고화질 모바일 방송 도입 방안 연구

A Study on Introducing of High Definition Mobile Broadcasting System

Abstract

Recently, HD transmission was commonplace in the case of the terrestrial broadcasting, furthermore, 4k UHD broadcasts are also being pilot and such as HD contents are common even in smart-phones. Like this, through both the content and audience are in the situation to take advantage of the HD mobile TV, only QVGA video contents are being transmitted in the terrestrial DMB broadcasting. In this paper, introduction plan of HD DMB service for activation of DMB industry will be described in terms of technical, institutional, and policy to overcome the limitations of such as DMB broadcasting. Due to the introduction of HD DMB, high quality contents will be provided to audience and the advertising revenue DMB broadcasters increased so that the market share of DMB in mobile broadcasting be recovered.

1. 서 론

DMB (Digital Multimedia Broadcasting)는 이동중에도 다양한 멀티미디어 방송을 서비스한다는 취지로 수도권 지역부터 2005년 12월에 첫 방송을 송출한 이후, 현재 10년이 넘는 역사를 갖고 있다. 이후 DMB는 2007년 하반기에 전국 6개 권역을 대상으로 방송 서비스가 확대되었고 지역의 방송사들도 초기 투자의 어려움이 있었지만 전국 서비스 확대를 통한 수익 창출을 기대하고 있었다[1,2].

DMB 사업자는 이동 수신자에게 서비스를 제공하는 대가로 광고 수입을 통해 매출을 기대하고 있는데, 스마트폰 등의 수신 단말기가 보급된 현 시점에도 매체의 파급력이 약해 광고주의 관심을 끌지 못하는 등 광고 매체로서의 차별성은 부각되지 않고 있다. 불투명한 광고 수입과 더불어 차별화된 콘텐츠 수급, 음영 지역, 및 비즈니스 모델 부재 등에 의해 DMB 사업자들은 난관에 봉착된 상태이다[3].

DMB 관련 전체 시장의 매출은 2008년 239억원에서 2012년 244억원으로 매우 소폭 증가하였지만, 이중 방송사업자의 매출은 그렇지 못한 상황이다. 즉 KBS, MBC, 및 SBS 등 지상파 사업자의 매출은 2008년 68억원에서 2012년 61억원으로 약 10% 감소하였고, YTNDMB, 한국DMB, 및 U1미디어 등 비지상파 사업자의 매출은 2008년 160억원에서 2013년 95억원으로 40%정도 대폭 감소하였다[4].

이와 같은 DMB 사업자의 매출 감소의 원인으로 인터넷 및 스마트폰에 의한 미디어 대체 현상, N-스크린 서비스의 확산, 초고속 이동통신 서비스의 확대, 및 DMB 서비스의 품질 문제 등을 들 수 있다. 방송통신위원회가 발표한 “2011년 방송 매체 이용행태 조사 결과”에 따르면 스마트폰 등의 신규 매체 등장으로 인해 10∼20대를 위주로 TV 및 라디오 이용시간이 급격히 줄어들고 있음을 알 수 있다. 또한 지상파 방송사업자들이 출시한 VOD 서비스인 Pooq, K Player, 및 고릴라 등의 N-스크린 서비스가 DMB의 역할을 급속히 대체하고 있다. 4G LTE 서비스 및 단말기의 보급으로 끊김없는 고화질 실시간 방송이 가능해졌고, 이로 인해 DMB 서비스의 화질 문제가 대두되고 있는 상황이다[5].

현재 지상파 방송의 경우 HD (High Definition) 송출은 일반화되었고 4k UHD (Ultra HD) 서비스도 시범 송출되고 있으며 스마트폰에서도 HD급 콘텐츠가 보편화되는 등 콘텐츠와 소비자가 모두 HD급 고화질 모바일 방송을 활용할 수 있는 상황이지만, DMB 방송에서는 QVGA 화질의 콘텐츠만 서비스되고 있다[6]. 본 논문에서는 이러한 DMB의 한계를 극복하여 시청자들이 원하는 고화질의 콘텐츠를 제공함으로써 매체 점유율을 회복하여 DMB 방송사들의 광고 수입을 증가시키는 등 DMB 시장의 활성화를 위한 고화질 DMB 서비스의 도입 방안을 기술적, 제도적, 및 정책적 측면에서 살펴보고자 한다. 본 논문에서는 고화질 DMB 서비스를 도입하기 위해 해결해야 할 사항들을 2장에서 기술하고, DMB의 사용행태 및 고화질 DMB 서비스 도입의 타당성 분석을 위한 설문 조사 결과를 3장에서 기술하며, 설문 조사 결과로부터 고화질 DMB 도입에 필요한 고려 사항을 4장에서 살펴보고자 한다.

