녹화방식과 타임코드

녹화방식의 변화

1. 비디오 테이프 리코더 발견 이후, 40여년동안 수십가지의
녹화방식이 생겼다가 사라졌다.
2. 소비자용으로 설계된 것이 전문가용으로 발전된 것
: U-Matic, Video 8, S-VHS, ED, Bettamax, Hi 8
3. 전문가용 방식이나 더욱 개량된 것
: 디지털 베타캄, 베타캄 SP, U-Matic SP, M , D-3, D-5
4. 오픈 릴 방식을 취하고 있는 Type C만이 오늘날 널리 사용되고 있으나
쇠퇴 추세이다.

#오늘날의 비디오 포맷

1. 2인치 4헤드형 오픈릴방식
1950년대

2. Type C 1인치
1) 1980년
헤리컬 주사방식의 1인치레코더
2) 장점 : 고속탐색,슬로우모션,조그시그림인식,스틸프레임 인식
3) 고대역 직접 FM녹화방식.
4) 테이프는 회전 드럼을 싸고 있으며 드럼은 비디오의 각 필드에서
한번 회전한다.
5) 녹화는 2개의 똑같은 완전 대역폭 헤드에 의해 이루어진다.
6) 현재의 적용 분야 : 거의 사용안함

3. U-Matic
1) 소니에의해 소비자용으로 개발
2) 1972년 카세트방식의 할아버지격
3) 1974년 휴대용 비디오카메라의 개발로 뉴스산업의 16mm 필름의자리를 빼았음
4) ENG 카메라의 원조(electronic news gathering)
5) 녹화과정: 색도정보는 합성영상으로부터 분리되어 별도로 기록.
이는 U-matic이 색도 정보가 휘도신호로 부호화되는 지점의 고주파수를
처리 할수 없기 때문에 필요하다.
Betacam
1) 1982년 소니에 의해 개발
2) 카메라와 레코더를 일체형으로 통합시키는데 성공
3) 현재 전세계적으로 사용되는 방송급 휴대용 비디오 방식.
4) 고속 테이프 속도(11.86 /초)로 1/2인치 베타맥스 카세트 사용.
5) 색도 성분과 휘도 신호를 별개의 병렬 테이프 트랙에 기록하기 위해
개별헤드 채택으로 합성영상의 타협을 피할수 있었다.

Betacam SP
1) 1987년 개발
2) 메탈테입 사용
3) 오디오 채널수를 배증 시킴.
: 회전 비디오 헤드에 의해 비디오 색조정조와 동시에 기록되는
2개의 AFM채널을 추가.
4) 1991년 SP 2000프로 시리즈의 등장.
: 기존의 SP 기기의 약 반값으로 U-Matic과 같은 가격대로 저가의 도크가능한
새로운 캠코더와 편집시스템으로 이루어져 있고, 녹화는 금속 테이프만
가능 하고, 베타캄 기기에 있는 4개의 트랙대신 2개의 수평 오디오 트랙을
가지고 있다.
5) 1993년 UVW베타캄 SP시리즈의 등장.
: 전문가용 합성 영상 기기보다 낮은 가격의 아나로그 콤퍼넌트 방식을 취하고,
동급의 U-Matic SP합성방식 기기보다 가격이 낮음.
더 작고 더 조용한 트랜스포트(transport)를 도입..(전력을 적게 써서 냉각기가
필요없고, 기존의 베타캄 보다 작고 조작이 간편하고 더 빠른 서비스를 위해 자기 진단 회로를 결합)
적절한 가격의 10, 20, 30, 60, 90 길이의 금속 비디오 테이프를 도입.
6) 현재의 적용분야: 방송용 ENG와 EFP, 산업용 제작, 다큐멘터리, 스포츠와
탁상용 비디오등등
Digital Betacam
1) 1993년 소니에서 개발
2) 디지털 콤퍼넌트 방식으로 광범위한 분야에 응용될수 있는 보편적 방식으로
지휘가 상승.
3) 원본과 복사본 사이에 눈에 띄는 차이가 없어 30회 이상 복사가 가능함.
4) 다이나믹 트랙킹(dynamic tracking: -1에서 +3까지에 정상 속도를 곱함)을
가지고 있으며 디지털 오디오 조그 기능을 특징으로 한다.
5) 스튜디오용 VTR은 아나로그 베타캄 및 베타캄 SP 카세트와 재생 호환이 가능.
6) 현재의 적용분야: ENG에서 스튜디오용 까지 모든 방송제작, 포스트 프로덕션,
프로그램 배급, 산업용 제작 다큐멘터리

