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DV 캠코더는 비디오에 있었던 가장 커다란 변화 중 하나다. DV란 무엇이며, 왜 그렇게 중요한걸까? "DV"란 단어는 광범위하게 쓰여지고 있다.
DV Tape: 우선, DV라는 명칭은 DV 캠코더나 DV 테이프 데크에 쓰이는 특정 테이프 카트리지에 쓰이는 말이다. DV 테이프는 대략 오디오 테이프의 크기와 비슷하다. 우리에게 친숙한 것은 미니 DV 테이프인데, 미니 DV 테이프는 기본적인 DV 테이프보다 작아서 오디오 테이프의 절반 크기이다. 테이프 폭은 1/4인치(6.35mm)이며 테이프의 속도는 18.8mm/sec이다.
DV 압축: DV는 또한 DV 시스템이 사용하는 압축 형식을 의미한다. DV 형식으로 압축된 비디오는 하드디스크나 CD-ROM 같은 어떠한 종류의 디지털 저장 장치에라도 저장할 수 있다. 가장 일반적인 DV 압축 형식은 "DV25"로, 초당 25메가비트의 전송속도(data rate)를 사용한다. 4:1:1의 샘플링 방식을 사용하여 신호당 8비트로 샘플링되며 인트라프레임(intra-frame) 압축 방식으로 5:1의 압축률로 압축된다.
DV캠코더: 마지막으로, DV는 DV 형식을 채용한 캠코더에 적용된다. 미니 DV 테이프를 사용하고, DV25 표준을 사용하여 비디오를 압축하며, 데스크탑 컴퓨터에 연결할 수 있는 디지털 포트를 가지고 있는 캠코더를 일반적으로 DV캠코더라 할 수 있다. 이와 같은 캠코더는 현재 일반 소비자용과 업무용 분야에서 모두 사용되고 있다.
DV에는 많은 장점이 있다. 특히, VHS나 Hi-8과 같은 아날로그 장비와 비교할 때는 더욱 그렇다.
월등한 화질과 사운드: DV 캠코더는 일반 소비자용 비디오 장비와 비교할 때, 월등한 화질의 비디오를 기록할 수 있다. VHS가 250라인의 수직해상도를 제공하는 데 비해 DV는 500라인 이상의 해상도를 제공하며, 더욱 또렷하고 매력적인 이미지를 얻을 수 있으며, 해상도뿐만 아니라 DV 이미지의 색상의 정확도도 뛰어나다. 또한 DV의 사운드도 아날로그 오디오와는 다르게 16비트 45Khz의 CD 수준의 고음질을 제공한다.
복사시 화질과 음질의 열화가 없다: 컴퓨터와의 연결이 디지털이기 때문에 DV를 전송하더라도 품질의 저하가 발생하지 않는다. 계속적인 복사가 이루어지더라도 원본과 같은 품질을 유지할 수가 있다.
AD 캡쳐카드가 필요없다: 피사체에 대한 영상과 음성을 캠코더가 디지털로 만들기 때문에 아날로그를 디지털로 변환하여 캡쳐하는 카드를 필요로 하지 않는다.
기술적 우수성: DV 테이프의 품질은 아날로그 테이프보다 우수하다. 또한 작은 사이즈의 테이프와 부드러운 테이프 로딩 시스템은 DV 캠코더의 크기를 더욱 줄일 수 있게 해주며, 이로 인해 배터리의 수명도 더욱 연장시킬 수 있다.
DV 포멧 이미지를 인간의 감각과 기술적인 방법으로 테스트한 결과 화질은 Beta-SP와 동일한 것으로 나타났다. 하지만 DV는 완벽하지 않다. 비디오가 압축되어있기 때문에 압축의 인위적인 잔영으로 인해 가시적인 화질의 열화가 있을 수 있다. 이러한 인위적인 잔영들은 칼라 압축에서 발생하는데, 특히 흑백의 경계와 같은 컬러의 대비가 크게 나타나는 경계선에서 심하게 나타난다. DV 압축에서 사용되는 4:1:1 의 낮은 칼라 샘플링은 프로 수준의 컴포지팅 작업시 문제를 야기시킬 수 있다.
더욱이 압축은 그자체로 화질에 노이즈를 증가 시킬수 있다. 만약 DV의 압축과 해제를 반복한다면 화질의 열화가 생겨날 것이다. 이것은 DV를 전송하거나 복사할 때 생겨나는 제너레이션 로스와는 다른 것이다. DV는 제너레이션 로스가 없다.
DV가 불완전함에도 불구하고 일반적인 소비자와 많은 프로들이 사용했던 비디오 포멧에 비하여 뛰어난 화질과 가격대비 성능이 우수하다는 것은 확실하다. 비디오 산업 전반은 저가이면서도 우수한 화질을 제공하는 DV에 의해 바뀌어가고 있다.
