TV 영상콘텐츠 제작용 비디오 스위처(Video Switcher)는 스튜디오의 영상처리를 위한 중심적 역할을 하고 있는 장치로 일명 VMU(Video Mixing Unit)라고 한다. 주목적은 영상전환과 영상합성이다.
우리가 사용하고 있는 영상은 몇 가지의 방식과 형식(Format)이 있어 서로 간에 그 입출력 신호의 방식과 형식이 일치하지 않으면 안 된다. 좀 더 구체적으로 기술한다면 영상의 입력신호에 따라서 아날로그 영상신호를 처리하는 analog composite switcher, analog component switcher가 있었고, 디지털 영상신호를 사용하면서 처음에는 composite digital switcher가 있었지만 디지털 영상의 장점에 따라 개선된 component digital switcher가 출현됐다.
오늘날 모든 영상 스위처는 component digital 영상 신호만을 사용하기 때문에 component digital switcher로 SDTV용과 HDTV용으로 구분된다. 비디오 스위처와 연관된 주변의 장치로는 카메라, VCR, 문자발생기, Video File, 방송용 컴퓨터 그래픽스(Computer Graphics)장치 등등이 있다.
1. TV 영상 스위처의 구조
영상 스위처의 구조(Architecture)는 필요에 따라서 여러 가지 형태로 주문 생산되고, 메이커에 따라서 여러 가지 형태로 사전에 모델을 제시할 수 있다. TV 영상 스위처의 구성은 여러 형태로 제작되어 사용할 수 있지만 공통적으로 여러 개의 입력(Primary Input)을 받고, 크게 P/P Bank와 M/E Bank, Auxiliary Bank등으로 구성돼 영상의 전환과 합성처리를 행하는 것이 목적이다.
그림 3-5-1 video switcher의 구조와 기능
그림 3-5-2 프로덕션 비디오 스위처(소니 MVS-8000)
1.1 P/P(PGM/PVW) Bank
1. 키 버스(Key Bus)
2. 프로그램 버스(Program Bus)
3. 프리세트 버스(Preset Bus)
P/P Bank는 기본입력 신호(Primary Input)의 선택부분과 영상전환, 영상합성을 실행하는 전환부분(Transition Part)으로 구성돼 있다.
전환부분(Transition Part)에는 Cut, Mix와 Wipe 기능을 선택해 처리할 수 있다. 또한 Key Bus와 함께 , 문자나 그림의 합성(Superimpose)시킬 수 있는 기능도 포함돼 있는 것이 보통이다.
영사화면을 자동 전환할 수 있는 기능으로 컷 버튼(Cut Button) 또는 테이크 버튼(Take Button)이 있다. 그리고 영상전환과 영상합성을 수동처리를 위해 페이더 바(Fader Bar)기 준비돼 있다. 또한 자동 영상전환과 영상합성을 위한 기간(Duration)을 설정하고 자동전환(Auto Transition) 버튼을 사용하여 일정 기간 부드럽게 영상의 전환과 합성이 되도록 하는 방법도 있다. 중요한 것은 영상을 전환하거나 합성할 경우 규전된 영상의 최대 Level인 1 Vp-p를 넘지 않아야 한다. P/P Bank의 사용법과 기능을 간단히 기술한다.
1. 키 버스(Key bus)는 B/G에 Superimpose해야 할 자료(Source)를 선택할 수 있다.
2. 프로그램 버스(Program Bus)는 입력된 영상이 선택되면 즉시 스위처의 출력신호로 사용된다. 구체적으로 스위처의 영상전환이나 영상합성의 최초 입력신호(Primary Input)로 카메라 1, 2, 3, VCR 1, 2, 3, 문자발생기, 컴퓨터 그래픽스 등등의 버튼을 PGM Bus에서 선택하면 즉시 출력된다.
3.프리세트 버스(Preset Bus, PVW)는 현재 프로그램 버스에서 선택돼 출력되고 있는 영상을 대치하기 위하여 대기하고 있는 영상을 선택한다. 현재 출력되고 있는 영상에서 컷이나 디졸브, 와이프로 이어져 출력될 수 있도록 준비된다.
4) P/P(PGM/PVW) Bank에서 영상전환을 실행할 수 있는 TAKE(또는 CUT) 버튼, Mix나 Wipe 처리할 수 있는 AUTO TRANS 선택 버튼 또는 수동으로 실행하는 Fader Bar가 있다.
1.2 M/E(Mixer/ Effects) Bank
M/E 뱅크는 P/P Bank와 같이 영상의 전환과 합성을 할 수 있고 영상효과 처리를 위한 DME(Digit Multi Effects) 기능을 포함하기도 한다. 그 구성은
1. 키 버스(Key Bus)
2. A Bus와 B Bus로 기본 입력신호(Primary Input)의 선택부분과 영상의 전환과 합성을 실행하는 전환부분(Transition Part)으로 구성돼 있다. 기본적으로 사용하는 방법은 P/P Bank와 같고 영상전환과 영상합성에서 특수효과(DME) 기능이 추가된다. DME 기능은 다음에 설명하겠다.
1.3 보조출력(Auxiliary Out) Bank
보통 대형 스위치에서는 보조 뱅크(Auxiliary Bank)에서 영상의 일시적인 저장(Still Store)과 DME Superimpose 기능을 활용하기 위한 입력 선택, 결과의 출력(out)로 P/P Bank나 M/E Bank에서 영상합성으로 활용 한다. 특히 M/E Bank에서 배경(B/G: Background)과 DME의 영상합성(Superimpose) 기능을 활용해서 다양한 특수효과를 만들어 낼 수 있다.