Mll
1) 1986년 마쓰시다에서 개발.
2) 아나로그 콤퍼넌트 시스템으로 잡음 없는 스틸 픽쳐와 슬로우 모션 효과를
포함하여 베타캄 기기와 많은 부분이 동일.
3) 1990년 파나소닉에서 U-Matic과 U-Matic SP와의 경쟁품으로 저가품 라인인
Mll하드웨어를 출시.
1992년 새 모델인 "보강된 시리즈(EnHanced Series) Mll라인을 선보임.
개선된 디지털 인터 페이스, 더 나은 타임 베이스 코렉션과
개선된 특수 효과를 제공.
4) 1994년 "W"시리즈 Mll 라인이 나옴.
드롭아웃보상을 향상 시키기위한 완전 필드 메모리를 가진
3차원 타임 베이스 코렉션.

VHS/Betamax

1) 250선 이하의 해상도를 지닌 호환성 없는 소비자용 방식의 1/2인치 테이프 카세트.
2) 가정용 방식을 주도하고, VHS의 개량된 방식은 초보 전문가용으로 사용.

S-VHS

1) 400선의 수평도를 자랑하고 방송용 ENG 장비(중소규모의 방송국)에 사용할수 있을 정도로 개선됨.
2) 1994년 파나소닉은 디지털 신호 처리를 가진 일체형 S-VHS 캠코더인
AG-DP800 Supercam을 선보임.
700선의 수평해상도와 60db 이상의 신호 대 잡음비와 같은 하이엔드 특성을 가짐.
3) 파나소닉과 JVC는 슬로우 모션 기능을 향상 시키기위해 디지털 노이즈 리덕션을
개발.
4) 현재의 적용 분야: 초보 전문가용, 결혼식, 사회행사와 법정 진술 조서의 기록.
Video 8/hi 8

1) Video 8 수평 해상도는 400 TV선을 달성되고 업그레이드된 버전이 HI 8이다.
2) 비디오와 PGM 오디오 사이에서 기록되는 특수 타임코드를 편집기준으로 사용하고
이 타임코드는 기존의 픽쳐나 음향정보를 어지럽히지 않고 이미 녹화되어 있는
비디오 카세트에 추가 될 수 있다.
3) HI 8방식은 본체크기가 아주 작은데 반해 먼지 입자의 크기는 그대로이기 때문에
먼지와 검댕에 영향을 받기 쉽다.
4) 1994년 새로운 금속 입자 테이프(HMPX)를 선보임.
5) HMPX는 테이프의 내구성을 향상 시켰다.
6) 현재의 적용 분야: 초보/전문가용, 훈련, 산업, 문서작성, 케이블용 ENG,방송 뉴스,
D-1

1) 세계최초의 디지털 비디오 테이프 fp코더 표준.
2) 1986년 최초의 콤포넌트 디지털 비디오 카세트 리코더인 DVR-1000이 발매.
3) 4 채널의 디지털 오디오와 디지털 신호 처리에 의한 고도의 투명도를 가진
D-1 시스템은 영상 열화 없이 녹화 복사를 100회 연속할수 있다.
4) D-1을 설명할 때 흔희 사용하는 "4:2:2"의 비율은 휘도와 두 색도 신호 채널의 표본 화율울 가리키는 것이다.
5) 현재의 적용분야: 비디오의 대량 복사를 필요로 하는 포스트 프로덕션 작업.