DV 캠코더와 컴퓨터는 디지털 정보를 직접 서로 주고 받을 수 있다. 이러한 디지털 정보의 직접적인 전송을 가능하게 하는 포트와 케이블은 IEEE 1394 표준을 사용한다.원래 애플 컴퓨터에 의해 개발되어 FireWire라는 상표명으로 사용되고 있으며, 소니는 이를 i.LINK라는 상표로 사용하고 있다. 고속의 직결 인터페이스인 IEEE 1394는 현재 초당 400메가비트(Mb)의 전송이 가능하며, 전송율은 조만간 더욱 높아질 것이다. 현재 사용중인 컴퓨터에 1394 포트가 없을 경우에는 PCI 슬롯 타입의 1394 카드를 구입하여 사용하면된다.
1394 인터페이스의 특징은 하나의 케이블을 이용해 비디오, 오디오, 타임코드, 디바이스 콘트롤(컴퓨터에서 캠코더나 VCR을 조작) 등의 모든 정보를 양방향으로 전달할 수 있다는 것이다. IEEE 1394는 단지 디지털 비디오의 전송만을 위한 인터페이스는 아니다. 하드드라이브나 네트워크의 연결 등이 일반적인 디지털 인터페이스의 목적이다.트리체인(tree chain) 구조로 여러 개의 주변기기를 동시에 연결하여 사용할 수 있다.1394 케이블에는 6핀 케이블과 4핀 케이블 두 종류가 있는데 6핀 케이블의 경우 2핀은 파워를 공급하는 것이다.
DV25 코덱은 초당 25메가비트(Mb)의 비디오 데이터 전송을 지원한다. DV25는 비디오 데이터를 5:1의 고정된 비율로 압축하며, 여기에는 비디오 뿐만 아니라 오디오 및 콘트롤 정보도 포함된다. 따라서 전체의 전송속도(data rate)는 대략 초당 3.6메가바이트(MB)가 된다. DV로 압축된 한시간 분량의 비디오를 저장하기 위해서는 약 13GB의 용량이 필요하다. DV25는 4:1:1로 알려진 컬러 샘플링 방식을 사용한다. 오디오는 압축하지 않으며, 두개의 스테레오를 지원한다. 오디오는 32Khz 샘플링에 12비트로 디지타이즈하거나, 44Khz 혹은 48Khz의 샘플링에 16비트로 디지타이즈할 수 있다. 일반적으로 48Khz 16비트의 고음질을 사용한다. DV의 데이터 양은 다음과 같이 계산할 수 있다.
720(Y) + 180(Cr) + 180(Cb) = 1080 픽셀/라인
1080 x 480(유효라인) = 518,400픽셀/프레임
518,400 x 8(bit) = 4,147,200bit
4,147,200 x 29.97(frame) = 124,291,584 bit/sec
8bit = 1Byte , 1MB = 1,048,576 Byte 이므로
124,291,584bit /8 = 15,536,448 Byte,
15,536,448Byte/1,047,576Byte = 14.8MB,여기서 14.8MB를 5:1로 압축하면 2.96MB
RGB 이미지로 작업할 때에는 세 개의 컬러 콤포넌트는 동일한 크기의 비트로 저장된다. 하지만 YCC 비디오의 경우, 인간의 눈이 크로미넌스(chrominance)라는 컬러 채도의 변화보다는 루미넌스(luminance)의 변화에 민감하다는 감각적 특성을 이용하여 비디오의 콤포넌트의 샘플링 크기를 조정하여 작업하게 된다. 즉 각각의 YCC 콤포넌트를 동일한 크기로 저장하는 것이 아니라, 크로미넌스의 크기를 루미넌스의 크기의 일정한 비율로 줄여서 샘플링한다. 프로페셔날 비디오의 경우 루미넌스 정보량의 반의 크기로 컬러 정보를 저장하는데 이를 4:2:2 컬러 샘플링이라 한다. 즉, 4개의 루미넌스 정보를 샘플링할 때마다 칼라 정보는 2개만을 샘플링하는 것이다. 이러한 샘플링 방식은 디지털 영역에서 저장 공간을 줄여 줄 뿐만 아니라, 아날로그 전송에서도 대역폭을 절감하게 해준다. YCC는 4:1:1컬러로 알려진 것처럼 더욱더 줄여서 샘플링할 수 있는데, DV 캠코더는 저장 용량을 줄이기 위해 바로 4:1:1로 비디오 정보를 저장한다. 이러한 샘플링 방식은 대부분의 작업에 있어서는 문제가 되지 않으나, 블루스크린을 배경으로 찍은 사람을 새로운 장면에 컴포지팅하는 경우와 같은 복작한 작업에서는 문제가 생길 수도 있다. 감소된 컬러 정보로 인해 컴포지팅한 이미지 주위에 약간의 노이즈가 발생할 수 있다.
