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용우 후
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기술특집 3DTV 서비스동향 엄기문 1, 이광순 1, 허남호 1, 유지상 2 ( 1 한국전자통신연구원실감방송시스템연구팀, 2 광운대학교전자공학과 ) Ⅰ. 서론 국내에서 2012년까지는현재의지상파아날로그방송이모두종료될예정이다. 그이후에는지상파를포함한대부분의방송이디지털로전환될것으로예상하고있다. 방송이디지털로전환되면가능해지는일들이매우많다.

1950년대잠시일었던 3D 입체영화제작붐이최근할리우드를중심으로다시일어나고있다. 1950년대당시 60여편의 3D 입체영화가제작되어상당한붐을일으켰다. 하지만당시의기술적한계로인하여상업적성공을지속하지못했지만지금은상황이그때와는다르다.

1 기술특집 3DTV 서비스동향 엄기문 1, 이광순 1, 허남호 1, 유지상 2 ( 1 한국전자통신연구원실감방송시스템연구팀, 2 광운대학교전자공학과 ) Ⅰ. 서론 국내에서 2012년까지는현재의지상파아날로그방송이모두종료될예정이다. 그이후에는지상파를포함한대부분의방송이디지털로전환될것으로예상하고있다. 방송이디지털로전환되면가능해지는일들이매우많다. 대표적인것이방송통신의완전한융합이고, HD(high definition) 디지털방송의수신과더불어화질과음질이향상된콘텐츠를서비스받을수있다. 더불어다양한서비스가다양한매체를통해방송으로가능해질것이다. 그가운데하나가차세대방송으로불리는 3D 입체방송이다. 아직일반인들에게는다소낯선용어이지만현재할리우드에서유행하고있는 3D 입체영화를생각하면다소이해가빠를것이다. 1950년대잠시일었던 3D 입체영화제작붐이최근할리우드를중심으로다시일어나고있다. 1950년대당시 60여편의 3D 입체영화가제작되어상당한붐을일으켰다. 하지만당시의기술적한계로인하여상업적성공을지속하지못했지만지금은상황이그때와는다르다. 영화에서의붐이 3D 블루레이 (Blu-ray), 3D 게임등을통해극장에서가정으로옮겨지고, 가정에보급된다양한 3D 입체단말기를통해소비자의서비스욕구를충족시킬날이이제얼마안남았다. 3D 입체감의매력에빠진소비자들은더욱다양한서비스와콘텐츠를원할것이고결국방송분야에서도 HD, UHD(ultra-high definition) 등의서비스와더불어 3D 입체콘텐츠서비스가현실로될 것은자명하다. 이러한소비자의욕구때문에이미오래전부터여러분야에서 3D 관련기술들이개발되고있었으며병행하여표준화작업도진행되고, 산업화를위해미국, 유럽, 일본등기술선진국이앞장서고있다. 3D 관련기술개발및표준화는앞서언급한영화부분에서먼저활성화되어 3D 이동방송, 케이블방송, IPTV, 위성방송분야에서도진행되고있으며결국은지상파 3D 방송분야로확장될것으로예상된다. 3D 방송의상업적성공의열쇠는이미기술이아니라양질의콘텐츠확보와관련이있을정도로이분야의기술적완성도는빠르게높아지고있다. 본고에서는 3DTV 서비스의최근기술동향과산업동향, 표준화동향에대해소개하고, 앞으로의전망에대해알아보고자한다. Ⅱ. 3DTV 시스템의요소기술 3DTV 방송시스템을위해서반드시필요한요소핵심기술은크게콘텐츠획득및처리, 부호화및전송, 디스플레이기술등으로분류할수있다. 먼저 3D 입체콘텐츠를획득하는방법으로스테레오카메라나두대이상의다수카메라를사용하는방법과이스라엘 3DV Systems 사의 ZCam TM 과같이적외선능동센서를부착하여깊이정보를함께획득할수있는 depth 카메라등을사용하는방법이있다. 따라서이들카메라들을설계하고제작하기위한기술의개발이반드시필요하다. 이외에도기존의 2009 년제 10 권제 3 호 31

