2006년 10월 2일 월요일

[본문스크랩] 코덱의 정의와 종류(MPEG-1/2/4, Divx ,Xvid,OGG,AC3, H.263, Video Codec)

카페iN
2006.07.20 17:08
lee19856 http://cafe.naver.com/lee19856/618

1.코덱의 정의

코덱[CODEC : CO mpress(압축) + DEC ompress(복원) 의 합성어]은 디지털 미디어의 압축 및 복원을 하는 수학적 논리 - 즉 압축,복원 알고리즘이라고 할 수 있습니다.

여기서 CO mpress는 말그대로 덩치가큰 파일을 적절히 줄여서 압축을 하는 것이고 DEC ompress는 압축되어진 디지털 미디어를 풀어서 모니터에 재생을 한다는 의미로 이해하시면 됩니다.

조금 다른 개념이긴 하나 우리가 여러개의 파일을묶을 때나 또는 하나의 파일의 용량을 줄이기 위해서 알집(또는 Winzip,Winrar)으로 압축을 할 때가 있습니다. 이렇게 알집으로 압축한 파일을 풀 때도 역시 알집을 사용해서 풉니다. 만약 Winrar로 압축한 파일을 Winzip으로 풀려면 에러를 내면서 파일이 풀리지 않습니다.

이렇듯 디지털 미디어에서 압축을 하고 또 압축을 푸는 하나의 프로그램을 우리는 코덱이라 부릅니다. 다음의 그림은 윈도우 미디오 플레이어6.4 버전의 등록 정보에서 본 코덱의 정보입니다.


파일 포맷은 ASF 파일로 사용중인 코덱 항목을 보면 비디오는 MS MPEG-4 Video Codec V3 으로 압축되었고 오디오는 Windows Media Audio V2로 압축이 되었다는걸 알 수 있습니다.
그리고 사용 중인 필터 목록을 보면 현재 어떤 해제기(Decoder = Decompressor)를 통해서 압축된 파일을 풀고 있는지에 대한 정보를 볼 수 있습니다.

앞서 말했듯 코덱도 하나의 프로그램이라고 했습니다. 그렇기 때문에 서로 다른 코덱은 압축, 복원(재생)하는 계산 알고리즘이 틀리기 때문에 호환되지 않습니다.
만약 DivX 로 압축된 동영상을 볼려고 한다면 컴퓨터에 DivX 코덱이 설치되어 있어야 합니다. 그렇지 않으면 DivX로 압축한 파일을 풀수 있는 (Decoder)이 없기 때문에 그 파일을 복원(재생)할 수가 없어 동영상을 재생 시킬 수 없게 됩니다.

그리고 보통의 프로그램에도 버전이 있듯 코덱에도 여러 가지 버전이 있습니다. 예를 들어 자신의 컴퓨터에 DivX 3.11 코덱만 설치되어 있는데 DivX 5.0 버전으로 압축된 동영상을 다운 받아 재생을 할려면 재생이 되지 않습니다.

같은 코덱이라고 하지만 압축에 사용한 버전이 틀리기 때문입니다. 이럴때는 해당 동영상에사용된 코덱을 확인한 후 적절한 코덱을 설치해야만 재생을 할 수 있게 됩니다.

2.코덱의 종류

1)MPEG-1/2/4 코덱

(1)MPEG-1

MPEG-1, 2, 4는 비디오/오디오의 효율적인 대역폭 전송을 위해 사용되고 개발되고 있다. MPEG-1 코덱은 CIF해상도(352x288)와 초당 30프레임에서 VHS화질 을 제공하는 1-1.5Mbps의 대역폭을 목표로 하고 있다.(1배속 CD롬드라이버의 데이터 전송속도) MPEG-1은 실시간 엔코딩을 위해 고가의 하드웨어가 필요하 다. 디코딩은 소프트웨어로 할 수 있지만 CPU의 점유율 또한 상당하다. MPEG-1은 해상도 scalability가 없으므로 화질이 P와 B 프레임간 패킷 손실에 매우 민 감하다. B프레임은 또한 엔코딩 프레임 N이 N+k프레임을 필요로 하여 엔코딩 과정에서 대기시간이 발생하므로 Round Trip이 있어서 화상회의에는 적합하지 않다.

