각각의 녹화 방식을 정리하기 위해 몇가지 기본 개념과 용어에 대한 설명이 필요합니다.


우선 지상파와 케이블 HDTV 방송은 모두 디지털 방송입니다.

따라서 송출되는 영상도 모두 디지털 영상인데 대부분의 경우에 디지털 영상은 압축된 상태로 송출됩니다.

영상을 압축해서 송출하는 이유는 압축되지 않은 영상의 비트레이트가 너무 높기 때문입니다.

예를 들면 국내 지상파와 케이블 HDTV 방송의 압축되지 않은 영상은 비트레이트가 약 750 Mbps 정도입니다.

비트레이트가 높으면 그만큼 정보량이 많다는 뜻이고 전송하는 데 더 많은 자원이 소모됩니다.

그래서 대부분의 디지털 방송은 MPEG2나 H.264 같은 디지털 영상 압축 코덱으로 비트레이트를 줄여서 송출합니다.

지상파의 경우는 약 17 ~ 18 Mbps, 케이블의 경우는 방송사에 따라 다르지만 보통 4 ~8  Mbps 정도로 압축합니다.

MPEG2와 H.264는 손실 압축 방식이기 때문에 비트레이트를 줄이는 과정에서 화질 열화가 발생합니다.

지상파 방송은 MPEG2를 사용하고 케이블 방송은 MPEG2 또는 H.264를 사용합니다.


디지털 영상은 압축된 상태든 압축되지 않은 상태든 0과 1로만 이루어진 디지털 신호입니다.

이런 디지털 신호를 지상파 방송처럼 전파에 실어 보내거나 케이블 방송처럼 케이블에 실어 보내려면

전기 신호로 바꾸는 작업이 필요하겠죠.

이 과정을 변조라고 하는데 지상파 방송은 8-VSB라는 방식을, 케이블 방송은 QAM이라는 방식을 사용합니다.

즉, 방송사에서 송출되는 디지털 영상은 8-VSB나 QAM 방식으로 변조된 전기 신호에 담겨서 각 가정에 전달되고

각 가정의 디지털 TV에서는 수신된 전기 신호를 다시 디지털 신호로 바꿔서 화면에 표시하는 것이죠.

수신된 전기 신호를 다시 디지털 신호로 바꾸는 과정은 복조라고 합니다.



1. 지상파 디지털 방송 녹화 과정

지상파 방송은 지역별로 여러개의 송신소가 있습니다.

예를 들면 수도권과 서울은 남산과 관악산에 송신소가 있죠.

송신소에서 송출된 신호를 녹화하는 과정을 정리하면 아래와 같습니다.


원본 영상 → MPEG2 압축 → 8-VSB 변조 → 지상파 송출 → 안테나 → 동축 케이블 → 디지털 TV 또는 TV 수신카드


디지털 TV 또는 TV 수신카드에서는 입력받은 8-VSB 신호를 복조해서 디지털 신호로 바꾸게 되는데

이 때 중요한 점이 복조된 디지털 신호는 MPEG2로 압축된 상태라는 것입니다.

따라서 지상파 디지털 방송 녹화는 이 압축된 신호를 그대로 하드디스크에 저장하는 방식으로 이루어집니다.



2. 케이블 디지털 방송 녹화 과정 (무료 시청 채널)

케이블 방송은 크게 무료 시청 채널과 유료 시청 채널로 나눠볼 수 있는데 먼저 무료 시청 채널의 녹화 과정입니다.

무료 시청 채널의 경우는 지상파 방송의 녹화 방식과 거의 비슷합니다. 정리하면 아래와 같습니다.


원본 영상 → H.264 압축 → QAM 변조 → 케이블 송출 → 디지털 TV 또는 TV 수신카드


디지털 TV 또는 TV 수신카드에서는 입력받은 QAM 신호를 복조해서 디지털 신호로 바꿉니다.

마찬가지로 복조된 디지털 신호는 H.264로 압축된 상태이기 때문에 이를 그대로 하드디스크에 저장하는 방식으로 녹화합니다.

이런 방식으로 녹화된 영상을 흔히 Clear QAM 이라고도 부릅니다.

정식 명칭은 아닌 것 같고..유료 시청 채널과 구분하기 위해서 이렇게 부르는 것 같습니다.


그리고 대부분의 지역 케이블 방송사는 지상파 디지털 방송도 무료로 재전송을 해줍니다.

이 경우에 케이블 방송사의 지상파 재전송은 지상파 방송을 직접 수신하는 1번 방식과 별로 다르지 않습니다.


