방송에 있어서 디지털화는 TBC, FS, DVE 등의 개별 기기의 디지털화로부터 시작하여 VTR, 제작 스튜디오의 디지털화로 진행되었다. 현재는 방송시설 개조와 신설 때에 局內기간 분배계 및 주조시설을 비롯한 局內 디지털화를 부분적으로 실현하고 있는 실정이나 머지않아 다음 그리과 같이 방송 디지털 시스템화가 실현될 것으로 예상된다.

<그림> 방송 Digital System 구성의 예

1. 디지털 방송 시스템의 필연성과 장점

• 국내 디지털 시스템의 배경

디지털 신호의 국제규격 완성

디지털 VTR 보급과 주변기기의 디지털화

방송신기술(제작, 편집, 송출)에 의한 제작스튜디오의 디지털화

HDTV와 각종 부가정보 요구와 대응 용이

메모리, 압축 등 기술 정합성이 쉽고 다양한 전개 가능

• 디지털 시스템의 장점

LSI로 시스템 구성을 간략화 시켜 방송기기의 신뢰성, 보수성(고장율), 호환성을 향상시킬 수 있고 시스템 경년변화가 없기 때문에 일일 점검으로부터 해방될 수 있다(레벨, 위상조정 등).

전송품질, 기록품질을 향상시키고,

디지털 단체기기에 의한 고품질의 다양한 효과를 실현시킬 수 있다.

디지털 신호에 의한 자동감시기능 실현(자기진단, 경보감시시스템)으로 다양한 디지털 신호 취급이 가능하여 방송 기술인들의 전문능력을 촉진시킬 수 있다.

2. 해외 디지털 방송 시스템

일본의 NHK(1990년), 캐나다의 CBC TRONTO 방송센터(1992년)

• 福岡放送(FBS) - 일본

局內의 TV 송출 설비를 새로이 시설하여 1993년 3월부터 운용(지역 민방으로서는 최초의 디지털 시스템). 다음의 표는 제작 설비의 특징이다.

<표> 제작 설비의 특징

제작 시스템	특 징
TV Master	·전 디지털 Master 장치(영상, 음성) ·VDT 기능강화-View Man Interface 강화
Fiber CM Bank System	·전 디지털시스템(영상, 음성) ·Dual System에 의한 Direct 송출 운용
Program Package System	·전 디지털시스템(영상, 음성) ·Review, Preview기능 Mode 채용
TC, VTR 분배 System	·Serial Digital 신호에 의한 분배
경보, 감시 System	·송출관련 각 시스템으로부터 670곳의 Alarm 정보를 입력하여 감시 ·장애발생 시, 발생개소를 쉽게 화면에 표시

다음 그림에 디지털 시스템의 개념도를 나타낸다.

<그림> FBS Total System 개념 방송 계통도

• TBS(Tokyo Broadcasting System Inc.) - 일본

1951년 5월 민영 라디오 방송을 시작으로 1955년 4월에는 동경지역에서 유일한 TV방송 서비스를 개시하였으며, 1994년 새로운 방송센터를 완성하여 방송을 개시한 TBS의 디지털시스템을 소개한다.

영상 디지털 시스템

각 실간의 본선 신호전송은 전부 디지털화 함과 아울러 각 실내의 설비에 관해서도 가능한 한 디지털화를 도모하였다.

6개의 스튜디오, 리소스실로부터 소재나 스튜디오내 기기(카메라, VTR)의 영상을 절체, 가공한다. 각 기능 블록 간의 신호는 콤포지트 직렬 디지털(SMPTE 259M), CG설비 주변은 컴포넌트 디지털 방식을 채택하였다.

Off-line 계의 CM 뱅크, 사전 파일링, 디자인 룸의 설비도 디지털화를 도모.

취급신호는 직렬 디지털 신호는 143 Mbps 전송선을 사용하였다.

<그림> TBS 방송시스템 영상계통도

음향 시스템

Key Station규모의 디지털시스템을 추진하였다.

