MPEG(MPEG7)
초고속 통신망을 통한 멀티미디어 사용이 급증함에 따라 초미의 관심이 대상되고 있는 것이 바로 멀티미디어를 압축하는 것, 그리고 이를 효과적으로 End user까지 전하는 것이다.
이 가운데 멀티미디어 관련 표준의 대명사로 불리우는 MPEG, 그 중에서도 MPEG 7에 대해 살펴보고자 한다.
MPEG ?
MPEG는 Moving Picture Experts Group의 약자로 원래 국제 표준화기구(ISO)와 국제 전기기술 위원회(IEC)가 정보 표현 표준화를 위해 구성한 공동위원회 산하 워킹그룹의 별칭이었는데 이것이 마치 하나의 일반 명사처럼 인식되고 있기도 하다.
MPEG는 현재까지 1,2,4,7,21로 발전해 왔는데 MPEG 1은 저장기술, MPEG-2와 4는 압축기술이 핵심을 이루고 있으며, MPEG 7은 멀티미디어 정보 검색기능, MPEG 21은 전자상거래 확대의 기반이 되는 멀티미디어 프레임 워크에 촛점이 맞춰져 있다.
▒ MPEG 표준현황
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표 준 |
내 용 |
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MPEG 1 |
CD-ROM과 같은 디지털 저장 매체에 동영상 및 오디오를 저장하는 고압축 기술 |
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MPEG 2 |
DTV, HDTV등과 같이 방송용으로 사용하기 위한 고화질 동영상 및 오디오 압축기술 |
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MPEG 4 |
Low Bit Rate인 PSTN이나 이동통신 전화에 응용하기 위한 압축으로 멀티미디어 응용제품 전반에 걸쳐 사용 가능한 압축기술(~64Kbps) |
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MPEG 7 |
멀티미디어 검색 기능 중심. 차세대 인터넷 언어인 XML을 이용하여 컨텐츠를 구현하며, BiM이라 명명된 압축방법을 제공. |
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MPEG 21 |
멀티미디어 프레임 워크 중심. |
MPEG 특허관리
MPEG 특허는 별도로 설립된 특허대행 기관(MPEG-LA)이 관련 특허권자의 특허권을 대행, 특허사용자로부터 전체 특허사용료를 일괄적으로 징수한 후 이를 특허권자에게 기술지분만큼 배분하고 있다. 특허료의 경우, MPEG 2 사용제품당 통상 4~6달러의 특허료를 징수했으나 올해부터는 MPEG 4(비디오)에 대해 제품당 0.25달러의 특허료를 책정하고 MPEG2에 대해서는 제품당 2.5달러로 낮췄다.
MPEG 7이란?
인터넷, 영상압축, 그리고 영상전송 기술의 발달로 인터넷에서 다양한 멀티미디어 정보를 쉽게 접할 수 있게 되었지만, 이처럼 기하급수적으로 늘어가고 있는 멀티미디어 정보를 기존의 문자기반 정보검색 방법을 통해 검색하는 것은 쉽지 않다.
그 이유는 기존의 검색방법이 단순히 문자만을 중심으로 분석, 색인하고 있기 때문이며 이에 따라 내용기반 검색 방법의 필요성이 증가하게 되었으며, 이처럼 "내용기반 검색에 필요한 요소들을 표준화하여 제공하는 것을 목적으로 만들어지게 된 것"이 MPEG 7이다.
기존의 MPEG 1,2,4 등은 오디오, 비디오 정보의 데이터 압축을 그 목표로 하였으나, MPEG 7은 데이터 그 자체가 아닌 데이터의 내용에 대한 표현방법을 다루는 것이다. 이를 다른 말로 "메타 데이타(Metadata)", 또는 "Bits about bits"라고 표현하기도 한다.
내용기반의 멀티미디어 검색기술은 주어진 멀티미디어 데이터를 그 내용에 기반하여 각각의 비디오 세그먼트로 자동 분할하며, 분할된 영역의 내용은 하나의 대표 프레임으로 설정된다. 대표 프레임 설정에서는 색, 질감, 모양, 음성과 같은 속성 들을 자동으로 추출하고 이를 기반으로 검색을 하게 된다.
MPEG 7은 멀티미디어 컨텐츠의 내용기반 검색을 위해 모두 7개의 파트로 구성되어 표준화가 진행되었으며, 2001년 11월 최종 국제표준초안(FDIS)이 제정되었다.
