예전에 다른방에 비슷한 내용을 썼었던 적이 있는데 이번에 다른 동네에 글을 올리면서 좀 추가를 했습니다. 참고로 읽어주세요...
dvd 가 등장한지 벌써 몇년이 지났지만 아직도 의견이 분분하고 혼란스러운것이dvd가 원래 프로그레시브로 수록이 되어 있는지 아니면 인터레이스로 수록이 되어 있는지 하는겁니다. 이건 최근에 프로그레시브 스캔을 지원하는 dvdp 가 등장하면서 그 방식및 원리와 관련해서 관심을 더 끌고 있는데 외국 유명잡지의 유명논객도 이부분에 대해서는 상당히 혼란된 개념으로 쓰고 있는걸 보면 어지간히헷갈릴만한 문제 같습니다.
우선 dvd가 디지탈 포맷이라는 점은 대부분 다 아실겁니다. 그리고 mpeg-2streame으로 되어 있다는것도요. 기본적으로 현재의 dvd는 지금의 tv시장을 염두에두고 만들어진 것입니다. 즉 디지탈 포맷으로 수록이 되어 있지만 그 포맷은 현재의 tv인 ntsc와 pal방식의 tv에 맙추어 포맷이 되어 있다는 겁니다. 그럼 결론은? 인터레이스로 저장이 되어 있다는 거지요.(dvd 규격에도 프로그레시브 시퀀스는 없는걸로 알고 있습니다. mpeg-2 에는 있지만요... )
그럼 왜 자꾸 프로그레시브 스캔으로 저장되어 있다는 의견이 나오는가.. 이건 디지탈인 dvd의 저장방식상의 특성에서 나오는거 같습니다. 이는 원소스가 프로 그레시브인 film 소스에서 문제가 되지요.(물론 film의 프로그레시브와 영상신호의 프로그레시브는 좀 다릅니다. film 이야 한 꺼번에 한장의 사진을 연속적으로 보여주는거고 영상신호는 인터레이스와 마찬가지로 위에서 아래로 주사선을 쭉 뿌려주는 거니까요..~~ 하지만 화면의 전신호가 한번에 들어간다는 의미에서는 같지요.) film은 초당 24프레임으로 이루어져 있다는건 잘 아실겁니다. 즉 1초에 장의 사진을 보여준다는거지요 이에 반해서 ntsc 는 초당 30프레임(딱떨어지는 건 아니고 약간의 오차는 있습니다)이고 pal 은 초당 25프레임입니다. 이는 수직 주파수가 60hz, 50hz 인데 연유하지요. 아뭏든 이처럼 초당 프레임수가 다르기 때문에 이를 영상신호로 수록할려면 좀 조정이 필요합니다. 앞으로는 ntsc 경우 만 언급하지요.
초당 24프레임짜리 film을 디브이디에 수록할때 24프레임 그대로 저장합니다 근데 여기서 주의할건 1프레임을 하나로 수록하는게 아니로 이를 홀수 주사선과 짝수주사선으로 분리해서 수록합니다. 즉 인터레이스에서 한 프레임이 두 필드 로 나누어져 있는 것처럼 역시 이를 나누어 2개의 짝으로 분리해서 수록한다는거지요. 여기서 한가지 먼저 언급해야 할게 2:3 pull down 방식입니다. 개중에는 늘리느냐 줄이느냐 에 따라 2:3 pull down, 3:2 pull down 으로 구별해서 쓰는 경우도 있습니다만 보통 혼용해서 쓰는거 같아서 여기에도 구별안하고 쓰겠습니다. 이는 film 소스를 ntsc신호로 바꾸는 경우에 사용되는 방식입니다. 즉, 24프레임을을 60필드에 수록해야 하는데 한프레임을 둘로 나누어 2번씩 집어넣는다 쳐도 총 48필드밖에 안나옵니다. 나머지 12필드가 더 필요한데 이를 어떤식으로 조절하냐하면 첫번째 프레임을 1,2필드에 수록하고 두번째 프레 임을 3,4필드외에 5번째 필드에도 저장하는겁니다. 그리고 순차적으로 같은 방법으로 하죠.
즉 4필드 다음에는 똑같은 필드를 하나더 슬쩍 추가하는겁니다. 그럼 총 60필드가 되죠. 2개필드 3개필드 2개필드 3개필드 이런순서로 가기깨문에 2:3 pull down이 라고 이름이 붙여졌죠. 쉽게 말해서 두들겨 억지로 맞춘거지요... LD 같은 아날로그 매체에서는 아예 이렇게 60필드를 만들어서 저장합니다. 하지만 dvd에서는 디지탈이라는 특성상 아주 기술적인 방법으로 수록하지요.
