 마스터링 |
CD를 복제하려면 데이터가 담긴 스템퍼 (stamper)가 있어야 합니다.
스템퍼 만드는 과정을 마스터링(mastering)이라 하고, 이것을 프리마스터링(premastering)과 마스터링(mastering) 으로 나뉩니다.
1. 프리마스터링
아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해서 데이터가 담긴 CD 마스터 테이프(master tape)를 만듭니다.
2. 마스터링
(1) 글래스 마스터 제작
소다 유리를 이용해 유리의 표면을 평평하게 만들고 깨끗하게 한 뒤 말립니다.
유리 원판은 지름이 180mm∼220mm, 두께 6mm 짜리를 많이 이용합니다.
유리 원판에 피트(pit)를 만들기 위해 포토레지스트(photoresist)를 110∼120nm(nano-meter, 1/10억 미터)만큼 덮습니다. 프리마스터링에서 만든 마스터
테이프의 디지털 신호를 CD형식에 맞게 변조해서 빛을 유리판에 쏩니다.
빛을 받은 부분은 물에 녹지 않고 받지 않은 곳은 녹는 원리를 이용해
현상하면 피트가 만들어집니다. 이것을 CD의 글래스 마스터(glass master) 라
합니다.
(2) 글래스 마스터는 전기적으로 부도체이기 때문에 표면에 니켈(Ni)을 입혀
전도체로 만듭니다. 이것을 파더(father)라고 부릅니다.
(3) 파더에 니켈 도금 처리를 한 뒤 떼어낸 것을 마더(mother), 마더에 다시
니켈 도금한 뒤 분리한 것이 선(son) 또는 스템퍼(stamper)라 합니다.
| DVD 제작과정 및 관련기술 |
VHS 테잎과 같이 비디오를 녹화하는 단순한 관정으로 접근하면 결코 DVD를
제작할 수 없습니다. DVD 타이틀을 제작하는 과정은 크게 시나리오 기획,
오디오/비디오 소스가공,압축 그리고 오소링으로 이루어 집니다.
이 과정들에서 DVD의 화질,음질 및 다국어 및 인터랙티브 기능을 어떻게
구현하느냐에 따라 DVD의 최종 품질이 결정됩니다. 특히 DVD의 화질은
비디오 마스타 소스의 화질에 따라 결정되므로 원 소스가 필름일 경우
비디오 마스타로 제작할 때 텔레시네를 하게 되는데, 복사 필름이 아닌
원본 네가 필름으로 텔레시네를 해야 화질의 열화가 없이 선명한 고화질의
마스타를 만들수 있으며 이것은 상당히 중요하고 결정적인 포인트라고
할 수 있습니다.
DVD를 제작하기 위해 오디오와 비디오 소스 준비, 비디오 와 오디오 엔코딩,
서브픽쳐, 서브 타이틀, 오소링, 디스크 이미지 제너레이션 및 프리마스터링,
마스터링 (스템퍼), 복제 등 일련의 과정이 필요합니다.
DVD는 화질,프로그램의 길이,오디오 채널의 수와 질, 서브타이틀의 수,
인터랙티브의 수준에 따라 트레이드-오프가 있습니다.
통상 133분짜리 영화의 경우 비디오의 전송속도는 평균 3.75~4.6Mbps
정도이고 멀티 앵글,멀티 스토리등과 같이 더 향상된 인터랙 티브 기능을
구현하는 DVD인 경우 비디오의 전송속도를 희생하여야 합니다.
(1) DVD 소스(Source)가공
DVD는 aspect ratio 가 4:3 이나 16:9 화면으로 제작이 모두 가능하므로
영화용 필름을 DVD화면에 맞게 변환해야 합니다.
이러한 작업을 텔레시네(Telecine)라 하고 주로 영상 전문업체에서 행하여
집니다. DVD 비디오를 만들기 위해서는 현재 TV상에 DVD화면이 어떻게
나타나게 할 것인가를 사전에 결정해서 비디오 마스타를 정해야 합니다.
비디오 소스는 영화제작 및 편집과정에서 여러가지 사운드 엘리 먼트(약 200채널)들 중에서 대화,음악,효과 부분을 래프트(Left),센터(Center),
라이트(Light),래프트 서라운드 (Left Surround),라이트 서라운드(Light Surround),
서브우퍼(Sub Wooper) 6개 채널로 제작 편집해서 만듭니다. 즉, 원본 오디오
마스터로부터 M&E (Music & Effect) 5.1 채널 AC-3 오디오 마스타 및 다이알로
그 5.1채널 AC-3마스타가 만들어진다. 다이알로그란 원본 영화의 대사와 효과
음악,배경 음악등이 다 들어가 있는 마스타이며 M&E는 한국어(다국어)
더빙을 위한 효과음과 배경음악만 들어가 있는 것을 말합니다.
