Long GOP

이 말을 들어 본적 있는가?

동영상 편집을 하는 사람들은 당연히 들어 봤을 것이다.

그리고, 비디오 포맷에 관심이 있는 사람들도 당연히 들어 봤을 것이다.

GOP는 Group of Pictures의 약자이고 그림들의 집합이란 뜻이다.

우리가 흔히 사용하는 MPEG 계열의 압축은 Long GOP로 구성되어 압축된다.

갑작스레 중간 글을 생략하고 Long GOP 이야기를 꺼내는 것은 시기가 적절하다고 생각하기 때문이다.

ISU 세계선수권 대회 기간중에 아사다마오의 쇼트프로그램이 끝난 후에

아사다 마오가 인사할 때 누군가(한국인이라고 우기는) 인형이 아니라 

구두를 짚어 던졌다고 소동이 일어났다.

설명은 굉장히 정교하게 이야기 하지만 실상은 정교하지않고 대충 해내는 식이다.  ^^

GOP가 몇 프레임으로 구성하느냐와 GOP 패턴이 있다.

보통 NTSC 디지털 방송은 15프레임씩 유럽에서 사용하는 PAL에서는 12프레임씩 사용한다.

소니의 캠코더들이 보통 15프레임씩, JVC는 6프레임이나 12프레임씩 GOP가 구성된다.

GOP 패턴은 I-프레임, B-프레임, P-프레임으로 구성된다.

I-프레임으로 인트라 프레임의 약자다.  흔히 말하는 키프레임이 I-프레임이다.

스틸 이미지에서 JPEG과 유사한 방식으로 압축된다.  다른 프레임과 관계없이 독립된 신호로 압축된다.

B-프레임은 Bi-directional 프레임의 약자로 프레임 앞뒤에 있는 앵커 프레임 사이를 보간하는 프레임이다.

다시 말하자면 I-프레임과 P-프레임 사이에 있는 B 프레임이라고 하면 I프레임과 P프레임을 이용해서 압축된다.

앵커 프레임은 키프레임 처럼 중요신호를 포함한 프레임을 가르키는 말로 

I-프레임과 P프레임이 앵커 프레임이다.

P-프레임은 Predicted 프레임의 약자로 우리는 흔히 서브 키프레임이라고 부른다.

바로 앞에 있는 다른 앵커 프레임과 차이를 이용해서 압축된다.

Long GOP의 패턴은 IBP와 IBBP가 대표적이고 지금 흔히 사용하는 패턴이다.

IBBP패턴의 15프레임 길이를 가진 Long GOP를 살펴보자.

그림의 화살표는 현재프레임이 영향을 받는 앵커 프레임들을 가리킨다.

I-프레임은 스틸 이미지와 마찬가지로 압축저장된다.  가장 중요한 앵커프레임으로 사용된다.

P-프레임은 B-프레임에 영향을 받지 않고 압축저장된다.

바로앞의 앵커 프레임을 이용해 압축된다. 

앞쪽 앵커 프레임과 차이가 있는 부분은 I-프레임과 같은 방법으로 저장된다.

B-프레임들은 앞과 뒤의 앵커 프레임을 사용해서 압축된다.

현재 프레임에서 카메라 렌즈를 통해서 들어오는 신호에 더 가까운 신호가 

앞의 앵커냐 뒤의 앵커냐를 지정하는 식이다.  

앞뒤 앵커의 믹스된 신호가 더 가까울 경우는 앞뒤의 앵커 프레임을 믹스해서 저장한다. 

압축에는 픽셀보다는 큰 블럭단위가 사용되고 보통 4x4, 16x16 블럭등이 사용된다.

대충 이해하시는가?   

다시 아사다 마오의 구두 사건으로 돌아가보자..

진실은 다음과 같다.

아사다마오 숏 프로그램이 끝난 후에

한 여성팬이 시베리안 허스키로 보이는 강아지 인형을 던졌다.

인형들이 가진 공기저항 그대로 적용되어 완만한 포물선을 그리면서 빙판위에 떨어졌고

탄성계수 대로 빙판에서 몇번 퉁퉁 튀겼다.

그런데, 일본 네티즌이 한프레임씩 끊어서 보면서 보니

이게 인형이 아니라 구두로 보였던 것이다.

캡쳐한 스틸을 포털 사이트 커뮤니티 게시판에 올렸고

한국인이 아사다 마오에게 구두를 던졌다고 열폭하는 사태에 이르렀다.

순식간에 일본 언론들도 호들갑스럽게 이를 보도하였다.

ISU에 항의를 해야한다는 설레발 보도까지 나왔다.

하지만,  얼마 안가서 인형이었던 걸로 판명나고 .....

http://www.youtube.com/watch?v=IVxwxWy1va4&feature=player_embedded

어떻게 된 걸까?

보통 I-프레임은 정직한 영상을 JPEG 퀄리티로 보여준다.

P-프레임도 비교적 정직한 화상을 보여준다.

하지만 B-프레임은 I-프레임과 P-프레임에 없던 신호가 잡혔다면?   전혀 예상치 못한 결과를 보여준다.

아사다 마오의 구두 사건이 Long GOP가 보여주는 단점을 그대로 보여준다.

뉴스 시사 프로그램 같은 정적인 장면에서는 시청하는 입장에서는 논 압축과 거의 마찬가지 결과를 보여준다.

하지만 스포츠 처럼 전개가 빠른 화면에서는 말도 안되는 그림을 보여주기도 한다.

편집이나 합성에서는 이 문제가 큰 애로사항으로 다가온다.

보통의 Long GOP 디코더들은 B-프레임에 프레임을 세우기 어렵다.

(윈도우즈 미디어 플레이어를 봐라 프레임을 제대로 세우지도 못한다..

곰플레이어나 VLC, M플레이어들도 봐라.  1프레임, 1프레임씩 영상을 세우지 못한다)

프로용 고성능 VTR들은  거의 원하는 프레임에 프레임을 세울 수 있지만...

가정용 HDV 캠코더의 VTR은 보통 I-프레임에만 프레임을 세울 수 있다.

사각형태의 건물을 마스킹하는데 도저히 있을 수 없는 컬러와 형태의 화면이 들어간 프레임도 자주 만난다.

이는 전부 B-프레임에서 일어나는 일이다.   ^^ 

(그렇다고 저렇게 부드럽고 푹신하게 떨어지는 물체를 구두라고 주장하는 넘들은 정말...

머 눈에는 머만 보인다더니...   껄껄~~~)

이상,

'09  ISU 세계 선수권 김연아 우승과 함께한 Long GOP 설명이었습니다.    ^^