원본 영상 → MPEG2 압축 → 8-VSB 변조 → 지상파 송출 → 지역 케이블 방송사 안테나 → 케이블 재전송 → 디지털 TV 또는 TV 수신카드


재전송된 신호는 8-VSB로 변조된 MPEG2 영상이기 때문에 지상파를 직접 수신하는 경우와 똑같은 방식으로 녹화할 수 있습니다.



3. 케이블 디지털 방송 녹화 과정 (유료 시청 채널)

유료 시청 채널과 무료 시청 채널의 차이점은 압축된 송출 신호가 암호화(Scramble) 됐는지, 되지 않았는지에 있습니다.

암호화되지 않은 채널은 2번에서 설명드린 방식으로 녹화가 가능하지만 암호화된 채널은 암호화를 해제할 수 있는 셋탑박스가 필요합니다.

암호화된 유료 채널을 시청하는 과정을 정리하면 아래와 같습니다.


원본 영상 → H.264 압축 → 암호화 → QAM 변조 → 케이블 송출 → 셋탑박스(암호화 해제, 압축 해제) → 멀티미디어 케이블 → 디지털 TV


1, 2번 방식과 비교를 해보면 가장 큰 차이점은 디지털 TV가 입력받는 신호가 압축이 풀린 상태라는 것입니다.

즉, 셋탑박스에서 암호화를 해제함과 동시에 영상 압축까지 해제한 후 압축이 풀린 상태의 영상 신호(약 750Mbps)를 출력하기 때문에

동축 케이블이 아니라 HDMI 등과 같은 멀티미디어 케이블을 통해서 디지털 TV와 연결되고 있죠.

압축된 상태의 영상 신호는 암호화가 돼있기 때문에 압축된 상태 그대로 하드디스크에 저장하는 1, 2번과 같은 방식의 녹화가 불가능합니다.

따라서 이런 경우에 녹화를 하기 위해서는 압축이 풀린 상태의 영상 신호를 입력받을 수 있는 영상 캡처 장치가 따로 필요합니다.

캡처 장치로 영상을 입력받을 수 있는 경우, 녹화 방식은 아래와 같습니다.


원본 영상 → H.264 압축 → 암호화 → QAM 변조 → 케이블 송출 → 셋탑박스 → 멀티미디어 케이블 → 영상 캡처 장치 → 저장 또는 압축 후 저장


마지막에 저장하는 과정을 생각해보면, 캡처 장치가 입력받은 신호는 압축이 풀린 상태이기 때문에 그냥 그대로 하드디스크에 저장하면

파일 용량이 어마어마하게 커집니다. 계산을 해보면 초당 약 90 MB, 한 시간이면 약 320 GB에 달합니다.

따라서 캡처 장치로 입력받은 영상을 재압축해서 하드디스크에 저장하는 경우가 대부분입니다.

실시간으로 압축을 해야하기 때문에 하드웨어 인코딩을 지원하는 캡처 장치라면 상관 없지만 소프트웨어 인코딩만 지원하는 캡처 장치라면 

녹화할 때 CPU 사용량이 상당히 높아집니다.

그리고 1, 2번 방식과 비교하면 마지막에 한 번 더 (손실)압축하는 과정이 필요하기 때문에 화질면에서도 약간 손해입니다.

물론 압축하지 않고 그대로 저장하거나 무손실 압축을 사용하면 화질 열화는 막을 수 있겠지만..어쨌든 더 번거롭기는 마찬가지입니다.



4. 기타

지상파나 케이블 방송 외에 IPTV나 위성방송(스카이 라이프) 등의 HDTV 방송 녹화 과정입니다.

IPTV나 위성방송도 셋탑박스를 이용해서 시청할 수밖에 없기 때문에 녹화 방식은 3번 방식과 기본적으로 동일합니다.


IPTV, 위성방송 등 송출 → 셋탑박스 → 멀티미디어 케이블 → 영상 캡처 장치 → 저장 또는 압축 후 저장


이처럼 셋탑박스에 신호가 입력되기까지의 과정만 약간씩 다를 뿐이고 나머지 녹화 과정은 3번과 동일합니다.



5. 8-VSB로 송출되는 케이블 디지털 방송

마지막으로 이 방식은 지난 3월에 미래창조과학부가 케이블 방송에도 8-VSB 변조를 허용하면서 새롭게 추가된 방식입니다.

원래 케이블 방송에서는 변조 방식으로 8-VSB를 사용할 수 없었는데 이번에 8-VSB도 사용할 수 있도록 규정이 바뀐 겁니다.

