NHK 방송 기술 연구소
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1. 개요
NHK 방송 기술 연구소는 일본 유일의 방송 기술 연구소로, 1930년대부터 현재까지 방송 기술 개발을 수행하고 있다. 이 연구소는 4K 8K TV 방송, 슈퍼 하이 비전, IP 방송 등 다양한 분야에서 연구를 진행해왔으며, 특히 인간 공학에 기반한 통신과 방송의 융합을 목표로 한다. 주요 연구 분야는 하이비전, 슈퍼 하이비전, IP 방식 텔레비전 등이며, 방송 장비 개발, 디지털 기기 개발, 초고감도 카메라, 특수 촬영용 카메라 개발 등도 수행한다. 연구 성과는 전문 잡지에 게재되며, 일반에 공개하는 '기연 공개' 행사를 개최하고, 사회적 기여를 하고 있다.
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| NHK 방송 기술 연구소 | |
|---|---|
| 기본 정보 | |
 | |
| 명칭 | NHK 방송 기술 연구소 |
| 영문 명칭 | Science & Technology Research Laboratories（NHK STRL） |
| 약칭 | NHK 기연, 기연 |
| 설립 | 1930년 6월 1일 (기술 연구소) |
| 종류 | 방송 |
| 본부 | 일본, 도쿄도, 세타가야구, 기누타 1초메 10번 11호 |
| 관련 조직 | 일본방송협회 |
| 웹사이트 | NHK 방송 기술 연구소 공식 웹사이트 |
2. 역사
NHK 방송 기술 연구소는 방송용 기재의 기술 개발을 목적으로 설립되었다. NHK의 전신인 중앙방송국의 기술부였다가, 1930년에 일본의 방송용 기재의 기초 연구, 응용 연구 및 상용화를 수행하는 현재의 연구소로 설립되었다. NHK 방송 기술 연구소는 수많은 방송용 기재를 개발해 왔으며, 일본에서 방송 기재 연구 개발을 담당하는 유일한 연구소이다. 방송 기재의 상용화는 많은 방송 기재 제조사와의 공동 연구 형태로 진행하고 있다.
2. 1. 설립 배경
방송용 기재의 기술 개발을 목적으로 NHK 방송 기술 연구소가 설립되었다. 원래 NHK의 전신인 중앙방송국의 기술부였다. 1930년에 현재의 방송 기술 연구소로서 일본의 방송용 기재의 기초 연구, 응용 연구 및 상용화를 수행하는 연구소로 설립되었다. NHK 방송 기술 연구소는 수많은 방송용 기재를 개발해 왔으며, 일본에서 방송 기재 연구 개발을 담당하는 유일한 연구소이다. 또한, 방송 기재의 상용화는 많은 방송 기재 제조사와의 공동 연구 형태로 진행하고 있다.2. 2. 디지털 기술 개발 (1970년대 ~ 1990년대)
NHK는 디지털 음악 시대를 선도하는 연구를 진행했다. 헤르베르트 폰 카라얀이 지휘하는 베를린 필하모니 관현악단의 제2회 일본 공연에 맞춰, FM생방송을 실시했는데, 이때 전송 방식으로 채택한 것이 디지털 통신 방식이었다. 구체적으로는 조정실까지는 아날로그 방식이었으며, 일부 FM 방송국으로 전송할 때에는 PCM 12비트·24kHz로 양자화하고, 변조 방식은 FSK 방식으로 전송하는 실험을 진행했다.[6]또한, 같은 시기에 회전 헤드형 디지털 녹음 장비 개발을 진행하여, 1969년 5월에는 세계 최초의 2채널 스테레오 방식의 PCM 디지털 녹음기 시제품을 완성했다. 이후 이 기술은 일본 콜롬비아의 기술진에게 계승되어, PCM 녹음 장치 및 PCM 음원의 LP레코드 제작이 이루어졌다. 이 회전 헤드형 PCM 녹음기는 후에 DAT의 개발·판매로 이어졌다.[6]
2. 3. 2000년대 이후 ~ 현재
방송 기술 개발은 성과가 나오기까지 오랜 시간이 걸릴 수 있으므로, 수신료로 운영되는 해당 연구소의 활동에는 한계가 있다는 견해도 있지만, 일본 유일의 방송 기술 연구소로서 높은 수준의 연구 성과를 올리고 있다. 아이치 만국박람회에서 공개된 슈퍼 하이 비전은 기재 운반에 한계가 있으나 4K 8K TV 방송이라는 고해상도를 실현하였다.
