우선은 디지털과 아날로그가 무엇이냐하는 근본적인 정의에서 시작을 해야할 것 같은데요.
일단, 음향에 있어서 디지탈이란 순수한 개념의 체계이지 물리적으로 존재하는 신호들이 아닙니다.
디지털 기기가 되었건, 아날로그가 되었건 모든 음향회로는 전기신호를 바탕으로 하고 있구요.
그 전기신호는 무한함수의 성격을 지닌 아날로그입니다.
이것이, 뭔 소리냐...
일단 디지털 기기간에 케이블을 통한 전송을 생각해봅시다.
일단 웨이브 파일의 구성이 이진수로 010으로 되어 있다고 칩시다.
출력 디지털 기기에서는 분명히 010으로 출력을 합니다.
그런데 010 이라는 신호를 전송을 위해서는 전기 신호로 바꿔줘야 합니다. 즉~ 디지털 데이터의 전송을 위해서는 아날
로그 시스템을 이용한다는 것입니다.
쉽게 1v~10v의 전기만 쓴다고 가정합시다.
그럼 입력을 받는 쪽에서는 1~5v는 0으로 해석을 하고, 5~10v는 1로 해석을 한다고 칩시다
보내는 전기가 1v,9v,2v와 같이 명확한 크기이고 케이블의 상태가 극도로 좋아서 거의 볼테이지의 전환이 없다고 가정
을 하면 받는 쪽에서는 전혀 에러가 없을 것입니다.
그런데 문제는 현실은 그렇지 않다는 것이죠.
출력쪽 기기의 문제로 인해 볼테이지 조절이 조금 문제가 있을수도 있고, 케이블이 상태가 나쁘거나 저항이 클수도 있
고, 외부에서 강한 노이즈가 침입할 수도 있고 등등해서 애매하게 5v같은 신호가 들어오면 대략 난감한 상황이 발생합
니다. 이걸 1로 봐야되나....0으로 봐야되나...
거기에다가 약간의 미세한 시간의 차이때문에 (아날로그는 무한 함수라고 했지요.. 연속적인 흐름입니다. ) 의도와는
다르게 애매한 신호가 들어 올 수도 있습니다. 때문에 고급 워드 클럭을 쓰기도 하는 것이지요.
이렇다 보니 중간에 신호들이 미세하게 틀어지는 것이고 결과적으로 다른 소리로 들리게 되는 경우가 생긴다는 것이죠.
여기서! 이런 질문을 던지는 분들이 계실겁니다.
"근데요~ 컴퓨터 메신저로 데이터 카피를 하면 어지간해서는 에러가 없이 카피가 되잖아요. 그래서 제 야동을 남도 보
고 또 그 친구걸 또 다른 친구도 보고..."
네, 이런 경우는 왜 그러냐 하면, 컴퓨터의 데이터 전송도 역시 위와 비슷한 전기 아날로그 신호로 신호를 보내줍니다.
그런데 컴퓨터 데이터 복사는 반드시 시간을 철저히 엄수해도 되지 않기 때문에, 중간에 데이터가 제대로 갔는지 컴퓨
터가 체크할 시간적 여유가 있습니다. 한 10개 보내 놓고 한번 평균으로 체크섬을 해주던지 해서, 거의 에러가 없이 전
송되게끔 프로그래밍이 되어있고 통신규약도 되어 있습니다.
그래서 어지간해서는 에러가 없이 전송이 됩니다. 틀리게 보냈으면 다시 보내주거든요.
그런데, 음향이나 실시간 영상은 보내주는 데로 바로바로 프로세싱이 되어야 되기 때문에 (중간에 여유잡고 데이터 보
낸게 틀렸다고 다시 보내줬다간 뚝뚝 끊겨져 버리죠) 다른 식의 에러 보정 방식을 쓰게 되었구요. 결국 그러한 이유 때
문에도 컨버터끼리의 소리가 다른것이고, 그러한 알고리즘이 우수한 회사의 컨버터가 비싼것이죠.
기기들이 발전을 많이 해서 최소한의 경로와 폐쇄된 회로안에서는 디지털이 거의 에러가 없다고 봐도 됩니다. 한 컴
퓨터 내부에서정도... 문제는 여러 경로를 거치고 기기들을 거치는 과정에서는 어차피 디지털방식이라도 아날로그
시스템위에서 옮겨다니는 것이라 아날로그가 갖는 문제들을 거의 고스란히 갖고 있습니다. 그러한 점을 최소화 하기
위해 유한함수로 구성된 디지털 방식이 등장했던 것이구요, 유한개의 정보로 구성되어 있기 때문에 완벽한 재생도
가능한것이고..
문제는 디지털은 인간의 이성체계를 닮아 있지, 자연계를 닮아 있지 않습니다. 인간의 이성체계란 현존하지 않는 인
간들만의 인식과 방법이지, 자연계를 100% 모사하지 못합니다. 아날로그는 자연계와 비슷한 방식이구요.
가공의 신호라도 물리적으로 구성되기 위해서는 아날로그위에서 움직여야 됩니다.
