본문
멀티미디어란 음성·영상·데이터 등을 하나의 형식으로 표현하는 것을 일컫는다. 이를 디지털로 표현하는 것이 디지털 멀티미디어로 전송 미디어용의 압축기술과 저장 미디어용의 압축기술로 나뉘어 출발했다.
디지털 압축기술인 H26x 및 MPEG 압축기술의 국제 표준이 완료되었으며, 정교한 정보의 표현이 가능한 MPEG이 H26x를 밀어내고 전송 미디어의 압축까지 대행할 전망이다.
이는 MPEG이 ISO의 국제 표준안으로 자리잡은 반면, MPEG보다 먼저 출발하였던 H26x계열의 압축은 디지털 동영상 압축의 표준안으로 남지 못하고 권고안에 머물고 있다.
MPEG계열의 압축 기술은 모두 4가지 방법이 있으며 MPEG1, 2, 4는 표준안이 확정되었고 MPEG7은 지금도 표준안 작성이 진행 중이다.
MPEG1, 2의 표준안이 진행될 때 우리나라는 거의 참여하지 못했으나 MPEG4, MPEG7의 압축 기술에 관해서는 현재 우리나라의 기술 제안이 다수 수용되어 있다.
이들 디지털 압축 기술이 필요한 이유는 기존의 아날로그 통신의 방대한 정보량을 그대로 디지털로 표현한다는 것은 너무나도 거대한 전달 매체, 저장 매체가 필요하기 때문이다.
예를 들면 현재 비디오 품질의 TV는 약 100Mbps( Mega bits per second) 의 전송이 필요하고 HDTV의 경우에는 1.2Gbps( Giga bits per second) 의 전송이 필요하다.
MPEG은 이들 방대한 양의 아날로그 정보를 효과적으로 1/40에서 1/100까지 압축함으로써 디지털 멀티미디어 시대를 여는 중요한 기술의 한 축이 되었다.
MPEG과 이를 포함하는 디지털 멀티미디어 정보를 전달하는 전달매체로는 케이블TV, 위성, 광섬유, 기존 전화망 등 여러 종류가 있다. 이들 미디어간에는 이미 치열한 경쟁이 시작되었는데 그 중 백미는 역시 인터넷이다.
이중 네트워크끼리 통신을 할 수 있게 하는 인터넷은 이들의 욕구를 수용, 하나의 결과물로 토해내는 거대한 용광로로 볼 수 있으며 다양한 소비자의 욕구를 들어줄 수 있는 거의 유일한 수단이 될 것이다.
현재까지의 인터넷은 종래의 통신 미디어( xDSL, ISDN, 공중전화 회선) 를 기본으로 하고 있어 멀티 미디어를 위한 인프라로서는 역부족이다. 그러나 인터넷을 이루는 기본 서비스 규약인 「TCP/IP」가 유닉스·윈도 95를 비롯한 모든 운용체계상에서 무료로 제공되며 값싼 마이크로프로세서와 광섬유의 개발, 그리고 대용량 멀티미디어 정보의 전달 수단으로서의 멀티캐스트 프로토콜의 발전, 그리고 지속적인 정보 인프라의 확충과 전송 기술의 발전 등에 힘입어 보다 궁극의 멀티미디어 네트워크로서 방송·통신까지 흡수할 것으로 보인다.
인터넷을 이용한 멀티미디어의 통신은 그 호환성 면에서는 단연 독보적이나 1:N의 통신에서는 여러 가지 문제점이 있다. 그것은 인터넷에서의 통신 규약인 TCP/IP라는 프로토콜이 기본적으로 1:1의 통신을 위해 만들어져 있기 때문이다. TCP/IP 프로토콜은 메시지의 대상이 동시에 여럿인 경우를 고려하지 않았다. 그런 상황은 1:1의 멀티미디어 통신에는 적합하지만 1:N의 멀티미디어 통신에는 네트워크의 부하와 VOD( Video On Demand) 서버의 능력 등 많은 문제가 있다. 이들 문제에 대한 해결책으로 유력한 방법이 「멀티캐스팅」이라는 개념이다. 인터넷은 IP 프로토콜에서 네트워크상의 노드들을 구별하기 위해 주소를 부여하는데, 이 주소는 네트워크 주소와 호스트 이름으로 나누어진다.
