영상 코딩 포맷

**영상 코딩 포맷** 또는 **비디오 코딩 포맷**(Video coding format)name-list- (또는 때때로 **영상 압축 포맷**)은 데이터 파일이나 비트스트림과 같은 디지털 영상 콘텐츠의 인코딩된 포맷이다. 일반적으로 표준화된 영상 압축 알고리즘을 사용하며, 가장 일반적으로는 이산 코사인 변환 (DCT) 코딩 및 움직임 보상을 기반으로 한다. 특정 영상 코딩 포맷을 압축하거나 압축 해제하는 컴퓨터 소프트웨어 또는 컴퓨터 하드웨어 구성 요소를 영상 코덱이라고 한다. 일부 영상 코딩 포맷은 **영상 코딩 규격**으로 알려진 상세한 시방서 문서로 문서화되어 있다. 일부 이러한 규격은 표준화 기구에 의해 작성 및 승인되어 기술 표준으로 알려져 있으며, 따라서 **영상 코딩 표준**으로 불린다. 사실상 표준과 공식 표준이 있다. 특정 영상 코딩 포맷을 사용하여 인코딩된 영상 콘텐츠는 일반적으로 오디오 코딩 포맷을 사용하여 인코딩된 오디오 스트림과 함께 멀티미디어 컨테이너 포맷 (예: AVI, MP4, FLV, 리얼미디어, 또는 Matroska) 내부에 번들링된다. 따라서 사용자는 일반적으로 H.264 파일을 가지고 있는 것이 아니라, H.264로 인코딩된 영상과 일반적으로 AAC로 인코딩된 오디오를 포함하는 MP4 컨테이너인 비디오 파일을 가지고 있다. 멀티미디어 컨테이너 포맷은 여러 다른 영상 코딩 포맷 중 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, MP4 컨테이너 포맷은 MPEG-2 파트 2 또는 H.264와 같은 영상 코딩 포맷을 포함할 수 있다. 또 다른 예는 WebM 파일 형식의 초기 사양으로, 컨테이너 포맷(Matroska)을 지정할 뿐만 아니라 Matroska가 VP9 비디오를 포함할 수 있고, 오푸스 오디오 지원이 나중에 WebM 사양에 추가되었음에도 불구하고, Matroska 컨테이너 내부에 어떤 비디오(VP8) 및 오디오(Vorbis) 압축 포맷이 정확히 들어있는지 지정한다.
# 포맷과 코덱의 구분
포맷은 코덱이 생성하거나 소비하는 데이터의 레이아웃 계획이다. H.264와 같은 영상 코딩 포맷이 때때로 코덱으로 불리기도 하지만, 규격과 그 구현체 사이에는 명확한 개념적 차이가 있다. 영상 코딩 포맷은 규격에 기술되어 있으며, 주어진 영상 코딩 포맷의 데이터를 비압축 영상으로/에서 인코딩/디코딩하는 소프트웨어, 펌웨어 또는 하드웨어는 해당 규격의 구현체이다. 비유하자면, 영상 코딩 포맷 H.264 (규격)는 코덱 OpenH264 (특정 구현체)에 대해 C 프로그래밍 언어 (규격)가 컴파일러 GCC (특정 구현체)와 같다. 각 규격(예: H.264)에 대해 해당 규격을 구현하는 여러 코덱(예: x264, OpenH264, H.264/MPEG-4 AVC 제품 및 구현)이 있을 수 있다는 점에 유의해야 한다. 이러한 구분이 문헌에서 용어상 일관되게 반영되지는 않는다. H.264 규격은 H.261, H.262, H.263, H.264를 영상 코딩 표준이라고 부르며, 코덱이라는 단어를 포함하지 않는다. 