CD-ROM에 담긴 DVD 비디오 MPEG4

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CD-ROM에 담긴 DVD 비디오 MPEG4

10 르노 16 23785 25
이 글은 탐스하드 웨어에서 발췌한 글 입니다.

영상 압축: CD-ROM에 담긴 DVD 비디오

src="../study/aufmacher.jpg" width=410>

우리가
여기서 보여주고 있는 것은 혁명이다. 상상해 보라! 작은 도구에 의해서 DVD 안에 있는 거의 모든 내용을 CD-ROM 에 담을
수 있다는 것을! 그것도 화질의 떨어짐이 거의 없이.... 이것은 값비싼 DVD 레코더를 폐품으로 만들어 버리고 있다. 이것의
가장 위에는 인터넷에서 다운로드 받을 수 있는 공짜이지만 엄청난 기능을 가진 작은 프로그램이 있다.

9GB
에 이르는 DVD 의 내용을 CD-ROM 에 담기 위해서는 엄청나게 빠른 컴퓨터와 많은 시간이 필요하다. 하지만 CD-ROM의
700MB라는 한정된 용량에 담겨지기 위해서는 12배나 큰 용량이 무슨 방법을 써서라도 줄어들도록 만들어야 한다. 이 정도 크기의
디지털 비디오 데이터를 압축하는 것은 새로운 표준인 MPEG-4 비디오 압축 방법을 통해서만 가능하다. 일반적으로 이야기하는
MPEG-4라는 것은 MPEG-2 의 기술을 확장시킨 것이다. 하지만 MPEG-4 라는 말은 좀더 넓게 사용할 수 있다.

MPEG
의 역사는 1987년까지 거슬러 올라간다. MPEG 는 Motion Pictures Expert Group 라는 말의 약자로
플랫폼과 제조회사에 구애받지 않는 비디오 압축의 표준을 개발하기 위한 범국가적인 조직이다. 이 조직의 첫 번째 산물로 1992년에
MPEG-1이 발표가 되었다. 이것은 그다지 성공하지 못한 유럽의 Video-CD 의 기본이 되었다. MPEG-1은 352 x
288 픽셀이라는 제한적인 해상도를 가지고 있었기 때문에 가정용 정도로 밖에는 사용할 수 없었으며, 오늘날과 비교해보면 데이터
율에 비해서 상당히 낮은 비디오 퀄리티를 가지고 있었다. 이것을 보완하여 1995년에 MPEG-1을 기초로 MPEG-2가 소개되었다.
최대 720 x 576 픽셀로 한층 높아진 해상도를 통해서 비디오 질을 한층 개선시킬 수 있게 하는 것이 주목적이었다. 그리고
MPEG-4라고 불리우는 새로운 포맷이 MPEG 그룹에 의해서 1999년 12월에 드디어 발표가 되었다.

src="../study/dvdoriginal.jpg" width=559>

DVD에서 나오는 비디오의 한 장면은 일반적으로 MPEG-2 포맷이다. 이 사진은 블록버스터 영화 매트릭스에 나오는 장면이다.
미디어 플레이어로 재생하였다.

src="../study/mpeg-4-video.jpg" width=559>

이것은 같은 MPEG-4로 재생한 같은 장면이다. 비록 사이즈에 있어서는 오리지널 MPEG-2 비디오의 1/11 이지만 퀄리티에
있어서는 거의 차이가 없다.


color=#000000 size=2>MPEG-4 : 하이 비디오 퀄리티와 낮은 데이터 비율



color=#000000 size=2>MPEG-4 를 이전에 만들어진 비디오 압축 기술인 MPEG-1
과 MPEG-2 와 비교해 보면 몇 가지 중요한 개선이 이루어져 있다:


  • size=2>사진과 비디오의 독립적인 인코딩
  • size=2>증대된 인코딩 효율과 더욱 증가된 사진, 비디오, 텍스쳐 압축
  • size=2>아주 다양해진 해상도
  • size=2>변화 복잡성
  • size=2>확장 에러 보정
  • size=2>오브젝트 베이스 인코딩을 위한 유연성 증가
  • size=2>작은 버퍼 딜레이
  • size=2>Global Motion Compensation (GMC)
  • size=2>텍스쳐의 내용 의존적 변화성


color=#ffffff size=2>MPEG-1 color=#ffffff size=2>MPEG-2 color=#ffffff size=2>MPEG-4
color=#000000 size=2>표준화 년도 color=#000000 size=2>1992 color=#000000 size=2>1995 color=#000000 size=2>1999
color=#000000 size=2>최고 비디오 해상도 color=#000000 size=2>352 x 288 color=#000000 size=2>1920 x 1152 color=#000000 size=2>720 x 576
color=#000000 size=2>기본 비디오 해상도(PAL) color=#000000 size=2>352 x 288 color=#000000 size=2>720 x 576 color=#000000 size=2>720 x 576
color=#000000 size=2>기본 비디오 해상도(NTSC) color=#000000 size=2>352 x 288 color=#000000 size=2>640 x 480 color=#000000 size=2>640 x 480
color=#000000 size=2>최대 오디오 주파수 범위 color=#000000 size=2>48 kHz color=#000000 size=2>96 kHz color=#000000 size=2>96 kHz
color=#000000 size=2>최대 오디오 채널 수 color=#000000 size=2>2 color=#000000 size=2>8 color=#000000 size=2>8
color=#000000 size=2>최대 데이터 비율 color=#000000 size=2>3 Mbit/sec color=#000000 size=2>80 Mbit/sec color=#000000 size=2>5 to 10 Mbit/sec.
color=#000000 size=2>일반적으로 사용되는 데이터 비율 color=#000000 size=2>1380 kbit/s (352 x 288) color=#000000 size=2>6500 kbit/s (720 x 576) color=#000000 size=2>880 kbit/s (720 x 576)
color=#000000 size=2>초당 프레임수(PAL) color=#000000 size=2>25 color=#000000 size=2>25 color=#000000 size=2>25
color=#000000 size=2>초당 프레임수(NTSC) color=#000000 size=2>30 color=#000000 size=2>30 color=#000000 size=2>30
color=#000000 size=2>비디오 퀄리티 만족도 color=#000000 size=2>satisfactory color=#000000 size=2>very good color=#000000 size=2>good to very good
color=#000000 size=2>인코딩에 요구되는 하드웨어 color=#000000 size=2>low color=#000000 size=2>high color=#000000 size=2>very high
color=#000000 size=2>디코딩에 요구되는 하드웨어 color=#000000 size=2>very low color=#000000 size=2>medium color=#000000
size=2>high



face=Verdana,Arial,Helvetica color=#000000 size=2>이 표는
각 MPEG 기술에 대해서 나타내고 있다. MPEG-4 는 아주 아주 고 해상도를 제공함에도 불구하고 낮은 데이터 비율을 사용한다는
것을 눈여겨 볼 필요가 있다.

color=#000000 size=2>MPEG-2와 비슷하게 MPEG-4 도 다른 프로필로 구성되어
있다. 이것을 통해서 오디오/비디오 스트림을 실제 응용 프로그램과 접합시키는 것이 가능하다. 따라서 MPEG-4 는 컴퓨터,
원격 통신, TV 영역에서 요구되는 것을 만족시킬 수 있는 것이다. MPEG-4 는 사각형의 픽셀뿐 만 아니라 화면의 개별 물체로도
인코딩 될 수 있다. 이것을 설명하기 위해서 작은 예를 들어보겠다. 특정한 배경 앞에 놓인 거의 변화가 없는 자동차가 있다.
전체 그림이 작은 사각형의 픽셀들로 인코딩이 되는 동안, 자동차는 오브젝트로 쪼개지고 고정된 배경 앞에 있는 유령처럼 다루어지게
된다.
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size=2>FlaskMpeg 님! 제발 DVD를 카피해 주세요!