현재 인터넷에서 호스트들을 구별하기 위해 부여하는 주소는 「IP 유니캐스트 주소( IP unicast address) 」다. 이렇게 하나의 IP 멀티캐스트 주소에 대응되는 일단의 호스트들을 「호스트 그룹」이라 부르며 이 그룹은 동일한 멀티미디어 패킷을 수신 받을 수 있다.
그림과 같이 멀티캐스트 패킷들은 어떤 다른 형식을 갖는 것이 아니고 유니캐스트 메시지 패킷에 포함되어 전달되며, 이 멀티캐스트 메시지가 Mrouter( Multicasting router) , 혹은 WIN95, 98, NT의 클라이언트에게 도착하면 이 Mrouter는 패킷의 헤더를 분리, 수신자의 멀티캐스트 주소를 알아낸다.
만약 멀티캐스트 주소에 속한 호스트( 클라이언트) 가 자신의 네트워크에 있으면 해당 호스트에게 메시지를 전달하고, 아니면 자신의 터널 반대편 끝 호스트에 전달한다. 한 호스트가 멀티캐스트 그룹에 속하고자 한다면, 자신의 네트워크에 있는 Mrouter에게 알리면 된다. Mrouter는 아직도 주기적으로 멀티캐스트 그룹에 속한 호스트가 자신의 네트워크에 있는지 체크하고, 그룹에 속한 호스트는 자신이 아직 속해 있음을 Mrouter에게 알려준다.
이와같이 멀티캐스팅을 이용하면 원격회의·원격 교육·원격 진료·대화형 TV·다중 사용자 게임·네트워크 컴퓨터를 통한 소프트웨어 멀티캐스팅 네트워크에 유연하게 대응하면서도 다양하고 현실적인 애플리케이션을 제공할 수 있다.
컴퓨터가 멀티미디어 정보를 어떻게 다루는가, 네트워크에서 멀티미디어 정보를 어떻게 처리하는가 하는 것은 멀티미디어에 있어서 주요한 테마다. 이들 동영상, 음성 등의 멀티미디어 정보의 특징은 정보가 등시적( Isochronous:실시간에 연속적으로 발생하는) 이라는 것이다. 멀티미디어 정보의 실시간성과 연속성은 멀티미디어 정보를 위한 새로운 네트워크에 대한 요구 조건이라 할 수 있다.
멀티미디어 전송에 적합한 전송 매체의 특징은 첫째, 고속전송이 가능할 것. 둘째, 실효 전송 속도를 떨어뜨리지 않고 네트워크 상의 노드( 예:PC 클라이언트, 라우터 등) 를 확장할 수 있을 것. 셋째, 각 네트워크의 노드에 대해 가변성 있는 유연한 전송 속도를 가질 것. 넷째, 멀티미디어 정보의 등시성을 보증해야 한다는 것이다.
이에 대해 유력한 해법으로 떠오르는 네트워크는 ATM( Asynchronous Transfer Mode:비동기 전송 모드) 을 이용한 것이다. 이 새로운 전송 모드는 회선 교환과 패킷 교환의 장점만을 갖춘 아키텍처로서 데이터를 고정길이의 패킷( 53byte) 으로 잘라 메가비트에서 기가비트급까지의 전송 속도에 유연히 대처할 수 있고 교환처리의 대부분을 하드웨어에서 하는, 본격적인 멀티미디어 통신을 위한 저지연( 低遲延) , 고속 네트워크라 할 수 있다.
현재 국내에서도 어느 정도 기본적인 ATM 백본 망이 갖춰져 있으며 광 파이버를 기본 백본으로 하고 ATM을 전송의 기본으로 삼아 테라바이트급의 전송을 가능케 하는 계획이 진행되고 있다.