얼라이언스 포 오픈 미디어는 AV1 영상 코딩 포맷과 개발 중인 동반 코덱을 명확하게 구분하지만, 영상 코딩 포맷 자체를 영상 코덱 규격이라고 부른다.access-date=May 23, 2016 VP9 규격은 영상 코딩 포맷 VP9 자체를 코덱이라고 부른다.name-list- 1999년에는 MPEG-4/H.263이 뒤를 이었는데, 이는 영상 압축 기술의 큰 도약이었다. 주로 미쓰비시, 히타치 제작소 및 파나소닉 홀딩스를 포함한 여러 회사로부터 특허를 라이선스한다. 가장 널리 사용되는 영상 코딩 포맷은 2019년 기준으로 H.264/MPEG-4 AVC이다.access-date=November 5, 2019 2003년에 개발되었으며, 주로 파나소닉, 고도 가이샤 IP 브리지 및 LG전자를 포함한 여러 조직으로부터 특허를 라이선스했다. 이전 버전에서 사용된 표준 DCT와 달리, AVC는 정수 DCT를 사용한다.doi=10.1109/TCSVT.2006.871390 H.264는 블루레이 디스크의 비디오 인코딩 표준 중 하나이다. 모든 블루레이 디스크 플레이어는 H.264를 디코딩할 수 있어야 한다. 또한 유튜브, 넷플릭스, 비메오 및 아이튠즈 스토어와 같은 스트리밍 인터넷 소스, 어도비 플래시 플레이어 및 마이크로소프트 실버라이트와 같은 웹 소프트웨어, 그리고 지상파(ATSC, ISDB-T, DVB-T 또는 DVB-T2), 케이블(DVB-C), 위성(DVB-S2)을 통한 다양한 HDTV 방송에서 널리 사용된다.url=https://www.etsi.org/deliver/etsi_ts/102000_102099/102005/01.01.01_60/ts_102005v010101p.pdf 많은 영상 코딩 포맷의 주요 문제는 특허였으며, 이는 사용 비용을 비싸게 만들거나 잠수함 특허로 인해 특허 소송의 위험을 초래할 수 있었다. 테오라, VP8, VP9와 같이 최근에 설계된 많은 영상 코딩 포맷의 동기는 로열티 없는 특허로만 보호되는 (자유) 영상 코딩 표준을 만드는 것이었다.date = August 11, 2015 특허 상태는 주류 웹 브라우저가 HTML5 비디오 태그 내에서 어떤 영상 포맷을 지원할지 선택하는 데에도 주요 논쟁점이 되어왔다. 현재 세대의 영상 코딩 포맷은 2013년에 도입된 HEVC (H.265)이다. AVC는 4x4 및 8x8 블록 크기의 정수 DCT를 사용하고, HEVC는 4x4에서 32x32 사이의 다양한 블록 크기를 가진 정수 DCT 및 DST 변환을 사용한다.access-date=August 5, 2019 HEVC는 주로 삼성전자, GE, 일본전신전화, JVC 켄우드에 의해 특허가 많이 걸려 있다. 이는 무료 라이선스를 위한 AV1 포맷에 의해 도전받고 있다. 2019년 현재 AVC는 영상 콘텐츠의 녹화, 압축 및 배포에 가장 일반적으로 사용되는 포맷으로, 영상 개발자의 91%가 사용하고 있으며, 그 다음으로 HEVC가 43%의 개발자가 사용하고 있다.
