https://gigglehd.com/gg/lifetech/5356125 이 글을 먼저 참조하고 오시는 것을 권장드립니다.
아날로그 시대에도 복사는 가능했지만, 그 과정이 괴스럽기 짝이 없는데다가 Generation Loss는 필연적이었죠. 원본을 100% 동일하게 복사하는 과정은 존재하지 않았습니다. 열화는 필연적이었으며, 그 수준도 심했습니다.
우선, 들어가기 앞서서 디지털 영상과 아날로그 영상에서의 Generation Loss를 비교해 보겠습니다.
JPEG 이미지 압축 인코더 / 디코더는 Windows XP에 기본 내장된 사진 뷰어을 사용하였습니다.
정말 다행히도, JPEG 압축을 반복하는 프로그램은 인터넷 상에 없습니다. 고로, 의도적으로 손실 압축을 반복하기에 더 좋은 방법은 이미지 반복 회전밖에 없습니다.
원본 사진. 544KB PNG.
100번째 저장. 246KB.
1000번째 저장. 342KB. 용량이 더 늘었습니다.
I NEED MORE EFFIN' JPEG! ^w^))
한편, 아날로그의 Generation Loss는 완전히 다른 방식으로 이루어집니다. 전송되는 신호의 품질과 연결 방식에 따라 달라지며, 화질이 가장 하타 치는 RF로 복사할 경우 Generation Loss가 더욱 빠르게 진행되며, S-Video와 같이 그나마 화질이 나은 방식으로 복사시 열화 진행이 느려집니다.
제가 상당히 실험정신이 투철한 사람은 맞는 것 같습니다. 주변인들이 전부 그랬어요. 친구들이건 선생님이건 부모님이건 친척이건... 근데 이번 건은, 시간이 너무 심각하게 많이 소요되는 고로 인터넷 영상으로 대체합니다.
사진 돌릴 시간은 있으면서;
https://www.youtube.com/watch?v=8lG_JU5l_9Q
5세대부터 크로마 신호가 깨지기 시작하더니, 10세대부터는 데이터 자체가 파괴됩니다.
예. 위에서 볼 수 있듯, 아날로그 열화는 상당히 심각합니다. JPEG 손실되서 색깔 좀 변하는 건 양반이죠.
따라서 복사를 하면 품질이 심각하게 저하됩니다.
그렇다고 아날로그 시대에 복사가 존재하지 않았느냐? 그건 또 아니거든요. 그 시대에는 영상 출력장치의 성능 역시 한정되어 있었기 때문에 한두번 정도의 열화는 체감하기 어려웠습니다. 그 출력 장치가 트리니트론이라면 얘기는 살짝 달라지겠지만.
여러분들이 한때 좋아했던 그 빨간 테이프들도 정식 수입품일 리가 없으니 다 복사본일 테고, 또 그 복사본을 복사해 가겠다고 자기 VTR 들고가서 복사본의 복사본을 만들고...
한때 썰만화를 본 적이 있는 것 같네요. 야한 테이프를 복사해가기 위해 자신의 졸라무거운 VTR을 들고 친구집까지 갔다는 내용이 있었던 것 같은데.
화질은 많이 떨어지겠지만 일단 살색은 나오잖아요. 고작 그 정도로도 만족하던 시대였으니, 영화 배급사들은 틀림없이 위기를 느꼈을 것이고 어떻게든 복사를 막아보고 싶었을 겁니다.
"지금 시청하시는 영상이 최상의 품질을 가진 원본 영상임을 보증하기 위해, 이 비디오카세트는 Macrovision 프로텍션으로 보호되고 있습니다."
1983년 설립된 Macrovision Corporation은, 2009년 사명을 Rovi로 변경합니다. 그리고 2016년에는 DVR 제조사인 TiVo를 인수합니다.
이 회사는, 지적재산권 관리와 DRM 개발 및 비디오 메타데이터 관련된 사업을 진행하며 6,000개가 넘는 특허를 소유하고 있습니다. SafeDisc라는 CD 프로텍션 기술, DVD 프로텍션용 RipGuard을 개발한 경력도 있습니다. 하여튼 내가 싫어하는 짓만 골라서 하는 회사에요.
1984년 영화 <The Cotton Club> (커튼 클럽)이 처음으로 Macrovision의 기술을 적용하였으며, 이후 많은 영화 및 애니메이션이 Macrovision의 기술을 적용하여 판매됩니다.
이후 이 기술은 DVD 플레이어를 비롯한 디지털 비디오 플레이어에 적용되게 됩니다.
