아날로그 방식은 색신호와 밝기 신호를 구성하는 방법에 따라 크게 컴포넌트 신호와 컴포지트 신호의 두 가지로 나누어집니다. 디지털 방식은 SDI, HD-SDI 신호가 있는데 둘 모두 비디오 라인 하나로 오디오와 비디오 신호를 동시에 전송한다는 것이, 비디오와 오디오를 분리하여 전송하는 아날로그 방식과의 차이점입니다.
1. 아날로그 영상신호 방식
1) 컴포넌트(component) 신호
컴포넌트 신호는 카메라에서 초기에 만들어지는 R, G, B 신호에서 정보의 양을 줄이기 위해 밝기신호인 G-Y로, 색신호는 B-Pb, R-Pr로 변경 후, 밝기신호와 색신호를 분리하여 3개의 라인으로 전송합니다. 아날로그 방식에서 양질의 화질을 유지하는데 사용되던 전송방식이며, Y, Pb, Pr 신호로 부르기도 합니다.
| 구분 | 컴포넌트 신호 표현 |
| SONY | Y, B-Y, R-Y |
| HDTV | Y, Pb, Pr |
| 미국 SMPTE | Y, Cb, Cr |
| EUROPE | Y, U, V |
2) 컴포지트(composite) 신호
컴포지트 신호는 R, B 색신호와 밝기 신호인 G 신호를 혼합하여 하나의 비디오 라인으로 전송하는 방식이기 때문에 색신호의 양이 작아 화질이 떨어지는 단점이 있습니다. 이 신호는 아날로그 방식의 흑백 TV 방송 시스템에서 컬러 TV로 교체될 때 흑백 수상기로도 컬러화면을 수신할 수 있도록 개발된 신호입니다. 다른 용어로는 Y, I, Q 신호라고 부릅니다.
2. 디지털 신호 전송방식(SDI, HD-SDI)
디지털 방식에서 사용하는 신호입니다. SDI방식은 3종류로 나누어지는데 컴포넌트 SDI와 컴포지트 SDI, HS-SDI로 나누어집니다.
SDI는 serial Digital Interface의 이니셜이고 디지털 방식(SDTV)에서 사용하는 비디오 표준 규격이며, 10M 밖에 전송할 수 수 없는 아날로그 컴포넌트 방식의 단점을 보완하기 위해 개발된 신호입니다.
HD-SDI 신호는 HDTV를 위한 SDI의 고해상도 무압축 비디오 시그널이며, SMPTE-292M으로 표준화된 신호입니다. SDI 신호의 장점은 화질 열화가 거의 없고 BNC 케이블 하나로 비디오, 오디오, 타임코드들 동시에 전송할 수 있다는 것이 아날로그 신호와 가장 큰 차이점입니다.
1) 동기신호와 디지털 영상신호
컴포넌트 디지털 표준에서는 아날로그 동기신호를 샘플링하지 않습는다. 두 개의 TRS 신호는 매 라인마다 디지털 유효 데이터의 앞과 뒤에 즉시 데이터 스트림으로 멀티플렉서 됩니다. 수평 블랭킹 기간 내에서 TRS의 전송을 위해 8개의 데이터 워드가 할당됩니다. 이들 위치는 EAV는 1440부터 1443까지이며, SAV는 1712부터 1715까지입니다.
각 타이밍 기준신호(TRS)는 4개의 워드 열로 구성되며, 10비트의 16진수로 표시됩니다.
3FF 000 000 XYZ
첫 번째 3개의 워드, 3FF 000 000은 타이밍 기준신호인 SAV와 EAV의 시작점을 나타내는 프리앰블(preamble)로 고정됩니다. XYZ는 다음과 같은 정보를 갖고 있습니다.
- 필드의 식별 (F=0이면 필드 1, F=1이면 필드 2)
- 수직블랭킹 상태 (V=0이면 유효영상기간, V=1이면 수직블랭킹기간)
- 수평블랭킹 상태 (H=0이면 SAV, H=1이면 EAV)
아래 표는 EAV와 SAV TRS열을 구성하는 4개 워드의 2진수 값을 보여줍니다. 네 번째 워드의 구성을 보면 비트 0, 1은 0, 비트 9는 1, 비트 6, 7, 8은 가변 F, V, H의 값을 가지며 위에서 기술한 세 가지 형태의 정보를 가집니다. 비트 2, 3, 4, 5는 F, V, H의 상태에 따라 가변 되는 P0, P1, P2, P3의 값을 가지며, 에러정정(1비트 에러)및 F, V, H의 에러검출을 제공합니다. 268 워드 이하의 작은 데이터 블록들이 수평블랭킹 기간 동안 매 라인마다 전송되며, 수직블랭킹 기간에는 프리앰블을 포함해 1440 워드까지 큰 데이터블록이 전송됩니다.
525/60 시스템에서는 단지 유효라인의 일부분인 1~19라인, 264~282라인 사이에만 부가 데이터를 넣을 수 있고, 비디오 데이터를 선택적으로 10~19라인, 273~282라인 사이에 넣을 수도 있습니다. 수평수직블랭킹 기간에 부가데이터의 전송에 사용되지 않는 워드는 반드시 아래의 값을 가져야 합니다.
휘도 샘플에 해당하는 워드는 반드시 16진수 ‘040’ 값을 가져야 합니다.
CB와 CR 샘플에 해당하는 워드는 반드시 16진수 ‘200’ 값을 가져야 합니다.
디지털 영상신호를 기반으로 한 TV 전송 기술에 대해 정리해 보있습니다. 아날로그와 비교해 보면 비교적 간단한 프로세싱을 가지고 있습니다. 정확한 이론과 개념을 정리해 보시기 바랍니다.
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