  Joao B. D. Cabrera, Lundy Lewis, et. al., Proactive Intrusion Detection and Distributed of Denial of Service, Journal of Network and System Management, Vol.10, No.2, June 2002.

[1]  지영, 세계 모바일 TV 서비스 현황, 정보통신정책 제 17 19, 통권380

[2]  정영덕, 다음커뮤니케이션, DTV Happiness, 2005. 9.

[3]  http:///www.zdnet.co.kr, 포탈2005- 차세대 전략, 2005.

[4]  전자신문

[5]  디지털타임즈

[6]  Joao B.D. Cabrera, Lundy Lewis, et. al., Proactive Intrusion Detection and Distributed of Denial of Service, Journal of Network and System Management, Vol.10, No.2, June 2002.

[7]  오정숙, 2절 소비자 인터넷 포탈, 정보통신산업동향

[8]  신선자, 인터넷 포털 大戰 시작됬다, 2004. 8.

[9]  STB2006.

[10] 지승림, 데이터방송 실시 어떻게 되가나, 한국데이터방송협회

[11] 차세대 동영상 콘텐츠 누가 석권할까, chosun.com

[12] http://www.zdnet.co.kr

[13] 하윤경,조민정, TV기반의 인터넷서비스를 위한 TV 포탈 구현 및 적용방법, COMSW2004

[14] http://www.sciencetimes.co.kr

[15] 윤두영,김봉준, 텔레매틱스 서비스 현황 및 전망, 정보통신정책 제 174

 

 

 

 

 

 

디지털TV 인코딩(MPEG-2, SDTV, HDTV)기술

 

기술개발 결과 및 내용

(1) MPEG-2 비디오 인코딩 칩세트

(2) SDTV HDTV 인코더(비디오, 오디오, 다중화) 시스템

 

 

1. 시스템 구성

 

 

2. 시스템 특징

 

(1) MPEG-2 비디오 인코딩 칩세트

- 전체 칩세트 구조 독자 개발

- 다양한 비디오 입력 포맷 수용(CIF to HDTV)

- SDTV 또는 HDTV 비디오 압축 비트 스트림 발생 가능

- 응용 분야별 적절한 움직임 탐색범위 선택 가능(2단계 계층적 움직임 추정)

 

(2) SDTV HDTV 인코더 시스템

- MPEG-2 MP@ML 또는 MP@HL 비디오 인코딩

- MPEG-1 Layer-II 오디오 인코딩

- MPEG-2 TS(Transport Stream) 다중화(mpeg-1 AC-3 오디오 수용)

- 자체 개발 MPEG-2 비디오 인코딩 칩세트 이용 신뢰성 확보, 유지보수 및 부가서비스 기술 지원 용이

- 정확한 오디오/비디오 동기 제어

- 동시방송 지원

- Closwe-caption 지원

- 방송 및 전송장비와의 직접 접속

- SDTV HDTV 인코더에 동일한 비디오 인코딩 모듈 하드웨어를 사용하여 가격 경쟁력 및 유지보수 용이

 

 

 

3. 응용/활용 분야

- 디지털TV 방송 서비스

* 위성방송(DBS)

* 지상파 방송

* 케이블 방송(CATV)

- VOD 서비스

- 멀티미디어 프로그램 제작

- 고품질 영상 회의 및 중계

- DVD-RAM, 캠코더

4. 관련 응용시장 규모

디지털 영상 통신 서비스의 급격한 확산 추세에 따라 고품질 영상회의 및 중계, VOD, 지상/위성/케이블 디지털TV 방송, 차세대 Internet을 이용한 멀티미디어 서비스, 원격 교육 등의 여러 분야에 응용될 것으로 기대되며, 아래와 같은 경제적 효과가 예측됨.

 

 

 

 

 

 

 

 


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