20221206 (2022 년 올 한 해를 되돌아보는) ATSC 3.0/5G Broadcast 전송 기술 개발 동향 @ 제주테크노파크

2022년 올 한 해를 되돌아보는
ATSC 3.0/5G Broadcast 전송 기술 개발 동향

2022년 차세대 방송 혁신서비스 확산 추진단 전략세미나
2022.12.06.(화) 16:00~16:30
제주테크노파크

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1. 2022년 올 한 해를 되돌아보는 ATSC 3.0/5G-Broadcast 전송 기술 개발 동향 2022.12.06.(화) 16:00~16:30 KBS 미디어송출부 전성호 팀장 Korean BroadcastingSystem | Department of MediaTransmission 2022년 차세대 방송 혁신서비스 확산 추진단 전략세미나 @ 제주테크노파크
2. 대한민국 실시간 Linear 방송 시청 환경: 고정TV Pay-TV Subscription = IPTV + Cable TV 방송통신위원회 ‘2021 방송매체 이용행태 조사’ 보고서에 따르면, 우리나라 전체가구 기준 94.3%, TV 보유가구 기준 97.7%가 유료방송에 가입 IPTV Cable Satellite IPTV Cable IPTV & Cable 8.5 % Free-to-Air 2nd TV Only (2022년 상반기 수치) (35.65%) (25.31%) (25.26%) (13.78%)
3. 대한민국 실시간 Linear 방송 시청 환경: 고정TV 방송통신위원회 ‘2020년도 방송사업자 시청점유율 산정결과’ 보고서에 따르면, 시청 상위 11개 채널 중 4개 방송사 6개 채널만 지상파 직접수신을 통해서 시청 가능함. Pay-TV Subscription = IPTV + Cable TV 8.5 % Free-to-Air 2nd TV Only
4. 2022.10.31. 공정거래위원회, 국내 OTT 사업자 [티빙+시즌] 간 합병 승인
5. 차세대 지상파 플랫폼으로서 ATSC 3.0 표준 기반 UHD 방송 (2015.12.) ▪ 지상파 UHDTV 방송 환경에서는 ① 수신환경 개선, ② 재난·안전 정보 고지 ③ IP 기반의 양방향.맞춤형 서비스 등 새로운 부가서비스 ④ 이동간 송수신이 기술적으로 구현 가능해질 것으로 전망 • 하나의 송신기만으로 고정형･이동형 방송 동시 서비스 가능 • 실내외 어디서나 수신 가능한 환경 고정형 방송 수신 이동형 방송 수신 UHDTV • IP 기반 양방향･맞춤형 서비스 가능 • 5G-Broadcast 기술과 연동하여 무한한 부가서비스 확장 가능 방송통신 융합형 부가서비스 (IBB) 시청자 맞춤형 부가서비스 (ESG) 무한 확장 부가서비스 • HD(ATSC 1.0) 대비 4배 선명한 화질을 제공할 수 있는 충분한 전송률 제공 • 동일 송신인프라로 다양한 채널 지원 2K FHD 5.1ch 4K UHD 22.2ch 3840 2160 고용량 전송 시스템 시청자 친화적 수신환경 발전된 재난재해경보 방송 서비스 (AEAT)
6. KBS채널과 송출 분배 현황: 텔레비전 채널 Internet Broadband Terrestrial Broadcast Large- screen TV with/without Direct Reception Mobile Device with Direct Reception Connected Devices without Direct Reception 10.2 % Terrestrial DMB ATSC 3.0 Mobile ATSC 1.0 DTV ATSC 3.0 UHDTV
7. KBS채널과 송출 분배 현황: 라디오 채널 Internet Broadband Terrestrial Broadcast Large- screen TV with/without Direct Reception Mobile Device with Direct Reception Connected Devices without Direct Reception Terrestrial DMB ATSC 3.0 Mobile ATSC 1.0 DTV ATSC 3.0 UHDTV AM/FM Radio
8. ATSC 1.0 T-DMB ATSC 3.0 모바일(SD) 다채널 데이터 고화질(HD) 지상파 2세대 방송 시스템 지상파 1세대 방송 시스템 + → 1TV 동일 2TV 동일 보이는 2FM EWS 재난정보 TPEG 교통정보 9-3 보이는 1Radio 9-1 KBS1 UHD 9-2 KBS 재난전문채널 IBB 양방향 서비스 보이는 2FM KBS NEWS24 고화질(UHD) + 양방향 모바일(HD)/다채널/데이터 AEAT 재난경보방송 ATSC 3.0 시스템 하나만 구축하면, 다양한 서비스가 한 번에 가능합니다. 데이터 7-1 KBS2 UHD AEAT 재난경보방송 데이터
