TV방송기술에서 신호를 객관적으로 측정하는 장비로 계측기를 많이 사용합니다. 계측기는 Waveform과 Vectorscope 두 가지 모드로 객관적인 데이터를 확인합니다. 계측기의 Waveform모드를 이용해 HD신호와 아날로그 NTSC신호 차이에 대해 정리해 보도록 하겠습니다.
1. 주사선의 차이
HD SDI와 아날로그 NTSC신호의 차이는 살펴보면 첫 번째로 화면비와 주사선의 차이가 있습니다.
| HD SDI | 아날로그 NTSC | |
| 화면비 | 16:9 | 4:3 |
| 주사선 | 1125/1080 | 525/483 |
HD신호가 와이드 화면을 지원하고 고해상도를 위해 훨씬 많은 주사선을 가집니다. 디스플레이를 통해서 차이를 확연하게 구별할 수 있습니다.
2. 파형차이
HD SDI와 아날로그 NTSC신호의 차이 두 번째는 파형의 차이를 들 수 있습니다.
HD SDI신호는 YPrPb신호로 구성된 component신호입니다. 아날로그신호는 동기신호와 휘도신호 그리고 칼라부반송파(subcarrier) 신호를 합성한 composite신호입니다. HD SDI신호는 아날로그 신호에서 타이밍을 조정하던 동기신호가 없습니다. 또한 색농도와 색상신호를 가진 부반송파 신호도 없습니다. 그러나 최근 HD SDI를 지원하는 Waveform Monitor는 YPbPr 신호를 표시할 뿐만 아니라 이 HD SDI신호를 눈에 익은 신호로 사용하도록 편의를 제공하기 위해 composite로 변환하여 표시해주기도 합니다. YPbPr 신호에서는 휘도신호의 크기와 색신호의 레벨만 표시될 뿐 색상에 대한 정보를 알 수 없습니다. 그래서 제작현장에서는 Waveform과 Vectorscope를 병행해서 사용합니다. HD 제작시설에서 composite 신호로 Waveform Monitor를 사용하는 경우를 가끔 봅니다. 아날로그 신호를 측정하는 것이 익숙해서 동기신호가 있는 것이 편하게 느낄 수 있지만 waveform 내부에서 변환한 composite 신호를 사용하는 것보다는 YPbPr 신호를 사용하는 것을 권장합니다.
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프로그램 제작시에는 Y신호와 Vectorscope를 병행해서 사용하고, 카메라 조정 시에는 RGB모드로, 송신계통에서는 YPbPr을 사용하면 큰 무리가 없습니다. 아래 그림을 비교하면 Green과 Magenta 사이의 레벨차이가 같은 색상이지만 HD신호와 NTSC신호가 다릅니다. 이것은 두 방식의 기본 방정식이 다르기 때문에 발생한 차이입니다.
3. 스케일의 차이
HD SDI와 아날로그 NTSC신호의 차이 세 번째는 사용하는 스케일 즉 측정단위가 다릅니다.
아날로그신호에서 사용한 IRE는 영상신호의 최대크기를 백분율로 표시한 것으로 1Vp-p인 영상신호를 140 단위로 구분하여 영상신호를 100 IRE로 표현합니다. 동기신호를 40 IRE로 표현한 단위입니다. 어원은 Institute of Radio Engineers로 현재는 IEEE로 불리는 미국무선기술자 협회의 약어입니다. 디지털신호와 아날로그 신호의 100%가 0.7V와 0.714V로 차이가 나지만, 최근 waveform에서는 디지털 스케일에 맞게 IRE를 변환해서 통용하기도 합니다. 하지만 초창기 모델에는 변환기능이 없어 IRE×0.7을 계산하면서 측정하기도 했습니다.
4. 포화도의 차이
포화도는 RGB신호로 칼라바를 만들 때 RGB의 최대값이최댓값이 75%인 경우 75% 칼라바라고 하고 100%인 경우 100% 칼라바라고 하는데 이 두 칼라바 파형의 차이를 말합니다. 아날로그 신호에서 75% 칼라바의 Yellow와 Cyan신호의 칼라부반송파의 최댓값이 100%입니다. 색농도의 크기를 조정할 때 Yellow와 Cyan신호의 색농도를 바로 인접한 100% 백색과 크기가 같도록 조정하면 편리합니다. 그래서 75% 칼라바를 아날로그 신호를 조정하는 표준칼라 바로 사용하게 되었습니다. 하지만 YPrPb모드로 75% 칼라바를 보면 색신호의 최대 ± 260mV 정도로 보이지만 아날로그 신호와 같이 쉽게 색신호의 레벨을 조정할 수 없습니다. 100% 칼라바인 경우, Pb, Pr신호가 ±350mV로 스케일링의 최대치가 되도록 색농도를 조정하면 됩니다. 이 점을 이용하여 디지털 신호에서는 100% 칼라바를 표준 칼라바로 사용하는 것이 편리합니다.
막연하게 알고 있던 TV방송 영상 기술인 HD신호와 아날로그 NTSC신호 차이에 대해 알아 봤습니다. 기본적인 개념을 이해하면서 방송 기술을 적용해 가시기 바랍니다.
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