2 기술특집 2D 콘텐츠를 3D로변환하는방법도현재사용되고있으며더좋은품질의 3D 콘텐츠확보를위해 3D 변환기술에대한연구도지속적으로진행되고있다. 콘텐츠처리기술로는이미획득된스테레오또는다시점영상간컬러차이보정, 렌즈왜곡보정, 카메라내부및외부파라미터계산및영상정렬 (image rectification), 깊이정보보정등이포함된다. 부호화기술은스테레오영상, 다시점영상, 깊이영상등의 3D 콘텐츠를전송하고자하는전송망의대역폭과특성에맞도록압축부호화하는기술로서수신단에서의복호화기술도포함된다. 현재일부시범서비스에서는 MPEG-2, 또는 H.264 등을이용하여스테레오 3D 콘텐츠를압축부호화하여전송하고있다. 하지만기존의 2D 콘텐츠에비해상대적으로데이터양이많을수밖에없는 3D 입체콘텐츠를기존의제한된대역폭을통해전송하기위해서는현재존재하는부호화기법보다효율이좋은기법이필요하다. 현재 MPEG 등의표준화기구에서 3D 콘텐츠의효율적인부호화기술을위한표준화작업이진행되고있다. 또한전송기술은케이블, 위성, 지상파, 인터넷, 모바일등다양한매체를통해고정단말또는이동단말로 3D 콘텐츠를보내주는전송관련기술을모두포함한다. 현재 3D 입체콘텐츠전송을위해가능성있는매체로는주파수여유를가질수있는위성이나케이블, IPTV 가가장유력하다. 물론지상파방송이디지털화되는 2012년이지나면새로운주파수분배에따라여유주파수영역이생길가능성이있고, 지상파또는모바일 3D 입체방송등새로운서비스가창출될가능성도배제할수없다. 3D 디스플레이기술은전송된 3D 콘텐츠를복호화하여디스플레이포맷에맞도록생성된 3D 콘텐츠를입력받아사용자에게 3D 비디오나오디오를제공하는 3D 디스플레이설계및제작기술등을포괄적으로의미한다. 3D 콘텐츠를디스플레이하는방식에는여러가지있으나기본적으로는안경과같은도구의필요성여부에따라스테레오스코픽 (stereoscopic) 방식과오토스테레오스코픽 (autostereoscopic) 방식으로구분할수있다. 3D 입체영화관람을위해서는현재안경이필요한스테레오스코픽 방식이주류이며무안경식 3D 디스플레이의기술적완성도가높아지기전까지대형스크린의단말기에서는당분간안경이필요한스테레오스코픽방식이사용될것으로예상된다. 하지만이동전화와같이작은스크린을가지며사용자가 1인으로제한되는단말에서는이미무안경식디스플레이를장착한제품들이상용화되고있다. [ 그림 1] 에서는유럽 ATTEST 과제결과로도출된 3DTV 방송서비스를위한방송시스템구성도의예를보였다. Ⅲ. 국내외 3DTV 기술개발 3DTV 시스템기술개발은이미 90년대부터일본, 유럽을중심으로매우활발하게이루어져왔으나, 기반기술개발과시범서비스등시연수준에머무른경우가대부분이어서관련장비나콘텐츠등의산업은몇년전까지만해도활성화되지못하고있었다. 그러나 2005년부터미국 Real D 사에의해시작된 3D 입체영화가인기를얻으면서, 미국할리우드에서는 3D 입체영화제작이큰축을형성하게되었고, 병행하여관련산업에대한관심이높아지면서차츰 3D 입체방송서비스에대한관심도높아지고있다. 본장에서는 3DTV 방송시스템기술개발의대표적인국내외사례를살펴보기로한다. 1. 국외동향유럽에서는이미 1990년대부터관련기술개발이진행되었다. 특히 2002년부터 2004년까지 IST(Information Society Technologies) 주관으로 ATTEST((Advanced Three-Dimensional TElevision System Technologies) 과제를수행하였다. [ 그림 1] 과같이한시점의컬러비디오와이에대응되는깊이영상을 DVB-T 망을통해전송하기위해 MPEG-2 visual과 AVC(advanced video codec) 로각각부호화하고, 수신측에서는 2D, 단일사용자 3DTV, 다수사용자 3DTV 단말을모두지원할수있도록하는 3DTV 방송시스템을구성하고, 관련기술개발및표준화과정을진행하였다 [1,2]. 또한 ATTEST의후속과제로 2004년 9월부터 2008년 8월까지수행된 3DTV NoE(Network of Excellence) 과제는 16x16의다시점카 32 인포메이션디스플레이

3DTV 서비스동향 메라배열로다시점영상을획득하고, 기존 ATTEST의 1 시점에대한 컬러영상 + 깊이영상 개념을확장하여부가정보로변이또는깊이정보를함께전송하되, 수신단에서렌더링하는시점에따라필요로하는데이터만송신단에요청하여수신하는원격인터랙션을지원하는멀티캐스팅전송기술을개발하였다 [3].

3 3DTV 서비스동향 메라배열로다시점영상을획득하고, 기존 ATTEST의 1 시점에대한 컬러영상 + 깊이영상 개념을확장하여부가정보로변이또는깊이정보를함께전송하되, 수신단에서렌더링하는시점에따라필요로하는데이터만송신단에요청하여수신하는원격인터랙션을지원하는멀티캐스팅전송기술을개발하였다 [3]. 이러한다시점영상과부가정보인깊이영상을같이전송하는방식은 2008년 2월부터시작된 3D4YOU(content creation and distribution for 3DTV) 과제를통하여더욱구체화되었다 [3]. 이과제에서는기존스테레오카메라를통해영상을획득하고, 이들의변이또는깊이정보의정확도를향상시키기위해깊이카메라 1대와컬러카메라 2대를양쪽과상단에추가설치하여 3D 콘텐츠를획득하고있다. 이렇게얻어진다시점영상과해당시점의깊이영상은부호화되어전송되는데, 여기서는주로계층적깊이영상 (layered depth video: LDV) 을이용한부호화기술과전송파일포맷에대한연구가진행되고있으며 MPEG 국제표준화에도참여하고있다. 한편, 2008년에는기존 3DTV NoE, MUTED 과제등과모바일 3D 서비스관련과제인 3DPHONE, MOBILE3DTV, 기타 3D 관련신규과제인 Real3D, HELIUM3D, 3DPRESENCE, VICTORY, D Media, i3dpost 등을차세대인터넷에서의 3D Media 서비스를실현하기위한 3D Media Cluster로통합관리함으로써시너지효과를극대화하고있다. 3D Media Cluster의목표는단기, 중 기, 장기로나눌수있는데, 단기적으로는 3D 디지털스테레오영화제작을위한 end-to-end 기술을개발하고, 중기적으로는향후수년이내에 end-to-end 다시점 3D 비디오서비스시스템의상용화를목표로다시점 3D 비디오획득및부호화, 가상시점영상생성, 무안경다시점디스플레이기술등의개발을수행하고있으며, 10년이상의장기목표로는홀로그램, IP 디스플레이를포함한실감디스플레이및새로운콘텐츠획득및디스플레이기술의개발을목표로하고있다 [4]. 일본에서는 1974년최초로입체실험프로그램방송을시작한이래 1992년부터시작된 TAO의 고해상도입체동화상통신 이란국책과제를중심으로 NHK(Nippon Hoso Kyokai), NTT(Nippon Telegraph and Telephone Corporation), ATR(Advanced Telecommunications Research Institute International) 등을중심으로차세대 3차원입체 TV에관한연구그룹을형성하여 3차원입체 TV의프로토타입을개발하였다. 1995년에는 NHK의스튜디오파크에서 110 인치급렌티큘러스크린에 HDTV 영상을선보였고, 1996년에는나고야시에서 600인치스크린에입체영상을상영하였다. 1998년 2월에는 NHK, KDDI를중심으로나가노올림픽의주요경기를 3D HDTV 로시범중계하고, 2002년한일월드컵경기시 NHK, CRL(Communication Research Laboratory) 을중심으로 3D 파노라믹영상을시범중계하였다. 2003년에는 NTT, Sanyo, Sharp, Sony 사를중심으로 3D 컨소시엄을구성하였으며, 2005년에는 [ 그림 1] ATTEST 과제의 3DTV 방송시스템구성도 [1, 2] 2009 년제 10 권제 3 호 33