(2)MPEG-2

MPEG-2는 고해상도 비디오와 성능이 개선된 오디오를 지원하는 것을 포함하여 MPEG-1을 확장한 것이다. MPEG-2의 목표 비트레이트는 방송용화질의 full-screen 비디오를 제공하는 4-15Mbits/s이다. MPEG-2의 초안 표준은 scalability를 제공하는 것이다. Scalability에 대한 세가지 유형이 정의되었다; Signal-to-Noise Ratio(SNR), spatial and temporal, one extension Data Partitioning. MPEG-1과 비교해, 엔코드/디코드에 더 고가의 하드웨어가 필요하다. 또한 MPEG-1과 같은 이유로 손실에 의한 화질저하가 되기 쉽다. MPEG-1과 MPEG-2는 개발된 목적에 적합하다. 예를 들면, MPEG-1은 CD-ROM에서 재생하 는데 아주 적합하고, MPEG-2는 고화질로 저장된 어플리케이션과 TV방송용 어플리케이션에 적합하다. 위성방송의 경우, MPEG-2는 현재 하나의 아날로그 채 널이 사용하는 것과 같은 bandwidth로 화질의 손상 없이 5개 이상의 디지털 채널을 엔코딩할 수 있다. 이런 주요한 이점에 비하면 엔코딩 비용이 많이 들어가는 것은 사실 중요한 것이 아니다. 그러나 현재의 컴퓨터/인터넷 인프라스트럭쳐용으로는 MPEG기반의 솔루션은 비용이 너무 많이 들고 많은 bandwidth를 필요 로 한다. 이는 인터넷을 염두에 두고 설계된 것이 아니기 때문이다.

(3)MPEG-4

MPEG-4는 매우높은 압축효율을 얻음으로서 매우 낮은 비트율로 전송하기 위한 것이다. 예를들면, 화상회의를 위해 적합한 압축형태(예, 64Kbits/s이하의 데이 터레이트)를 제공하기 위한 것이다. MPEG-4는 시청각화면을 서로 다른 네트웍상에서의 다중전송을 가능하게 하는 AVOs 또는 "audio/visual objects"로 분할 하는데 기반을 둔 것이다. MPEG-4의 구조는 현재 MSDL(MPEG-4 Syntactic Description Language)라는 언어에 초점을 맞춰 개발중이다. MSDL을 사용해 어플리케이션을 더 기본적인 컴포넌트로 구성하고 인터넷상에서 이런 컴포넌트를 쉽게 다운로드 받을 수 있도록 새로운 코덱으로 구성이 가능하게 한다. 이런 개념은 선마이크로시스템의 자바용 멀티미디어 API가 코덱 콤포넌트를 다운로드 받기 쉽도록 한 것과 유사하다. 이런 추세는 마이크로소프트와 넷스케이프와 같은 유력 업체들이 자신들의 실시간 스트리밍 솔루션에 다중 오디오/비디오 코덱을 플러그인 하도록 한 제품에서도 볼 수 있다.

2)Divx 코덱이란?

DivX의 탄생

맥스모리스(MaxMorice)라는 닉네임을 가진 프로그래머가 마이크로소프트가 ASF 파일 형식을 위해서 만든 MPEG-4 코덱에 걸려 있는 제한을 바이너리를 조작, 변경 가능하게 하고 음성(사운드트랙)은 MP3로 대체한 코덱을 ‘DivX’라는 이름으로 발표했다. 이 DivX는 발표되자마자 순식간에 인터넷을 통해 전 세계로 퍼져나가게 되었는데, 그 이유는 DeCSS를 이용해 DVD를 복제한 후 DivX라는 동영상 형식으로 만든 영화는 거의 DVD와 비슷한 화질을 보여주면서도 CD 한두 장 분량에 충분히 들어가므로 인터넷이나 PC통신의 영화 동호회를 중심으로 엄청난 속도로 퍼져나갈 수 있었기 때문이었다.

실제로 DivX를 유명하게 만든 것은 ‘DivX ;-) 3.11 alpha’이다. 불과 얼마 전까지만 해도 대부분의 DivX는 이 언더그라운드 포맷인 DivX 3.11로 만들어졌다. 얼굴이 알려지지 않은 수많은 사람들과 그룹들이 DivX로 만들어진 고화질의 영화를 계속해서 쏟아냈고 수많은 네티즌들이 이를 다운로드해서 보곤 했다. 그래서인지 와레즈과 같은 언더그라운드에서 사용하는 것과 같이 대소문자를 섞어 쓰는 표기법을 이용해 초기의 DIVX와는 다르게 ‘DivX’라고 표기를 하고 윙크하는 이모티콘 ;-)을 붙여 사용했다. DivX ;-) 3.11 alpha와는 별도로 여러 가지 시험용 코덱들이 개발되었는데 그중에 Project Mayo 그룹에서 개발한 DivX 4.X(4.12까지 발표되었음)도 있다. DivX 4.X는 기본적으로는 DivX 3.X와 호환성을 가지고 있으나 실제 업그레이드 버전이 아니라 별도로 만들어진 코덱이기 때문에 많은 문제를 일으켰다.

