이번에는 동영상과 관련된 MPEG 표준군의 역할을 정리하고, 이어서 코덱과 파일 컨테이너의 차이를 함께 알아보고자 합니다.

MPEG은 동영상 배포를 필요로 하던 시점부터 높은 용량으로 인해 압축이 필수적으로 요구되는 상황이 발생하였는데, 이때 동화상전문가그룹(MEPG)이 압축기술을 개발하기 위해 모이면서 등장했습니다. MPEG 표준군에는 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-21 등이 있으며, 영상·음성 부호화, 콘텐츠 설명·검색, 멀티미디어 프레임워크 등 서로 다른 범위를 다룹니다. 각각의 역할을 지금부터 간단히 설명하려고 합니다.

MPEG 1

MPEG-1이 주로 활용되던 매체 CD

MPEG1은 최초의 비디오와 오디오 표준 압축기술로서 CD와 같은 매체에 동영상을 담기 위해 사용되었습니다. MPEG1은 최대 전송률이 약 1.5Mbps이고 최대 해상도가 352×288이기 때문에 현재의 기술과는 거리가 멉니다.

그냥 최초의 컴퓨터가 애니악(ENIAC)이라는 것처럼 최초의 동영상 압축 방식이라는 것만 알고 있으면 될 듯합니다.

MPEG 2 (★)

MPEG2와 함께 크게 발전한 디지털 방송

MPEG2는 디지털 방송이나 DVD와 같은 동영상 압축에 사용되는 손실 압축기술입니다. 오래된 기술이지만 4~100Mbps의 전송속도를 보이며 아직도 디지털 방송 등에 사용되고 있고, Full HD 해상도까지 구현할 수 있습니다. 다만 새롭게 UHD 방송이 등장했고 더욱 고화질의 영상을 다루는 수요와 공급이 증가할수록 MPEG 2의 입지는 서서히 좁아질 것입니다.

MP 3

사람들이 착각하기 쉬운 MP3 – 오디오 파일

MP3는 음악과 같은 음성 데이터를 압축하는 기술을 말하는데, 여기서 사람들이 쉽게 착각할 수 있는 점이 있습니다. 그것은 MP3는 MPEG3가 아니라 MPEG1의 레이어 3을 말하는 것이라는 점입니다.

음악을 즐겨듣는 사람이라면 너무 익숙한 포맷이기 때문에 오히려 더욱 착각하기 쉽습니다. 즉, MP3는 MPEG 1의 일부로서 오랫동안 유지되어 온 기술로 1995년에 오디오 부분만 따로 떨어져 등장한 용어입니다.

MPEG 4 (★)

온라인 동영상 서비스의 예: 유튜브

MPEG4는 여러 부분으로 구성된 멀티미디어 표준군입니다. MP4는 그중 Part 14에 규정된 파일 컨테이너 형식이며, H.264/AVC는 Part 10의 영상 부호화 표준입니다. 따라서 MPEG-4 전체를 MP4 파일 확장자나 하나의 압축 방식과 같은 뜻으로 보면 안 됩니다.

MP4 파일에는 영상·음성 등 여러 종류의 데이터를 담을 수 있습니다. 예를 들어 H.264로 부호화한 영상과 AAC로 부호화한 음성을 함께 담을 수 있지만, 파일 확장자만으로 내부 코덱을 단정할 수는 없습니다.

MPEG 7

정보 검색을 위해 개발된 MPEG-7

MPEG7은 영상·음성·멀티미디어 콘텐츠의 설명과 검색을 위한 표준군입니다. 콘텐츠의 시각적·음향적 특징 등을 구조화해 표현하므로, 필요한 콘텐츠를 찾고 관리하는 데 활용할 수 있습니다.

이는 방대한 정보를 다루고 있는 디지털도서관이나, 멀티미디어 서비스 안내, 방송국의 아카이브, 네이버 지도와 같은 지리정보시스템 등에 유용하게 사용되고 있습니다.

MPEG 21

전자상거래를 표현한 예시 그림

MPEG21은 멀티미디어 콘텐츠의 생성·전달·소비를 다루는 개방형 프레임워크를 정의한 표준군입니다. 디지털 항목의 식별, 권리 표현 등 콘텐츠를 여러 환경에서 활용하기 위한 요소를 포함합니다. 전자상거래나 화면 클릭·입력만을 위한 표준으로 한정해서는 안 됩니다.

MPEG 표준군의 역할 정리

MPEG 표준군의 역할 구분

위의 이미지는 MPEG 표준군의 서로 다른 역할을 정리한 것입니다. MPEG-1·2·4에는 영상·음성 부호화 관련 표준이 포함되고, MPEG-7은 콘텐츠 설명·검색, MPEG-21은 멀티미디어 활용을 위한 프레임워크를 다룹니다. 또한 MP3는 오디오 부호화 형식이고 MP4는 파일 컨테이너이므로, 둘을 같은 종류의 압축 기술로 묶어 이해하지 않도록 주의해야 합니다.

코덱이란?