Digital 8: DV25 포멧이 일반 소비자를 타겟으로 하여 탄생한 것이 Digital8이다. Digaital8 캠코더는 DV 캠코더와 마찬가지로 비디오 정보를 디지털로 기록하지만, 사용하는 테이프는 DV 테이프가 아닌 Hi-8 테이프이며 아날로그 Hi-8 테이프도 재생할 수 있다.
DVCAM/DVCPRO: 기본적인 DV 포멧은 소비자 시장을 타겟으로 디자인되었다. 소니는 이를 업무용 포멧인 DVCAM으로, 파나소닉은 이를 DVCPRO 포멧으로 변형시켰다. DVCAM 포멧이나 DVCPRO 포멧은 동일한 압축 방식과 테이프를 사용하지만, 테이프의 주행 속도를 달리한다. 테이프에 기록되는 정보의 간격이 가까워질수록 각각의 정보간의 상호 간섭은 늘어난다. 비록 데이터가 디지털로 기록되기는 하지만, 매체는 아날로그이기 때문에 노이즈가 발생할 수 있다. 테이프에 기록하는 데이터의 양이 적을수록 레코딩의 내구성은 증가하며 장치간의 데이터 전송을 더욱 용이하게 한다.
DVCAM - 25Mb/sec(2.98MB/sec)의 전송 속도(data rate)로 15 마이크론 트랙의 메탈 테이프에 녹화하며 NTSC의 경우는 4:1:1로 PAL의 경우 4:2:0으로 샘플링한다. 트랙폭은 15 마이크론이다 (DV가 10 마이크론).
DVCPRO - 25Mb/sec(2.98MB/sec)의 전송 속도(data rate)로 18 마이크론 트랙의 메탈 테이프에 녹화하며 NTSC나 PAL 모두 4:1:1로 샘플링한다. 트랙폭은 18 마이크론이다.
DV50/DV100: DV25는 초당 25메가비트를 의미하며, DV50은 50메가비트, DV100은 100메가비트를 의미한다. DV50 표준은 4:2:2의 컬러 샘플링 방식과 3.3:1의 압축률을 사용한다. DV50은 뛰어난 화질을 제공하므로 방송용으로 사용하기 적합하다. DV100 포멧은 HDTV용이다.
DVCPRO50 - 파나소닉에 의해 개발된 DV의 변형으로 전송 속도(data rate)는 DV 포멧의 두배인 50Mb/sec (5.96MB/sec)이다. 비디오는 NTSC나 PAL 모두 4:2:2 샘플링되며 DVCPRO와 동일한 테이프를 사용한다.
Digital-S - JVC에 의해 개발된 DV의 변형으로 전송 속도나 샘플링 방식은 위의 PVCPRO50과 동일하며 1/2인치의 메탈 파티클 테이프(Metal Particle Tape)를 사용한다.
DVCPRO HD - DV100 포멧, 즉 100Mb/sec의 전송 속도를 사용하며 4:2:2의 샘플링 방식에 8비트로 샘플링된다. 샘플링 주파수는 Y가 74.25MHz, R-Y와 B-Y가 각각 37.125 MHz로 DV25나 DV50포멧에서 Y의 샘플링 주파수 13.5MHz와 비교하면 5.5배나 높은 수치다. 인트라프레임 방식을 사용해 6.7:1로 압축된다.
| 구분 | DV | DVCAM | DVCPRO | DVCPRO 50 | DVCPRO HD |
| 샘플링방법 | 4:1:1 | 4:1:1 | 4:1:1 | 4:2:2 | 4:2:2 |
|
표본화주파수 |
13.5MHz / 3.375MHz |
13.5MHz / 3.375MHz |
13.5MHz / 3.375MHz |
13.5MHz / 6.75MHz |
74.25MHz / 37.125MHz |
| 압 축 률 | 5:1 | 5:1 | 5:1 | 3.3:1 | 6.7:1 |
| 전송속도 |
25Mb/sec |
25Mb/sec |
25Mb/sec |
50Mb/sec |
100Mb/sec |
| 트랙 폭 | 10 마이크론 | 15 마이크론 | 18 마이크론 | 36 마이크론 | 72 마이크론 |
| 트랙/프레임 | 10 | 10 | 10 | 20 | 40 |
MPEG는 동영상 전문가 그룹(Motion Pictures Expert Group)의 약자로 영화와 비디오 관련 표준을 정하는 전문가들의 기구이며, -2는 압축 표준 버전 2를 뜻한다. MPEG-2는 DVD에 기록되는 포멧이며, 가정용 위성 안테나가 수신하는 포멧이고, 미국의 모든 TV 방송국이 전환해야 할 포멧이다. MPEG-2의 기본적인 특징은 대략 1MB/SEC의 데이터 레이트로 상당한 고화질의 비디오를 제공할 수 있다는 것이다. 데이터 레이트는 DV 비디오의 1/4수준에 불과하다.
