이미지 형식 이동

Moving image formats

이 기사는 오늘날의 기술적이고 창의적인 관점에서 이미지 캡처, 전송 및 프리젠테이션을 움직이는 것에 대해 논하고 있으며 프레임률 측면에 초점을 맞추고 있다.

필수 매개변수

시각적 표현으로 움직이는 영상 시퀀스의 기본 매개변수는 색상 유무, 가로 세로 비율, 해상도 및 영상 변화율이다.

이미지 변경률

오늘날 사용되는 몇 가지 표준 이미지 변화율(또는 프레임 속도)이 있다: 24Hz, 25Hz, 30Hz, 50Hz 및 60Hz. NTSC 신호에 색상의 역호환성 추가와 관련된 기술적 세부사항은 24000/1001 Hz, 30000/1001 Hz 및 60000/1001 Hz의 다른 변형을 나타내었다.

이미지 변화율은 기본적으로 캡처한 모션이 화면에서 어떻게 "유동"해 보이는지에 영향을 미친다. 이를 바탕으로 움직이는 영상 소재는 장면의 영상이 초당 24회(24Hz) 카메라에 포착되는 필름 소재와 영상이 대략 초당 50~60회 촬영되는 비디오 소재 등 두 그룹으로 나뉜다.

대략 50Hz와 60Hz의 소재는 움직임을 잘 포착하고 있으며, 화면상으로는 매우 유동적으로 보인다. 24 Hz 소재는 원칙적으로 모션을 만족스럽게 전달하지만, 일반적으로 영화와 CRT TV에서 최소한 두 배 이상의 캡처 속도를 표시하기 때문에(플리커를 피하기 위해) "유체" 모션을 전송할 수 있는 것으로 간주되지 않는다. 그럼에도 불구하고, 그것은 영화 촬영에 여전히 사용되는데, 이는 바로 느린 이미지 변화율에서 발생하는 독특한 예술적 인상 때문이다.

25Hz 물질은 모든 실제적인 목적에서 24Hz 물질과 동일하게 보이고 느낀다. 30Hz 재료는 캡처한 모션의 "유동성" 측면에서 중간, 24~50Hz 재료에 있지만, TV 시스템에서는 24Hz 재료와 유사하게 처리된다(즉, 캡처율의 2배 이상 표시).

캡처

캡처 프로세스는 이미지 시퀀스의 "자연" 프레임률을 수정한다. 영상 이동 순서는 제시율과 다른 비율로 캡처할 수 있지만, 이는 대개 예술적 효과나 빠른 공간이나 느린 과정을 연구하기 위해서만 이루어진다. 사람, 동물 또는 자연 과정의 익숙한 움직임을 충실히 재현하고, 수반되는 소리를 충실히 재현하기 위해서는 포획률이 표시율과 같거나 적어도 매우 근접해야 한다.

모든 현대적인 이동 이미지 캡처 시스템은 기계식 셔터 또는 전자 셔터를 사용한다. 셔터는 이미지 변경 기간보다 짧은 시간 동안 단일 프레임의 이미지를 통합할 수 있도록 한다. 래스터 기반 시스템에서 셔터의 또 다른 중요한 기능은 먼저 스캔한 프레임 부분(예: 맨 위 부분)이 마지막으로 스캔한 프레임 부분과 정확히 같은 시간에 걸쳐 통합된 장면의 이미지를 포함하는지 확인하는 것이다.

비디오 카메라 튜브와 같은 초기 TV 카메라에는 셔터가 없었다. 래스터 시스템에서 셔터를 사용하지 않으면 화면에서 움직이는 물체의 모양이 변경될 수 있다. 반면 이런 카메라의 영상은 CRT 디스플레이에 기본 포맷으로 표시되면 충격적일 정도로 '라이브'처럼 보인다.