얼마 전에는 DivX의 개발자 중 한 명인 프로그래머 제로미 로타는 조던 그린홀과 공동으로 DivX 네트웍스를 설립하고, DivX 5.0를 출시했다. DivX 네트웍스는 많은 네티즌의 비판에도 불구하고 DivX 상용화에 박차를 가하고 있다. DivX 5.0을 기존의 DivX와 달리 상용화된 제품인 것이다. 이러한 DivX의 상용화에 반발해 XviD라는 새로운 코덱이 개발됐다. DIVX에서 DivX의 이름을 따 왔듯이 XviD는 DivX를 거꾸로 쓴 이름이다. 최근에 DivX 동영상이라고 하면 대부분 DivX 5.0 또는 XviD 코덱으로 압축된 것들이다.

영상 부분은 기술적으로 많이 발전하고 변화했지만, 겉보기로는 큰 차이를 못 느끼는 경우가 많다. 하지만 음성 부분은 초기에는 스테레오(MP3)가 대부분이었지만 이제는 5.1채널 입체음향(AC3)이 대세를 이루고 있다. 대부분 한 장이었던 DivX가 최근에는 두세 장 이상으로 늘어난 이유는 멀티 채널 사운드 때문이다. 좁은 의미에서 DivX 파일은 영상 압축에 DivX 코덱을 이용해서 만든 동영상 파일을 의미하지만 넓은 의미에서 DivX 뿐만 아니라 그와 유사한 XviD, MP4, DX50 등을 이용해서 모든 동영상 파일을 의미한다.

Divx코덱에 대한 또다른 설명

현재 멀티미디어 부분에서 가장 사랑을 받는 부분이며 또한 가장 문제시되고 있는 것이 바로 동영상 부분입니다. 인터넷의 각종 와레즈 사이트 및 동영상 관련 사이트에서 무분별하게 복제되고 또, 유포되고 있는 동영상 중 거의 대분이 DivX 코덱을 이용한 영상입니다. 여러 가지 압축방식의 동영상이 있지만 화질과 사운드와의 차이점 때문에 사람들은 좀더 고화질의 동영상을 찾게 됩니다.

DivX는 본래 Digital Video Express의 줄임말로 '서킷 시티'라는 유통업체가 만들어낸 MPEG2 포맷입니다. 이러한 방식은 DVD를 인터넷에서 볼 수 있게 하기 위해 개발했으나, 불법 복제를 우려한 영화제작사들과 DVD 업체들의 반발에 부딪쳐 1999년에 결국 사장되어 버렸습니다.

이렇게 사라져 버린 후 다시 인터넷 상에 모습을 드러내게 된 것은 'Gej' 또는 'MaxMorice'라는 닉네임으로 활동하던 해커의 의해서 마이크로 소프트의 비디오 기술인 MPEG4 코덱을 접목시켜 DVD 정도의 영상을 매우 적은 용량으로 즐길 수 있게 만든 것이 바로 DivX 코덱입니다.

다시 말해 DVD 급의 고화질의 영화를 인터넷 상에서 손쉽게 다운 받아 별도의 재생장치 없이 윈도우 미디어 재생기를 이용해서 볼 수가 있는 것입니다. 물론 DivX 코덱으로 만들어진 영화를 보기 위해선 전용 코덱이 필요합니다만 현재 인터넷 상에서 간단하게 다운로드 받을 수가 있습니다. 일반적으로 사용되는 DivX 코덱은 크게 두 가지입니다.

첫번째는 DivX 오리지널 코덱(MPEG4 Hi-Res Video Codec)과 마이크로 소프트사의 MPEG4 비디오 코덱을 변형시킨 (Microsoft MPEG-4 Video Codec)이 그것입니다. AVI 화일을 재생하기 위해선 동영상을 만들 때 사용한 코덱이 시스템에 설치가 되 있어야 합니다.

DivX라는 것은 일종의 MPEG4 형식의 코덱을 사용하는 동영상 포맷으로 DVD 소스로부터 만들어진 DivX 파일은 상당한 수준의 화질과 음질을 보여줍니다. DVD에서나 볼 수 있었던 고해상도 모드를 지원할 수 있게 됐으며 DVD를 소스로 사용하면 거의 DVD와 가까운 화질을 볼 수 있게 된 것입니다.

