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작성자 이창호
작성일 2005-01-01 (토) 18:37
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ㆍ조회: 959      
[현대] 텔레비전 (브리)
텔레비전 television

사물의 광학적인 상(像)을 전파에 실어 보내어 수신장치에 재현시키는 전기통신 방식.

텔레비전의 목적은 보거나 듣는 인간의 능력을 공간적·거리적으로 확대하려고 하는 것이다. 인간의 시각계에서는 망막에 맺힌 화상 정보가 다수의 시신경에 의해서 뇌까지 2차원 그대로 동시에 병렬 전송되지만, 전기 통신계에서는 송신측과 수신측을 연결하는 하나의 전송로로만 사용될 수 있다. 그렇기 때문에 텔레비전에서는 2차원의 넓이를 가진 화상을 1차원의 신호로 분해하여 전송하고, 수신측에서 다시 2차원의 화상으로 조립하는 방법을 취한다.

즉 전송되는 정경은 촬상관 위에 명암상으로 맺히는데, 이 명암상은 광전 변환에 의해 전기적인 강약의 상으로 변환된 후, 주사(走査)에 의해서 어떤 규칙을 가진 순서에 따라 연속적인 펄스 모양의 전기 신호로 분해되어 순차적으로 무선 채널을 통해서 송신된다. 주사에 의한 화상의 분해와 조립은 시각의 잔상(殘像) 효과 때문에 가능하다.

역사

1876년 A.G. 벨에 의한 전화의 발명을 계기로 텔레비전에 대한 관심이 높아져 많은 착상이 나왔다. 1878~80년 프랑스의 C. 생레크와 M. 르블랑, 미국의 W.E. 소여 등이 화소의 정보를 시간 순으로 전송하는 이른바 주사를 사용하는 방법을 제안했다. 그러나 이 제안은 실현되지 않았다.

니프코브 원판

1884년에 텔레비전의 역사에서 매우 중요한 발명이 이루어졌다. 이것은 독일의 과학도 P. 니프코브가 발명한 니프코브 원판에 의한 주사법이다. 그는 소용돌이 형태로 24개의 작은 구멍을 지닌 원판에 광학적으로 화상을 투영하고 이 원판을 매분 600번 회전하여 화상을 주사하는 방법을 고안했다. 구멍을 통과한 빛은 셀렌에 의해서 전기 신호로 변환되어 한 가닥의 선을 통해 수신측으로 전송된다. 수신측에서는 전기 신호의 세기로 빛의 편광면을 바꿈으로써 빛의 강약을 복원하고 그 빛을 송신측과 같은 구멍이 나 있는 회전 원판에 투사한다.

수신측의 원판을 송신측의 원판에 동기시켜서 회전하게 하면 원판상에는 원래의 화상이 재현된다. 1878년 K.F. 브라운에 의해서 브라운관(음극선관)이 발명되었고, 독일의 M. 디커만 등은 1906~09년 이것을 텔레비전의 수신측에 사용하여 화상을 표시하는 방법을 실험했다 (→ 색인 : 브라운관). 1908년에 영국의 A.A.C. 스윈턴은 송신측과 수신측이 모두 전자 빔의 자기적 편향을 이용한 주사 방식을 채용하는 전자식 텔레비전에 대한 것임을 발표했다.

텔레비전의 무선전송

제1차 세계대전 후에는 텔레비전이 차츰 실제의 장치로서 만들어지고 실용화되어갔다. 1924~28년 독일의 A. 카롤루스는 송수신 모두 니프코브 원판을 사용하는 주사선 48~96개의 장치를 개발했다. 한편 영국에서는 J.L. 베어드가 1925년에 처음으로 텔레비전의 무선전송을 공개 전시했고, 1926년에는 영국방송협회(BBC)가 베어드의 회사로부터 중파에 의한 텔레비전의 송신 실험을 했다. 감도 높은 텔레비전 카메라의 개발은 텔레비전의 실용화에 있어서 불가결했는데, 1923년에 V.K. 즈보리킨은 촬상관 광전면의 화소 모자이크에다 1프레임 기간의 빛 에너지를 축적해서 고감도화를 꾀하는 방법을 발명했다. 이 방법은 1932년에 실용화되었다.