즉 중복되는 필드인 5번째 필드 10번째 필드 15번째 필드...에 아날로그의 경우와 달리 직접 중복된 데이타를 수록하는것이아니고 엠펙-2로 인코딩시에 스트림에 단지 앞의 필드를 반복하라는 지시를 하는 'flag'- 포스트잇 같은 걸로 생각하면 되나요- 만 슬쩍 삽입하는겁니다. 그럼 이걸 디코더가 디코딩하면서 인터레이스방식으로 출력하는경우에는 지시에 따라 그부분에 해당하는 필드를 반복해서 영상신호를 내보내지요. 하지만 디브이디피가 프로그레시브 스캔출력을 지원해서 프로그레시브출력을 선택하는경우에는 디코더가 엠펙신호를 디코딩할때 삽입된 flag를 단지 무시해 버리는겁니다. 디지탈이니까 이건 아주 간단하죠 그런 다음에 각 2개씩의 필드를 단순하게 합쳐버리기만 하면 한개의 온전한 프레임이 되죠. 즉 원래 한 프레임의 화면을 2개로 구분한것이기 때문에 그냥 합치기만 해도 1개의 온전한 화면이 됩니다. 즉 다시 24프레임의 진정한 프로그레시브스캔이 아주 쉽게 되버리는 거지요. 이런 과정때문에 오해가 생기는 겁니다. 즉 flag를 사용한 24프레임만을 수록하고 있다는 점, 또 프로그레시브출력에서는 flag를 무시하여 반복하는 과정을 거치지 않고 그대로 합친다는 점에서 이를 " 그냥 원신호를 내보내면 프로그레시브가 된다"라고 표현해서 원래 신호가 프로그레시브라고 생각하는 거지요.
사실 아날로그의 인터레이스방식으로 수록된 것과는 차이가 있습니다만 어차피두 필드로 나누어 수록되어 있기 때문에 인터레이스로 수록 되어 있다고 할수 밖에 없는겁니다.
이제 dvd의 수록방식은 고 그 다음은 이를 프로그레시브로 만드는 과정 즉 de-interlace방법에 대해 말해보겠습니다. 위에서 flag를 무시하면 쉽게 프로그레시브로 만들수 있다고 했는데 여기서 문제는 이러한 de-interlacer 가 엠펙 디코더안에 있어야만 이러한 역할을 제대로 수행하는데 이게 별개의 칩으로 되어있어 디코더를 마친 신호를 받아서 한다면 이미 이러한 flag를 이용하는 방법은 불가하다는데 있습니다. 즉 디지탈 신호이긴 하지만 이미 인터레이스로 나온 화면을 다루어야 한다는거지요. 이런 경우에는 각 필드를 비교해서 위에서 말한것과 같이 중복되는 필드가 있는지 탐지해서 이 신호가 원소스가 film인지 결정한다음 중복된건 다시 버리고 나머지 알짜만을 골라서 합쳐야 한다는 점이죠. 이러한 탐지기능을 2:3 pull down 기능이 있다거나 motion detect 기능이 있다고 표현합니다.
이처럼 디코딩이 끝난 다음에 별개의 칩(보통은 제네시스 칩을 사용하더군요)으로de-interlace하는 경우는 디코더 안에서 처리하는 방식보다는 뒤떨어지겠지요. 암만해도 탐지에서 미스가 날 가능성이 있기 때문입니다. 2:3 pull down을 거친 인터레이스 신호를 아래 비디오 소스인 경우에서 설명하는 바와 같이 중복된 필드를 제거함이 없어 de-interlace 시키면 어색한 화면이 될건 뻔한거겠죠. 그러나 일반 외장 라인더블러같은 비데오 프로세서 보다는 유리합니다. 즉 외장 프로세서들도 역시 마찬가지로 그런 detect기능으로 화면을 분석해서 가려내야 하는데 그에 앞서 dvdp에서 출력된 아날로그 신호를 디지탈로 변환해야 하는 추가 과정이 필요합니다. 여기서 손해를 보게 되는거지요. 모든 신호는 포맷을바꾸면 손실이 일어나는건 자명하기 때문입니다.
