1. Digital Video Principles (디지털비디오 원칙)

화면비율 [aspect ratio]

아날로그 TV 4:3

유럽 Film 1.66:1 (15:9)

HD TV 16:9

Standard North American and UK 1.85:1

Film 4:3(1950) - cartoon(1.66:1) - 16:9(현재)

Epic 2.35:1

Progressive vs. Interlaced

HD : progressive 와 interlaced 방식

SD : interlaced 방식만

Fields = Scan Lines

Even and Odd Fields = Upper and Low Field

   

Progressive

1-100 lines

전체이미지출력, 

CRT, LCD 모니터 (X)

Film

Panasonic P2

퀄리티가 더 좋다

 + 

Interlaced

Odd Field (홀수) 1,3,5,7-99

Even Field (짝수) 2,4,6,8-100

Every Other Line(1 Scan Line) TV

Sony PD 150

Broadcasting (NTSC, PAL)

Frame Rates

Frame is a complete image composed of two fields, a “field” is all the even or odd numbered lines in a frame

프레임은 두개의 필드로 구성된 완벽한 이미지이다.

"필드"란 하나의 프레임 안에서 짝수와 홀수로 이름 붙여진 선이다.

Panasonic DVX 100 shoot 60 fields per second = 30 frame per second (30fps)

Panasonic DVX 100은 매초 60필드를 쓴다

FILM

• 24 fps

• 극장 (Theater) - 24 fps

• 디지털 시네마 (Digital Cinema) - 23.98 fps

• Easy to covert NTSC (NTSC 29.97)

NTSC

• 30 fps (29.97 fps)

• 525 scan lines

PAL

• 25 fps

• 625 scan lines

Image Size

All video is fixed in size any monitor at 72 dpi

Projected film and computer monitors are variable size

DV : NTSC 720x480 / PAL 720x576

SD : NTSC 720x486 / PAL 720x576

HDV : 1440x1080

HD : 720 & p = 1280x720 / 1080i& p = 1920x1080

P2 : 960x720  => 1280x720  으로 늘어나는 것이 가능함 (가로 압축방식이기 때문)

4K : 5000 x 3760 4K / RED Camera(4K)

2K : 2000x2000 (실제 영화제작 사이즈)

Letter Box : 4:3 <= 16:9 (16:9를 4:3에 맞춤)

Pillar Box : 16:9 <= 4:3 (4:3을 16:9에 맞춤)

CCD Size

1/3” CCD : DVCAM, BETACAM, PANASONIC P2

2/3” CCD : SONY F900, PANASONIC VariCAM ETC

1:1 CCD : 35mm Film Camera, RED, Canon 5D(35mm Still Camera)

Letterbox

Pillarbox

Pan and Scan

Anamorphic

* 광학시스템에서 수평과 수직의 확대율이 서로 다른 경우

* 영화 촬영기술 중 아나모픽 렌즈를 사용하여 상을 압축시키는 방법

Video Output

Analog Connector (R G B one cable)

S-video

Component (R G B three lines or YcrY cb)

FireWire 400 Data lossless

Deck to Com Cam to Com

FireWire 800 (High speed)

SD SDI - High DV deck, Digi beta

HDMI or HD SDI

Tape Format

VHS(Analog) 가정용 비디오테잎방식

DV(DVCPRO-25, DVCAM, Mini DV) Quality same

DVCPRO-50

DVCPRO-HD(P2), HDV: DV tape size and data rate HD quality

Betacam SX, Betacam SP

Digi Betacam(SD Highest quality 16:9 4:3 24 fps possible)

HD TAPE

Data Rate (데이터 속도)

Higher data rates = Greater quality

CD audio = 176KB/s DV = 3.75 MB/s

SD Uncompressed 8-bit = 20.2MB/s

SD Uncompressed 10-bit = 26.7MB/s(Digi beta)

HDV 720p = 2.4MB/s 1080i=3.2MB/s

HD 1080i uncompressed = 160MB/s

Internal Hard drive data rate 20-25MB/sec (IDE) 70MB/sec(SATA)

Storage (용량)

1 hour DV = 13GB(Same PAL and NTSC because of frame rate)

1 hour HDV 720p = 8.7 GB 1080i=11.5 GB

1 hour 8-bit uncompressed SD=72.7 GB

1 hour 10-bit uncompressed SD=96 GB

1 hour 1080i HD uncompressed = 560 GB

Color Sampling

사람눈은 색변화보다 흑백변화에 더 반응한다.

Y:Cr:Cb 4:4:4 (Uncompressed, HD, Digital)

4:2:2 (HD P2, Digibeta)

4:2:0 (HDV, DVD, PAL)

4:1:1 (DV, SD, Betacam SP)

Y : Luminance , Cr : RED , Cb : Blue

Color Sampling

Chroma : 채도

Image Compression (이미지 압축)

Frame-based DV, HD

GOP(Group Of Pictures)-based

• I-frame (Intra-frame) : 완전한 이미지 정보, 독립적으로 재생가능

• P-frame (Predicted frame) : 프레임 전체를 기록하지 않고 선행하는 I-frame 또는 P-frame과의 차이점.  