MPEG-2는 휼륭한 전달 포멧이지만 직접적인 레코딩이나 비디오 편집에는 사용이 그리 쉽지는 않다. MPEG-2 압축 방식은 인트라 프레임(intra-frame) 압축과 인터 프레임(inter-frame) 압축 방식 모두를 사용한다. MPEG-2가 사용하는 인터프레임 압축 방식은 프레임 간의 이미지의 차이로 동작을 분석하여 실제의 이미지 픽셀이 아닌 이 동작을 기록한다. 이것은 복잡하기도 하고 시간도 소비되는 것이다. 대부분의 MPEG-2 체계는 복원하는 것보다 압축하는 것이 훨씬 오래 걸린다. 더욱이 MPEG-2 코덱은 한번에 많은 비디오 프레임을 가지고 계산을 하여야 한다. 때문에 비디오 편집의 관점에서 보면, MPEG-2로 작업하는 것은 어려울 수 있다. 예를 들어 100번째의 비디오 프레임을 편집한다고 할 때, MPEG-2에서는 100번째의 프레임을 읽어오는 대신 96,97,98,99를 읽어야만 한다. 이들을 읽어야만 100번째 프레임이 어떠한 프레임인지를 알 수 있기 때문이다. MPEG-2에는 I,P,B 세 가지 타입의 프레임이 있다. I는 "intraframe"을 뜻하고 DV의 비디오 프레임과 같이 다른 프레임과는 상관없이 압축하거나 복원할 수 있고 I,P,B 프레임 중 가장 낮은 압축율을 가진다. P프레임은 "Predicted" 프레임을 뜻하며 이전의 프레임으로부터 계산된다. 즉 이전의 프레임과 비교하여 차이가 있는 부분만을 계산하여 차이값만을 부호화 한다. B는 "bi-directional" 프레임으로 보간을 한 프레임을 뜻한다. 이는 B프레임이 이전의 프레임으로부터 계산될 뿐만 아니라 그 다음의 프레임도 사용할 수 있다는 것을 뜻한다. B-프레임은 이전의 I-또는 P-프레임과 B-프레임 이후의 I-또는 P-프레임의 차이값을 가진다. I프레임을 저장하기 위해서는 많은 데이타가 필요한 반면 P프레임은 I프레임의 1/10밖에 안되며 B프레임은 가장 작은 프레임이다. P와 B프레임이 I프레임으로부터 계산되어지기 때문에 단하나의 I프레임과 나머지 P와 B프레임은 가질 수 없다. 산재한 I프레임들이 있어야 하며 그렇지 않을 경우 축적된 에러가 너무 커져 결국 이미지의 질이 떨어지게 된다. I-프레임으로 시작하는 연속적인 화상들의 집합을 GOP(Group Of Picture)라고 한다. 전형적인 MPEG-2시퀀스는 대략 다음과 같다:
I-P-P-P-B-B-P-B-B-P-I-P-P-P-B-B-B-P-I-P-P-B-B
MPEG-2는 매우 유연한 포멧이어서 단지 I프레임만을 인코딩 함으로써 비디오를 캡쳐하고 편집하는 것이 가능하다. 일단 편집이 끝나면 비디오는 다시 IPB 포멧으로 다시 압축되어 전체의 크기를 줄여준다.
편집 결정 리스트. 일련의 편집을 나타내주는 편집 리스트로서 비디오 프로젝트에 존재하는 클립, 효과, 트랜지션 등에 관한 정보를 모아 놓은 것이다. 이 목록에는 각 클립의 시간상의 위치, 시작점, 끝점, 다른 클립과의 관계 등에 관한 모든 정보가 들어 있다. 이 목록은 비디오 편집 장비에서 최종 프로젝트를 처리할 때에 주로 한다. EDL에는 Clean EDL과 Dirty EDL이 있는데 Clean EDL은 편집 결과물의 정보만을 가지고 있어 편집 내용에 포함되어 있지 않은 다른 프레임에 관한 내용은 가지고 있지 않는다. 반면 Dirty EDL은 최종 편집에 쓰이는 부분 이외의 전후의 EDL까지 가지고 있는 EDL로 편집 내용을 정확히 나타내는 것은 아니다. Dirty EDL은 특히 순수 랜덤 억세스 시스템에서 사용될 때 매우 유용한데, 이미 사용된 장면의 앞이나 뒤를 다시 찾는 빠른 방법을 제공하며, 편집할 곳을 빼거나 이동 또는 조정을 할 수 있다.
이미지의 가로대 세로비를 의미한다. 일반적으로 4:3또는 16:9와 같이 TV 모니터의 종횡비를 나타낼 때 사용한다. 경우에 따라서는 픽셀의 모양을 나타낼 때에도 사용한다.