D-2

1) Type C 방식의 대체품으로 시장에 나왔고, 4개의 디지털 오디오 채널을
통합 시켰고, 신호 열화 없이 20회 이상 복사 할수 있다.
2) 오픈 릴 설계인 Type C 보다 테이프 처리 이점과 빠른 큐와 왕복운동을 제공.
3) 1993년 업그레이드 제품인 DFX-C2 라는 부속장치를 사용한 소니의 D-2 VTR은
디지털 합성 비디오에 추가하여 시리얼 디지털 콤퍼넌트 신호를 녹화하고
재생하도록 만들 수 있다.
4) DFX-C2의 특성으로는 이 장치로 하여금 디지털 합성 비디오를 받아 들여 처리한 후, 그것을 디지털 콤퍼넌트 비디오로 출력하게 하는 디코더 보드에 있다.
따라서, D-2합성 재료로 된 라이브러리를 콤퍼넌트 환경에서도 사용할수 있게 한다.
5) 현재의 적용분야: 다목적 방송용 비디오 테이프 장비, 포스트 프로덕션과
자동 재생 시스템.

D-3
1) NHK에 의해 개발되고 마쓰시다가 제조한 1/2인치 합성 디지털 방식.
2) 1992년 파나소닉은 D-3 스튜디오용 VCR과 캠코더를 출시.

D-5
1) 하이엔드 포스트 프로덕션에서의 응용을 목적으로 하는 1/2인치 디지털 카세트를
기본으로 한 콤퍼넌트 방식이다.
2) D-5는 압축되지 않은 완전한 10비트로 CCIR 601의 디지털 비디오 표준에 의해
녹화 재생을 하는 것을 특징으로 하고, 한 개의 카세트에 2시간 동안 비디오를 녹화 할수 있다. 이 디지털 콤퍼넌트 방식은 D-3 합성 방식 기계와 오류 정정, 셔플링과
오차 은폐 기술을 공유하며 비슷한 포스트 프로덕션 기능을 제공한다.



타임코드

전문가용 비디오에서 타임코드(time code)는 프로덕션과 포스트 프로덕션의 과정을 연결시키는 접착제이다.
현장 비디오 리코더에 연결된 타임코드 발생기는 비디오 테이프의 각 프레임에 믿을 수 있는 기준 어드레스를 만들어 준다.
여러대의 비디오와 오디오 기록 장치에 같은 타임코드 데이터를 사용하면 이들은 시간적으로 쉽게 연결될 수 있다.
일단 촬영이 끝나면 타임코드 데이터는 편집실과의 필수적인 연결고리가 된다.
오프라인 편집 과정에서 타임코드 숫자는 E이(edit decision list)을 만들고, 이것은나중에 온라인 편집실에서 테이프 기계를 작동시킨다.
음향 스위트닝(sweetening)과 전자음악 작곡 또한 타임코드 데이터에 의존한다.
최초의 실용적인 비디오 타임코드 시스템은 1967년 EECO에 의해 나왔는데 제미니와 아폴로의 우주 개발기간 동안 원격 측정 테이프를 기록하기 위해 NASA에서 사용했던 개념에 근거한 것이었다.
곧이어 대부분의 VTR 제조 회사들이 각자 호환성없는 타임코드를 내놓았다. 1969년 SMPTE는 유럽방송연맹(European Broadcasting Union : EBU)과 협력하여 모든 비디오 시스템에 사용될 표준 타임코드를 채택하여 혼란에 종지부를 찍었다. 수 년에 걸쳐 최첨단화되고 향사오디어진 SMPTE/EBU 타임코드는 지금도 여전히 전 세계적인 표준이 되고 있는데 이를 일반적으로 수평 타임코드(Longitudinal Time Code : LTC)라고 한다.
1980년도에 SMPTE는 수직 귀선 기간 타임코드(Vertical Interval Time Code : VITC)로 알려진 제2의 타임코드 시스템을 채택하였다.

