아날로그 보호 시스템

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1. 개요
2. 작동 원리
3. 문제점
4. 경쟁 기술
5. 우회 및 무력화
- 5.1. 비디오 스테빌라이저
- 5.2. DVD 복사 소프트웨어
6. 우회의 적법성
참조

1. 개요

아날로그 보호 시스템은 아날로그 비디오 복제를 방지하기 위해 고안된 기술로, 주로 매크로비전과 같은 기술을 통해 구현되었다. 이 기술은 비디오 신호의 수직 블랭킹 간격(VBI)에 전압 펄스를 삽입하거나, 컬러 버스트의 위상을 변경하는 방식으로 작동한다. 이러한 펄스는 VCR, DVD 레코더 등에서 감지되어 녹화를 방해하거나 화질을 저하시키는 문제를 발생시켰다. 이러한 기술을 우회하기 위한 장치나 소프트웨어가 개발되었으며, 관련 법적 분쟁도 있었다.

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아날로그 보호 시스템
개요
유형	아날로그 신호 비디오 복사 방지 기술
개발자	매크로비전 (현재 티보 코퍼레이션)
작동 방식	AGC 회로 교란을 통해 녹화 품질 저하 유도
적용 매체	VHS DVD 기타 아날로그 비디오 포맷
기술적 세부 사항
원리	비디오 신호의 VBI에 무작위 강도의 밝기 펄스 삽입
효과	복사 장비의 AGC 시스템 오작동 유발, 화면 밝기 불안정 및 왜곡 발생
우회 방법	TBC, 비디오 안정 장치 등을 사용하여 신호 왜곡 제거
역사 및 발전
초기 개발	1980년대 초 VHS 테이프 불법 복제 방지를 위해 개발
DVD 적용	DVD 포맷에도 적용되어 복사 방지 기능 강화
현재 상태	DRM 기술 발전으로 중요성 감소, 여전히 일부 아날로그 매체에 사용
법적 및 윤리적 문제
공정 사용 논란	합법적인 개인 소장 목적의 복제까지 제한한다는 비판 존재
법적 제재	매크로비전 신호 제거 장치 판매 및 사용에 대한 법적 제재 존재 국가별로 상이
기타
참고 사항	기술적 한계로 인해 완벽한 복사 방지는 불가능, 다양한 우회 방법 존재

2. 작동 원리

아날로그 보호 시스템(APS)은 비디오 신호에 변형을 가하여 복제를 방지하는 기술이다. 주로 사용되는 매크로비전 방식은 아날로그 신호에 과도한 전압 펄스를 삽입하거나 컬러 버스트에 위상 반전을 일으켜 녹화된 영상의 품질을 저하시킨다.

매크로비전의 초기 아날로그 복사 방지(ACP) 기술은 비디오의 화면 밖 영역인 수직 블랭킹 간격(VBI) 라인에 펄스를 넣어 VCR의 자동 게인 제어 회로가 오작동하도록 유도했다. 이후 개선된 방식에서는 컬러 버스트에 위상 반전을 일으켜 색상 밴드가 나타나게 했다. 다른 방식으로는 CGMS-A가 있는데, 수직 블랭킹 간격을 통해 디지털 신호를 보내는 방식이다.

2. 1. 수직 블랭킹 간격(VBI) 펄스 삽입

아날로그 비디오 형식은 일련의 래스터 스캔 라인으로 비디오 신호를 전달한다. 이 라인들 대부분은 보이는 이미지를 구성하는 데 사용되며 화면에 표시된다. 그러나 시각적 정보를 전달하지 않는 몇 개의 라인이 더 있다. 수직 블랭킹 간격(VBI)으로 알려진 이 추가 라인은 역사적으로 수직 동기 펄스를 포함하는 것 외에는 아무런 목적이 없었지만, 더 현대적인 구현에서는 국가별로 서로 다른 것을 전달하거나 전송하는 데 사용된다. 예를 들어, 폐쇄 자막이 있다.