1.4 영상의 특수효과 기능
보통 영상전환에서 영상효과로 여러 가지 형식(Pattern)의 Wipe 기능으로 사용되는 DME (Digital Multi Effects)와 Key 신호와 묶어서 영상합성을 위한 특수효과로 처리되는 두 가지 DME기능이 있다.
특수효과로 D.V.E(Digital Video Effects)장치가 있지만 오늘날 디지털 스위처에 이 기능을 DME가 포함하고 있다.
2.
2. TV 영상전환 기능
TV 영상전환은 비디오 스위처의 가장 큰 특징이다. 여러 영상 장치로부터 들어오는 비디오 입력(Primary Input) 자료를 처리하여 출력시킨다. 이때 어떻게 어떤 방법으로 영상을 엮어갈 것인지 결정하게 되는데 그 과정을 살펴본다.
1. 여러 입력 신호(Primary Input) 중에서 필요한 영상신호의 선택(Cut)
2. 두 개의 입력신호 간에 영상전환(Fade In/Out, Dissolve, Wipe)
2.1 페이드인(Fade In), 페이드아웃(Fade Out)
TV방송 프로그램의 맨 처음이나 끝에서 주로 사용되는 Fade In, Fade Out은 프로그램의 시작과 종료를 의미하게 되고, 프로그램의 중간에 사용되는 것은 어떤 시퀀스(Sequence)의 시작이나 마감을 의미하는 것이다. 때로는 시간경과나 장소변경, 내용의 변화를 의미하는 경우로도 사용된다. 과거에는 의미 없는 Black에서 의미 있는 영상으로 Fade In되고, 의미 있는 영상에서 의미 없는 Black 신호로 Fade Out시키는 방법이 보편적으로 사용되었으나 요즈음에는 Black 신호 대신 White 신호로 전환하는 경향이 많아졌다.
시간경과, 장소변경, 내용변화로 전환하는 경우 Fade Out과 Fade In 대신 Cut과 함께 사용하는 경우도 있다. 일반적으로 한 Sequence가 끝나고 새로운 Sequence가 시작될 때 Fade Out으로 끝내고 Fade In으로 연결해 간다. 그러나 바쁜 시대에 영상의 흐름을 빠르게 진행시키기 위하여 Fade Out 대신 Cut으로 끝내고 Fade In으로 진행하거나, Fade Out으로 끝내고 바로 Cut으로 진행하는 방법도 있다. 일반적으로 Fade In/Out의 기간(Duration)은 약 2～3초를 설정하는 것이 자연스럽다.
그림 3-5-3 fade in, fade out
2.2 컷(Cut) 영상전환
비디오 스위처를 이용할 경우 크게 두 가지로 cut을 실행할 수 있다. 프로그램 뱅크(Program Bank)에서 PGM 버스의 필요한 영상을 직접 Cut하는 Direct Cut 방식과 Preset(PVW) 뱅크에 대기시켜 놓고 CUT Button이나 TAKE Button을 선택함으로써 Cutting이 이루어진다.
Cut은 영상을 연결해 가는 방법 중에서 제일 많이 사용되는 방법으로 영상을 순간적으로 전환하는 것을 의미하지만 Shot과 Shot, Scene과 Scene, Sequence와 Sequence를 연결해 줄 때도 사용된다. Shot과 Cut을 같은 의미로 설명하고 있지만 엄밀하게 구분한다면 Shot은 촬영의 최소단위로 피사체가 가지고 있는 내용과 의미를 담는 내용을 말한다. 반면 Cut은 편집의 최소단위로 영상의 내용과 의미의 화면전환으로 사용된다.
전자적으로는 Frame과 Frame 사이의 Blanking 기간(수직주사 기간)에 Cut이 이루어져 순간의 영상화면이 깨지거나(Noise) 불안정한 상태를 유발하지 않도록 하고 있다. 컷의 연속은 영상의 흐름에 따라서 불필요한 부분을 제거하는 물리적인 것과 심리적인 의미를 부여하여 시청자들을 흥분, 긴장, 편안한 상태로 유도하게 된다.
그림 3-5-4 컷(Cut)
이러한 영상의 전환에서 오디오와의 관계를 항시 염두에 두고 사용해야 한다. 즉, 영상과 음향의 일치가 필요하다. 컷이 변할 때 영상에 맞춰 음향이 일치해야 한다. 일례로 전화를 할 때 듣는 사람을 중심으로 컷하였을 때는 상대방의 음성을 오디오 필터로 처리하여 기계를 통한 원근감을 부여해야 한다.
다른 예로 같은 장소에서 멀리 떨어져 있는 상태에서 대화가 오갈 때 리액션 샷(Reaction Shot)은 음성이 Off로 들리게 하고 액션 샷일 때는 정상적으로 가깝게 음성을 처리하여야 실감 있게 느낀다.
