ATSC 3.0

ATSC 3.0

모니커 넥스트젠 TV로도 알려진 ATSC 3.0은 ATSC(Advanced Television Systems Committee)가 만든 텔레비전 방송용 ATSC 표준의 주요 버전이다.[1][2][3]

이 표준은 초당 120프레임으로 최대 2160p 4K 해상도의 비디오 채널을 위한 HEVC, 와이드 컬러 게이머트, 하이 다이내믹 레인지, 돌비 AC-4MPEG-H 3D 오디오, 데이터캐스팅 기능, 보다 강력한 모바일 텔레비전 지원 등 새로운 기술에 대한 지원을 제공하도록 설계되었다.[1][4] 이 능력은 대중에게 보다 세밀한 경고와 표적 광고를 가능하게 하는 방법으로도 예견되어 왔다.

ATSC 3.0의 첫 번째 주요 배치는 한국에서 일어났으며, 한국의 주요 텔레비전 네트워크는 2018 동계 올림픽을 준비하기 위해 2017년 5월에 지상 ATSC 3.0 서비스를 개시했다. 2017년 11월 미국 연방통신위원회는 방송국들이 자발적으로 ATSC 3.0 서비스를 제공할 수 있는 규정을 승인했다. 미국 방송사가 ATSC 3.0 전송을 시작하기로 선택한 경우, 그 후 최소 5년 동안 ATSC 신호를 방송해야 한다. 아날로그 NTSC에서 ATSC로 전환하기 위해 존재하는 ATSC 3.0으로의 전환에 대한 의무적인 전환이나 마감일은 없다.

기술적 세부사항

부트스트랩

ATSC 3.0은 수신기가 전송되는 신호를 발견하고 식별할 수 있는 부트스트랩 신호를 사용한다.[5] 부트스트랩 신호는 향후 새로운 신호 유형을 사용할 수 있도록 고정된 구성을 가지고 있다.[5] 부트스트랩 신호는 또한 비상 경보 메시지를 수신할 수 있도록 수신기를 깨우는 정보를 전달할 수 있다.[5]

물리층

ATSC 3.0은 저밀도 패리티 체크 코드(LDPC) FEC 코드를 가진 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조를 기반으로 하는 물리적 계층을 사용한다.[6] 6 MHz 채널의 경우 비트 전송률은 사용되는 파라미터에 따라 1 Mbit/s에서 57 Mbit/s까지 달라질 수 있다.[6] ATC 3.0은 각 PLP에 사용되는 강건성 수준이 다를 수 있는 채널에서 4개의 동시 물리계층 파이프(PLP)로 제한된다.[6] PLP를 어떻게 사용할 수 있는지에 대한 예로는 강력한 PLP를 통해 HD 비디오를 제공하고 비트 전송률 PLP를 통해 확장 가능한 HEVC 비디오 코딩 레이어를 통해 UHD로 비디오를 향상시키는 채널이 있다.[7]

오디오

ATSC 3.0은 Dolby AC-4MPEG-H 3D 오디오를 지원한다.[8][9][10]

비디오

ATSC 3.0은 레거시 SD 비디오, 인터레이스 HD 비디오, 프로그레시브 비디오의 세 가지 비디오 형식을 지원한다.[11] 레거시 SD 비디오 및 인터레이스 HD 비디오 지원 프레임률은 최대 30fps.[11] 기존 SD 비디오와 인터레이스 HD 비디오는 기존 콘텐츠와의 호환성을 위해 포함되며 HDR, HFR 또는 WCG를 사용할 수 없다.[11]

레거시 SD 비디오

레거시 SD 비디오는 해상도를 최대 720×480까지 지원하며, 레벨 3.1 메인 계층에서 고효율 비디오 코딩(HEVC) 메인 10 프로필을 지원한다.[11]

인터레이스 HD 비디오

인터레이스 HD 비디오는 라인당 1,920개 또는 1,440픽셀의 1080라인 인터레이스 비디오를 지원하며, 레벨 4.1 메인 티어에서는 HEVC 메인 10 프로필을 지원한다.[11]

프로그레시브 비디오

프로그레시브 비디오는 최대 3840×2160 프로그레시브 스캔을 지원하며 레벨 5.2 메인 티어에서 HEVC 메인 10 프로필을 지원한다.[11] 프로그레시브 비디오는 최대 120fps의 프레임률과 Rec. 2020 컬러 공간을 지원한다.[11] 프로그레시브 비디오는 하이브리드 로그-감마(HLG)와 지각 정량기(PQ) 전송 기능을 이용해 HDR을 지원한다.[11][12]