color=#000000 size=2>FlaskMPEG 라 불리우는 아주 흥미로운 프로그램이 있다.
이 프로그램은 완전한 한편의 DVD 영화를 공간을 절약할 수 있는 MPEG-4 포맷으로 바꾸는 능력을 가지고 있다. 이 툴은
href="http://go.to/flaskmpeg">FlasK MPEG 홈 페이지에서
무료로 다운 받을 수 있다. 우리는 이 프로그램을 전체적으로 테스트 해 보았다. 그리고 우리가 이 프로그램을 통해서 얻을 수
있는 비디오 퀄리티는 아주 만족스러웠다. 이것이 최적의 동작 방법이다 : 먼저 VOB(Video Object File) 라는
확장자를 가진 모든 데이터를 적당한 툴을 써서 하드 디스크 드라이브로 복사한다. 그런 후에 FlaskMPEG를 시작한다.

color=#000000 size=2>여기서 한가지 충고할 것이 있다. 저작권이 걸려있는 것을 복사하고
배포하는 것은 불법이다!! 당연하다!! 불법이다!! 어쨌든 몇 몇 나라에서는 해적판을 가정에서만 사용하는 것을 허용하고 있다.
그러므로, 먼저 자신이 속해 있는 나라에서는 어떠한 법률이 적용되는 가를 확인할 필요가 있다. 하지만 무료의 DVD 나 자신이
직접 만든 비디오를 가지고 실험하는 것이라면 아무 문제가 없을 것이다

size=2> src="../study/mpeg10.gif" width=590>

해상도, 화면 리프레시율 그리고 MPEG-4 비디오의 iDCT 옵션을 이 메뉴에 있는 것처럼 설정한다. 만약 MMX 기능이 동작하고
있다면 무리하게 속도를 올리지 않도록 한다.

size=2> alt="Flask MPEG Options - Post Processing"
src="../study/mpeg11.gif" width=590>

Flask MPEG 인코더의 또 다른 메뉴이다 : “HQ Bicubic Filtering"를 선택하면 상당히 큰 데이터 흐름이
발생된다. 작은 파일 사이즈를 위해서는 "Nearest Neighbor"를 선택하도록 한다.

size=2> src="../study/mpeg14.gif" width=590>

이 메뉴는 오디오 신호 퀄리티를 설정하는 메뉴이다. 오디오 부분을 MPEG-1 layer III로 인코딩하도록 설정하였다.


face=Verdana,Arial,Helvetica color=#000000 size=2>

size=2>Divx ;-) 윈도우즈 98/2000 에서의 최고의 MPEG-4
코덱

color=#000000 size=2>이렇게 만들어진 MPEG-4 비디오를 재생하기 위해서는 특별한
소프트웨어 코덱이 필요하다. 비록 Flask Mpeg 에서는 avi 로 끝나는 파일을 만들어 내지만,
이것은 분명히 MPEG-4 파일이다. 현재 Divx 가 최고로 좋은 코덱이다. 이것도 title="DivX ;-)" target=new_window
href="http://divx.ctw.cc/">DivX ;-)에서 무료로 다운
받을 수 있다. 이 파일은 MPEG-4 파일을 재생하기 위한 오디오/비디오 드라이버가 마이크로 소프트
미디어 플레이 용의 플러그 인으로 설치되게 된다(윈도우즈 98SE 나 윈도우즈 2000에 포함된).

size=2> alt=" DivX :-) MPEG-4 Video Codec"
src="../study/mpeg3.jpg" width=478>

Divx 는 현재 MPEG-4를 위한 최고의 소프트웨어 코덱이다.


size=2>

size=2> src="../study/mpeg12.gif" width=423>

이 소프트웨어 코덱(사진에 보이는 것이 Divx 이다.)이 MPEG-4 파일을 재생하는 동안
액세스된다.

size=2> src="../study/mpeg13.gif" width=405>

Divx 코덱은 개별적으로 조정할 수 있다. 하지만 : CPU 점유율은 상당히 높다는 것을 명심하기
바란다.

size=2> src="../study/mpeg8.gif" width=411>

이 사진은 제어판의 시스템에 보이는 두 가지 MPEG-4 코덱을 보여주고 있다.