홈 비디오 초창기에는, 이미 만들어진 영화 등을 판매하기 위해 비디오디스크를 사용하였고 테이프 기반 매체는 오직 텔레비전 녹화용으로만 사용되었습니다.
당시의 광고에서도 볼 수 있듯, 집에서 영화를 볼 수 있다는 내용은 전혀 없고, 텔레비전을 예약 녹화하는 기능만을 강조하였습니다.
그저 공장에서 착착 찍어내기만 하면 되는 비디오디스크와 다르게, 고운 철가루를 얇은 테이프에 입히는 과정은 당시로써는 꽤나 최첨단 기술로써 가격이 비쌌습니다. 따라서 영화가 들어있는 비디오 디스크가 $15의 가격을 형성할 때 공테이프가 개당 $25 (지금으로서는 약 10만원 정도) 의 가격을 형성하는 상황이 됩니다.
두 플레이어는 모두 비쌌습니다. 테이프의 경우 일단 한번 사기에는 비싸도 그 테이프를 여러번 녹화하여 볼 수 있기 때문에 테이프가 1개만 있어도 사용에 지장이 없었습니다. 그러나, 디스크의 경우 영화가 포함되어 있고 스테레오 사운드와 고화질 영상이 들어 있지만, 영화가 질려질 때쯤이면 새로운 디스크를 샤아 하며 녹화 기능은 제공되지 않았습니다. 또한 당시 텔레비전으로는 디스크의 고화질과 스테레오 오디오는 쓸모가 없었습니다.
곧 비디오디스크는 매니아들의 전유물이 되었고, 테이프 기반의 매체는 그 가격에도 불구하고 보급되기 시작합니다. 이후 기술의 발전으로 테이프의 값이 저렴해지자, 영화사는 오래된 영화를 배급할 매체로 테이프를 사용하게 됩니다. 이후 비디오테이프에 영화가 담겨 판매되기 시작합니다.
Vertical Blanking Interval. 수직 귀선 기간이죠. 앞선 글을 읽어보시면 아시겠지만, 한 필드를 모두 스캔한 뒤에 다음 필드를 스캔하기 위해 앞으로 돌아가는 약간의 시간동안 전자총 발사를 끄는, 즉 필드와 필드 사이의 시간입니다. 20라인 정도가 주로 들어갑니다.
전자총을 아예 꺼버리기 때문에, 텔레비전이 표시 가능한 검은색보다 '더 검은' 신호라고 볼 수 있겠습니다.
VBI는, 그 당시에 꽤나 필수적인 존재였습니다. CRT 내부에 들어가 있는 자기 코일의 관성 때문에 전자빔 위치를 마음대로 휙휙 바꾸거나 할 수는 없었습니다. 특히 구형 텔레비전 회로는 작동 속도가 느려 이 영향을 더 크게 받을 수밖에 없었습니다. 그래서 펄스를 주어 중간에 쉬는 시간을 준 것인데,
이건 CRT 초창기에나 필요했습니다. 회로의 작동 속도는 날로 빨라져, 중기~후기형 CRT 텔레비전에는 더 이상 긴 VBI가 필요가 없어지게 되었습니다. 또한, LCD TV에서 아날로그 영상신호를 수신할 때 VBI는 일종의 적폐이죠.
근데 이미 표준이 되어 버렸으니 어쩔 수 없습니다. 표준은 자기 꼴리는 대로 바꿀 수 없습니다. 이미 오래 전부터 지정된 표준 VBI를 바꾼다면 구형 텔레비전 이용자가 수신에 불편함을 경험할 수 있으며, 바뀐 표준에 맞추어 텔레비전 회로를 변경해야 할 수도 있습니다. 그러니 차라리 기존의 VBI를 유지하는 게 낫죠.
그럼 이 낭비되는 공간을 어떻게 활용할 것인가?
80년대 중후반부터, VBI 영역에 디지털 데이터를 실어서 보낸다는 아이디어가 나왔습니다. 이를 'Datacasting' 이라고 하며, 아날로그 영상에 디지털 정보를 포함하여 전송합니다. VBI 동안에는 텔레비전 화면에 아무것도 보이지 않기 때문에 어떤 자료도 넣어서 송신할 수 있습니다.
이 빈 공간에는 다양한 정보들이 들어갔습니다. 대표적인 예로, 영상 프로덕션 계열에는 테스트 신호나 타임코드가 포함되었고, 소비자용 기기에서는 자막, 텔레텍스트, CGMS-A* 복사 방지 인디케이터가 포함되었습니다. 이에 대한 내용은 다음 편에서 다룹니다.