컴퓨터에서 사용하는 그래픽 데이타의 경우에는 픽셀의 종횡비가 1인 정사각형 모양이지만, ITU-R601(4:2:2)의 디지털 코딩 표준에서는 루미넌스 픽셀은 정방형이 아니다. NTSC시스템(625/60)의 경우 486개의 라인과 라인당 720개의 샘플 (720x486)로 구성되어 있으며 720개의 샘플 중 블랭킹으로 인해 실제로 볼 수 있는 것은 711개이다. 그러므로 화면의 구성비가 4:3일 때 이때 픽셀의 종횡비를 계산해 보면 다음과 같다. 486/711 x 4/3=0.911 ( 픽셀은 넓이보다 높이가 큰 직사각형 모양이 된다)
원을 회전시키는 DVE를 실행시킬 때, 원이 타원형으로 변하지 않고 항상 원이 되도록 픽셀의 Aspect Ratio를 반드시 고려하여야 한다. 중요한 부분은 컴퓨터와 TV 사이의 이미지의 움직임에 있다. 컴퓨터는 항상 정방형의 픽셀을 사용하기 떄문에 컴퓨터의 Aspect Ratio를 TV에 맞도록 조정해 주어야만 한다. 이러한 과정은 시간도 걸리며 완벽하지도 않고 결과물의 화질도 사용된 방법의 질에 따라 다르다.
지금도 CCIR 601로도 많이 불려지나 이는 ITU-R 601로 대체되었다. ITU는 international teleproduction society의 첫자로 모든 형태의 커뮤니케이션에 관한 규정을 담당하는 UN의 산하기구이다.
이 표준은 스튜디오용 디지털 텔레비젼의 인코딩 파라미터(parameters)를 정의하는데 콤포넌트 텔레비젼 비디오를 디지타이징하는 국제적인 표준으로 SMPTE RP125와 EBU Tech 3246-E에서 유래되었다. 이 표준은 색차신호(Y,R-Y,B-Y)와 RGB 비디오 모두를 다루며, 샘플링 시스템, RGB/Y, R-Y, B-Y의 매트릭스 값 그리고 필터 특성을 정의한다. 전기·기계적인 인터페이스를 정의하지는 않는다. ITU-R 601은 RGB보다는 일반적으로 콤포넌트 디지털 비디오의 색차성분(Y,R-Y,B-Y)을 정의한다. 즉 이 표준은 4:2:2의 샘플링에 관한 정의로 라인당 720개의 루미넌스 샘플(Y)을13.5MHz, R-Y와 B-Y를 6.75MHz의 주파수로 샘플링하며 이를 8비트나 10비트로 디지타이징하는 것이다. 8비트로 디지타이징하면 대략 1600만 가지의 색상을 표현할 수 있다. 즉 각각의 Y, Cr, Cb(디지타이징한 색신호) 신호를 8 비트로 디지타이징하면 2^8 X 2^8 x 2^8 = 2^24 = 16,777,216의 색조합이 가능해진다. 샘플링 주파수 13.5MHz는 525/60 시스템과 625/50 시스템 사이에 정치적으로 수용할 수 있는 공용 샘플링 표준을 제공하기 위해 선택된 것으로, 양시스템에 안정적인 샘플링 패턴을 제공하기 위해 최소 공통 주파수인 2.25MHZ의 배수이다. HDTV의 Y샘플링 주파수는 1250/50 포멧이 72MHz,1125/60 포멧이 74.5MHz이다.
D1
디지털 비디오 레코딩 포멧의 한 형태로, ITU-R 601의 4:2:2 표준으로 기록하는 포멧이다. 19mm의 테이프를 사용하며 하나의 테이프에 94분까지 녹화가 가능하다. 콤포넌트 레코딩 시스템이 제공하는 높은 색대역을 이용하여 우수한 크로마키 작업을 할 수 있기 때문에 스튜디오나 포스트프로덕션에 이상적인 포멧이다. 여러번 복사를 해도 화질의 열화가 거의 없으며 별도의 변환처리가 없어도 D1 장비를 디지털 이펙트 시스템, 텔레시네, 그래픽 장비, 디스크 레코더 등과 연결이 가능하다. 이러한 장점에도 불구하고 장비가 고가인 관계로 TV 프로덕션의 일반적 분야에서는 광범위하게 사용되지는 않는다.
루미넌스(luminance)
이미지의 흑과 백, 혹은 밝기의 요소를 Y로 표기한다. YCC나 YUV의 Y가 바로 이미지 신호의 루미넌스 정보이다. 컬러 TV에서 루미넌스 신호는 보통 RGB 신호로부터 나오며 카메라나 텔레시네에서 유래된 것이다. Y와 RGB의 관계는 대략 Y = 0.3R + 0.6G + 0.1B 이다.