따라서 지역 케이블 방송사들이 일부 채널을 MPEG2로 압축하고 8-VSB로 변조해서 송출을 하면 1, 2번 방식과 똑같이 녹화할 수 있게 됩니다.

하지만 가격 인상을 하면 안 된다는 규정이 함께 있어서 아직 대부분의 케이블 방송사는 이 방식을 사용하지 않는 것 같습니다.

검색을 해보니 CMB에서 유일하게 이 방식으로 송출을 하기 시작하는 것 같은데..해당 지역에 계신 분들은 확인해 보시면 좋을 것 같네요.





Posted by 김코덱

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  1. HEVC 2014.07.29 09:28  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    HDMI 연결을 통한 캡쳐/녹화를 자주하고 있습니다. ^^;

    말씀하신대로 HDMI를 입력받을 때 압축이 풀린 상태(무압축;)의 상태로 전송되는데,

    일부 캡쳐장비의 경우 오디오 부분은 스트림 원본의 AC-3 2ch 또는 5.1ch로 녹화가 되어, 제 지식으로는 잘 이해가 안 되더라구요 ^^;

    (스카이디지탈(S/W인코더), Hauppauge(H/W인코더) 일부제품이 원본 오디오 스트림 저장이 됩니다.)

    • 김코덱 2014.07.28 22:23 신고  댓글주소  수정/삭제

      검색해보니 hdmi에서도 ac3를 포함한 일부 오디오는 압축된 상태로 전송이 가능하네요
      그러면 hevc님이 사용하시는 셋탑박스에서는 비디오만 압축을 풀어서 출력하고
      오디오는 압축된 상태(ac3)로 출력을 하나봅니다
      그리고 스카이 디지털과 Hauppauge에서도 ac3 입력을 지원하나 보네요

      아무튼 ac3의 경우에는 hdmi로 전송이 가능하니까 셋탑박스와 캡처장치가 ac3 입출력을 지원하면
      원본 그대로 녹화하는 것도 가능하겠네요

  2. HEVC 2014.07.29 09:29  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    아 그렇군요!
    사실 스카이디지탈, 하퍼지는 저가형의 보급형 제품들인데,
    영상전문업체 BlackMagic Design 등의 고급형 제품들도 오디오 스트림 원본 AC-3 입력은 안되거든요 ^^;;;

  3. 2014.08.02 23:52  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    비밀댓글입니다

    • 김코덱 2014.08.03 00:16 신고  댓글주소  수정/삭제

      어떤 상황인지 잘은 모르겠지만..한글이 깨지는 건 아마 동영상 인코딩하고는 별 상관이 없을 겁니다
      영상 인코딩이 문제라면 한글 부분만 깨지는 건 좀 이상하거든요..
      아무튼 게임 관련 프로그램의 문제일 것 같습니다

  4. 미녀의탄생 2015.03.05 03:27  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    궁금한 게 압축 되지 않은 방송 원본 영상이 원래 750 Mbps 정도 된다고 하셨는데요.
    이런 정보는 대체 어디서 얻는 건가요?

    그리고 어떤 분은 tvN 채널에서 하는 방송을 17 Mbps 정도로 녹화 하시고,
    어떤 분들은 약 6,000~7,000 Kbps로 녹화 뜨시는데요.

    원래 약 4~8 Mbps 정도 된다고 하셨는데,
    케이블 방송 녹화는 보통 캡쳐보드로 하지 않나요?

    근데 캡쳐보드는 비트레이트나 압축 코덱, 확장자를 직접 설정하도록 되어 있는 걸로 아는데,
    케이블 방송이 4~8 Mbps 정도로 압축 한다는 건 어떻게 확인 가능한 지도 궁금합니다. ㅇㅅㅇ;

    • 김코덱 2015.03.06 12:14 신고  댓글주소  수정/삭제

      송출 규격이 1920x1088 30fps yuv420 니까요 계산은 아래와 같이 하시면 됩니다
      (yuv420은 픽셀당 12비트라는 말입니다.)