9. 700MHz 주파수대역 470–698MHz DTV 주파수대역 단, KBS1, MBC, 지역민방 해당 KBS2, EBS는 전국 단일 주파수 방송망 KBS2, EBS KBS1, MBC, 지역민방 수도권 대전 전주 광주 청주 부산 울산 2020.12. 새로운 정책계획에 따라 UHD방송망 확장 진행 중 총국/지역국 UHD주조 구축 ATSC 1.0 DTV 종료 2020 2019 2021 2027 2023 2022 UHD 혁신서비스 (다채널/모바일/양방향) 개시 2017 세계 최초 ATSC 3.0 지상파 UHD 본방송 개시 2017.05. 2017.12. 2017.12. 2017.12. 2017.12. 대구 2017.12. 2022.12 2022.12 제주 2022.02.
14. UHD 기술기반 혁신서비스 제공 지상파 UHD방송 활성화를 위한 정책방안 (2020.12.)
17. [과제 4-①] 다채널방송(MMS) 확대
18. [과제 4-①] 다채널방송(MMS) 확대: KBS 9-2 재난전문채널
19. [과제 4-①] 다채널방송(MMS) 확대: KBS 9-2 재난전문채널
20. [과제 4-①] 다채널방송(MMS) 확대: KBS 9-3 보이는 1Radio (원본데이터) 경찰청 웹사이트 서버 제공 정보 (원본데이터) 기상청, 환경부/한국환경공단 웹사이트 서버 제공 정보 (최종 서비스 화면) 연동 데이터를 HD 화면으로 자동 생성한 결과
21. 2021.12.01. MBC에서도 광고 없는 UHD MMS ‘MBC2 채널’ 신설키로 발표 http://journal.kobeta.com/%eb%b0%95%ec%84%b1%ec%a0%9c-mbc-%ec%82%ac%ec%9e%a5-%eb%82%b4%eb%85%84%ec%97%90-%ea%b4%91%ea%b3%a0-%ec%97%86%eb%8a%94-mbc2-%eb%a7%8c%eb%93%a4-%ea%b2%83/
22. [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입
23. 북미 규격 송출시스템 @ KBS 시청자광장 ATSC 3.0 오디오 코덱은 복수표준 A/342 Part 2 AC-4, A/342 Part 3 MPEG-H 우리나라에서는 MPEG-H만 단독으로 채택 미국에서는 AC-4를 주로 사용 TTAK.KO-07.0127_R3 A/330:201 6 A/330:2019a Payload Base Header Additional Header 우리나라 Length == 73 (0x49) 북미 Length == 68 (0x44) 2 Bytes 5 Bytes Total Length == 75 Bytes 68 Bytes ATSC 3.0 75’’ UHDTV CH52 (701MHz) 직접수신 KBS MMS 9-2 MarkOne Smartphone KBS MMS 9-2 3G-SDI 1080@59.94p ATSC 3.0 IP-MUX ATSC 3.0 송중계소 ATSC 3.0 Broadcast Gateway ATSC 3.0 Exciter CH24 (533MHz) 직접수신 [참고] ATSC 3.0, 우리나라와 미국의 차이점은? (오디오 코덱) 우리나라 MPEG-H, 미국 AC-4 (ALP 패킷길이) 우리나라는 ALP Additional Header 길이 5 Bytes를 Payload로 간주 ATSC 3.0 2K-HD HEVC Encoder 미국 AC-4 ALP Packet Length Length
24. [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입 ETRI KBS 2021.08. 2022.05. SKT, Cast.era KBS UHD 혁신서비스 본방송 파라미터 수도권 수신환경 조사 우리나라 삼성전자, LG전자, 인도 Saankhya Labs, 일본 SONY 등 현존하는 ATSC 3.0 수신칩셋 비교 성능 평가 9-3 KBS보이는1라디오 채널 위치 기반 맞춤광고(Target Ad) 온에어 테스트 Saankhya 1-Rx SONY 4-Rx MRC SONY 1-Rx LGE 1-Rx
25. [출처] https://www.tvtechnology.com/news/first-atsc-30-equipped-cars-expected-on-us-roads-by-2023 [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입 ATSC 의장, 현대모비스에서 ATSC 3.0 수신기능이 탑재된 차량 출시 공식 발표!