만일 AC-3 오디오를 채택한 영화의 경우에는 이미 만들어진 AC-3 오디오
마스타가 있기 때문에 AC-3 변환이 필요하지 않습니다. 다이알로그 및 M&E
5.1채널 AC-3 오디오 마스타는 DA-88로 복사 하거나 제작하여 D1 비디오
마스타와 AV confirm 작업(오디오와 비디오 마스타의 씽크를 맞추는 작업)을
합니다. Confirm 작업이 끝난 마스타는 국내 판매용일 경우 공윤의 심의를
거친 후 한국어(다국어) 더빙을 합니다. M&E DA-88 마스타에 한국어(다국어)를
믹싱한 후 비디오 및 오디오 편집을 마치면 최종적으로 D1 비디오 마스타와
여러개의 오디오 DA-88 마스타(다이알로그본과 한국어(다국어)본)가 완성되어
엔코딩 작업을 할 수 있게 됩니다.
(2) 비디오 MPEG-2 VBR 엔코딩(Encoding)
비디오 엔코딩시 DVD 단면 저장능력이 4.7Gbyte이므로 어떻게 bit budget를
가져가야 할 지를 결정해야 합니다. 평균 비트 레이트는 영화길이에 따라
틀려지지만 3.75 ~ 4.5Gbyte로 하는것이 보통입니다.
선명한 고화질의 비디오를 얻기 위해서 비디오 압축은 MPEG-2 VBR 압축기술을 사용하고 인버스 텔레시네(Inverse Telecine)를 하여 3패스로 엔코딩 합니다.
비디오 입력은 우수한 화질을 얻기 위해서 고화질 디지탈 비디오 콤퍼넌트
소스를 사용 하는데 시스템으로서는 CCIR-601(4:2:2) D1 VCR 을 많이 사용하고
있습니다.
(3) 오디오 돌비 AC-3 5.1채널 엔코딩(Encoding)
DVD 비디오에서는 다양한 종류의 사운드를 삽입할 수가 있습니다.
이 중 우리나라를 비롯한 미국, 일본 등에서 사용 하고 있는 NTSC 방식의
지역에서는 돌비 AC-3(5.1 채널)와 Linear PCM(2채널)을 채택하고, 유럽 등의
PAL 방식의 지역에서는 MPEG-2 오디오(7.1채널)와 Linear PCM(2채널)을 채택하고 있습니다. 오디오 엔코딩은 앞에서 언급한 바와 같이 6개 채널을 각각
동기를 맞추어서 제작 편집한 DA-88 테잎을 입력으로 사용하여 돌비 AC-3
엔코더를 이용하여 오디오 스트림을 만듭니다.
(4) 서브픽쳐(Sub Picture)제작
세브픽쳐는 배경 비디오위에 나타나는 그래픽 오버래이로 정의할 수 있습니다.통상 메뉴 버튼 표시 기능이나 서브 타이틀(자막)은 VCR등과 같은 다른
미디어에서와 같이 단순히 화면에 복사하여 넣는것이 아니라 디지털 이미지
데이터 형태로 가공 및 압축하여 만듭니다. 자막은 일련의 서브픽쳐를 사용하여
만들어 집니다. 그러므로 이 서브픽쳐에 해당하는 자막 이미지 데이터들이
필요하게 됩니다. 자막 이미지 데이터는 데이터를 통합한 스트림 형태로
사용할 수도 있지만 통상 각각의 비트맵 화일이나 Tiff파일들로 사용하고 있습니다.
이미지 파일 하나는 하나의 자막 대사에 해당됩니다. 이렇게 하기위해 자막은
번역을 거친 후 시작점과 끝점을 표시하는 씽크 작업 및 이미지 변환등을
해야 합니다. 이미지 파일 외에 하나의 자막 대사가 오디오와 맞게 언제
입,출력되어야 하는지를 나타내는 타이밍 정보를 담은 텍스트 파일을
준비해야 합니다. 오소링시 각 이미지 파일등은 run length로 압축이 되고
타이밍 정보에 따라 Multi plexing이 됩니다.