매크로비전의 레거시 아날로그 복사 방지(ACP)는 비디오의 화면 밖 VBI 라인 내에 일련의 과도한 전압 펄스를 삽입하여 작동한다. 이러한 펄스는 VHS 및 베타맥스(Betamax)의 기존 녹화물 내에 물리적으로 포함되어 있었으며, DVD 플레이어 및 디지털 케이블 또는 위성 셋톱 박스의 칩에서 재생 시 생성되었다. 이러한 펄스가 있는 아날로그 신호를 수신하는 DVD 레코더는 이를 감지하고 소스가 "복사 방지"되어 있으며 녹화를 중단한다는 메시지를 표시한다. VCR은 차례로 이러한 과도한 전압 펄스에 자동 게인 제어 회로로 보상하여 반응한다. 이로 인해 녹화된 그림의 밝기가 크게 바뀌어 시청하기가 불편해진다. 이 시스템은 1980년대 중반에 제작된 VCR에서만 효과적이었다. 또한, 이러한 전압 펄스로 인해 일부 TV가 수직 블랭킹 간격을 추적하지 못하게 되어 한 프레임이 종료되고 다음 프레임이 시작되는 시점을 더 이상 알 수 없게 되었다. 이로 인해 영향을 받은 세트의 화면에서 그림이 위아래로 심하게 롤링되었다.^[3]

2. 2. 컬러 버스트 위상 반전

매크로비전의 레벨 II ACP는 아날로그 신호의 컬러 버스트에 여러 개의 180도 위상 반전을 도입한 기술이다. 컬러 스트라이핑이라고도 알려져 있으며, 그림 내에 수많은 색상 밴드가 나타나게 한다.^[3]

2. 3. CGMS-A

APS는 수직 블랭킹 간격으로 전송되는 CGMS-A 비트 필드에서 디지털 방식으로 신호를 보낼 수 있다. 또 다른 형태의 아날로그 복제 방지 기술인 CGMS-A는 DVD 플레이어와 디지털 케이블/위성 셋톱 박스에 의해 추가된다. 매크로비전이 발명한 것은 아니지만, 이 회사의 제품에서 이를 구현했다. CGMS-A는 수직 귀선 간격(폐쇄 자막과 같은 데이터) 내에 디지털 녹화 장치가 검색하는 "플래그"로 구성된다. 플래그가 있으면 이전의 ACP 기술과 마찬가지로 신호 녹화를 거부한다. 그러나 디지털 녹화 장비와 달리 아날로그 VCR은 CGMS-A로 인코딩된 비디오에 반응하지 않으며 ACP가 함께 적용되지 않으면 성공적으로 녹화한다.^[3]

3. 문제점

초기 매크로비전 기술은 다른 전자 장비에 간섭을 일으키거나, 홈 비디오 복사를 방해하고, 화질 저하 장비와 충돌을 일으키는 등의 문제점이 있었다. 이러한 문제들은 매크로비전을 무력화하는 장치에 대한 수요를 증가시키는 요인이었다.^[1]

3. 1. 장비 간섭

과거 초기 매크로비전 기술은 다른 전자 장비에 간섭을 일으켜 일부 전문 사용자들에게 성가신 존재로 여겨졌다. 예를 들어, 텔레비전 전에 VCR을 통해 비디오 신호를 실행하는 경우, 일부 VCR은 녹화 여부와 관계없이 손상된 신호를 출력하곤 했다. 이러한 문제는 일부 TV-VCR 콤보 세트에서도 발생했다.

이 외에도, 많은 DVD 레코더들이 낡은 비디오테이프의 기계적 불안정성을 매크로비전 신호로 오인하여, 홈 비디오와 같이 합법적인 비디오테이프의 완벽하게 합법적인 DVD 복사를 거부하기도 했다. 이 광범위한 문제는 매크로비전을 무력화하는 장치에 대한 수요를 증가시키는 또 다른 요인이었다. 또한 이 신호는 홈 시어터 라인 배가기(대형 프로젝션 TV의 비디오 품질을 향상시키는 장치)와 일부 고급 텔레비전 콤 필터를 혼란시키는 것으로 알려져 있다. 게다가, 매크로비전은 많은 업컨버터(비디오 신호를 더 높은 해상도로 변환하는 장치)를 혼란시켜 작동을 멈추고 매크로비전 콘텐츠 재생을 거부하게 만든다.