전송

아날로그 방송 시스템인 PAL/SECAMNTSC는 역사적으로 전송 및 표시할 수 있는 이동 영상 형식의 집합에 제한되어 있다. PAL/SECAM은 25Hz와 50Hz의 재료를 전송할 수 있으며, NTSC는 30Hz와 60Hz의 재료만을 전송할 수 있다(30/1.001 및 60/1.001Hz로 교체된 라이터). 또한 두 시스템 모두 가로 세로 비율 4:3과 고정 분해능(사용 가능한 대역폭에 의해 제한됨)으로 제한되었다. 가로 세로 비율이 4:3 프레임(예: 레터박스화)에 적응하기에 비교적 간단한 반면, 프레임률 변환은 간단하지 않으며, 많은 경우 동작의 "유동성" 또는 개별 프레임의 품질을 저하시킨다(특히 프레임률 변환의 소스나 대상이 상호 연동되거나 내부인 경우).Er-프레임 혼합은 속도 변환에 관여한다).

50Hz 텔레비전 시스템

지역 TV 시장을 위한 재료는 보통 25Hz 또는 50Hz에서 캡처된다. 많은 방송사들이 뉴스 수집이나 텔레비전 제작과 관련된 24 프레임/s(영화 속도) 콘텐츠의 영화 보관소를 보유하고 있다.

생방송(뉴스, 스포츠, 중요 이벤트)은 보통 50Hz에서 캡처된다. 라이브 방송에 25 Hz(간격 해제 본질)를 사용하면 아카이브에서 가져간 것처럼 보이게 되므로, 전송 체인에 모션 프로세서가 없는 한 일반적으로 연습은 피한다.

보통 필름에서 나오는 24Hz 물질은 장편 필름 원점일 때 4%까지 속도를 높인다. 또한 4%의 속도 상승으로 인해 음이 약간 올라가지만 일반적으로 피치 보정 회로가 사용된다.

  • 오래된 기술은 문제를 대부분 수정하는 두 개의 필름 대신 세 개의 비디오 필드에서 12번째 필름 프레임을 매회 개최하는 대안을 허용한다.
  • 보다 현대적인 필름 재생 기술은 매 25번째 프레임을 보간할 수 있도록 허용하며, 이의 없는 결과는 적고 피치 수정이 필요하지 않다.
  • 이러한 필름 지향적 콘텐츠 전송 기법에는 저마다의 단점이 있다. 그러나 현대의 모션 보상 프로세서는 거부감이 가장 적은 출력을 내는 것으로 간주된다.

60 Hz 시스템에서 가져온 약 30 또는 60 Hz 재료는 대개 중복 프레임을 추가하거나 과도한 프레임을 떨어뜨림으로써 50 Hz로 표시되도록 조정되며, 때로는 연속 프레임을 혼용하기도 한다. 오늘날 디지털 모션 분석은 복잡하고 비용이 많이 들지만 우월한 모습의 변환(절대 완벽하지는 않지만)을 만들어 낼 수 있다.

60Hz 텔레비전 시스템

미국의 높은 텔레비전 제작 예산과 영화 모양에 대한 선호 때문에, 많은 사전 녹화된 TV 쇼들이 사실 24 Hz의 속도로 영화에 포착되었다.

24 Hz에서 촬영된 소스 소재는 3:2 풀다운이라는 기술을 사용하여 약 60 Hz로 변환되는데, 여기에는 가변적인 중복 프레임 수를 삽입하는 것이 포함되며, 필요한 경우 1.001배수의 추가 감속이 포함된다. 간혹 주드를 매끄럽게 하기 위해 프레임 간 혼합을 사용한다.

라이브 프로그램은 약 60Hz에서 캡처된다. 지난 15년 동안 30Hz도 더 '필름다운' 외모를 원할 때 실현 가능한 캡처율이 됐지만 일반 비디오 카메라를 사용한다. 24 Hz의 필름 속도로 비디오에 캡처하는 것은 훨씬 더 최근의 발전이며, 대부분 HDTV 제작에 수반된다. 30Hz 캡처와는 달리 24Hz는 후생산에 시뮬레이션할 수 없다. 카메라는 녹화 중 기본적으로 24Hz에서 캡처할 수 있어야 한다. ~30 Hz 재료는 24 Hz 재료보다 "유체"가 많기 때문에 ~30 ~60 레이트 사이의 선택은 25 Hz ~ 50 Hz 사이의 것만큼 명확하지 않다. 필름에 60 Hz 비디오를 인쇄할 때는 항상 역 3:2 풀다운을 사용하여 24 Hz로 변환해야 했다. 완성된 제품의 외관은 필름의 외관과 비슷할 수 있지만, 매끄럽지 않고(특히 결과가 비디오로 돌아온 경우), 잘못 처리된 디인터레이싱은 영상이 수직 방향으로 눈에 띄게 흔들리며 디테일을 잃게 한다.