인터넷 가입자의 단말기에 관한 네트워크 분야에서는 훨씬 치열한 경쟁이 벌어지고 있다. 기간 전화망을 이용하는 ISDN과 xDSL의 한판 승부가 겨뤄지고 여기에 편승하여 케이블TV와 유선방송망을 이용하는 인터넷, 위성방송을 이용하는 디지털 위성 방송 서비스가 경쟁을 하고 있다.
xDSL의 경우 개인은 ADSL, 기업은 HDSL( 전용선) 서비스가 이뤄져 ISDN 서비스보다 경쟁력이 있다고 보여진다. 무엇보다도 대용량의 멀티미디어 전송에 맞춰 개발된 서비스기 때문에, 같은 전화선을 이용하더라도 ISDN의 64Kbps보다 훨씬 대용량 전송 대역폭을 할애하고 있어서 멀티미디어의 전송에 용이한 것이 커다란 장점이다.
또 다른 한축은 케이블TV의 망과 케이블모뎀을 이용한 인터넷 서비스다. 케이블TV 네트워크와 xDSL의 한판 승부는 난형난제지만 케이블TV의 전송폭이 향후 1㎓까지 확대되고, 본격전인 멀티미디어 인터넷 시대가 도래한다면 멀티미디어 인터넷의 주역은 케이블TV가 될 것이다.
한편 디지털 멀티미디어 통신분야의 경우 지상의 유선 네트워크와 디지털 위성 방송이 경쟁하고 있는데 유니캐스트를 근간으로 하는 TCP/IP로 통신하는 유선 인터넷에서 대규모 가입자의 증가에 따르는 통신 트래픽을 해결하지 못한다면 위성 인터넷이 그 해결 방안으로 대두될 것이다. 하지만 유선 네트워크에서도 지속적인 망의 확충과 멀티캐스트를 통한 통신 트래픽의 해결 등 하드웨어와 소프트웨어의 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다.
인터넷으로 제공할 수 있는 멀티미디어 서비스는 매우 다양하다. 통신 트래픽만 해결된다면 지금이라도 매우 다양한 서비스가 실수요자에게 접근할 수 있다. 그 중 대표적이고 가장 큰 관심이 되고 있는 분야가 VOD와 인터넷 방송이다.
VOD의 경우 사용자가 언제든지 보고 싶은 시간에 보고 싶은 멀티미디어 서비스를 받을 수 있다는 장점과 동시에 유니캐스트 방식으로 대응해야 하기 때문에 서비스 제공자는 엄청난 통신 트래픽과 VOD서버의 대용량화를 감내해야 하는 단점이 있어 지금까지 수없이 많은 인터넷 사업자가 VOD서비스를 시도했지만 흑자를 본 기업은 없다.
인터넷 방송은 역시 멀티캐스트 방식이 대안이나 현재의 통신 트래픽이 멀티미디어에 필요한 대역폭을 충분히 제공해주지 못해 상용화 되지 않고 있다. 그러나 콘텐츠의 디지털화 기술( MPEG) 과 그 응용( 멀티캐스트) 에 대해서는 이미 상업용 제품이 나와 있을 정도다.
지금 현재 일부 이뤄지고 있는 인터넷 방송은 50Kbps정도의 MPEG4 응용 포맷이어서 품질에 다소 문제가 있으며, 다만 상위 네트워크의 라우터 아래 비디오 스트림 서버를 놓는 등의 환경 개선을 한다면 고품질의 인터넷 멀티캐스팅 방송이 이루어 질 수 있을 것으로 보인다.
우리의 생활은 어떻게 변할까. 그것은 아마 전기의 발명처럼 격렬하게 생활판도를 변화시킬 것이다. 원격지에 대한 멀티미디어 통신 교육은 전반적인 교육의 제도를 모조리 바꿀 것이고, 다자간 멀티미디어 영상회의는 회사원의 근무 환경을 바꿀 것이다. 원격진료가 보편화되면 한정적인 의료 자원을 훨씬 유용하게 사용할 수 있고 VOD는 비디오 렌털이라는 시장을 소멸시켜 버릴 것이다. 정치문화와 사회문화도 바뀔 것이며 사회적인 가치의 규범도 바뀔 것이다.
이것은 머나먼 미래의 이야기가 아니다. 다가올 10년 이내에 실현되는 현상이며 지금도 격렬하게 변화하는 현실의 이야기다.