4 기술특집 총무성주관으로 UCT(Universal Communication Technology) 기술개발계획을수립하였는데, 이에는향기도맡을수있는공감각 3DTV를 2020년까지개발하는계획이포함되어있다. 이후 NHK 및일본대학을중심으로다양한연구활동이진행되어왔으며, 총무성산하의정보통신연구기구 (NICT) 를중심으로산업체, 학계, 연구소등으로구성된초임장감커뮤니케이션포럼 (Ultra Realistic Communication Forum : URCF) 이구성되어공감각입체 TV 및 UHDTV 개발연구를추진하고있다. 여기서는단순히 3D 입체비디오뿐아니라오감기반의실감방송구현을목표로하고있다 [5]. NICT에서는홀로그램기반의 3DTV 기술개발도하고있다. 미국에서는이미 ARPA(Advanced Visual Display System) 연구과제의하나인 3D 입체영상및그래픽디스플레이기술개발 을비롯하여 NASA, AT&T, MIT 대학등을중심으로항공우주, 방송통신, 국방, 의료등의응용분야에적용하기위해 실감 3차원다중매체 개발을추진중에있다. 2004년미국 MERL(Mitsubishi Electric Research Laboratory) 에서 16개의 HD급카메라와프로젝터, 렌티큘러 (lenticular) 스크린으로제작된다시점입체디스플레이를통해 [ 그림 2] 와같은다시점입체 TV 시스템을구현하였다 [6,7]. IBM은 DLP(digital light processing) 기반저가용프로젝션 3DTV를개발하였고, 2006년도부터는 Insight Media사와미국디스플레이컨소시엄 (US Display Consortium) 이공동주최하여 3D BIZ-EX 라는행사를개최하고있다. MIT 미디어랩에서는디지털홀로그램형 5인치급 3D 동영상을시연하였고, 홀로그래피에 대한연구를진행중이다. 대만에서는 3D 인터랙티브환경과디스플레이환경구축을목표로 2015년까지 ITRI(Industrial Technology Research Institute) 와 3DIDA(3D Interaction & Display Alliance) 를중심으로 2007년부터 3D 콘텐츠생성및부호화, 3D 디스플레이, 그리고 3D 인터랙션 (interaction) 관련기술을개발하고있으며 [8], 2009년에는 3DSA(3D Systems and Applications) 국제학회를한국, 일본과공동으로개최하였다 [9]. 한편, 중국에서는최근에중국 3D 산업협회 (China 3D Industry Association : C3DIA) 를설립하고, 3D 디스플레이산업표준제정, 이동전화및 3D 서비스사업자선정, 3D 서비스를위한방송대역할당, 3D 방송을위한 TV 채널허가, 3D 게임및비디오배포및전달을위한인터넷과콘텐츠관리, 3D 기술개발방향및정책설정, 3D R&D를위한정부의연구비지원관리등 3D 인프라구조구축을추진하고있다 [10]. 2. 국내동향국내에서는파버나인, 잘만테크, V3I 등기존중소기업위주로 3D 디스플레이제품이출시되던이전과달리 2007년부터삼성전자가 3D 입체영상지원휴대폰단말출시를시작으로, 2008년에는 3D-ready DLP 및 PDP TV 등을출시하였고, LG전자의무안경 10시점 3D 디스플레이, 현대 IT의 3D-ready 안경식 LCD TV 등대기업에서도 3D 관련제품이잇달아출시되고있으며관련연구개발도최근몇년전부터매우활발하게진행되고있다. [ 그림 2] MERL 의다시점카메라및다시점 3DTV 디스플레이시스템 [6] 34 인포메이션디스플레이