 

2. 고화질 DMB 도입의 전제 조건

고화질 DMB 서비스를 도입하기 위해서는 국가표준 제정, 고화질 콘텐츠의 저작권 보호, 고성능 비디오 코덱 도입, 단말기 개발, 및 역호환성 시험 등을 고려해야 하는데, 본 장에서는 고화질 DMB의 성공적인 도입을 위한 정책적 및 기술적인 측면을 살펴보고자 한다.

2.1 표준화 진행

한국정보통신기술협회(Telecommunications Technology Association, TTA)는 정보통신단체표준의 제정, 개정, 및 폐지 등에 관한 사항을 심의 및 의결하는 기구로서, TTA 내에는 표준화를 담당하고 있는 표준화 위원회가 있는데, 이 중 방송기술위원회(Technical Committee 8, TC8)가 방송 및 방송통신융합 분야의 기술 표준 및 국내외 표준화를 추진하고 있다. TC8 산하의 프로젝트 그룹 (Project Group, PG)으로는 모바일방송 PG801, 지상파방송 PG802, 케이블방송 PG803, 방송공통기술 PG804, 및 위성방송 PG805가 있는데, 본 고화질 DMB와 관련된 표준은 PG801에서 담당한다.

2015년 12월에 개최된 TTA 총회에서 PG801은 고화질 DMB 관련 표준화 초안을 제시하였고, 이에 대한 방송사 및 단말 제조사 등 유관 단체의 의견을 수렴한 후 현재 단체 표준화를 진행하고 있다. 단체표준 제정에 이어 고화질 DMB의 국가 표준 등재를 위해서는 DMB 방송사들의 연합체인 지상파DMB특별위원회에서 관련 방송통신표준안을 국립전파연구원 (National Radio Research Agency, RRA)에 제안한 후, 일반 국민 및 이해 당사자의 의견 수렴 과정을 거쳐 방송통신표준심의회의 표준안 채택에 대한 심의 과정 후 국립전파연구원의 고시로 표준화 과정이 마무리된다.

2.2 제한 수신 (Conditional Access System, CAS) 도입

3장에서 기술될 DMB 시청 행태에 관한 설문 조사에서 DMB 시청자들이 선호하는 DMB 프로그램은 예능, 드라마, 뉴스, 및 스포츠 중계 등으로 집계되었다. 이와 같은 콘텐츠가 고화질 DMB 서비스를 통해 스마트폰 등과 같은 단말기에 전송된다면 무단 복제 및 편집이 용이한 모바일 환경에서 불법적인 방법으로 유통될 가능성이 매우 높다.

이와 같은 콘텐츠의 불법 유통을 막기 위해서는 방송 단말기에 시청 권한을 부여한 후, 권한이 있는 단말기에서만 고화질 콘텐츠를 시청할 수 있도록 하는 CAS의 도입이 필수불가결하다. CAS에서는 시청 권한이 있는 가입자 정보를 EMM (Entitlement Management Message)를 통해 관리하고 있으므로, 만약 콘텐츠의 불법 유통이 이루어지더라도 CAS를 통해 해당 콘텐츠의 최초 유포자를 식별할 수 있다.

CAS 시스템의 Head-End (H/E) 구성은 Fig. 1에서와 같이 구성될 수 있다. AV 인코더를 통해 부호화된 콘텐츠 스트림은 MPEG (Moving Picture Experts Group)에서 규정한 TS (Transport Stream) 패킷 형태로 다중화되는데, 일반적으로 CAS에서 암호화를 담당하는 스크램블 (scramble)은 TS 패킷 단위로 수행된다[7].

Fig. 1.Configuration of CAS HE System.