영국에서는 이엠아이사(社)의 I. 쉔베르그가 중심이 되어 실용적인 텔레비전 시스템의 개발을 추진하여 1935년에는 주사선수 405, 50필드, 2:1 인터레스(interlace:비월주사) 방식을 제안했다. 영국정부는 이 방식을 채용했고, 다음해부터 세계 최초의 텔레비전 방송이 개시되었다.

컬러 텔레비전

컬러 텔레비전에 관한 연구도 일찍 시작되었다. 1902년에는 독일의 O.폰 브롱크가 3원색 신호를 순차 전송하는 방식을 고안했고, 1908년에는 앤더슨 형제가 기계방식의 컬러 텔레비전을 제안했다. 1940년 미국 시비에스사의 P. 골드마크는 송신측과 수신측에 회전 색 필터를 사용해서 컬러 화상을 만드는 필드 순차식 컬러 텔레비전의 실험방송을 뉴욕에서 실시했다. 이 방송은 정식 방송이 되지는 못했다.

제2차 세계대전 후인 1940년 골드마크는 흑백 텔레비전과 같은 6MHz의 대역폭으로 전송할 수 있는 필드 순차식의 주사선수 405, 144필드 방식인 CBS 방식을 미국연방통신위원회(FCC)에 제안했다. FCC는 이 방식이 흑백 텔레비전과의 양립성이 없지만 1950년 10월 표준 방식으로 하기로 결정했다. 그러나 그후 미국의 TV 방송 규격 심의회(National Television System Committee/NTSC)는 종래의 흑백 텔레비전과 양립성이 있는 동시식 컬러 텔레비전 방식을 개발하여 1953년 FCC에 방식 허가 신청을 냈다. 이것이 정식으로 승인되어 다음해부터 본 방송이 개시되었다.

이 방식은 그후 일본·한국에서도 채용되었다. 유럽에서도 주사선수 625 방식의 흑백 텔레비전과 양립성이 있는 컬러 텔레비전의 연구가 수행되었는데, NTSC 방식을 채용하면 전송로에서 발생하는 찌그러짐 때문에 컬러의 색상과 채도가 변화하기 쉽기 때문에, 이 문제를 가능한 한 피할 수 있는 방식이 검토되었다. 즉 독일에서는 팔(PAL) 방식을 개발했고, 프랑스에서는 H. d. 프랑스가 세캄(SECAM) 방식을 개발했다. 영국과 서독에서는 1967년부터 PAL 방식으로, 프랑스와 소련은 같은 해에 SECAM 방식으로 컬러 방송을 개시했다.

텔레비전 방송 발전의 역사에서 비디오테이프 리코더(VTR), 즉 텔레비전 신호의 자기 기록 재생장치의 개발과 실용화는 대단히 큰 역할을 했다. 텔레비전 신호를 기록하려는 시도는 1920년대 후반 영국의 베어드에 의해 행해졌다. 이때 그는 레코드판을 사용했다. 텔레비전 신호를 음성처럼 자기 기록하는 장치의 개발은 1950년대초부터 미국과 영국에서 추진되었는데, 1956년에 미국에서 암펙스사가 실용 가능한 최초의 회전 4헤드형 VTR를 발표했다. 1961년에는 컬러 신호를 직접 기록 재생할 수 있는 VTR가 개발되었다.