통신 관련 규격화 제안은 연구소의 업무가 아니지만[9], IP 방송을 이용한 슈퍼 하이 비전 실험과 관련하여 규격화에 성공하였다. 그 밖에도 방송 기재, 시청 관련 재료 기술부터 방송 방식에 이르기까지 폭넓은 연구를 하고 있다. 현재 특히 중시하는 분야는 인간 과학(또는 인간 공학)에 기반한 통신과 방송의 융합 연구이다.
향후 연구 과제로서 고도의 기술이 요구되는 전문 방송을 위해 신뢰성이 높은 방송 기술을 개발하고, 간편하게 활용할 수 있는 방송 기재 개발, 장애인을 포함하여 누구라도 접근성이 높은 방송 수신 시스템 개발을 공동으로 진행하고 있다.
3. 주요 연구 분야
방송 기술 개발은 성과를 내기까지 시간이 오래 걸리기 때문에, NHK의 수신료로 운영되는 NHK 방송 기술 연구소의 활동에는 한계가 있다는 견해도 있다. 하지만 일본 유일의 방송 기술 관련 연구소로서 높은 수준의 연구 성과를 올리고 있다.[1]
아이치 엑스포에서 공개된 슈퍼 하이 비전은 기재 운반에 어려움이 있지만, 4K 8K TV 방송이라는 고해상도를 실현하였다. 통신 관련 규격화 제안은 연구소의 업무가 아니지만,[9] IP 방식을 이용한 슈퍼 하이 비전 실험과 관련하여 규격화에 성공하였다.
그 밖에도 방송 기재, 시청 관련 재료 기술에서 방송 방식에 이르기까지 폭넓은 연구를 하고 있다. 현재 특히 중시하고 있는 분야는 인간 과학(또는 인간 공학)에 기반한 통신과 방송의 융합 연구이다.[1]
앞으로의 연구 과제로서 고도의 기술이 요구되는 프로페셔널한 방송을 위한 신뢰성 높은 방송 기술을 개발하고, 또한 간편하게 활용할 수 있는 방송 기재 개발, 누구라도 접근 가능한 방송 수신 시스템 개발을 공동으로 진행하고 있다.[1]
3. 1. 방송 장비 개발
방송 기술 연구소의 최대 목적은 방송 장비 개발이며, 방송용 TV 카메라를 시작으로 현재는 특수 촬영용 TV 카메라 개발을 실시하고 있다.주로 기술 연구소에서 개발한 "방송용 TV 카메라"는 다음과 같다.[1]
- 초고감도 카메라
- 초고속 촬영 카메라
- 초저속 촬영 카메라
- 자외선 촬영 카메라
- 초매크로 촬영 카메라
- 기류를 가시화하는 카메라
시스템화된 것으로는 다음과 같은 것들이 있다.[1]
- 진동 흔들림 방지 헬리콥터 탑재 카메라
- 날씨 카메라(전천후형 원격 자동 제어 카메라)
- 심해 해저 촬영형 카메라
- 오토바이 탑재 카메라
- 지진 발생 시에 방송국 내부를 촬영하는 자동 카메라
- 모바일 중계 카메라
그 외에 방송 장비 제조업체와의 공동 개발을 통해 다음과 같은 시스템을 개발하였다.[1]
- 긴급 방송 시에 전환할 수 있는 이중 방송 조정 송출 시스템
- 긴급 방송 자동 송출 시스템
긴급 방송은 최종적으로 인간의 판단이 필요하기 때문에 전환 시스템의 최종 수단은 인간의 판단에 의해 관리할 수 있는 시스템으로 되어 있다.[1]
기술 개발 업체와의 공동 개발을 통해 중계 장비의 개발 등도 실시하고 있다. 위에 언급한 시스템화된 "방송용 TV 카메라"는 중계 시스템의 경량화 등이 중요하며, 중계 송출과 동시에 기동형 중계 시스템의 개발 등도 수행한다.[1]
기구 개발로는 헬리콥터에 탑재되는 것을 목적으로 "방송용 TV 카메라"의 3축 관성 안정 지지 시스템이나 심해 해저 촬영용 케이스 등도 방송 장비 제조업체와의 공동 개발 등을 통해 실시한다.[1]