**** 익스포트와 전송데이터의 비교등은 엄밀한 증명을 원하는 분이라면 간략화된 데이터인 파형을 보지 마시고, 파일을
숫자로 구성해서 보여주는 디버거등을 이용하시면 되겠습니다. 간단하게는 메모장에 웨이브화일을 열면 괴상한 외
계어들이 등장합니다. 문자코드 체계에서 글자들 말고 기타 컴퓨터 내부에서의 기호는 출력이 안되는 단점이 있지
만 간단한 비교를 위해서는 꽤 쓸모 있는 방식입니다. 파일이름 길이가 달라지면 파일 헤더부분의 사이즈가 차이가
나버리므로 비교화일 이름은 1.wav b.wav 이런식으로 같은 길이로 해주셔야 됩니다. |
디지털이 0101 이다. 아니다 -_-.
예전이라면 그냥 의견에 불과할 만한 답을 했을 듯 한데요.
직업상 하고 있는 일이 이것인지라.
잠깐만 fact에 대해서 언급하겠습니다. ^^..
제가 하는 일의 가장 큰 부분은 MPEG규격을 통해 영상을 전송받고 이것을 화면으로 나타내는 것입니다.
솔직히 오디오는 영상에 비하면 아주아주 적은 데이터 입니다.
MPEG은 정해진 규격에 따라 동일한 데이터를 전송하고 해당 데이터는
단말에서 정확히 동일한 데이터를 받습니다.
결국 아날로그 미디어인 케이블, 전파를 통해 전달될 때
정확히 같은 비트를 유지하도록 스펙이 짜여져 있습니다.
중간에 일어나는 전송 오류는 여러가지 방지 장치로 최소화 시키지만,
전송 매개체인 아날로그 미디어의 특성만큼만 반영됩니다.
그 중 위성파가 가장 신호가 약한 미디어이지만
전송과정 중 신호상 에러만 없다면 정확히 같은 영상을 전송받습니다.
많은 사람들이 전송 중에 일어나는 열화가 소스 자체에 직접적인 영향이 있다고 생각하지만,
디지털에서는 그렇지 않습니다.
정확히 전송되는 것은 일부 코드화 된 전혀 다른 정보로 바뀌어 전송됩니다.
다시말해 악절이 도레미 로 되어 있다고 디지털화된 정보가 곧이 곧대로 도레미로 인코딩 되지 않습니다.
특정한 신호전송 규약에 따라 규격화된 작은 단위로 세부적으로 쪼개어져 인코딩되므로
전송과정 중에 생기는 열화는 아주아주 세밀한 작은 단위가 되도록 전송규약이 짜여져 있습니다.
결국 우리가 디지털이라 부르는 비트들은 아날로그 데이터에 해당 데이터를 쪼개서
보관하는 메타 데이터가 더해져 있는 것입니다.
위성파가 약하다고 아날로그 티비에서 처럼 줄무늬 노이즈는 절대 나타나지 않습니다.
다만 MPEG에서 전송의 단위인 매크로박스 크기만큼 사각형 노이즈가 나타납니다.
이처럼 디지털화 된 미디어를 이해하는 데 있어서는 미디어 자체의 데이터뿐만 아니라
보관용 메타 데이터도 같이 있으며 이를 통해 정확히 같은 데이터를 전송하도록 스펙이 구성되어 있습니다.
또한 이러한 전통적인 아날로그 전송 매개체(전파, 케이블)로 전 프로그램도 따운로드 받습니다.
만약 이것들이 1비트라도 틀리게 온다면 절대 실행되지 않습니다.
가끔 티비 같은 것들은 소프트웨어 업그레이드를 전파를 통해서도 할 수 있도록 되어 있습니다.
그래서 전송 오류는 없어야만 프로그램이 실행되겠지요?
단순히 아날로그 데이터를 전송한다는 개념때문에 디지털화 라는 부분마져 간과한
그럴 것 아니겠느냐 라는 의견이 매우 많이 존재합니다.
그렇지만 디지털화 라는 규격으로 완벽한 전송을 거의 보장합니다.
거의라는 것은 아날라고 미디어로 전송하기 때문에 오류가 없을 수는 없습니다.
케이블의 경우 아예 없다고 생각합니다. 워낙 신호특성이 강해서요.
가끔 고스트 노이즈로 인해 전송 오류말고 단말에서의 아날로그적 노이즈가 끼기는 합니다만.
게다가 우리가 간과하는 많은 부분은 인코딩과 디코딩의 구현 문제입니다.
어떻게 인코딩 하느냐가 원래 아날로그 소스를 디지털화 했을 때 차이를 일으키는 요인이며,
어떻게 디코딩 하느냐가 디지털에서 아날로그 소스를 원복했을 때 차이를 일으키는 요소입니다.
어떤 회사의 칩을 쓰느냐, 어떤 알고리즘으로 압축했느냐에 따라
인코딩시 스펙 알고리즘상 일부러 열화시키는 내용에 대해 차이가 발생하며
이것이 서로 다른 기기를 사용했을 때 나타나는 특성입니다.
동일한 칩을 사용했어도 중간에 저항과 케페시터의 구성에 따라 일부 미세전류, 전압차가
다른 아날로그 신호로 미세하게 달라질 수 있는 여지는 충분합니다.
이상으로 동일한 장비로 한번에 인코딩하여 디지털화한 데이터를
동시에 동일한 기기로 전송해 아날로그화 되기 직전까지의 데이터는
똑같다 라고 결론내어 볼 수 있습니다.
-_- 제가 너무 길게 썼나요?
회사에서 배운 공돌이 관점으로 적어보았습니다. 흐흐.