신호의 색상(hue)과채도(saturation)와 관련된 컬러 정보로 신호의 밝기나 루미넌스와는 무관하다. 때문에 흑색이나 회색 혹은 흰색은 크로미넌스를 갖고 있지 않지만 이외의 컬러 정보를 갖고 있는 어떠한 신호도 루미넌스 정보와 크로미넌스 정보를 갖고 있다. YCC나 YUV에서 CC나 UV가 신호의 크로미넌스 정보를 나타낸다.
동화상에서의 동시 멀티 레이어링(multi-layering)과 디자인을 의미한다. 현대의 다자인은 프로그램 컨텐츠에서뿐만 아니라 프로모션(promotion) 비디오, 타이틀 작업, 광고 등에서 복잡한 애니메이션과 시각적 효과를 위해 멀티레이어링 작업을 하는 것은 물론 페인팅(painting), 키잉/매팅(keying/matting), 디지털 이펙트(digital effects), 컬러 수정(colour correction) 등 많은 테크닉을 함께 사용한다. 창조적인 요소 이외에도 합성장비(compositing equipment)는 이미지 수정, 유리 페인팅(glass painting), 선 제거- 특히 동영상에서 -등에 중요하게 사용된다. 완성된 작업의 질은 사용한 장비에 의해 결정적으로 좌우되는데, 특히 매끄러운 결과가 요구될 때는 더더욱 그렇다. 예를 들어, 배우를 테두리 선이나 다른 합성의 흔적이 없이 완벽하게 합성하는 등 배경(background)에 전경(foreground)을 삽입시키는 작업이 그렇다.
디더(Dither)
디지털 텔레비젼에서 아날로그 형태의 원본 영상은 숫자로 변환된다. 연속적인 루미넌스 값과 크로미넌스 값이 일련의 숫자로 바뀌게 되는 것이다. 어떤 아날로그 값은 숫자에 정확하게 일치하지만 다른 어떤 것들은 불가피하게 숫자들 사이에 놓이게 된다. 원래의 아날로그 신호에 항상 일정 정도의 노이즈가 있다고 가정할 때, 가장 인접한 숫자 사이에서 LSB(Least Significant Bit)만큼 숫자에서 디더(dither)가 발생한다. 이것은 아날로그 값을 디지털 값으로 전환시킬 때 LSB 사이의 아날로그 값들을 정확한 디지털 값으로 표시해 주는 장점을 갖는다. 만일 이미지가 컴퓨터에 의해 만들어졌거나 디지털 처리에 의해 생성된 것이라면 디더(dither)는 발생하지 않지만 윤곽선 현상(contouring effects)이 발생할 수 있다. 다이나믹 라운딩(daynamic rounding)을 사용, 이미지에 디더를 더하여 좀더 정확한 결과를 얻을 수 있다.
일반적으로 디더링(dithering)은 원래는 더 많은 색상으로 되어 있던 영상을 제한된 더 적은 색상으로 표현하기 위한 방법으로 사용된다. 예를 들어 Grayscale 영상을 Black&White 형식으로 표현할 때에는 더 어두운 부분에 더 촘촘히 검은색 점을 배치하는 방식을 사용한다. 그 밖에 제한된 색상 중의 서로 다른 색상의 점을 고루 모아서 눈으로 불 때에는 제한된 색상으로 표현할 수 없었던 새로운 색상처럼 보이게 하는 방식을 사용하기도 한다. 즉 디더링은 요구된 색상의 사용이 불가능할 때, 다른 색상들을 섞어서 비슷한 색상을 내기 위해 컴퓨터 프로그램에 의해 시도되는 것이다.
LSB와 MSB
이진법에 의한 숫자는 일련의 0과 1로 표시되는데 예를 들면 이진수 1110은 십진법으로 14이다. 이때 이진 숫자에서 맨 오른쪽의 '0'이 LSB이며 1(=2의 0승)이 없다는 것을 표시한다. 이진 숫자의 맨 왼쪽의 '1'을 MSB(most significant bit)라 하며 8(=2의 3승)을 표시한다
콘투어링 효과 (Contouring Effects)
영상의 윤곽화 현상으로 포스터리제이션(posterization)과 비숫하다. 디지털 시스템에서 양자화(Quantising) 레벨이 충분치 않거나 부정확하게 처리한 경우, 또 비트수를 줄이는 경우에 나타난다. 즉 영상을 충분한 비트로 표현하지 않음으로써 만들어지는 영상물의 결점이라 할 수 있다. 윤곽 영상은 영상에서 부드러운 전환 대신에 날카로운 대비를 가진다.
양자화(quantising)란 원본 아날로그 신호를 디지털 신호로 바꾸기 위해 아날로그의 웨이브폼(wave form)을 샘플링하는 과정이다. 디지타이징(digitising)과 동일한 개념으로 보면 된다.
