[강좌] 사라져가는 인터레이스

 들어가며

HD방송이 공식적으로 작년 9월부터 시작되고 있으며 SkyLife 디지털 위성 방송이 지난 3월 1일부터 개국하여 송출하고 있는 상황이다. 물론 이렇게 방송이 시작된다고 해서 순식간에 모든 가정에 HDTV가 설치되는 것은 아니다.

1970년대 불었던 흑백TV에서 칼라TV로의 변화는 이제 2000년대 들어 칼라TV에서 HDTV라는 변화를 맞이하고 있는 것이다. 흑백TV에서 칼라TV로의 변화에 있어 그 선택은 너무나 당연한 것이였다. 칼라와 흑백의 차이는 분명 소비자눈에 너무나 크게 다가왔던 것이다. 세상은 온통 칼라인데 TV만이 모노톤이였던 것이 칼라TV의 등장과 정부의 적극적인 선전(?)에 칼라TV로의 변화는 상당히 빠르게 진척되었다.

자. 지금은 2000년대 실로 디지털 시대라고 할 수 있는 시기가 조금씩 도래하고 있는 것이다. 이러한 변화에 TV는 다시 한번의 변화를 꿈꾸고 있었으며 그 대안이 바로 HDTV이다. 하지만 HDTV가 주는 장점은 기존의 TV를 버리고 구매하기에는 그 약간의 동기가 부족한듯싶다.

HDTV가 기존의 TV와 다르게 가지는 장점은 여러분들도 아시다시피 눈에 띨 정도의 화질 개선이다. '누군가의 얼굴에 기미가 있다더라'라는 무서운 입소문처럼 HDTV의 장점은 화질으로 대표되고 있는 것이다. HDTV가 가지는 화질 장점은 컴퓨터를 사용하는 유저들이라면 쉽게 공감할 수 있는 내용이다. 바로 HDTV는 컴퓨터 모니터와 동일한 주사방식 즉 프로그레시브 방식을 통해 사용자가 볼 수 있도록 뿌려준다는 것인데 그럼 기존의 TV는 어떤 방식이였기에 서서히 외면 당하고 있는 것일까?

어떤 한 영상을 전송하는데 주사방법은 장면 그대로 전송시키는 것이 아니라 여러 줄로 절단 후에 한줄씩 잘라 주사하는 것이다. 한 화면을 10개로 잘랐다면 1번부터 한 줄씩 전송하여 보내준 후에 빠르게 보여주어 한 장면을 완성하는 것이다. 물론 이러한 전송이나 출력은 상당히 빨라서 사람은 느끼지 못한다. 이는 TV와 컴퓨터 모니터 둘다 동일한 방법이다.

하지만 기존의 TV를 장시간 보다보면 컴퓨터 모니터와는 다르게 눈물을 흘리거나 눈이 쉽게 피로해지는 것을 느끼곤한다. 이것은 TV만의 주사방식으로 인한 것인데 TV는 무선 안테나로 정보를 수신받아 청취자에게 보여주는 기기이기 때문에 정보량이 상당히 적어 인터레이스 스캔이라는 주사방식을 사용하기 때문이다.

인터레이스 주사 방식이라는 것은 비월주사라고도 불리는데 한 화면을 10개의 라인으로 잘랐다면 1 그리고 2를 그리는 것이 아니라 1 그리고 3, 5, 7, 9 이렇게 홀수를 그린후에 2 그리고 4 그리고 6, 8, 10이렇게 하여 1-10까지 그리는 방식을 의미한다. 즉 1, 3, 5, 7, 9와 2, 4, 6, 8, 10이 번갈아가면서 그려지는 것이다. 이러한 반복은 초당 30번에 걸쳐이루어지며 전체적으로 초당 60번이 그려지는 셈이다. 사람의 눈이 가지는 잔상효과를 이용해 1/60초간 보여주고 1/60초를 메꾸는 식으로 해서 화면을 보여주는 것이다. 결국 짝수 홀수 필드의 갯수는 초당 60개로 우리는 30 프레임의 영상을 보는 것이다.