처음에는 윈도우 전용으로만 제작되었지만 현재는 리눅스와 매킨토시 용의 코덱이 개발되어 있는 상황이며 DVD를 DivX파일로 만들 수 있는 저작도구까지 생겨 나고 있습니다. 이러한 저작도구로 만들어진 동영상 폴더는 다운 받으면 코덱 설치용 폴더와 AVI 화일, 그리고 자막 화일인 SMI로 이루어져 있습니다.

Divx 코덱의 종류

DVD에서 VOB 파일을 추출하여 DivX 코덱으로 압축한다. DivX 3.x, DivX 4, DivX 5의 세 가지가 존재하는데, 각각의 특징은 다음과 같다

●DivX 3.x 가장 널리 우리에게 알려진 코덱 형식이다. DivX ;-)라는 이름으로도 많이 알려진 코덱으로, Microsoft의 MPEG-4 V3를 기반으로 해서 제작된 코덱이다. 다루기가 쉽다는 장점이 있으며, 다음에 설명할 DivX 4에 비해서 약간이나마 속도가 빠른 장점 또한 존재한다.

●DivX 4 DivXnetworks에 의해서 개발된 코덱으로 많이 쓰이지는 않는 코덱이다. 이유는 바로 뒤에 설명할 DivX 5가 출시되었기 때문이다.

●DivX 5 DivX 4에 비해서 많은 기능과 높은 수준의 영상을 보여주는 코덱이다. 또한 합법적으로 사용할 수 있으며 개인용도로는 자유롭게 사용할 수 있다. 특히 이전 DivX 버전과 호환성을 가지고 있으며 가장 발전된 MPEG-4 기능들을 제공하는 코덱이다.

3)AC3 코덱이란?

Dolby Digital의 개발 프로젝트명이라 합니다.
지금은 흔히 돌비 디지털 5.1채널이라 부릅니다

기존엔 그냥 mp3, 스테레오만 지원 했지만 WinDVD란 프로그램에서 AC3코덱만 뽑아 기존 DivX에서도 적용 가능해졌습니다.

AC3는 DVD에서 표준으로 사용되는 사운드 포맷으로 현재의 MP3가 2채널(stereo)의 스피커를 기반으로 하고 있는데 비해 이것은 돌비연구소에서 5.1채널을 기반으로한 입체음향 포맷으로 기존의 사운드 포맷과는 달리 현실에서 들을 수 있는 가장 사실적인 사운드를 들려줍니다.

이것은 전후, 좌우, 중앙 및 중저음만을 담당하는 서브우퍼를 포함하여 6개의 스피커를 각 채널별로 독립된 신호를 내보내기 때문에 잡음없는 깨끗한 소리를 전달할 수 있습니다.
그러나 AC3의 입체음향을 제대로 듣기 위해서는 별도의 오디오 시스템을 갖추어야 하는 경제적인 부담감이 있으며, 윈도우에서 재생을 하기 위해서는 따로 AC3 코덱을 설치해야만 감상할 수 있는 불편함이 있습니다.

현재는 DVD 영화의 대중화에 힘입어 계속해서 많은 사용자들에게 인기를 끌것으로 예상됩니다.

4) OGG 코덱이란?

OGG Vorbis란 사람(사람이름인지 닉네임인지는 모른다이 개발한 음성 전용 코덱이다.

다소 저작권이 있는 MP3를 대체할 차세대 음성 규격이며, 또한 무조건 무료이다.

일단 기본적으로 VBR을 지원하며, MP3와 같은 용량 비교시 놀라운 음질 향상을 느낄 수 있다.실제로 무니가 테스트 해 봤는데 놀랄만큼 음질 향상이 뚜렷했다.

다만, 인코딩과 디코딩에서 자원을 많이 소모한다는 단점이 있다.OGG로 만든 동영상 재생시, 사양이 좀 떨어지면 끊기는 문제가 있다.

DivX에서는 vite란 릴그룹이 제일 먼저 적용했었다.OGG로 인코딩 된 동영상 재생시 영상까지 안 나온다는 다소 이상한 경우를 목격할 수 있을 것이다.

현재 MP3의 대안으로 새롭게 부상하고 있는 사운드 파일 포맷으로 Ogg Vorbis라는 이름을 가지며 확장자는 *.ogg를 가집니다.

이것은 “디지털 오디오 포맷의 특허권 반대, 보다 좋은 음질을 가진 음악 파일”을 표방하여 MIT를 졸업한 프로그래머들에 의해서 개발되었으며 오픈소스를 지향하고 있어 수정과 배포가 자유로운 포맷입니다.

