일본산업뉴스요약

Nikkei XTECH_2020.2.18

5G 스마트폰으로 시합 영상 전송
소니, 스포츠 중계에서 실현 / 미국 이동통신사의 상용 회선 이용

“당사가 전개해 온 5G의 PoC(실증실험) 중에서도 가장 어려운 요건이었다”. 소니에서 5G를 활용한 영상제작시스템의 실증실험에 착수하고 있는, 소니 이미징 프로덕트&솔루션의 담당자는 미식축구 NFL(National Football League) 시합에서 실시한 5G 실험에서 요청 받은 요건에 대해 이렇게 말했다.

이 실험은 19년 12월 1일에 미국 휴스턴 NRG 스타디움에서 개최된 ‘휴스턴 텍슨스 VS 뉴잉글랜드 패트리어츠’에서 실시됐다. 카메라맨이 비디오카메라로 촬영한 시합 영상을 상용 5G 회선을 사용해 방송 프로그램을 제작하는 편집실까지 전송하는 것이다. 실험에는 카메라 사업과 방송기기사업 등을 전개하는 소니 이미징 프로덕트&솔루션과 통신기기사업을 전개하는 소니 모바일 커뮤니케이션스, 미국의 이동통신사업자 Verizon, 미국 방송국 NBC Sports다.

소니에 따르면 이번 실험에서 NBC Sports가 요구한 것은 기술 수준이 상당히 높은 것이었다고 한다. 그도 그럴 것이다. 미식축구는 미국의 국민적인 스포츠이며 NFL은 미식축구 최고 리그다. NFL의 연간 매출은 일본프로야구(NPB)의 약 2,000억엔보다 7배 이상 많은 1조 5,000억엔 이상이다.

인기 이벤트이기 때문에 시합 중계는 고화질인 것은 물론 시합 전개에 맞추기 위한 카메라의 전환은 시청자가 위화감을 느끼지 않을 정도의 지연 시간으로 억제해야 한다. 이러한 요건은 무선 전송 시에 실시하는 영상압축(인코드)에는 엄격한 것이다.

구기 종목처럼 선수나 볼 등이 크게 움직이는 영상을, 고화질을 유지하면서 압축하려면 인코드 처리가 무거워질 수밖에 없다. 게다가 지연 시간을 단축하기 위해 인코드 처리에 사용할 수 있는 시간은 짧다. 또한 인코드 장치는 휴대할 수 있는 비디오카메라에 탑재하기 때문에 처리할 때의 소비전력에도 제약이 생긴다.

이번 실험의 목적은 5G를 실제로 스포츠 중계에 이용할 때 처리해야 할 과제를 찾아내는 것이었다. 때문에 실험에서 전송한 영상은 실제 방송에는 사용되지 않았다. 그러나 “화질에 관해서는 라이브 중계에서 사용할 수 있는 품질이라고 NBC Sports의 기술부문 책임자로부터 평가를 받았다”(소니 이미징 프로덕트&솔루션 관계자).

-- 상용 5G망을 이용 --
이번에 사용한 시스템의 구성은 이렇다. 휴대가 가능한 소니의 업무용 비디오카메라 ‘PXW-Z450’으로 촬영한 영상을, 트랜스미터의 시작기(試作機)에 입력해 인코드 처리한 후, 5G의 밀리파 대역에 대응한 스마트폰 ‘Xperia’를 사용해 전송했다. 수신기 측에서 영상을 디코드하고, SDI(Serial Digital Interface) 신호로 다시 변환해 스타디움 내의 편집실의 스위처에 입력한다.

PXW-Z450은 4K로 촬영할 수 있지만 실험에서는 풀HD로 출력한 신호를 이용했다. 사용한 5G 회선은 Verizon이 제공하는 상용네트워크 회선을 이용했다. 인코드 방식은 H.265(HEVC)로, 이를 위한 IC는 자사에서 개발했다. 인코드 소프트웨어는 실험할 때마다 개량하고 있다고 한다.

-- 영상 제작의 비용 삭감이 목적 --
소니가 이번 실험을 통해 목표하는 것은 스포츠 등의 라이브 중계의 영상 제작 비용을 삭감하는 것이다. TV 등의 방송용으로 카메라 영상을 무선으로 전송하는 시스템은, 마이크로파를 이용한 전용 시스템 등이 이미 있다. 그러나 전용 설비가 필요하기 때문에 고가다. 이를 5G의 상용 회선으로 대체해, 스마트폰 등의 범용 기기를 사용해 전송할 수 있다면 영상 제작에 드는 비용을 대폭 삭감할 수 있다. 로컬 5G를 사용한 경우라도, 많은 기기에 범용품을 사용할 수 있을 것으로 보인다. 또한 비디오카메라를 접속하는 케이블이 불필요해지기 때문에 촬영 현장에서 제한적이었던 카메라 배치를 자유롭게 할 수 있다.

5G 활용이 진행되면 영상 제작을 위한 조직 체제도 변할 가능성이 있다. 현재의 라이브 방송∙전송에서는 카메라맨뿐 아니라 편집 담당자도 현장에 나가 중계차 등에서 영상 편집을 하는 경우가 많다. 그러나 5G 카메라 영상을 직접 원격에 있는 편집실 등에 전송할 수 있다면 카메라맨 이외의 제작팀 멤버는 원격 스타디움 등에서 작업할 수 있게 될지도 모른다.

-- 미래는 100M비트/초도 고려 --
향후 과제 중 하나는 지연 시간이다. 영상의 무선 전송은 화질, 지연, 안정성의 3요소가 트레이드오프의 관계에 있다. 소니는 실험한 시스템의 지연 시간에 대해 명확히 밝히지 않았다. 그러나 이번에는 화질을 우선했기 때문에 지연에 대해서는 개선이 필요할 것으로 보인다.

실제 방송에서의 사용을 고려하면 유선으로 접속된 카메라 영상과 비디오카메라에서 무선 전송된 영상을 대체할 때의 시간차를 시청자가 위화감을 느끼지 않도록 하는 것이 중요해진다. 소니는 그를 위한 구체적인 요건을 밝히지 않았지만, 어느 TV 방송국의 기술담당자는 “현재의 프로그램 제작 시스템에서는 대체하는 카메라간에 1프레임 내의 정밀도로 동기하고 있다”라고 말한다.

고화질의 영상 전송에서 소니가 5G, 특히 밀리파대에 거는 기대는 크다. “밀리파대는 업링크에서도 MIMO(multiple-input and multiple-output)에 의한 다중화가 비교적 쉽다”(소니 모바일 커뮤니케이션스). 때문에 실효값에서 100M비트/초의 전송 속도도 불가능하지 않다고 생각하고 있다. 그렇게 되면 4K는 물론 고압축 8K 영상도 전송이 가능할 것으로 보인다.

그 외에도 5G와 LTE의 주파수를 묶어 이용하는 기술을 업링크에 적용하는 등, MIMO 이외에도 업링크의 실행 속도를 향상시키는 기술은 있다.

 -- 끝 --

Copyright © 2020 [Nikkei XTECH] / Nikkei Business Publications, Inc. All rights reserved.