2.3 디졸브(Dissolve) 또는 믹스(Mix) 영상전환
어떤 현재의 영상에서 다른 영상으로 바뀌는 현상이다. 두 화면이 겹치면서 앞의 영상이 점점 사라지면서 뒤의 영상으로 전환되는 과정에서 두 영상이 섞인다고 해서 믹스(Mix)라는 용어로도 사용된다. 비디오영상에서는 디졸브(Dissolve)라고 하지만 필름영상에서는 오버랩(Overlap)이란 용어로 불린다. 이 작업은 스위처의 P/P 뱅크에서 실행하거나 믹스이펙트(M/E) 뱅크의 A, B버스에서 실행할 수도 있다.
M/E 뱅크를 이용할 경우 페이더 바(Fader Bar)가 어느 위치에 있는가, 즉 A버스 위치에 있는지 B버스 위치에 있는지 확인하고 영상전환을 위한 두 영상의 선택이 필요하다. 이때 P/P 뱅크의 Program Bus에서 M/E Bank가 선택돼 있어야 출력으로 사용할 수 있다. Mix에는 일반 Mix와 달리 특수하게 사용되는 NAM Mix, Super Mix, PST Color Mix 등도 있다.
그림3-5-5 디졸브(믹스)
1. NAM Mix; 두 영상에서 Luminance Level이 높은 부분부터 먼저 합성된다.
2. Super Mix; 두 영상의 합성이 시작될 때 최대 100%의 White Level을 지나면서 합성된다. 즉, 앞에서 합성이 시작되면서 White가 먼저 시작되고 뒤의 영상이 Mix되면서 전환된다. 실지 White 영상과 Mix 되는 것이 아니고 두 영상의 Mixing 중 최대치(1 Vp-p)까지 먼저 합성되면서 영상전환 된다.
3. PST Color Mix: Mixing 중 지정된 Color Matte로 갔다가 영상전환 된다.
이때 두 영상의 전환 시간을 결정하는 것은 비디오 스위처의 페이터 바를 이용하여 수동으로 할 수 있고, 정확한 시간을 설정하여 자동전환 버튼(Auto Transition Button)을 이용할 수도 있다.
수동으로 처리할 경우 페이더 바를 이동시키는 기간이 디졸브 되는 시간이 될 것이다. 디졸브의 시간은 프로그램의 환경에 따라서 다르지만 보통 약 2초에서 3초 기간 사이에 실행되고 있다. 자동전환 버튼을 사용할 경우 시간 설정은 프레임(Frame) 수로 결정하는데 NTSC 방송방식에서는 30 프레임이 1 초가 된다. 따라서 2 초는 60 프레임, 3 초는 90 프레임이 된다.
이러한 디졸브는 시퀀스의 시간경과, 장소변화, 내용변화에 대한 표현이 원칙이고 음악 프로그램 등에서 영상화면 변화를 주기위한 것과 동일한 구도의 영상에 대한 연결에서 빠른 변화로 Cut 연결의 부자연스런 처리를 위해 사용할 수도 있다.
2.4 와이프(Wipe) 영상전환
영상전환에서 영상효과가 추가되는 현상으로 현재의 영상에서 다른 영상으로 전환되는 과정에 어떤 특수한 경계 또는 경계면(Border)을 넣어주기도 하고, 그 경계면 내부에 여러 가지 컬러나 영상화면을 지정해 넣을 수 있으며, 경계면(Border)을 넓게 또는 좁게, 그리고 그 Edge가 확실하게(Hard) 또는 부드럽게(Soft) 처리하는 방법 등 다양한 영상효과를 더한다.
그림 3-5-6 와이프 패턴(wipe pattern)
이 경계면의 여러 형태를 미리 정해 놓고 필요에 따라서 선택해 사용하는 것이 보통이다. 이것이 Wipe의 형태(Pattern)이다. 그 형태는 전자적으로 기하학적인 것이 많으며 요즈음에는 자연현상의 변화를 도입한 경우도 많다. 일례를 들면 물결치듯이 영상전환 되거나 낙엽이 떨어지듯 전환되는 등 여러 가지 전환이 있다.
흔히 상대방과 전화하는 장면을 표현하기 위하여 두 영상을 한 영상에 나타내는 효과를 많이 볼 수 있는데 이런 영상분할로 두 영상의 동시성, 피사체 간의 비교, 대조할 필요에 의해 사용된다. 두 영상의 경계면을 형성하면서 어떤 형태, 어떤 방향으로 영상을 전환할지 그 방법에 따라서 느낌도 다양하게 된다. 이러한 영상전환 효과를 위하여 전자적으로 많은 패턴(Pattern)을 만들어 놓고 선택하여 사용하면 된다.
이러한 패턴의 수평․수직간의 구성 비율(Aspect Ratio)도 조정할 수 있고, 패턴의 위치(Position)도 조정할 수 있어 다양하게 영상전환 효과를 택할 수 있다. 패턴에 의한 영상의 전환방향은 항시 일정하게 진행 되지만(Normal) 필요에 따라서 진행방향을 역으로 바꾸어 주는 패턴 리버스(Pattern Reverse) 기능도 있다.
또한 패턴에의 영상전환의 한계를 미리 지정하는 프리세트(Preset Size) 방법이 있어 수동으로 조작하는 페이더 바(또는 Lever라고 함)를 사용할 때 마음 놓고 쓸 수 있다. 일례를 들어 전화하는 두 영상을 수평 와이퍼로 한 화면에 분할하고자 한다면 수동으로 레버를 정확히 움직여 2등분 분할된 영상을 만들고자 할 때 매우 어렵다. 이때 프리세트 사이즈(Preset Size)의 기능을 활용하여 미리 설정해 놓고 페이더 바를 마음 놓고 완전히 전환하여 사용한다면 정확히 원하는 화면분할이 될 수 있다.