드롭 프레임/논드롭 프레임

NTSC 시스템에서는 텔레비전 프레임율이 초당 30프레임이라고 가정한다. 그러나 이는 흑백 픽쳐에는 맞는 것이었지만, 컬러의 출현은 이 방정식에 몇 개의 예외를 만들었다. 그 중 하나는 컬러 주파수가 30프레임 표준과 약간 다르다는 것이다.
컬러에는 초당 29.970002617 프레임이 있으며, 이는 타임코드에 몇 개의 에러를 가져온다. 그 중 중요한 에러는 1시간 테이프 녹화 후 녹화된 비디오가 1시간의 타임슬롯에서 108프레임 더 길어진다는 것이다.
이 차이를 극복하기 위해 드롭 프레임 타임코드가 고안되었다. 드롭 프레임 모드에서는, 00, 10, 20, 30, 40과 50분 포인트를 제외하고 매 분마다 2프레임을 탈락시켜 비디오 시간이 시계 시간과 다시 동기되도록 한다.
드롭 프레임 타임코드는 방송 작업과 같이 시간이 결정적으로 중요한 상황에 사용된다. 조작없이 계속적으로 계산하는 시계인 논드롭 프레임 코드는 타이밍이 그렇게 결정적이지 않은 상황에 사용된다.

수평 타임코드

수평 타임코드(LTC)는 대부분의 전문가용 비디오 카세트 방식에서는 어드레스 트랙에, TYPE C 1인치 VTR에서는 오디오 3트랙에 오디오 신호로서 기록된다.
LTC는 길이 80비트의 2진 워드(word)이다. 이 워드는 다음과 같이 나뉘어진다.

32 사용자 비트
16 동기 비트
31 지정된 어드레스 비트
1 지정되지 않은 어드레스 비트
------------------------
80 총 비트

LTC는 다양한 비디오 리코더 재생 속도와 순방향, 역방향 모두에서 쉽게 읽을 수 있어야 한다. 이를 달성하기 위해 맨체스터 바이 페이즈 코드(Manchester biphase code)로 알려진 이진부호 방법을 사용한다. 바이페이즈는 이진 '0'을 정의하기 위해 비트 주기당(per bitperiod) 한번, 이진 '1'을 정의하기 위해 비트 주기당 두 번 전압을 바꾼다. 이 종류의 부호화는 타임코드가 순방향이나 역방향, 고석이나 저속에서도 읽혀질 수 있도록 한다.
LTC는 몇 개의 주요 잇점을 가지고 있다:
- 비트가 펄스 DPT지(pulse edge)로 정의되기 때문에 코드가 전혀 위상 반전(phase reversal)되지 않는다.
- 이진 '1'이 비트 주기 동안 중간 전이(transition halfway)로서 인식되기 때문에 코드는 스스로 시간을 기록한다.
- 비트 레이트가 VTR 속도에 의해 결정되기 때문에 코드는 광범위한 속도에서 읽혀질 수 있다.
- 코드가 최초 녹화 후 사용되지 않은 오디오나 어드레스 트랙에서 비디오 테이프에 추가될 수 있다.

LTC는 비디오와 동기되도록 하기 위해 필드 1±1H의 line 5에서 시작해야 한다. 코드가 필드의 line 5에서 비트 '0'으로 시작하기 때문에 타임코드는 프레임이 끝날 때까지 완성되지 않는다. 프레임이 끝날 때까지 우리가 어느 프레임을 보고 있는지 모르므로 LTC를 보는 타임코드 판독기는
'code plus one'을 읽도록 설정되어야 한다. 적절한 장소에서 타임코드가 시작되도록 하는것에 실패하면 이위상 타임코드, 부적절한 큐와 좋지 않은 편집을 초래할 수 있다.
이 과정은 대단히 복잡한 것같이 들리지만 정상적인 비디오 리코더 작업에서는 사용자가 걱정할 일이 아니다. 하지만 비디오 리코더가 적절하게 조정되어 있지 않을 때에는 큰 문제가 될 수 있다. 이문제의 점검은 정기적인 VTR정비의 한 부분이 되어야 한다.
또한 녹화할 때 타임코드를 비디오와 로크(lock)시키는 것이 중요하다. 그렇게 하지 않으면 코드가 동기되지 않는다.
LTC를 한 테이프에서 다른 테이프로 옮길 때, 옮기는 동안에 LTC 판독기/발생기를 통해 그 코드를 재발생(regenerate)시킬 필요가 있다. 단순히 새로운 테이프에 더빙된 LTC는 읽혀지지 않을 수도 있다.