color=#000000 size=2>여기서 확실하게 짚고 넘어 가야할 점이 하나 있다. :
MPEG-4으로 인코딩 된 비디오의 재생은 하드웨어에 상당한 무리를 준다. 우리의 테스트에서는 AMD
썬더버드 800MHz 와 128MB 의 메모리를 가진 시스템을 사용했었다. 여기서 720 x 576
로 인코딩 된 비디오를 전체 화면으로(1024 x 768 x 16) 으로 재생할 때 윈도우즈 2000
하에서 CPU 점유율이 80%를 넘었다. 그리고, 소켓 7 플랫폼의 친구들은 아주 실망스러웠다 :
AMD K6-2/450의 시스템에서의 재생은 부드럽지 못했다.

color=#000000 size=2>Flask Mpeg 프로그램으로 MPEG-2 파일을 인코딩하는
작업은 재생하는 것보다 훨씬 더 많은 시스템의 성능을 요구한다. 완전하게 DVD 비디오를 MPEG-4
포맷으로 컨버팅하는 데에는 일반적으로 10 시간 정도가 걸리다. 다시 한번 말하지만, 이 속도는
사용하는 프로세서에 따라서 엄청나게 달라진다. 하지만 MPEG-2에서 MPEG-4 비디오로의 컨버팅에
요구되는 시스템의 성능은 상대적으로 낮은 편이다.


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DVD 카피에 필요한 것들


  • size=2>DVD-ROM 드라이브를 장착한 PC 시스템 (아마도 국가 코드가 있을 것이다.)

  • size=2>450MHz 이상의 프로세서(높은 시스템 사양이 요구되기 때문에)
  • size=2>윈도우즈 98 또는 윈도우즈 2000
  • size=2>Flask Mpeg 와 Divx 소프트웨어 코덱

size=2> src="../study/mpeg7.gif" width=422>

이 화면은 MPEG-4로 인코딩된 비디오 파일에 대해서 자세하게 보여주고 있다. 이 파일은 108 분의 러닝 타임을 가지며,
720 x 352 의 해상도로 재생된다. 사이즈는 698 MB 이며 이정도 라면 CD-ROM 에 담을 수 있다.

size=2> src="../study/film1.jpg" width=585>

높은 해상도 임에도 불구하고 화면의 퀄리티도 높다 : 이 화면은 영화의 한 장면으로 초당 110 KB 의 데이터 비율을 가진다.
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MPEG-2와 MPEG-4의 비교

color=#000000 size=2>실제적으로 사용되는 MPEG 기술 가운데, 현재 MPEG-4가
인코딩하는 동안 가장 효율적이다. 가장 주된 이유는 ACE(Advanced Coding Efficiency : MPEG-4에
처음으로 사용된 인코딩 알고리즘) 때문이다. ACE를 통해서는 오브젝트의 방향이 아주 낮은 데이터 비율로도 가능하게 된다. 이것은
모든 PAL 이나 NTSC 해상도와 스테레오 오디오(16 비트, 48 Khz) 의 비디오가 한 장의 CD-ROM 에 들어갈 수
있다는 말이 된다. 예를 들어 보자 : 700 MB의 저장 공간에는 110 분 정도의 러닝 타임을 가진 영화들 대부분을 담을
수 있다. 하지만 MPEG-2 포맷의 영화는 같은 해상도에 11 배나 많은 저장 공간을 필요로 한다(8 GB 이상을 가진 DVD).
MPEG-2의 데이터 비율은 실제 프로필에 아주 가깝지만, MPEG-4 는 오디오와 비디오 스트림 모두에서 넓은 영역으로 넓힐
수 있다. 오디오 신호는 2 Kbit/s에서 24 Kbit/s 이지만 비디오 신호는 5 kbit/s에서 10 Mbit/s 사이를
변화한다. 이러한 변화하는 특성 때문에 오디오/비디오 데이터는 주위에서 실제로 이용될 수 있는 것이다. MPEG-2 는 데이터
포맷 같이 다양하게 응용되어 사용되어 진다. 비디오 DVD 의 데이터 포맷, 디지털 TV 방송의 스트림, 디지털 비디오 방송의
비디오 편집 등등.. 수많은 곳에서 사용되고 있다.

