비디오 코덱(Video Codec) 종류

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서론

일단 동영상 코덱 혹은 비디오 코덱에서 이야기하는 동영상, 비디오는 우리가 일반적으로 생각하는 동영상과 달리 소리가 없는 순수한 영상을 의미한다. 비디오 코덱의 종류에 대해 알아보기 전에 MPEG이라는 단어 뒤에 숫자만 다른 다양한 코덱이 등장해서 헷갈리는 분들이 있을 수 있으니 간단히 MPEG에 대해 짚고 넘어가겠다. 

 

MPEG이란?

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b4/Mpeg_logo.svg

 

MPEG은 Moving Picture Experts Group(동화상 전문가 그룹)의 약어로 비디오와 오디오 등 멀티미디어 표준 개발을 담당하는 그룹이다.

코덱이나 파일 확장자를 의미하기도 하고 넓은 의미로는 표준 규격 자체를 포괄하는 단어로 쓰이기도 한다.

MPEG이 개발한 비디오 코덱 종류는 너무 다양하기 때문에 대표적인 코덱들을 순서대로 알아보자

 

MPEG 비디오 코덱 종류

 

MPEG-1 (MPEG-1 Part 2 Visual, H.261)

- 가장 초창기에 나온 코덱으로 비디오와 오디오의 인코딩 규격을 제공한다.

- 저장 미디어인 비디오, CD 등에 적용되었었지만 현재에는 사용되지 않고 최초의 동영상 압축 방식이란 의미만 남았다.

 

MPEG-2 (MPEG-2 Part 2 Visual, H.262)

- MPEG-1에서 지원하는 순행주사(순차주사) 뿐만 아니라 격행주사(비월주사) 영상을 다룰 수 있게 된 코덱으로 프로파일과 레벨 개념이 적용되었다.

- 기존 하드웨어 호환성 때문에 방송업체에서는 아직도 많이 사용한다. 하지만 점점 고화질 영상을 다룰수록 사라질 것으로 예상한다.

 

MPEG-4 (MPEG-4 Part 2)

- MPEG-4는 MPEG-2 보다 두 배정도 효율적인 인코딩을 지원한다.

- MPEG-2에서 MPEG-4로 발전하면서 객체 기반 압축(한 장의 화면 전체를 각각 압축 부호화하지 않고 화면을 구성하는 자동차 사람과 같은 객체 단위로 압축 부호화 할 수 있는 기능)을 지원한다.

 

MPEG-4 Part 10 (H.264 / AVC)

- ITU-T와 ISO/IEC가 공동으로 표준화를 진행한 움직임 보상 기반 압축 코덱. 현재 가장 일반적인 비디오 코덱이라 할 수 있다.

- 장점 : 이전 코덱과 비교해 화질과 압출 효율을 둘다 높였으며 표준인 만큼 대부분 환경에서 지원이 가능하며 높은 호환성을 가지고 있다.

- 단점 : 4K 이상의 영상들을 지원하기에는 대역폭이 감당하기 힘들다. 압축률이 높아 저 사양 컴퓨터에서는 끊김 현상이 발생할 수 있다. 상업용으로는 돈을 내야 한다.

 

MPEG-H Part 2 (H.265 / HEVC)

- 4K 이상의 영상을 지원하기 위해 이산 코사인 변환(DCT, Discrete Cosine Transform)을 기반으로 한 압축 기법으로 H.264 코덱보다 압축과 품질을 더 향상시켰다. 또한 프로파일과 레벨에 티어(Tier) 라는 개념이 추가되었다.

- 장점 : H.264와 비슷한 화질을 유지하지만 두 배 높은 압축률을 지원한다.

- 단점 : H.264보다 인코딩 시간이 최대 4배까지 길어졌으며 디코딩에 약 5배 더 많은 연산이 필요하여 전용 하드웨어 디코더를 이용해야만 안정적으로 재생할 수 있다. 이와 같은 단점 때문에 보급률도 낮은 편이다.

 

MPEG 이외에도 다양한 종류의 코덱들이 있다.

 

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MPEG이 아닌 비디오 코덱

 

VP8, VP9 (Video Processor 8, 9)

- 구글에 인수된 On2 테크놀리지에서 개발한 오픈소스 코덱으로 MKV, WebM 컨테이너에서 지원한다. VP9은 VP8 보다 높은 화질을 보장함과 동시에 50% 가까운 압축률을 보이며 스트리밍용으로 개발되었다.

- 장점 : 로얄티를 지불해야 하는 H.264, H.265와 달리 무료다.

- 단점 : VP8은 H.264와 비슷한 품질을 보여 주기 위해서 두 배 이상의 용량이 필요하여서 많이 사용하지 않는다. 구글이 VP9을 버리고 AV1으로 갈아탔다.

 

AV1 (AOMedia Video 1)

- 구글을 포함한 오픈미디어 연합(Alliance for Open Media)이 함께 개발한 차세대 오픈소스 코덱

- 장점 : 무료인 오픈소스 코덱임에도 많은 회사가 참여하여 발전시키고 있다.

- 단점 : 아직 지원하지 않는 곳이 많다. 또한, 현재 인코딩 속도도 매우 느린 편이라고 한다.

 

DivX, Xvid

- DivX사가 독자적으로 MPEG-4 Part 2 기반으로 개발한 영상 코덱. Xvid는 DivX가 상용화를 하자 이에 반발하며 나온 오픈소스 

- 장점 : 원본 영상 크기의 약 15~20% 까지 압축이 가능할 정도로 높은 압축률을 자랑한다.

- 단점 : H.264와 비교해 덜 선명하다.

 

VC-1 (WMV9)

- MS에서 개발한 코덱으로 Windows Media Video나 윈도우 SDK를 통해 인코딩할 수 있다.

- 장점 : 압축률이나 품질면에서 H.264와 비슷하다.

- 단점 : 윈도우 이외의 플랫폼에서는 호환성 문제가 있어 거의 사용되지 않는다.

 

Theora

- Xiph Org 재단에서 개발한 오픈소스 비디오 코덱으로 VP3 코덱을 기반으로 설계되었음.

- 장점 : 오픈 소스

- 단점 : MPEG-4 Part 2와 비슷하지만 B-프레임과 비월 주사 방식을 지원하지 않음

 

Daala

- Xiph Org 재단과 모질라 재단이 함께 만든 코덱으로 오픈소스이며 로열티가 없음.

- 장점 : VP9이나 H.265와 달리 중복변환 (Lapped Transforms)을 기반으로 한 압축 방식을 이용하기 때문에 특허 리스크가 없음.

- 단점 : VP9과 마찬가지로 AV1으로 갈아타는 중이다.

 

MPEG 진영이 로열티를 받다 보니 이에 반발하는 진영에서 계속해서 새로운 코덱을 만들며 경쟁하고 있다. 앞으로도 코덱은 계속해서 발전해 나갈 것이다.

 

끝🤔

 

참조 : 이기곤. 『FFmpeg 라이브러리 : 코덱과 영상 변환을 중심으로』. 한빛미디어