워터마크

ATSC 3.0은 오디오 신호와 비디오 신호의 디지털 워터마크를 지원한다.[13][14]

공개 경보

AWARN으로 알려진 미국 컨소시엄은 내장형 리치 미디어와 미세한 지오타겟팅 지원을 포함하는 비상 경보 시스템을 제공하기 위해 데이터캐스팅을 포함한 ATSC 3.0 기능의 사용을 주장해왔다. 이러한 기능은 ATSC 3.0 표준의 "고급 비상 경보" 부분에 정의된다.[15][16]

아날로그 오디오 폴백

ATSC 1.0과 달리 ATSC 3.0은 이론적으로 채널의 대역폭을 5.5 MHz 폭(ATSC 1.0은 전체 6 MHz 대역폭을 필요로 함)으로 좁혀 디지털 신호 이외에 아날로그 오디오 서브캐리어 사용을 계속 지원한다. 2021년 6월 10일 FCC는 NTSC 아날로그 비디오 신호의 오디오 서브캐리어와 동일한 주파수인 87.75MHz로 아날로그 FM 오디오 서브캐리어 전송을 위한 특별 임시 기관(STA)인 캘리포니아주 산호세에서 KBKF-LD를 허가했다. KBKF-LD의 자매 방송국 WRME-LD는 2021년 7월 13일 저전력 아날로그 텔레비전이 종료되기 직전에 이와 유사한 특별 임시 권한을 부여받았다. STA는 물리적 채널 6에 남아 있는 수십 의 아날로그 저전력 텔레비전 방송국에 시사하는 바가 있는데, 이 채널 6은 NTSC 서브캐리어를 사용하는 FM 라디오 방송국으로 작동하며 디지털 신호는 표준 FM 라디오 또는 미국 디지털 라디오 표준 HD 라디오와 호환되지 않는다. KBKF는 STA 임기 중 두 번, 90일에 한 번, 180일에 한 번 FCC에 간섭 문제를 보고해야 한다.[17] 처음 90일 동안의 파일링은 공유 채널 공간이 성공적이었음을 보여주었다.[18]

역사

2013년 3월 26일, 첨단 텔레비전 시스템 위원회는 시스템이 60 fps(4K UHDTV)에서 3840×2160의 해상도로 비디오를 지원하는 것을 목표로 하는 ATSC 3.0 물리 계층에 대한 제안을 발표했다.[19][20][21][22]

2014년 2월 미국 로스앤젤레스 텔레비전 방송국 KLCS(PBS 회원인 공영 텔레비전 방송국)와 LATV가 소유·운영하는 상업적 민족 방송사인 KJLA 사이에 CTIA의 지원과 연방통신위원회의 승인을 얻어 채널 공유 재판이 시작되었다. 이 테스트에는 여러 개의 HD 및 SD 하위 채널을 함께 멀티플렉싱하여 현재의 MPEG-2/H.262MPEG-4 AVC/H.264 비디오 코덱을 모두 사용해 실험하는 것이 포함되었다. 궁극적으로, ATSC-3.0에는 H.264를 고려하지 않고, 변조용 8VSB 대신 OFDM으로 새로운 MPEG-H HEVC/H.265 코덱을 사용하기로 결정되어 단일 6MHz 채널에서 28Mbit/s에서[23][24][25][26][27] 36Mbit/s 이상의[28] 대역폭이 허용된다.

2015년 5월, 그리고 그 후 6개월 동안 오하이오 폭스 계열사인 클리블랜드의 임시 디지털 전환 송신기와 안테나를 전국방송협회(National Association of Broadcasts)가 LG상사와 게이츠에어가 진일보한 '미래캐스트' ATSC 3.0 표준을 시험하기 위해 사용하였다.[29] 2015년 9월, 볼티모어워싱턴 DC 지역에서 있었던 추가 테스트는 또한 폭스 계열사인 싱클레어 방송 그룹의 볼티모어 방송국인 WBFF에 의해 발표되었다.[30] 퓨처캐스트 시스템은 앞서 2014년 10월 위스콘신 ABC 계열사 매디슨을 통해 방송 외 시간대에 테스트를 거친 바 있다.[31][32]ATSC 1.0/2.0의 분산 전송 시스템의 사이비 단주파 네트워크 운영과 달리 WI9XT의 2개의 송신기가 진정한 단일 주파수 네트워크로 작동한다.[33]

