스크랩 음악 파일 포맷과 간단한 용어 설명

[제이 주]

1.음악 파일 포맷과 간단한 용어 설명

음악 파일은 무손실 비압축포맷과 손실 압축포맷으로 나눌 수 있다.
무손실 포맷은 말 그대로 시디 원음 그대로 컴터로 옮겨오는것이고 손실 압축포맷은 무손실 포맷일 경우 파일의 용량이 커지게 되므로 사람이 잘 듣지 못하는 음은 과감히 짤라버려서 음질은 어느정도 손실을 보더라도 용량을 줄이자는 의도에서 나온 포맷이다.

Bitrate(비트레이트)라는 얘기를 자주 들었을 것이다.
파일의 용량을 나타내는 단위로 Kbps 이렇게 표시한다.
흔히 오해하고 있는점들이 비트레이트를 음질의 척도로 삼고 있으나 비트레이트는 초당 얼마만큼의 용량을 할당하느냐라는 단위로 단순히 용량만을 나타낸다.
흔히 쓰고 있는 mp3에 128Kbps는 초당 128킬로바이트에 용량을 전송한다는 의미이다.
3분짜리 곡이라면 128x180=23040kb 즉 이곡은 2.3Mb 용량이라는것만 알 수 있다.
즉, 비트레이트가 높다는것은 1초동안에 전송되는 데이트의 양이 많아져서 음질이 좋은것이라는 의미이지 비트레이트 자체는 데이터 용량을 나타내는 단위이다.
음악 파일이니 비트레이트가 음질을 나타내는것이라고 볼수 있겠지만 MP3같은 경우 비트레이트가 높다고 꼭 음질이 좋은것은 아니다.

비트레이트엔 고정,가변,평균이 있다.
고정 비트레이트 (CBR):128Kbps,192Kbps등 흔히 공유되고 있는 파일들이다.
초당 전송되는 데이터 양이 128이면 128,192이면 192로 변하지 않고 항시 일정한 용량을 전송해주는 방식이다.

가변 비트레이트 (VBR):위와같은 고정 비트레이트를 쓰면 음악이 안 흘러 나오는 부분이나 음의 변화가 심한 부분이나 모두 일정하게 데이터 용량을 할당하기에 이런 낭비를 줄이고자 데이터를 많이 쓸곳과 적게 쓸곳을 구분지어 조금이라도 파일의 용량을 줄이고자 만들어진 기술이다.
보통 192~320Kbps이런식으로 표현 하는데 이것은 데이터 할당을 가장 적게 할때는 192Kbps로 하고 가장 많은 데이터를 전송할때는 320Kbps까지 하라는것이다.

가용 비트레이트 (ABR):음악 포맷의 최적의 평균 비트레이트를 구하여 평균값을 정해주는것인데 기술의 불안전 때문인지 거의 사용하지 않고 있다.


Sampling Rate (샘플링 레이트)

음악 파일 포맷을 변환할때 보면 이 샘플링 레이터를 조절하는 부분이 있다.
1초동안에 아날로그 신호를 몇개로 쪼갰는가 하는 것이 바로 샘플 비율이자 샘플링 주파수가 된다.
CD는 44.1 KHz/16 bit 이니 1 초에 44,100 개의 디지털 신호로 쪼갰다는것을 의미이다.
그럼 뒤에 붙은 16bit는 뭘까? 이것은 아날로드 신호를 디지털화 한다는 의미로 2의16승(16제곱)=65,536 가지로 표현할 수 있는 능력을 갖췄다는 의미이다.
그렇다면 cd의 비트레이트를 구해보면 16(bit) x 44100/1 초 x 2(2채널 스테레오)= 1,411,200 bit / 1초 즉 1378kbps가 나온다. (1,024 byte= 1Kbyte) 용량이 크다는 것을 알 수 있다. 이렇게 데이터 용량이 커서 mp3같은 손실 압축 포맷이 나온것이다.
mp3가 보통 10배정도로 압축을 하는데 128kbps일 경우 대략 10배 이상으로 압축되었다는 것을 알 수 있다.


