<시리즈> MPEG와 정보혁명 (11)

MPEG1은 CD(Compact Disc) 등의 디지털 저장매체에 VHS 테이프 화질의 동영 상과 음향을 1.5Mbps이내로 압축、 저장하기 위한 국제표준이다. 이는 이미비디오CD나 CD-I/FMV(CD-Interactive/Full Motion Video)에 채택되어 상품화되었다. 비디오CD는 93년 네덜란드의 필립스、 일본의 소니 마쓰시타 JVC 등 4개사가 합의하여 만든 규격이고、 CD-I/FMV는 필립스가 이미 발매하였던 최초의 멀티미디어 기기로서 애니메이션 수준의 영상을 보여주는 CD-I에 완전한 동영 상기능을 첨가한 것이다. CD-I/FMV에 비해 다소 단조로운 재생기능만을 가졌던 비디오 CD는 94년 대화형 기능을 강화시킨 버전 2.0이 나왔다.

또 그동안 93년에 만들어진 레벨 2 규격을 바탕으로 애니메이션 수준의 영상 과 음향을 제공하여 폭발적 성장을 기록했던 멀티미디어PC가 최근 MPEG1 카드를 장착하여 자연스런 동화를 재생함으로써 CD에 담긴 영화를 PC를 통해서도 즐길 수 있게 되었다. 더 나아가 펜티엄급 이상의 고성능 PC에서는 소프트웨어만으로 MPEG1 복호기를 구현하려는 시도가 생기고 있다.

역사적으로 볼 때 지난 88년은 장래 멀티미디어의 방향을 결정하는 중요한시기였다. 우선 하이파이 오디오를 겨냥하여 82년 등장하였던 CD가 85년부터 는 CD롬이라는 이름하에 1.5Mbps 재생속도를 갖는 대용량(6백40MB、 74분) 데이터 저장매체로 응용되기에 이르렀다. 또한 영상전화 및 회의를 위한 동화 압축표준인 H.261과 정지화 압축표준인 JPEG가 이 무렵 완성을 눈앞에 두고 있었다. 이런 배경하에서 그동안 표준화를 이끌어왔던 전문가들의 다음목표는 자연스럽게 CD롬에 동영상과 음향을 담기 위한 표준 압축방법을 제정 하는 것으로 의견이 모아졌다.

MPEG는 이 목적으로 결성된 위원회인 ISO-IEC JTC1/SC29/WG11의 별칭이다.

MPEG안에는효율적 작업을 위해 여러 소그룹을 두었다. 즉 동영상의 압축방식을 담당하는 비디오 소그룹、 스테레오 음향의 압축방식을 담당하는 오디 오 소그룹、 압축된 비디오.오디오 비트열의 패킷화.다중화.동기화 등을 담당하는 시스템 소그룹、 표준화를 위한 여러가지 요구조건을 제시하는 요구 사항 소그룹、 비디오.오디오 소그룹에서 제안된 알고리듬 구현의 난이도를 평가하는 구현 소그룹、 그리고 성능 테스트를 담당하는 테스트 소그룹 등이있다. 이 여러 소그룹들이 그룹별 혹은 합동으로 회의를 하면서 표준을완성해간다. MPEG 표준화는 제안된 압축 알고리듬 중 어느 하나를 선택하는 것이 아니다.

각각의제안방식이 그 나름의 장점을 가질 수 있는 점을 감안하여 좋은 요소 들을 하나하나 흡수하여 알고리듬을 진화시키고 있다. 이 방법은 H.261에서 Reference Model을 설정하여 8차까지 개정해가면서 성공적으로 표준화를이끌었던 것을 거울삼아 택한 것으로 MPEG1에서는 이 기준을 시뮬레이션 모델이 라 한다. MPEG1 비디오의 경우 30여개의 제안들이 융합되어 결국 JPEG의정지 화 압축기법과 H.261의 동화 압축기법을 합성 개선한 하이브리드방식(움직임 보상 DPCM+DCT+양자화+런길이 부호화+허프만 부호화)이 되었다. 이와 관련된 시뮬레이션 모델은 3차까지 개정된 끝에 비로소 위원회의 표준안이 완성되었다. 또 MPEG1 오디오는 크게 4개 컨소시엄의 방식이 경합을 벌여 필립스의 MUSIC AM에 기초한 서브밴드 부호화가 제 1、 2계층을 이루고 AT&T의 보다 복잡하고 효율적인 방식이 제3계층을 이루고 있다. 음질과 복잡도간의 균형을 고려 、 제2계층이 가장 널리 쓰이고 있다. MUSICAM방식은 MPEG1뿐 아니라 최근상품화된 휴대형 디지털 오디오 기기인 DCC(Digital Compact Cassette 에도채택되고 있다.

MPEG1 시스템은 압축된 비디오와 오디오의 패킷화.다중화.동기화 등을 위한 데이터 포맷에 관한 규정으로 데이터의 다양한 다중화가 가능한 것을 비롯하여 전송 저장 처리 등에 있어 여러가지 이점을 갖는다.

MPEG1은 비디오 CD、 CD-I/FMV、 차세대 멀티미디어 PC뿐 아니라 전화선을 이용한 주문형 비디오인 VDT(Video Dialtone)에도 이용되고 있다. 우리나라 의 경우 현재 한국통신이 서울 반포전화국에서 2백50명의 가입자를 대상으로 시험서비스중인데 1.5Mbps 전송속도에서 MPEG1으로 영상과 음향을 압축한 후ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line)기술에 의해 데이터를 기존 전화 선(이중나선형 구리선)으로 전송한다. 화질이 만족스럽지 않기 때문에 장차6 Mbps의 MPEG2로 끌어올릴 것도 고려중이다.

MPEG1은 또한 뒤를 잇는 훨씬 더 다양한 기능에 효율적인 방식인 MPEG2에의 징검다리 역할을 함으로써 멀티미디어 시대를 앞당기는 역할을 하였다고 평가할 수 있다.