전체주사선과 유효주사선

http://www.avkorea.co.kr/moFORUMS/moA_DISP.aspx?FRM_ID=14&A_ID=20&PG_ID=3화질은 영상신호를 발생시키는

주사(scanning) 규격에 따라 기본적으로 결정되는 것입니다.

과거 픽업튜브(광전변환 진공관)를 사용한 카메라의 경우와 CRT 디스플레이(브라운관)의 경우,

주사행위는 튜브를 둘러싼 수평, 수직 deflection coil에 의해 이루어지며, 이때 유효구간이 생기게 됩니다.


다시말해, X축 deflection coil이 전자총으로부터 쏘아진 전자비임(electron beam)을

좌우로 흔들면서 수평주사가 행해지는데, 이때 좌에서 우로 주사되다가

다시 좌로 급히 비임을 돌려놓아야 하는데, 그 되돌아가는 시간에 해당하는

구간을 제외한 것을 수평유효구간이라 합니다.


그리고 수직방향의 유효구간은 유효주사선수로 바로 결정됩니다.

NTSC에서는 한 화면(프레임)당 전체 525라인으로 주사를 하며,

그 중 약 480라인이 유효한 주사선수가 됩니다. HDTV는 일반적으로

전체주사선수가 1125이고 그중 1080라인이 유효주사선수가 됩니다.


물론 CCD카메라나 TFT-LCD나 프라즈마 디스플레이 패널(PDP)에서는

과거 튜브에서와 같은 deflection이 필요없습니다만, 아직도 많은 브라운관 TV가

있기 때문에 유효주사선이라는 단어는 계속 존재할 수 밖에 없습니다.

다음으로 영상신호의 디지털화에 따라 구체적인 화소수가 결정되는데,

NTSC나 PAL의 아날로그 신호규격이 다르기 때문에 디지털화시에

그 규격을 국제적으로 통일시켜 놓았습니다. 이른바 ITU-R BT.601규격이 그것입니다.


ITU는 방송을 포함한 통신에 관한 국제기구이며, 국제통신연합이라고 합니다.

ITU-R은 ITU중 방송을 포함한 무선통신을 다룹니다.
그 조직에서 TV방송을 다루는 그룹이 있고 그 그룹에서 나온 권고규격을 BT.xxxx라고 합니다.

BT.601(과거에는 CCIR 601이라 하였음)규격에 따르면 하나의 주사선을

샘플링하는 주파수는 13.5MHz이며 이는 PAL이건 NTSC이건 동일합니다.


그 주파수로 NTSC신호를 샘플링하면 하나의 주사선당 유효한 화소수가 720이 됩니다.
그리하여 720x480이라는 화소수가 나오게 된 것입니다.


그렇지만 이는 NTSC의 aspect ratio가 4:3인 것과는 아무런 관계가 없습니다.

그 말은 바로 NTSC의 디지털규격에 따른 화소구성이 non-square pixel이라는 것입니다.

Square pixel은 컴퓨터 디스플레이에서 일반적으로 사용하는 것입니다.

이를테면 640x480, 800x600, 1024x768, 1280x960이 그것입니다.


그런데 ITU-R의 방송관련 Study Group에서 HDTV를 논의하면서 국제적으로

통일된 규격을 사용하여 프로그램을 교환하자고 결정하여 ITU-R BT.709라는

역사적인 권고규격을 마련하였습니다. 하지만 50Hz사용 권역(대체로 PAL, SECAM 사용국)과

60Hz사용 권역(주로 NTSC 사용국)이 첨예하게 대립하여 이른바 common image format

수준의 합의를 하게 되었습니다.



그 중요한 것 중의 하나가 주사선 한 라인당 유효샘플수를 1920으로 정한 것입니다.

이는 물론 샘플링주파수에 따라 얻어진 것인데, HDTV의 디지털화 샘플링주파수는

74.25MHz로 두 권역이 합의하였던 것입니다.

그 1920에 대해 16:9의 aspect ratio와 square pixel 개념을 일단 적용하면

유효라인수는 1080라인이 됩니다.


그리고 HDTV 주사구조에 있어서 컴퓨터디스플레이에서 사용하는

Progressive scanning과 square pixel 개념을 도입하자는 의견이 지배적이었지만,

현단계의 기술수준에서는 제작과 수신 및 디스플레이기술 등으로 보아

1920x1080 interlace(1080i)로 하고, 향후 기술이 발전되면 1920x1080 progressive(1080p)로

나아간다는 의견을 모은 것입니다.

따라서 현재 1920x1080 interlace가 HDTV 프로그램 교환 국제 표준 포맷으로 되어 있습니다.

그런데 최근 미국의 ABC, 일본의 NTV, 호주방송사 등이 1280x720 progressive(720p)

포맷을 추가할 것을 주장하고 있습니다.


그런데 미국의 ATSC방식

(우리나라도 현재 이 방식을 지상파 디지털 TV방식으로 정하였음)

에서는 수신기가 1080i, 720p, 480i, 480p가 포함된 18가지 영상포맷을

다 수신할 수 있도록 하고 있습니다