HDTV 시대를 앞두고 각 방송 장비 제조업체와 공동 연구회를 조직하여 HDTV 관련 기기류의 개발을 수행한다. 이때 탄생한 디지털 VTR 포맷이 D1, D2 규격이다. 그 후 D3 규격이 개발되어, MicroDV를 거쳐, DVD 및 Blu-ray Disc로 이어진다.[1]
쿠로마키 합성기술을 개발하여 CG소재 및 자료영상과 생생한 촬영영상을 합성하여 방송한다.[1]
방송기술연구소와 건설회사 시미즈 건설의 컴퓨터 부, 실리콘그래픽스사 등의 공동개발 프로젝트에 의하여 하이비전 퀄리티의 컴퓨터 동화상영상개발 플랫폼을 개발하였다.[1]
방송기재메이커 및 마츠하마포토닉스 등의 공동개발에 의하여 전체망원경을 탑재한 Tv 카메라 및 망원렌즈에 탑재한 Tv카메라에 내장하여 어두운 시야 환경에서의 비디오 촬영을 할 수 있다.[1]
위성에 직접 탑재할 수 있는 최초의 하이비전 카메라도 개발되었다.[1]
3. 2. 디지털 기기 개발
1969년 5월, NHK 방송 기술 연구소는 세계 최초의 2채널 스테레오 방식 PCM 디지털 녹음기 시제품을 완성하였다.[6] 헤르베르트 폰 카라얀이 지휘하는 베를린 필하모니 관현악단의 제2회 일본 공연에 맞춰 FM생방송을 실시했는데, 이때 신호를 분배하는 방식으로 디지털 통신 방식을 채택하였다. 조정실까지는 아날로그 방식이었으며, 일부 FM 방송국으로 전송할 때에는 PCM 12비트·24kHz로 양자화하고, 변조 방식은 FSK 방식으로 전송하는 실험을 진행했다. 이 기술은 일본 콜롬비아의 기술진에게 계승되어 PCM 녹음 장치 및 PCM 음원의 LP레코드 제작이 이루어졌으며, 이 회전 헤드형 PCM 녹음기는 후에 "DAT"의 개발·판매로 이어졌다.3. 3. 하이 비전 및 슈퍼 하이 비전
아날로그 하이비전의 신호 압축 규격인 MUSE(Multiple Sub-Nyquist Sampling Encoding) 방식은 국제 규격으로 채택되지는 못했지만, 세계의 고화질 텔레비전 방송 기술 개발, 텔레비전 카메라 및 수신기의 고화질화, 고정세화를 견인했다. 현재 일본의 디지털 하이비전에서는 MUSE 방식이 아닌 ISDB 방식이 채택되었다.[1]지상파 디지털 방식에 관해서는 ITU 및 ABU에 제안을 했지만, 현재 일본과 같은 ISDB 방식으로 방송이 진행되는 국가는 브라질, 페루 등의 남아메리카와 필리핀 등이다. 이는 기존의 영상 포맷(미국: NTSC/US, 유럽: SECAM/PAL)과의 정합성 외에 주파수 대역 및 지리적 요인에 의한 수신 환경의 차이, 정치적인 요인 등에 의한 것이다.[1]
MUSE 방식의 지상 하이비전 방식은 미국워싱턴 D.C.에서 시험 방송을 실시한 적도 있다.[1]
방송기술연구소와 건설회사 시미즈 건설의 컴퓨터 부, 실리콘그래픽스사 등의 공동개발 프로젝트에 의하여 하이비전 퀄리티의 컴퓨터 동화상영상개발 플랫폼을 개발하였다.[1]
아이치 만국박람회에서 공개된 슈퍼하이비전은 기재의 운반에 한계가 있으나 8k4k라는 고해상도를 실현하였다.[1]
3. 4. 기타 기술 개발
- 크로마키 합성 기술에 컴퓨터 그래픽을 합성하는 기술을 개발하여, 자료 영상 및 생방송 영상과 컴퓨터 그래픽 소재를 조합한 방송을 실현하였다. 이는 일부 뉴스 프로그램 및 교양 프로그램에서 채택되었다.