대한민국에서는 텔레텍스트와 자막 기능만 도입되었다고 볼 수 있습니다. 얼마나 쓰이는지는 잘 모르겠습니다만, 이를 표시하기 위해서는 전용 디코더가 내장된 수신기가 필요합니다. 신형 아날로그 텔레비전은 이에 맞는 디코더를 내장하고 있었으며, 구형 TV의 경우 따로 비싼 디코더를 설치해야 할 필요가 있었습니다.
(* CGMS-A 프로텍션은, 아날로그 테이프에서 VBI 영역에 포함된 특정 신호를 감지하여 기기에서 복사를 차단하는 방식입니다. 너무 간단하고, 너무 쉽게 우회 가능합니다.)
그러나, VBI에 디지털 데이터를 실어 보낼 생각을 하기 전부터 아날로그 복사는 문제가 되었습니다.
영화 역시 비디오테이프로 배급되었고, 비디오테이프 플레이어가 거의 모든 가정에 하나씩 깔려 있었기 때문에 영상을 녹화하여 불법으로 복사하기 굉장히 쉬운 환경이 조성되었습니다. 영화 배급사는 이 문제를 깨닫게 되고, 1983년 Macrovision Company가 VBI를 사용한 아날로그용 복사 방지 시스템을 개발하게 됩니다.
이 프로텍션의 원리를 확인하기 위해서는, Vertical Hold를 조정할 수 있는 텔레비전이 필요합니다.
이 사진에서 보이는 20라인 정도의 어두운 가로 막대가 VBI이고, 중간에 보이는 더 검은 부분이 Sync Pulse입니다.
많은 비디오테이프 레코더는, 이 Sync Pulse를 사용하여 신호 강도의 기준점을 설정합니다. 모든 신호가 같은 강도로 들어오지 않으므로, 이 펄스가 없다면 신호의 레벨에 따라 이미지가 밝거나 어둡거나, 색깔이 어긋나게 표시될 수 있습니다. 이 펄스를 달아줌으로써 신호 강도에 상관없이 일정한 밝기로 표시해줄 수 있게 합니다. 즉, 밝기에 대한 '레퍼런스 포인트' 를 잡는 거죠.
Macrovision은, 종전의 검은색만 20라인 정도 있는 VBI를 제거하고 그 대신에 검은색 (검은색보다 더 검은 검은색) 과 흰색 (흰색보다 약 20% 더 밝은 흰색) 이 시간적으로 교대하는 신호를 VBI 자리에 대신 넣게 되었습니다.
당연히, 신형 텔레비전은 VBI의 중요성 자체가 줄어들었기 때문에 이 신호가 어떻든 간에 그닥 신경쓰지 않습니다. 이론상 일부 구형 텔레비전은 불안정한 영상을 출력할 수는 있습니다만.
하여튼간에 TV에서는 괜찮지만 비디오 카세트 레코더는 이 신호에 굉장히 민감하게 반응합니다. 그 이유는, 레코더가 AGC (Automatic Gain Control, 자동 증폭 제어기)를 내장하고 있기 때문입니다.
오디오를 녹음할 때, 어떤 부분은 소리가 컸다가, 또 어떤 부분은 소리가 작았다 하면 안되잖아요. 이를 예방하기 위해 노멀라이저를 돌려서 볼륨을 일정하게 유지합니다.
AGC는 노멀라이저와 같은 역할을 하는 장치입니다.
이 회로는 아날로그 전화기 네트워크에서 사용되었던 회로입니다.
증폭이 제어되어야 할 신호가 Peak Following DC 전압을 생성하는 다이오드와 축전기를 통과합니다. 여기서 피크 레벨 신호를 피드백 하면서 증폭이 입력 신호 레벨에 적합한 범위가 되도록 조정합니다. 심플하죠.
대표적인 활용예를 찾자면, AM이 있습니다. AM은 진폭 변조잖아요. 그렇기 때문에 AGC가 없는 AM 라디오는 신호의 강약에 따라 출력 음성이 커지거나 작아집니다. 그러므로 AGC가 신호의 세기에 따라 적당히 증폭을 제어해 줌으로써 일정한 출력을 보증합니다.
오디오 녹음 시에도 AGC가 도움이 됩니다. 특히 SNR이 낮은 장비에서 노이즈를 최소화하려면 가능한 한 큰 볼륨으로 녹음해야 할 필요성이 있지만, 클리핑이 일어나면 안 됩니다. 이 경우 AGC를 사용하여 적당하게 증폭을 조절하게 됩니다.
