<시리즈> MPEG와 정보혁명 (8)

ITU-T(구 CCITT)에 의해 만들어진 국제표준인 H.261은 종합정보통신망(ISDN: Integrated Services Digital Network)을 이용한 영상전화 및 영상회의를 위한 동영상 압축방식이다. 이는 정지화 압축에 관한 국제표준인 JPEG와 더불어 오늘날 멀티미디어 혁명의 중심이 되고 있는 국제표준인 MPEG1과 2의 모태라고 할 수 있다.

1876년 그레이엄 벨에 의해 발명된 전화는 이후 인간의 주요 통신수단으로 자리잡아왔다. 전화와 팩시밀리를 수용하는 기간통신망이라 할 수 있는 전화 망, 기업간 통신에 주로 사용되는 텔렉스망, 데이터 통신을 위한 디지털 통신망 회선교환 및 패킷교환 포함) 등 복잡하게 얽혀 있는 개별적 통신망을 통합하고자 등장한 것이 ISDN이다. ISDN은 지난 80년대에 ITU-T의 I계열로 국제표준이 마련되면서 몇몇 나라에서 실용화되기 시작하였다.

ISDN에서 규정하고 있는 채널에는 음성 및 팩스 등 기본 정보전송을 위한 B채널 64Kbps 동영상 및 고속데이터 전송을 위한 H채널(H 는 3백84Kb ps, H³³은 1천5백36Kbps), 그리고 여러가지 제어신호용의 D채널(16K bps 혹은 64Kbps)등 세 종류가 있다. 실제 사용시에는 이 세 채널을 적절히 조합하여 기본접속 혹은 1차군 접속의 형태를 취한다.

가정에 연결되는 기본접속은 현재의 전화선과 같이 2선식 나선형 동선을 이용하고 있고, 두개의 B채널과 하나의 D채널(16Kbps)을 시분할 다중화하여 (2B+D) 총 1백44Kbps의 데이터 전송속도를 갖는다. 댁내 배선은 4선식 버스방식으로 최대 8개까지의 단말을 연결할 수 있는데 전화-팩스-저속 컴퓨터 통신을 동시에 할 수 있고 1가구 2전화가 실현된다.

이 ISDN을 이용한 서비스의 일환으로 나온 것중 하나가 현재의 전화선을 이용한 G3팩스를 고속.고해상도로 개선한 G4팩스이고 또 하나가 얼굴영상과 음성을 함께 전송하는 영상전화이다.

이때 음성은 G.711(64Kbps PCM) 혹은G.728(16Kbps LD-CELP)에 의해 부 호화하고 얼굴영상은 H.261에 의해 부호화한 후 이들을 H.221에 의해 다중화 하고 망 인터페이스를 부가하면 ISDN영상전화 단말기인 H.320이 된다. 이때ISDN기본접속이 제공하는 비트속도가 1백44Kbps밖에 되지 않아 음성과 제어용으로 사용하는 비트를 빼고 남은, 즉 영상에 사용할 수 있는 비트는 매우 부족하다.

따라서 초당 보낼 수 있는 화면수와 화질에 제약이 많다. 이것은 영상전화의 성격이 음성을 통한 정보전달이 주이고 영상은 보조기능이라는 점을 감안한것이다. 사무실 업무용의 ISDN 접속은 가정의 기본 접속보다 전송속도가 훨씬 높은 1차군 접속일 때가 많다. ISDN 1차군 접속은 북미와 일본에서는 1천5백36Kb ps, 유럽에서는 2천48Kbps로 B H D 등 세 종류의 채널을 여러 방법으로조합하여 사용할 수 있다.

이 높은 전송률을 활용하는 방안중 하나가 바로 영상회의이다. 영상회의는 멀리 떨어져 있는 다자간에 시간과 경비를 절약하면서 회의를 하고자 할 때 유력한 수단이다. 보통 여러 사람이 큰 화면을 통해 서로를 보면서 회의를 하기 때문에 두사람이 작은 액정화면을 보며 대화하는 영상전화에 비해 화질 과 음질이 훨씬 좋아야 한다.

따라서 음성코덱은 AM방송에 가까운 음질을 제공하는 G.722(64Kbps이하, SB-ADPCM방식)를 사용하며, 영상코덱은 영상전화와 마찬가지로 H.261을 사용하는데 단지 사용가능한 비트가 훨씬 많다. 즉H.261은 p×64Kbps의 영상 전화 및 영상회의를 위한 동영상 압축표준으로ISDN 기본접속 및 1차군 접속 을 감안한 것이므로 p는 1~30의 값을 취하는데보통 영상전화는 p값이 1~2, 영상회의는 6 이상이다(H 채널은 p값이 6이됨).

ITU-T에서 H.261의 표준화를 이끈 사람은 일본 NTT의 오쿠보인데(현재는 GCT 소속) 이 표준화과정에서 그가 사용한 수법은 소위 "Reference Model"로 불리는 모델을 만들어 회의 때마다 이를 개량해가는 것이었다. 즉 참여사들이 이 모델과 새로이 제안하고자 하는 기술을 비교하여 객관적 우수성을 검증한 후 그 기술을 모델에 추가하고 이 과정을 반복함으로써 많은 요소기술들을 단 시간안에 수렴하여 우수한 알고리듬을 만들 수 있었다.

이 수법은 그후 MPEG에서도 채택되었으므로 H.261은 영상압축의 기술적 내용뿐 아니라표준화를 하는 효과적 프로세스로서도 MPEG의 탄생에 모태역할을 했던 것이다. 다음호에는 H.261의 기술적 내용에 관해 살펴보기로 한다.