- 방송 기술 연구소는 시미즈 건설 컴퓨터 부문, 실리콘 그래픽스 등과 공동 개발 프로젝트를 통해 "HD" 퀄리티의 컴퓨터 동영상 개발 플랫폼을 개발하였다. 이는 「NHK 스페셜 아인슈타인 로망」 이후 채택되었다.
- 하마마츠 포토닉스 등과 공동 개발한 슈퍼 HARP관·울트라 HARP관을 천체 망원경이나 망원 렌즈에 장착된 TV 카메라에 내장하여 암시야 환경에서 동영상 촬영을 가능하게 했다. 최초의 실전 이용은 하코다테 공항에서 일어난 전일본공수 857편 하이재킹 사건이었다. 니가타현 주에쓰 지진에서 토사 붕괴 현장에 매몰된 차에서 남자 아이가 구조된 상황을 생중계할 때 사용된 것과 동일 기종이다. 감도 기본 성능은 20lx/F5.6, 최저 피사체 조도는 0.08lx[7] (전기 게인 업 +30dB, 4초 축적 증감 시 0.0004lx/F1.6[8])이다.
- 우주항공연구개발기구의 SELENE 프로젝트와 관련하여, 인공위성에 직접 탑재할 수 있는 사상 최초의 HD 카메라를 방송 장비 메이커와 공동 개발하였다.
- 곤충의 발소리 등 미세한 소리를 감지할 수 있는 고감도 마이크를 개발하였다.
- 특정 공간에서의 반향을 시뮬레이션하여 방향감과 거리감을 재현하는 PC-VRAS(PC-가상 현실 오디오 시스템)를 개발하였다.
- 음질 저하 없이 음성 속도만을 제어하는 화속 변환 기술을 개발하였다.
- 녹음한 음성을 수 초 내에 분석하여 단어별 억양을 가시화하는 기술을 개발하였다. 텔레비전으로 중국어 프로그램 내에서 성조 확인에 이용하며, 프로그램 공식 사이트 서비스나 스마트폰용 앱으로도 제공하고 있다.
- 인쇄 회사와 공동으로 박막 디스플레이 개발 예비 연구를 수행하였다. 이 기술은 샤프나 파나소닉 등의 대형 박막 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이로 이어졌다.
- 음향 기기 제조 회사와 공동으로 바이노럴 녹음 기술을 개발하였다. 이 기술은 일본 헤드폰 기술의 기초가 되었다.
- 음향 기기 제조 회사와 공동으로 고감도 마이크로폰 기술 개발을 실시했다. 이 기술은 마이크로폰 기술의 기초가 되었다.
- 소니와 공동 개발로 일본산 제1호 진공관 콘덴서식 마이크로폰인 BTS 규격 CU-1을 1954년에 개발했다. 이후 이 마이크는 C-37A로 상품화되었고, 진공관 부분을 트랜지스터로 대체하여 C-38B가 탄생하였다.