이 사운드 포맷이 주목을 끄는 이유는 MP3가 가지고 있는 여러 가지 문제점(특허권과 저작권)과 음질의 한계(고급 오디오 시스템이 장착된 곳에서의 음질의 한계)를 가지고 있지 않다는 점이며 실제로도 MP에 비해 높은 압축률을 보이면서도 더 나은 음질을 들려준다는 것입니다.
또한 MP3가 VBR(Variable Bitrate) 인코딩을 완벽하게 구현하지 못한 반면 Ogg Vorbis는 기본으로 구현이 가능하기 때문에 더 작은 용량으로 더 나은 음질을 즐길수 있습니다.
그러나 아직 안정성과 최적화가 되어 있지 않아 여러 가지 면에서 수정 보완해야 하고 얼마 만큼 대중적으로 널리 사용되어질지 의문인 상태입니다.

이 파일을 재생하기 위해서는 윈엠프나 미디어 플레이어에서 플러그-인을 설치해야만 들을 수 있으며 현재 Winamp 2.80버전 이상에서는 기본으로 지원을 하고 있습니다.

5) Xvid 코덱이란?

최근 DivX 5.xxx 코덱부터 광고 삽입이 되었다.
즉, 무조건 공짜가 아니라는 뜻인데...다소 초기 취지에 맞지 않게 변하는 것 같아 안타까웠는데, 최근 이에 반발해 새로운 무료 영상 코덱을 만들어 배포했다.
그래서 DivX를 거꾸로 읽으면 XviD가 된다.

하지만 DivX 코덱보다 다소 화질이 떨어지고, 코덱 자체에 동영상 밝기 조절 등이 아직 지원하지 않는다는 단점이 눈에 띄인다.

이에 해당하는 동영상 재생시 설치 하길 바란다.요즘 이 코덱으로 많이 릴리즈 되는 편이다.

6) H.263 코덱이란?

퀵타임 코덱 중 가장 보편적인 비디오 코덱으로 인코딩이 쉽고 소렌슨 비디오에 비해서 다소 저사양의 CPU를 필요로 합니다.

그러나 전체적인 화질면에서는 소렌슨 비디오 코덱 보다 약간 떨어지는 편입니다. 하지만 퀵타임에서 기본으로 제공하는 실시간 스트리밍 코덱으로, 안정성과 화질 등 모든 면을 고려할 때 가장 무난한 비디오 코덱이라고 할 수 있다.

7) MPEG-4 Video Codec v3란?

인터넷의 회선속도가 빨라지면서 멀티미디어에 대한 수요가 늘어나자 마이크로 소프트사에서 실시간 비디오, 오디오를 처리하기 위해 개발한 것으로 ASF와 WMV 파일을 만들 때 주로 사용됩니다.

모든 데이터를 실시간으로 전송하고 재생을 해야하기 때문에 압축률이 상당히 높지만 화질은 그렇게 뛰어난 편은 못됩니다.

하지만 따로 코덱을 설치하거나 재생 프로그램을 설치하지 않아도 윈도우 시스템에서 기본으로 코덱과 프로그램을 지원하고 있어 사용자에게는 편리합니다.

[참고 : AVI 파일을 압축할 때 사용되는 Microsoft MPEG-4 Codec V1,2,3 역시 DivX 코덱처럼 마이크로 소프트사의 MPEG-4 코덱을 조작, 변경한 크랙 버전으로 DivX 코덱과 유사한 성능을 보입니다. 가끔 이것 때문에 여러 가지 오해가 많은데 분명한 것은 Microsoft MPEG-4 코덱은 실시간 파일인 ASF, WMV에만 사용되는 것으로 AVI 파일을 압축할 때 사용되는 코덱은 MPEG-4 코덱이긴 하나 그 본래의 의미(실시간 전송 기술)와는 무관한 저용량, 고화질의 감상용 코덱입니다.

8) 비디오 코덱(Video Codec)란?

비디오 코덱들은 크게 3가지 정도로 나눠볼 수 있는데

마이크로소프트사의 VFW(비디오 포 윈도우) 지원코덱이 있으며

애플사의 QuickTime에서 지원되는 코덱들

그리고 VCD 나 DVD와 같은 저장 매체용에서 사용되는 MPEG-1,2 으로 나눠 볼 수 있습니다.

그 외에도 Real Network사의 RM, RA 파일은 자사에서 개발한 코덱을 사용해서 파일을 압축합니다.

출처: PMP인사이드

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