< 신세균 >
디지털 압축기술인 H26x 및 MPEG 압축기술의 국제 표준이 완료되었으며, 정교한 정보의 표현이 가능한 MPEG이 H26x를 밀어내고 전송 미디어의 압축까지 대행할 전망이다.
이는 MPEG이 ISO의 국제 표준안으로 자리잡은 반면, MPEG보다 먼저 출발하였던 H26x계열의 압축은 디지털 동영상 압축의 표준안으로 남지 못하고 권고안에 머물고 있다.
MPEG계열의 압축 기술은 모두 4가지 방법이 있으며 MPEG1, 2, 4는 표준안이 확정되었고 MPEG7은 지금도 표준안 작성이 진행 중이다.
MPEG1, 2의 표준안이 진행될 때 우리나라는 거의 참여하지 못했으나 MPEG4, MPEG7의 압축 기술에 관해서는 현재 우리나라의 기술 제안이 다수 수용되어 있다.
이들 디지털 압축 기술이 필요한 이유는 기존의 아날로그 통신의 방대한 정보량을 그대로 디지털로 표현한다는 것은 너무나도 거대한 전달 매체, 저장 매체가 필요하기 때문이다.
예를 들면 현재 비디오 품질의 TV는 약 100Mbps( Mega bits per second) 의 전송이 필요하고 HDTV의 경우에는 1.2Gbps( Giga bits per second) 의 전송이 필요하다.
MPEG은 이들 방대한 양의 아날로그 정보를 효과적으로 1/40에서 1/100까지 압축함으로써 디지털 멀티미디어 시대를 여는 중요한 기술의 한 축이 되었다.
MPEG과 이를 포함하는 디지털 멀티미디어 정보를 전달하는 전달매체로는 케이블TV, 위성, 광섬유, 기존 전화망 등 여러 종류가 있다. 이들 미디어간에는 이미 치열한 경쟁이 시작되었는데 그 중 백미는 역시 인터넷이다.
이중 네트워크끼리 통신을 할 수 있게 하는 인터넷은 이들의 욕구를 수용, 하나의 결과물로 토해내는 거대한 용광로로 볼 수 있으며 다양한 소비자의 욕구를 들어줄 수 있는 거의 유일한 수단이 될 것이다.
현재까지의 인터넷은 종래의 통신 미디어( xDSL, ISDN, 공중전화 회선) 를 기본으로 하고 있어 멀티 미디어를 위한 인프라로서는 역부족이다. 그러나 인터넷을 이루는 기본 서비스 규약인 「TCP/IP」가 유닉스·윈도 95를 비롯한 모든 운용체계상에서 무료로 제공되며 값싼 마이크로프로세서와 광섬유의 개발, 그리고 대용량 멀티미디어 정보의 전달 수단으로서의 멀티캐스트 프로토콜의 발전, 그리고 지속적인 정보 인프라의 확충과 전송 기술의 발전 등에 힘입어 보다 궁극의 멀티미디어 네트워크로서 방송·통신까지 흡수할 것으로 보인다.
인터넷을 이용한 멀티미디어의 통신은 그 호환성 면에서는 단연 독보적이나 1:N의 통신에서는 여러 가지 문제점이 있다. 그것은 인터넷에서의 통신 규약인 TCP/IP라는 프로토콜이 기본적으로 1:1의 통신을 위해 만들어져 있기 때문이다. TCP/IP 프로토콜은 메시지의 대상이 동시에 여럿인 경우를 고려하지 않았다. 그런 상황은 1:1의 멀티미디어 통신에는 적합하지만 1:N의 멀티미디어 통신에는 네트워크의 부하와 VOD( Video On Demand) 서버의 능력 등 많은 문제가 있다. 이들 문제에 대한 해결책으로 유력한 방법이 「멀티캐스팅」이라는 개념이다. 인터넷은 IP 프로토콜에서 네트워크상의 노드들을 구별하기 위해 주소를 부여하는데, 이 주소는 네트워크 주소와 호스트 이름으로 나누어진다.
