[사이언스 칼럼] 실감나는 3차원 TV 방송

광주과학기술원 소식지 2009 SUMMER VOR.14 NO.2

 

 

현대인들은  TV를 통해서 생활에 필요한 다양한 정보와 즐거움을 얻고 있다. 아침에 일어나면 자연스럽게 TV를 켜고 그날의 주요 뉴스나 날씨를 확인하고, 저녁에는 가족끼리 둘러앉아서 드라마나 역사 스페셜을 시청하기도 한다. 교육 방송을 통해서 멀리 학원에 가서 강의를 들어야 하는 수고를 덜고, 스트레스 해소를 위해 박지성이 출전하는 축구경기를 보거나 비디오 게임을 즐기기도 한다. 이처럼 우리는 일상생활에서 너무나도 자연스럽게 TV방송을 접하고 있고, TV를 켜지 않으면 불안하고 허전하다고 느끼는 사람이 있을 정도로 TV 방송과 밀접한 삶을 살고 있다. 이렇게 생활의 일부분이라 할 수 있는 TV 방송 서비스는 1925년 J. Baird가 런던에서 못 쓰는 가구로 기계식 TV를 만든 이래로 꾸준히 발전해 오고 있다. 초기의 TV 방송은 낮은 해상도를 갖는 흑백 영상의 한계로 중계와 함께 BBC에서 매일 TV 방송을 실시하면서 본격적인 TV 방송 서비스의 시대가 열렸다. 1954년에는 본격적인 컬러TV 시대가 열리면서 시청자들은 다양한 색상의 실제 장면을 안방에서 시청할 수 있게 되었고, 1990년대 후반에 들어서는 송수신되는 방송 신호를 디지털 부호로 바꿔 고품질의 화면을 제공하는 디지털 방송 서비스가 시작되었다. 최근 화면의 선명도와 크기를 늘린 고화질 디지털TV와 인터넷과 결합하여 시청자가 원하는 방송을 제공하는 IPTV의 등장으로 TV방송 서비스의 새로운 국면을 맞이하고 있다.

 

지금까지 방송 기술의 발전 추이가 사용자에게 좋은 품질의 영상과 음성을 제공하고 사용자 친화적인 상호작용을 제공하는 방향으로 발전되고 있는 점을 감안할 때, 많은 전문가들은 2차원 방송 서비스의 뒤를 잇는 3차원 방송 서비스를 전망하고 있다. 그럼, 3차원 TV의 원리는 무엇일까? 한 번쯤은 사람의 눈이 왜 두 개인지 궁금해 해 본적이 있을 것이다. 우스갯소리로 눈을 다친 경우에 대비해서 여분으로 갖고 태어난 것이라는 얘기가 있지만, 실제로 두 개의 우리가 세상을 입체적으로 느낄 수 있게 하는 중요한 역할을 한다. 사람의 두 눈은 대략 5~6cm정도 떨어져 있는데 이 위치적 차이 때문에 두 눈에 맺히는 그림의 모양이 약간 다르게 된다. 이렇게 맺힌 영상의 차이를 뇌에서 분석하여 머릿속에서 3차원 세상을 그려내는 것이다. 이러한 특성을 이용하여 양쪽 눈에 서로 다른 영상을 보여줌으로써 2차원 평면영상에서 3차원 세계를 느낄 수 있게 하는 것이 3차원 TV의 기본적인 원리이다. 근래 많이 접할 수 있는 예로, 놀이동산이나 행사장, 3차원 극장에서 편광 안경을 착용하고 즐기는 3차원 영상도 이와 같은 양안 시창의 원리를 이용한 것이다.

 

한 대의 카메라로 장면을 촬영했던 기존 2차원 방송의 촬영 방법과 달리, 장면을 바라보는 위치에 따라 약간씩 다른 영상을 얻기 위해서 여러 대의 카메라를 사용하여 똑같은 장면을 촬영한다. 이렇게 얻어진 영상을 다시 점영상이라고 하는데, 이 영상을 3차원 디스플레이 장치에 재현함으로써 시청자들에게 실감나는 3차원 입체영상을 제공할 수 있다. 일반적인 3차원 영상은 두 장의 스테레오 영상을 기반으로 하나의 시점에 대한 3차원 영상을 의미하지만, 더 넓은 의미의 3차원 TV는 자유로운 시청자 위치에서의 3차원 영상을 제공하는 자유 시점의 입체 방송을 의미한다. 이를 위해 물체와 카메라 사이의 거리 정보를 나타내는 깊이 영상과 자유로운 시점의 영상을 생성하는 기술이 필요하다. 또한, 기존 2차원 방송보다 훨씬 방대한 데이터를 송수신하기 위한 영상 압축 및 전송 기술, 3차원 정보를 효율적으로 재현하기 위한 3차원 디스플레이 기술도 3차원 방송 서비스를 위해 계속 개발되어야 할 중요한 기술이다. 3차원 방송은 교육, 의료, 게임 등 우리 실생활의 여러 부분에서 유용하게 활용될 수 있어 그 수요가 계속 증가하고 있는 상태이다. 가령, 요가 체조를 방송을 통해서 배우려고 할 경우에 바라보는 시점을 달리 하면서 살펴볼 수 있어서 기존의 2차원 단일시점 방송을 통해서는 따라 할 수 없었던 높은 난이도의 자세도 쉽게 배울 수 있고, 게임을 비롯하나 각종 엔터테인먼트 보다 생동감 있게 즐길 수 있다. 스포츠 경기 중계에서 해설자가 경기를 중계할 때에도, 시청자는 살펴보고자 하는 시점의 장면을 자유롭게 선택하여 자세히 관찰할 수 있고, 마치 경기장에서 직접 관하는 것 보다 자연스럽고 현장감 있는 3차원 영상을 즐길 수도 있다.

 

현재 세계적으로 많은 연구기관과 대학에서 3차원 방송 서비스에 사용될 핵심 기술을 개발하기 위해 노력하고 있다. 실제로 이미 일부 선진국에서는 위성을 이용하여 3차원 TV 시험 방송을 시작하는 단계에 이르렀고, 국내에서도 3차원 TV에 대한 연구를 활발히 진행하고 있다. 따라서 머지않은 장래에 우리는 일상생활에서 우리가 보고 듣고 느끼는 3차원 장면을 안방 TV나 영화관에서도 그대로 실감나게 즐길 수 있는 3차원 방송 서비스를 기대할 수 있을 것이다.

 

출처 : http://blog.naver.com/gist1993/50053220913