WAVE(웨이브 파일)란 간단히 말해 윈도우에서 사용하는 PCM 파일이다. 즉, 아날로그 신호를 디지털 신호를 바꿨을 때의 파일의 포맷 중 윈도우에서 사용하는 포맷이 WAVE라고 보면 된다. 확장자는 .wav를 가진다. 흔히들 RIFF 포맷이라고도 말하는데, WAVE라는 명칭으로 알려져 있다.

CD에 있는 음악 파일은 어떠한 형태로도 압축을 행하지 않고 하나의 파일로 만들었을 때에 해당하는 윈도우용 오디오 포맷의 규격이라 할 수 있다.
WAVE 파일은 소리의 원음을 디지털 음으로 바꾸었기 때문에 파일의 크기(3~4분 사이의 오디오 데이터 크기: 30~45MB)가 엄청나게 크다. 이러한 큰 오디오 파일을 압축해서 만든 파일이 바로 MP3, OGG 등이고, 현재 가장 널리 사용되는 오디오 압축 기법이다.


그럼 주로 이용되는 손실 압축 포맷엔 어떤것들이 있을까.


손실 압축 포맷


1.MP3 (MPEG 1 Layer 3)
인간이 잘 들을수 없는 음역은 과감하게 짤라버려서 데이터 용량을 획기적으로 줄인 음악 포맷이다.
이런 발상이 졸렬하다고 할지도 모르겠지만 실제 음질의 민감한 차이를 느끼는 사람은 그리 많지 않다.
(발취:심리 음향학(pycho-acoustics)에 의하면 큰소리 이후에 작은 소리를 인식하지 못하는 사람의 특성을 기준으로 인지 하지 못하는 주파수 대역과 실재로 소리가 나도 듣지 못하게 되는 부분을 유추해서 고유의 알고리즘을 이용해 압축할때 이를 삭제하게 된다.그래서 이런 압축 방식을 '인지 압축 방식(Perceptual Coding)'이라 부르기도 한다.)

MPEG-1 Audio Layer-3의 줄임말로써 동영상 압축 표준인 MPEG-1의 오디오 압축 기술에서 파생되었다. 확장자는 .mp3를 쓴다. 현재 오디오 압축 기술로 가장 널리 알려지고 퍼져있지만, 현재 개발 중이고 이미 생성된 다른 포맷(MPEG-4 AAC, OGG 등)에 비해서는 성능이 떨어진다는 평을 듣고 있으나 MP3도 mp3PRO라는 이름으로 거듭나고 있다. 우리나라에서도 MP3 포맷에 도전장을 낸 포맷인 OGG나 AAC 포맷의 영향권에 곧 들어갈 것으로 보이고, 앞으로는 MP3의 힘이 다소 꺾일 것이 확실해 보인다.

MP3의 개발자
1987년에 Fraunhofer IIS-A 와 Erlangen 대학의 교수 Dieter Seitzer이 함께 공동 연구로 PAC(Perceptual Audio Coding)을 연구했으며, 그 결과로 ISO MPEG Audio Layer-3가 개발되었고 국제 표준으로 인정받았다.


2.Ogg (Ogg Vorbis 오그보비스)
오그라고 읽어야지 OGG 오지지라고 읽는것은 틀리다.
오그 파일은 mp3유료화에 반대하는 사람들이 mp3를 대체할 목적으로 만든 파일포맷이다. (mp3 압축기술 사용료에 대한 반대개념으로 음반 저작권과 무관) 라이센스 비용이 전혀 안들고 MP3와 다르게 가변 비트레이트를 사용하므로써 용량대비 음질이 좋다는 장점이 있다. (요즘은 MP3도 가변 비트레이트를 지원해주나 Ogg만큼의 안정성은 없는듯 하다.)


3.WMA (Windows Media Audio)
마이크로소프트사의 음악 포맷으로 주로 스트리밍 서비스의 유용하게 활용되고 있다.
MP3의 용량 절반 이면 MP3와 같은 음질을 낼 수 있다고 주장하고 있다.


