[알아봅시다] DMB 주요 기술- (상) H.264

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[알아봅시다] DMB 주요 기술- (상) H.264
뉴미디어서 통용 동영상 압축규격


이동멀티미디어방송, DMB가 최신 디지털방송의 트렌드로 자리잡아 가고 있습니다. DMB 휴대폰, DMB 내비게이션, DMB 카메라와 DMB PDA 등 최근 출시되는 웬만한 정보통신기기에는 지상파DMB 또는 위성DMB를 기본이나 옵션으로 제공합니다. 뿐만 아니라 기업설명회(IR) 같은 자리에서는 USB형 지상파DMB 수신기가 기념품으로 제공되고, 어느 PC방 업체는 `DMB 수신 가능 PC 완비'라고 프랜차이즈 모집 광고를 내는 등 전혀 예상치 못했던 비즈니스 분야에서까지 DMB 단말기 수요가 창출되고 있는 분위기입니다.

이렇게 인기 있는 DMB에 쓰이는 주요 기술들을 지상파DMB를 중심으로 3회에 걸쳐 알아보겠습니다.

<1>H.264

H.264(에이치닷이륙사). 무슨 첩보영화에 나오는 암호명 같기도 하고, 공상과학영화 속 인공로봇의 이름 같기도 한 `H.264'는 DMB에 쓰인 동영상압축(비디오코딩) 규격입니다. 우리나라의 지상파DMB와 위성DMB 뿐만 아니라 외국의 이동휴대방송 기술인 유럽의 DVB-H, 미국 퀄컴사의 미디어플로(MediaFLO)가 H.264를 비디오 표준으로 채택했습니다. 차세대 DVD로서, 인텔이 지지하는 HD-DVD와 소니와 델이 밀고있는 `블루레이디스크(Bluelay Disc)에서도 H.264가 표준입니다. 이밖에도 국내서는 KT가 인터넷프로토콜TV(IPTV)의 비디오 규격으로 H.264를 사용하는 등 최근 등장하는 뉴미디어에는 모두 이 H.264가 채택되는 추세로 가히 H.264 전성시대입니다.

그렇다면 다른 동영상압축규격이랑 어떻게 다르기에 H.264를 주목하는 것일까요?

흔히 동영상압축(비디오코딩)규격은 MPEG1,2,4를 얘기합니다. 시중 CD-ROM이 MPEG-1이고 DVD가 MPEG-2입니다. 또 국내 고화질(HD) 디지털TV 규격은 MPEG-4를 씁니다. H.264의 또 다른 이름은 MPEG-4 part10: AVC(Advanced Video Coding)입니다. 국제표준화기구(ISO)의 비디오표준화그룹인 MPEG(Moving Picture Experts Group)과 국제전기통신연합(ITU)의 비디오표준화그룹인 VCEG(Video Coding Experts Group)가 공동 제정한 H.264는 그래서 2가지 이름, 즉 MPEG측에서 부르는 MPEG-4 part10: AVC, 줄여서 AVC, ITU에서 부르는 H.264를 갖고 있습니다.

이름에서 짐작할 수 있듯이 H.264는 MPEG4보다 한단계 진화한 기능을 갖고 있습니다. H.264는 MPEG-2 대비 대략 2배(50%), MPEG-4 대비 1.5배(약 35%)의 압축효율을 보이는 것으로 보고되고 있습니다. 방송 같은 실시간 압축시에는 성능차가 다소 줄어 MPEG-2에 비해 30~40% 효율이 좋습니다.

예컨대 SD급 화질 구현을 위해서 MPEG-2로는 4Mbps(초당 400만비트)의 비트율(디지털신호의 전송속도)로 보내야하지만 H.264로는 절반인 2Mbps로 충분합니다. 또한 HD급(1280*720p) 구현에는 MPEG-2로는 9Mbps, H.264로는 5Mbps로 보냅니다. ▶그래프 참조

압축효율이 좋다는 것은 압축률을 높여도 화질 훼손이 적다는 것입니다. 압축을 잘하면 용량은 그만큼 적어집니다. 압축성능이 좋으면 적은 용량의 디지털신호를 전송해도 좋은 해상도를 구현할 것입니다. 적은 용량으로도 좋은 해상도를 구현할 수 있다는 것은 전송로에 해당하는 주파수를 적게 사용한다는 것입니다. 그런데 주파수 자원은 한정돼 있습니다. H.264는 같은 주파수 대역에서 적은 용량을 보내도 되므로, 주파수에 여유분이 생깁니다. 그래서 더 많은 채널서비스가 가능한 것입니다. 주파수 대역을 고속도로에 비유하자면 대형트럭 몇 대에 실어야 할 짐을 소형차 한대로도 충분히 실어 나를 수 있게 돼, 도로가 비게 되는 것이고, 때문에 더 많은 짐을 보낼 수 있다는 것입니다.

H.264는 이런 장점 때문에 HD 디지털TV 규격으로도 각광받을 전망입니다. 프랑스는 디지털TV 규격으로 H.264 채택을 검토 중인 것으로 알려져 있으며 우리나라 디지털방송 분야 일각에서도 현재의 MPEG-4 규격을 H.264로 바꿔, 주파수를 효율적으로 사용하자고 주장하고 있습니다.

그러나 현재의 H.264도 계속 진화를 하고 있습니다. 실제로 우리나라 디지털TV에 대해 규격 변경이 이뤄질 쯤에는 더욱 우수한 규격이 등장하겠지요. 우리 DMB에 쓰이는 H.264도 이미 2003년도 버전인 `H.264 Baseline Profile Level1.3'입니다. H.264는 Baseline, Main, Extended 등의 종류가 있고 레벨도 1~5까지 정의돼 있습니다. 2005년 3월에는 고화질 고품질 비디오를 위한 사항들이 추가된 H.264FRExt(Fidelity Range Extention)가 제정됐고, 현재도 확장표준화가 계속 진행 중으로 2007년 1월에는 확장성 기능을 지원하는 H.264SE(Scalable Extension) 표준이 제정될 예정이라고 합니다.

한지숙기자@디지털타임스

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