2.3 고성능 비디오 코덱 도입

현재 DMB에서는 QVGA 해상도로 비디오 서비스를 송출하고 있는데, 고화질 DMB에서 HD급의 콘텐츠를 서비스하기 위해서는 기존 H..264 AVC(Advanced Video Coding) 코덱으로는 한계가 있을 것으로 판단된다. 기존 H.264 AVC 코덱의 성공에 힘입어 ISO/IEC MPEG과 ITU-T의 영상 부호화 전문가 그룹이 연합하여 차세대 고효율 비디오 코딩방식인 H.265 HEVC (High Efficiency Video Coding)에 대한 표준화 작업을 2010년 1월에 시작하였다[8].

일반적으로 H.265 HEVC는 H.264 AVC와 동일한 환경에서 동일 화질의 비디오를 절반의 비트 용량으로 인코딩하는 것으로 알려져 있고, 실제 사용에서는 기존 H.264 AVC 대비 60∼80%의 비트량으로 동등 이상의 화질을 보장한다. 하지만 H.265 HEVC는 기존 H.264 AVC보다 압축 알고리즘이 복잡하여 인코딩 및 디코딩 과정에서 최대 2배의 리소스를 필요로 한다. 따라서 고화질 DMB 서비스에서는 송출 H/E 및 수신 단말기에서 비디오 코덱의 교체가 필수적이다.

2.4 단말기 개발

DMB 서비스를 이용하는 단말기는 스마트폰과 내비게이션이 주류를 이루고 있다. 스마트폰의 경우 대략 2012년 까지 출시된 단말기에는 H.265 HEVC 코덱이 탑재되지 않은 것으로 확인되므로, 이러한 단말기에서 고화질 DMB를 시청하기 위해서는 H.265 HEVC로 비디오 코덱이 교체되어야 하고, H.265 HEVC의 호출과 관련된 소프트웨어 인터페이스도 수정이 필요하다.

스마트폰에서는 하드웨어 가속기를 일부 사용하는 소프트웨어 H.265 HEVC 코덱이 탑재되어 있어 소프트웨어 업그레이드를 통해 고화질 DMB의 시청이 가능하지만, 일반적으로 내비게이션 단말기에서는 DMB 수신 모듈에 비디오 코덱이 하드웨어 형태로 존재하므로 H.265 HEVC 코덱을 신규 탑재하기 위해서는 신규 PCB 개발이 필요하다.

2.5 역호환성 시험

고화질 DMB 서비스를 성공적으로 도입하기 위해서는 고화질 DMB 송출로 인해 기존 DMB 서비스만 수신할 수 있는 일반 단말기에서 어떠한 오동작도 발생하지 않아야 한다. 따라서 기존 2백 kbps QVGA 해상도에서 480p 혹은 1Mbps 720p 정도의 고화질 DMB 콘텐츠 송출로 송출 환경을 일부 변경하더라도, 기존 단말기에서 채널 검색, 고화질 채널 선택, 채널 간 전환 시 화면 멈춤, 및 단말기 락업 및 리셋 등의 오동작이 발생하지 않아야 한다.

 

3. 연구 방법

본 논문에서는 고화질 DMB 서비스를 성공적으로 도입하기 위해 일반 시청자들의 기존 DMB 방송에 대한 시청 행태, DMB 서비스의 장단점, 고화질 DMB 서비스의 시청 의향, 고화질 서비스에 따른 유료화 등 국내 모바일 방송 동향에 대한 설문조사를 실시하였다.

3.1 설문 조사 진행

국내 모바일 방송에 대한 동향을 파악하고 고화질 DMB의 서비스의 성공적인 도입에 대한 기초 자료를 수집하기 위해 2015년 11월 20일∼24일까지 5일간 전국 단위의 Web 설문 조사를 실시하였다. 226명의 응답자가 본 설문에 응하였고, 이들에 대한 연령, 성별, 및 직업의 형태는 Fig. 2에서와 같이 지역별, 성별, 연령대가 고루 분포되어 있는 것을 확인하였다.

Fig. 2.Distribution of the survey participants; (a) age, gender and (b) career distribution.

