CD-ROM에 담긴 DVD 비디오 MPEG4

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CD-ROM에 담긴 DVD 비디오 MPEG4

10 르노 16 23906 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 터넷에서 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 표준 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 범국가적 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 제한적 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 기술 MPEG-1
과 MPEG-2 와 비교해 보면 몇 가지 중요한 개선이 이루어져 있다:


  • size=2>사진과 비디오의 독립적 코딩
  • size=2>증대된 코딩 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 코딩을 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>코딩에 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
코딩 될 수 있다. 이것을 설명하기 위해서 작은 예를 들어보겠다. 특정한 배경 앞에 놓 거의 변화가 없는 자동차가 있다.
전체 그림이 작은 사각형의 픽셀들로 코딩이 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 확할 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 코더의 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 코딩하도록 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 으로 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 코딩 된 비디오의 재생은 하드웨어에 상당한 무리를 준다. 우리의 테스트에서는 AMD
썬더버드 800MHz 와 128MB 의 메모리를 가진 시스템을 사용했었다. 여기서 720 x 576
코딩 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 코딩하는
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 코딩된 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
코딩하는 동안 가장 효율적이다. 가장 주된 이유는 ACE(Advanced Coding Efficiency : MPEG-4에
처음으로 사용된 코딩 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 포맷 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 터넷의 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 터넷을 통해서 보내질 수 있을 것이다. 새로운 모바일
라디오 표준 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 보편적 포맷

color=#000000 size=2>한가지는 확실하다. 낮은 데이터 비율과 높은 비디오 퀄리티의
조합 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 코딩은 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 르노님가요?
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 가여 ㅡㅡ;;
1 김지훈  
이 용량이 나오면 아무쪼록 비교하기 쉽겠죠.. 용량을..
1 김윤호  
정말 모르던것을 많이 알게 되었네요/....