AES/EBU형식(AES3-1992),

샘플링 주파수 48㎑, 양자화 비트수 16비트(스튜디오 출력은 20비트)

전송선은 AES-3ID(Impedance 110Ω, 평행 쉴드 선)를 사용,

실간 전송은 영상과 같이 75Ω 동축선(5C-FB)을 사용하였다(정합변성기 사용).

각 실간의 신호 수수는 기본적으로 디지털이며 회선,

라디오 시스템

라디오 스튜디오는 8개 있으며 녹음 프로그램 중심의 4개 스튜디오에 디지털 믹서(Mixer)를 채용하였다. 마스터의 디지털화와 디지털 오디오 파일(DAF)의 사용으로 수록에서 송출까지 전부 디지털화 한 블록도를 다음 그림에 나타낸다.

<그림> TBS 방송시스템 Radio(Audio) Block Diagram

• 아사히(朝日)방송 디지털 컴포넌트 중계차

아사히(朝日)방송에서는 컴포넌트 직렬 디지털(SMPTE 259M) 중계시스템을 적극적으로 추진한 결과, 1996년 3월부터 SDTV와 EDTV-Ⅱ 방송을 개시.

중계차의 영상, 음향, 카메라 설비를 다음의 표에 나타낸다.

• 디지털 컨테이너 방송 시스템 - 미국

하리스사는 1998년 5월부터 12월까지 미국의 공영방송인 PBS와 함께 한국의 삼성전자를 포함한 세계 25개 업체로부터 DTV 장비를 지원 받아 대형 컨테이너에 완전 디지털 시스템을 구축한 Harris/PBS DTV 익스프레스(Express)를 가지고 미국 내에 20개 주요도시를 순회하면서 DTV를 실연하였다.

3. 우리나라의 디지털 방송 시스템

처음 위성 아날로그방송을 시작한 KBS와 후발 SBS의 FM라디오 방송을 시작으로 방송시스템의 디지털화는 가속되기 시작하여 방송4사와 신설 민방들도 새로이 방송시설을 하면서 스튜디오 시설 뿐만 아니라 STL도 디지털화를 추진하여 부분적인 디지털방송 전송 체계를 갖추었다.

사옥 신설(연주소)이나 시설 변경 시에는 디지털화로 추진하였으며,

일부 방송사에서는 완전 디지털 이동 중계차량을 구입 운영,

일부 프로그램의 디지털제작과 함께 부분적인 디지털방송을 실현.

방송 디지털화에 대한 인식제고와 기술을 쌓아 가고 있다.

• SBS의 디지털 FM방송 시설

1996년 SBS는 FM방송 시설을 하면서 컴퓨터와 디지털 단체기기를 이용한 부분 디지털 시설을 완료하였다.

운영SW는 음악 편성용으로 Selector와 Linker, Digigram Audio Card를 내장한 워크스테이선,

자동송출 시스템SW(ADC, DAC는 32㎑, 44.1㎑, 48㎑, 16비트),

8채널/2채널 운영과 디지털 편집,

입력 스위처 기능을 가진 제작SW, 음악정보 시스템, 뉴스센터나 외부 통신사의 통신 서비스 망에 연결하여 방송 중에도 컴퓨터 화면에 나타낼 수 있는 뉴스링크 등의 방송SW를 갖추고 있다.

• KBS 위성방송 연주시설

무궁화 위성의 전송방식이 디지털 컴포넌트 방식을 채택하고 있기 때문에 위성방송 연주시설도 디지털 시스템으로 비디오 신호는 SDI, 오디오 신호는 AES/EBU로 구성하였는데 신호방식은 아래와 같다.

비디오 신호 : SDI 전송

색 해상도 : 4：2：2

샘플링 주파수 : 13.5㎒

양자화 : 10비트

전송속도(용량) : 270Mbps

오디오 신호 : AES/EBU 규격

샘플링 주파수 : 48㎑

양자화 : 20비트

화면 비 : 16：9 / 4：3

디지털 신호(SDI)

SDI 신호의 특징

기존 동축선(임피던스 75Ω)을 사용한다.