설문 참여자의 거주 형태, 거주지에서 활동지까지의 이동 거리, 및 이동 방법에 대한 분포는 Fig. 3에서와 같이 가족과 함께 거주하는 경우가 압도적이고, 응답자의 87% 정도가 대중교통을 이용하여 10km 이내의 거리를 출퇴근하였고, 30∼40대 남자의 경우 자가 차량의 운전 비율이 높은 것으로 파악되었다.

Fig. 3.Distribution of the survey participants; (a) residental types, (b) away to work, and (c) transportation methods.

3.2 DMB 활용 행태 조사

DMB의 시청 형태 및 장소는 Fig. 4에서와 조사되었다. 내비게이션 단말의 경우 운전 중 시청 불가라는 법적 규제에 의해 사용 빈도가 상대적으로 낮았고, 제조사 DMB 및 스마트 DMB App을 통한 시청이 지배적이고, 이동 중 시청 빈도가 가장 높았다.

Fig. 4.Distribution of (a) method and (b) location watching DMB.

지상파 DMB 시청자들이 선호하는 프로그램을 성별 및 연령대 별로 중복 응답 방식으로 조사한 결과는 Fig. 5에서와 같이 예능, 드라마, 뉴스, 및 스포츠 순으로 집계되었다.

Fig. 5.Distribution of favorite programs for DMB.

3.3 DMB 시청 현황 조사

DMB 시청 현황에 대한 조사 결과는 Fig. 6에서와 같은데, 전체 응답자 중 현재 DMB 방송을 시청하고 있는 비율은 11%이고 최근 일주일 이내 DMB를 시청한 비율이 높은 연령대는 20대 남자이고, 20대 여자의 경우 DMB 방송을 시청해 본 경험이 없는 경우도 높은 것으로 조사되었다. 특히 최근 6개월 동안 DMB를 시청하지 않은 경우도 27% 정도인 것으로 확인되었다.

Fig. 6.Distribution of (a) behavior of watching DMB and (b) its specific data according to ages and gender.

지상파 DMB를 시청하는 이유를 항목 중복 응답방식으로 조사한 결과는 Fig. 7에서와 같이 무료 이용, 이동 중 시청 가능, 및 공중파 실시간 시청 가능의 순으로 조사되었는데, 특히 10대 및 40대 여자의 경우 무료 이용, 30대 여자의 경우 공중파 실시간 시청, 및 30대 남자의 경우 간편한 사용 방법을 꼽았다.

Fig. 7.Distribution of preferred reasons watching DMB.

3.4 모바일 방송 활용 행태 조사

일반 방송을 시청하기 위해 가장 많이 사용되는 시청기기는 TV, 스마트폰, 및 노트북 순서로 파악되었지만, 모바일 방송을 위한 시청기기는 스마트폰이 73% 정도로 집계된 결과로부터 스마트폰이 모바일 방송 시청을 위한 보편적인 기기로 자리 잡은 것을 알 수 있다.

모바일 방송의 수신 매체로는 Fig. 8에서와 같이 DMB가 36% 정도로 가장 선호하는 것으로 나타났고 개인 인터넷 방송으로 이 그 뒤를 잇고 있으며, 모바일 방송을 시청하는 이유는 이동 간 시청 및 TV 대체 수단이 78% 정도로 집계되었다. 또한 유료 모바일 방송의 경우 Fig. 9에서와 같이 월 5천원 미만의 소액을 지불하는 것으로 집계되었으며, 유료 모바일 방송을 시청에 불편한 점은 유료 이용료와 무선 데이터 이용료가 높게 집계되었다.

Fig. 8.Distribution of (a) preferred medium as mobile TV and (b) preferred reasons watching mobile TV.

Fig. 9.Distribution of (a) monthly payments and (b) drawbacks for watching mobile TV.

3.5 DMB 서비스 개선 사항

DMB 서비스는 장소의 제약 없이 무료로 TV를 시청할 수 있는 장점이 있지만, Fig. 10에서와 같이 화질 문제, 방송 채널 수 부족, 음역 지역 존재, 및 이동 시 채널 재검색 등의 문제가 있는 것으로 드러났다. 또한 고화질 DMB 서비스가 유료화로 진행된다면 적정한 요금은 일시불 3천원 미만, 3∼5천원, 및 월 천원 미만이 가장 높게 집계되었다.

