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오디오 포맷의 종류

스마일맨

<1> MP3 
MP3는 MPEG Audio Layer-3의 줄임말로 오디오 신호를 효과적으로 사용하기 위하여 고안된 압축 방식을 지칭하는 말로, CD급의 음질을 유지하면서 데이터의 크기를 10분의 1 이상으로 축소할 수가 있습니다.
MP3의 압축 방식은 불필요한 데이터를 삭제하여 압축을 합니다. 이 압축 방법은 압축한 후에는 원형으로 복원이 어려운 반면 압축률은 상당히 높아진다는 특징이 있습니다.
 디지털 사운드를 미리 분석해서 인간의 두뇌가 걸러낼 사운드를 미리 잘라내는 방식으로 압축을 수행하는데 CD급의 음질을 유지하면서도 상당한 수준의 압축률을 올릴 수 있고, 오디오 전문가가 아닌 일반인 사람들은 압축 전의 디지털 사운드와 MP3를 구별해내기 힘듭니다. 이런 압축 방식을 '인지 압축 방식(Perceptual Coding)'이라고 합니다.
최근에는 고음질의 음악이나 보다 좋은 고급 제품을 이용하여 음악을 듣는 사람들이 점차 늘어남에 따라 예전에 애매모호한 차이 정도의 음질은 구분을 할 정도로 사람들 청력과 두뇌가 점차 발달 하고 있습니다. 
쉽게 예를 들자면 지하철 플랫폼에서 친구와 이야기를 하고 있다고 가정을 할 때, 전동차가 도착하기 전에는 친구와 작은 목소리로 대화를 나눌 수 있는데 전동차가 들어오기 시작하면 그 소음으로 인하여 친구의 목소리는 잘 들리지 않게 됩니다. 또한 전동차가 지나가도 잠시 동안은 그 소리의 여운으로 귀가 멍해지게 되는데요, 음악에서도 이와 마찬가지로 큰 소리가 난 후에는 작은 소리는 인간의 귀로 들을 수 없는 경우가 있습니다. 이런 현상은 인간의 두뇌가 소리를 분석해 내는 과정에서 입력된 소리의 부적절한 부분을 제거하는 작용을 하기 때문입니다.

 <2> OGG (Ogg Vorbis)
OGG는 다른 음악파일 들과는 달리 무료 음악파일 이라는 장점을 가지고 있습니다.
무료 음악파일 이라는 문구에 사람들이 관심을 보였냐면 MP3는 일반 사용자들이 무료로 다운받는다고 무료라고 생각을 하지만 실제로는 MP3 파일 인코딩 작업을 위한 코덱(Codec)을 사용하는 MP3 관련업체는 사용료를 MP3를 만들어낸 프랑스의 톰슨멀티미디어와 독일의 프라운호퍼 연구소에 지불해야 합니다. 즉 MP3 파일은 공짜가 아닌 유료라는 것입니다.
 즉, 오그보비스는 MP3의 유료화에 반대해 만들어진 새로운 종류의 디지털 음악포맷으로, 프라운호퍼연구소가 MP3를 유료화할 것이라고 발표한 1998년 미국 MIT의 학생이었던 크리스토퍼 몽고메리를 중심으로 일련의 자원자들은 MP3를 대신할 새로운 음악포맷을 연구하기 시작한 것입니다.
 새로운 음악포맷의 목표는 ‘MP3보다 더 높은 압축률’, ‘MP3보다 더 뛰어난 음질’, ‘오픈소스 형식으로 사용 및 배포, 개발’에 제한 없음 등이 있는데, 이중 오그보비스 특징을 가장 잘 표현하는 것은 포맷자체의 사용에 어떠한 제한도 없다는 것입니다.
 오그보비스용 인코더, 디코더는 제작 및 배포, 사용에 있어서 사용료를 지불하거나 허가를 받을 필요가 전혀 없으며, 또한 개발용 툴도 공개되어 있어 사용자들이 원한다면 직접 코드를 수정해 개선·보완할 수도 있습니다.
 오그보비스는 MP3와 똑같이 음악CD를 통해 음악파일을 만들 수 있고, 윈앰프(WinAmp)와 같은 기존 MP3 재생 프로그램을 통해서도 음악을 들을 수 있습니다. 게다가 MP3보다 음질은 더 뛰어난 반면 MP3 파일에 비해 평균 38%나 더 용량이 적습니다.
 오그보비스 파일이 기존의 음악파일과 구분되는 가장 큰 특징은 바로 가변 비트레이트(VBR: Variable Bit Rate)를 기본으로 지원한다는 것입니다. 물론 MP3도 VBR 형식을 지원하지만 기존의 MP3를 바탕으로 만들어진 VBR이기 때문에 용량 절감에만 효과가 있지만, 오그보비스 파일은 기본적으로 VBR를 지원하며, 그 비트레이트 폭도 매우 커 손실 없는 고음질 음악을 즐길 수 있습니다.
 