현재 인터넷에서 호스트들을 구별하기 위해 부여하는 주소는 「IP 유니캐스트 주소( IP unicast address) 」다. 이렇게 하나의 IP 멀티캐스트 주소에 대응되는 일단의 호스트들을 「호스트 그룹」이라 부르며 이 그룹은 동일한 멀티미디어 패킷을 수신 받을 수 있다.
그림과 같이 멀티캐스트 패킷들은 어떤 다른 형식을 갖는 것이 아니고 유니캐스트 메시지 패킷에 포함되어 전달되며, 이 멀티캐스트 메시지가 Mrouter( Multicasting router) , 혹은 WIN95, 98, NT의 클라이언트에게 도착하면 이 Mrouter는 패킷의 헤더를 분리, 수신자의 멀티캐스트 주소를 알아낸다.
만약 멀티캐스트 주소에 속한 호스트( 클라이언트) 가 자신의 네트워크에 있으면 해당 호스트에게 메시지를 전달하고, 아니면 자신의 터널 반대편 끝 호스트에 전달한다. 한 호스트가 멀티캐스트 그룹에 속하고자 한다면, 자신의 네트워크에 있는 Mrouter에게 알리면 된다. Mrouter는 아직도 주기적으로 멀티캐스트 그룹에 속한 호스트가 자신의 네트워크에 있는지 체크하고, 그룹에 속한 호스트는 자신이 아직 속해 있음을 Mrouter에게 알려준다.
이와같이 멀티캐스팅을 이용하면 원격회의·원격 교육·원격 진료·대화형 TV·다중 사용자 게임·네트워크 컴퓨터를 통한 소프트웨어 멀티캐스팅 네트워크에 유연하게 대응하면서도 다양하고 현실적인 애플리케이션을 제공할 수 있다.
컴퓨터가 멀티미디어 정보를 어떻게 다루는가, 네트워크에서 멀티미디어 정보를 어떻게 처리하는가 하는 것은 멀티미디어에 있어서 주요한 테마다. 이들 동영상, 음성 등의 멀티미디어 정보의 특징은 정보가 등시적( Isochronous:실시간에 연속적으로 발생하는) 이라는 것이다. 멀티미디어 정보의 실시간성과 연속성은 멀티미디어 정보를 위한 새로운 네트워크에 대한 요구 조건이라 할 수 있다.
멀티미디어 전송에 적합한 전송 매체의 특징은 첫째, 고속전송이 가능할 것. 둘째, 실효 전송 속도를 떨어뜨리지 않고 네트워크 상의 노드( 예:PC 클라이언트, 라우터 등) 를 확장할 수 있을 것. 셋째, 각 네트워크의 노드에 대해 가변성 있는 유연한 전송 속도를 가질 것. 넷째, 멀티미디어 정보의 등시성을 보증해야 한다는 것이다.
이에 대해 유력한 해법으로 떠오르는 네트워크는 ATM( Asynchronous Transfer Mode:비동기 전송 모드) 을 이용한 것이다. 이 새로운 전송 모드는 회선 교환과 패킷 교환의 장점만을 갖춘 아키텍처로서 데이터를 고정길이의 패킷( 53byte) 으로 잘라 메가비트에서 기가비트급까지의 전송 속도에 유연히 대처할 수 있고 교환처리의 대부분을 하드웨어에서 하는, 본격적인 멀티미디어 통신을 위한 저지연( 低遲延) , 고속 네트워크라 할 수 있다.
현재 국내에서도 어느 정도 기본적인 ATM 백본 망이 갖춰져 있으며 광 파이버를 기본 백본으로 하고 ATM을 전송의 기본으로 삼아 테라바이트급의 전송을 가능케 하는 계획이 진행되고 있다.