5 3DTV 서비스동향 ETRI에서는차세대 DTV 핵심기술개발과제에서대전MBC, TU 미디어등과공동으로 3D DMB 데이터서비스및방송시스템기술을개발중이며 2009년 4월에열린 NAB Show2009에서는 컨소시엄이주관한 3D Pavilion 전시관에서 3D DMB 비디오서비스와, 데이터서비스단말, 3D DMB용콘텐츠를시연하여참석자들로부터많은관심과호응을얻었다. 또한 2002년월드컵축구경기를지상망과위성망을통해전국에분산설치된 10여개의 디지털방송관 으로방송중계하는실험을성공적으로수행하기도하였다. KIST도홀로그래피 3D 디스플레이를연구개발하고있으며, 지난경주세계문화엑스포에서세계최대규모의가상현실용영사관을설치하여전통문화유적을 3D로체험할수있도록시연하였다. 또한눈의초점조절기능을제공할수있는입체디스플레이기술을연구하였으며특수안경을착용하지않은상태에서자유로운시청위치제공과자연스러운운동시차를제공할수있는다시점및초다시점의입체영상표시기술과운동시차제공기술등을연구하고있다. KETI도 16시점생성, 처리, 디스플레이시스템을개발하는등 3D 관련연구를진행하고있다. 이외에도광주과기원의실감방송연구센터 (RBRC) 에서 3D 입체영상을통한실감방송을실현하기위한미디어획득과편집, 전송과재현에이르는 3DTV 전반에걸친연구개발을진행하고있으며광운대의 3D 디스플레이연구센터 (3DRC) 에서도프로젝션형태및 IP(integral photography), 홀로그래피에기반을둔차세대 3D 디스플레이방법에대한기반기술을연구중에있다. 또한광운대, 연세대등에서 3D 휴먼팩터및 3D 화질평가기술을연구하고있으며서울대, 강원대, 충북대등다수의대학에서도 3D 관련연구를활발하게진행하고있다. 한편, 실감미디어산업협회 (ARMI) 는 2002년설립된 3 차원영상협회의범위를확장하여 3차원뿐아니라 UHD, 오감등실감미디어전반의산업진흥을위해서활동하고있으며 ETRI, KETI, KIST, 삼성전자, LG전자, 현대 IT, 빅아이엔터테인먼트등 45개이상의연구기관과기업이참여하고있다. 또한 ARMI는 2009년 4월 27일부터 30일까지일본 URCF, 대만 3DIDA 와공동으로제1 회 3DSA(3D Systems and Application) 국제학회를개최하기도하였다. 이국제학회는 3개국이매년돌아가며주최하는형식으로올해는대만타이베이에서개최되었고내년에는일본동경에개최될예정이다. 한편, TTA 지원의차세대방송표준포럼의 3DTV 분과위원회주도로스테레오스코픽 VAF(Video Application Format), 3D 디스플레이, 3D 코덱및신호처리, 실감오디오, UHDTV, 지상파 3D DMB 작업그룹 (working group : WG) 등에서 3D, UHD 등실감관련기술에대한국내외표준화작업을진행하고있다 [11]. 2009년에는한국전자정보통신산업진흥회 (KEA) 주관으로차세대 3차원융합산업컨소시엄 (3D FIC) 이구성되어 3차원융합기술의산업진흥에노력하고있다. 한국방송공학회내의 3DTV 연구회는 2006년부터실감미디어산업협회와공동으로매년 9월에실감미디어응용워크샵및전시회를진행하고있으며 2009년에는 9월 17 일-18일에걸쳐제 4회행사를개최할예정이다. 이외에도관련연구내용을학회지특집호로발행하는등활발한연구및학술활동을수행하고있다. Ⅳ. 국내외 3DTV 산업및표준화동향 1. 국외산업동향 3DTV 산업과관련하여먼저네덜란드의 Philips 사에서는 3D Solution사를통해 90년대중반부터무안경다시점 3D 디스플레이를포함하여 2D-to-3D 변환장치등 end-to-end 3D 시스템솔루션제공을목표로연구개발을진행하였다. 2006년 42인치 9시점무안경다시점 3D 디스플레이를시작으로, 2008년에는 8인치, 22인치및 52 인치 3D 디스플레이를발표하였고, 다중화면 3D 디스플레이로서 3x3로구성된 132인치디스플레이 wall을발표하기도하였다 [12]. 또한 2D-to-3D 콘텐츠변환툴 Bluebox 및편집툴인 WOWvx Spacer, WOWvx Compositor 등을발표하기도하였다 [13]. 또한 MPEG 3DV AhG에서도계층적깊이비디오 (LDV: Layerd Depth Video) 포맷을표준포맷으로제안하였다 [14]. 그러나, 안경식 3D 영화시장의성장으로무안경식 3D 디스플레이시장이오히려위 2009 년제 10 권제 3 호 35