추가 테스트는 2016년 1월 6일(UHF 18의 KHMP-LD, 라스베이거스 독립 스테이션에서 하이 다이내믹 레인지(HE-AAC 오디오와 함께 확장 가능한 HEVC 비디오 코덱 사용)가 탑재된 ATSC 3.0에 대해 시작되었다. 나중에 싱클레어의 CW 계열사인 KVCW가 임시 시험 주파수(UHF 45)로 시뮬레이션하여 이러한 시험에 참여하게 된다.[34][35][36]

2016년 1월 20일에는 LG전자 등이 이끄는 국내 워킹그룹이 서울방송공사 목동 스튜디오에서 전송기를 공급하기 위해 서울방송공사 목동 스튜디오에서 전송하는 IP 송신을 이용해 ATSC 3.0신호를 통해 4K 해상도 프로그래밍의 첫 '종단간' 방송을 진행했다. 이 방송사의 기술책임자는 이번 시험 성공으로 "2017년 2월 ATSC 3.0을 이용한 지상파 UHD TV 상용 서비스 출시 가능성이 높아졌다"[37][38]고 밝혔다. 시험방송에 이어 국내 방송사들은 2017년 2월 ATSC 3.0 서비스를 출시할 계획이라고 밝혔다.[39]

2016년 3월 28일, ATSC 3.0(시스템 검색 및 신호)의 부트스트랩 구성요소가 후보 표준에서 최종 표준으로 업그레이드되었다.[40]

2016년 6월 29일 노스캐롤라이나 롤리에 있는 NBC 계열사인 WRAL-TV는 원래 ATSC 표준 시험에서 선구적인 역할을 한 것으로 유명한 방송국이 1080p에 방송국의 프로그래밍을 탑재한 실험용 ATSC 3.0 채널과 4K 데모 루프를 출시하였다.[41] WRAL-EX는 2016년 하계 올림픽2018년 동계 올림픽의 4K 커버리지도 실험적으로 실었다.[42][43]

한국 배치

2016년 7월 27일, 한국의 미래창조과학부는 ATSC 3.0을 한국의 초고화질 텔레비전 방송 표준으로 공식 승인했다.[44] 2017년 1월 6일, LG전자는 한국에서 판매되는 2017년 4K TV에 ATSC 3.0 튜너가 포함될 것이라고 발표했다.[45]

2017년 5월 31일 SBS, MBC, KBS가 서울, 인천 등 국내 주요 시장에서 ATSC 3.0 정식 서비스를 시작했다. 필요한 장비 확보 문제로 2017년 2월부터 발사가 지연됐었다.[46][47]

이번 전환으로 한국은 세계 최초로 지상파 UHD 포맷을 실전 배치했고, 2018년 평창군 동계 올림픽의 4K 방송이 가능해졌다.[48][49]

미군 배치

2017년 2월 2일, 연방통신위원회(FCC)는 ATSC 3.0의 미국 배치를 허용하는 제안된 규칙 제정(NPRM) 고시를 발표했다.[50] 제안된 규칙 제정 통지는 운송 의무, 간섭, 공익 의무, 시뮬레이션, 튜너 권한과 같은 문제에 대한 의견을 구한다.[51] 소비자기술협회(CTA)의 게리 샤피로는 TV 튜너 의무화가 필요하지 않으며 시장 주도적이고 자발적이어야 한다고 말했다.[52] 2017년 2월 24일 FCC는 NPRM의 두 부분을 만장일치로 승인하여 제조업체들이 ATSC 3.0 하드웨어 생산을 시작할 수 있는 문을 열었다.[53]

On November 14, 2017, the Pearl consortium (comprising a number of major broadcasting conglomerates, including Cox Media Group, Graham Media Group, Hearst Television, Gray Television, Nexstar Media Group, E. W. Scripps Company, and Tegna Inc.) announced that it would use Phoenix, Arizona as a test market for an ATSC 3.0 transition in 2018.[54] Two days later, the FCC voted 3–2 in favor of an order authorizing voluntary deployments of Next Gen TV (ATSC 3.0); stations that choose to deploy ATSC 3.0 services must continue to maintain an ATSC-compatible signal that is "substantially similar" in programming to their ATSC 3.0 signal (besides programming that leverages ATSC 3.0 features, and advertizing)을 포함하며, 방송국의 전체 면허 커뮤니티를 커버한다(FC는 공중전송 후 커버리지 손실이 5% 이하일 경우 전환을 위한 승인을 촉진할 것이라고 명시했다). 이 조항은 최소 5년 동안 효력을 유지하며, FCC의 허가를 얻어야만 전체 발전소가 ATSC 신호를 종료할 수 있지만 저전력은 시뮬레이션 요건이 면제되며 선택 시 ATSC 3.0으로 플래시 컷할 수 있다.[55][56]

