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양 제품군의 멀티미디어 기능
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승인 2007.08.14  16:11:00
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멀티미디어 기능

 각 제품의 멀티미디어 기능의 컨셉

최근 그래픽카드의 성능을 논하는데 있어 빠질 수 없는 부분중 하나가 멀티미디어 지원 기능이다. 최근 공중파 HD가 활성화되며 1080i, 또는 1080p 의 Full HD, 또는 HD급 고화질 영상에 대한 일반의 관심이 높아지며 이를 지원하는 디스플레이 기기도 속속 등장하고 있고, 또 차세대 미디어로서 DVD의 뒤를 이을 블루레이와 HD-DVD 역시 이를 지원하며 다양한 고화질 영상을 접할 수 있게 되었다.

또한, 단순한 PC에서 벗어나 PC를 멀티미디어 재생 소스로 사용하는 HTPC를 구성해 사용하는 경우도 늘면서 이에 대한 관심도 늘고 있는데, 일단 여기에서는 ATI의 제품군이 보다 유리한 고지에 있다.

AMD의 레이디언 HD2000의 경우 앞서 언급한 것 처럼 사운드 코덱을 직접 그래픽카드 내부에 탑재한 것이 특징이다. 이로 인해 얻어지는 장점은 HDMI 를 사용할 때 발휘되는데, HDMI(High-Definition Multimedia Interface)의 경우 이름처럼 단순히 비디오 신호 전송 인터페이스가 아닌, 사운드 신호까지 통합해 하나의 케이블로 전송할 수 있다. 이로 인해 소스 기기와 디스플레이 연결시 케이블링이 보다 단순해질 수 있다는 이점이 있는데, 레이디언 HD2000시리즈의 경우 DVI to HDMI 변환 커넥터를 사용하거나, 아니면 실장된 HDMI 커넥터를 사용할 경우 자체 내장한 사운드 코덱을 통해 PC내부의 사운드 신호를 곧바로 HDMI 인터페이스에 실어 보낼 수 있어 보다 편리하다
 

▲ 레이디언 HD2000 시리즈는 별다른 작업 없이 편하게 HDMI로 음성을 출력할 수 있다.

반면, 현재 나와 있는 지포스 8 시리즈들의 경우 변환 컨버터를 사용해 HDMI 출력은 가능하지만 사운드 전송이 불가능해 사운드카드에서 별도로 케이블을 사용해 S/PDIF 신호를 전송하거나, 그래픽카드와 사운드카드(또는 내장 사운드)의 S/PDIF 신호선을 연결하는 방법을 사용해야 하는 것이 상대적인 단점이다.

 

▲ 지포스 8 시리즈는 HDMI로 사운드 출력을 하기 위해서는 별도의 케이블이 필요하다.

또한 동영상 가속 성능 역시 레이디언 HD2000 시리즈가 우위를 보인다. 현재 차세대 미디어인 HD-DVD나 블루레이의 경우 기존 DVD에 비해 늘어난 20~50GB수준의 저장 용량을 지원하지만 1080i, 또는 1080p의 고해상도 HD영상은 그만큼 더 많은 데이터 용량을 요구한다. 이에 따라 기존의 MPEG-2 대신 더 높은 압축율을 가지는 새로운 포맷을 필요로 하게 되었으며, 이에 등장한 것이 바로 H.264(MPEG-4/AVC)와 VC-1 이다.

 

▲ 블루레이는 50GB의 대용량 덕분에 1080p의 고해상도 HD영상을 담을 수 있다. 

이들 새로운 코덱의 경우 기존 MPEG-2에 비해 더 높은 압축율을 가지게 되어 보다 높은 화질을 얻을 수 있는 장점은 있지만, 그만큼 신호의 디코딩시 더 높은 CPU 자원을 소모하게 되어 높은CPU 의존성을 보이게 된다.
따라서 저사양 시스템의 경우 이들 코덱으로 제작된 HD급 동영상 재생에 어려움을 겪게 되고, 이를 해결하기 위해 각 제조사들은 GPU에서 디코딩의 일부를 분담하는 하드웨어 디코딩 기술을 탑재해 CPU의 부담을 덜고 있다.

NVIDIA의 경우 PureVideo HD, AMD는 AVIVO HD로 기존 그래픽카드에서 지원하던 동영상 가속기능을 한 단계 업그레이드 한 새로운 가속기능을 지원하고 있는데, 여기서도 두 제품이 차이를 보인다.

현재 엔비디아 지포스 8 시리즈에 탑재된 BSP엔진은 H.264코덱의 가속만을 지원한다. 반면 AMD의 UVD의 경우 H.264뿐 아니라 VC-1코덱의 하드웨어적인 가속 역시 지원해 차세대 미디어 지원에서 보다 유리한 고지를 점하고 있다고 볼 수 있다.
 

▲ HD2000 시리즈의 UVD는 VC-1 코덱 H/W 가속을 지원해 엔비디아보다 우위에 있다.