와이프 패턴 중에는 원형, 타원형, 다이아몬드(Diamond)형, 네모형, 하트(Hart)형 등과 같이 수평과 수직을 포함한 여러 형태(Pattern)가 있는데 수화(手話)와 같이 때때로는 그 위치(Position)를 이동시킬 필요성이 발생한다. 이때 영상의 이동은 조종간(Joystick Positioner)을 사용하여 원하는 위치에 고정시키거나 이동시키면서 이동효과를 행할 수 있다.
정리해 본다면
1. 여러 형태의 Pattern 선택
2. Border의 폭(넓이) 결정
3. Border의 Color 결정(색상, 밝기, 농도)
4. Border Edge의 Hard 또는 Soft 결정
5. Aspect Ratio 결정
6. Preset Size 결정
7. 진행 방향: Normal, Reverse, Normal Reverse 결정
8. 위치 조정: 수평․수직의 결합구조인 Pattern만 위치(Position) 조정 가능
Wipe의 영상전환은 시퀀스의 영상전환으로 Dissolve와 같은 시간경과, 장소변경, 내용변경에서 사용되면서 영상효과를 부가한 것이 특징이다.
3. 영상합성 기능
비디오 스위처가 가지고 있는 기능 중에서 영상합성(Superimpose)은 어떤 내용을 백그라운드(Background) 영상화면 위에 글자나 그림 또는 다른 영상의 일부를 합성시켜 영상의 내용을 강화시키기 위해 사용된다. 글자나 그림 또는 영상을 Superimpose 시키는 것은 B/G 영상화면 자체로서 의사전달이 부족하거나 어려운 경우 추가함으로서 직설적으로 확실한 표현을 구사하는 방법이다.
이때 영상의 기준신호 값이 1 Vp-p를 넘어서는 안 되기 때문에 두 영상의 합성으로 영상 Level이 증가해서는 안 된다. 이때 사용되는 키 신호(Key Signal)의 기능은 추가되는 그림이나 글자가 겹쳐지는 배경(Background)의 영상을 제거시키는 역할을 한다.
다시 말하면 이 키 신호는 글자나 그림이 들어갈 위치의 배경(Background)영상을 전부 또는 일부 제거하고 그 자리에 채워질 글자나 그림(Fill Video)을 채워 넣을 수 있게 함으로서 영상합성이 이루어진다.
이렇게 Superimpose(줄여서 Super라함) 시키는 방법에는 여러 가지가 방법이 있다. Video Switcher에 Super하기 위한 어떤 영상이 입력되면 그 영상신호에 의해 내부에서 Key 신호를 자체적으로 만들어 배경과 영상합성 하는 Internal Key 방법과 외부에서 Key Signal과 영상을 동시에 입력 시켜 주어야하는 External Key 방법이 있다.
Internal Key 방법으로 Luminance Key 방법, Chroma Key 방법과 매트(Matte) Key 방법 등이 있다. 그리고 External Key 방법에는 DSK, Linear Key, 이펙트(Effects)키 방법 등이 있다.
3.1 Internal Key 방법
앞서 설명한바와 같이 외부에서 들어오는 영상에 의해 Video Switcher 내부에서 Key Signal을 만들어주고 영상합성 하는 방법이 Internal Key 방식이다.
3.1.1 루미넌스 키(Luminance Key) 방법
루미넌스(휘도) 키는 말 그대로 Super될 글자나 그림 또는 영상의 밝기에 의해서 Key Signal이 Video Switcher 내부에서 생성돼 B/G(B/G: Background) 영상을 전부 제거하고 그 자리에 영상을 넣어 합성시킨다. 그 Super될 영상의 밝기범위가 Black으로부터 White Level까지 있을 때 어느 정도의 밝기 이상 선택해 Super시킬 것인지 결정하는 클립 레벨(Clip Level) 조정과 그 Super영상의 이득(Gain)조정에 의해 선명도를 정해주어 배경과 합성한다. 클립 위치가 결정되면 클립 위치보다 밝은 부분은 Super가 되고 그 이하는 Super가 되지 못한다.
1. 영상합성의 경우 밝기(Luminance)에 의해 Super시킬 수 있기 때문에 영상신호의 Luminance가 없는 순 Black은 Super시킬 수 없다.
2. 배경영상과 Super된 영상의 밝기가 비슷할 경우 배경과 Super 영상이 구분되지 못하여 Super 형태가 잘 보이지 않는 것이 Luminance Super 방식의 단점이다.
3. 물론 이러한 단점을 극복하기 위해 새로운 Border Line 장치를 개발하고 추가하여 Outline, Drop Shadow, Solid Shadow를 만들어 B/G와 Super되는 영상과 구분시켜 사용한다.
4. 장점으로는 Wipe Pattern을 선택하여 Wipe 특성에 따라 영상합성 효과를 부가하면서 Super시킬 수 있는 특징이 있다.
Luminance Key 사용방법을 알아본다면
① Key Bus에서 Key Source 선택
② PGM Bus에서 B/G 선택
③ PVW Monitor를 보고 B/G위에 Super될 영상의 Clip과 Gain 조종 손잡이로 최상의 영상합성이 되도록 조정한다(주의: 조종 시 B/G의 영상이 어둡게 변화되는 현상이 없도록 한다).
