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순차 주사 방식

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목차

1. 개요

순차 주사 방식은 각 프레임의 모든 주사선을 순차적으로 표시하는 방식이다. 인터레이스 방식과 비교하여 움직임이 더 부드럽고 시각적 잔상이 적다는 장점이 있으며, 정지 화상 캡처에도 용이하다. 순차 주사 방식은 DVD와 같은 필름 기반 자료의 저장에 사용되며, HDTV, LCD 모니터 등 대부분의 디스플레이에서 사용된다. 순차 주사 방식은 인터레이스 방식보다 높은 대역폭을 요구하며, 인터레이스 비디오를 순차 주사 방식으로 변환하는 과정은 디인터레이싱을 통해 이루어진다.

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순차 주사 방식
개요
종류주사 방식
다른 이름순차 주사, 비월 주사 아님
로마자 표기Suncha jusa
설명각 라인을 순차적으로 읽어 들이는 이미지 저장 또는 전송 형식임.
기술적 세부 사항
특징"인터레이스 주사" 방식과 대조됨.
"프로그레시브 다운로드"와는 구별됨.
관련 기술
관련 용어비디오 필드
영어 이름Progressive scanning, non-interlaced scanning

2. 인터레이스 방식과의 비교



프로그레시브 스캔과 인터레이스 스캔을 비교하면, 인터레이스 방식에서 깜빡임 효과가 나타난다. 위 그림에서 왼쪽은 프로그레시브 스캔 이미지, 중앙은 인터레이스 이미지, 오른쪽은 line doubler|라인 2배수영어가 적용된 이미지이다. 위쪽은 원본 해상도, 아래쪽은 안티앨리어싱이 적용된 것이다.

인터레이스 이미지는 프로그레시브 스캔의 절반 대역폭을 사용하지만, 세부 사항이 깜빡이는 현상이 발생한다. 이를 방지하기 위해 실제 인터레이스 영상에서는 세부 사항을 흐리게 하지만, 이는 이미지 선명도를 저하시킨다.
주의: 위 예시는 재생률이 3분의 1로 낮고, 해상도가 일반적인 인터레이스 영상의 절반 이하이므로 깜빡임과 검은 선의 가시성이 과장되었다. 또한, PC 모니터나 액정, 플라즈마 TV와 같이 인터레이스 스캔을 지원하지 않는 모니터에서 인터레이스 이미지를 프로그레시브 이미지처럼 표시했을 때 보이는 것을 기반으로 한다.

순차 주사 방식은 움직임이 더 부드럽고 사실적이며, 주사선 깜빡임 같은 시각적 잔상이 없고, 정지 화상으로 사용하기 용이하다.[9] 반면, 대부분의 미디어는 인터레이스 디스플레이를 기반으로 제작되어 순차 주사 방식으로 볼 때 원본 영상의 선명도를 복구하기 어렵다.[18] 또한, 고해상도로 확장할 때 인터레이스 방식보다 유리하지만, 디인터레이싱 과정에서 시각적 인공물이나 입력 랙이 발생할 수 있다.

2. 1. 인터라인 트위터 현상


인터라인 트위터는 주사 방식 중 인터레이스(비월 주사) 방식에서 나타나는 주사선 간 깜빡임 현상이다. 이 현상은 순차 주사 방식(프로그레시브 스캔)에서는 발생하지 않는다.

위 이미지는 인디언 헤드 테스트 패턴을 사용하여 인터라인 트위터 현상을 시연한 것이다. 재생 빈도가 3분의 1로 느려진 경우, 인터레이스 방식에서 깜빡임이 두드러지게 나타난다.

일반적으로 인터레이스 비디오는 프로그레시브 비디오의 절반 대역폭을 사용한다. 인터레이스 방식에서는 세부 정보가 깜빡이는 현상이 발생하는데, 이를 방지하기 위해 실제 인터레이스 비디오에서는 세부 정보를 흐리게 처리한다. 그러나 이러한 안티앨리어싱은 이미지 선명도를 저하시킨다.
참고: 위 이미지에서는 재생 빈도가 3분의 1로 느려지고 해상도가 일반적인 인터레이스 비디오 해상도의 절반 미만이므로, 깜빡임과 검은색 선의 가시성이 과장되어 보인다. 또한, 이 이미지는 인터레이스 스캔을 지원하지 않는 모니터(PC 모니터, LCD, 플라즈마 TV 등)에서 인터레이스 이미지를 프로그레시브 이미지와 같은 방식으로 표시했을 때를 기준으로 만들어졌다.

2. 2. 장점

순차 주사 방식은 움직임이 더 부드럽고 사실적으로 보인다는 장점이 있다.[9] 동일한 주사선 속도의 인터레이스 영상과 비교했을 때, 주사선 깜빡임 같은 시각적 잔상이 없다. 프레임에 인터레이스 잔상이 없어 캡처한 것을 정지 화상으로 사용할 수 있다. 또한, 순차 주사 방식에서는 깜빡임이나 눈의 피로를 줄이기 위한 의도적인 블러(안티 앨리어싱)를 적용할 필요가 없다.[18]

DVD 영화나 비디오 게임 등 대부분의 미디어는 제작 과정에서 인터레이스 디스플레이에서의 재생 시 깜빡임을 억제하기 위해 블러가 적용된다. 따라서 영상을 순차 주사 방식으로 볼 때 원본 영상의 선명도를 복구하는 것은 불가능하다. 이에 대한 사용자 친화적인 해결책은 디스플레이 하드웨어나 비디오 게임에서 영상을 흐리게 할지, 아니면 원래 선명도를 유지할지 선택하는 옵션을 제공하는 것이다. 예를 들어, 대난투 스매시 브라더스 DX 이후의 대난투 스매시 브라더스 시리즈 게임에는 "인터레이스" 옵션이 있어, 인터레이스 디스플레이에서는 깜빡임 감소를 위해 활성화하고, 순차 주사 방식 디스플레이에서는 이미지 선명도를 위해 비활성화할 수 있다.

