크로마 하위 샘플링이란 무엇인가? | ENBLE
크로마 하위 샘플링이란 무엇인가? | ENBLE
크로마 서브샘플링은 높은 해상도와 고주사율 컨텐츠를 대역폭을 크게 필요로 하지 않고 시청하는 가장 효과적인 방법 중 하나입니다. 디스플레이 스트림 압축과 마찬가지로, 크로마 서브샘플링은 효과적으로 사용될 때 원본 이미지와 거의 구별할 수 없는 압축 기술입니다.
이는 사진이나 동영상에서 일부 색상 정보를 제거하고, 모든 밝기 정보를 유지하는 방식으로 작동합니다. 이는 대역폭을 줄여 더 높은 해상도와 주사율 신호에 더 많은 공간을 열어줍니다. 이를 통해 더 높은 주사율의 UHD 모니터가 가능해지며, Disney+와 Netflix와 같은 플랫폼이 원활하게 작동하는 데에 필수적인 기술입니다.
크로마 서브샘플링이란 무엇인가요?
크로마 서브샘플링은 이미지나 동영상에서 일부 색상 정보를 제거하고 밝기와 관련된 정보를 유지하는 것을 말합니다. 이는 신호를 전송하기 위해 필요한 대역폭을 줄이는 동시에 최종 이미지에 큰 영향을 주지 않습니다. 시각적으로 완벽하게 손실이 없는 디스플레이 스트림 압축과는 달리, 크로마 서브샘플링은 가끔씩 아티팩트를 생성하지만, 실제로 찾아내기는 어렵습니다.
실제로 크로마 서브샘플링이 매우 효과적이고 널리 사용되는 이유는 인간의 눈의 특성 때문입니다. 인간은 대비를 잘 구별할 수 있지만 색상의 차이를 구별하는 데는 그렇게 뛰어나지 않습니다. 따라서 크로마 서브샘플링된 이미지와 동영상에서는 전체 밝기 데이터가 전송되지만 색상 데이터는 제한됩니다. 이로 인해 이미지 내의 색상 변화가 줄어들지만, 훈련된 눈조차도 심각하게 찾아내기는 어렵습니다.
이러한 이유로 대부분의 영화는 주요 스트리밍 플랫폼에서 크로마 서브샘플링을 사용하여 방송되며, 영화 시청의 최고 품질로 여겨지는 UHD Blu-ray에서도 사용됩니다.
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위 이미지는 더 극단적인 크로마 서브샘플링 기술로 색상 해상도의 큰 부분을 제거했을 때 차이가 거의 없다는 것을 보여줍니다.
크로마 서브샘플링은 어떻게 작동하나요?
표준 비디오 신호에는 주로 밝기 정보와 색상 정보 두 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 완전히 압축되지 않은 신호는 4:4:4로 표시되며, 각 픽셀에 자체 크로마(색상) 값이 있습니다. 이는 비디오의 최고 품질로, 어떤 서브샘플링도 적용되지 않은 상태입니다.
약간 압축된 신호는 4:2:2로 표시되며, 각 픽셀에는 색상 정보가 있고, 다른 픽셀은 이웃 픽셀의 색상 정보를 복사합니다. 따라서 2×2 픽셀 블록에서 각 픽셀은 자체 밝기 데이터를 가지고 있고, 두 개의 픽셀 그룹은 색상 데이터를 공유합니다. 이는 주로 전문적인 비디오 편집에서 사용되며, 시각적 품질에는 전혀 영향을 주지 않으면서 데이터 전송률을 낮춥니다.
방송, 스트리밍 및 UHD Blu-ray는 4:2:0과 같은 보다 강력한 크로마 서브샘플링을 사용합니다. 이 경우 색상 데이터가 네 개의 픽셀 중 하나에만 있는 것입니다. 2×2 픽셀 블록은 각 픽셀에 대한 밝기 데이터를 가지고 있지만, 모든 픽셀이 색상 데이터를 공유합니다. 이는 드라마틱하게 들리지만 (대역폭에 미치는 영향도 드라마틱합니다), 최종 결과는 여전히 4:2:2 또는 4:4:4와 거의 구별할 수 없습니다.
크로마 서브샘플링은 일반적으로 PC 모니터에서는 기본적으로 사용되지 않습니다. 왜냐하면 이는 작은 텍스트의 가독성에 문제를 일으킬 수 있기 때문입니다. 텍스트는 TV보다 모니터에서 훨씬 더 잘 볼 수 있습니다.
크로마 서브샘플링을 사용해야 할까요?
크로마 서브샘플링은 비디오 전송에 필요한 전반적인 대역폭을 줄이기 위해 사용되는 여러 가지 압축 기술 중 하나입니다. 소비자들을 위해 크로마 서브샘플링의 자리는 대부분 디스플레이 스트림 압축(DSC)에 대체되었습니다. DSC는 완전히 시각적으로 손실이 없으며 고주사율과 고해상도에 필요한 추가 대역폭을 확보할 수 있습니다.
하지만 크로마 서브샘플링이 불필요한 것은 아닙니다. 실제로 현대의 스트리밍 서비스와 UHD Blu-ray의 기능성에 여전히 중요한 구성 요소입니다. 이를 통해 4K 해상도 비디오에 필요한 대량의 크로마와 밝기 데이터를 저장할 수 있습니다.
Chroma subsampling은 DSC를 지원하지 않는 오래된 디스플레이를 사용할 때 여전히 유용합니다. 또한 JPEG와 같은 정적 이미지 알고리즘의 주요 구성 요소입니다.
말하자면, 크로마 서브샘플링은 여전히 다양한 산업과 특정 설정에서 정기적으로 사용되며 유용할 수 있습니다. 그러나 일반 소비자들에게는 DSC가 더 효과적인 압축 시스템으로 주장될 수 있습니다. DSC는 훨씬 더 현대적이며 사용할 수 있는 경우 기본적으로 활성화되어 있기 때문에 수동으로 크로마 서브샘플링을 사용할 필요가 없을 것입니다.