ATSC 1.0 신호는 5년 시뮬레이팅 의무화 기간 동안 여전히 텔레비전 사업자에 대한 의무적인 운송 규칙의 적용을 받을 것이다. FCC는 텔레비전 사업자에 의한 3.0 신호의 자발적인 운송은 시장에 맡겨질 것이라고 말했다. 이 주문은 방송국이 ATSC 3.0 서비스로의 전환에 대해 충분한 공중 통보를 제공하도록 요구한다.[56] FCC는 점진적인 소비자 전환을 가능하게 하기 위해 각 방송사에 두 번째 채널을 할당하지 않을 것이다. 대신, 각 시장의 복수의 방송사가 복수의 성능 저하 ATSC 1.0 서비스를 단일 송신기에 배치해 협력할 것을 제안하였다. 동시에, 방송사들은 ATSC 3.0 전송을 위한 나머지 송신기를 공유할 것이다. 충분한 소비자 채택 후, ATSC 1.0 전송이 중단되어 방송국이 자체 송신기로 다시 작동할 수 있게 된다. 특히 인구밀도가 높은 시장에서 주파수 재분배에 비추어, 이 접근법의 복잡성을 어떻게 극복할지는 불분명하다.[57] FCC는 2018년 2월 2일에 ATSC 3.0에 대한 최종 규칙을 연방 관보에 발표했고, 이 규칙들은 30일 후에 공식적으로 발효되었다.[58]

전환이 자발적이기 때문에 FCC는 ATSC 3.0 튜너를 새 텔레비전에 포함하도록 요구하지 않을 것이며, ATSC 3.0 호환 장비 배포에 대한 보조금 프로그램은 없을 것이다.[59]

펄의 ATSC 3.0 재판의 일환으로 2018년 4월 9일 유니비젼의 피닉스 KFPH-CD가 ATSC 3.0 방송국으로 전환되어 유니비전을 비롯한 여러 방송사가 이를 공유하게 되었다. 유니비전과 싱클레어 방송그룹댈러스에서 시험방송을 할 계획인데, KSTR-DTKTXD-TV가 비운 주파수를 활용해 단주파 네트워크를 이용한 ATSC 3.0 전송을 시험한다.[60][61]

2019년 9월 26일, 소비자 기술 협회는 ATSC 3.0이 미국에 배치되는 과정에서 ATSC 3.0도 "NEXTGEN TV"라는 브랜드가 될 것이라고 발표했다.[62]

라스베이거스의 주요 네트워크 계열사들은 2020년 5월 26일 처음으로 영구 ATSC 3.0 신호를 출시했다.[63]

ATSC 3.0의 미국 방송국

라스베가스에 배치한 이후, ATSC 3.0은 이후 몇 년 동안 더 많은 배치를 할 수 있는 많은 시장에 배치되었다.

2021년 10월 12일 현재:[64]

걱정

소비자 옹호자들은 ATSC 3.0이 광고주들이 표적 광고를 할 수 있도록 허용할 수 있는 기회에 주목했다. 표적 광고는 광고주들이 닐슨미디어리서치 같은 회사들의 간접적인 시청률을 추적하기보다 더 직접적으로 시청률을 추적할 수 있게 될 것이다. FCC는 대상 광고에 대한 결정을 연방 무역위원회의 프라이버시 지침에 따라 연기할 것으로 예상된다.[68]

미국 텔레비전 프로바이더 컨소시엄은 국내 전환 계획을 비판했는데, 이는 "자발적인" 전환, 양립가능성을 위한 시뮬레이션을 위한 약속의 불일치, ATSC 1.0 시청자에 대한 서비스 등급 하락 가능성, 그리고 이러한 신호가 재전송 동의 협상에 어떻게 영향을 미칠 것인지 등을 들 수 있다.[69] 초기의 ATSC 3.0 방송국은 공영 텔레비전 방송국과 독립 방송사를 배제하고 Nexstar, Sinclair, Scripps, Tegna와 같은 주요 방송국 소유권 그룹과 계약을 공유하는 것을 포함했다; 예를 들어, ATSC 3.0의 버팔로 출시에서는 WNED-TVWBZ-TV가 제외되었다.[70]

참고 항목

참조

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외부 링크