6 기술특집 축되면서 2009 년 6 월부로투자를중단한다고발표함으로써 당분간 3D 디스플레이관련사업을중단하게되었다 [15]. 영국 BBC와 3DFirm 사에서는 2008년 6월럭비경기를위성을통해 HD 양안식스테레오방송으로실시간으로중계하는시범서비스를실시하였다 [16]. 미국에서는 Real D 사에의해개발된 3D 프로젝터를이용하여 2005년첫 3D 영화상영이있었고그결과기존 2D 영화의 2.5배의수익을올리는성공을거두었다. 이후헐리우드를중심으로한 3D 영화제작붐이일어나현재 1,033개의 Real D 사 3D 스크린이설치되었다. 향후에도 3D 영화제작은더확대될예정이며, Dolby 사에서도 3D 프로젝터를개발하여보급하고있다 [17]. 이렇게활성화되고있는 3D 영화산업에힘입어 3D 영화콘텐츠를일반가정에서도즐길수있게하자는취지에서 Insight Media, ETRI, 삼성전자, Sony 등 40여개산업체및연구기관이참여하여결성된 3D@Home 컨소시엄 [18] 은 2008년 6월부터 3D 콘텐츠생성및제작, 3D 콘텐츠의저장, 전송및분배, 3D 산업프로모션, 3D 디스플레이등 4개의분야에걸쳐콘텐츠저장포맷, 사용자시나리오, 3D 테스트방법, 3D 용어집등기술문서작성및 3D 산업육성을위한홍보활동을수행하고있다. 북미지상파 DTV 규격표준화단체인 ATSC에서는 ATSC 표준의확장인 ATSC 2.0에대한논의를시작하면서표준화작업을위한 13번째아이템으로 3DTV를선정하였으며, MPEG이나 SMPTE(Society of Motion Picture and Television Engineers) 의다른표준화단체에서만든비디오포맷이나코덱규격을역호환성을만족하면서 ATSC 전송에적합하도록수용하는방향으로산업계요구사항검토를진행하고있다 [19]. 유럽에서도 SMPTE의개방형 3D TF(Task Force) 팀과공동으로 2008년 12월부터 DVB 망을통한 3DTV 표준에대해논의를진행하고있다 [20]. 3D@Home 컨소시엄과 ATSC 2.0의활동내용은다음국외표준화동향에서상세하게다루기로한다. 한편, SMPTE는개방형 3D TF(task force) 를통하여 3DTV 콘텐츠에대한마스터링표준표준정의를목표로하고 3DTV 콘텐츠포맷표준선별작업을진행하고있다 [21]. 또한미국 ETC(Entertainment Technology Center) 는독자적인 3D 작업그룹 (WG) 을통해 3D 콘텐츠를가정으로제공하기위해해결해야할핵심문제들에대해논의를진행하고있고, 블루레이디스크협회 (Blu-ray Disc Association) 에서도유사한 study 그룹을운영중이다. 다음으로일본에서는 2007년 12월부터위성채널인 BS11을통하여하루에 4번씩 15분분량의스테레오 3D HD 방송프로그램을 side-by-side 포맷으로서비스하고있다. 이때 3D 디스플레이는우리나라의현대 IT에서개발한 46인치편광방식 LCD 3D 디스플레이가사용되고있다 [22]. 2009년 CES Show에서 Sony는 3D LCD TV를전시하였는데, 1,920x1,080 해상도의영상을좌우영상에제공하기위하여 1,920x2,160 크기의패널을사용하였다. 이외에도 Sony는블루레이디스크협회를통해가정용 3D 블루레이표준이마련되면플레이스테이션을포함한가정용 3D 기기에서 Sony사의 3D 영화를볼수있는 solution을제공하는계획을가지고있음을밝혔다. 또한 Panasonic Professional Display 사에서는 3D Full-HD Plasma Home Theater System(3D FHD) 를세계최초로발표하였는데, 103인치의크기를가지며, surround sound와 1080P 포맷으로이루어진좌우비디오스트림출력이가능한블루레이플레이어를포함하고있다. 또한 3D 디스플레이방식은 active-shutter glass 방식으로되어있다 [23, 24]. NEC LCD Technologies 에서는 3.1인치 LCD로제작된 Mobile 3D 시제품을 2009년 2월 16일부터 19일까지열린 Mobile World Congress2009(MWC2009) 에서전시하였다 [25]. 이제품은 WQVGA 해상도를가지면서실시간디코딩과디스플레이를제공하고있다. 2010년봄에 12.1 인치와 3.1인치크기의 3D LCD 디스플레이를양산할예정이다. 한편, Seiko Epson에서도 2008년 6월에 8시점과 QVGA 해상도를제공하는렌티큘라방식의 3D 디스플레이를발표하기도하였다 [26]. 2009년 2월에는일본 Hitachi사가 KDDI사의 Wooo H0001 폴더폰에 3D 디스플레이를내장한모델 ([ 그림 3]) 을발표하였다 [27]. 한편 Victor 사는 2009년 7월에안경방식의 46인치 3D 디스플레이를판매할계획을발표하였다 [28]. 대만의 Chi Mei Optoelectronics(CMO) 는 2007년 22인 36 인포메이션디스플레이

3DTV 서비스동향 화콘텐츠를일반가정에서도소비시킴으로써 3D 관련산업을활성화하는데있다. 3D@Home 컨소시엄은국제표준화단체는아니나역할이커지고있기때문에여기서잠시이컨소시엄의역할을알아보고자한다. 3D@Home 컨소시엄에는 4개의 Steering team(st) 을운영하고있는데, 각각 ST의역할과현재진행상황은다음과같다.

7 3DTV 서비스동향 화콘텐츠를일반가정에서도소비시킴으로써 3D 관련산업을활성화하는데있다. 컨소시엄은국제표준화단체는아니나역할이커지고있기때문에여기서잠시이컨소시엄의역할을알아보고자한다. 컨소시엄에는 4개의 Steering team(st) 을운영하고있는데, 각각 ST의역할과현재진행상황은다음과같다. [ 그림 3] Hitachi 사의 3D 디스플레이내장휴대폰 Wooo H0001 [27] 치 2D/3D 전환이가능한편광 3D 디스플레이를 PC 게임용으로출시하였으며, 26인치의 step barrier 방식의 5시점 3D전용디스플레이를디지털 signage 용으로출시하였다 [8]. 또다른 3D 디스플레이업체인 CPT(Chunghwa Picture Tubes ) 사는 barrier 형태의무안경식 2D/3D 전환 3D 디스플레이를 7, 15.4, 20, 26인치등다양한크기의 3D 디스플레이제품을선보였고, 37인치 2D/3D 전환디스플레이의경우 micro-retarder 방식을사용하고있다 [8]. 한편, AUO(AU Optronics) 사는모바일폰, handheld 장치, 디지털액자등을위한무안경 3D 디스플레이를개발하고있으며, 2.2인치 6시점 3D 전용디스플레이와 7인치와 24인치의 micro-retarder 방식의 2D/3D 겸용디스플레이를출시하였다 [8]. 2. 국외표준화동향 ISO/IEC MPEG과 JVT(Joint Video Team) 에서다시점비디오부호화기술 (Multi-view Video Codec: MVC) 에대한표준화를작업을수행하였다. 현재는스테레오스코픽비디오의저장과재생을위한응용포맷에대한표준화작업과다시점비디오와깊이영상등부가데이터를부호화하는기술에대해표준화작업을진행하고있다 [29]. 미국의 Insight Media 와 USDC (US Display Consortium) 가주도로조직된 3D@Home 컨소시엄은엔터테인먼트, 소비분야등에서의 3D 관련시장활성화를목적으로만들어진비영리단체이다 [18]. 이컨소시엄결성의내면적인취지는현재미국할리우드에서만들어지고있는 3D 영 ST 1: 3D 콘텐츠의품질을향상시키는데중점을두고있으며, 3D 원판콘텐츠의생성방법과생성과정을최적화하는데우선순위를두고있다. 현재 3D 콘텐츠의생성을위한방법및과정을이분야종사자들이쉽게이해하도록하는문서를작성중이며, 동시에다른 ST와함께 end-to-end 3D 시스템에대한시스템프레임웍다이어그램을작성하였다. ST 2 : 3D 콘텐츠의저장, 전송및분배를위한가이드라인개발에중점을두고있으며, 3D 디스플레이의비압축디지털인터페이스에관한규격과관련유저케이스 (use case) 작성, 3D 콘텐츠의전송과관련된유저케이스작성, 다른표준단체와의협력및상호보완등에우선순위를두고있다. 현재 3D 시스템프레임웍다이어그램, 유저케이스, TV/ 모니터및포맷정의, 타표준단체와협력관계등에관한문서를작성중에있다. 또한 3D 분배체인의일반요구사항과 3D 디스플레이의요구사항문서를작성중에있다. ST 3 : 3D 산업과 3D@Home 컨소시엄을홍보함으로써, 3D를가정생활에접목시키는데주안점을두고있으며 3D 시장관련자문역할을수행하고있다. 또한회원사들의전시회출품지원업무도수행하고있다. ST 4: 3D 디스플레이와관련하드웨어에관한이슈들을정의하고있다. 3D 디스플레이의분류, 3D 디스플레이에대한접근방법, 파일포맷정의에관한의견개진, 3D 테스트방법에대한분석등에우선순위를두고있다. 현재디스플레이분류집, 디스플레이특성매트릭스 (matrix), 3D 용어집등의문서를작성하고있다 년제 10 권제 3 호 37