④ Super Key In 되도록 Fader Bar(또는 Lever라고 함)를 사용하거나, Cut 또는 Auto Trans Button을 사용해서 합성한다.
⑤필요한 경우 Mask 버튼이나 Reverse Key 기능을 선택하여 그 특성을 사용할 수 있다.
Mask 기능은 Super처리를 할 때 Super영역을 제한할 수도 있다. 또한 Invert Button을 선택하면 Super될 자리에 B/G의 영상이 들어가게 반전시켜 특수한 경우 활용할 수 있다.
3.1.2 크로마키(Chroma Key) 방법
영상의 합성 방법 중 Key 신호를 만들어 낼 때 특별한 색상(Hue)을 활용하는 방법이다. 어느 특정의 색상을 카메라로 선택하여 그 특정 색상을 제외하고 다른 색상은 모두 Video Switcher 내부에서 Key신호로 만들어 준다.
일반적으로 등장하는 인물의 피부색과 보색(Complement Color) 관계에 있는 색상을 Chroma Key의 Background로 선택하게 된다. 서양 사람들의 눈동자가 청색(Blue) 계통이 많고 머리는 황색(Yellow) 계통이 많아서 크로마키 B/G 색상으로 녹색(Green)을 많이 사용하고, 동양인은 보통 검은 머리에 갈색 눈동자를 많이 갖고 있어 청색(Blue)을 흔히 사용하게 된다.
크로마키를 이용하기 위하여 크로마키용 배경(Chroma Key Background)은 색상과 휘도가 일정하게 되도록 같은 색상을 균등하게 칠하고 조명을 고르게 하여 지정된 Super용 카메라로 잡아 B/G에 합성시킨다.
이때 Key Bus에서 카메라를 선택한 후 B/G영상 위해 합성하기 위해서 Chroma Key Phase 조종 손잡이를 돌려서 Chroma Key 신호에 의한 Super가 잘될 수 있도록 최적한 환경을 만들어 준다. 이때 배경영상은 Program Bus에서 선택된다. 이렇게 되면 프리뷰(Preview) 모니터에서 합성된 영상을 볼 수 있고 최적화 되도록 Clip 조정, Gain 조정과 Chroma Key Phase 조정간을 적절히 실행하고 만족하면 Fade Lever나 Cut Button 또는 Auto Trans. 버튼을 사용해 키 인(Key In)시켜 영상합성이 된다. 디지털 Video Switcher의 경우 Chroma Key B/G 선택을 위한 Button과 Clip과 Gain, Chroma Phase 조정을 Auto로 조정하도록 선택하는 Button이 있어 쉽게 해결 된다.
디지털 비디오 스위처는 크로마어(Chroma Key)를 활용하여 연기, 구름, 안개, 펄럭이는 머리카락 등이 실감나게 합성되어 사실적인 표현이 된다. 디지털 스위처의 크로마기 영상합성의 방법은 주로 자동기능을 많이 사용하고 문제가 있으면 수동으로 추가 조정한다.
우리가 앞으로 많이 활용하게 될 가상 스튜디오(Virtual Studio) 또한 크로마키 방법의 단점을 개선시킨 것이다.
그림 3-5-7 가상 스튜디오 크로마키 합성
일반 크로마키 방식을 활용하는데 카메라의 Working에서 Zoom In/Out을 행하게 될 때 배경화면이 같이 움직이지 않는다면 현실과 다른 이질감을 느끼게 된다. 이것이 크로마키의 단점이다. 이러한 크로마키의 단점을 극복하기 위하여 배경영상을 분석하고 F/G인 Super영상의 변화와 연동되어 B/G의 처리가 행해지도록 하기위해 카메라의 워킹을 연구 분석하여 3차원 Computer Graphics에 정보를 제공하면 3차원 Computer Graphics에서 적합한 B/G를 실시간으로 만들어낸다. 이런 가상 세트(Virtual Sets) 방법을 사용해서 영상합성의 품질을 높인다.
크로마키 방식을 정리하면
① 스위처의 PGM 버스에 B/G영상을 선택한다.
② Key Bus에서 크로마키용 카메라를 선택하여 Chroma Key B/G판에 슈퍼 대상인 인물이나 다른 피사체를 놓이게 하고 카메라로 잡는다.
③ Super Control 부분의 Source에서 Chroma Key 버튼 선택
④ Super Control 부분의 Source에서 Key Bus에서 선택
⑤ Key In 버튼 선택
⑥ PVW Monitor를 선택
⑦ Gain과 Clip 조종간을 조정하여 슈퍼가 잘되도록 Chroma Key Phase 조종 손잡이를 조정하여 최적상태를 찾는다.
※ ⑦ Gain과 Clip을 자동기능으로 Chroma Key 최적상태를 찾으려면
(1) Chroma Adjust 버튼 선택
(2) Joystick 또는 컨트롤부에서 position H와 position V, Size 조종간을 돌려 Sample Curser로 Chroma Key B/G판에 나타난 색상부분을 찾아서 선택한다.
(3) Auto Start 버튼을 선택하고 잠깐 기다리면 Key Active 기능이 활성화되면서 크로마키가 동작된다. 이때 필요하다면 Key Active 기능에 따른 Clip, Gain, Hue, Density 조종간을 이용해 최적화된 크로마키를 얻을 수 있다.