디지털 신호를 인공적으로 줄이는 것이다(Truncation). 예를 들어, 디지털 믹싱에서처럼 영상 처리에서 두 신호를 곱해야 할 필요가 있을 때가 있다. 디지털 믹싱에서는 두 개의 8비트 신호에서 16비트의 신호가 만들어 진다. 이것을 다시 줄여 8비트 신호로 만들어야 하는데, 단순히 하위 비트(lower bit)를 없애면 눈에 띌 정도의 컨투어링 이펙트가 나타난다. 이는 특히 순수하게 컴퓨터로 만든 영상을 다룰 때 나타난다. 다이나믹 라운딩은 보통 통상의 8비트로 픽셀의 단위 길이를 축소시키는 수학적 방법이다. 이는 가시적인 결함들을 효과적으로 제거하며 여러번의 경로를 통과해도 축적되지 않는다. 또다른 해결책은 일반적으로 10비트로 비트수를 높이는 것이다. 즉 LSB를 더 작게 만드는 것인데 이는 약간의 제너레이션(generation) 동안만 문제를 감추는 것이다. 다이나믹 라운딩은 Quantel에 의해 쓰여지기 시작하였다.
오디오나 비디오의 레코딩을 거듭하면 또다른 복사본을 만들게 된다. 제너레이션 로스는 이러한 레코딩의 반복에 의해 일어나는 화질과 음질의 열화를 말한다. 이것은 아날로그 편집 시스템을 사용할 때 중요한 관심사가 된다. 제너레이션 로스를 없애는 가장 좋은 방법은 비압축 ITU-R 601 신호를 디스크 시스템을 사용하여 레코딩하는 것이다. 디스크를 이용한 시스템은 수만번의 기록을 반복해도 드롭아웃(dropouts)이나 에러가 발생하지 않으며, 아주 효과적으로 무한대의 복사본을 만들 수 있다.
최근에는 압축을 사용하는 것뿐만 아니라 디코더나 디지털 비디오 이펙터(DVE)같은 영상 처리 장비의 사용이 늘어남에 따라 제너레이션 로스에 중대한 영향을 미치는 것도 더욱 증가 하였다. 따라서 이러한 영상 처리 장비의 품질도 고려해야만 한다.
Joint Photographic Experts Group의 약어로 ISO/ITU-T.JPEG은 정지화상(intra field) 데이터 압축의 표준이다. 이 작업에는 ITU-R 601 표준으로 코딩된 영상이 포함되어 있다. JPEG은 DCT(Discrete Cosine Transform:이산여현변환 - 8x8픽셀 블럭 단위로 디지털 비디오 이미지의 데이터 압축을 위해 널리 사용)를 사용하며 2 ~ 100배의 압축률을 제공한다. 이 과정에는 기본 방식(baseline encoding), 확장 방식(extended eencoding), 무손실 방식(lossless encoding)의 세가지 레벨이 있는데 이 중 기본 방식과 확장 방식은 손실 방식이다. 일반적으로 압축은 어느 정도의 손실이 불가피한데 그 정도는 압축률뿐만 아니라 알고리즘(algorithm)에 따라 달라진다.
DVE 시스템에서 이펙트의 전환지점을 나타내는 변수들의 집합이다. 예를 들어 키 프레임(keyframe)은 영상의 위치, 크기 그리고 회전을 나타낼 수 있다. 어떠한 디지털 효과도 최소한 두 개의 키프레임(시작과 끝)을 가지고 있어야 하며 복잡한 경우에는 100개 정도의 키 프레임을 갖기도 한다.
하나의 영상(혹은 클립)의 일정 영역을 다른 영상에 선택적으로 오버레이하는 과정이다. 만일 배경과 오버레이한 영상 사이의 스위치가 단순한 하드 스위치(hard switch)의 경우, 두 영상 사이의 경계선은 매끄럽지 못하고 울퉁불퉁하게 될 것이다. 따라서 이러한 경우 보다 깔끔한 결과를 얻기 위해서는 페인팅 같은 또 다른 처리 과정이 필요하다. 키 과정은 TV에서는 알파(alpha) 채널, 영화에서는 매트(matte), 그래픽에서는 스텐실(stencil)이라고도 부른다.
하나의 비디오 신호를 다른 비디오 신호에 선택적으로 오버레이하는 것을 말한다. 이때 특정 부분에서의 백그라운드와 포그라운드의 비율은 키 신호의 레벨에 의해 리니어 스케일(linear scale)에 따라 결정된다. 이러한 형식의 키 작업은 가장 휼륭한 경계선과 안티 알리아싱(ANTI-ALIASING)을 제공해 준다. 윈도우의 부분 반사로 투명한 그림자와 같은 실감나는 반투명 효과를 얻기 위해서는 필수적인 키 작업이다.