기초

수평주사와 수직주사

텔레비전 수상기의 화면에 가까이 가서 보면 세로방향의 줄무늬와 함께 가로방향으로도 수많은 줄무늬가 있는 것을 알 수 있다. 전자는 수상관의 색 줄무늬이고 후자의 가로선은 텔레비전 화면을 구성하는 주사선이다. 방송국측에서는 피사체상을 텔레비전 카메라 속에 있는 촬상관에 잡아서 촬상관 위에 맺힌 광학상을 전자 빔으로 왼쪽에서 오른쪽으로, 위에서 아래로 순차적으로 읽어낸다. 가정의 수상기에서는 수상관의 전자 빔을 촬상관의 전자 빔의 움직임(편향)에 동기시켜 같은 속도로 편향시키고 다시 같은 순서로 화면을 구성한다.

이와 같이 정해진 순서에 따라 2차원 화상을 시간축 위의 1차원 정보로 분해하고, 다시 같은 순서로 화면을 조립하여 합성하는 것을 주사라고 한다. 왼쪽에서 오른쪽으로 하는 주사를 수평주사, 위에서 아래로 하는 주사를 수직주사라고 한다. 주사에 의해서 구성된 하나의 화면을 프레임이라고 한다 (→ 색인 : 텔레비전의 주사원리).

주사의 구조

그림1. 주사방식
1. 순차주사 2. 비월주사

수평주사는 화면을 향해서 왼쪽에서 오른쪽으로, 수직주사는 위에서 아래로 행해진다. 따라서 양쪽을 합했을 때의 주사방식은 그림1과 같이 된다. 이 주사방식을 순차주사라고 한다. 움직이고 있는 피사체를 선명하게 송신하기 위해서는 해상도를 높이며 동시에 매초당 상의 수를 가능한 한 늘리면 된다. 그러나 이렇게 하면 텔레비전 신호의 주파수 대역도 넓어져 할당된 전송대역(채널 폭) 속에서는 보낼 수 없게 되고 만다.

그러므로 효율이 좋고 더 나아가서 보기 쉬운 화상이 얻어질 수 있도록 주사 방식이 정해졌다(피사체의 움직임을 그대로 재현하려고 한다면 매초 25프레임 이상의 속도로 주사하지 않으면 안 됨). 실제의 텔레비전 수상기에서는 화면의 어른거림을 줄이기 위해서 하나의 화면을 2번으로 나누어서 주사하는 방식이 취해지고 있다.

영상 신호와 동기 신호

영상 신호

텔레비전 카메라 속 촬상관의 출력에는 상으로 맺힌 피사체의 빛의 강약에 따른 전기 신호가 나타난다. 이것을 영상 신호라고 부른다. 그림2에 촬상관에 맺힌 명암이 있는 상에 대한 영상 신호가 나와 있다. 세로는 수직 주사기간의 영상 신호를, 가로는 수평 주사기간의 영상 신호를 나타내고 있다. 화면 중의 가장 어두운 부분에 대응하는 레벨을 흑 레벨, 가장 밝은 부분에 대응하는 레벨을 백 레벨이라고 한다. 귀선소거기간은 흑 레벨에 고정된다. 영상 신호가 지닌 주파수 성분은 명암의 변화가 많을수록 높은 주파수 성분이 포함되게 된다.

동기 신호

그림3. 수평·수직 귀선기간의 세부와 동기 신호 파형

수상기에서는 텔레비전 카메라와 완전히 일치하는 주사가 행해지지 않으면 안 된다. 이러한 조작을 동기시킨다고 한다. 동기시키기 위해서 영상 신호의 귀선소거기간에 동기 신호라는 펄스 신호를 부가한다. 동기 신호에는 수평주사를 일치시키기 위한 수평 동기 신호와 수직주사를 일치시키기 위한 수직 동기 신호가 있고, 각각 수평·수직 귀선기간의 흑 레벨보다 더 아래의 레벨에 부가된다(그림3).

송신기의 기본 구성

그림4. 텔레비전 송수신 계통도
1. 영상송신부 2. 음성송신부 3. ...

