[Meida] #미디어 용어(코덱 / GOP / 비트레이트 / 프로파일 / 레벨)

코덱(Codec)

• 데이터 스트림, 신호 인코딩/디코딩 하는 소프트웨어.
• 일반적으로 영상/음성 등 미디어 정보를 압축하는 기술.
• 영상 코덱은 디지털 영상의 압축/압축해제하는 기능의 장치 또는 소프트웨어를 말한다.
• 종류

GOP(Group Of Pictures)

• 여러장의 이미지를 하나로 그룹화해서 압축하는 방식.
• 3종류의 프레임이 있음.
• I-Frame(Intra Frame)
• 하나의 완전한 이미지.
• 다른 프레임 참조 안함.
• 어느 위치에도 올수 있으므로, 키 프레임 탐색 같이 임의 접근 가능(스피드나 Tricky 같은 플레이).
• P-Frame(Prediction Frame)
• 순방향 예측.
• 이전의 I 또는 P 프레임 참조하여 변화가 발생된 부분만 포함.
• B-Frame(Bi-Directionally Frame)
• 양방향 예측.
• 이전의 I과 다음 P프레임 or 이전 P  프레임과 다음 P 프레임 참조하여 변화 발생된 부분만 포함.
• 압축률 가장 높음 화질은 가장 떨어짐.
• GOP 단위는 I 프레임 간격으로 생각하면 될듯.
• 주기적으로 I-frame 을 만드는 이유는 프레임 한개가 날라가거나 문제가 생기면 계속 다음 프레임도 문제 생겨서 라고 생각하면 됌.

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비트레이트(Bitrate)

• 초당 전송하는 비트의 수.
• 비트 퍼 세컨드라 읽음 (bps).
• 비트레이트가 높다고 화질이 좋은건 아님.
• 필요한 비트를 충족하면 용량만 커짐.
• 전송 방식은 CBR, VBR, ABR 로 나눠짐.
• CBR 은 고정 비트레이트.
• 일정한 비트로 전송, 예측이 정확하지만 비효율적일수 있음.
• VBR 은 가변 비트레이트.
• 필요에 따라 변화함, 예측이 되지 않고 너무 커질수도 있음.
• ABR 은 평균 비트레이트.
• 가변 비트레이트와 마찬가지로 계속 변화함. 

프로파일(Profile)

•  사용하는 곳에 따라 특정 기술(?)을 사용할 수 있도록 미리 설정해둔 것.
•  어디다가 쓸건지에 따라 미리 정해둔 약속 같은거.
•  모바일, 저전력, 저해상도에는 베이스 라인(66번).
•  압축률을 높이기 위해서는 메인(77).
•  스트리밍 환경에 적합한 기술에는 확장(88번).
•  BaseLine과 Main 차이점 중 하나는 양방향 예측(B프레임)의 사용 여부.

프로파일 번호		프로파일 이름	주요 특징
	66	Baseline	저전력, 저해상도, 낮은 딜레이를 가짐. CAVLC만 사용, B픽처 사용하지 않음
	66	Constrained Baseline	Baseline과 Main프로파일의 교집합이 되는 기술만 사용
	77	Main	산술부호화 및 B픽처 사용으로 효율을 높임
	88	Extended	스트리밍을 위한 기술 및 오류 내성기술 사용
	100	High	8x8 DCT 사용,8x8 화면내 예측 사용
FRExT	110	High 10	High 프로파일 + 10bit/pixel인 영상 지원
	110	High 10 Intra	High10 프로파일에서 화면 내 예측 기술만 사용
	122	High 4:2:2	High10 프로파일 + 4:2:2 컬러 포맷 지원
	122	High 4:2:2 Intra	High 4:2:2에서 화면 내 예측 기술만 사용
	244	High 4:4:4 Predictive	최대 14bit/pixel 지원, 4:4:4 컬러 포맷 지원
	244	High 4:4:4 Intra	High 4:4:4 Predictive에서 화면 내 예측 기술만 지원
	44	CAVLC 4:4:4 Intra	High 4:4:4 Intra에서 CAVLC로 사용(CABAC사용하지 않음)

레벨(Level)

•  각 프로파일은 레벨이 정해져 있음. 영상 재생시 어느정도 자원이 필요한지 정해놓은 것.
•  비트율, 프레임율, 화면해상도 등을 정의.
•  서비스 할때 가장 낮은 레벨이 무엇인지 확인해야 한다.
•  자원이 한정되어 있는 환경에서 원할한 재생을 위해 지원하는 자원의 값을 알고 인코딩해야됌.
•  레벨을 결정하는 요소는 보통 DPB(Decoded Picture Buffer)에 의해 결정.
•  DPB는 인코딩/디코딩시 참조 프레임을 저장해두는 공간(?).
•  H.264/AVC 표준에서는 DPB의 크기를 매크로 블록의 개수로 나타냄(아래 표).
•  해상도 w  h 값으로 매크로 블록(16 x 16) x 레벨 Dpb 를 나누면 참조 프레임 수가 나옴.
•  이때 해상도 w x h 계산할 때, 16배수에 근접한 수를 곱해야 됨. 그래서 1080 → 1088 로 계산함.

참고

http://gskool.tistory.com/322

https://ko.wikipedia.org/wiki/코덱