4개의 오디오와 1개의 타임코드를 포함할 수 있어 신호처리가 간편하다.

전송길이는 최대 300m까지 연장가능하며 병렬은 50m 정도이다.

VLSI 기술로 장비의 소형, 저전력, 저가, 고 신뢰성을 가진다.

SDI의 형식

4：2：2 디지털 비디오 컴포넌트 신호, SMPTE 259M 규정에 의해 취급하도록 설계되어 있다.

비디오신호는 Y, R-Y, B-Y로 구성되어 있다.

샘플링은 휘도 신호(Y) 13.5㎒, 색차 신호(R-Y, B-Y) 6.75㎒.

전송용량은 270Mbps

• 부산MBC 디지털 중계차

1997년 10월 SONY로부터 구입 운용중인 디지털 중계차는 방송 기술자 지향의 방송시설로 운용성, 확장성 등에서 우수한 성능을 발휘하고 있는데, 전체 계통(영상) 구성은 다음 그림과 같으며, 부분 오디오(믹서부분)를 제외한 방송시설은 전부 디지털화 되어있다.

<그림> 부산 MBC 중계차 영상계통도

카메라로부터의 영상신호는 자체에서 디지털 컴포넌트(D-1) 신호로 제작되며, 외부로부터의 신호(아날로그, 디지털신호)도 자체 디지털처리를 함으로써 완전한 방송용 디지털신호의 제작이 가능하다.

신호처리 및 局內전송

영상신호는 SMPTE 259M 컴포넌트 직렬 디지털 방식 채용 (270Mbps)

16：9와 4：3 모두에 사용할 수 있는 시스템으로 비월주사/순차주사, 화면모드변환, 스퀴즈 방식을 적용할 수 있으며, 카메라 헤드와 CCU신호 전송은 디지털 변복조 신호로 Triax cable에 의해 전송된다.

SNG 수신, 전송을 위한 음향 립싱크 보상.

장비 구성

다음 표에 장비구성을 나타내며 중요장비를 간략히 설명한다.

<표> 부산 MBC 중계차의 영상 설비

카메라 시스템

컴포넌트 직렬 디지털 신호를 출력할 수 있으며 16：9/4：3의 전환은 CCD블럭 전환방식(OHB채용)을 사용하는 광폭 카메라 BVP-500/550을 채용하였다. 카메라 조정은 VE조정탁의 MSU에서 9대를 동시에 제어할 수 있으며, FS를 사용하면 최대 12대까지 제어, 조정 가능하다.

탈리(Tally)

모니터 선반의 모니터나 탈리 표시기는 각각의 디지털/아날로그 루팅 스위처에 접속되며, 출력은 다시 버스라인을 통하여 라우터에 접속되고, 원격 제어에 의해 제어된다.

<표> 부산 MBC 중계차의 음향 설비

위성과 디지털처리로 인하여 생기는 지연을 보상하기 위하여 Echo Canceller를 설치한다.

• KBS의 HDTV 중계차

KBS는 1997년 5월 20일 오후 KBS 위성TV를 통해 방송되는 프로 야구 경기(OB：롯데)를 국내 최초로 디지털 중계자로 중계하였다.

미국 슈크사에서 제작한 이 디지털 중계차에는 8대의 TV카메라와 6대의 디지털 VCR, 디지털 오디오 믹서 등이 탑재되어 LD수준의 고화질과 CD수준의 고음질, 16：9광폭 화면을 제공할 수 있다.

참고로, HD중계차 제작을 위하여 고려해야 할 기본사항과 개요를 살펴보면 다음과 같다.

설계 기본 사항

디지털신호 SD-SDI : 270㎒, HD-SDI : 750㎒

전력소모 NTSC : 75㎾∼80㎾, SD-SDI : >90㎾, HD-SDI : 130㎾

선반 수 NTSC : 20개, SD-SDI : 12개, HD-SDI : 40개

이번에 제작된 HDTV 중계차의 장비리스트(디지털 트럭제작 사양)는 다음 표와 같다.

<표> KBS의 HDTV 장비 리스트