그림4는 텔레비전 송수신의 계통도이다. 텔레비전 수상기에 나오는 피사체는 텔레비전 카메라 속의 촬상관에서 광전변환된 후 전자 빔에 의한 주사를 통해 읽혀져 영상 신호로 된다. 컬러 텔레비전의 경우에는 3원색(적색·청색·녹색)의 영상신호를 꺼내기 위해 3개의 촬상관이 사용된다. 동기 신호 발생기에서 만들어진 동기 신호는 편향 증폭기와 컬러 부호기로 보내진다. 편향 증폭기에서는 동기신호에 기초하여, 촬상관의 전자 빔을 주사하기 위한 톱니 모양파의 전류가 만들어진다.

영상 증폭기에서 증폭된 3원색 영상 신호는 컬러 부호기에서 복합 컬러 신호로 합성되고 동기 신호가 덧붙여져 완전한 영상 신호로 된다. 컬러 부호기에는 동기 신호 발생기로부터 동기신호 외에 색 부반송파 신호 등이 보내진다. 복합 컬러 신호는 영상 송신기에서 영상 반송파와 섞여서 변조된 후, 송신 안테나를 통해 텔레비전 전파로 방송된다. 텔레비전 전파로는 일반적으로 초단파(VHF)나 극초단파(UHF)가 사용된다. 이렇게 높은 주파수의 전파는 빛처럼 직진하므로 도중에 건물 등이 있으면 차단되기 때문에 송신 안테나는 높은 탑 위나 산 위에 설치해야 한다.

수상기의 안테나에서 수신된 신호는 튜너로 보내진다. 튜너에서는 방송되고 있는 여러 채널 중에서 희망 채널을 선택한다. 수신된 신호는 증폭된 후 영상 검파기에서 검파되어 원래의 복합 컬러 신호로 된다. 이어서 색 복조 회로에서 3원색의 영상 신호로 되돌려진다. 음성 신호는 FM 방송과 같이 주파수 변조에 의해서 전송된다.

촬영장치와 텔레비전 카메라

그림5. 광도전형 촬상관의 기본구조

그림6. 대표적인 고체촬영 장치의 구조

촬영장치는 공간적인 광 정보를 전기 신호로 변환하는 것으로서, 광학 상을 전기 신호로 변환하여 축적하는 광 센서 부분과 신호를 읽기 위한 주사 기능 부분으로 이루어져 있다.

텔레비전용 촬영장치

광도전형 촬상관의 기본구조가 그림5에 나타나 있다. 광학상은 렌즈에 의해서 광전면(표적)에 맺힌다. 광전면을 구성하는 막은 산화납의 다결정질이나 셀렌, 비소, 텔루르의 비정질 등으로 구성되어 있다. 이러한 광전면은 빛이 입사하면 빛이 쪼인 부분의 전도성이 변화하는 면저항의 부분과, 그때 발생하는 전위변화를 축적하는 축전기가 분포된 구조로 되어 있다. 촬상관의 다른 끝에는 전자총이 들어 있는데, 음극에서 방출된 전자는 가속되어 가는 빔으로 변해 표적에 주사된다.

입사광에 의해 양의 전위로 상승하고 있던 표적은 음의 전하를 가진 전자 빔의 주사에 의해서 전위가 중화되어 원래의 전위로 되돌아간다. 이때 전자 빔으로 중화하기 위해 소요된 전하량이 텔레비전 신호로 표적 전극에서 방출된다. 이때의 텔레비전 신호는 명암에 대응해서 변화하고, 동시에 시간축에 대해 연속인 파형으로 되어 나타난다. 즉 표적에 맺힌 2차원 정보는 촬상관의 출력에서는 시간축 위에서 연속한 1차원의 전기 신호로 변환된 것이다.