8 기술특집 지상파 3DTV 관련표준화논의는 ATSC 2.0 표준확장움직임에서부터시작되었다 [19]. ATSC 위원회는 ATSC 2.0 표준확장을준비함에있어서, 표준확장을위한 26개의아이템 (non real-time, interactive capabilities, advanced video/audio codecs, advanced audio codecs, 1080P60 transmission, 3D television, sensory Control 등 ) 을선정하였고, ATSC 회원사들로부터투표를통해표준화작업의우선순위를정하였다. 이중에서 NRT(non real-time), M/H(mobile/handheld) 등은투표에무관하게이미 TSG (Technology and Standards Group) 가결성되어표준규격제정작업중에있다. 이와병행하여 2008년상반기에 SMPTE 3D TF [21] 로부터 3D 홈디스플레이포맷규격제정에관한공조요청이있었고, ATSC는이를위한별도의 study mission 그룹을결성하려는움직임도있었다. 2008년 9월에시행된투표결과 3DTV는 26개의아이템중에서 13위를차지하였다. 투표에병행한의견들을보면 3DTV 규격이시장형성을위해반드시필요하다는데는동조를하지만, ATSC에서직접 3D 자체에대한규격을만들기보다는 SMPTE, MPEG 등의표준기관에서만든비디오포맷, 압축등의규격을 ATSC 전송에적합하게수용하자는의견이대부분이었다. 또한, ATSC 위원회에서발간한최근전략보고서에따르면, 향후 ATSC는타표준단체와공조로 3D 콘텐츠를지상파방송망을통해전송하기위한규격을반드시제정할것이라고피력하고있다. 이에따라 PC(Planning Committee)-4에서는 3DTV 관련유저케이스, 비즈니스모델등을정리하는문서를작성하고있다. DVB에서 3DTV 관련표준화논의는 2008년 12월 SMPTE 3D Task Force에서, DVB망을통한 3D 콘텐츠의전송을위한표준화공조요청으로부터시작되었다 [20]. 이로부터 DVB TM(technical module) 내에 3DTV 표준을위한 study mission 이진행중이며, 현재 MVC, 2D + depth 등의다양한 3D 콘텐츠압축표준방식을검토하고있다. 3. 국내산업동향앞절에서도언급하였듯이삼성전자에서는 2006년 3D 입체영상지원휴대폰단말출시를시작으로 2007년과 2008년 3D-ready DLP 및 PDP TV 제품을잇달아출시하였으며, 2009년 CES show에서는 3D 디코더와트랜스코더가내장된 58인치 3D PDP를전시하였다. LG 전자의경우에도 LCD 및 PDP 3DTV 출시계획을 CES show에서발표하였으며, 특히 2009년출시될 LCD, PDP, Projection TV 모델에자체개발한 3D IC( 포맷디코더와트랜스코더기능포함 ) 를내장하여출시할계획임을밝혔다. 3D IC는 1단계로블루레이플레이어를지원하고, 고해상도 (1080P) 좌우영상을지원하는차세대블루레이플레이어를지원하는것을 2단계목표로잡고있다. CES show 에서 LG 전자는 55인치 LCD 모델로서 row-interleaved 포맷을지원하는편광방식 3D 디스플레이, 60인치 PDP 모델로서 checkerboard 포맷을지원하는 shuttering 방식 3D 디스플레이, 2 대의 Full HD projector를사용한 150인치 3D projection 시스템, 10시점 /25시점의무안경식 3D 디스플레이등을전시하였고, 향후게임응용을목적으로 shuttering 방식의 22인치 ~24인치 3D LCD 모니터를출시할예정이다 [23, 24]. 한편현대 IT는 3D-ready 편광방식의 46인치 3D LCD TV를개발하여일본 BS11 위성을통한 3D 방송수신기로납품하고있다 [22]. 파버나인은상하시야각을 20도까지확대한안경식 3D 디스플레이시제품을개발하고연말까지 5.5인치에서 20인치이상까지확대해노트북컴퓨터등대형디스플레이제품에적용할계획이다 [30]. 잘만테크에서는 2007년 19인치 ~22인치 wide 크기의 2D 겸용안경식 3D LCD 모니터를개발하여 60만원대에시판중이며, 미국 Nvidia사의윈도우비스타용 3D 드라이버사용계약을체결하여 3D 모니터전용드라이버확보에나서고있다 [31]. 빅아이엔터테인먼트, 카프등에서는 2008년에만물의신비금강산, 헨젤과그레텔, 스페이스포디세이등입체영화콘텐츠제작과함께상암 CJ CGV 4D 영상관등을구축하였다 [32, 33]. V3I는최근에셔터링방식의안경식 3D 디스플레이와 Step Barrier 방식의 8시점 3D 디스플레이를 24인치부터최대 70인치까지개발을완료하고시판에들어갔다 [34]. 38 인포메이션디스플레이