26. [출처] 1. https://news.kbs.co.kr/news/view.do?ncd=5471994 2.https://mylovekbs.kbs.co.kr/index.html?source=mylovekbs&sname=mylovekbs&stype=magazine&contents_id=70000000398082&section_id=4520 [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입 MMT 헤더 내 프로그램 시각 정보 송출 후 위치 기반 대체 광고 시연
27. [과제 4-②] 지상파 UHD 방송망을 활용한 이동형 서비스 도입: KOBA2022 전시 27 KOBA 2022 / KBS 전시부스 부스를 방문한 관람객 차량 내 모바일 직접수신 시연
28. (참고) 북미 NextGen TV 차량이동수신 필드테스트 경과 2022.6. 테스트목적 : “Secure, flexible [and] reliable national datacasting network” 확인 Alchemedia SG = Washington D.C.에 Broadcast Services Core 구축. Nexstar = 미시간 Grand Rapids 지역에 WXSP, WOLP 두 군데 스테이션 제공 DigiCAP & Triveni = ATSC 3.0 Headend 시스템 제공 Heartland Video System = 테스트 기간 Headend 시스템 설치와 운영 담당 KenCast = 독자 특허기술인 Fazzt FEC를 통해서 Packet-level AL-FEC 기술을 제공, 안정적인 수신 지원 SONY = 차량 이동 수신에 최적화된 4-Rx MRC Diversity 모바일 수신칩셋 지원 Crown Castle = 타워, 광회선 인프라 구축 등 필드 테스트에 필요한 기술 지원 https://www.tvtechnology.com/news/nextgen-tv-michigan-coast-to-coast-30-test-proves-ip-data-delivery-to-moving-vehicles-to-be-viable WMYD WKAR The Scripps /Ion-owned Michigan State University WOLP Nexstar WXSP Nexstar 2021.11. 테스트는 Pearl TV 소속 WMYD, WKAR 2군데 스테이션 대상으로 실시 2022.06. 테스트는 WMYD, WKAR + Nexstar 소속 WXSP, WOLP 총 4군데 참여 Grand Rapids
29. ATSC 3.0 Encoder KBS여의도 ATSC 3.0 송신기 ATSC 3.0 차량수신기 ✓ 광고 시작 시각 (Start Time) ✓ 광고 길이 (Duration) 위치 기반 광고서버 5G-CDN 권역 경위도 기준점 (Longitude, Latitude) 시청자 특징 & 맞춤 URL UserGroup#1 (50대, 남성) UserGroup#2 (30대, 여성) 1 126.9158961 37.5281082 http://cdn.xxx.xxx./ AREA1_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA1_222.mp4 2 126.9208775 37.5312489 http://cdn.xxx.xxx./ AREA2_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA2_222.mp4 3 126.9208775 37.5312489 http://cdn.xxx.xxx./ AREA3_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA3_222.mp4 4 126.9158961 37.5281082 http://cdn.xxx.xxx./ AREA4_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA4_222.mp4 5 126.9158961 37.5281082 http://cdn.xxx.xxx./ AREA5_111.mp4 http://cdn.xxx.xxx./ AREA5_222.mp4 (1) GPS 위도, 경도 User_Key (2) 해당 위치에 맞는 광고정보 URL 위치 기반 광고서버 DB (예시) 서버 Request 정보를 토대로 하는 이동수신 시청자 실시간 현황판 [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 맞춤형 광고 방송 MMT 헤더 내 프로그램 시각 정보 송출 후 위치 기반 대체 광고 시연
30. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 맞춤형 광고 방송 맞춤정보 지역 바깥 맞춤정보 지역 내부
31. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 맞춤형 광고 방송
32. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 실시간 전파 지도 실시간 전파지도
33. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 끊김없는 방송시청 지상파 직접수신 ATSC 3.0 수신기 5G 통신망 지상파 수신영상 5G 수신영상 지상파 수신영상 음영지역 끊김 (터널/지하) ATSC3.0 방송망 7-1 UHDTV 5G 이동통신망 5G 수신영상 끊김없는 시청 가능
34. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 끊김없는 방송시청 https://mylovekbs.kbs.co.kr/index.html?source=mylovekbs&sname=mylovekbs&stype=magazine&contents_id=70000000399098 KBS미디어기술연구소, ATSC3.0-5G 연동 기술 개발
35. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 양방향 IBB 서비스
36. TIVIVA 1.0 TIVIVA 2.0 TIVIVA 3.0 2017년 11월 2018년 2월 2022년 9월 2016. 콘텐츠연합플랫폼 기획, 제작 ✓ ATSC 3.0 기반 IBB 표준으로 구현 ✓ Pooq TV 방송사 통합 UI 기반 ‘UHD 홈포털’ 제공 2017. 방송3사 UHD추진단 공동 기획 ✓ 채널 전환, 진입시에 자동 Pop-Up 되는 Mini-Launcher 도입 ✓ 홈포털 디자인을 개선하고, 사용자 시청이력 분석 후 개인화 제공 2019. KBS 기획, 자체 구현 ✓ 개별 방송사 상황에 맞게 Mini-Launcher 구성, 운영 자율성 제공 ✓ 실시간 스트리밍 서비스를 통해 유연한 BB채널 확장 가능 Mini-Launcher UHD홈포털 [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 양방향 IBB 서비스
37. ✓ 방송3사 공통 UI 7-1(KBS2), 11-1(MBC), 6-1(SBS) 서비스 중 ✓ 프로그램과 무관한 비디오 클립 위주 선택된 클립은 WAVVE APP으로 자동 연결 즉, WAVVE가 운용하는 서비스 포털 성격이 강함. TIVIVA 3.0 = TIVIVA mini Mini Launcher TIVIVA 2.0 ✓ 방송사가 직접 운영, 프로그램별 스케쥴 맞춤 UI 필요시 9-1(KBS1), 9-2, 9-3, 7-1(KBS2)에 운영 9/1 현재 [9-1] 인간극장, 아침마당, 무엇이든, 일일드라마, 6시내고향, 한국인의 밥상 [7-1] 2TV생생정보, 저녁 예능, 저녁 드라마 등 ✓ 비디오 클립(VOD) 뿐만 아니라, 정보 웹페이지(TV출연 맛집) , 라이브 스트리밍 채널(멀티캠, 미편성경기) , 등 자유도가 높음. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 양방향 IBB 서비스
38. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 주요 이벤트 맞춤형 IBB 운영 누리호 IBB ‘멀티 CAM 화면’ 프로야구 IBB ‘멀티 CAM 화면’ KBS 7시 지역 뉴스 서비스
39. 2022.06.20. 19:00 서비스 개시 화면
40. 카타르월드컵 TIVIVA mini 서비스 화면
42. https://mylovekbs.kbs.co.kr/index.html?source=mylovekbs&sname=mylovekbs&stype=magazine&contents_id=70000000399076 [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 주요 이벤트 맞춤형 IBB 운영
43. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: TIVIVA mini 홍보관 운영
44. 08.09. 5th Typhoon 08.26.~24. 6th Typhoon 09.02.~03. 7th Typhoon 09.06.~07. 8th Typhoon IBB Access Data on Daily Basis [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 시청접속 데이터 확보 Weekend Weekend Weekend Weekend Weekend ESG Access Data on Daily Basis
