디지털정보기술 ( 3장 디지털 텔레비전) 2014년도 1학기
1. TV의 기본사항 텔레비전의 진화 1931년 세계 최초의 TV방송 실시 1956년 우리나라 최초의 방송국 개국 1980년 컬러방송 시작 2005년 전국 시, 군 지역 디지털방송 실시 2012년 텔레비전방송 완전 디지털화 완성 세계최초 TV 방송 실시한 국가? 2
1. TV의 기본사항 화소와 주사선 pixel(화소)- picture element : 화면을 구성하는 기본단위 주사선 : 화소의 한 줄 화면구성 : 전자가 화면의 좌-상에서 우-하까지를 때려 주사를 마칠 때 우리나라의 TV방식: NTSC방식( 주사선 수 525개, 초당 30장의 화면) 3
1. TV의 기본사항 화소수와 영상신호주파수 TV화면은 가로가 세로보다 길다( 4:3) - 주사선수 525개, 가로방향의 화소 수는 700 총 화소 수 : 525*700=367,500개 1초당 화소 수 : 초당 30개의 화면이므로 367,500 30 = 11,025,000개 하나의 TV 채널이 차지하는 주파수 대역은 약 5.5 MHz 우리나라 TV 채널은 2번 54MHz부터 6MHz 간격으로 배분 4
1. TV의 기본사항 5
1. TV의 기본사항 순차주사와 비월주사 순차주사 (Progressive scanning): 전체화면을 전부 주사하는 방식, 모니터 방식 비월주사 (Interlace scanning): 반으로 나누어 거칠게 한번 주사하고 빈 부분을 다시 주사하는 방식, TV에서 사용 - 전체 한 화면 : Frame, - 거칠게 주사한 한 화면 : Field - 우리나라 : 초당 30프레임, 60필드 6
1. TV의 기본사항 7
1. TV의 기본사항 순차주사와 비월주사 TV의 화면: 24화면/초 - 24화면/초이면 Flicker가 눈에 보인다(영화보다 화면 밝다) 50화면/초 이상이어야 함 신호량 증가(기술이 못 따라감) 주사선 수를 줄여야 함(해상도 감소) 비월주사(Interlace) 비월주사를 하면 화면이 거칠어 보이는가? - 눈의 특성상 그렇게 보이지 않는다 - 정보량 1/2로 줄여도 화질은 30% 나빠 보인다 (1000 주사선을 비월주사 하면, 700 주사선 순차주사와 같은 효과) 6 MHz의 채널당 주파수대역에 맞추자 525개 주사선, 60 Field로 결정 8
2. 디지털 텔레비전 디지털 TV의 정의 아날로그 TV와 디지털TV의 관심대상 - 아날로그 : 전파의 변조방식에 따른 전송잡음 (고스트 현상? 등 )감소에 주력 - 디지털 : 효율적인 압축, 다량의 정보전송, 에러의 수정방법 등 디지털 TV의 장점 -잡음, 고스트 현상 등 전송잡음 최소화 가능 잡음보정기능으로 방송의 고품질화 -정보압축을 통하여 많은 정보 전송가능 아날로그 TV HDTV 1채널, SDTV 3~4개 채널, 증권, 뉴스, 교통 등 정보제공 - 편집, 저장, 가공이 쉽다 -다른 미디어와 접속하여 연계사용이 가능 PC의 인터넷 서비스, 데이터방송 등 9
2. 디지털 텔레비전 디지털 TV의 정의 디지털과 아날로그 TV의 비교 구 분 아날로그TV(NTSC) SDTV 디지털TV(ATSC) HDTV 채널(6MHz) 1채널 3 4채널 1채널 음성다중 2채널(스테레오) 5.1채널 5.1채널 부가서비스 가능(단순) 가능(다양) 가능(다양) 화면비 4 : 3 4 : 3 / 16 : 9 16 : 9 주사선수 525 480 x 704 480 x 640 1080 x 1920 720 x 1280 양방향성 단방향 양방향 양방향 변조방식 VSB 8-VSB 8-VSB 외부잡음 약함 강함 강함 NTSC: National Television System Committee ATSC: Advanced Television System Committee SDTV:standard definition TV HDTV:High definition TV 10