 <3> WMA
 WMA (Windows Media Audio)는 Microsoft 사의 Windows Media Technologies 4.0 기술 중의 음성압축 포맷을 말하는데 스트리밍을 지원하며, 음성 파일을 MP3 절반의 용량으로 줄일 수 있는 압축력을 보이고 있습니다.
이 밖에 저작권 보호 기술인 '윈도 미디어 라이츠 매니저'를 내장하고 있고, 윈도 운영체제에 재생 플레이어가 기본으로 내장되어 있다는 것도 큰 장점입니다.
 기존의 MP3파일이 44100Hz, 16bit, Stereo를 저장하기 위해 128 Kbps가 소용되어 한곡에 약 3.5 ~ 4 MB의 용량을 필요로 하는데 반해 WMA는 동질의 사운드를 저장하기 위해 65Kbps 만을 필요로 하므로 약 절반의 용량인 1.6~1.8 MB 정도로 음악파일 하나를 표현할 수 있습니다.
실제로 들어보아도 음질의 차이는 거의 없으며, 음질을 표현하는 수치상으로 보아도 음의 손실은 전혀 없다는 것을 알 수 있습니다.
여기서 말하는 bps라는 것은 특정음질을 표현하는 데 얼마만큼의 용량이 필요하다는 것을 나타내는 수치이지 음질을 직접적으로 표현하는 것은 아닙니다.
 MP3나 다른 미디어를 만들어 내는 가공 프로그램 등에서 음질을 결정하기 위해 bps를 사용하기는 하나, 이것은 한 포맷에만 국한되는 것이지, 압축력이 다른 포맷을 놓고 적용한다면 합당하지 않는 비교방식이 될 수 있습니다.
위에서 정리한 바와 같이 WMA라는 포맷은 두 배의 압축력을 가지고 있기 때문에 같은 음질을 표현하기 위해 절반의 bps가 소요되었고 구지 MP3와 WMA의 수치상의 음질 비교가 필요하다면 MP3의 bps에 나누기 2를 한 bps를 가지고 있는 WMA파일이 동질의 사운드 수준이겠구나 생각하면 맞습니다.
 또한 절반이라는 용량이 가진 의미는 단순히 용량이 줄었다는 것 보다 모뎀사용자들도 CD수준의 음질을 웹상에서 실시간으로 들을 수 있게 되었다는 것입니다. MP3의 용량의 경우 음악의 연주 시간보다, 다운 받는 시간이 너무 길기 때문에 들으면서 다운 받을 수가 없었습니다.
그러나 WMA의 경우 56Kbps 모뎀 사용자가 이론적으로 분당 420KB를 받을 수 있으므로 약 3~4분이면 1260KB에서 1680KB의 데이터를 받을 수 있습니다.
이것은 대략 3~4분의 음악파일을 저장하는데 필요한 WMA포맷의 저장용량과 거의 일치하므로 실시간 CD음질 오디오 감상이 가능해지게 된 것입니다.
 
 <4> APE
 APE 파일포맷은 한 마디로 무손실 압축 포맷을 일컫습니다.
우리가 알고 있는 'mp3'파일이나, 이미지의 'jpeg'.'gif' 포맷 등은 손실압축 포맷 중의 하나로 품질의 저하는 비교적 적으면서 용량을 줄여 웹기반에서도 편리하게 사용할 수 있도록 다운로딩의 신속성과 Portable한 효용을 증대시킨 포맷 중의 하나이죠.
APE 파일포맷은 이 무손실 압축 포맷 중의 하나인데 "Monkey's Audio사" 에서 배포하고 있으며, 이 파일은 WAV 파일을 APE Encoder를 통해 손실없이 압축한 형태이고 압축된 데이터에 연주를 위한 헤더와 메타데이터를 포함하고 있어 그 자체로 연주가 가능한 파일포맷입니다.
이 APE 포맷은 "Monkey's Audio 사" 에서 제공되는 Monkey's Audio 툴을 통해 엔코딩, 디코딩 및 연주가 가능합니다. 이외에 "Foobar"에서 제공되는 'Foobar2000'을 통해서도 변환과 연주가 가능하며 플러그인이 설치된 Winamp에서도 연주가 가능합니다.
보통의 경우 ape 파일은 각각의 트랙 정보를 담고 있는 cue 파일과 같이 제공되는 경우가 많은데 이 cue을 사용해서 각 트랙을 구분하고 연주와 시디로의 재기록을 위해서 사용할 수 있다.

