CVBS란?

1. CVBS(Composite) Standard

 

CVBS는 컴포지트,Composite 모두 동일한 말이고, 밝기를 나타내는 휘도 신호와 Color

를 나타내는 색차신호가 합쳐진 Analog 신호를 말한다.

Video Signal 인터페이스는 BNC 케이블이나 RCA 케이블을 이용하여 케이블 하나로

연결을 시켜준다.

지금은 HD Digital Video를 방송에서 사용하지만 불과 몇년전까지만 하더라도 30년

넘게 우리 나라에서 사용해왔던 방송신호와 여러 영상장비에서 나오는 신호가 바로

 CVBS였다.

 

이 장에서는 CVBS에 대한 몇가지 Format과 CVBS신호에 대한 개념 정리를 하고자

한다.

 

 

표 1-1

위에 있는 표1-1은 현재 CVBS에 대한 여러 Format을 나열을 해놓았다.
지금은 16:9 의 화면 비율을 가진 1920x1080 HD영상신호를 사용하지만 CVBS는 4:3 비율을 갖는 720x480(NTSC),720x576(PAL) 영상을 사용한다.
실제로는 컨텐츠에 따라서 Active 영역이 720x480,720x486 형태로 조금씩 차이가 있다. 그리고, 원 영상이 720x480 이지만 우리눈에 모니터를 이용해서 볼때는 모니터에서 양쪽,위아래 영상을 많이 잘라서 보여준다. 그래서, 4:3비율로 보여지게끔 보여준다.

표1-1에 있는 각각의 Format은 나라마다 사용하는 Format이 다르고, 거기에 따른 미세한 차이가 있다.  나라마다 사용하는 Format에 대해서 알아보면..

한국 , 미국 : NTSC-M
일본          : NTSC-J
유럽          : PAL-B.D.G.H.I (그냥 PAL이라고 하면 이 Format을 이야기한다.)
브라질       : PAL-M
파라과이,우루과이,아르헨티나 : PAL-N
프랑스       : SECAM

으로 대표적으로 나눌수가 있다.

우리가 흔히 TV영상 신호에서 볼수 있는 Color Bar에 대한 컴포지트 영상 신호를 한번 확인해보면 아래와 같다.

                                                                 그림 1-1

그림 1-1 을 보면 왼쪽에는 Color-Bar 영상화면을 오른쪽에는 실제 Signal 파형을 보여주고 있다. 오른쪽에 있는 Signal 파형이 케이블을 통해서 장비에 연결이 되고 우리눈에 보여지는것이다. 오른쪽 그림은 우리눈에 보여지는 화면의 한 Line을 보여주고있다.

그림 1-1 의 파형구간을 한번 살펴보면 총 3단계의 구간으로 나눌수가 있다.

a (blank 영역) : 우리 눈에 보여지는 화면 영상은 왼쪽에서 오른쪽으로 한 라인씩
위 그림 1.1의  오른쪽 신호가 지속적으로 들어오는데 한 Line의 영상신호와 다음 Line의
영상  신호의 구간을 나누어서 표시해준다. 이 부분을 우리는 Sync 라는 말로도
표현한다.

b (SC 영역) :     컴포지트 영상에서는 색차신호와 휘도신호가 같이 들어오는데, 색차신호의 색
                        을 나타낼때 이 영역에 있는 Subcarrier Frequency와 Color에 해당하는 신호
                        간의 위상차로 Color Data를 뽑아낸다. 이 때 필요한 Subcarrier 가 있는 영역
                        이다.

c (active영역) : 화면을 볼때 우리 눈에 보이는 영상 Data가 이 구간에 존재한다.

2. Subcarrier에 대해서

Subcarrier는 표 1-1에 있는것과 같이 각 Format에 따라서 주파수가 조금씩 차이가 있다.
이 Subcarrier에 대해서 좀더 살펴보면...

                                           그림 1-2

그림 1-2는 NTSC-M의 subcarrier영역을 확대해놓은 것이 아래그림이다.
이 확대된 파형과 Color의 위상차를 가지고, 우리가 모니터상에서 보여지는 Color Data가 만들어진다. 만약 Color Data가 없다면 굳이 subcarrier자체가 필요하진 않다.
즉, 예전 흑백 TV시절에서는 Color가 존재하지 않았기 때문에 subcarrier가 필요가 없었다.
이 subcarrier의 주파수를 subcarrier frequency 4.43Mhz, 3.576Mhz 라고 이야기 한다.
우리가 가끔 Hue의 값을 이야기하는데 여기서의 이 Hue 는 실제로 subcarrier와 Color의 위상차를 바꿔주면서 Color값을 바꿔주는것을 말한다.

                           그림 1-3

그림 1-3은 그림 1-2에서 Color Data를 뺀 신호라고 생각하면 된다.
예전 흑백 TV시절이나 칼라와 휘도신호가 나뉘어진 S-Video에서 Y신호가 여기에 해당이 된다.
이 파형을 보면 신호의 높낮이로 화면의 밝기만을 나타낼수 있고, Color 영상은 존재하지 않는것을 알수 있다.

 

3. NTSC-M , NTSC-J 의 차이와 IRE 에 대해서

한국과 미국에서 사용하는 CVBS방식은 NTSC-M 의 방식을 사용하고 있고, 일본은 자기네 나라에서만 사용하는 NTSC-J 의 방식을 사용하고 있다.
두가지 방식의 차이는 딱 하나만 틀린데, 바로 Black Level이 틀리다.
예를들어 Digital 값을 0~255 까지라고 한다면 제일 낮은 Black을 0이라고 한다면 우리나라는 실제로는 16에 해당되는 Black을 제일 낮은 Black으로 보고, 일본은 0 으로 본다.

 NTSC에서의 블랙 Level을  NTSC-M : 7.5 IRE (black 16)  
                                          NTSC-J : 0 IRE (black 0)  라고 이야기 한다.


이 차이를 파형을 보면 좀더 이해가 빠르다.

                                                              그림 1-4

위 그림 1-4를 보면 동일한 패턴일때의 파형에서 빨간색 동그라미 쳐진곳을 보면
NTSC-J 보다 NTSC-M 이 조금 더 높게 보인다.
즉, 한국과 미국에서 사용하는 CVBS신호의 Black Level 이 일본에서 사용하는 NTSC-J 보다
높은것을 알수 있다.

아래 파형을 보면 좀더 정확한데..

                                                              그림 1-5

그림 1-5를 보면 동일한 Black 화면의 파형을 보여주고 있지만 NTSC-M 이 7.5 IRE 만큼 높은것이 명확히 보인다.
근데, 여기서 IRE 라는 말에 대해서 살펴보면 Analog 신호에서 표시해주는 파형의 높낮이를 말한다. Digital 에서는 1,2,3,...128 형태의 단위로 표시하지만 Analog CVBS에서는 IRE라는 범위를 가지고 말을 한다.

                                    그림 1-6

위 그림 1-6을 보면 0 IRE ~ 100 IRE 까지 신호의 Min~Max를 표시해놓은것을 알수 있다.
그리고, 밑으로의 Sync는 -40IRE 까지를 나타낸다.

PAL은 0 IRE 를 사용하고, NTSC와는 아래와 같은 차이가 있다.

NTSC : 720 x 480 , 59.94Hz(Frame Rate)
PAL   : 720 x 576 , 50Hz(Frame Rate)
 

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