동영상 압축기술에 대한 이해가 되었다면 이어서 동영상 코덱의 개념 및 종류에 대해서도 알아보고자 합니다. 코덱은 어떤 데이터 신호에 대해 인코딩 또는 디코딩을 수행할 수 있는 소프트웨어를 말하는데, 여기서 사용되는 코더(Coder)와 디코더(Decoder)의 앞 글자를 합성하여 코덱(Codec)이라는 용어가 만들어졌습니다.

코덱과 컨테이너의 구분

코덱과 파일 컨테이너의 차이

코덱은 영상·음성 데이터를 부호화하거나 복호화하는 역할을 합니다. H.264/AVC는 영상 코덱, AAC는 음성 코덱의 예이며, MP4·MOV·ASF·Ogg는 데이터를 담는 컨테이너 형식입니다. 여러 코덱을 한 번에 설치할 수 있도록 묶은 소프트웨어는 통합코덱이라고 합니다.

위의 이미지에서 H.264 영상과 AAC 음성을 MP4에 담은 구성은 가능한 조합의 한 예입니다. 컨테이너와 코덱은 구분해서 살펴봐야 하며, 같은 컨테이너 형식이라도 내부에 사용된 코덱은 다를 수 있습니다.

동영상 코덱들의 개념

그럼 앞서 언급한 코덱들과 MOV 컨테이너는 각각 어떤 특성을 가지고 있을까요?

​

MPEG 표준군의 역할은 앞서 살펴보았으므로, 아래에서는 몇 가지 코덱과 MOV 컨테이너의 특징을 간단히 설명하겠습니다.

주요 코덱과 컨테이너의 특징

H.264 – 이 코덱은 굉장히 효율적인 압축률을 보이는 코덱으로, 동영상 제작자들의 인기를 한 몸에 받고 있습니다. 손실 압축 방식이지만 뛰어난 화질을 유지하며 동영상 크기를 크게 줄여주기 때문에 고화질 영상의 웹 배포용으로 특히 많이 이용됩니다.

H.265 – HEVC(고효율 비디오 코딩)이라고도 불리며 H.264의 업그레이드 버전입니다. H.264보다 압축 효율이 2배 이상 높으며, 최근 등장한 4K 이상의 UHD 영상을 지원하도록 설계되었습니다.

MOV – 이 포맷은 아이폰과 MAC PC로 유명한 애플사에서 개발하였으며 다양한 코덱으로 부호화한 영상·음성 데이터를 담을 수 있는 컨테이너 포맷입니다. 일반인보다는 전문가들 사이에서 많이 이용되고 있으며, Quick time Movie로 부르기도 합니다. 특히 전문가들에게 인기가 많은 이유 중 하나로 알파값을 지원한다는 것인데, 이는 투명한 배경으로 다른 영상과의 합성에 사용할 수 있다는 특징이 있습니다. 또한 고용량이지만 비손실압축도 지원하고 있어 활용의 폭이 무척 넓은 포맷이라 할 수 있습니다.

WMV / WMA – 윈도우 제작사로 유명한 마이크로소프트사가 만든 비디오/오디오 포맷입니다. 파일명은 Windows media Video / Windows media audio의 약자이기도 합니다. 윈도우 환경에서 기본으로 제공되는 포맷이며 높은 압축률과 화질 손실률로 인해 전문가보다는 일반인들 사이에서 가볍게 이용하는데 주로 사용됩니다.

DivX – 우리 말로 디빅스라고 부르는 이 코덱은 확장자명과 같은 Dvix라는 회사가 독자적으로 개발한 영상 코덱으로, 길이가 긴 영상을 고화질 저용량으로 압축할 수 있습니다. 이러한 특성 때문에 영화와 같이 Dulation(길이) 긴 영상들을 압축하는데 많이 이용되고 있습니다.

Xvid – 한글 명칭으로 제비드라고도 하는데 DviX 코덱을 따라 만든 경쟁 영상 코덱입니다. DviX와 달리 누구나 무료로 이용할 수 있는 오픈 소프트웨어이나, 자체적인 특허를 가지고 만든 코덱이 아니기 때문에 배포 등에 있어 법적으로 한계가 있는 특성을 보입니다. MPEG4 기준을 따르고 MPEG-4 ASP 기능을 지원하기 때문에 기능면에 있어서는 크게 뒤처지지 않습니다.

AAC – 이 코덱은 오디오 코덱으로 MPEG-4 Audio로 부를 수도 있습니다. 오디오 코덱으로 인기 있는 MP3(MPEG-1 Layer3)에 비해 뛰어난 음질과 높은 압축률을 보이지만 인코딩 시간이 오래 걸린다는 단점을 가지고 있습니다. 현재 애플 기종(아이폰, 아이팟 등)에 주로 사용되고 있습니다.

이상으로 동영상 압축 기술 및 코덱에 대하여 알아보았습니다. 코덱은 동영상을 효율적으로 저장하고 전송하기 위한 핵심 기술이며, 어떤 코덱을 선택하느냐에 따라 동영상의 품질과 파일 크기(용량), 호환성 등 여러 상황에 영향을 미치기 때문에 자신이 필요한 목적에 따라 특징을 이해하고 선택해야 할 것입니다.