# 영상 코딩 표준 목록
{| class="wikitable sortable" |+국제 영상 압축 표준 타임라인 |- |- | DPCM | H.120 | 1984 ||CCITT | VCEG | 빈칸 | 빈칸 | 알 수 없음 |- | rowspan="7" |DCT | H.261 | 1988 || CCITT | VCEG | 히타치 제작소, PictureTel, 일본전신전화, BT, 도시바, 등access-date=July 12, 2019 | 빈칸 | 화상회의, 화상통화 |- | 모션 JPEG (MJPEG) | 1992 | 조인트 포토그래픽 익스퍼츠 그룹 | 조인트 포토그래픽 익스퍼츠 그룹 | ISO / 오픈 소스는 무료를 의미하지 않음! access-date=August 3, 2022 | 빈칸 | 퀵타임 |- | MPEG-1 파트 2 | 1993||ISO, IEC | MPEG | 후지쯔, IBM, 마쓰시타 전기, 등access-date=July 10, 2019 | 빈칸 | 비디오 CD, 인터넷 비디오 |- | H.262 / MPEG-2 파트 2 (MPEG-2 비디오) | 1995|| ISO, IEC, ITU-T | MPEG, VCEG | 소니그룹, 톰슨, 미쓰비시, 등access-date=July 7, 2019 | 29% | DVD 비디오, 블루레이, DVB, ATSC, SVCD, SDTV |- | DV | 1995 | IEC | IEC | 소니그룹, 파나소닉 홀딩스 | 알 수 없음 | 캠코더, 디지털 카세트 |- | H.263 | 1996|| ITU-T | VCEG | 미쓰비시, 히타치 제작소, 파나소닉 홀딩스, 등access-date=July 6, 2019 | 알 수 없음 | 화상회의, 화상통화, H.320, ISDN,date=June 13, 1997quote=H.263 is similar to, but more complex than H.261. It is currently the most widely used international video compression standard for video telephony on ISDN (Integrated Services Digital Network) telephone lines. 모바일 비디오 (3GP), MPEG-4 비주얼 |- | MPEG-4 파트 2 (MPEG-4 비주얼) | 1999|| ISO, IEC | MPEG | 미쓰비시, 히타치 제작소, 파나소닉 홀딩스, 등 | 알 수 없음 | 인터넷 비디오, DivX, Xvid |- | DWT||모션 JPEG 2000 (MJ2) | 2001||JPEGarchive-date=October 5, 2012 | JPEGurl=https://books.google.com/books?id=y7HeBwAAQBAJ&pg;=PA402 | 빈칸 | 알 수 없음 | 디지털 시네마url=https://books.google.com/books?id=tYw3ehoBnjkC&pg;=PA147 |- | rowspan="7" |DCT||고급 비디오 코딩 (H.264 / MPEG-4 AVC) | 2003|| ISO, IEC, ITU-T | MPEG, VCEG | 파나소닉 홀딩스, 고도 가이샤 IP 브리지, LG, 등access-date=July 6, 2019 | 91% | 블루레이, HD DVD, HDTV (DVB, ATSC), 비디오 스트리밍 (유튜브, 넷플릭스, 비메오), 아이튠즈 스토어, 아이팟 비디오, Apple TV, 화상회의, 플래시 플레이어, 실버라이트, VOD |- | 테오라 | 2004 | Xiph | Xiph | 빈칸 | 알 수 없음 | 인터넷 비디오, 웹 브라우저 |- | VC-1 | 2006 | SMPTE | SMPTE | 마이크로소프트, 파나소닉 홀딩스, LG, 삼성, 등access-date=July 11, 2019 | 알 수 없음 | 블루레이, 인터넷 비디오 |- | 애플 ProRes | 2007 | 애플 | 애플 | 애플 | 알 수 없음 | 영상 제작, 후반 작업 |- |고효율 비디오 코딩 (H.265 / MPEG-H HEVC) | 2013 | ISO, IEC, ITU-T | MPEG, VCEG | 삼성전자, GE, 일본전신전화, JVC 켄우드, 등access-date=July 6, 2019url-status=dead | 43% |UHD 블루레이, DVB, ATSC 3.0, UHD 스트리밍, HEIF, MacOS 하이 시에라, IOS 11 |- | AV1 | 2018 | AOMedia | AOMedia | 빈칸 | 7% | HTML 비디오 |- | 다용도 비디오 부호화 (VVC / H.266) | 2020 | JVET | JVET | 알 수 없음 | 빈칸 | 빈칸 |}
# 비손실, 손실, 비압축
소비자용 비디오는 일반적으로 손실 압축 영상 코덱을 사용하여 압축되는데, 이는 비손실 압축보다 훨씬 작은 파일을 생성하기 때문이다. 일부 영상 코딩 포맷은 손실 또는 비손실 압축 중 하나를 위해 명시적으로 설계되었으며, 디랙 및 H.264와 같은 일부 영상 코딩 포맷은 둘 다 지원한다.first3=José Roberto 클린 HDMI와 같은 비압축 영상 포맷은 HDMI 연결을 통해 디스플레이로 영상을 전송하는 등 일부 상황에서 사용되는 비손실 영상의 한 형태이다. 일부 고급 카메라는 이 포맷으로 직접 영상을 캡처할 수도 있다.