3. 2. 홈 비디오 복사 방해

과거 초기 매크로비전 기술은 다른 전자 장비에 간섭을 일으켜 일부 전문 사용자들에게 성가신 존재로 여겨졌다. 예를 들어, 텔레비전 전에 VCR을 통해 비디오 신호를 실행하면, 일부 VCR은 녹화 여부와 관계없이 손상된 신호를 출력했다. 이러한 문제는 일부 TV-VCR 콤보 세트에서도 발생했다. 또한, 많은 DVD 레코더들이 낡은 비디오테이프의 기계적 불안정성을 매크로비전 신호로 오인하여, 홈 비디오와 같이 합법적인 비디오테이프의 DVD 복사를 거부하기도 했다. 이러한 문제는 매크로비전을 무력화하는 장치에 대한 수요를 증가시켰다. 이 신호는 홈 시어터 라인 배가기(대형 프로젝션 TV의 비디오 품질을 향상시키는 장치)와 일부 고급 텔레비전 콤 필터를 혼란시키는 것으로도 알려져 있다. 게다가, 매크로비전은 많은 업컨버터(비디오 신호를 더 높은 해상도로 변환하는 장치)를 혼란시켜 작동을 멈추고 매크로비전 콘텐츠 재생을 거부하게 만든다.

3. 3. 화질 저하 장비와의 충돌

과거 초기 매크로비전 기술은 다른 전자 장비에 간섭을 일으켜 일부 전문 사용자들에게 성가신 존재로 여겨졌다. 예를 들어, 텔레비전 전에 VCR을 통해 비디오 신호를 실행하는 경우, 일부 VCR은 녹화 여부와 관계없이 손상된 신호를 출력하곤 했다. 이러한 문제는 일부 TV-VCR 콤보 세트에서도 발생했다.

이 외에도, 많은 DVD 레코더들이 낡은 비디오테이프의 기계적 불안정성을 매크로비전 신호로 오인하여, 홈 비디오와 같이 합법적인 비디오테이프의 DVD 복사를 거부하기도 했다. 이 문제는 매크로비전을 무력화하는 장치에 대한 수요를 증가시키는 또 다른 요인이었다. 또한 이 신호는 홈 시어터 라인 배가기(대형 프로젝션 TV의 비디오 품질을 향상시키는 장치)와 일부 고급 텔레비전 콤 필터를 혼란시키는 것으로 알려져 있다. 게다가, 매크로비전은 많은 업컨버터(비디오 신호를 더 높은 해상도로 변환하는 장치)를 혼란시켜 작동을 멈추고 매크로비전 콘텐츠 재생을 거부하게 만든다.

4. 경쟁 기술

CGMS-A는 DVD 플레이어와 디지털 케이블/위성 셋톱 박스에 추가되는 또 다른 형태의 아날로그 복제 방지 기술이다. 매크로비전이 발명한 것은 아니지만, 이 회사의 제품에서 이를 구현했다. CGMS-A는 수직 귀선 간격(폐쇄 자막과 같은 데이터) 내에 디지털 녹화 장치가 검색하는 "플래그"로 구성된다. 플래그가 있으면 이전의 ACP 기술과 마찬가지로 신호 녹화를 거부한다. 그러나 디지털 녹화 장비와 달리 아날로그 VCR은 CGMS-A로 인코딩된 비디오에 반응하지 않으며 ACP가 함께 적용되지 않으면 성공적으로 녹화한다.^[1]

5. 우회 및 무력화

'스테빌라이저', '비디오 스테빌라이저', '인핸서'^[4]라고 불리는 장치나, DVD Shrink와 같은 DVD 복사 프로그램을 통해 매크로비전 복사 방지를 우회하거나 무력화할 수 있다. 복사 방지 기능이 없는 DVD 출시도 증가하고 있지만, DVD 레코더와 같은 디지털 녹화 장치는 복사 방지 신호를 감지하면 녹화를 제한하기도 한다.