 <5> FLAC
 FLAC 파일포맷은 Free Lossless Audio Codec의 약칭이며 ' SourceForge'의 FLAC Project팀에 의해 개발되고 발전되고 있는 무손실 압축 코덱의 하나이다. 이 FLAC 포맷은 오픈 소스 그룹에서 개발되고 발전되고 있는 만큼 다양한 플랫폼을 지원하고 있는데 각각의 툴들은 http://flac.sourceforge.net/에서 제공하고 있습니다.
 이 포맷 역시 APE와 마찬가지로 'Foobar2000' 에서 연주할 수 있으며 또한 변환할 수도 있습니다. 물론 플러그인이 설치된 Winamp에서도 연주될 수 있으며 이외에 더 다양한 플레이어들과 변환툴에서도 FLAC를 지원하고 있습니다.
 특이한 점은 플레이어 제조사에서 라이센스를 구입해야 엔코딩 등 자유롭게 사용할 수 있는 APE와 달리 오픈 소스로 개발되고 있는 FLAC 포맷인 만큼 여러 플레이어나 변환툴들의 플러그인들 또한 공개로 만들어져 배포되고 있는 특징입니다.
 손실 압축 포맷은 시디음원을 'wav', 'mp3' 등으로 'ripping'(디지털 파일로 변환)하는 과정에서 "불가청 주파수 대역"을 손실시켜서 파일 용량을 줄인 포맷을 말하며, 무손실 압축 포맷은 'wav' 시디음원을 ripping'(디지털 파일로 변환)하는 과정에서 손실없이 압축시킨 포맷을 말합니다.
여러 무손실 압축 포맷이 있으나 ape 포맷이 압축률이 가장 높다고 하며 속속 무손실 압축 포맷을 지원하는 플레이어가 만들어 진다고 합니다.

<6> DD, 돌비 디지털(Dolby Digital)-> AC3
1992년 돌비 연구소는 이전의 영화 음향이었던 돌비 프로로직을 발전시킨 5.1채널의 Digital Sound인 돌비 디지털을 발표하였습니다. 흔히 PC계열의 용어나 LD등에 표기된 AC-3(Audio-Code 3)라고 불려지는 것이 바로 그것인데, 돌비사의 세 번째 디지털 오디오 프로젝트라고 해서 AC-3라고 불려졌지만, 1996년 이후 새로운 로고와 명칭을 돌비 디지털로 변경하여 불려지게 되었습니다. 돌비 디지털은 이전의 돌비 프로로직의 리어 채널이 모노였던 것을 좌우 분리가 가능하도록 스테레오로 변환하였으며, LFE 채널을 포함시킨 것입니다.
일반적으로 돌비 프로로직이 100Hz에서 7,000Hz까지의 주파수가 출력이 가능한데 비해 DVD미디어를 이용한 돌비 디지털의 경우는 사람의 가청 주파수를 넘는 20Hz에서 20,000Hz까지 기록이 가능합니다. 돌비 디지털은 통상 448Kbps/sec의 주파수 신호를 12:1의 비율로 압축하며 샘플링 주파수 또한 최고 48Kbps까지 대응하여 영화상에서의 음향을 높은 음질로 제공합니다.
최초로 돌비 디지털이 적용된 영화로는 1992년 ‘배트맨’이며 현재 가장 많은 영화들이 돌비 디지털을 채택하고 있습니다. 그리고 이를 채용한 영화관이 전 세계적으로 19,000여 관이 넘는 것으로 조사된 바 있고 앞으로도 계속 늘고 있는 추세입니다.
 
<7> DTS(Digital Theater System)
DTS는 돌비 디지털과 같은 5.1채널 극장 오디오 포맷의 일종으로 극장에서 DTS의 첫 포문을 연 작품은 스티븐 스필버그의 ‘쥬라기 공원’ 이며 현재 전세계적으로 18,000여 극장이 DTS를 채택하고 있어 극장가에서는 어느 정도 돌비 디지털과 동급의 포맷 형식으로 인정받고 있습니다. 현재는 가정용 LD나 DVD미디어를 통해서도 DTS를 접해볼수 있으며 돌비 디지털의 강력한 경쟁자이기도 합니다. 돌비 디지털에 비하면 후발 주자로서 국내판 DVD에서는 DTS가 가능한 타이틀이 흔하지가 않지만 국내 최초의 DTS 지원 타이틀인 ‘쉬리’를 시작으로 기존 코드 1번에서도 좋은 인기를 얻었던 U-571등이 DTS로 제작되는 등, 국내 타이틀도 속속 DTS 사운드를 지원하고 있으며, 그 품질 또한 코드 1번과 큰 차이가 없는정도까지 발전한 상태입니다.
DTS는 돌비 디지털에 비해 후발주자이기는 하지만 제원과 스펙상으로는 돌비 디지털을 훨씬 능가하는 면을 보입니다. 쉬운 예로 돌비 디지털의 경우 평균적으로 448Kbps/sec의 전송률을 보이지만 DTS는 이를 훨씬 뛰어넘는 1.4Mbps/sec의 전송률을 가지고 있습니다. 어차피 돌비 디지털의 경우도 인간의 가청 주파수를 넘어서는 주파수 대역폭을 가지고 있기 때문에 DTS가 데이터량이 크다 해도 음질적 차이를 느끼기는 어렵다는 것이 일부의 주장이기도 하지만 대부분의 매니아들이나 이용자들이 돌비 디지털보다는 DTS를 더 선호하는 것은 사실입니다. 그러나 실질적으로 DTS와 돌비 디지털이 음질적으로 차이가 있다고 하더라도 왠만한 시스템에서는 그 차이를 느끼기가 힘들뿐만 아니라 일부 매니아들 사이에서도 그 차이에 대해서 회의적인 경향이 있다는 것도 인지를 하는 것이 좋을 듯 합니다

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