순차 주사 방식은 480p를 1080p HDTV로 업컨버팅하는 것과 같이 고해상도로 확장할 때 인터레이스 방식보다 더 선명하고 빠른 결과를 제공한다. CRT 기술을 기반으로 하지 않는 HDTV는 기본적으로 인터레이스 영상을 표시할 수 없으므로, 인터레이스 영상은 크기 조정 및 표시 전에 디인터레이싱해야 한다. 디인터레이싱은 눈에 띄는 시각적 인공물이나 영상 소스와 디스플레이 장치 간의 입력 랙을 유발할 수 있다.

3. 저장 및 전송에서의 사용

DVD와 같은 필름 기반 자료를 480p24 또는 576p25 형식으로 스캔하고 저장하는 데 순차 주사 방식이 사용된다. 순차 주사 방식은 1990년대 초 그랜드 얼라이언스의 HDTV 기술 표준에 포함되었다. 미국에서 HDTV에 의한 모든 필름 전송은 순차 주사 방식으로 방송하기로 합의되었다.[4] 신호가 인터레이스 방식으로 전송되더라도 HDTV는 이를 순차 주사 방식으로 변환한다.[5]

4. TV, 비디오 프로젝터, 모니터에서의 사용

순차 주사 방식은 대부분의 CRT 컴퓨터 모니터, 모든 LCD 컴퓨터 모니터, 그리고 대부분의 HDTV에서 사용된다. 이는 디스플레이 해상도가 본질적으로 순차 주사 방식이기 때문이다. SDTV와 같은 다른 CRT 유형 디스플레이는 전체 수직 해상도를 얻기 위해 인터레이스를 사용해야 했지만, 수직 해상도를 절반으로 줄이는 대가로 순차 주사 방식의 비디오를 표시할 수 있었다.[7]

HDTV가 보편화되기 전, 일부 텔레비전과 비디오 프로젝터는 하나 이상의 전체 해상도 순차 주사 방식 입력을 사용하여 제작되었으며, 이러한 디스플레이가 PALPlus, 프로그레시브 스캔 DVD 플레이어 및 특정 비디오 게임 콘솔과 같은 형식을 활용할 수 있게 했다. HDTV는 480p 및 720p의 순차 주사 방식 해상도를 지원한다. 1080p 디스플레이는 일반적으로 유사한 저해상도 HDTV 모델보다 비싸다. UHD 텔레비전은 2010년대에 소비자 시장에 등장했으며, 역시 순차 주사 방식 해상도를 사용했지만, 일반적으로 과도한 가격(4k HDTV)으로 판매되거나, 아직 프로토타입 단계(8k HDTV)에 있었다.[7] 이후 소비자용 4k HDTV 가격이 낮아져 더 저렴해졌고, 이는 소비자들 사이에서 보급률을 증가시켰다. 컴퓨터 모니터는 더 높은 디스플레이 해상도를 사용할 수 있다.

순차 주사 방식의 단점은 동일한 프레임 크기 및 수직 재생률을 가진 비월 주사 방식 비디오보다 더 높은 대역폭을 요구한다는 것이다. 이러한 이유로 1080p는 방송에 사용되지 않는다.[8]

참조

[1] 웹사이트 Interlacing http://neuron2.net/L[...] Luke's Video Guide 2014-02-12
[2] 서적 John Logie Baird, Television Pioneer The Institution of Electrical Engineers
[3] 서적 Digital Video and Hdtv: Algorithms and Interfaces https://books.google[...] Morgan Kaufmann 2013-01-27
[4] 서적 The History of Television, 1942 To 2000 https://books.google[...] McFarland 2013-01-27
[5] 서적 Home Theater For Dummies https://books.google[...] John Wiley & Sons 2013-01-27
[6] 위키백과 4K resolution https://en.wikipedia[...] 2013-05-29
[7] 뉴스 Sharp 8k TV launch http://www.techradar[...] techradar 2013-05-29
[8] 서적 Television Production Handbook https://books.google[...] Cengage Learning 2013-01-27
[9] 서적 Digital Overdrive: Communications & Multimedia Technology 2011 https://books.google[...] Digital Overdrive 2013-01-27
[10] 웹사이트 Interlacing http://neuron2.net/L[...] Luke's Video Guide 2014-02-12
[11] 서적 John Logie Baird, Television Pioneer The Institution of Electrical Engineers
[12] 서적 Digital Video and Hdtv: Algorithms and Interfaces https://books.google[...] Morgan Kaufmann 2013-01-27
[13] 서적 The History of Television, 1942 To 2000 https://books.google[...] McFarland 2013-01-27
[14] 서적 Home Theater For Dummies https://books.google[...] John Wiley & Sons 2013-01-27
[15] 위키백과 4K resolution https://en.wikipedia[...] 2013-05-29
[16] 뉴스 Sharp 8k TV launch http://www.techradar[...] techradar 2013-05-29
[17] 서적 Television Production Handbook https://books.google[...] Cengage Learning 2013-01-27
[18] 서적 Digital Overdrive: Communications & Multimedia Technology 2011 https://books.google[...] Digital Overdrive 2013-01-27


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