고체 촬영장치

반도체 기술과 집적회로 기술의 발전에 따라 1962년경부터 광전막과 진공관에 의하지 않는, 즉 전자 빔 주사에 의하지 않는 고체 촬영장치가 출현했다(그림6). 고체 촬영장치의 특징은 소형이고 가벼운 점, 화상에 기하학적 변형이 생기지 않는 점, 잔상이나 흔적이 적은 점, 오래 사용할 가능성이 있는 점 등이다.

텔레비전 카메라

촬영장치를 사용해 광전변환을 한 후, 얻어진 전기 신호를 증폭하거나 여러 가지 파형처리를 하여 텔레비전 신호를 보내는 것이다.

컬러 신호의 전송 방식

그림7. 컬러 부호기의 계통도

컬러 텔레비전에서는 피사체의 밝기뿐만 아니라 색의 차이도 전송하기 때문에 3원색의 정보를 수신측에 보낼 필요가 있는데, 3원색에 대응하는 3개의 영상 신호를 그대로 병렬적으로 보내려면 전송 대역폭이 흑백 텔레비전의 3배가 되어야 한다. 현재 컬러 텔레비전 방송에서는 3원색의 영상 신호를 밝기를 표시하는 휘도 신호와 색이 무채색에서 얼마만큼 떨어져 있는가를 나타내는 색차 신호로 변환하고, 색차 신호를 색 부반송파로 변조한 뒤에 휘도 신호로 주파수를 다중화하여 흑백 텔레비전 신호와 같은 대역폭으로 전송할 수 있도록 되어 있다. 이 방식은 NTSC 방식이다. 컬러 신호의 전송 방식으로서는 이외에 PAL 방식과 SECAM 방식이 있는데, 이것은 색차 신호의 변조 방법이 다르다. 표에는 현재 세계에서 사용되고 있는 컬러 신호의 전송 방식이 나와 있다.

주파수가 다중화된 컬러 신호는 복합 컬러 신호라고 불린다. NTSC 신호, PAL 신호, SECAM 신호 등이 그것이다. 그림7은 3원색 신호로부터 복합 신호를 만들기 위한 컬러 부호기의 계통도이다.

텔레비전 전파와 송신기

텔레비전의 영상이나 음성의 신호를 방송국에서 각 가정으로 보내기 위해서는 이 신호들을 반송파를 사용해서 변조하여 전파로 보낼 필요가 있다. 신호의 변조 방법은 크게 진폭 변조와 주파수 변조로 나누어진다. 진폭 변조는 반송파의 진폭을 신호의 크기에 비례해서 변화시켜 정보를 보내는 방법이고, 주파수 변조는 반송파의 주파수를 신호의 크기로 변화시키는 방법이다.

영상 신호의 진폭 변조는 VHF대나 UHF대의 텔레비전의 지상 방송용으로 사용된다. 이것에 대해 영상 신호의 주파수 변조는 주파수 대역은 넓게 사용할 수 있지만 송신 전력을 크게 할 수 없는 마이크로파의 전송이나 초고주파(SHF)대의 위성에 의한 텔레비전 방송에 사용된다. 음성은 FM 변조로 보내진다. 텔레비전 송신기의 역할은 할당된 채널에 적합한 영상과 음성용의 반송파를 만들고, 그것들을 변조해서 송신하는 것이다.

텔레비전 수상기

안테나에서 수신된 텔레비전 전파는 채널로 들어가서 중간 주파수로 변환되고 증폭된 뒤에 검파되어, 휘도 신호, 음성 부반송파 신호, 색 부반송파 신호 등으로 나뉜다. 음성 부반송파는 검파·증폭되어 스피커로 보내진다. 색 부반송파는 색복조기에서 R-Y, B-Y라고 하는 2개의 색차 신호를 얻은 후, 매트릭스 회로에서 앞의 휘도 신호와 합해져서 컬러 수상관을 구동한다.

튜너

안테나에서 수신한 전파로부터 희망하는 전파를 선택함과 함께, 증폭되기 쉬운 중간 주파수로 변환하는 장치이다.