방송 기술 개발은 성과가 나오기까지 오랜 시간이 걸릴 수 있으므로, 수신료로 운영되는 해당 연구소의 활동에는 한계가 있다는 견해도 있지만, 일본 유일의 방송 기술 연구소로서 높은 수준의 연구 성과를 올리고 있다. 아이치 엑스포에서 공개된 슈퍼 하이 비전은 기재 가반성에 과제가 있지만, 4K 8K TV 방송이라는 고해상도 동영상 기록과 방송을 실현하고 있으며, 현재 국제 표준화 기구에 제안을 하고 있다.
IP 방송을 이용한 "슈퍼 하이 비전" 동영상 배포 실험에도 성공했다. 그 외, 방송 기재·시청에 관한 재료 기술부터 방송 방식에 이르기까지 폭넓은 연구를 하고 있다. 현재, 특히 중요하게 생각하는 것은 인간 과학 (혹은 인간 공학)에 기반한, 통신과 방송의 융합을 목표로 한 연구 개발이다.
향후 연구 과제로는 고도 기술이 요구되는 "전문가 방송"을 위한 신뢰성 높은 기술 개발을 지속하고, 간편하게 활용할 수 있는 방송 기재 개발, 장애인의 접근성을 높인 방송 수신 시스템 개발을 각 메이커와 공동 개발 등을 통해 지속해 나갈 것이다.
4. 사회적 기여
매년 5월 말의 토요일・일요일을 포함하는 주에 방송 기술 연구소의 연구 성과를 일반에 공개하는 '기연 공개'가 열린다. 1984년에 발생한 글리코・모리나가 사건에서 편의점의 감시 카메라에 찍힌, 후에 '비디오의 남자'라고 불리는 수상한 인물의 불선명한 비디오 테이프 화상 처리를 이 연구소가 실시했다. 이는 일본에서 가장 고도한 영상 처리 기술을 가진 연구 시설로서, 효고현 경찰 수사 본부의 의뢰에 응한 것이다.[10]
5. 위치 및 운영 정보
일본 도쿄도 세타가야구 키누타 1초메 10번 11호에 위치하고 있다. 일반 방문객용 주차장은 없다.
가장 가까운 역은 오다큐 오다와라선 소시가야오쿠라역으로, 도보 1.3km 거리에 있다. 대중교통으로는 "NHK 기술 연구소" 정류장에서 하차하면 된다. 세이죠가쿠엔마에역에서는 버스로 10분, 도큐 덴엔토시선 요가역에서는 버스로 약 20분 소요된다. 세타가야 거리를 지나는 노선 버스가 산겐자야, 시부야역, 세이죠가쿠엔마에역, 조후역, 후타코타마가와역, 도리츠대학역, 도도로키 등 다양한 방면으로 운행하여, 철도보다 노선 버스를 이용한 접근성이 좋다.
; 기술연구소 엔트런스 홀
참조
[1]
뉴스
NHK and Mitsubishi Develop First HEVC encoder for 8K Super Hi-Vision
http://www.cdrinfo.c[...]
CDRinfo
2013-05-09
[2]
뉴스
NHK and Mitsubishi develop the first H.265 encoder for 8K video
https://www.engadget[...]
Engadget
2013-05-09
[3]
뉴스
NHK and Mitsubishi Electric Corporation successfully develop World's First HEVC encoder for 8K "Super Hi-Vision"
http://www.mitsubish[...]
Mitsubishi Electric
2013-05-09
[4]
뉴스
NHK and Mitsubishi Electric Corporation Successfully Develop World's First HEVC Encoder for 8K "Super Hi-Vision"
https://finance.yaho[...]
Yahoo Finance
2013-05-09
[5]
뉴스
NHK Open House 2013
http://www.nhk.or.jp[...]
NHK
2013-05-09
[6]
문서
NHK방송박물관에 자료로 소장
[7]
웹사이트
http://www.hitachihy[...]
[8]
웹사이트
https://www.nhk.or.j[...]
[9]
문서
KDDI 종합연구소, NTT의 각 연구거점 등
[10]
문서
아사히신문 오사카 사회부 "글리코·모리나가 사건"
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