이미 잘 알려져 있듯이 MPEG-4는 ISO/IEC 산하의 표준화 그룹인 MPEG(Moving Picture Experts Group)에서 MPEG-1과 MPEG-2에 이어 제정한 세번째 국제 표준이다.
MPEG-4 표준은 1998년 말에 버전 1.0이 완료된 것을 시작으로 해서 현재까지도 표준화 작업이 진행되고 있는데, 아마도 올해를 마지막으로 대부분의 표준화 작업은 끝이 날 것으로 전망된다.
◆MPEG-4 content over IP networks
MPEG-4의 가장 큰 응용 분야가 될 것으로 예상되는 분야는 인터넷, 차세대 이동 통신, 디지털 방송 등의 분야라고 할 수 있다.
이 중 현재 가장 활발하게 MPEG-4의 응용이 이루어지고 있는 분야가 바로 인터넷 분야인데, 이미 널리 알려져 있듯이 마이크로소프트가 자사의 인터넷 스트리밍 솔루션인 WMT (Windows Media Technology)에 MPEG-4 표준의 일부를 적용하여 그동안 RealNetworks사가 독점하다시피 한 이 시장의 점유율을 매우 빠르게 높여 가고 있다.
그러나, MPEG-4를 이용한 인터넷 스트리밍과 관련된 핵심 기술 중 하나라고 할 수 있는 MPEG-4 데이터를 IP 관련 프로토콜을 이용하여 전송하는 기술들은 아직까지도 표준화 작업이 끝나지 않은 상태이다.
이는 전통적으로 MPEG에서는 데이터의 전송(delivery)과 관련된 내용을 표준화의 대상으로 보지 않았기 때문에 이러한 분야의 표준화에 많은 관심을 기울이지 않은 탓도 있다. 하지만, 실제 IP 프로토콜과 관련된 표준은 IETF(Internet Engineering Task Force)에 의해 관리되는 탓에 표준화 기관이 양분되어 두 기관 사이의 공조가 제대로 이루어지지 않은 등의 탓도 있다.
그러나 갈수록 이러한 기술의 표준화가 중요해짐에 따라 MPEG에서 이 분야의 표준화에 본격적으로 나서기 시작하고 있다. 이 분야의 표준화는 기존의 IP 관련 프로토콜들을 이용하여 MPEG-4 컨텐츠를 효율적으로 전송하기 위한 프레임워크(framework)를 제정하는 작업을 통해 각종 프로토콜의 사용법을 정하는 형태로 진행되고 있으며, 내년도 상반기까지 매우 활발하게 진행될 것으로 예상된다.
◆MPEG-4 Textural Format
현재까지 국내에 알려진 MPEG-4와 관련된 내용이 대부분 비디오 압축과 관련된 분야만을 편협적으로 다루고 있을 뿐만 아니라, 국내에서 MPEG-4 관련 기술을 개발하고 있는 업체나 학교들도 대부분 비디오 압축과 관련된 기술을 개발하고 있는 MPEG-4는 기존의 MPEG-1이나 MPEG-2 등과 비교해 비디오 압축률이 뛰어난 압축방식으로만 알려져 있다.
그러나, MPEG-4의 진정한 장점은 객체 기반 멀티미디어 표현(Object-based multimedia representation)에 의해 가능해진 다양한 멀티미디어 객체의 시공간적 표현과 이들과 사용자의 상호 작용(interaction)을 가능하게 하는 content interactivity라고 할 수 있다. 그러나, 매우 높은 압축률과 동시에 이러한 다양한 기능들을 제공하기 위해 MPEG-4는 매우 복잡한 비트스트림 구조를 가지게 되었고, 이는 기존의 MPEG-1/2와는 전혀 다른 컨텐츠 제작 과정을 필요로 한다.
따라서, 이러한 컨텐츠 저작 과정을 효과적으로 지원할 수 있는 컨텐츠 저작 언어를 표준화하게 되었는데, 이것이 XMT(eXtensible MPEG-4 Textural format)이다. 현재 XMT는 XML로부터 파생된 SMIL과 VRML의 XML 표현인 Web3D를 기반으로 표준화가 진행되고 있으며, 표준화 작업이 대부분 마무리돼 가고 있는 상황이다.
그러나, 아직까지도 MPEG-4가 가지는 다양한 기능을 완벽하게 담아내기에는 다소 부족한 부분이 많이 존재하여 앞으로도 계속적으로 기술적 보완이 이루어져야 할 것으로 예상된다.
◆3D Animation Framework
현재까지 완성된 MPEG-4 표준으로도 3차원 모델을 이용한 3차원 애니메이션의 표현과 압축이 어느 정도는 가능한 상태이다.