중간 주파수 증폭 회로

튜너에서 온 약한 신호를 증폭하는 역할을 한다.

영상 검파 회로

반송 중간 주파수 신호로부터, 텔레비전 카메라에서 얻어진 것과 같은 영상 신호를 끌어내는 작용을 한다. 영상 반송파 성분을 추출하여 원래의 중간 주파수 신호와 곱셈을 해서 영상 신호를 끌어내는 반송파 재생형 동기 검파 회로가 쓰이고 있다.

동기 회로와 편향 회로

수상관의 전자 빔 주사에 필요한 회로이다. 검파된 영상 신호는 진폭 분리되어 동기 신호가 만들어진다. 이렇게 만들어진 동기 신호로부터는 수상관의 수평주사에 필요한 수평 동기 펄스와 수직주사에 필요한 수직 동기 펄스가 분리된다.

색신호 재생 회로

그림8. 복합 컬러 신호의 주파수 스펙트럼

영상 검파 회로에서 얻어진 신호는 NTSC 신호 자체이고, 색의 정보는 3.58MHz로 직교 변조된 반송 색신호의 형태로 중첩되어 있다. 색신호 재생 회로는 이 반송 색신호를 대역 필터로 뽑아내고 색차 신호를 검파해서 끌어내는 역할을 하고 있다. 컬러 수상관은 3개의 색차 신호와 영상 증폭 회로에서 저역 필터를 통해 얻어지는 휘도 신호를 합한 신호, 즉 3원색 신호로 구동한다(그림8).

컬러 수상관

그림9. 대표적인 컬러 수상관의 구조(슬롯 마스크형)

컬러 수상기용 수상관으로서 가장 일반적인 것은 슬롯형 섀도 마스크를 지닌 수상관이다. 이것은 형광면, 전자총, 슬롯 마스크로 이루어져 있으며 전자총은 3개가 수평으로 배치되어 있다. 그림 9는 대표적인 컬러 수상관의 구조이다. 전자총에서 발사된 3개의 전자 빔은 마스크의 슬롯을 통과하는 점에서 교차한 후 각각의 색의 형광체를 발광하게 한다. 즉 녹색을 발광시키는 전자 빔은 녹색의 전자총에서 발사되는 것이다. 수상관에는 전자총 외에 빔을 가속하기 위한 전극, 형광면에 집속시키기 위한 전극 등이 들어 있어 전체적으로 전자 렌즈계를 형성하고 있다.

텔레비전 방송의 새 기술

음성 다중 방송

그림10. 텔레비전 음성 다중 방송의 원리

종래의 텔레비전 방송과 양립성을 가지면서도 또 한 채널의 음성을 전송하는 방법이 개발되었다. 이것은 텔레비전 음성 다중 방송이라고 불린다. 종래의 음성(주채널 음성)에 덧붙여서 또 한 채널의 음성(부채널 음성)을 전송하기 위해 FM 스테레오 방송처럼 음성 다중용 부반송파를 사용하고 있다. 텔레비전의 음성 다중 방송에서는 스테레오 음성을 보내는 경우와 2개 국어 방송처럼 채널마다 완전히 다른 2개의 음성을 보내는 경우가 있기 때문에, 지금까지의 방송과 양립성을 가지기 위해 주채널과 부채널에서 보내는 신호의 내용을 스테레오인 경우와 2개 국어인 경우에 따라 다르게 변화시킨다(그림10).

문자 다중 방송

그림11. 문자 다중 방송의 신호 전송법

텔레비전의 영상 신호에는 앞에서 기술한 것처럼 수평과 수직의 귀선기간이 포함되어 있다. 주사 기간에는 수평 또는 수직의 동기 신호가 보내지지만, 귀선기간에는 어떤 정보도 보내지지 않는다. 그러므로 이 기간에 어떤 방법으로든 정보를 보내면 전파의 유효 이용을 높일 수 있다. 이것은 아날로그 신호의 형태에서는 용이하지 않지만, 최근에 디지털로 정보를 전송하는 방법이 개발되어 실용화되고 있다. 귀선기간 중 수직 귀선기간에 정지 화상이나 문자 정보를 보내는 신호 전송 방식은 문자 다중 방송 또는 텔레텍스트라고 불린다. 이것은 유럽을 비롯하여 미국·일본 등에서 사용되고 있다.