⑧ PVW Mon.에서 확인하고 영상합성상태가 영호하면 Fader Bar 또는 CUT, AUTO TRANS. 버튼으로 영상합성을 출력시킨다.
3.1.3 매트 키(Matte Key) 방법
과거 문자발생기나 컴퓨터 그래픽 장치가 없던 시절에는 외부 키 신호를 만들어 사용한다는 것이 거의 불가능했다. 때문에 주로 루미넌스 키 방식에 의해 슈퍼를 실행했는데 루미넌스 키의 단점으로 배경과 같은 Luminance Level의 영상을 사용하게 되면 B/G와 구분이 안 되어 슈퍼에 지장이 많았다. 이를 해결하기 위한 방법이 매트 키의 사용이다.
문자발생기가 없던 시절 필름으로 슬라이드를 만들고 투사하여 카메라로 화한 후 Matte Key를 선택하고 MATTE/BGND를 선택해 Luminance, Chroma Level, Hue를 변경시키면서 단일 컬러를 생성하고, 옵션인 Border Line 장치를 추가하여 Sadow, Edge, Outline 등으로 구분하여 슈퍼 시키는 방법이다.
3.2 외부 키(External Key) 방법
3.2.1 DSK(Down Stream Keyer) 방법
비디오 스위처의 최종단 부분(Downstream)에서 입력되어 처리되어 DSK라는 명칭이 붙었다. DSK는 External Key 방법이다.
Super되기 위한 글자나 그림(Fill Video)과 Key신호의 크기, 모양, 위치를 일치하게 만들어 외부에서 각각 공급되어야 한다. 즉 Fill Video와 Key신호가 외부에서 만들어져 공급함으로써 비디오 스위처의 Super기능을 활용해 합성한다.
이 External Key 방법에서는 순 Black영상을 포함해 어떤 Color의 Super도 할 수 있다는 것이 큰 장점이다.
다시 말하면 글자나 그림을 배경과 구분하여 확실하게 표현하기 위한 그림자(Shadow), 갓(Edge) 등의 크기, 방향, Color, Edge의 Hard와 Soft 등등 어떠한 제한 없이 사용할 수 있다는 장점이 있다. 그림자, 갓(Edge) 등도 키 신호에 포함시켜 그 자리에 채워지는 필 비디오(Fill Video)에 그림자 등을 미리 만들어 주면 된다.
단점이라면 Wipe와 같은 영상효과 처리와 같이 사용할 수 없다. 그러나 문지발생기 내부에서 Super가 시작될 때와 끝날 때 Wiper와 같은 다양한 효과를 사용할 수 있다. 그리고 Fill Video와 Key 신호를 일치시켜 사용한다면 어떤 애니메이션 Super도 가능하다. Fill Video와 Key Signal을 동기 시켜 애니메이션 슈퍼도 간단히 처리될 수 있는 Logo Motion 장치도 개발돼 있다.
슈퍼 방법을 정리하면
① DSK 분분에서 EXT. Video, EXT. Key 버튼을 선택한다.
② EXT PVW 버튼을 선택하면 미리 PVW Monitor에서 합성을 확인할 수 있다.
③ clip 조종간을 조정하고 gain 조종간으로 좋은 합성 점을 찾는다.
④ DSK Cut 또는 DSK Mix 버튼으로 슈퍼 시킨다. DSK Mix는 슈퍼가 되는 시간과 빠져나오는 기간을 지정할 수 있는데 약 10～20 frame의 기간을 지정해 주면 알맞다.
⑤ 필요한 경우 MASK 버튼이나 Reverse Key를 선택하여 그 특성을 사용할 수 있다. 즉 Mask 조종간을 이용해 슈퍼될 영상의 일부를 제한할 수 있다.
3.2.2 리니어 키(Linear Key) 방법
외부 키(External Key) 방법으로 글자나 그림을 슈퍼할 때 배경(B/G)과 확실히 구분하여 강조하려고 글자나 그림의 장식용 형태(Shape)를 더 추가하고 있다. 이 추가된 장식용 Shape가 B/G를 가려서 정보전달에 방해되고 답답하게 느끼게 되는데 그 장식용 Shape를 반투명 하도록 하고 있다.
이 장식용 Shape의 투명도(transparency)를 적절히 조정할 수 있는 방법은 Key 신호의 Level 조정에 이다. 그 Key신호 Level을 0∼100%까지 조정할 수 있다. 0%면 완전투명, 50%면 반투명, 100%면 완전불투명이 된다. 이유는 B/G를 제거하는 장식용 Shape의 Key가 완전히 제거하지 않기 때문에 마치 비쳐지는 감을 준다. 이러한 Key 신호가 선형(Linear)으로 변화를 줄 수 있기 때문에 Linear Key방식이라고 말한다.
스포츠의 중계에서 여러 가지 많은 슈퍼가 필요할 경우 운동장의 B/G영상을 시청자들에게 보여 주면서 장식용 Shape에 글자 슈퍼를 자주 행한다.
이러한 리니어 키의 사용을 위해서는 글자나 그림을 만드는 문자발생기나 컴퓨터 그래픽 장치에서 키 신호의 투명도를 조절할 수 있는 기능이 있어야 하고 또한 받아들일 수 있는 비디오 스위처에도 리니어 키 기능이 내재해 있어야 사용할 수 있다. 이 Linear Key 방식이 매우 영상합성에 좋기 때문에 가장 많이 선호해 사용한다.
