멀티미디어 공학 - 동영상의 이해

---

비디오의 기본

1. 과거의 디지털 비디오는 합성과 샘플링 중 하나에 의하여 생성됨

- 합성 : 컴퓨터 등을 이용하여 인공적으로 만듦

- 샘플링 : 아날로그 비디오를 디지털 비디오로 전환

디지털 방송 이후 대부분의 경우 청므부터 디지털로 획득함

 

2. 샘플링하여 만들어진 디지털 비디오는 소스 비디오의 형식에 따라 특성이 달라짐

- NTSC(미국식 tv 방식) / PAL(유럽식 tv 방식) 등의 방식에 따라서 Frame Rate와 Scan Rate가 달라짐

영화는 초당 24프레임

NTSC 밒 PAL 방식은 모두 1개의 프레임 당 라인 수를 의미

Horizontal Blanking Interval (=Horizontal Retrace) : 오른쪽 끝에서 끝 지점에 도달하여, 다시 처음인 왼쪽으로 돌아가는데 발생하는 중간에 뜨는 시간 즉, 오른쪽 끝에서 왼쪽 끝으로 이동하는데 걸리는 시간
Vertical Blanking Interval (= Vertical Retrace) : 주사점이 영상의 우측 하단 끝점에서 좌측 사단 끝점으로 이동하는데 걸리는 시간 (연속한 두 프레임 간의 시간적 간격)

Interlacing(인터레이싱) : Flickering을 방지하기 위하여 하나의 프레임을 표현할 때, 나누어 주사하는 방식 (인터레이싱 해석: 비월 주사, 한 줄씩 건너뛰어서 주사하는 방법을 의미)

 

> 디스플레이(CRT)에 사용되는 발광입자의 발광 지속 시간의 한계로 인하여 Refresh Rate가 낮을 경우 Flickering(인식되는 밝기의 주기적 변화) 발생

플리커링을 방지하기 위하여 CRT에서는 최소 50 fps가 필요

해결법 (Resolution) :

1. 해상도 : 수평 및 수직 해상도로 표현 ( 각 축을 기준으로 얼마나 상세하게 표현이 가능하지를 의미)

2. 수평 해상도 : 수평축 기준으로 상세히 표현할 수 있는 능력의 정도를 나타내는 값, 수평축 안에서 흑/백 교차선을 표현할 수 있는 최대 값

3. 수직 해상도 : 식별할 수 있는 흑/백 교차 수평 주사선의 수

아날로그는 연속적이므로 가로해상도가 연속적인 형태로 나타나기에 수평 축이 없는 것!

---

디지털 비디오의 장점

1. 화질의 손실 없이 디지털 저장 장치에 저장 가능

아날로그 장치 : 세기가 변화하는 전기 신호를 자기신호로 변환하여 테이프 등에 저장하는 방식, 매체의 신호 변환 과정에서 손실 및 왜곡 발생 ex) 카드 뒷면의 마그네틱

디지털 비디오 : 모든 신호가 0 또는 1로 구분되는 신호, 0과 1로 구분할 수 있는 범위 내의 왜곡에 영향을 받지 않으므로 데이터의 손실이 발생하지 않음

2. 디지털 신호처리 기술을 이용할 준비가 되어 있음

- 디지털화되어 있는 비디오에는 직접 디지털 신호처리 기술 적용 가능

ex) 대표적인 디지털 신호처리 기술 : 잡음 제거, 편집, 화질 향상, 화질 변환, 특수효과

3. 비선형 편집이 편리함 :  콘텐츠 제작과정에서 비디오의 편집 과정이 동반됨

아날로그 저장 장치 : 비디오의 원하는 부분에 접근

-> 되감기 or 빨리 감기 기능 사용, 순차적 접근에 기반하고 많은 시간이 소요됨

디지털 저장 장치 : 임의 접근이 가능하고 원하는 부분으로 바로 접근이 가능함(비선형 편집에 용이)

4. 화질의 열화 없이 반복적인 저장 가능

아날로그 저장 장치 : 매 저장 시 마다 신호의 왜곡 발생

 - 반복 저장 : 왜곡의 반복, 지속적인 화질의 열화, 사용 불가능한 수준의 열화 발생 ex) 과거의 비디오 대여 가게

디지털 저장 장치 : 

- 저장 시 발생된 신호의 왜곡 복원 가능, 반복 저장 시에도 처음 하는 저장과 동일한 상태

5.왜곡 복구의 용이성

- 전송 시 발생하는 채널 잡음에 대해 아날로그 비디오보다 강인하고, 필요에 따라 디지털 기술을 이용한 암호화 가능