9 3DTV 서비스동향 4. 국내표준화동향국내 3DTV 관련표준화는차세대방송표준포럼의 3DTV 분과위원회에서주도로이루어지고있으며, 현재스테레오스코픽비디오응용포맷 (Stereoscopic Video Application Format :S-VAF) 에대한표준안을 MPEG-A 시스템표준 Part 11에제안하여 88차하와이 MPEG 회의에서 FDAM(Final Draft Amendment) 으로채택되었다 [35]. 상기모바일응용입체영상파일포맷은 2010년상반기에국제표준으로채택될것으로예상된다. 또한 3D DMB 방송을위한표준화작업도 DMB 분과와공동으로진행하고있으며, 3D 디스플레이의화질평가기준및안전기준마련을위한작업도진행중에있다. 최근에실감오디오작업그룹이결성되어 3D 오디오및 UHD 오디오와관련된표준화작업도진행하고있다. Ⅴ. 3DTV 산업전망및결론 앞에서살펴본 3DTV의국내외연구동향과산업동향은아주일부분에지나지않는다. 지면의제한때문에그나마가장최신의중요하다고생각되는내용만을요약하여살펴본것이다. 이분야에서연구개발을하고있다면 3D 서비스분야의최근고조된분위기를알수있을것이다. 물론 3D 입체방송서비스를위한연구개발은일부선진국을중심으로이미 30~40년전부터시작되었지만상용화서비스와는거리가있었던것이사실이다. 특히방송에서 3D 콘텐츠를서비스한다는것은거의불가능한일로간주하는경향이짙었다. 기껏해야, 의료분야나교육훈련을위한가상환경조성을위해 3D 입체영상이활용되는정도였고, 테마공원에서 15~20분분량의기획물이 3D나 4D 체험관이라고하여활용되는것이고작이었다. 하지만위에서살펴본바와같이최근 3-4년사이에분위기가많이바뀌었다. 영화관이디지털화되면서 3D 영화의보급이이미활성화되었고, 이를가정으로보급하려는노력과함께방송이모두디지털화되면서일부방송에서의 3D 콘텐츠서비스가이미현실화되고있다. 기술개발의완성도가높아질수록관련상용제품의출시도줄을잇고있으며, 결국관련서비스의창출로이어지 는일종의가치사슬 (value chain) 이자연스럽게형성되고있다. 물론이런분위기만으로하루아침에모든것이 3D로바뀌는것은결코아니다. 디지털방송표준화작업을시작한것이 1990년초반이고 2012년에모든방송이디지털화된다고가정하면방송의디지털전환까지는무려 20년정도의시간이걸린셈이다. 인간의욕구를채우기위해관련기술은계속발전할것이고결국자연에서보는것과똑같은영상을 TV에서재현하려는노력은계속될것이자명하다. 지금관련표준화작업을시작하고관련제품의개발을시작한다고해도상용서비스까지는최소한몇년의기간은더걸릴것이다. 일부선진국에서는국가적차원에서이미이분야가확실한차세대방송의하나라는인식하에정부차원에서연구개발이진행되고있다. 우리정부도지난 5월에방송통신위원회와지식경제부가공동으로방송장비고도화추진계획을발표하였다. 발표내용에는정책추진과제로수요자가연계된산업화를적극추진하고, 차세대방송장비산업성장인프라구축을통해중장기적으로디지털방송시대에대응할수있는체제를마련한다는내용이포함되어있다. 특히 4대핵심분야를차세대 DTV, 차세대이동방송, 실감미디어, 융합미디어기술로정하고이에대한집중투자를예정하고있다. 늦은감이없는것은아니지만매우고무적인일이아닐수없다. IT 강국으로서의명성을이어가기위해서는디지털전환과더불어예상되는차세대서비스에대한기술개발이반드시이루어져야한다는생각이다. 물론당장모든방송이 3D 입체콘텐츠를서비스하는것은불가능하다. 과도기적으로 3D 영화, 3D 게임, 의료분야의 3D 입체영상활용, 일부가능한방송서비스에서의 3D 콘텐츠조기도입등이가능한서비스응용예이지만앞서언급한바와같이기술적완성도가높아짐에따라 3D 입체방송이전혀불가능한미래는아니라고생각한다. 만약기술적완성도가약간부족하더라도다양하고재미있는 3D 입체콘텐츠가확보된다면 3D 서비스분야의상업적성공확률은더욱높아질것이다 년제 10 권제 3 호 39