3.2.3 이펙트 키(Effects Key) 방법
비디오 스위처의 External Effects Key 신호입력 부분에 키 신호를 입력시켜 키 신호형태에 따라 B/G의 영상을 제거되고 그 자리에 키 버스(key bus)에서 선택된 영상으로 채워진다. 이러한 방법은 움직이는 영상도 쉽게 영상합성 되어 영상효과(Effects)를 얻을 수 있다.
마치 디지털 특수효과 장치의 픽쳐 인 픽쳐(Picture in Picture) 효과를 낼 수도 있고, 외부 이펙트 키를 애니메이션 시켜 사용하면 특수한 와이프(Wipe) 효과도 생성할 수 있다.
① Video Switcher의 외부 Effects Key Input에 Key 신호를 입력시킨다.
② Source에서 Linear key 선택
③ Key Bus에서 슈퍼할 Video Source를 선택한다.
④ PVW 모니터를 보고 Gain과 Clip 조종간을 종정하여 최선이 되도록 한다.
⑤ Fader Bar 등을 이용하여 슈퍼 시킨다.
3.3 키 마스크(Key Mask) 방법
키 신호를 이용한 영상합성 작업에서 필요에 따라 배경화면에 슈퍼 되는 영역을 일부 제한시킬 수 있다. 이때 사용되는 것이 키 마스크 방법이다. 이 Key Mask는 Luminance Key, External Key, Chroma key 등에서 필요할 때 언제든지 적용할 수 있다.
① 배경에 키 신호를 이용하여 확실히 슈퍼 되도록 조종한다.
② Mask 버튼을 선택한다.
③ Left, Right, Top, Bottom 조종간을 이용해서 슈퍼의 일부를 제한할 수 있다.
4. 자동 영상전환(Auto Transition) 기능
영상화면의 자동 영상전환은 Dissolve, Wipe, Fade In/Out, Super In/Out 등등에서 자주 사용되는 기능으로 그 전환기간(Duration)의 조정은 프레임(Frame) 수로 결정하는 것이 보통이다.
NTSC 방식에서 Color 영상의 경우 1 초는 29.97Frame이지만 계산하기 어렵고 흑백처럼 30 프레임을 1 초로 한다. 따라서 보통 시간 범위는 000～999프레임 중에 필요한 만큼 지정해 사용한다. 2 초는 60 Frame, 3 초는 90 Frame 등으로 지정한다.
5. 백그라운드 컬러(Background Color)와 블랙(Black) 신호
스위처 내부에 컬러 영상신호 발생기가 있어 단일 컬러를 생성해 내어 필요할 때 활용한다. 요즈음에는 영상을 만들어 내는 컴퓨터 그래픽스 장치가 많이 보급되어 백그라운드영상을 언제든지 쉽게 만들어 직접 또는 Still Store 장치에 저장해 놓고 필요할 때마다 출력시켜 사용할 수 있지만 컴퓨터 그래픽스 장치가 없을 때 스위처의 백그라운드 컬러를 많이 사용하게 된다.
일례로 문자정보 전달이 필요한 경우 블랙 바탕에 문자를 사용하는 것보다 백그라운드 컬러를 사용하는 것이 구성에서 보기 좋다. 때로는 D.V.E 장치를 이용하여 픽쳐 인 픽쳐(Picture in Picture) 형태로 특수효과를 사용할 때 배경영상이 필요하다. 이 백그라운드 컬러를 사용했었다.
이 백그라운드 컬러는 색상(Hue), 채도(Saturation), 명도(Luminance)를 적절히 조정할 수 있어 원하는 상태로 만들어 사용한다. 뉴스편집 등에서 Audio는 음성(Voice)을, Video에는 B/G Color를 먼저 넣고 나중에 영상을 Insert 편집할 경우에 사용되기도 한다.
또한 컬러 블랙(Color Black)은 블랭킹(Blanking)신호와 동기신호(Sync), Black신호로 구성돼 있다. 어떤 프로그램 시작과 끝을 표현하기 위한 Fade In과 Fade Out할 때 컬러 블랙을 자주 사용 한다.
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6. 영상 스위처의 입력신호
영상을 전환하고 합성하기 위한 여러 초기(Primary Input)의 입력이 필요하다. 여러 영상 입력신호의 타이밍(Timing)을 일치시켜야 동기신호, 문자발생기, D.V.E 장치와의 연관 작업을 위한 External Key 입력신호 등이 있다. 정리하면
1. Primary Input
2. Sync Input(Color Black, Black Burst라고도 한다)
3. 각종 External Key Input
6.1 기준신호(Reference Signal) 입력
각종 영상처리 장치들은 단독(Stand Alone)으로 사용할 경우를 제외하고 두 대 이상을 연관시켜 사용한다면 반드시 영상신호 간에 동기(Synchronize)가 이루어져야 한다. 이때 어떤 영상장치를 기준으로 사용할 것인지 결정하여야 한다. 비디오 스위처는 주변의 영상장치들을 총괄하는 중심적 역할을 하고 있는 장비로서 영상신호의 타이밍 일치를 위한 기준이 된다. 따라서 동기신호 발생기에서 다른 장치와 함께 동일한 동기신호의 입력하고 Video Switcher의 Color Black신호의 동기기준을 정한다.