VCR에서의 AGC도 오디오와 비슷합니다. SNR이 낮은 장비에서 노이즈를 최소화하려면 가능한 한 큰 신호 세기로 녹화해야 할 필요성이 있지만, 클리핑이 일어나면 안 됩니다.
오디오의 경우 클리핑되면 소리가 왜곡되지만, 아날로그 비디오의 경우 클리핑되면 색과 디테일이 풍부한 부분이 잘려나가고 빈약한 부분들은 노이즈가 됨으로써 영상이 손상됩니다.
이렇게 됩니다.
(클리핑이라는 단어는 아날로그에 그닥 적합한 단어가 아니죠. 이거보다 더 좋은 단어 없을까요?)
(사진 출처: https://glitchart.com/portfolio/guide-to-hardware-based-glitch-video/ 비디오 글리치를 하드웨어적으로 만드는 것을 좋아하는 사람들도 있네요. 흠좀무. 취존취존취존)
그렇기 때문에 아날로그 비디오를 녹화할 때, 어떤 부분은 신호 세기가 컸다가, 또 어떤 부분은 세기가 작았다 하면 안 됩니다. 이를 예방하기 위해 AGC를 돌려서 신호 레벨을 일정하게 유지합니다.
본론으로 돌아가서,
Macrovision Corporation은, VBI 영역에 20줄의 펄스 대신 똥을 채워넣으면 레코더의 AGC 회로를 반쯤 바보로 만들 수 있다는 사실을 알고 있었습니다.
VBI 20라인 영역 중, 반은 올바른 신호로 구성되어 있지만 나머지 절반은 똥으로 차 있습니다.
검은색 사선 옆에는 하얀색의 신호가 존재하는데, 이 신호의 레벨이 계속 변합니다. 앞서 언급했듯, 이 신호는 AGC에서 전반적인 밝기 레벨을 결정하는 중요한 레퍼런스 포인트, 즉 기준점입니다.
체육교사가 누군가를 가리키고 '기준!' 이라고 말한다면, 그 학생은 절대로 움직여서는 안 됩니다. 그 학생이 움직인다면 줄이 완성될 수 없습니다.
왜 학교에서 학생들을 관찰하다 보면 가끔씩 어리바리 까는 애들도 있고 그러잖아요. 걔가 움직이면 체육교사에게 머리통을 한 대 얻어맞죠.
영상 밝기의 중요한 기준점이 계속 움직이는데 과연 올바른 밝기를 정할 수 있을까요. 이게 바로 Macrovision Corporation이 AGC를 혼돈의 카오스로 몰아넣은 방법입니다.
위키피디아에 오실로스코프 이미지가 올라와 있네요. 전 텍트로닉스가 싫습니다만, 할수 없죠.
펄스에서 전압을 일부러 뻥튀기했습니다. 이 뻥튀기한 값이 굉장히 높아서, VCR의 AGC가 이미지를 더 어둡게 만듭니다.
어라? 몇 초 뒤에 펄스가 다시 줄어듭니다. 그러면 이미지는 다시 밝아지겠죠.
AGC의 특성이나 동기 검출기의 성능 또는 사용한 케이블에 따라, 영상이 어떻게 파괴되는지가 달라집니다. 밝고 어두움이 반복되거나, 줄이 가거나 말이죠.
여기까지, 이미지의 밝기 변화나 안정성 변화가 충분히 설명됩니다. 그러나 가끔씩 Macrovision 테이프 중
영상 자체가 떨리거나 흔들리는 경우도 있습니다. 위의 이론으로 이 현상까지 설명하기는 어렵습니다.
인터넷을 조사해도 이에 대한 정보는 잘 나오지 않는데, "Technology Connections" 라는 유투버분께서 정말 감사하게도 이에 대한 분석을 해주셨습니다.
이분 진짜 존경하며, 채널에 있는 모든 영상을 싹 다 시청했습니다. 인증도 할 수 있어요.
매크로비전이 달려있는 영상으로 다시 넘어가 봅시다.
위에는 검정색 바가 있고, 아래에도 검정색 바가 있습니다. 두 검정색 바는 모두 동일하게 100% 검은색으로, 전자총을 완전히 꺼놓는 부분입니다. 저거 원래는 1개만 있어야 되거든요? 근데 2개라는 게 문제입니다.