10 기술특집 감사의글 본논문은방송통신위원회, 지식경제부및한국산업기 술평가관리원의 IT 원천기술개발사업의일환으로수행한 결과임. [ 과제관리번호 : 2008-F-011, 차세대 DTV 핵심기 술개발 ] 참고문헌 [ 1 ] C. Fehn, P. Kauff, M. Op de Beeck, F. Ernst, W. IJsselsteijn, M. Pollefeys, L. Van Gool, E. Ofek and I. Sexton, An Evolutionary and Optimised Approach on 3D-TV, Proc. of IBC '02, pp , Amsterdam, Netherlands, Sept [ 2 ] 이봉호, 엄기문, 이현, 허남호, 김진웅, 3DTV방송기술동 향, 방송공학회지, pp. 4-15, 제 13권, 제1호, 2008년 3월. [ 3 ] E. Kurutepe, M. R. Civanlar, and A. M. Tekalp, Interactive Transport Of Multi-view Videos For 3DTV Applications, Journal of Zhejiang University Science A, vol. 5, pp , July [ 4 ] ftp://ftp.cordis.europa.eu/pub/fp7/ict/docs/netmedia/ dcluster_en.pdf [ 5 ] K. Enami, "Recent Activities of URCF and NICT", 실감 미디어응용워크숍및전시회 2008 자료집, pp. 5-27, 2008년 9월. [6] W. Matusik, H. Pfister, "3D TV: A Scalable System for Real-Time Acquistion, Transmission and Autostereoscopic Display of Dynamic Scenes", Proceedings of ACM Transactions on Graphics (TOG) SIGGRAPH, vol. 23, no. 3, pp , August [ 7 ] C. Zitnick, S. B. Kang, M. Uyttendaele, S. Winder, and R. Szeliski, " High-Quality Video View Interpolation Using a Layered Representation," Proceedings of ACM SIGGRAPH, vol. 23, no. 3, pp , August [ 8 ] R.-Y. Tsai, "Recent Status of 3D Industry and Academia in Taiwan," 실감미디어응용워크숍및전시회 2008 자료집, pp , 2008년 9월. [ 9 ] [10] erious-about-3d/ [11] 유지상, 3D 입체방송표준동향, 실감미디어응용워크 숍및전시회 2008 자료집, pp , 2008년 9월 [12] _132_inch_multi_screen.html [13] Philips 3D solutions, "WOWvx BlueBox Whitepaper", [14] I. A Smolic, "Compression for 3DTV-with Special Focus on MPEG Standards," 3DTV conference 2007 tutorial presentation material, May 2007( hhi.de/docs/itg32_hhi_07_1_176.pdf). [15] [16] content&task=view&id=1170&itemid=1 [17] [18] [19] [20] [21] [22] / html [23] bestbuzz.php [24] 455&M_Code=05&S_Code=%20%20 &LeftCode=5 [25] d-tft-lcd-module-for.html [26] KISTI 글로발동향브리핑, 2008년 7월, kr/tre_viewpop.do? ct=trend&lp=si&cn=gtb [27] [28] =412652&g_menu= [29] ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, Description of Exploration Experiments in 3D Video Coding, N9783, Feb [30] =412151&g_menu= [31] =312442&g_menu= [32] 최용석, 입체콘텐츠개발현황, 실감미디어응용워크숍 및전시회 2008 자료집, pp , 2008년 9월. [33] [34] [35] ISO/IEC JTC1/SC29/WG11, Text of ISO/IEC /PDAM1 Stereoscopic Video Application Format Conformance and Reference Software, N9783, April, 인포메이션디스플레이

3DTV 서비스동향 저자약력 엄기문 (Gimun Um) 1991 년 2 월 : 서강대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1993 년 2 월 : 서강대학교전자공학과 ( 공학석사 ) 1998 년 2 월 :

한국전자통신연구원선임연구원 주관심분야 :3DTV, 휴먼팩터, 비디오기반렌더링, 컴퓨터비전 이광순 (Gwangsoon Lee) 1993 년 2 월경북대학교전자공학과학사 1995 년 2

(Namho Hur) 1992년 2월 : 포항공과대학교전자전기공학과학사 1994년 2월 : 포항공과대학교전자전기공학과석사 2000년 2월 : 포항공과대학교전자전기공학과박사 2003년 ~2004년 :

Yoo) 1985 년 2 월 : 서울대학교전자공학과졸업 ( 공학사 ) 1987 년 2 월 : 서울대학교대학원전자공학과졸업 ( 공학석사 ) 1993 년 5 월 :Purdue 대학교전기공학과졸업 (Ph.

11 3DTV 서비스동향 저자약력 엄기문 (Gimun Um) 1991 년 2 월 : 서강대학교전자공학과 ( 공학사 ) 1993 년 2 월 : 서강대학교전자공학과 ( 공학석사 ) 1998 년 2 월 : 서강대학교전자공학과 ( 공학박사 ) 1998 년 ~2000 년 : 한국전자통신연구원박사후연수연구원 2001 년 ~2002 년 : 캐나다 CRC 방문연구원 2000 년 ~ 현재 : 한국전자통신연구원선임연구원 주관심분야 :3DTV, 휴먼팩터, 비디오기반렌더링, 컴퓨터비전 이광순 (Gwangsoon Lee) 1993 년 2 월경북대학교전자공학과학사 1995 년 2 월경북대학교전자공학과석사 2004 년 2 월경북대학교전자공학과박사 2001 년 ~ 현재 : 한국전자통신연구원선임연구원 주관심분야 :3DTV 시스템, 모바일방송, DTV 시스템, 영상신호처리 허남호 (Namho Hur) 1992년 2월 : 포항공과대학교전자전기공학과학사 1994년 2월 : 포항공과대학교전자전기공학과석사 2000년 2월 : 포항공과대학교전자전기공학과박사 2003년 ~2004년 : 캐나다 CRC 방문연구원 2000 년 ~ 현재 : 한국전자통신연구원선임연구원 2005년 ~ 현재 : 한국전자통신연구원실감방송시스템연구팀장 주관심분야 :3DTV, 제어및전력전자 유지상 (Jisang Yoo) 1985 년 2 월 : 서울대학교전자공학과졸업 ( 공학사 ) 1987 년 2 월 : 서울대학교대학원전자공학과졸업 ( 공학석사 ) 1993 년 5 월 :Purdue 대학교전기공학과졸업 (Ph.D.) 1993 년 9 월 ~1994 년 8 월 : 현대전자산업 ( 주 ) 산전연구소선임연구원 1997 년 9 월 ~ 현재 : 광운대학교전자공학과교수 주관심분야 :3D 입체영상처리, 영상압축, 영상인식, 비선형신호처리 2009 년제 10 권제 3 호 41

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À±½Â¿í Ãâ·Â Representation, Encoding and Intermediate View Interpolation Methods for Multi-view Video Using Layered Depth Images The multi-view video is a collection of multiple videos, capturing the same scene at