4.ASF (Advanced Streaming Format)
1996년 인텔이 만든 멀티미디어 파일 포맷입니다. 역시 스트리밍이 가능하다는 점이 장점이며 오디오뿐 아니라 비디오, 이미지등도 포함시킬 수 있다. 음질은 별로지만 용량이 작아서 아직까지 애용되고 있는 포맷으로 WMA로 대체되고 있는 실정이다.


5. RAM, RM
리얼원 플레이어를 개발한 리얼네트워크에서 스트리밍 서비스를 위해 개발한 포맷이다. 마이크로소프트사의 윈도우미디어 끼워팔기로 인해 프로그램 설치하는걸 귀찮게 여기는 네티즌이 많은 우리나라에선 거의 사라져가고 있다.


6.MPC
MPEG-1 Layer 2 audio를 기반으로 한 Ogg와 같은 가변 비트레이트를 쓰는 포맷으로 요즘 종종 보이고 있다. 아직도 발전 단계이며 음질은 손실 압축 포맷중 가장 좋다고 알려져 있다.

7.VQF란?
VQF란 일본 전신전화(NTT) 사가 수년 전에 개발한 포맷이며, TwinVQ(Transform-domain Weighted Interleave Vector Quantization)라고도 불린다. 확장자는 .vqf를 사용한다.

VQF는 MP3 수준의 음질을 약 30% 이상 더 압축된 형태로 만들 수 있고 실제로 MP3보다 음질과 압축 면에서 좋다는 평을 받았다. 이러한 VQF가 현재 MP3보다 알려지지 않은 이유는 VQF가 나오자마자 저작권 문제에 부딪치고, 특히 소유권이 야마하에 있다는 것도 시장성을 확보하는데 결점이 있었다. 그리고 그 시기가 MP3가 뜨고 있는 시점, 즉 MP3가 사용자에게 신뢰성을 얻고 있었던 때였을 뿐만아니라 MP3를 이용한 휴대용 플레이어 (하드웨어)가 뜨고 있는 때에 시장에 나왔다는 것이 단점이었다. 즉, 수요자나 공급자가 원하는 시기가 아니었다는 것이다.
하지만, 이러한 VQF 기술은 MPEG-4 ACC 기술에 채택됨으로써 다시 세상에 나올 계획이다. 그렇게 되면 이 기술이 각광을 받게 될지도 모른다. 현대는 모바일과 홈 시어터의 시대로 흐르고 있다. 즉, 모바일에서는 하드 디스크의 용량이 제한되어 있고, 홈 시어터에서는 다중 채널을 요구하는데 MP3가 이를 만족시키기에는 어렵다고 보인다.

8.WMA란?
WMA(Windows Media Audio codec; Windows Media Encoder에서의 오디오 압축 포맷)는 MS 사에서 음성이나 오디오 등의 모든 컨텐츠를 동시에 다루기 위해서 만들어졌다. 즉, MP3와 같이 오디오(높은 표본화율)만을 위해서 만들어진 코덱이거나 G.722와 같이 음성(낮은 표본화율)만을 위해 만들어진 코덱이 아나라 모든 오디오 컨텐츠 (음성, 오디오, 전송)를 다루기 위해서 구현되었다. 그러나 음질은 음성이나 오디오만으로 구현된 포맷보다 못하다는 얘기가 있다.

이러한 WMA는 MS 사가 WMA 9를 발표함으로써 다른 오디오 압축 포맷보다 앞서가려는 움직임이 있었다. WMA는 저장 목적을 위한 CBR 인코딩뿐만 아니라 실시간 음악 감상을 위한 VBR 인코딩 옵션도 함께 제공한다.