한편 수평 귀선기간에 텔레비전의 음성을 디지털로 전송하는 방식은 방송 위성용으로 개발되어 있다. 문자 다중 방송에는 형상 전송 방식과 부호 전송 방식이 있다. 그림11은 방송국측에서 정지 화상이 분해되고 수직 귀선기간 내에 하나의 수평 주사선 위에서 다중된 후 보내져서, 수상기에서 다시 원래의 화상으로 조립되는 구조를 보여주고 있다. 수상기측에서는 수직 귀선기간 내에 보내져 온 정보를 뽑아내고 이것을 화상 1프레임분을 축적할 수 있는 기억장치에 담은 후 텔레비전의 주사로 읽어서 표시한다.

부호 전송 방식은 문자를 부호로 치환해서 그 부호를 전송한다. 수신측에서는 부호에 대응하는 문자를 표시하도록 한 것으로서, 형상 전송 방식보다 10배 정도 능률이 좋은 전송을 수행할 수 있다. 부호 전송 방식에서는 부호를 문자로 변환하기 위한 기억장치가 필요하다. 문자 다중 방송의 용도로는 뉴스나 기상 예보, 교통 정보 등의 생활 정보, 방송프로 안내, 교육 프로그램, 외국 영화의 자막 삽입, 귀가 부자유한 사람에 대한 자막 삽입 등이 행해지거나 검토되고 있다. 또한 전화선을 사용해서도 텔레비전 문자 다중 방송과 같은 서비스를 할 수 있다. 미국에서는 이것을 비디오 텍스트라고 한다.

방송 위성에 의한 텔레비전 방송

로켓·인공 위성 등의 개발이 발전한 결과, 현재는 통신위성을 이용한 텔레비전 프로그램의 국제 중계가 빈번하게 이루어지고 있다. 통신위성 시스템에서는 일반적으로 10m 이상의 거대한 포물면 안테나를 지상 수신국에서 사용하기 때문에, 통신위성의 수송 전력은 10W 이하로 된다. 그러나 통신위성의 수송 전력을 100W 이상으로 하면, 1m 전후의 비교적 작은 포물면 안테나를 사용해서 각 가정에서 통신위성이 보내는 전파를 직접 수신할 수 있기 때문에 통신위성을 이용한 텔레비전 방송이 가능해진다. 이것을 직접 방송 위성이라고 한다.

유선 텔레비전

지상 텔레비전 방송에서는 VHF나 UHF의 전파를 사용하기 때문에 산이나 커다란 건물의 반대편에서는 텔레비전 전파를 수신할 수 없다. 이러한 지역을 위해서는 산 위나 건물 위에 공동 안테나를 세우고, 여기에서 받은 신호를 증폭기로 증폭한 후 전선으로 각 가정에 분배하는 방법이 취해진다. 이러한 수신 방식은 공동 텔레비전 수신방식(CATV)이라고 불린다.

CATV는 이와 같이 주로 난시청 해소를 목적으로 발전해왔지만, 미국에서는 1970년대 후반부터 도시를 중심으로 종래의 공중파에 의한 텔레비전 방송과는 다른 독자적인 발전이 전개되었다. 그결과 미국에서는 뉴스, 스포츠 프로그램, 극장 영화 등을 통신 위성을 통해 전문적으로 배분하는 방송 회사가 출현했다. 각 가정에서는 이 프로그램을 각 지역에 있는 CATV 회사를 통해서 수신한다.