Fig. 10.Distribution of (a) Drawback for watching DMB and (b) proper fee based on fee-based services.

 

4. 연구 결과

4.1 참여자의 정보 조사

먼저 설문 응답자의 거주 형태와 거주지에서 활동지까지의 이동 및 이동 방법에 대한 조사 결과로부터 응답자의 80%정도가 가족과 함께 거주하고 있고 구성원들이 서로 다른 채널을 시청하고자 할 경우 모바일 기기 등을 이용하여 DMB 방송을 이용할 가능성이 높을 것으로 판단된다.

또한 응답자의 87% 정도가 10km 이내의 거리를 출퇴근하고 83%정도가 대중교통 혹은 도보로 이동하고 있는 것으로 조사되었다. 즉 출퇴근 시 80% 이상의 대중들이 HD급의 고화질 DMB 서비스를 이용할 잠재 고객이 될 가능성이 높을 것으로 판단되고, 특히 도보 이용률이 높은 10대 학생들을 위한 이벤트 서비스가 고려된다면 고화질 DMB의 잠재 고객을 효과적으로 확보할 수 있을 것이다.

4.2 지상파 DMB 활용 행태 조사

DMB의 활용 행태를 분석하기 위해 DMB 시청기기와 시청 장소에 대한 설문을 조사하였다. 단말기 제조사에서 제공하는 DMB 수신 기능을 통해 DMB 방송을 시청하는 경우가 거의 절반 정도도 매우 높았고, 스마트 DMB 앱을 통해 시청하는 경우도 30% 정도로 그 다음을 따르고 있었다. 안드로이드 폰에서만 제조사 DMB가 지원되는 상황을 고려한다면 제조사 DMB를 통한 DMB 시청 비율은 매우 높다고 판단된다. 따라서 고화질 DMB 서비스에서도 제조사 DMB를 통한 서비스 확대가 매우 중요할 것으로 기대된다.

DMB의 시청 장소는 학교 및 사무실의 활동지, 집, 및 교통수단이 대부분이었다. 교통수단에서 DMB를 시청하는 비율은 44%로서 가장 높았고, 이중 10km 이내의 이동 거리가 전체 87%를 차지하므로 대중교통을 이용하여 1시간 이내의 시청 비율이 가장 높을 것으로 추축된다. 즉 한편의 TV 프로그램 시간과 출퇴근 이동 시간이 거의 동일하여 출퇴근 시간대가 주된 DMB 시청 시간이므로, 출퇴근 시간을 공략할 고화질 DMB 콘텐츠 개발이 필요하다.

선호하는 DMB 시청 프로그램을 성별 및 연령대별로 중복 응답 방식으로 조사한 결과 예능, 드라마, 뉴스, 및 스포츠 순으로 집계되었는데, 주로 엔터테인먼트 프로그램의 시청 비율이 높은 것으로 드러났다. 뉴스와 스포츠는 남성, 드라마와 예능은 여성의 시청 비율이 상대적으로 높았고, 특히 뉴스의 경우에는 30대와 40대의 남성의 시청 비율이 높은 것으로 조사되었다. 따라서 고화질 DMB 서비스의 도입과 활성화를 위해서는 예능, 드라마, 뉴스, 및 스포츠 프로그램에 대한 고화질화가 이루어져야 할 것으로 판단된다.

4.3 지상파 DMB 시청 현황 조사

DMB 방송의 시청 현황 조사에서는 DMB 방송의 시청 주기와 시청 이유에 대하여 설문을 진행하였다. 최근 일주일 이내 DMB를 시청한 비율은 20대 남성에서 가장 높았고, 20대 여성의 경우는 DMB 방송을 시청해 본 경험이 없는 경우가 많았다. 또한 6개월 이상 DMB를 시청하지 않은 경우도 전체의 27%로서 DMB 방송의 재이용 측면에서 전략적 보완이 필요한 것으로 판단된다.

DMB를 시청하는 이유를 성별 및 연령대에 따라 중복 응답 방식으로 조사한 결과 31%의 응답자가 무료 이용을 꼽았고 그 다음으로 이동 중 시청 및 공중파 콘텐츠의 실시간 시청으로 조사되었다. 특히 30대 여성의 경우 공중파 실시간 방송을 시청할 수 있기 때문에 DMB를 선호한다고 조사되는 등 DMB는 지상파 콘텐츠를 이동 중에 시청할 수 있는 장점이 가장 크므로 고화질 지상파 콘텐츠를 DMB에 도입한다면 DMB의 이용률을 크게 증가시킬 수 있을 것이다.