한 개 더 추가된 검정색 칸에 의해 SSync Pulse가 연장되고, 따라서 한 라인당 펄스의 수가 불어나게 됨으로써 VCR 내부의 수직 동기화를 컨트롤하는 부분(AGC가 아닌 다른 부분) 이 혼돈의 카오스 상태가 되어 올바른 수직 동기화를 유지하지 못하게 되는 것으로 보입니다.
당연하지만 VCR마다 모두 다른 증상이 일어납니다.
Technology Connection은, Macrovision이 영상 그 자체 뿐만 아니라 VCR의 트래킹 시스템에도 영향을 끼친다는 의견을 표명하였습니다. 그 근거로써는, VHS 플레이어가 트래킹을 유지하기 위한 소리가 불규칙적으로 들린다는 점. 하지만 진실은 저 너머에.
미국에서는, 밀레니엄 저작권법이 시행된 이후 출시된 모든 VCR은 AGC를 의무적으로 장착해야 합니다. 물론 안 장착하는게 손해이기도 하고요. 심지어 VCR을 출시할 때 아예 Macrovision에 속도록 설계합니다. 그래서 얘네들은 백이면 백 Macrovision에 의해 고자가 됩니다.
그러나, 위 사진과 같은 오래된 녹화 장치들은 AGC 회로를 내장하고 있지 않습니다. 그래서 매크로비전에 당하지 않습니다.
당연하지만 이 녹화기 역시 VBI에 숨어있는 매크로비전 신호를 무력화하지는 않으므로 다른 AGC 녹화기에서 녹화시 테이프에 잠복되어 있는 Macrovision 효과가 발휘됩니다.
이후 출시된 DVD 플레이어 등 디지털 기반의 재생기기도 매크로비전을 적용하였습니다. 하지만 얘는 플레이어에 본체에 적용된 방식으로, 미디어에 적용된 것이 아니기에 컴퓨터에 넣고 복사하면 땡.
그러나 DVD 초창기에는 플레이스테이션 2나 다른 DVD 플레이어를 TV에 직접 물리는 대신 VHS 플레이어의 컴포지트 잭에 물리는 경우가 많아서, 논란을 일으켰다고 합니다.
자, 그럼 얘를 뚫는 방법은 영영 없는 것일까요?
PCI 슬롯에 장착하게 설계된 텔레비전 수신 카드는 매크로비전에 영향을 받지 않을 가능성이 있습니다. 물론 제조사별로 AGC의 특성이나 적용 여부가 다르기 때문에 할 수 없습니다만...
미국에 수출되는 제품은 NO. 얘네는 아예 매크로비전이 강제되어서 말이죠. 그러므로 동양 쪽에서 생산된 제품을 구매해야 합니다.
아니면, 구형 비디오 플레이어를 구매한 뒤 캡쳐보드에 물려서 다이렉트로 녹화하는 방법도 있습니다. 구형 제품 특성상 화질은 떨어지겠지만, 그래도 가장 확실한 방법이 될 수 있겠습니다.
Macrovision Killer라고 불리우는 기기들을 따로 구매하거나 아니면
이 회로도를 참조하여 직접 만들 수 있습니다.
어쩌면 중고가로 100만원이 넘는, 프로덕션에 사용되는 비싼 전문가용 장비를 살 수도 있겠습니다. 이들 기기에는 복사 방지는 전혀 적용되지 않으며 AGC 특성 등 옵션 선택의 폭이 큽니다.
사실, 이 기술은 엄밀히 말해 복사를 '방지' 하는 기술은 아닙니다. 대신, 복사를 '방해' 하는 기술이죠. 아날로그에서 복사를 원천적으로 차단할 수는 없습니다. 그러나 복사된 영상은 심각한 수준의 품질 저하를 불러온다는 점, 그리고 VHS 후반기에 Nerdy하지 않은 대부분의 사람들에게서 복사를 막을 수 있었다는 점에서 그 의의가 있습니다.
-끝-
확실하지 않게 끝났습니다. Technology Connections도 매크로비전이 트래킹 회로까지 조지는지 아닌지를 결국 검증하지 못했고, 인터넷에 있는 자료도 빈약하기 짝이 없습니다.
아마 매크로비전이 적용된 VHS 테이프와 캡쳐보드 그리고 기기를 구매하고 그걸 분석할 시간이 저에게 주어진다면, 2편이 나올 수도 있겠습니다.
https://www.youtube.com/watch?v=-VqsU1VK3mU&t=478s
긴글 봐주셔서 아리가또 고자이마스.
잘못된 정보에 대한 수정은 언제나 환영합니다.
아라