위 2장의 이미지는 각각 AMD와 NVIDIA에서 자사 그래픽카드를 발표하며 AVIVO HD와 PureVideo HD에 관한 자료로 기존에 CPU에서 처리하던 복호화 부분을 각각 UVD와 BSP를 통해 GPU가 담당함으로써 CPU의 부담을 크게 줄인것을 볼 수 있다.
이러한 코덱을 사용한 고화질 영상을 PC로 감상하기 위해서는 최소 듀얼코어 이상의 중고급형 CPU가 필요했다는 점을 생각할 때 비교적 저사양의 시스템에서 이들 파일의 재생이 가능해진 것은 유저 입장에서는 환영할 만한 일이다.

또한 HDCP 지원 여부에서도 AMD의 Radeon HD2000 시리즈가 보다 앞서나가고 있다. 차세대 미디어 타이틀은 블루레이나 HD-DVD같은 경우 영상물의 디지털 신호를 복제하는 것을 방지하기 위해 복제 방지기술을 갖추고 있는데, 그 중 하나가 HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection)이다.
 

▲ 최근 그래픽 카드 시장에서 HDCP 지원의 여부가 점차 중요성을 더하고 있다.

HDCP는 각 신호 전송 라인에서 복제 방지장치인 HDCP 키롬을 적용하고 있는지 여부를 확인해 장착되지 않은 경우 신호 전송을 거부하는 방식으로, GeForce8 시리즈의 경우 8600GTS만이 스펙상 HDCP키롬을 기본 장착하게 되어있고 나머지 8400GS, 8500GT, 8600GT의 경우 옵션이기에, 단가 문제로 이를 탑재하지 않은 제품들이 주를 이루는 반면.현재 HD2000 시리즈에는 GPU내부에 HDCP 키롬이 내장된 형태의 구성을 사용함으로서 별도의 Crypto ROM을 기판에 장착해 HDCP를 지원하는 GeForce 8 시리즈에 비해 우위에 서게 된다.

다음은 HD 영상 재생시 화질에 대한 문제이다. 앞서 언급한 그래픽카드들이 기본적으로 HD영상 재생시 필요한 기능들을 모두 갖추고 있지만 실재 재생시의 화질 여부는 차이를 보일 수 있다.

HD소스의 해상도는 DVD에 비해 6배 이상 발전한 1920x1080이라는 높은 해상도를 가지고 있지만, 인터레이스/프로그레시브와 텔레시네라는 2가지 소스의 문제는 여전히 상존한다. 현재의 PC 모니터나 HD TV등의 디스플레이 장비는 프로그레시브 방식으로 영상을 표현한다. 하지만 상당수의 영상 소스는 프로그레시브가 아닌 인터레이스 스캔 방식으로 제작된 영상을 사용한다.

대표적인 예로 들 수 있는 것이 공중파로 전송되는 HDTV 영상으로, 인터레이스 스캔시 영상은 하나의 프레임을 주사선에 따라 짝수 필드와 홀수 필드로 나뉘어 전송하기에 이를 표시하는 과정에서 2개의 필드를 합쳐 1장의 영상으로 복원하는 디인터레이싱 과정이 필요하다.

다만 빠른 움직임이 발생하는 영상등의 경우 짝수 필드와 홀수 필드에 담긴 영상의 불일치로 인한 화면의 왜곡이 발생하는데, 이 때문에 BOB나 WEAVE등의 기본적인 디인터레이싱 기법 외에 다양한 기법을 사용해 화질 열화를 최소화하는 디인터레이싱 기법이 사용되고 있다.
 

▲ 디인터레이스 기법을 이용하면 상단과 같은 인터레이스 영상을 보완할 수 있다. 

또 다른 문제는 텔레시네 문제이다. 필름 기반 영화들은 대부분 초당 24프레임으로 제작되지만, 방송 등을 위해 초당 29.97 프레임의 인터레이스 영상으로 전환하는 과정을 거치는 경우도 있다.

이 경우 인터레이스 영상이기에 초당 60장의 인터레이스 필드를 생성해야 하며, 따라서 24프레임의 프로그레시브 영상을 60개의 인터레이스 영상으로 변환하기 위해서는 2개의 프레임마다 하나의 필드가 추가되어야 한다. 이 과정이 바로 텔레시네로, 이를 디인터레이싱 할 때 추가된 하나의 필드로 인해 왜곡된 영상 결과물이 생성될 수도 있다.

이 때문에 필요한 것이 바로 인버스 텔레시네 기능으로, 이를 사용해 추가된 필드를 제거하고 디인터레이싱 처리를 해 원본 이미지를 얻어내는데, 이 역시 재생 기기의 성능에 따라 차이가 발생하는 부분이다.
 

텔레시네 과정을 통하면 추가적인 인터레이스 필드가 생성되는데, 이로 인해
본래의 프로그레시브 영상으로 변환시 신호 왜곡이 발생할 수 있다.

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