4.4 모바일 방송 활용 행태 조사

국내 모바일 방송의 활용 행태를 파악하기 위해 선호하는 모바일 방송의 종류 및 시청 이유와 유료모바일 방송의 월 지불 비용 및 시청 시 불편한 점 등에 대한 조사를 실시하였는데, 모바일 방송 매체로 DMB가 가장 많이 활용되고 있고 인터넷 방송이 그 뒤를 이었다. 인터넷 방송에서는 실시간 채팅 등 시청자와의 상호 작용으로 인해 급속도로 확산되고 있으므로, 고화질 DMB 서비스에서도 시청자와의 인터랙티브한 비즈니스 모델을 고려해야 한다.

유료 모바일 방송의 대부분 시청자는 월 5천원 미만의 소액을 지불하는 것으로 조사되었고, 유료 모바일 방송의 최대 단점은 유료 이용료와 데이터 사용료 과금으로 조사되었다. 따라서 고화질 DMB의 유료화를 추진한다면 가격 정책 수립에 이를 반영하여 요금 체계별 채널 수 제한 등의 가격 정책 수립이 필요하다.

4.5 DMB 서비스 개선 사항

DMB 방송은 장소의 제약 없이 무료로 지상파 방송을 시청할 수 있는 장점이 있지만 고화질 DMB 서비스에 반영하기 위해 기존 DMB 서비스의 단점을 조사한 결과, 현행 DMB는 화질 문제, 방송 채널수 부족, 음역 지역 존재, 및 이동 시 채널 재검색 등의 문제가 있는 것으로 드러났다. 또한 고화질 DMB 서비스가 유료화로 진행된다면 적정한 요금은 일시불 3천원 미만, 3∼5천원, 및 월 천원 미만이 가장 높게 집계되는 등 고화질 DMB 서비스를 통해서 DMB의 고질적인 화질 문제를 해결하고, 고화질 콘텐츠의 원활한 확보와 저작권 보호를 위한 CAS 도입시 정책 수립에 유료화 정책을 반영해야 할 것이다.

 

5. 결 론

DMB 서비스가 국내에서 상용화된 지 10년이 지난 현 시점에서 광고 수입 감소, 대체 미디어 매체 등장, 및 비디오 화질 열화로 인한 시청자 이탈 등의 원인으로 침체하고 있는 DMB 시장을 활성화시킬 수 있는 방법을 제시하기 위해, 본 논문에서는 고화질 DMB 서비스의 도입 방안을 기술적, 제도적, 및 정책적 측면에서 제안하였다.

즉 DMB 시청 빈도가 가장 높은 출퇴근 시간대를 공략하여 선호도가 높은 예능, 드라마, 뉴스, 및 스포츠 프로그램 위주로 고화질 DMB 서비스를 실시하는 것이 바람직하고, 이를 통해 화질 문제 등으로 지금까지 DMB 방송 시청에 흥미를 갖지 못한 계층들도 DMB 시청자로 포함시킬 수 있을 것이다. 또한 지상파 TV 콘텐츠를 실시간으로 시청할 수 있는 것이 DMB 방송을 선호하는 최대 이유이므로 이에 대한 고화질 서비스가 먼저 진행되어야 할 것이다. 하지만 고화질 지상파 콘텐츠의 원활한 수급과 저작권 보호를 위해서는 CAS의 도입이 필요하고 CAS 도입을 위해서는 고화질 DMB 서비스의 유료화가 필수적이므로, 단말기 제조사와 시청자와의 유료화에 대한 입장을 조속히 정리하고, 유료화에 따른 시청자의 불만을 해소하기 위한 차별화된 비즈니스 모델을 개발해야 한다.

이와는 별도로 고화질 DMB 서비스를 도입하기 위해서는 국가 표준 제정, 고성능 비디오 코덱 도입, 단말기 개발, 및 역호환성 시험 등 정책적 및 기술적인 사안들이 고려되어야 한다.