5. 1. 비디오 스테빌라이저

이 외에도 '스테빌라이저', '비디오 스테빌라이저' 또는 '인핸서'^[4]라고 불리는 장치들이 있는데, 이는 매크로비전의 스파이크를 필터링하여 시스템을 무력화한다. 이 장치들은 수직 동기화 신호를 감지하여 VBI 동안 발생하는 라인을 검은색 레벨로 강제하여 AGC를 혼동시키는 펄스를 제거한다. 이러한 장치는 저렴한 마이크로컨트롤러와 아날로그 멀티플렉서, 그리고 약간의 추가 회로만 있으면 되므로 취미로 전자 제품을 만드는 사람들이 쉽게 만들 수 있다. 이러한 기술에 익숙하지 않은 개인은 비디오 스테빌라이저를 구매할 수 있다.

5. 2. DVD 복사 소프트웨어

DVD Shrink와 같은 DVD 복사 프로그램으로 제작된 디스크는 자동으로 매크로비전 복사 방지를 비활성화한다. 매크로비전 및 기타 복사 방지 조치를 쉽게 무력화할 수 있게 되면서, 콘텐츠 스크램블 시스템(CSS) 또는 매크로비전이 적용되지 않은, 복사 방지 기능이 전혀 없는 DVD 출시가 꾸준히 증가하고 있다. 반면, DVD 레코더와 같은 디지털 녹화 장치는 입력에서 보호 신호를 감지하면 녹화를 허용하지 않는 경우가 많다. 장치에는 프로그램이 복사 방지되어 있다는 오류 메시지가 표시될 수 있다.^[4]

6. 우회의 적법성

미국 공정 사용 법은 베타맥스 사건(소니 대 유니버설 시티 스튜디오) 판결에서 해석된 바와 같이 소비자가 자신이 소유한 비디오를 복사할 법적 권리를 가지고 있다고 보았다. 그러나 이 적법성은 논란이 많은 디지털 밀레니엄 저작권법(DMCA)에 따라 약간 변경되었다. 2002년 4월 26일 이후 자동 이득 제어 회로가 없는 VCR(이는 VCR을 매크로비전에 취약하게 만든다)의 제조나 수입은 금지되었고, 2001년 10월 26일부터는 매크로비전 복사 방지를 무력화하는 것 외에 다른 상업적 목적이 없는 장치의 판매, 구매, 제조는 같은 법률 제1201(a)항에 따라 불법이 되었다. 2005년 6월, 매크로비전은 CSS와 매크로비전을 우회하여 사용자가 DVD를 백업할 수 있게 해주는 프로그램인 DVD 디크립터의 제작사에 중단 및 중지 서한을 보냈고, 나중에 이 소프트웨어의 권리를 획득했다.^[5] 또한, 매크로비전은 DMCA 제1201조에 따라 Sima Products를 고소하여 Sima의 비디오 프로세서가 매크로비전의 아날로그 복사 방지를 우회할 수 있는 방법을 제공한다고 주장했다. Sima는 이 장치 판매를 금지하는 금지 명령을 받았지만,^[6] 당사자들은 법적 문제에 대한 판결 없이 결국 합의했다.^[7]

6. 1. 자동 이득 제어(AGC) 없는 VCR 제조 금지

미국 공정 사용 법은 베타맥스 사건(소니 대 유니버설 시티 스튜디오) 판결에서 해석된 바와 같이 소비자가 자신이 소유한 비디오를 복사할 법적 권리를 전적으로 가지고 있다고 본다. 그러나 그 적법성은 논란이 많은 디지털 밀레니엄 저작권법(DMCA)에 따라 약간 변경되었다. 2002년 4월 26일 이후에는 자동 이득 제어 회로가 없는 VCR(이는 VCR을 매크로비전에 취약하게 만든다)을 제조하거나 수입할 수 없다. 이는 디지털 밀레니엄 저작권법 제17조 1201(k)항에 포함되어 있다.^[5] 그러나 2002년 이후에도 매크로비전의 영향을 받지 않는, 주로 구형 VCR 모델이 시중에 남아 있었다.

6. 2. DMCA 제1201조

미국 공정 사용 법은 베타맥스 사건(소니 대 유니버설 시티 스튜디오) 판결에서 해석된 바와 같이 소비자가 자신이 소유한 비디오를 복사할 법적 권리를 가지고 있다. 그러나 그 적법성은 논란이 많은 디지털 밀레니엄 저작권법(DMCA)에 따라 약간 변경되었다. 2002년 4월 26일 이후에는 자동 이득 제어 회로가 없는 VCR(이는 VCR을 매크로비전에 취약하게 만든다)을 제조하거나 수입할 수 없다. 이는 디지털 밀레니엄 저작권법 제17조 1201(k)항에 포함되어 있다.