이에반해 HDTV는 프로그레시브 주사 방식도 채용하고 있다. 프로그레시브 방식은 PC 모니터에도 적용되는 방식으로 1, 3, 5, 7, 9를 그려준후에 2, 4, 6, 8, 10 이렇게 번갈아 그려주는 것이 아니라 1, 2, 3, 4, 5(이후 생략) 이렇게 순차적으로 그려주는 것이다. 이러한 방식을 순차방식이라고 불리기도 한다.

비월주사방식(인터레이스)을 통해 짝수 필드와 홀수 필드 주사를 통해 화상 이미지를 보다 적은 정보로 보여줄 수 있다는 것도 있지만 1/30로 짝수, 홀수 구분없이 프로그레시브 주사를 할경우 청취자의 눈에 30프레임이 자연스럽지 못하고 어색하게 눈에 보인다는 것이다.(게임을 즐기면서 30ftp가 얼마나 끊히는 프레임인지 여러분들도 잘 아실 것이다. 당시 기술력으로는 프로그레시브 주사 방식은 상당히 어렵거나 고가의 기술이였다. 프로그레시브 주사 방식은 초당 60프레임을 갖는다.)

▲ 인터레이스 주사 방식(홀수짝수필드가 합쳐져 우측의 문자를 보는 듯한 착각을 준다.)

위의 이미지을 통해서 비월주사 방식이 대략 어떤 것이라는 것은 느끼셨을 것이다. 하지만 인간의 눈으로 이러한 비월주사의 주사 모습을 포착할 수는 없는 노릇이다. 하지만 현재는 디지털 시대 아닌가. 자 필자가 이미지 조작(?)을 통해 설명해 보도록 하겠다.(^^a)

▲ 이미지 1

이미지1은 우리가 흔하기 보는 그저 화상뿐이다. 하지만 TV속에서는 엄청나게 빠른 속도로 짝수 필드 홀수 필드를 통해 이미지를 번갈아가며 그려주고 있다. 중앙의 타이틀 문자가 사라지려한다고 상상해보자(레드 썬~)

▲ 이미지 2

이미지2은 보도록하자. 화면 상단에서 홀수 필드와 짝수 필드가 완전히 그려진것을 화면 중앙 이후로는 짝수인 홀수인지 알수 없지만 암튼 그려지고 있는 과정임을 알 수 있다. 중앙의 문자가 사라지고있다.(JPG의 경우 이미지가 손상되어 잘 보이지 않아 원본(BMP)을 올린다.) --->>> 클릭~!!!

▲ 문자가 작을 경우 A를 표현한다하더라도 분간이 되지 않는다.

이렇듯 우리는 눈으로는 포착할 수 없지만 1/60초간은 가운데의 선이 보였다 안 보였다하는 현상이 일어나는 것이다. 이것은 곧 눈의 피로로 다가오는 요소이기도하다. 짝수 필드와 홀수 필드을 번갈아가며 그리는 방식에서의 또하나의 문제는 바로 글자 표현이다. 얼마전 최윤호님의 Tv-Out 벤치를 통해서 알 수 있듯이 Tv의 통해서 문자을 읽기란 상당히 어려운 일이다. 큰 폰트의 경우는 괜찮지만 작은 폰트의 경우 그 글자를 판별하기 어려운 정도인데 이것 또한 인터레이스(비월주사) 방식에 의한 결과물이라 할 수 있다.

자 이제는 인터레이스(비월주사)의 단점에 대해서 대충은 파악이 되셨을 것이다. HDTV는 프로그레시브(순차주사) 방식으로 깨끗한 화면을 전송해주는 장점을 가지고 있다. 1번부터 순서로대로 그려주며 이러한 일을 1초에 60번 해줌으로써 보다 나은 화상을 보여주는 것이다. 하지만 HDTV만을 산다고해서 무조건 프로그레시브 방식으로 볼 수 있는 것은 아니다. 소스 즉 방송국에서 송출하는 정보가 프로그레시브를 만족해야 가능한 일인 것이다.