메뉴는 DVD의 여러 기능을 소비자가 선택할 수 있게 하는 것으로 제작을
하기 전에 출시 할 DVD 영화의 시나리오를 어떤 기능을 넣고 어떻게 구현할
것인가를 심사숙고해야 하며 나중에 오소링과도 연결되므로 잘 기획하여야
합니다. 메뉴는 배경 및 부영상으로 구성됩니다. 통상 배경에 메뉴 내용이
포함되고 부영상은 선택 되는 항목의 하일라이트를 표현하기 위해서
사용되나 메뉴 내용을 포함하기도 합니다. 배경은 정지 화상 또는 동화상
사용이 가능합니다. 물론 경우에 따라서는 음성 신호도 첨가할 수 있습니다.
DVD 제작시 메뉴 구성상 언어 선택이 가능합니다. 이 경우 각 언어를 사용한
모든 메뉴 구성을 다시 해야 하기 때문에 비용과 시간을 고려해야 합니다.
메뉴는 크게 타이틀/루트(Root)/오디오/서브픽쳐/PTT(Part of Title)/Author 메뉴로 구분 제작 됩니다. 타이틀 메뉴는 타이틀이 여러개 있을 때 어느 한 타이틀을
찾기 위해 사용되는 최상위의 메뉴입니다. 물론 타이틀이 하나 일 때는
구성할 필요가 없습니다. 루트 메뉴는 어느 한 타이틀상의 최상위 메뉴로서
다른 하위 메뉴(오디오/서브픽쳐/ PTT/Author메뉴)에 접근 하기 위하여
사용되는 메뉴입니다.
오디오 메뉴는 한 타이틀 상에 2개 이상의 오디오 사용 시 어느 한 오디오를
설정하기 위해서 구성되는 메뉴입니다. 서브픽쳐 메뉴는 2개 이상의 서브픽쳐
사용시 구성되는 메뉴입니다. 자막도 서브픽쳐의 일종 이므로 이 메뉴에서
선택되도록 구성됩니다. PTT 메뉴는 어느 타이틀의 일부 Scene에 접근하기
위하여 사용되는 메뉴입니다. 일반으로 chapter 메뉴로서 통용되고 있습니다.
이상의 기본 메뉴 구성을 잘 이해하면 응용된 독특한 메뉴 구성도 가능하리라 생각됩니다. 서브픽쳐의 색정보는 단지 하일라이트 기능을 만드는데만
사용합니다. 예를 들면 초록색 부분이 투명하고 분홍색 부분이 반투명이라는
정보만 주게 됩니다. 이런정보를 사용한 하일라이트 색 구성은 오소링시 따로하게 됩니다.
(5) 오쏘링(Authoring)
엔코딩된 MPEG-2 비디오 스트림,돌비 AC-3 오디오 스트림,서브픽쳐 스트림과
메뉴등을 사전에 기획한 시나리오에 따라 인터랙티브 기능을 구현할 수 있게
스트림들을 하나로 Multiplexing 한 후 DVD 포맷하여 최종적으로 DLT로 만들어 주는 프리마스터링 작업을 해 주는 것을 오소링이라 합니다.
지역코드, Parental level (시청제한지역) 및 복제방지를 위한 플래그를 추가하는
작업도 이 오소링단계에서 이루어 집니다. 속성은 전체 디스크에 대한 것과
각 타이틀별 속성이 있습니다. 예를 들면 지역 코드들이 전체 디스크에 대한
속성이고, 음성/자막 종류 및 갯수, 복제 방지등이 타이틀 단위의 속성입니다.
시나리오에 따라 오소링을 제대로 하기 위해서는 이 두종류의 속성을 잘
알아야 같은 Scene 이라도 주어지는 시나리오와 음성/부영상에 따라 타이틀
단위로 구분해야 할지 Chapter 단위로 구분해야 할지를 정할 수 있습니다.
오소링시 중심 Object는 비디오입니다. Cell 단위로 짤라서 이 Cell이 재생되는
순서를 담은 리스트인 프로그램을 구성할 수 있고 이 프로그램을 간결하고
명령을 부여하여 DVD 네비게이션이 완성될 수 있습니다. 오소링을 마치면
디스크를 대량 생산하기 위해 DLT(Digital Linear tape)로 저장하여 디스크
제조 공정인 마스터링 공정으로 거치고, 대량샹산을 하기 위한 스템퍼
제조공정,복제공정, 인쇄공정,포장공정으로 보내져 DVD 디스크로 출하됩니다.