주로 수평 동기신호의 위상(Horizontal Phase), Color Phase 등의 기준을 설정한다. 그리고 모든 장치의 동기신호를 Video Switcher에 일치 하도록 조정한다.
싱크 제너레이터(Sync Generator)에서 출력되는 컬러블랙(Color Black) 신호를 모든 장치에 입력시켜 준다. 우리는 이것을 기준신호(Reference Signal)라고 한다. Sync Generator 장치가 없다면 비디오 스위처의 Color Black 출력을 분배해 사용할 수도 있다. Digital Video Switcher를 비롯해서 Digital 영상장비는 Analog Reference 또는 Digital Reference 중 어느 하나의 Input을 수용하는 장비가 많다.
6.2 기본입력(Primary Input) 신호
카메라, VCR, 문자발생기, 비디오 파일(Video File), D.V.E, 컴퓨터 그래픽스 등등 영상장치에서 출력되는 디지털(Digital)영상을 입력신호로 사용하고 있다. TV스튜디오 시스템 구성에 따라 SDTV, 또는 HDTV 영상신호가 기본입력 신호로 결정된다.
6.3 DSK(Down Stream Keyer) 입력
DSK를 사용하려면 외부에서 Fill Video와 Key신호를 동시에 입력해야 한다. 주로 비디오 스위처의 마지막 단계에서 사용된다고 해서 Down Stream Keyer의 이름이 붙었다. 즉, 처리의 마지막 부분에서 Super작업을 할 수 있도록 하고 있다. 다시 말하면 스위처의 여러 기능을 사용하여 디졸브, 와이프, 크로마키 작업 등을 먼저 실행하면서 후단에서 문자나 그림을 동시에 Super시키는 작업이 행해진다.
6.4 Effects External Key Source Input
일종의 매트(Matte) 키와 같이 Key신호를 만들어 놓고 그 Key신호 형태에 따라서 배경 위에 다른 영상신호를 Super시킬 수 있다. 매트 키와 다른 것은 외부에서 키 신호를 입력시켜야 되고, Super되는 영상신호가 라이브(Live) 신호를 사용할 수 있다는 특징이 있다. 뿐만 아니라 이 Key신호의 형태 변화를 여러 가지로 변화시켜 주면서 활용한다면 여러 형태의 와이프와 같은 영상효과를 만들어 낼 수 있다고 앞에서 기술했다.
6.5 Key Link Input: D.V.E. Key 신호 입력
특수효과(Digital Video Effects) 장치를 독립적으로 사용할 수도 있지만 비디오 스위처에서 Key신호를 활용해 Super 작업에도 십분 활용할 수 있다. D.V.E.에서 출력되는 Fill Video와 Key 신호를 받아서 사용할 수 있는 방법으로 여러 형태의 영상을 키 프레임(Key Frame) 애니메이션 작업에 의해 만들어 배경영상에 Super시키는 작업을 할 수 있다. 일예로 컴퓨터그래픽스에서 제작된 Logo와 동일한 Key호를 만들어 D.V.E. 장치에 입력시키고 Phase를 일치시켜 Key Frame Animation 시키고 B/G와 합성시켜 프로그램 타이틀(Program Title)제작 작업을 할 수 있다.
7. TV 영상 스위처의 출력신호
영상 스위처의 기본적인 목적은 여러 영상을 전환하고 합성하여 단일 창구로 출력시키는 것이지만 그 과정 중 출력으로 준비 중인 여러 가지 상태를 감시(Preview)하거나 글자나 그림을 슈퍼하지 않은 클린 비디오(Clean Video)의 출력도 필요하다.
7.1 TV 프로그램 출력(Programme Out)
비디오 스위처를 이용하여 영상전환 또는 합성된 영상의 출력신호를 생방송으로 출력시키거나 사전 녹화를 위하여 VCR의 입력으로 사용하게 된다.
7.2 프리뷰 출력(Preview Out)
TV 프로그램 출력의 전단에서 미리보기 위한 출력으로 모니터에 연결되어 출력을 위한 영상합성 등을 확인하고 조정하여 완성된 영상을 출력시킨다.
7.3 Black Out
싱크 제너레이터(Sync Gen.)가 없을 경우 영상의 기준신호로 Gen Lock(동기결합)시켜야 될 것인지 결정할 필요가 있다. 이때 비디오 스위처의 Color Black신호를 사용해 장비의 기준신호(Reference Signal)로 이용할 수 있다.
7.4 Clean Feed Out
TV 프로그램의 완성을 위한 마지막 단계가 DSK라고 했다. 여기에서 Super 처리를 하지 않은 영상을 얻으려면 DSK 전단에서 영상의 출력을 받아야 한다. 이 영상을 Clean Video라고 한다. 그 용도는 때로는 방송 후에 재편집할 Source가 필요한 경우, 다른 방송국으로 프로그램을 공급한다거나 외국으로 프로그램을 공급할 때 자국(自局)의 여러 가지 Super되지 않은 영상을 공급할 있게 한다.
7.5 기 타
탈리(Tally)신호 전송: 비디오 스위처에서 선택된 영상을 구분해야 할 필요가 있다. 스위처에 입력되는 영상의 구분이 안 되면 TV 프로그램제작의 진행자나 출연자들에게 혼돈을 일으킬 수 있어 명확히 현재 스위처에서 사용되고 영상장치에 표시할 필요가 있다.