텔레비전 신호에서 음향과 영상 구성 요소의 상대적 타이밍

EBU 위원회 최초 발행: 1986년, 개정: 1997, 2002, 2006(두 차례)

키워드: 2007 립씽크, A/V 동기화, 타이밍, 지연, 클랩보드, VT 클락, 슬레이트

텔레비전에서, 어떤 동작이 일어나는 순간과 그에 해당하는 소리가 들리는 순간 사이에 차이가 나면 주관적으로 불쾌감을 줄 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 음향과 영상 구성 요소의 상대적 타이밍 차이가 무시할 수 없는 값 이상으로 발생하지 않도록 해야 합니다. 상대적 지연의 가장 낮은 인식 가능한 값은 프로그램 내용과 시청 거리 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 경험에 따르면, 특히 HD 제작에서는 더 많은 주의가 필요합니다.

다음은 입모양 움직임과 음성 간의 동기 불일치가 50%의 관찰자에게 인식되는 상대적 지연에 대한 주관적 테스트를 바탕으로 설정된 권장 최대값입니다. 이 값은 EBU 권장 사항 R28에 정의된 시청 조건을 기준으로 합니다. EBU는 다음을 권장합니다. 가능한 한, 회원 조직은 텔레비전 신호의 음향과 영상 구성 요소의 상대적 타이밍 차이를 최소화하기 위한 조치를 취해야 합니다. 이때, 각 지점에서 발생할 수 있는 중요한 차이는 자동 수정 기법을 통해 해결하는 것이 바람직합니다.

A/V 동기화의 정확성은 각 단계에서 음향이 영상보다 5ms 빠르거나 음향이 영상보다 15ms 늦는 범위 내에 있어야 합니다. 이는 VT 클락 프로그램 헤더에 있을 수 있는 동시 “블립” 및 “플래시” 프로그램 헤더 마커에서 전기적으로 측정할 수 있습니다. 플래시는 1프레임 지속 시간 동안 나타나는 최고 화이트 필드이고, 블립은 동일한 기간 동안 정렬 레벨로 전송되는 1kHz 톤입니다. 이들은 파일 기반 프로그램 배급에서도 측정을 위해 그대로 유지되어야 합니다.

전체 프로그램 체인에서 음향과 영상 데이터는 “테이프” 상에서(또는 파일이나 데이터 스트림 내에서) 일치 상태로 유지되어야 하며, 다운스트림 처리 지연을 보정하기 위해 미리 가속되거나 지연되어서는 안 됩니다. 방출을 위한 출력에서는 음향과 영상 구성 요소의 상대적 타이밍 차이가 아래의 표에 나와 있는 전체(종단 간) 범위 내에 있어야 합니다.

[1] EBU 기술 권장 사항 R28–1997: 625라인 텔레비전 영상에 대해 일반적으로 사용되는 주관적 평가 방법

• https://tech.ebu.ch/docs/r/r037.pdf

EBU R68는 유럽 방송 연합(EBU)이 정한 오디오 신호 레벨 표준으로, 방송 및 프로 오디오 환경에서 디지털 오디오 레퍼런스 레벨을 규정합니다. 주요 내용은 다음과 같습니다:

• 디지털 레퍼런스 레벨 설정: EBU R68에서는 디지털 오디오 신호의 기준 레벨을 -18dBFS로 설정하며, 이는 유럽 방송국들이 일반적으로 사용하는 표준입니다. 이 설정은 아날로그 시스템에서의 +4dBu와 대응하여 디지털 신호를 적절히 조절할 수 있도록 합니다.
• 헤드룸 보장: -18dBFS를 기준으로 설정하여 18dB의 헤드룸을 확보하며, 이는 신호 피크가 클리핑 없이 처리될 수 있도록 안전한 여유 공간을 제공합니다. 특히 방송 환경에서 오디오 신호가 안정적으로 전송되고 재생되도록 보장합니다.
• 일관된 오디오 레벨 유지: 방송국 간에 오디오 신호의 일관성을 유지하도록 하여, 서로 다른 장비와 시스템 간의 신호 수준을 표준화합니다. 이를 통해 여러 오디오 콘텐츠가 일관된 음질을 유지하고 방송 중 볼륨 변화가 최소화됩니다.

이 표준은 유럽 방송사뿐만 아니라 국제 방송 환경에서도 참고하는 중요한 기준이 되며, 방송과 프로 오디오 제작에서 균일한 오디오 품질을 유지하는 데 큰 역할을 합니다.

• https://tech.ebu.ch/docs/r/r068.pdf

LUFS 미터는 EBU R128에 따라 소리 크기, 소리의 범위 및 True-peak를 표기 하도록 만들어진 미터이다.

LUFS¹⁾와 LKFS²⁾는 같다고 보면 된다. 원래 명칭은 LKFS였으나, LUFS로 바꿔서 부르도록 권장하고 있다고 한다.

사람이 청감상 인지하는 소리 크기, 즉 라우드니스를 수치로 현실화하기 위해서 K-weighted 가중치를 고려한 필터를 사용하고, RMS 값을 측정하여 dBFS로 결과를 내어서, 단위는 LUFS(절대값), 또는 LU(상대값, ex) 0LU=-23LUFS)로 표기한다.

전체 곡의 시작부터 끝까지 소리 크기의 평균을 계산한 값을 LUFS 로 표기한다.

LUFS(Loudness Unit, referenced to Full Scale).

재생 구간에 따라 값이 다르게 나올 수 있다. 예를 들어 곡의 클라이맥스 구간만 측정하면 매우 크게 나오게 된다. 게이트 알고리즘이 포함되어 있기 때문에 무음 구간은 측정하지 않고 패스한다. EBU R128에서는 라우드니스를 -23LUFS(허용 오차³⁾ : ±1LU)로 맞출 것을 권고한다.

3초 동안의 소리의 크기를 매 1초마다 표기한다. 최고 값이 왼쪽에 작게 표기된다.

400ms(0.4초)의 오디오 범위에서 100ms마다 측정되는 모든 순간적인 음량 값의 최대 값.⁴⁾

Loudness range는 곡 전체에 대한 다이내믹 레인지를 LU로 표기한다. 가장 큰 부분과 가장 조용한 부분 사이의 차이를 표시.

음량이 가장 조용한 부분 상위 10%와 가장 큰 부분의 상위 5%는 최종 분석에서 제외한다. 계산 된 Loudness Range는 가장 큰 오디오 구간과 가장 조용한 나머지 오디오 구간의 비율이다.⁵⁾

EBU R128은 다음과 같은 명명 규칙 및 단위 규칙을 제안한다.

기준 레벨과 관련된 값인 Loudness Unit(1LU 는 1dB)과 같은 상대 측정 값이다.

• LU : 상대값
• LUFS : 절대값
• 1LU = 1dB의 레벨 증감과 동일

EBU에서는 -23LUFS를 0LU로 표기 하는 것을 권장한다.

플러그인, 외장 하드웨어 등으로 수많은 LUFS 미터가 시중에 나와있다. 그 중에서 대표적인 것 몇 가지만 소개 한다. Cubase Pro 에 내장되어있는 Supervision에도 LUFS 미터가 내장되어 있다.

• https://tech.ebu.ch/loudness