이 맥락에서 "60Hz"와 "30Hz"에 대한 참조는 속기이며, 항상 59.94Hz 또는 60 x 1000/1001 비율을 참조한다. 흑백 비디오와 특정 HDTV 프로토타입만 실제 60,000Hz로 실행되었다. 미국 HDTV 표준은 참 60Hz와 59.94Hz 모두를 지원하며, 후자는 NTSC와의 호환성을 높이기 위해 거의 항상 사용된다.

50 Hz 시스템에서 가져온 25 또는 50 Hz 재료는 프레임을 떨어뜨리거나 추가하고 연속 프레임을 혼합하여 60 Hz에 유사하게 조정할 수 있다. 50Hz 소재의 최고 품질은 디지털 모션 분석으로 제공된다.

현대 디지털 시스템

디지털 비디오는 표시 프로세스에서 캡처 프로세스의 동작을 분리하기 때문에 아날로그 전송 형식과 표시 메커니즘(예: CRT 디스플레이)의 많은 제약이 없다. 그 결과, 디지털 비디오는 비디오 표준의 변화에 관계없이, 감독(청정주의자에 관한 기사 참조)이 의도한 대로, 움직이는 영상을 원래 형식으로 캡처, 전달, 제시할 수 있는 수단을 제공한다.

MPEG 또는 기타 압축 형식을 사용하는 프레임 그랩버는 원래 가로 세로 비율, 해상도 및 프레임 캡처 속도(24/1.001, 24, 25, 30/1.001, 30, 50, 60/1.001, 60Hz)에서 움직이는 영상 시퀀스를 인코딩할 수 있다. MPEG와 모션 분석을 채택한 기타 압축 비디오 형식은 전 세계에서 사용되는 다양한 비디오 형식 간의 비호환성을 완화하는 데 도움이 된다.

수신 끝에서 디지털 디스플레이는 캡처 속도의 배수로 영상 시퀀스를 독립적으로 표시할 수 있으므로 가시적인 깜박임이 감소한다. 대부분의 현대 디스플레이는 "멀티싱크"로, 즉 제시되는 영상 시퀀스에 가장 적합한 속도로 영상 디스플레이를 새로 고칠 수 있다. 예를 들어, 멀티싱 디스플레이는 50~72Hz 또는 96~120Hz의 수직 새로 고침 속도를 지원하여 정수 속도 변환을 통해 모든 표준 캡처 속도를 표시할 수 있다.

프리젠테이션

오늘날 시장에는 두 가지 종류의 디스플레이가 있다. 즉, 리프레시 기간의 짧은 시간 동안 사진을 "플래시"하는 디스플레이와 리프레시 순간 사이에 본질적으로 정적인 이미지를 보여주는 디스플레이(LCD, DLP)이다.

48Hz를 구동해야 하지만 적어도"깜빡"표시장치는, 오늘날 85Hz보다 훨씬 낮은 속도는 인체공학적으로 간주되지 않는다.

이러한 디스플레이의 경우, 24-30 Hz 재료는 보통 캡처 속도 2배, 3배 또는 4배의 속도로 표시된다. 50 Hz 및 ~60 Hz 재료는 보통 고유 속도로 표시되며, 여기서 얼룩 없이 매우 정확한 동작을 전달한다. 움직임 분석을 사용하여 중간 프레임을 계산하고 단순하게 중복되지 않는 한, 움직이는 물체가 얼룩지거나 추적되는 것처럼 보이지만, 포획률의 2배로 표시할 수도 있다.