그러나, MPEG-4 표준에 포함되어 있는 기술들이 VRML로부터 출발한 것들로, 3차원 애니메이션만을 위해 독자적으로 개발된 것이 아닌 탓에 그다지 효율적이지 못한 것으로 판명되어 이 부분을 보완할 수 있는 새로운 기술의 표준화 작업을 3D Animation Framework라는 이름으로 진행하고 있다.
이 분야의 표준화 작업은 이제 본격적인 시작을 앞두고 있는 상태로 기존의 압축 방식들에 대한 비교 분석과 MPEG-4에서 표준화하고자 하는 내용에 대한 구체적인 목표 설정이 완료된 상태이다.
12월 1일까지 이 분야에 대한 기술 제안을 기다리고 있는 상황이며, 내년 1월의 MPEG 회의에서 제안된 기술들에 대한 성능 평가를 통해 본격적인 표준화를 시작할 예정으로 내년 말까지 표준화가 활발하게 진행될 것으로 예상된다.
◆MPEG-4 Studio Profile
MPEG-4가 가지는 객체 기반 멀티미디어 표현 특성을 가장 필요로 하는 응용 분야 중 하나가 바로 디지털 방송의 개막을 앞두고 있는 방송용 컨텐츠 제작 분야이다.
지금도 크로마 키잉 등을 이용하여 다양한 멀티미디어 요소(asset)를 하나의 화면에 표현하려는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있으며, 가상 스튜디오 기술을 이용한 자연 영상과 3차원 그래픽 영상의 합성 등이 널리 사용되고 있다.
뿐만 아니라, 한번 제작된 컨텐츠 요소를 계속적으로 재사용하거나 일부 변형하여 타 프로그램 등에 이용하고자 하는 요구가 매우 높다. 따라서, MPEG-4를 방송 프로그램 제작 분야에 활용하고자 하는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있으나, 가장 큰 걸림돌이 되고 있는 것이 MPEG-4로 압축된 비트스트림을 자유롭게 편집할 수 없다는 점이다.
MPEG-4 비트스트림은 압축율을 높이기 위해 시공간적 중복성을 제거하는 기술을 사용하며, 이 과정에서 특정 프레임에서만 비트스트림을 이어 붙일 수 있는 제약 조건이 발생하게 된다. 이러한 기술적 제약을 해결하기 위한 표준화가 현재 진행되고 있으며, 현재 표준화가 마무리되어 가고 있으므로 올해 내에 표준화가 종료될 것으로 예상된다.
◆MPEG-4 Fine Granularity Scalability
MPEG-4 비디오를 인터넷이나 차세대 이동 통신 분야에 적용하고자 하는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 이러한 시도를 통해 MPEG-4가 제공하는 스케일러빌리티 (scalability)가 현재의 인터넷 망에 활용하기에는 다소 부족하다는 분석이 제기되어 이를 해결하기 위해 기존의 스케일러빌리티보다 훨씬 더 세밀한 스케일러빌리티를 제공하기 위한 기술의 표준화가 진행 중이다.
이 기술을 이용할 경우 1bit 단위의 세밀한 간격으로 비트율을 조절할 수 있게 된다. 뿐만 아니라, 전송하고자 하는 비트율을 압축하는 시점이 아닌 전송하는 시점에 결정할 수 있게 되므로, 여러 비트율로 컨텐츠를 전송해야 하는 경우, 하나의 압축된 비트스트림으로부터 여러 비트율의 전송용 비트스트림을 매우 손쉽게 생성하는 것이 가능해져 저장 공간의 부담 등이 최소화되는 장점이 있다. 이 분야 역시 표준화 작업이 대부분 마무리된 상태로 올해 내에 표준화가 종료될 것으로 예상된다.
이상에서 살펴 보았듯이 MPEG-4 표준이 다루고 있는 분야는 매우 광범위하고, 다루어지고 있는 기술들은 매우 세분화되어 있을 뿐만 아니라, 기술적으로 매우 발전된 것들이다.
따라서, 어느 특정 기업이 이러한 기술을 전반적으로 파악하여 효율적인 솔루션을 구현하는 것은 거의 불가능에 가까울 뿐만 아니라, 매우 많은 시간과 투자를 요구하게 되어 시장 경쟁력을 확보할 가능성도 매우 낮아지게 된다. 따라서, 경쟁력 있는 MPEG-4솔루션을 적절한 시기에 개발하기 위해서는 MPEG-4를 구성하는 각 분야의 핵심 기술들을 확보하고 있는 기업들이 함께 모여서 공동의 목표를 설정하고 함께 일하는 것이 필수적이다.
본 연재를 담당하였던mp4cast (MPEG-4 인터넷 방송 컨소시엄)는 이러한 인식을 같이 하는 국내의 MPEG-4 관련 벤처 기업들의 연합이라는 이야기를 끝으로 본 연재를 마무리하고자 한다.
/임영권 ㈜테크웨이 선임연구원(mp4cast 컨소시엄 간사)
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