9.MPC란?
MusePack의 예전의 이름은 MPEGplus를 사용했었다. 또한, MPEGplus라는 이름을 가졌을 때는 .mp+라는 확장자 사용하였으나, 현재에는 MusePack의 확장자는 .mpc를 사용한다. 중요한 것은 MusePack은 "새로운 압축 포맷의 하나다"라는 사실이다. 하지만, 실제로 우리나라에는 잘 아려지지 않은 상태이다.
MusePack의 장점은 MusePack이 다른 오디오 압축 포맷에 비해서 음질이 좋다는 것이다. 특히 기존의 오디오 포맷인 MP3인 경우보다 더 작은 파일 크기에서 더 좋은 음질을 제공해 준다.
MusePack이 하나의 오디오 포맷으로 자리를 차지할 것이라고 여기는 가장 큰 이유는 손실 압축 기법을 사용하는 오디오 포맷 중 가장 좋은 음질을 자랑하기 때문이다. 그리고 현재에서도 MusePack 오디오 코덱은 개발 진행 중에 있다.


10.AAC란?
AAC(Advanced Audio Coding)는 MPEG-2 AAC와 MPEG-4 AAC로 나뉘어진다. 어찌보면 AAC란 단지 앞으로 유명해질 오디오 포맷인 MPEG-2

AAC와 MPEG-4 AAC의 확장자일 뿐이다.
전문가들 입장에서는 AAC를 MP3의 후계자로 생각하고 있었다. 왜냐하면 같은 MPEG에서 나온 기술이며 MP3가 MPEG-1에서의 오디오 압축 기술이라면 AAC는 MPEG-2에서 출발한 오디오압축 기술이기 때문이다. 하지만 세울이 흐르면서 최근 MP3가 차세대 버전으로 MP3pro를 내놓았고, AAC마저 MP3 기술과는 전혀 무관하게 발전된 기술이라는 흐름을 타고 있어 앞으로의 사람들의 AAC에 대한 인식이 어떻게 바뀔지 주목된다.


11.mp3PRO란?
mp3PRO란 MP3의 확장된 버전이라고 볼 수 있다. MP3는 최근 몇 년 동안 가장 우수한 오디오 포맷의 하나로 군림해 왔다. 하지만 MP3는 완벽한 오디오 코딩의 기술이 아니다. 따라서 많은 개발자들이 MP3보다 더 우수한 오디오 코딩의 기술을 만들기 위해서 노력해 왔다.
이러한 노력의 결과물 중에 하나가 Coding Technologies가 만든 mp3PRO이다. 이러한 mp3PRO를 기술적으로 보면 기존의 MP3 오디오 코딩 기술과 새로운 오디오 기술의 한 가지인 SBR의 결합으로 탄생되었다.
MP3와 mp3PRO의 차이점은 MP3가 기본적인 생성 비트레이트를 128kbps를 사용한다면 mp3PRO는 64kbps와 같은 낮은 비트레이트에서 파일을 생성한다는 점이다. 즉, 기존의 MP3보다 더 작은 파일(약 MP3의 1/2)을 만들어낸다.


12.AC-1, AC-2, AC-3란?
AC-1은 Audio Coding의 약자로써 1980년대 중반에 Dolby 사의 첫 번째 오디오 압축 방법이다. 보통 채널당 220~325kbps의 비트율을 가진다.
AC-2는 적용분야가 AC-1보다는 더욱 넓어졌으며 오디오 압축 방식도 좀 도 발전하였다. AC-3와 거의 비슷한 형태를 갖추었으며, 두 개의 채널을 지원한다는 점이 다르다.

AC-3는 흔히 극장에 가서 영화를 봤을 때 우리는 집에서 나오는 TV 소리와는 다르게 생동감과 현실감을 자극한다는 것을 알 수 있다.

이와 같이 극장에서 나오는 소리를 느끼기 위해 개발한 것이 돌비 연구소에서 개발된 돌비 디지털(Dolby Digital)로 알려진 사운드 인코딩/디코딩 기술이고, 이를 흔히 AC-3와 혼용해서 쓰고 있다. 여기서 3의 의미는 단순히 오디오 코딩 기술의 버전이다.
LD 플레이어와 DVD가 이러한 기술을 선택 사용으로 채택 혹은 사용하고 있기 때문에 AC-3가 우명해지기도 했다. 요즈음 비디오 파일을 보기 원할 때 음성 처리를 위해서 AC-3라는 코덱이 시스템에 미리 깔려있어야만 음성을 들을 수 있는 비디오 파일이 있다.