(6) 포맷팅(FORMATTING)공정
DVD 프리마스터링 공정에서 나온 DLT 테잎을 이용하여 이 테잎에 담긴
데이터를 광학적으로 판독이 가능한 0과 1의 데이터 배열로 만들기 위해
변조하여 레이저빔을 데이터 배열에 따라 처음 1이 나오면 레이져빔을
조사(照射)하고, 다음의 1이 나오면 레이저빔을 조사하지 않도록 하는
공정입니다.
(7) 마스터링(Mastering)공정
마스터링 공정을 쉽게 설명하면 우리가 사진을 찍는 것과 흡사합니다.
사진을 찍을때 피사체를 정하고,셔터를 누르고 필름을 현상하듯이 DVD는
평면도가 좋은 유리판에 포토레지스트라는 감광물질을 균일하게 약 1000A
정도로 도포하여 건조시킵니다.사진에서 필름을 제조하는 것과 동일-필름을
뽑아보면 필름의 표면이 붉은색을 띄고 있는것을 볼 수 있습니다.(이것이 포토레지스트임) 이 유리판을 레이져를 이용하여 포토레지스트를
노광(露光)시킵니다. (사진에서 셔터를 누르는 것을 생각하면 됩니다.)
이 노출시킨 유리판을 수산화나트륨과 이인산나트륨을 혼합 (양잿물)하여
만든 액-현상액-을 원심력을 이용하여 균일하게 유리파 위에 뿌려서
포토레지스트가 레이저에 노광된 부분을 제거합니다.
이러한 과정을 현상 공정이라고 칭하며 이 공정을 거친 유리판에는 0과1의
데이터로 구분할 수 있도록 무수히 많은 작은 구멍들이 생겨나게 되는데
이것을 피트(Pit)라고 부릅니다. 물론 지금까지 설명한 각 공정들은 설비의
성능 및 공정 분석등의 고도의 기술들이 접목이 되어야 합니다.
현상 공정이 끝나면 대량 생산을 하기위한 단계로 들어가기 위해서 피트가
형성된 유리판위에 반사막을 입히는 스퍼터링 공정을 거쳐야 합니다.
이 공정은 진공상에서 아르곤가스를 주입하여 이 아르곤 전자가 양극인
니켈 혹은 은 금속판의 입자를 쳐서 이 금속판에서 분리된 니켈 혹은
은 분자가 유리판 위에 붙도록 하여 미세한 피트의 구석구석까지 니켈 혹은
은 분자의 반사막을 입히는 공정입니다. 이렇게 반사막이 입혀진 유리판은
특별하게 고안된 측정 설비를 이용하여 일반 CD,DVD로 재생이 가능합니다.
위에서 설명한 공정은 일반적으로 CD를 만드는 공정과 동일합니다.
그러나 그 정밀도와 공정기술은 엄청난 차이가 있어, 제조업체는 마스터링
설비의 선택과 공정기술,노-하우가 있어야만 제대로 된 DVD를 제조할 수
있습니다. 또한 마스터링에서 만들어진 피트의 특성이 대량 생산에 그대로
반영이 되므로 재생산을 하지 않기 위해서는 많은 개발의 시간이 필요합니다.
(8) 스템퍼(Stamper) 제조공정
이 공정은 마스터링이 완료되어 반사막이 입혀진 유리판을 도금하는 것으로
말할수 있습니다. CD나 DVD와 같은 광디스크의 특징은 사출 성형으로 대량
생산이 쉽고, 원가가 싸다는 것입니다. 대량 생산을 하려면 사출 성형에
사용할 금형이 필요한데 이것을 스템퍼라고 부르며, 이 제조공정을 스템퍼
메이킹 공정이라고 부릅니다. 이 공정은 마스터링에서 반사막이 입혀진
유리판을 니켈액에 넣어 화학적 환원 과정을 통하여 유리판위에 니켈의
입자를 계속 적채시키는 과정을 거쳐 보통 280~290m 정도의 두께를
가지도록 합니다.
스템퍼 메이킹 공정은 마스터링 공정에서 형성된 피트형상의 전사성(傳寫性)과,
스템퍼 두께의 정확성,스템퍼 내경과 외경의 두께 균일성과 스템퍼 뒷면의
평탄도를 어느정도 정밀하게 유지하느냐가 중요합니다.
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