21세기를 눈 앞에 두고 바야흐로 정보혁명의 물결이 밀려오고 있다. 정보고속도로가 가정까지 도달하여 고성능 PC에 연결된다. 안방에서 대형 스크린 과 하이파이 입체 음향을 갖는 고선명 TV를 통해 영화관에서의 감동을 그대로 느끼고, 화상전화를 통해 멀리 떨어져 있는 사람과 통화하며, 상품정보 를 컴퓨터 화면을 통해 보면서 구매하고 (홈쇼핑), 은행 결제도 집에서 하며 홈뱅킹 원하는 TV프로를 언제든 주문하여 볼 수 있고 (주문형 비디오), 나아가서 재택근무까지 가능해 진다.
정보는 문자, 도형, 음성, 음향, 정지영상, 동영상(영화및 TV)등 다양한 표현형식을 갖는다. 정보화시대에는 이 정보들이 주로 영상과 음향을 중심으로 결합된 멀티미디어의 형태로 저장되거나 전송된다. 하드웨어에 해당하는초고속정보통신망과 이를 이용해 수송할 정보인 소프트웨어의 효과적인 구축 이 21세기 국가 경쟁력을 좌우하게 될 것이다.
이에 따라 미국을 비롯한 세계 각국이 이 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는 내용의 정보고속도로 건설을 위해 막대한 투자를 계획하고 있으며, 우리나라 도 2015년까지 이를 완성할 예정이다.
정보혁명은 디지털 신호처리, 디지털 통신, 반도체, 컴퓨터 등의 기술발전에 힘입어 부분적으로 이미 시작되었다고 할 수 있다. 이와 관련하여 각종 정보 의 표현이나 전송을 위한 국제 표준 규격들이 차례로 제정되고 있다. 특히 최근들어 그 동안 가전부문에 속했던 영상과 음향을 통신및 컴퓨터와 결합하여 새로운 미디어로 탄생시킨 소위 "멀티미디어"가 멀티미디어 PC,주문형 비디오(VOD), 고선명 TV(HDTV), 대화형 TV, 디지털 방송(지상, 위성, 케이블, B-ISDN등의 채널), 비디오 CD, 디지털 비디오디스크 (DVD)등 여러가지 상품의 형태로 소비자들에게 선보이면서, 관련핵심기술 인 국제 표준 MPEG에 대한 관심도 크게 고조되고 있다.
MPEG는 국제표준화기구(ISO)와 국제전기기술위원회(IEC)가 정보표현의 표준화를 위하여 구성한 공동위원회(JTC)산하의 작업반인 JTC1 /SC29/WG11의 별칭으로 동영상과 음향의 압축및 다중화에 관한 표준을 제정하여 왔다.
이 작업반에서는 먼저 멀티미디어 PC의 필수품인 CD-ROM과 같은 디지 털 저장 매체에 VHS테이프 수준의 동영상과 음향을 최대 1.5Mbps로 압축 저장하기 위한 목적으로 MPEG-1(ISO 11172)을 완성하였는데, 이는 근래 영화를 CD에 담아 상품화시킨 비디오 CD와 CD-I/FMV에 쓰이고 있다.
MPEG-1에이어 디지털 TV 방송이나 HDTV, 대화형 TV, DVD 등보다 높은 화질과 음질을 필요로 하는 응용 분야를 고려하여, 보다 높은 비트율에서 영상과 음향을 압축하기 위한 목적으로 MPEG-1을 확장 개선한 것이MPEG-2 ISO13818 이다. MPEG-2는 영상및 음향의 고능률 압출 뿐 아니라, 비동기전송모드 ATM 에 기초한 광대역 종합정보통신망(B-ISDN)과의 인터페이스 를 고려하여 데이터 패킷의 길이를 결정하였다.
MPEG의 다음 목표는 객체 지향 멀티미디어 통신을 위한 차세대 압축방식으로 MPEG-1,2와는 커다란 차이가 있는 이른바 MPEG-4이다. 또 MPEG이전에 제정된 관련 국제 표준으로서는 종합정보통신망(ISDN)을 이용하여 영상전화나 영상 회의를 하기 위한 목적의 H.261, 컴퓨터나 전자카메라 등에 응용되는 정지화상의 압축을 위한 JPEG(ISO 10918) 등이 있는데, 이들의 기술적 내용의 상당 부분이 MPEG-1,2에 반영되었다.
한편 ITU-TS(구 CCITT)에서는 64 Kbps이내에서 전화선을 이용한 영상전화 가 가능하도록 기존의 H.261 표준을 개선한 H.263을 최근 완성하여 국제 표준으로서의 인가를 눈앞에 두고 있다.
기술적인 면에서 MPEG-2에는 그동안 상아탑에서 연구되어 왔던 많은 영상 및 음향의 압축 기술이 망라되었으며, 이 과정에서 구현가능성을 함께 감안하여 현재의 디지털 기술로 구현이 어려운 알고리즘들은 성능의 우수함에도 불구하고 탈락되었다. 반면 98년에 표준화가 끝날 예정인 MPEG-4는 MPEG-2를 포함한 이제까지의 표준과는 달리 단일 표준이 아니고 여러 알고리즘이 공존 하면서 응용 분야에 따라 선택되어 쓰이도록 되어 있어, 많은 새로운 방식이 MPEG-4에 포함될 것으로 보인다.
MPEG-2는 이미 여러 응용분야에 적용되기 시작하여, 미국의 HDTV, 디지털 위성 방송, VOD, 일본에서 개발경쟁이 치열한 DVD 등에 이미 채택이 결정되었고 우리나라에서도 금년 7월 발사될 예정인 무궁화호 위성을 통한 직접위성방송 DBS 에 채택되었다. 또 MPEG 관련 특허료 문제도 우여곡절 끝에 최근 MPEG디코더 세트당 3~4달러 정도로 합의가 이루어져 가고 있다.
이러한 국내외적 추세에 발맞추어 본 연재에서는 필자의 지난 15년에 걸친영상통신및 디지털신호처리 관련 연구.강의와 방송사및 산업계에 재직할 당시의 멀티미디어, HDTV, 디지털 위성방송 등의 개발 경험을 바탕으로, 주로M PEG-2를 중심으로 하여 멀티미디어와 관련된 국제 표준화 동향과 기술적 내용에 관하여 알기 쉽게 해설하고자 한다.
같은 분야의 연구를 하는 학계의 여러 선배및 동료 교수, 산업계 재직시 국가 주도의 HDTV및 디지털 위성방송 개발을 함께 했던 정부부처, 가전사, 방송사 ETRI,KT, 생산기술연구원의 공무원및 연구원들, 그리고 MPEG활동을 함께 하고 있는 MPEG-KOREA 위원들께 그간 교류하며 받았던 도움에 감사드린다. 본 연재가 멀티미디어 개발 현장에서 일하는 실무자에게 조금이나마 보탬이 될수 있었으면 하는 바람이며, 독자 여러분들의 관심과 성원을 바라마지않는다.