      1920*1088*12*30 = 752025600 bit/s = 750 Mbit/s

      본문에서 약 4~8 Mbps 정도라고 말씀드린 건 2번의 경우처럼 송출 원본을 그대로 녹화할 때 얘깁니다
      방송국에서 4~8Mbps 정도로 압축해서 송출을 하면 이걸 그대로 저장하는 거죠
      캡쳐보드로 녹화하는 3번의 경우에는 녹화하는 사람이 마음대로 조절할 수 있는 거고요

    • 미녀의탄생 2015.03.09 06:30  댓글주소  수정/삭제

      그렇군요.
      좋은 정보 감사합니다. ^^

  5. 2015.05.16 19:53  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    비밀댓글입니다

    • 김코덱 2015.05.17 01:09 신고  댓글주소  수정/삭제

      본문의 3번이나 4번 방식처럼 셋탑박스의 출력을 캡처카드에 연결해서 녹화하시면 됩니다
      자세한 설치방법이나 설정 같은 건 검색해보시면 많이 나올 겁니다

  6. 디노야놀자 2015.08.16 06:33  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    한 가지 궁금한 게 있습니다.
    3번의 녹화 방식과 관련된 건데요.

    맨 위에는 MPEG-2나 H.264는 손실 압축이기 때문에
    압축하는 과정에서 손실이 일어난다고 하셨습니다.

    그리고 3번의 녹화 방식 설명에서는 셋탑 박스를 거치면서 신호가 복조 되기 때문에
    원본 비트레이트인 745 Mbps로 복구가 된다고 하셨습니다.

    그럼 압축이 풀려 745 Mbps로 복조된 영상은
    이미 H.264로 한 번 압축을 해서 송출 했기에 손실이 일어난 상태인가요?

    그럼 이걸 캡쳐보드에서 MPEG-2로 재압축을 하게 되면 한 번 더 손실이 생겨
    총 2번의 압축 과정을 거치게 되는 거고 2번의 열화 현상이 일어나게 된다는 건가요?

    근데 이렇게 두 번의 압축 과정을 통해 두 번의 데이터 손실이 있었음에도 불구하고
    화질 열화 현상이 생겼는지 안 생겼는지 느끼기 어려운 건
    원본 영상의 데이터가 그만큼 크고 화질이 뛰어나기 때문인지 궁금합니다.

    • 김코덱 2015.08.16 20:22 신고  댓글주소  수정/삭제

      맞습니다 3번 방식에서 압축이 풀린 750mbps의 영상은 방송국 등에서 송출할 때 이미 손실이 일어난 상태죠
      여기에 다시 압축을 해야하니까 한 번 더 손실이 발생하게 됩니다
      (물론 본문에 쓴 것처럼 캡처보드로 받은 영상에 무손실 압축을 하면 두 번째 손실은 막을 수 있겠죠)

      두 번의 인코딩에도 화질이 좋다면 인코딩 효율이 좋은 거겠죠
      원본 데이터가 크고 화질이 좋은 건 별로 상관이 없어보이네요

  7. 디노야놀자 2015.08.27 12:54  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    어디에 질문을 남겨야 할지 몰라 이곳에 질문 남깁니다.

    H.264 코덱으로 압축해서 송출하는 '클리어 쾀' 방송 소스의 경우
    MPEG2Repair로 에러 검출이 안 되는데요.

    H.264 코덱으로 압축된 영상의 에러를 검출할 수 있는 방법 없을까요?

    • 김코덱 2015.08.27 20:27 신고  댓글주소  수정/삭제

      http://ligel.tistory.com/14

      이 글의 아래쪽에 보시면 '잡다한 배치파일들'이라는 부분이 있습니다
      펼쳐보면 FFmpeg Decoding Log라는 배치파일이 있는데 이걸로 하시면 될 겁니다
      (로그파일에서 에러가 있는 부분은 왼쪽으로 정렬됩니다)

  8. 2015.12.20 17:10  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    비밀댓글입니다

    • 김코덱 2015.12.21 23:14 신고  댓글주소  수정/삭제

      글쎄요..스크립트도 별 문제는 없어 보이고 이렇게 글만 봐서는 뭐가 문젠지 모르겠네요;
      아무래도 원본에 문제가 있는 게 아닐까요?

    • 행운유수 2015.12.23 09:31 신고  댓글주소  수정/삭제

      아. 제가 뭐가 문젠가 살펴봤는데.. 이게 녹화가 잘못됐는지 감이 안오네요.
      스크립트 크리에이이터로 d2v로 스크립트 뽑아낼 떄 보면
      파일 재생시간이 1시간 11분 39초 862로 나오구요. 오디오 딜레이 nero로 수정한게 1시간 11분 46초로 나옵니다.

