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IPTV와 영상압축기술 – MPEG4 part 10

IPTV는 서비스 제공자가 전송되는 모든 내용을 디지털화하여 그것을 사용하고자 하는 사용자에게 데이터망을 통하여 보내게 되고 사용자는 디지털 수신기를 사용해 이를 다시 해독하여 사용하는 방식을 취한다. 그로 인해 IPTV에서 전송되는 VoD를 비롯한 수많은 영상들은 디지털 방식으로 전송되게 된다. 공급자와 수요자의 양방향성을 지향하는 IPTV이기에 디지털 형식으로 전송하는 것이 타당한 이유라 할 수 있겠으나 그 이외에도 디지털 영상은 아날로그에 비해 많은 이점을 가지고 있다. 영상을 디지털화 함으로써 보관이 유리해지고 언제나 좋은 화질의 영상을 사용자에게 공급할 수 있다. 아날로그의 경우에는 자기테이프 방식을 사용하여 사용하면 사용할수록 늘어나는 등의 물리적 손상이 일어나 열화현상을 겪게 된다. 이는 화질의 저하를 의미하며, 점점 수요자가 늘어날수록 차후 수요자는 저품질의 영상을 즐겨야 했다. 하지만 디지털 영상은 말 그대로 디지털로 변환된 데이터이기에 많은 재생에도 화면의 열화가 발생하지 않는다. 그리고 아날로그 영상의 경우는 테이프의 선형구조상 전체적 내용이 순차적으로 재생할 수 밖에 없으나 디지털의 경우는 순서에 관계없이 원하는 곳을 검색하여 재생하는 것이 가능하다. 디지털 영상의 장점을 하나 더 덧붙이자면 웹, 플래시 같은 디지털 방식을 사용하는 다른 컨텐츠와의 융합이 용의하다는 것이다.

이러한 장점이 존재하는 디지털 영상이 모두 IPTV에 활용 가능하다면 좋겠지만 디지털 영상이라고 해서 모든 영상이 IPTV에 사용될 수 있는 것은 아니다. 그러면 어떠한 영상이 IPTV를 통해 재생될 수 있을까?

IPTV는 현재 케이블과 지상파 방송사가 제공하는 방식으로 한 공급자가 수요자의 선택에 상관없이 모든 수요자에게 똑같은 방송을 전송하는 Broadcast 방식이 아닌 각각의 다른 수요자가 원하는 시간에 원하는 영상을 각각 제공받는 Unicast 방식을 기본으로 한다. 즉, Unicast 방식은 각각의 수요자 개개인이 공급자와 1:1로 연결되어 있는 방식이다.

Unicast 방식을 지향하는 IPTV의 특성상 각각의 사용자에게 다른 영상을 한 번에 제공해야 하는데 비해 데이터 망은 한정이 되어 있다. 데이터 망의 물리적 한정을 극복하고 많은 데이터 전송을 위하여 데이터 망을 증설하기 위해서는 수많은 자금이 투입되어야 한다. IPTV의 사업적 측면에서 투자비용을 줄이기 위해서는 데이터 양을 줄이는 방법이 가장 이상적인 것이다. 하지만 많은 사람들이 알고 있듯이 디지털 영상은 그 파일의 크기가 줄어들면 줄어들수록 영상의 질은 떨어지게 된다. 단순히 보면 모순 같은 이 둘을 한 번 해결하기란 결코 쉽지않아 보인다. 그러나 이러한 모순을 절충할 방법은 있으니 이것이 영상압축 기술이다.

영상의 압축에 있어 현재는 ISO / IEC 두 단체의 공동 표준인 MPEG4 part10(또는 H.264) 기술을 사용한다. MPEG 기술을 통한 영상 압축을 간단히 설명하자면 ‘영상의 움직이는 부분만을 압축하여 부호화’하는 지극히 간단한 원리이다. 세부원리를 간단히 설명하자면 영상의 첫 프레임은 전체적 이미지를 부호화 하며 연속적인 이미지는 전체적 화면의 위치변화가 크다는 점을 이용하여 하나의 프레임을 예견하여 선택 압축 부호화하며 첫 프레임과 예견된 프레임 사이에는 두 프레임을 참조하여 변화된 값만을 압축 부호화 한다. 이같은 방식으로 MPEG-2 대비 50% 이상의 압축률을 자랑하면서도 뛰어난 화질을 나타낼 수 있는 것이다.

IPTV도 하나의 산업이기에 고화질, 저용량으로 비용절감의 효과를 가져다 주는 MPEG4 part10 기술의 사용에 전적으로 동의한다. 그리고 MPEG기술은 국제표준으로써 IPTV 뿐만 아니라 PMP나 MP3 등의 다양한 디바이스에도 채택되어 있기에 사업의 확장이 용이할 것이라 기대한다.

참고 사이트

• 볼프(2007), IPTV의 영상포멧, 블로그, http://blog.naver.com/bmw5m/10019176987
• 볼프(2007), IPTV의 기본개념, 블로그, http://blog.naver.com/bmw5m/10018115685
• soripae11(2005), H.264 압축, 오픈백과.

- 장인규