size=2>MPEG-4 의 사용

color=#000000 size=2>이 새로운 비디오 포맷인 MPEG-4을 사용할 수 있는 곳은
수 없이 많이 있다. 집에서도 MPEG-2 비디오를 CD-ROM 에 담을 수 있다. 예를 들면 지금은 가능해진 DVD를 집의
PC를 통해서 MPEG-4로 컨버팅해서 나중에 노트북에서도 감상할 수 있을 것이다(DVD-ROM 드라이브 없이도). 오디오 신호는
MPEG-4로 압축이 되어서 인터넷의 AOD(Audio On Demand)를 통해서 방송될 것이다. 이 디지털 오디오 방송은
16 kbit/S 의 대역폭만 있으면 가능하기 때문에 곧 실현될 것으로 본다. 이러한 상황은 비디오 서비스나 2D 나 3D 애니메이션에도
비슷하다. 동시에 다른 데이터 비율을 가진 영화나 애니메이션의 오브젝트들은 인터넷을 통해서 보내질 수 있을 것이다. 새로운 모바일
라디오 표준인 UMTS 도 MPEG-4 압축 기술을 기반으로 하고 있다.

size=2>MPEG - 살짝 살펴보기

color=#000000 size=2>MPEG-4를 통해서 비디오 압축 기술은 현재 예술의 경지에
이르렀다. 두 가지 예전의 기술들 MPEG-1 과 MPEG-2 는 이미 PC 와 노트북에서의 디지털 비디오를 널리 확장을 시켜
놓았다. 이를 계속해서 MPEG-4가 이어나갈 것이며 MPEG-7 이 계속될 것이다. 이 비디오 표준은 아마도 2001 년 7월쯤에나
소개가 될 것 같으며 이론적으로 통합된 오브젝트 서치 루틴을 가지고 있다. 그리고 MPEG-2 는 계속 확장되어서 MPEG-21
이 이어갈 것이다.

size=2>결론 : MPEG-4 아주 효율적이고 보편적인 포맷

color=#000000 size=2>한가지는 확실하다. 낮은 데이터 비율과 높은 비디오 퀄리티의
조합인 MPEG-4 는 디지털 비디오 시장에 혁명을 일으킬 것이다. MPEG-4 는 MPEG-1 이나 MPEG-2 보다 훨씬
더 좋은 압축 알고리즘을 제공해 준다. 어쨌든, MPEG-4 파일로의 인코딩은 많은 시스템의 성능을 요구하고 있다 : Flask
Mpeg 프로그램을 사용해도 MPEG-2 포맷을 변환하는 데에는 몇 시간이나 걸린다. 하지만 퀄리티는 아주 만족스럽다 : 초당
110 KB 의 데이터 비율로 선택된 복사본은 원본과 거의 다를 바 없다.





위글은 탐스 하드웨어에서 발췌한 글입니다.
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16 Comments
1 김무중  
잘 보았습니다. 조은 도움 됐슴 ^^
1 이충호  
고맙습니다.  많은 도움되었습니다.
1 고영찬  
정말 신기한 일이죠.....?..영화를 이렇게...참....좋은 세상입니다.
1 이금우  
몇몇 분들에게 질문한 내용들을 이곳에 와서 모두 알게 되었습니다. 한번 해보고 질문있으면 해도 되나요??
1 나종연  
많은 도움이 되었읍니다.감사합니다.
1 이광조  
많은 도움되었습니다
1 조창현  
고맙습니다 많은 도움이 되었ㄴ[ㅔㅇ
1 백승진  
나에게도 도움이 되었습니다
1 김종봉  
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상당히 좋은 내용이네요.그동안 궁금 했던 것에 대한
1 다공유  
내용도 알수 있고...정잘 정말 좋은 세상이군요
1 다공유  
근데 운영자님이 올리신 건가요?아 르노님인가요?
1 다공유  
올리시느라고 고생하셨습니다. 다음에도 좋은 내용 부탁드립니다
1 김지훈  
궁금한게 이씀당 ㅡㅡ; mpeg-1은 1시간정도 분량의 영화면 어느정도 용량이 나오고 mpeg-2는 어느정도 mpeg-4는 또 어느정도 인가여 ㅡㅡ;;
1 김지훈  
이 용량이 나오면 아무쪼록 비교하기 쉽겠죠.. 용량을..
1 김윤호  
정말 모르던것을 많이 알게 되었네요/....