ETRI, H.264 기반 고화질 VOD 시스템 기술 개발 EBS 인터넷 수능강의,칠판 글씨까지 생생하게 본다

-2004. 12. 2 소프트엑스포에 발표,
2005. 2. 1.부터 EBS 수능강의 시범사업 돌입 -

EBS 수능강의 서비스가 2004년도 수학능력 시험에서 80% 이상의 적중률을 보여 비상한 관심을 받게 된 가운데 EBS 인터넷 수능강의 서비스를 칠판 글씨까지 생생한 TV화면으로 시청할 수 있도록 하는 기술이 개발되었다.

ETRI(한국전자통신연구원, http://www.etri.re.kr) 임베디드S/W연구단(단장 김흥남)은 ▲녹화방송은 물론 생방송까지 일반 TV 화질(VGA급, 640×480 해상도)의 인터넷 방송으로 실시간으로 변환, 제공하는 고화질 인코딩 시스템 기술과 ▲인터넷 모뎀에 연결해 TV화면으로 비디오를 시청할 수 있도록 하는 IP 셋탑박스(IP-STB) 기술을 독자 개발하였다.
본 기술이 적용되면 1Mbps에 불과한 인터넷을 통해서도 일반 TV를 통해 케이블 방송과 동등한 화질로 인터넷 방송을 시청할 수 있게 되며 방송사 등 컨텐츠 제공사에 설비되는 영상시스템 장비가격은 최대 1/20로 낮춰지게 된다.
ETRI는 이 기술을 12월 2일부터 5일까지 나흘간 서울 삼성동 코엑스 태평양관에서 열리는 소프트엑스포에 발표하고, EBS는 내년 2월 1일부터 이 기술을 적용한 고화질 인터넷 수능강의를 본격 실시할 예정이다.

● 4천만원 대의 고가 장비로도 칠판글씨 보기 힘든 기존 인터넷 방송

현재의 EBS 인터넷 수능강의 시스템은 MS사의 압축 표준인 WMV9(동영상 압축 코덱)를 사용하여 300Kbps의 동영상을 제공하고 있는데, 화질이 나빠서 칠판의 글씨가 잘 보이지 않고 어지러운 현상이 발생하는 등 사용자의 불만이 있었다. 또한 MS사의 웹브라우저를 사용해야 하며, 화질 최적화 등의 조정작업이 필수적이고 압축 기술 포맷이 공개되어 있지 않기 때문에 4천만원대에 달하는 고가의 압축·변환 전용 서버(3.4GHz급 CPU 4개 탑재한 4Way 서버 기준)가 필요했다.
또한 임베디드 리눅스 기반으로 IP-STB를 개발하는 업체에서는 현재 VOD 서비스의 가장 큰 수요처인 EBS 인터넷 수능강의 서비스와 호환되지 않아 사업 확장에 지장을 받고 있다.

● 장비원가 부담 크게 인하, 1Mbps급의 인터넷으로 고화질 인터넷 영상

ETRI 임베디드S/W연구단은 EBS와 공동으로 PC 사용자와 IP-STB 사용자 모두에게 고화질 동영상 서비스를 제공하기 위하여 동영상 압축 S/W 국제 표준규격인 H.264를 효과적으로 구현하기 위한 연구개발에 착수하였다.
그 결과 관련 핵심기술인 H.264 인코더, 재생기 및 웹 브라우저를 개발, 화질과 속도 그리고 가격경쟁력을 모두 해결한 고화질 VOD 시스템을 구현하여 고화질 EBS 인터넷 수능강의 시범사업에 적용하게 된 것이다.
이번에 개발된 기술은 ▲VTR(녹화방송)은 물론 카메라(생방송)로부터 들어오는 영상 및 음성신호를 H.264 표준 동영상으로 실시간 압축, 변환시키는 인코딩(부호화, 원 영상을 압축) 소프트웨어(=인코더)와 ▲임베디드 리눅스(Qplus) 기반의 미디어 재생기(S/W) 및 웹브라우저가 내장된 IP-STB로 구성되어 있다.
같은 H.264 표준이라 하더라도 개발자의 기술력에 따라 성능과 효율성에 차이가 생긴다. 현재 많이 사용되는 외산 H.264 인코더는 고가의 하드웨어(서버 등)에 탑재될 때에만 제대로 동작할 수 있지만 이번에 ETRI에서 개발한 H.264 인코더는 서버는 물론 개인용 PC에서도 고화질 동영상을 빠른 속도로 변환시킬 수 있어 장비가격 원가를 크게 낮출 수 있다.
또한 카메라에서 입력된 라이브 비디오를 VGA급 H.264 동영상으로 실시간 인코딩(인터넷 생방송)하는 기능과 VTR에 저장된 비디오를 실시간 인코딩(인터넷 녹화방송)하는 기능을 모두 제공하고 화질과 인코딩 속도 면에서도 외산보다 우수한 세계 정상급의 H.264 인코더이다.
국제표준인 H.264 표준을 따르고 있어 다양한 상용 스트리밍 서버와 연동된다는 것도 중요한 장점이다.
또한 MMX 기능(MutiMedia eXtension, 여러 데이터를 병렬로 한번에 처리하는 기술)을 지원하여 1.2GHz 이하의 IP-STB에서 1Mbps에 불과한 인터넷 통신을 통해 VGA급 H.264 동영상을 재생할 수 있도록 한다. VGA급 동영상을 디코딩(복호화, 압축데이타를 원영상으로 하는 기술) 전용 하드웨어를 사용하지 않은 IP-STB에서 재생한 것은 본 기술이 처음이다.
또한 VOD 서비스와 더불어 IP-STB를 통한 자동 요금부과 기능을 포함한 인터넷 뱅킹 서비스가 기존의 리눅스 기반의 웹 브라우저에서는 지원되지 못하는 문제를 해결하기 위해 ActiveX 기능과 보안 및 인증 기능을 구현하여 자동 과금은 물론 거실에서 TV를 이용하여 인터넷 뱅킹 서비스를 제공받을 수 있도록 하였다.

● “가격경쟁력과 고성능 두 마리 토끼 잡아”

사업책임자인 ETRI 임베디드S/W연구단장 김흥남 박사는, “ETRI의 영상시스템 기술은 MS사의 WMV9 보다 우수한 압축 성능과 화질을 제공하며 IP-STB 자체적으로 VGA급의 H.264 동영상을 소프트웨어 디코딩 할 수 있도록 하므로 가격경쟁력과 멀티미디어 품질을 동시에 향상시켰다”며, “본 기술은 EBS 인터넷 수능강의 서비스는 물론 고화질의 동영상 서비스를 필요로 하는 많은 분야에 적용될 수 있어 셋탑박스(STB) 시장의 활성화는 물론 통신·방송 융합 촉진에도 크게 기여할 것”이라고 말했다.