45. [과제 4-③] 방송·통신 융합기술 실증: 시청접속 데이터 확보
46. ATSC 3.0 고정수신 3GPP 5G-Broadcast KBS경기감악산 UHDTV실험국 ATSC 3.0 이동수신 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 [국책] Release 16 기반 5G 연동 [국책] 8K 전송 ATSC 1.0 DTV방송 종료 2019.11. 5kW 대출력 UHD+4HD+3R 동시전송 성공 2021.04. 이중편파(수직/수평) ATSC 3.0 MIMO 발사 2021.07. ATSC 3.0 다채널/모바일/양방향 혁신서비스 개시 스마트폰 차량내장 가정댁내 2021.11. 국내 최초 5G Broadcast 전파 발사 기념식 2022.02. ATSC 3.0 내장 스마트폰 시연회 2021.08. 차량내장형 수신기 수도권 성능 평가 CH56+CH52 채널결합(Bonding) 전파 발사 CH56+CH52 채널결합(Bonding) + 이중편파 MIMO 전파 발사 100Mbps /6MHz 100Mbps /6+6MHz 200Mbps /6+6MHz 2022.11. 글로벌 제조사 공동 스마트폰 대상 직접수신 성능평가 [국책] Release 18 기반 국책과제 필드테스트 검증을 위해 KBS경기감악산UHDTV실험국을 운영 중
47. 2022.10.21. 북감악실험국 허가 연장 및 추가 송신기 설치 허가장 발급 5G-Broadcast 송신기 ATSC 3.0 송신기 ATSC 3.0 MIMO 송신기 3장치 3장치의예비 4장치 5장치 ATSC 3.0 MIMO ATSC 3.0 5G-Broadcast 수평 수직 수평
48. 실험국 수신커버리지 2021.11.12. 북감악실험국 허가 연장 및 추가 송신기 설치 허가장 발급 KBS경기감악산 UHDTV실험국 서울시청 개성공단 40 km 30 km
49. 개성공단 북감악 실험국 2021.11.12. 북감악실험국 허가 연장 및 추가 송신기 설치 허가장 발급
50. UHD+5G 동시 전송 기술, 모든 단말기에서 직접수신이 가능한 빈틈없는 방송 시청 환경을 만들 수 있습니다. 스마트폰은 5G 신호를 수신해서 이동하면서 방송 시청 집 안의 UHDTV는 방송신호를 수신해서 기존과 동일하게 시청 ATSC 3.0 & 5G 대상실험국 북감악중계소 5G 칩셋이 탑재된 단말기가 곧 ‘텔레비전수상기’
51. ATSC 3.0 HEVC ENCODER ATSC 3.0 IP-MUX LLS/SLS Signaling ATSC 3.0 Broadcast Gateway ATSC 3.0 MIMO Transmitter KBS1 KBS2 KBS3 KBS4 SDI SDI SDI SDI IP IP IP IP IP PCAP 파일 저장 IP STLTP PCAP 파일 재생 13-1 13-2 13-3 13-4 채널당 12.5Mbps x 4채널 = 총 50Mbps/6MHz 대역폭 수평 수직 KBS UHD주조 테스트베드 KBS경기감악산UHDTV실험국 하나의 주파수 대역 내에 UHD 4채널 전송 가능!! 256-QAM 12/15 20.0dB@Rayleigh [과제 4-④] 8K UHD 방송 관련 기술 개발: 다중안테나(MIMO)
52. [과제 4-④] 8K UHD 방송 관련 기술 개발: 다중안테나(MIMO) 2022.09.15. KBS1 UHD KBS2 UHD SBS UHD MBC UHD 백학자유로리조트 ETRI측정차량 직접수신
53. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems WORKING DOCUMENT TOWARDS A PRELIMINARY DRAFT NEW REPORT ITU-R BT.[TRIALS-NEW-TMMB]
54. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems WORKING DOCUMENT TOWARDS A PRELIMINARY DRAFT NEW REPORT ITU-R BT.[TRIALS-NEW-TMMB]
55. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems WORKING DOCUMENT TOWARDS A PRELIMINARY DRAFT NEW REPORT ITU-R BT.[TRIALS-NEW-TMMB]
56. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems Annex 1 240Watts (지상고 200m)
57. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems [Annex 1] Field trials of 5G new radio (NR) multicast and broadcast system (MBS) in China
58. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems [Annex 2] LTE-based 5G Terrestrial Broadcast of the Eurovision Song Contest 2022
59. Heilbronn 송신기 간격 = 45km Sttutgart 독일 국책과제 5G Media2Go (2020.10.01.~ 2022.09.30.) . 실험주파수 : UHF 40번 (622~630MHz) Sttutgart 송신소 (Fernsehturm Stuttgart) 독일공영방송(ARD계열) 독일제조업체 Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems [Annex 3] Field trials in Germany
60. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems [Annex 3] Field trials in Germany
61. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems [Annex 4] Vienna (Austria) Field Trials
62. Collection of field trials of Terrestrial Multimedia Mobile Broadcasting systems [Annex 5] LTE-based 5G Terrestrial Broadcast trial in Italy/Aosta Valley
63. 전세계적으로 Time-to-Market을 위한 필드테스트는 필수
64. Collection of field trials of UHDTV over DTT networks Summary 일본, 한국, 프랑스, 스페인, 스웨덴, 영국, 브라질, 중국 사례 수록
65. Collection of field trials of UHDTV over DTT networks 1. Japan 도쿄 나고야
66. Collection of field trials of UHDTV over DTT networks 1. Japan MIMO + Channel Bonding Demodulator Demodulator Stream Combiner BER Measurement Equipment Low Noise Amplifier Low Noise Amplifier Attenuator Attenuator Frequency Down Combater Frequency Down Combater Received Antenna BPF BPF MMT/HEVC Decoder MMT/HEVC Decoder IP Data stream for mobile HDTV service (4Mbps) IP Data stream for fixed UHDTV service (80 Mbps) Low Noise Amplifier Attenuator Frequency Down Combater BPF Low Noise Amplifier Attenuator Frequency Down Combater BPF H V 31ch 31ch 34ch 34ch IP Data stream IP Data stream TS Data stream
67. Collection of field trials of UHDTV over DTT networks 2. Republic of Korea
68. Collection of field trials of UHDTV over DTT networks PRELIMINARY DRAFT REVISION OF REPORT ITU-R BT.2343-7 63Mbps~113Mbps
69. 2022 생산판매 / 삼성전자 UHDTV 수어 안내 OFF(비활성화) 수어 안내 ON(활성화)
70. 2022 생산판매 / 삼성전자 UHDTV 수어 확대 설정 – 수어 화면 확대 ON(활성화) 수어 확대 설정 – 수어 확대 편집
71. 2022 생산판매 / 삼성전자 UHDTV 카카오톡 네이버 응원톡
72. https://www.youtube.com/watch?v=wjkmbIILcbA https://www.youtube.com/watch?v=qSEqB6xqaQ0 시청자들께서는 분명 더 좋은 화질, 더 좋은 품질의 TV를 보고 싶어하십니다. UHD 혁신서비스를 통해, 수신료의 가치를 실현하기 위해 더욱 더 노력하겠습니다.