AC-3는 최대 6개의 채널까지 지원하는데, 이를 5.1채널이라고 부른다. 채널에서는 서브우퍼(LFE), 전방(front) 스피커 2개, 전방 중앙(center) 스피커 1개, 뒷쪽(back) 스피커 2개의 구성을 가진다. 여기서 LFE(Low Frequency Effect, 저주파 효과 채널) 신호는 전면의 스피커의 저음 효과가 떨어질 때 보상해주는 역할을 한다. 그리고 사용되는 비트레이트는 32~640kbps를 가진다


손실 압축 포맷에 대해 대략 알아보았다.
유의할 점은 손실 압축 포맷은 말 그대로 음질이 손실된 상태로 압축을 하여 만들어진 파일이므로 무슨 수를 쓰더라도 원본 파일로 돌이킬수 없다. 즉 WAV파일로 다시 바꾼다하여도 파일 포맷만 변해서 용량만 커지지 음질은 지금 상태에서 절대 좋아질수 없다. 아니 오히려 나뻐진다고 봐야한다.
192Kbps의 파일을 웨이브로 바꾸면 1378Kbps의 WAV파일로 바뀌는것이 아니라 192Kbps의 WAV파일로 변환되는 것이다.
쉽게 이해하기 위해 예를 들어 192k 음질이 원본의 80%라고 가정을 하고 128k는 70%라고 가정해 보자.
그럼 192k로 변환된 mp3를 다시 웨이브 파일로 변환해도 80%의 음질밖에 안되는 것이다.
이미 제거된 20%의 음질은 되찾을 방법이 없는 것이다.
그런데 이것을 128k로 변환하면 80%의 음질의 파일을 다시 70%로 변환하는 것이 된다.
그러므로 100% 웨이브 파일에서 바로 128k로 변환하면 음질이 70%가 되겠지만 192k로 변환했던 파일을 다시 인코딩하면 80%의 70% 즉 56%의 음질이 나오게 되는 것이다.
이것은 차라리 처음부터 96k로 인코딩한 것 보다 나쁜 결과라고 볼 수 있다.
128Kbps를 192나 그 이상으로 바꾸는 것도 위와 마찬가지로 안좋은 결과가 나온다. 따라서 재 압축 인코딩은 차라리 안하는 것이 좋다.
용량이 큰 Ogg파일이라고 용량을 줄인다는 목적으로 MP3로 바꾼다거나 그 반대이거나 전부 마찬가지이다.
이런 이유로 p2p에 돌아다니는 파일중 비트레이트는 높으나 음질이 안좋은 파일들이 많다.


무손실 압축 포맷 (wav파일과 동일한 음질을 들려주지만 압축을 통해 wav파일 보다는 용량을 줄인 포맷)


1. APE
하드용량이 늘어나고 인터넷 환경이 좋아지면서 용량이 비교적 큰 무손실 압축 포맷의 공유가 눈에 띄고 있다. 그 중 가장 많이 쓰이는 포맷일 것이다.
APE는 WAVE로 복원이 가능하고 압축과 복원을 반복해도 음질저하가 일어나지 않는다.(당연하다. 무손실 압축 포맷이니까.)
그러나 무손실 압축인 만큼 용량이 비교적 크다는 점이 단점이라 할 수 있는데 원본 파일인 WAV파일의 50%정도의 크기이다. 요즘은 압축율이 점점 더 좋아지고 있으니 압축율에 따라 APE의 미래도 달라질 것이다.


2.FLAC
APE파일과 거의 같은 개념으로 보시면 되고 단지 다른점이라면 스트리밍 서비스가 가능하다는 점이다. 그러나 APE보다 압축율이 안좋아서인지 APE에 밀리는 형국이다. 압축율이 좋아지면 대신 CPU 점유율이 높아져서 저사양 컴퓨터에선 재생하기가 원활하지 않는 단점이 있다.


참고자료 : Infomasi

[테니스]

잘 읽었습니다,, 그 뜻을 알았으면 더 좋았을텐데,ㅋㅋㅋ,^*^

[향기]

그 뜻은 몰라도 괜찬아유요것만 알면 만사형통