2. 디지털 텔레비전 HDTV의 역사와 방식 - 일본이 주도, MUSE방식에 근거, Hi-Vision으로 상용화(1990) - 유럽의 HD-MCA, 미국의 ATV 프로젝트 착수 - 완전 디지털방송을 위한 대연합(GA: Grand Alliance) 결성(1994) : MPEG2 영상압축, 돌비 AC-3 음성압축 등 사용 MPEG-2(Moving Picture Expert Group-2): 오디오와 비디오 인코딩(부호화)에 관한 일련의 표준 -ISO 표준 13818(13818-1은 시스템, 13818-2는 비디오 부호화, 13818-3은 오디오...)로 공표, 일반적으로 디지털 위성방송, 디지털 유선방송 등의 디지털 방송을 위한 오디오와 비디오 정보 전송 AC-3(Audio coding 3):미국의 돌비 연구소에서 개발한 오디오 음성 부호화의 한 방식 - 5.1 채널을 기본으로 전방의 좌우, 중앙, 후방의 좌우에 설치한 5개의 스피커와 중ㆍ저음 대역 전용의 서브 우퍼(Sub Woofer) 스피커를 포함한 총 6개의 스피커로 된 현장감 넘치는 사운드 시스템 - 주사방식에 따른 컴퓨터업계와의 충돌 : 미국연방통신 위원회(FCC)는 순차주사와 비월주사 모두 승인하여 통과 11
2. 디지털 텔레비전 HDTV 사양 수직해상도 수평해상도 주사방식 화면비 초당프레임 720 1280 P 16:9 24,30,60 1080 1920 I 16:9 30 1080 1920 P 16:9 24, 30 한국의 경우 -1997년 3월, 차세대 방송 컨소시엄 구성 : 유럽식(DVB-T(digital video broadcasting-terrestrial )와 미국식(ATSC) 고려 -1997년 8월 공청회 개최, 11월 미국식으로 방식 결정 : 조기결정으로 인한 우열논쟁의 시작, 필드테스트 등 실시 - 2003년 시험방송 시작 - 2012년 아날로그 방송 중단 12
2. 디지털 텔레비전 HDTV의 특징 - 뛰어난 해상도와 넓은 화면 비 - 화면비 : 4:3에서 16:9로 영화에서는 일찍부터 도입(그 이유가 무엇인가? ) HDTV는 16:9의 와이드스크린 채택(가로방향 1/3 넓어짐) * 뛰어난 해상도 : 최대 1920 1080 - 기존의 6MHz 대역에 고화질 영상과 5.1채널 오디오 전송 - 영상은 원래 크기의 1/55로 압축하여야 함 13
2. 디지털 텔레비전 HDTV의 구분 -분리형, 일체형 : 디지털신호를 수신할 수 있는 셋톱(Set top) box의 존재유무 - 1080i, 720p, Full HD 등 * 1920 1080i : HDTV 방송방식, 비월주사 사용, 약간의 해상도 감소초래 40인치 미만의 HDTV해상도는 1366 768이며 이 방식 사용 * 720p : 컴퓨터와 호환성 고려 * Full HD : 1920 1080p로 HD방송의 2배 해상도, 방송시청은 불가 블루레이나 케이블의 Full HD 영상 시청가능 Set top box가 무엇인가? 14
2. 디지털 텔레비전 Digital Sound -디지털 사운드 * 화질뿐만 아니라 음질에 있어서도 획기적인 혁명 * 돌비 디지털을 사용하여 입체음향 기술 사용 Dolby digital - 6개의 채널을 하나의 라인으로 부호화(AC-3) - 복호화 시 6개의 채널로 분리하여 각각의 스피커로 보내짐 - 서브 우퍼, FR, FL, C, SR, SL : 입체적인 음향이 가능 - 서브 우퍼는 120 Hz 이하의 저음만 담당 : 0.1채널의 역할(Low Frequency Effects) 6채널이 아닌 5.1채널로 불리는 이유 - PCM의 몇 분의 일밖에 안 되는 높은 압축율 DVD 비디오의 공식 사운드 소스로 지정 15
2. 디지털 텔레비전 Digital Theater System(DTS) - DD보다 낮은 압축률 - 음질이 좋다 : 별로 차이가 없는 것으로 나타남, 음악용 CD제작이 가능 주파수 대역에 따른 스피커의 종류는? 16
3. IPTV(Internet Protocol Television) IPTV란? IPTV - 인터넷 프로토콜 텔레비전 : 인터넷 프로토콜과 광대역 가입자망에 기반을 둔 정보, 동영상, 방송 등을 다채널 TV로 제공하는 서비스 - ADSL TV, FTTH TV, Broadband TV 등의 이름으로 불림 - TPS(Triple play service): 인터넷, 전화, 방송 서비스 가능 - 사업성격의 모호성 * 실시간 공중파 방송의 전송서비스를 실시 : 방송적 성격 * 개인의 선택에 따라 컨텐츠를 제공 : 통신적 성격 * 방송을 보면서, 상품을 구매 : 방송, 통신 성격 동시에 가짐 통신, 방송 융합서비스 17