                                          I-frame보다 적은 용량으로 기록 가능함

• B-frame (Bidirectional frame) : P-frame 보다 적은 용량으로 기록 가능

• 1080i HDV : IBP GOP-15 방식으로 압축 (15프레임이 하나) Long GOP

• 720p HDV : IBP GOP-6 방식으로 압축 (6프레임이 하나) Short GOP

DVD 15 image GOP 200 KB/sec

Digi-beta Frame based 27 MB/sec

HDV는 높은 수준의 에디팅 시스템을 필요로함

Video as Digital Data (디지탈 데이터의 비디오방식)

TIMECODE

    시간           분              초            프레임

Non Drop Frame vs. Drop Frame

Non Drop Frame 00:00:59:29 - 00:01:00:00

Drop Frame 00:00:59:29 - 00:01:00:02

Non Drop Frame

• NTSC 30 fps (사실은 29.97 fps)

• 1시간당 108 frames (약 3.6초) 보다 더 많이

• 초당 0.03 frame 이 차이가 생김. 이것을 무시하고 1초에 30 frmae씩 진행시킴

• CF, 합성, 판매용비디오, 타이틀제작

Drop Frame

• 1시간 보다 더 길다

• 1분당 2 frmae 을 건너 뛰는 타임코드

• 실제시간과 동기화 시킬 필요가 있는 경우사용 (방송송출 목적)

• 00:00:59:29 => 00:01:00:02

24 fps Video

Advantages

Progressive look clear no interlace artifacts when it’s moving quickly smaller film size when outputting to DVD

Film 24 frames / sec

Video 60 fields / sec

24 fps Video to NTSC

Telecine film(텔레시네)은 비디오(영화)를 23.98 fps로 바꾸어주는 것이다

2:3:2:3 Pull-Down (2:3 이라고도 함)

• 텔레시네로는 쉽지만 디지털화는 어렵다

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2:3:3:2 Pull-Down

• 되돌리기가 쉽다 (2:2 또는 Advanced Pull-down 이라고도 함)

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2:2:2:4 Pull-Down

• 빠른 변환, 낮은 퀄리티

NTSC to 24 fps Video

2:3:2:3 Pull-Down Removal

PAL to 24 fps Video

24 fps to 25 fps = 스피드만 4% 빠르게

Color Temperature (색온도, Kelvin값)

1800 K : 양초 (Candle) 

2900 K : 전구 (Bulb)

3200 K : 텅스텐 필름 (Tungsten Film)

5500 K : 자연광, 정오 (Day Film,Noon)

6500 - 7000 K : 흐린, 구름낀 (Cloudy)

12000 - 18000 K : 파란하늘 (Blue Sky)

Color & Video

카메라 셋팅은 화이트 발란스로

Red+Green+Blue=White

Green+Blue=Cyan (청록)

Red+Blue=Magenta (진홍)

Red+Green=Yellow

Color Space (색공간)

RGB

CMYK (Cyan / Magenta / Yellow / BlacK) : 프린트 출력 시

HSV (색공간) : Hue (색상) / Saturation (채도) / Value (명도, Brightness)

HSL : + Lightness (밝기)

HSI : + Intensity (강도)

YUV : Y (밝기, Luminance), V (Blue-Y), V (Red-Y) / 아날로그

Y’PbPr : 디지털비디오, HDTV 720p, 1080i

Y’CrCb : 아날로그, NTSC (480i)

Cr(Red) / Cb(Blue) / CrCb (녹색포함)

   

Color Recording Method

• Composite 전송 : 3개의 영상신호를 노락색 하나의 선으로 전송, 화질이 가장 나쁘다

• Component 전송 : Y’CbCr 3개로 분리하여 전송, 화질이 가장 좋다

Video Graphic

Action Safe / Title Safe  : 아날로그 볼록 TV 방식 때문에 만들어진 가이드

현재는 하나의 법칙처럼 쓰인다

모든 그래픽은 72 dpi 방식으로 사용

Typefaces : 24 point 이상

Lines : 4 pixels wide 이상

Pixel Aspect Ratio (픽셀 종횡비)

Computer 1:1

HD 1:1

NTSC 1:0.096 HIGH

PAL 1:1.06 WIDE

TIFF : 무손실 압축방식

PAL

• 4:3 720x576

• 4:3 TIFF 768x576

• 16:9 1024x576

NTSC - DV

• 4:3 720x480

• 4:3 TIFF 720x540

• 16:9 853x480

NTSC - SD(Digibeta)

• 4:3 720x486

• 4:3 TIFF 720x547

• 16:9 853x486