텔레비전 회의

그림12. 텔레비전 회의용 영상표시 방식과 전송형태

원격의 회의 공간을 텔레비전(영상과 음성)으로 결합하여, 통신에 의해서 회의를 진행하는 방식이다. 이미 세계의 주요국에서는 디지털 기술에 의해 화상 정보를 축적하거나 화상 처리를 하거나 광섬유 등을 이용해서 전송하는 최신 기술을 도입하여 실제로 실행하고 있다. 텔레비전 회의에서는 회의를 원활하게 운영하기 위해 분위기를 전하거나, 참가자에게 일체감을 주기 위해서 많은 관계자를 동시에 하나의 화면 위에 표시하는 것 등이 요구된다. 그렇기 때문에 그림12에 나타나 있는 것처럼 2개의 카메라의 화상을 면 분할이나 프레임 분할하여 하나의 전송로로 보내고, 수신측에는 2개의 화상을 나란히 표시하는 방법이 취해지고 있다. 텔레비전 회의의 화상 신호는 텔레비전용 전송 회선을 사용하면 그대로 전송할 수 있다(→ 화상회의 시스템) (→ 색인 : 화상회의 시스템).

텔레비전의 미래상

고화질 텔레비전

고화질 텔레비전(High Definition Television/HDTV)은 선명하고 아름다운 컬러 화상을 넓고 큰 화면으로 재생하는, 현장감·생동감이 풍부한 텔레비전을 말한다. 이것은 현행 텔레비전의 5배 이상 정밀한 화상을 나타낼 수 있는 능력을 가지고 있다. 이러한 화상을 현재의 텔레비전에 비해 25% 긴 넓은 화면 위에 재생한다.

HDTV의 성능을 뒷받침하는 영상 기기로는 다음과 같은 것이 사용된다. ① 카메라:새로운 설계방식에 기초하여 개발된 DIS(Diode-gun Impregnated-cathode Saticon)라는 HDTV용 촬상관을 사용한, 고해상도의 잔상이 적은 텔레비전 촬영용 카메라이다. ② 레이저 텔레시네 장치:영화 필름을 텔레비전 신호로 변환하는 장치로서 영화 필름의 정보를 저하시키지 않고 HDTV 신호로 변환한다. ③ 와이드 디스플레이 장치:정밀한 화상을 넓은 화면에 재생하는 HDTV용 30in(인치) 모니터, 투사형 디스플레이 등이다. 고품위 방송을 할 때에는 넓은 대역의 신호를 안정되게 고화질로 전송해야 하기 때문에 SHF(3~30kHz)·EHF(3~300kHz)대에 의한 무선 주파나 광섬유 등을 사용하게 된다.

미래의 화상 시스템

고속도이고 정밀도가 높기 때문에 곤란했던 텔레비전 신호의 디지털화가 1970년대에 확립되었다. 이것에 의해 흐린 화상을 선명하게 하거나 화상의 움직이는 부분만을 끄집어내는 일, 화상의 삽입, 색조의 채도 수정 등 광범위하면서 복잡한 화상 처리가 간단해질 수 있게 되었다. 화상 처리의 이러한 기술은 앞으로 HDTV에서 사용될 것이다.

위성 방송 시대

현재 텔레비전 방송은 한 국가에만 머무르지 않고, 통신 위성을 이용함으로써 프로그램의 국제 중계가 빈번해졌다. 현재 세계에서는 NTSC·PAL·SECAM 3가지의 컬러 텔레비전 표준 방식이 사용되고 있기 때문에, 국제간의 프로그램 교환을 위해서는 한쪽의 표준 방식에서 다른 쪽의 표준 방식으로 교환을 해야 한다.

▷상세한 정보를 보시려면 세계의 컬러신호 전송방식 도표를 참조하세요.

BIE | 이필열(李必烈) 글

출전 : [브리태니커백과사전 CD GX], 한국브리태니커, 2004
   
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