      원본이 문제있나 싶어서 다음팟으로 원본 재생하면 원본은 싱크가 잘 맞는데..이상하네요.ㅜㅜ
      위에 인코딩할 대 음성이랑 합치기전에는 재생시간이 1:11:38초라고 나오네요. 이게 음성 1:11:46초랑 합쳐져서 싱크가 안맞아지는것 같은데. 왜 이럴까요. dgindex로 같은 분량을 자르기 했으면 맞아야될것 같은데

    • 김코덱 2015.12.23 19:09 신고  댓글주소  수정/삭제

      원본을 videoredo 같은 프로그램으로 한번 고쳐보시거나
      audio batch encoding 배치파일로 오디오만 따로 인코딩을 해보세요

    • 행운유수 2015.12.24 09:07 신고  댓글주소  수정/삭제

      아 videoredo로 어젯밤에 하니 오디오 싱크가 조정이 됐네요.
      원본에서 문제가 있었나봐요. 오늘 인코딩 결과물 확인하니 잘맞네요. 감사합니다.

  9. 2016.01.31 16:36  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    비밀댓글입니다

    • 김코덱 2016.02.01 10:17 신고  댓글주소  수정/삭제

      iptv도 케이블 방송처럼 압축된 영상을 송신하는 건 똑같습니다
      다만 케이블 방송은 영상 신호를 동축케이블을 통해서 전송하고 iptv는 인터넷을 통해서 전송한다는 점만 다르죠

      이렇게 케이블이나 인터넷으로 들어오는 신호를 그대로 저장할 수만 있다면 가장 편하고 좋은데
      clear QAM이 그런 경우고 iptv 같은 경우도 원신호를 그대로 저장할 수 있다면 가능하긴 하겠죠

      iptv는 인터넷을 통해 전송되니까 tcp, udp 같은 프로토콜을 사용한다고 하는데
      udp 스트림을 그대로 저장한다는 건 clear QAM처럼 iptv의 원신호를 그대로 저장한다는 말인 것 같습니다
      이런식으로 iptv를 녹화할 수 있는 장치나 소프트웨어가 있는지는 잘 모르겠습니다;
      4k 영상도 뭐 기본적으로 송신방식은 같을 테니까 iptv 원신호 저장이 가능하다면 4k 영상 녹화도 가능하겠죠

    • 2016.02.01 12:14  댓글주소  수정/삭제

      비밀댓글입니다

    • 2016.02.04 11:33  댓글주소  수정/삭제

      비밀댓글입니다

    • 김코덱 2016.02.04 22:29 신고  댓글주소  수정/삭제

      좋은 정보 감사합니다
      나중에라도 요긴하게 쓸 수 있겠네요 ㅎㅎ;
      *****님도 명절 잘 보내세요~

  10. ㅇㅇ 2016.07.14 16:18  댓글주소  수정/삭제  댓글쓰기

    안녕하세요 김코덱님 인코딩 배치파일도 너무 잘 이용하고있고 전문가 포스가 넘치셔서 질문올립니다!
    요즘 UDP 원본 녹화 파일이 가끔 보이는데요 아마 제가 찾아본 바로는 3~40만원대의 장비를 사용해서 공유기에서 신호를 낚아채서
    녹화하는걸로 알고있습니다. 그런데 이 UDP 원본 파일이 셋탑박스를 통과해서 나온 파일보다 화질이 월등히 좋던데
    셋탑박스 내에서 화질 열화가 이루어지는 걸까요?

    (http://g01.a.alicdn.com/kf/HTB1IN1_KFXXXXbRXpXXq6xXFXXXu/224450278/HTB1IN1_KFXXXXbRXpXXq6xXFXXXu.jpg)

    이해를 돕기위해 사진만 올립니다. 홍보 절대절대 아닙니다

    • 김코덱 2016.07.14 21:49 신고  댓글주소  수정/삭제

      [셋탑박스를 통과해서 나온 파일]이 셋탑박스에서 출력된 화면을
      캡쳐보드 등으로 다시 녹화한 파일을 말씀하시는 건가요?
      그러면 당연히 udp 스트림을 저장한 원본파일의 화질이 더 좋겠죠
      정확히 말하면 셋탑박스 내에서 화질 열화가 발생하는 게 아니고
      셋탑에서 출력된 화면을 다시 캡쳐하면서 화질 열화가 발생하는 겁니다

    • ㅇㅇ 2016.07.18 06:49  댓글주소  수정/삭제

      아하..그렇다면 캡처장비의 한계 때문이군요
      얼마전 udp 스트림 원본 파일을 봤는데
      화질이 iptv치고 굉장히 좋아서 여쭤봤습니다 ㅎㅎ