▒ MPEG 7의 7개 파트 구성
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파트 |
내용 |
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시스템 파트 |
효율적인 저장과 전송을 위한 컨텐츠의 설명을 제작할 수 있는 툴 제공 |
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DDL |
컨텐츠의 설명자(Descriptor)및 설명구성(Description Scheme)에 이용되는 기초적인 언어 개발 |
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오디오 파트 |
오디오의 설명자 및 설명구조를 정의 |
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비디오 파트 |
비디오의 설명자 및 설명구조를 정의 |
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MDS |
일반적인 특징과 멀티미디어의 설명구조를 정의 |
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관련 소프트웨어 파트 |
MPEG 7과 관련된 전반적인 소프트웨어 개발 |
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테스트 파트 |
제안된 여러 알고리즘의 테스트 |
<출처: ETRI IT 정보센터 "Multimedia Framework를 위한 MPEG 21"중에서>
MPEG 7은 차세대 인터넷 언어인 XML을 이용하여 컨텐츠를 구현하고, BiM이라 명명된 압축방법을 제공하여 단순한 이진수로 만든다. MPEG 7을 이용하여 멀티미디어 컨텐츠를 만들면, 컨텐츠의 타이틀, 제작자, 저작권자 등에 대한 표시는 물론 컨텐츠를 언제, 어디서 가공했는지에 관한 내용을 넣을 수 있다.
▒ MPEG 국제표준 반영 현황 (%)
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구분 |
계 |
한국 |
미국 |
일본 |
기타(유럽) |
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MPEG 1 |
공개표준으로 기술료 없음 | ||||
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MPEG 2 |
100(76건) |
4(3건) |
12 |
67 |
17 |
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MPEG 4 |
100(150건) |
18(28건) |
30 |
30 |
22 |
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MPEG 7 |
100(110건) |
20(22건) |
30 |
15 |
35 |
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MPEG 21 |
진행중 |
(2건) |
(1건) |
0 |
0 |
<출처: 전자신문>
MPEG 7과 관련하여 우리나라에서 반영된 국제표준으로는 총 22개 정도가 있으며, LG, 삼성, ETRI, 한양대 및 고려대 등을 중심으로 활발한 연구활동이 이루어지고 있다.
▒ MPEG 7 기술현황
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분야 |
기술 |
기술설명 |
제안기관 |
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DS |
Weight |
멀티미디어 기술자(Descriptor)들의 가중치 기술 |
LG 전자기술원 |
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Hierachical Summary |
계층적 요약 기술 |
LG 전자기술원 | |
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Media Locator |
데이터 지정 기술 |
LG 전자기술원, | |
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Summary/Segment |
합성 키프레임 요약 및 기술방식 |
LG 전자기술원 | |
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Key Sound |
주요 음향 기반 멀티미디어 요약 기술 |
ETRI | |
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Fidelity |
충실도를 이용한 계층적 표현 기술 |
현대전자, 고려대학교 | |
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Summary Criteria |
맞춤형 비디오 요약기술 |
ETRI | |
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Browsing Preference |
브라우징 선호도 기술구조 |
LG 전자기술원 | |
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Filetering and Search Preference |
선별 및 검색 선호도 기술구조 |
LG 전자기술원 | |
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D |
Dominant Color |
대표색채 지정기술 |
삼성전자, LG 전자기술원 공동 |
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Motion Activity |
움직임 활성도 표현기술 |
삼성전자, 현대전자 공동 | |
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Texture |
영상질감 표현 기술 |
ETRI, 한국정보통신대학원 대학교, 삼성전자, 현대전자 공동 | |
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Texture Browsing |
영상질감을 이용한 브라우징 기술 |
삼성전자 | |
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HMMD Color Space |
색채공간 표현방법 |
LG 전자기술원 | |
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Shape |
형태 표현 기술 |
ETRI, 한양대학교 | |
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Edge Histogram |
경계밝기 분포표현 기술 |
ETRI, 동국대학교 | |
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Non-Uniform Color Quantizer |
비균등 색상 양자화 기술 |
LG 전자기술원 |
MPEG 7은 아직 표준화가 논의되는 중이라 장, 단점을 명확히 파악하기는 어렵지만, 최근 몇 가지 부족한 점에 대한 지적이 이루어지고 있기도 하다. 즉, MPEG 7을 기반으로 데이터를 제작할 수 있는 툴이 아직 부족한 실정이며, MPEG 7을 완벽히 구현하기 위해서는 높은 사양의 하드웨어가 필요하다는 점 등이 손꼽히고 있다.
응용분야
멀티미디어 정보의 편집, 디지털 도서관에서의 영상 및 음악 사전 분류, 멀티미디어 서비스 안내, 라디오나 TV 등의 방송 미디어의 선택, 의학정보 관리, 쇼핑 정보 선택, 지리정보 서비스 등이 있고 특히 모바일 기기에서 멀티미디어 정보의 활용도를 크게 높이는 데 기여할 것으로 예상된다. 즉, 휴대폰이나 PDA 사용자가 이미지 데이터를 구하려면 MPEG 7 기술이 자동으로 데이터를 찾아 필요한 크기로 데이터를 변환시켜 보여주게 된다.
▒ MPEG 7 Industry Application
: PDR(Personal Digital Recoder), Web Search Engine, DTV, DVD 등