제가 지금까지 알고 있는 바로는 거의대부분 dvdp가 별개의 칩에 의한 프로그레시브 방식을 사용합니다. 유일하게princeton사의 dvdp 5000인가가 디코더안에서 처리하는 방식을 사용한다는기사를 본적이 있는데(이기기는 480p 뿐만 아니라 그 이상의 해상도도 지원하는걸로 되어 있습니다) 문제는 이게 나온다고 떠든지 1년이 지나갔는데도 아직안나오고 있다는거지요. 과연 나올른지에 대해서도 의심이 들고 있는 형편입니다. 요새 새로 등장하는 dvdp들에 대해서는 정확히 어떤지는 모르겠습니다만 디코더안에서 처리한다면 이를 대대적으로 광고할겁니다. 저두 사양들을 일일히 확인안해봐서 잘 모르겠군요...
자 다음단계로 넘어가겠습니다. 디코더에서 하던 별개의 칩으로 하던 아뭏든de-interlace과정을 거쳐 24프레임의 프로그레시브로 바뀌었습니다. 이를 디스플레이 기기로 넘겨야 하는데 31.5khz 이상의 수평주파수를 가진 프로그레시브를 지원하는 경우에도 수직주파수를 60hz로 사용하면 역시 다시 2:3 pulldown 방식을 사용해야 합니다. 즉 24프레임을 60프레임으로 만들어야 하니까 2번 쓰고 3번쓰고 2번 쓰고 3번쓰고를 반복해야 합니다. 그러나 필드를 반복하는 인터레이스신호와는 달리 온전한 프레임자체를 반복하기 때문에 화면을 멋진 프로그레시브의 화면이 되지요. 하지만 좀더 부드러운 화면을 만들기 위해서 요즘은 수직주파수를 조절하는 프레임더블링 기능이 있는 프로세서들이 늘어가고 있습니다. 예를 들어 수직주파수를 72hz로 하면 그냥 3번씩 똑같이 반복하면 되니까 좀더 자연스러운 화면이 되겠지요. 이건 외장 프로세서의 이야기니까 다음 기회로 넘기겠습니다.
지금까지 언급한 것은 소스가 프로그레시브인 film인 경우인데 오리지날 소스가 비디오인경우(즉 라이브실황같은거..)는 좀 차이가 있습니다. 원소스가 프로그레시브가 아니라 인터레이스 이기 때문에 우선 앞서처럼 24프레임으로 저장되느니 60필드에 맞추기 위해 2:3 pull down 기능을 사용하느니 하는것은 전부 해당이 안됩니다, 따라서 이경우는 어떻게 de-interlace 시키느냐 문제인데 앞서 처럼 그냥 두 필드를 합쳐서 하나의 프레임을 만들면 아주 어색한 화면이 됩니다. 즉 애초에 같은 화면에서 분리되어 나온게 아니기 때문에 이를 합쳐 버리면 아구가 안맞는거지요. 그래서 각 필드로 한 프레임을 만드는데 즉 홀수 주사선만 있는 화면이라면 비어 있는 짝수주사선에 바로 위에있는 홀수 주사선을 그대로 끼워놓는다던가(아구가 안맞지는 않아도 좀 멍청한 화면이 되겠지요) 아니면 좀더 기술을 발휘해서 위 아래 주사선을 분석해서 자연스러운 주사선을 만들어내던가(좀더 나아지겠죠) 아니면 다른 필드까지 다 분석해서 자연스러운 영상이 되도록 채워넣던가 하는등 온갖 기술이 생각됩니다. 프로세서가 어느 방법을 택하느냐에 따라 기본적인 성능이 좌우되겠죠.
그래서 보통 dvdp의 프로그레시브 스캔이 film 소스에서는 웬만큼 다 상당한 성능을 발휘합니다. 즉 2:3 pull down만 하면 아주 간단한 de-interlace를 할수 있기 때문이지요(요즘은 웬만한 외장 라인더블러는 거의 2:3 pull down기능이 있습니다만 그전에는 이런 기능이 없는 라인더블러도 많았지요)
그러나 비디오 소스인 경우에는 외장 라인더블러보다 떨어지는 경우가 많습니다. 즉 가격등의 여러가지 여건상 열악한 de-interlace 방식을 사용하기 때문이지요. 게다가 외장 프로세서가 여러 화면보정기능을 가지고 있다면 그 차이는 더 커지겠지요...
이처럼 구구절절히 이야기 거리가 되는건 아직까지 우리의 영상세계는 ntsc라는 어려운 시절의 궁색한 포맷이 지배하고 있기 때문입니다. 그러나 이것도 얼마 안남은거 같습니다. 벌써 hdtv는 다가와 있고 디브이디도 이에 맞추어 변할테니까요.. 이럴땐 지금까지 언급한 이 모든과정이 옛날의 전설로 남겠지요~~