수직 귀선 기간 타임코드(VITC)

Type C VTR에 의해 가능해진 향상된 편집 기능의 출현으로 수평 타임코드는 시대에 뒤떨어지기 시작했고 LTC의 몇 가지 문제가 명백해 졌다.
- 새로운 VTR은 슬로우 모션 효과가 가능하다. LTC는 저속에서 뒤섞이는 경향이 있다.
- 새로운 VTR 은 스틸 프레임 영상을 만들 수 있다.
LTC는 스틸 모드에서는 전혀 읽히지 않는다.
- LTC에는 필드 ID가 없다.
- LTC는 제작용으로 사용할 수 있는 오디오 트랙을 차지하고 있다.
수직 귀선 기간 타임코드로 들어가 보자. VITC는 비디오의 수직 귀선 기간에 코드를 기록함으로써 이 문제들을 해결했다. 이는 스틸 프레임을 포함하는 저속에서도 뒤섞임없이 읽혀질 수 있고 제 3 오디오 채널을 제작용으로 사용할 수 있도록 해방시켰으며 더빙할 때 재발생을 필요로 하지 않는다.
VITC는 단순히 높고 낮음을 사용하여 이진 '1'은 비디오 레벨의 80IRE, 이진'0'은 OIRE와 동일하도록 하였다. VITC는 관련된 프레임의 수직 귀선 기간에 기록 되기 때문에 '리얼 타임' 타임코드이다. 이는 또한 타임코드 워드에서 LTC의 80비트와 달리 90비트를 사용한다.
이 비트는 다음과 같이 나뉘어진다.



32 사용자 이진 비트
18 동기 비트
31 지정된 어드레스 비트
1 지정되지 않은 어드레스 비트
8 CRC 비트
------------------------
90 총 비트

사용자 비트

LTC와 VITC는 모두 사용자 비트로 알려진 약간의 여분 비트를 제공한다. 이 여분의 비트는 시, 분, 초와 프레임에 추가하여 비디오 테이프에 정보를 기록할 수 있도록 한다. 많은 비디오 촬영기사들은 이와 같이 사용자가 프로그램할 수 있는 비트를 사용하여 비디오 테이프에 영구적으로 기록하고 싶은 정보를 슬레이트(slate)하거나 부호화한다.

타임 베이스 코렉터의 셋업

by Algie Abrams
Super Tech Field Services

비디오 테이프 리코더는 기계적인 장치이기 때문에 재생시 타이밍에 변화가 생기게 된다. 이 변화를 보정하기 위해 타임 베이스 코렉터(TBC)를 사용한다.
타임 베이스 코렉터는 포스트 프로덕션 시설에서 주로 사용되고 있지만 로케이션 비디오 촬영팀도 비디오를 다른 리코더나 위성, 마이크로파 또는 전화 회사 링크로 입력시키기 위해 이를 사용한다.
현장 재생을 위해 널리 쓰이고 있는 카세트를 기본으로 한 비디오 기계를 셋업할 때의 지침으로 다음의 점검표를 사용할 수 있다.

TBC에 의해 콘트롤되는 오프-테이프 비디오
신호 페러미터

1. H 동기 위상
a) 파형 측정기에서 관찰
b) 기준 H 동기 타이밍과 매치되도록 조절
c) 수동 조절이 안 되는 TBC도 있음
2. 페데스탈 레벨(셋업이라고도 함)
a) 파형 측정기에서 관찰
b) 7.5IRE의 블랙 레벨로 조절
3. 비디오 레벨
a) 파형 측정기에서 관찰
b) 100IRE의 피크 화이트 레벨로 조절
(주 : 비디오 레벨과 페데스탈 레벨을 조정하는 TBC 회로는 상호 작용한다.
양쪽 모두를 정확하게 맞추려면 각각을 한 번 이상 조절해야 한다.)
4. 색도 레벨
a) 파형 측정기에서 관찰
b) 황색과 사이안의 상단 피크가 100IRE가 되도록 조절
5. 부반송파 위상
a) 벡터스코프에서 관찰
b) 기준 SC 즉 버스트 타이밍과 매치되도록 조절
c) 수동 조절이 안 되는 TBC도 있음
6, 색상 위상
a) 백터스코프에서 관찰
b) 각 컬러바가 적합한 표적의 중심에 오도록 조절