하나의 비디오 신호를 다른 신호에 오버레이하는 것을 말한다. 오버레이된 부분은 하나의 신호에 특정 범위의 컬러나 크로미넌스 범위로 제한된다. 크로마 키 작업을 휼륭하게 하려면 작업하는 영상 신호의 크로미넌스 정보가 충분한 해상도 혹은 대역폭을 갖고 있어야 한다. 콤포지트 비디오 시스템은 제한된 크로마 대역폭을 갖고 있어 고화질의 크로마 키 작업에는 적합하지 않다.
SDI (Serial Digital Interface)
SMPTE 259M 표준에 의한 인터페이스로 10bit 4:2:2 콤포넌트 신호 혹은 4fps의 NTSC 디지털 신호로 동작하는 M(525/60) 디지털 TV의 디지털 인터페이스에 관한 표준으로 270 Mbit/sec의 전송율을 사용한다. 오늘날 방송국이나 포스트 프로덕션 등에서 사용하는 디지털 장비간에 비압축 비디오나 오디오를 전송하는 수단으로 널리 사용되고 있다. 10비트의 부호화된 극성과 무관한 인터페이스이다. ITU-R 601 콤포넌트와 콤포지트 디지털 비디오, 그리고 4채널의 디지털 오디오를 부호화한다. 대부분의 새로운 디지털 방송 장비는 설치와 신호 전송을 매우 단순화시킨 SDI를 갖고 있다. 아날로그 비디오에서 일반적으로 사용되는 표준형의 75옴의 BNC 커넥터와 동축 케이블(coax cable)을 사용하며, 케이블의 형태에 따라 200미터 이상 신호를 전달할 수 있다.
SDTI (Serial Data Transport Interface)
SMPTE 305M표준. SMPTE 259M과 호환성을 갖는다. 최근 카메라, VTR, 편집/콤포지팅 시스템, 비디오 서버 혹은 전송 장비들 간에 디지털 비디오나 오디오를 전송하는 표준으로 부상하고 있다. 이는 현재 쓰이고 있는 SDI 체제를 이용하면서도, SDI와는 다르게 본래의 압축된 디지털 데이터를 복원하지 않고 비디오를 실시간보다 빠르게 전송할 수 있으며 비디오 처리 작업에 필요한 압축과 복원의 회수를 줄일 수 있기 떄문이다. SDI가 비압축 데이터 전송 방법이기 떄문에 DV, DVCAM, DVCPRO, DVCPRO 50등의 압축된 디지털 데이터를 전송하기 위해서는 전송시 압축을 해제하고 수신시 다시 압축을 해야만 했던 것에 비해 SDTI는 본래의 압축된 디지털 데이터를 그대로 전송한다. 따라서 SDI에서 불필요하게 압축과 복원이 반복되면서 발생하는 신호 열화의 가능성이 SDTI에는 없다. 소니의 DVCAM 인터페이스(QSDI), 베타캠 인터페이스(SDDI), 그리고 파나소닉의 DVCPRO 인터페이스(CSDI)가 SDT로 통일되었다가 최종적으로 SDTI로 되었다. 소니의 DSR-80, 85가 SDTI를 지원하며 DigiSuite DTV 카드도 옵션으로 SDTI를 지원한다.
Society of Motion Picture and TV Engineer의 약어로, 국제적인 조직을 갖춘 미국의 기구. 방송사와 제조사 그리고 영화, TV 업계에 종사하는 개인들을 망라하고 있다. 이 기구에는 ITU-R과 ANSI에 권고안을 내는 수 개의 기구 협회가 있다.
A/D 혹은 ADC (Analogue to Digital Conversion)
아날로그 신호를 디지털 신호로 전환하는 것을 말하며 디지타이징이나 양자화(Quantising)와 동일한 의미이기도 하다. TV의 경우 비디오와 오디오를 샘플링하며 샘플링의 정확도는 아날로그 진폭 정보의 샘플링 주파수와 해상도에 의해 결정된다. 즉 아날로그 정보를 표시하기 위해 얼마나 많은 비트수가 사용되느냐에 따라 정확도가 달라진다는 것이다. 오디오에서는 16비트나 20비트가 일반적인데 반해 TV 영상에서는 보통 8비트나 10비트가 사용된다. ITU-R 601 표준에서는 13.5MHz로 비디오 콤포넌트를 샘플링하며 AES/EBU에서는 44.1과 48KHz로 오디오를 샘플링한다. 영상의 경우 샘플을 픽셀이라 하고 각각의 픽셀은루미넌스 데이터와 크로미넌스 데이터를 갖고 있다.
샘플링 주파수 보다 훨씬 오버한 샘플링 레이트로 표본화해서 잡음 레벨과 신호레벨의 격차를 벌려 잡음 레벨을 최소화 하는 기술이다. 보통 몇배수의 오버샘플링으로 표시한다.
출처: http://www.dv.co.kr/basic/basic-dv.asp