# 프레임 내
프레임 간 압축은 인코딩된 비디오 시퀀스의 편집을 복잡하게 만든다.access-date=March 6, 2013 비교적 간단한 영상 코딩 포맷의 한 하위 클래스는 DV와 같은 프레임 내 영상 포맷인데, 이 포맷에서는 비디오 스트림의 각 프레임이 스트림의 다른 프레임을 참조하지 않고 독립적으로 압축되며, 더 나은 압축을 위해 시간 경과에 따른 연속적인 그림 간의 상관 관계를 활용하려는 시도는 이루어지지 않는다. 한 가지 예는 모션 JPEG로, 단순히 개별적으로 JPEG 압축된 이미지의 시퀀스이다. 이 접근 방식은 빠르고 간단하지만, 인코딩된 영상이 프레임 간 코딩을 지원하는 영상 코딩 포맷보다 훨씬 크다는 단점이 있다. 프레임 간 압축은 한 프레임에서 다른 프레임으로 데이터를 복사하기 때문에, 원본 프레임이 단순히 잘려나가거나 (또는 전송 중 손실되거나)하면 이후 프레임을 제대로 재구성할 수 없다. 프레임 내 압축 영상에서 컷을 만드는 것은 영상 편집 시 비압축 영상을 편집하는 것만큼이나 쉽다. 각 프레임의 시작과 끝을 찾아 유지하고 싶은 프레임은 비트 단위로 복사하고, 원하지 않는 프레임은 버리기만 하면 된다. 프레임 내 압축과 프레임 간 압축의 또 다른 차이점은 프레임 내 시스템에서는 각 프레임이 유사한 양의 데이터를 사용한다는 것이다. 대부분의 프레임 간 시스템에서는 특정 프레임(I-프레임과 같은 MPEG-2의 경우)은 다른 프레임에서 데이터를 복사할 수 없으므로 주변의 다른 프레임보다 훨씬 많은 데이터가 필요하다.page=3.55 I 프레임이 편집되어 제거되었는데 다른 프레임에서 해당 I 프레임을 필요로 할 때 발생하는 문제를 찾아내는 컴퓨터 기반의 비디오 편집기를 구축할 수 있다. 이로 인해 HDV와 같은 새로운 포맷이 편집에 사용될 수 있게 되었다. 그러나 이 과정은 동일한 화질의 프레임 내 압축 비디오를 편집하는 것보다 훨씬 더 많은 컴퓨팅 파워를 요구한다. 하지만 이 압축 방식은 어떤 오디오 포맷에도 효과적으로 사용하기에는 적합하지 않다.website=www.w3.org
# 프로파일 및 레벨
영상 코딩 포맷은 프로파일 및 레벨이라고 불리는 인코딩된 영상에 대한 선택적 제한을 정의할 수 있다. 예를 들어, 디코더 프로그램/하드웨어를 더 작고, 간단하며, 빠르게 만들기 위해 주어진 영상 포맷의 프로파일 및 레벨의 하위 집합만 디코딩을 지원하는 디코더를 가질 수 있다. 프로파일은 허용되는 인코딩 기술을 제한한다. 예를 들어, H.264 포맷에는 베이스라인, 메인, 하이 (및 기타) 프로파일이 포함된다. P-슬라이스 (이전 슬라이스를 기반으로 예측될 수 있는)는 모든 프로파일에서 지원되지만, B-슬라이스 (이전 및 이후 슬라이스를 기반으로 예측될 수 있는)는 메인 및 하이 프로파일에서는 지원되지만 베이스라인에서는 지원되지 않는다. 레벨은 최대 해상도 및 데이터 전송률과 같은 매개변수에 대한 제한이다.access-date=January 6, 2015
# 내용주
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