인터넷 가입자의 단말기에 관한 네트워크 분야에서는 훨씬 치열한 경쟁이 벌어지고 있다. 기간 전화망을 이용하는 ISDN과 xDSL의 한판 승부가 겨뤄지고 여기에 편승하여 케이블TV와 유선방송망을 이용하는 인터넷, 위성방송을 이용하는 디지털 위성 방송 서비스가 경쟁을 하고 있다.
xDSL의 경우 개인은 ADSL, 기업은 HDSL( 전용선) 서비스가 이뤄져 ISDN 서비스보다 경쟁력이 있다고 보여진다. 무엇보다도 대용량의 멀티미디어 전송에 맞춰 개발된 서비스기 때문에, 같은 전화선을 이용하더라도 ISDN의 64Kbps보다 훨씬 대용량 전송 대역폭을 할애하고 있어서 멀티미디어의 전송에 용이한 것이 커다란 장점이다.
또 다른 한축은 케이블TV의 망과 케이블모뎀을 이용한 인터넷 서비스다. 케이블TV 네트워크와 xDSL의 한판 승부는 난형난제지만 케이블TV의 전송폭이 향후 1㎓까지 확대되고, 본격전인 멀티미디어 인터넷 시대가 도래한다면 멀티미디어 인터넷의 주역은 케이블TV가 될 것이다.
한편 디지털 멀티미디어 통신분야의 경우 지상의 유선 네트워크와 디지털 위성 방송이 경쟁하고 있는데 유니캐스트를 근간으로 하는 TCP/IP로 통신하는 유선 인터넷에서 대규모 가입자의 증가에 따르는 통신 트래픽을 해결하지 못한다면 위성 인터넷이 그 해결 방안으로 대두될 것이다. 하지만 유선 네트워크에서도 지속적인 망의 확충과 멀티캐스트를 통한 통신 트래픽의 해결 등 하드웨어와 소프트웨어의 연구가 매우 활발하게 이루어지고 있다.
인터넷으로 제공할 수 있는 멀티미디어 서비스는 매우 다양하다. 통신 트래픽만 해결된다면 지금이라도 매우 다양한 서비스가 실수요자에게 접근할 수 있다. 그 중 대표적이고 가장 큰 관심이 되고 있는 분야가 VOD와 인터넷 방송이다.
VOD의 경우 사용자가 언제든지 보고 싶은 시간에 보고 싶은 멀티미디어 서비스를 받을 수 있다는 장점과 동시에 유니캐스트 방식으로 대응해야 하기 때문에 서비스 제공자는 엄청난 통신 트래픽과 VOD서버의 대용량화를 감내해야 하는 단점이 있어 지금까지 수없이 많은 인터넷 사업자가 VOD서비스를 시도했지만 흑자를 본 기업은 없다.
인터넷 방송은 역시 멀티캐스트 방식이 대안이나 현재의 통신 트래픽이 멀티미디어에 필요한 대역폭을 충분히 제공해주지 못해 상용화 되지 않고 있다. 그러나 콘텐츠의 디지털화 기술( MPEG) 과 그 응용( 멀티캐스트) 에 대해서는 이미 상업용 제품이 나와 있을 정도다.
지금 현재 일부 이뤄지고 있는 인터넷 방송은 50Kbps정도의 MPEG4 응용 포맷이어서 품질에 다소 문제가 있으며, 다만 상위 네트워크의 라우터 아래 비디오 스트림 서버를 놓는 등의 환경 개선을 한다면 고품질의 인터넷 멀티캐스팅 방송이 이루어 질 수 있을 것으로 보인다.
우리의 생활은 어떻게 변할까. 그것은 아마 전기의 발명처럼 격렬하게 생활판도를 변화시킬 것이다. 원격지에 대한 멀티미디어 통신 교육은 전반적인 교육의 제도를 모조리 바꿀 것이고, 다자간 멀티미디어 영상회의는 회사원의 근무 환경을 바꿀 것이다. 원격진료가 보편화되면 한정적인 의료 자원을 훨씬 유용하게 사용할 수 있고 VOD는 비디오 렌털이라는 시장을 소멸시켜 버릴 것이다. 정치문화와 사회문화도 바뀔 것이며 사회적인 가치의 규범도 바뀔 것이다.
이것은 머나먼 미래의 이야기가 아니다. 다가올 10년 이내에 실현되는 현상이며 지금도 격렬하게 변화하는 현실의 이야기다.
< 신세균 >
※ 출처 - 전자신문 테마특강 ( http://www.etimesi.com)
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