"연속" 표시장치는 캡처율의 어떤 정수 배수로도 구동될 수 있다 - 그것은 시청자에게 중요하지 않을 것이며 시각적으로 차별될 수도 없다. 그러나 일반적으로 "연속" 표시장치는 빠르게 움직이는 물체에 눈에 띄는 얼룩을 50 Hz 및 60 Hz 비디오 자료(응답 시간이 순간적이더라도)로 나타낸다. 그러나 LCD 디스플레이에서 비디오 기반 재료의 얼룩과 싸우기 위한 두 가지 새로운 기술이 있는데, 그것은 백라이트를 적절하게 조절하여 "깜빡" 디스플레이로 효과적으로 변환할 수 있고/또는 모션 분석을 사용하여 중간 프레임을 계산하면서 두 배의 캡처 속도로 구동될 수 있다(LCD 텔레비전 참조).

분명히, 표시율이 캡처율의 정수 배수가 아닐 때, 화면에 나타나는 동작의 "유동성"은 (비디오를 위해 필사적이고, 필름 기반의 소재에 불쾌하게) 다양한 정도로 고통을 겪게 될 것이다. 이는 대개 컴퓨터 기반 DVD 플레이어와 PAL PC TV의 경우에 해당하는데, 사용자가 무지에서 또는 기술적 제약 때문에 새로 고침 빈도를 전환하지 않는 경우, 제조업체가 실제로 사용자의 무지에 의존하여 만든 인공적인 경우가 있다. 예를 들어 일부 랩톱 LCD 패널은 60Hz의 새로 고침 빈도를 제외하고는 어떤 것으로도 쉽게 전환할 수 없으며, DVI 입력이 있는 일부 LCD 디스플레이는 수직 새로 고침 빈도가 58~62Hz 사이에 맞지 않으면 디지털 입력 신호를 수신하지 않는다.

대부분의 소프트웨어 DVD 플레이어는 디스플레이 모드 전환에 도움이 되지 않으며, 수동으로 전환하더라도 디스플레이의 수직 재탐색 기간과 프레임 업데이트를 거의 동기화하지 않는다. (하드웨어 이중 버퍼링을 이용한 소프트 동기화만 있을 뿐 재생의 안정성에 있어서 하드웨어 플레이어를 매칭하기에는 역부족)

50 대 60 Hz

60 Hz 재료는 50 Hz 재료보다 조금 더 "smoother" 모션을 캡처한다. 단점은 이미지의 다른 모든 파라미터(해상도, 가로 세로 비율)가 같으면 전송하는 데 약 1/5의 대역폭이 더 필요하다는 것이다. "대략"은 MPEG와 같은 인터프레임 압축 기법이 프레임률이 높을수록 효율적이기 때문에 연속된 프레임도 약간 비슷해지기 때문이다.

그러나 하나의 세계적인 비디오 포맷을 채택하는 데는 기술적, 정치적 장애물이 있다. 가장 중요한 기술적 문제는 국소 주 주파수와 관련된 속도로 깜박이는 램프로 장면 조명이 달성되는 경우가 꽤 많다는 것이다. 예를 들어 스타디아에 사용되는 수은 조명(주파수의 두 배) 이러한 조건에서 비디오를 캡처하는 것은 일치된 속도로 수행되어야 하며 그렇지 않으면 화면에서 색상이 심하게 깜박일 것이다. AC 백열등 조차도 카메라의 전력이 부족하거나 수명이 다한 경우 문제가 될 수 있다.

(글로벌 소재 교환을 위해) 하나의 유니버설 비디오 포맷을 선택해야 하는 필요성은 어차피 디지털 시대에는 무관하게 되어야만 한다. 그러면 비디오 제작 책임자는 그 일에 가장 적합한 형식을 자유롭게 선택할 수 있게 되고, 비디오 카메라는 세계적인 악기가 될 것이다(현재 시장은 매우 단편적이다).

참고 항목

참조

외부 링크

  • "임시 요금 변환" – 2017년 5월 20일 버전인 TV, 비디오, PC(웹 아카이브/웨이백 머신)의 시각적 간섭에 관한 매우 상세한 안내서.