아직까지 HDTV는 제한적인 송출을 하고 있는 상태이다. 그렇다면 자신이 프로그레시브 지원의 HDTV를 갖고 있어도 여전히 인터레이스방식의 영상을 봐야한다는 것일까? HDTV 송출이 완벽히 될때까지? 아니다. 현재 영상시장이 VHS에서 DVD로 변환되면서 콤보라는 제품을 선보이듯이 인터레이스 방식의 영상을 프로그레시브 영상으로 보여주려하는 노력이 꾸준히 이루어지고 있는 것이다. 물론 완전한 프로그레시브 영상이라고는 할 수 없다. 하지만 기존의 영상에 비해 깨끗한 이미지를 보여주는 것은 사실이다.

인터레이스 방식을 프로그레시브화하는 방법은 크게 2가지로 나뉘고 있다. 첫째는 짝수 필드와 홀수 필드를 서로 합쳐서 보여주는 것이다. 그러므로써 짝수 필드의 빈라인과 홀수 필드의 빈라인을 서로 커버하는 것이다. 단순하게 생각해보면 완벽한(?) 방법인것 같기도 하다. 하지만 실상 그렇지만은 않은 것이 TV는 연속된 정지화상으로 움직이는 영상을 표현한다는 것이다. 그렇기 때문에 빠른 움직임의 화상이나 화면 전환이 일어날 경우 겹쳐보이는 현상이 일어난다.(아래의 사진을 참고해보자. ^^)

▲ 빠른 이동이나 전환에 겹치는 현상이 일어난다.

위에 이미지를 클릭해서 큰이미지를 자세히보면 홀수짝수필드가 동시에 출력되었지만 하단의 빠른 문자이동으로 인해서 글자가 겹쳐보이고 또 장면 자체가 이미지를 통해 알 수 있듯이 겹치는 것을 알 수있다.(캡쳐는 아기와 나를 캡쳐했다.) 화면 전환이 빠를 경우 이처럼 서로의 이미지가 겹치는 현사이 일어나는 것이다.(물론 이러한 경우는 포착도 힘들뿐더러 상당히 드물게 일어난다. 하단의 문자는 '와글와글 니켈로'이다.)

▲ 작은 문자일 경우 깨지거나 계단현상이 일어난다.

또하나의 방법은 짝수필드는 짝수필드대로 홀수필드는 홀수필드대로 자신의 정보를 가지고 메꾸는 방법이다. 이러한 방법은 앞서 설명한 방식에 비해 움직임이 많은 화면이나 전환 장면에서도 부드러운 이미지 움직임을 보여주지만 자신의 정보만으로 빈라인을 메꾸기 때문에 정지화상에서는 각이 진다거나 작은 문자의 경우 제대로 표현되지 못하는 단점을 가지고 있다.

간략하게 인터레이스 방식과 프로그레시브 방식 그리고 인터레이스 소스를 프로그레시브로 표현하고자 하는 방법에 대해서 알아보았다. 하지만 인터레이스 방식이 프로그레시브 방식보다 좋지 않다는 것은 아니다. 이러한 주사 방식은 하나의 영상구현의 차이일뿐이지 퀄리티의 차이는 아니라는 것이다. TV의 인치수가 작거나 급속하게 움직이는 화상에서는 인터레이스가 화면이 크거나 정지화상에서는 프로그레시브가 나은 모습을 보여준다. 점점 가정에 큰 화면의 기존의 TV가 들어서고 있기때문에 인터레이스방식이 외면받고 있기도 하다.

하지만 인터레이스방식은 역동적인 화면을 보여줄 수 있는 장점을 지니고 있어 수평주파선이 늘어난 HDTV에서 적극적 채용을 보이고 있기도 하다. 현재 미국의 방송국들은 1080i, 즉 수평주파수 1080개(1920 x 1080)에 인터레이스방식의 출력을 채택하고 있다. 참고적으로 480i(704 x 480)라는 것은 480개의 수평라인을 갖고 있으며 인터레이스 방식이라는 것을 의미하며 720p라는 것은 수평주파수 720개로 프로그레시브 방식으로 보여준다는 것을 의미한다.