3. IPTV(Internet Protocol Television) IPTV의 등장배경 시장환경적 요인 - 공급자 측면: 인터넷 서비스 업체는 인터넷 망의 효율적 사용 - 수요자 측면: VOD 서비스를 통해 방송까지 볼 수 있고, 요금의 감소 등 추구 기술적 요인 -통신망의 속도 증가 : ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line), VDSL(Very high-data rate Digital Subscriber Line), FTTH(Fiber To The Home) 등 - 영상압축 기술의 발전 : MPEG4, H.264(블루레이 디스크를 위한 코덱표준) 등 동영상 압축기술의 발전 -전송기술의 발전 : 인터넷 망을 통해 동시에 다수의 사용자에게 영상 전송 가능한 멀티 캐스팅 기술의 개발 - 셋톱 박스 기술의 발달 : 원래의 기능에 제한수신 시스템, 디지털 저작권 관리, VoIP(Voice over IP), 디지털영상 녹화기술 등 탑재 18
3. IPTV(Internet Protocol Television) IPTV의 파급효과 산업구조의 변화 초래 - 통신산업과 방송 산업을 융합 통신사업자와 방송사업자의 경쟁 심화, 신규서비스 발굴을 통한 시장기회 확대 다양한 서비스의 등장 촉진 -TV를 이용한 서비스(가장 보편적인 가전기기) * Home automation, Home security * T-commerce, e-learning, 맞춤형 TV 포털 등으로 발전 * 가전기기 시장의 확대 -TPS 서비스 제공 * 인터넷전화, 초고속인터넷 망, 방송 등의 3가지 융합 서비스 -셋톱 박스의 진화 * 컴퓨터의 기능, DVD 플레이어, DVR(digital video recorder) 추가 * 다양한 가전기기를 흡수, 통합, 다양화 시킴 19
3. IPTV(Internet Protocol Television) IPTV의 시장현황 국내 IPTV 현황 - SK Telecom - LG U+ - KT Olleh 인터넷 서비스 사이트 방문 가입자 비교? 20
4. 블루레이 DVD 정보화 진전에 따른 대용량의 정보저장장치 요구 - CD(Compact Disc), DVD(Digital Versatile Disc)를 대체할 대용량의 저장 장치 필요 : 블루레이(Blue-ray) 디스크 외형(지름/두께) 저장용량 사용레이저 전송속도 CD 12cm/1.2mm 650MB 650nm 1.4Mbps DVD 12cm/1.2mm 4.7GB 650nm 10Mbps Blue-ray 12cm/1.2mm 25GB 405nm 36Mbps 21
4. 블루레이 DVD Blue-ray와 HD-DVD 블루레이와 HD-DVD - 비디오테이프 방식의 전쟁 * 1975년 마쯔시다의 VHS방식과 소니의 베타방식 * VHS의 승리, 베타방식은 화질이 우수함에도 탈락됨 * VHS는 일반 VTR, 베타방식은 방송국 등 고화질에 사용 * 차세대 저장장치 표준을 두고 두진영의 전쟁 소니, 삼성, 필립스 : 블루레이 디스크 도시바, 인텔, MS : HD-DVD 비디오테이프 방식에서 베타방식의 탈락이유? 22
4. 블루레이 DVD Blue-ray와 HD-DVD의 탄생배경 블루레이와 HD DVD의 탄생배경 - 1877년 에디슨 축음기 발명 - 1948년 레코드 시판 - 1982년 Sony와 필립스 CD발명 : 비디오 CD, CD롬으로 발전 - 1997년 DVD 발매 : 영화, 드라마 등 타이틀 저장, DVD롬으로 발전 - 2004년 HDTV 상용화 : HDTV를 녹화저장하기 어려움, 1시간의 HD방송저장 위해 3장의 DVD필요, 해상도 떨어짐 - 2005년 블루레이와 HD DVD 시제품 출시 - 2008년 블루레이로 차세대 미디어 표준 선정 이유? 23
Blue-ray 영상 DVD 영상 DVD 확대영상 24