2001년 10월 26일, 매크로비전 복사 방지를 무력화하는 것 외에 다른 상업적 목적이 없는 장치의 판매, 구매 또는 제조는 동일한 논란이 많은 법률의 제1201(a)항에 따라 불법이 되었다.

2005년 6월, 매크로비전은 CSS와 매크로비전을 우회하여 사용자가 DVD를 백업할 수 있게 해주는 프로그램인 DVD 디크립터의 제작사인 "Lightning UK!"에 중단 및 중지 서한을 보냈다. 매크로비전은 나중에 이 소프트웨어의 권리를 획득했다.^[5]

2005년 6월, 매크로비전은 DMCA 제1201조에 따라 Sima Products를 고소하여 Sima의 비디오 프로세서가 매크로비전의 아날로그 복사 방지를 우회할 수 있는 방법을 제공한다고 주장했다. Sima는 이 장치의 판매를 금지하는 금지 명령을 받았지만,^[6] 당사자들은 법적 문제에 대한 판결 없이 결국 합의했다.^[7]

6. 3. 법적 분쟁

미국 공정 사용 법은 베타맥스 사건(소니 대 유니버설 시티 스튜디오) 판결에서 해석된 바와 같이 소비자가 자신이 소유한 비디오를 복사할 법적 권리를 전적으로 가지고 있다고 본다. 그러나 이 적법성은 논란이 많은 디지털 밀레니엄 저작권법(DMCA)에 따라 약간 변경되었다. 2002년 4월 26일 이후 자동 이득 제어 회로가 없는 VCR(이는 VCR을 매크로비전에 취약하게 만든다)의 제조나 수입은 금지되었다. 이는 디지털 밀레니엄 저작권법 제17조 1201(k)항에 포함된 내용이다. 다만, 2002년 이후에도 매크로비전의 영향을 받지 않는 구형 VCR 모델이 시중에 남아 있었다.

2001년 10월 26일, 매크로비전 복사 방지를 무력화하는 것 외에 다른 상업적 목적이 없는 장치의 판매, 구매, 제조는 같은 법률 제1201(a)항에 따라 불법이 되었다.

2005년 6월, 매크로비전은 CSS와 매크로비전을 우회하여 사용자가 DVD를 백업할 수 있게 해주는 프로그램인 DVD 디크립터의 제작사 "Lightning UK!"에 중단 및 중지 서한을 보냈다. 매크로비전은 나중에 이 소프트웨어의 권리를 획득했다.^[5]

2005년 6월, 매크로비전은 DMCA 제1201조에 따라 Sima Products를 고소하며, Sima의 비디오 프로세서가 매크로비전의 아날로그 복사 방지를 우회할 수 있는 방법을 제공한다고 주장했다. Sima는 이 장치 판매를 금지하는 금지 명령을 받았지만,^[6] 당사자들은 법적 문제에 대한 판결 없이 결국 합의했다.^[7]

참조

_[1] 웹사이트 Rolling Old School With Copy Protection From The 1980s https://hackaday.com[...] 2018-05-28
_[2] 웹사이트 Macrovision Protection and Non Commercial VHS Tapes | NEPA Digital https://www.nepadigi[...]
_[3] Youtube Macrovision: The Copy Protection in VHS https://www.youtube.[...] 2022-06-19
_[4] 웹사이트 What to Know About Video Copy Protection and DVD Recording https://www.lifewire[...]
_[5] 웹사이트 DVD Decrypter to be removed AfterDawn 2005-11-24
_[6] 웹사이트 Digitizing video signals might violate the DMCA https://arstechnica.[...] 2016-04-29
_[7] 웹사이트 Macrovision v. Sima | Electronic Frontier Foundation https://www.eff.org/[...] Eff.org 2010-05-24
_[8] 저널 New Memristor-Based Crossbar Array Architecture with 50-% Area Reduction and 48-% Power Saving for Matrix-Vector Multiplication of Analog Neuromorphic Computing http://dx.doi.org/10[...] 2014-06-30

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