아이팟, 애플 TV 및 아이폰 비디오 형식에 대한 완벽한 가이드

2005년 가을, 애플은 비디오 기능을 갖춘 5세대 아이팟으로 휴대용 비디오 시장에 첫 발을 내딛었습니다. 이 원래의 “비디오 아이팟”은 320×240 화면을 갖추고 있으며, 매우 특정한 형식을 사용하여 최대 해상도에서만 인코딩된 비디오 재생을 지원했습니다. 동시에, 아이튠즈 스토어는 아이팟에서 재생하기에 적합한 이러한 형식의 비디오 콘텐츠를 제공하기 시작했습니다.

아이튠즈 스토어에서 제공되는 제한된 콘텐츠와 미국 외부에서의 제한된 가용성으로 인해 많은 아이팟 소유자들은 즉시 자신의 비디오를 아이팟에서 볼 수 있는 형식으로 변환하기 시작했으며, 이 과정을 자동화할 수 있는 다양한 유틸리티가 등장했습니다.

다음 해에는 더 높은 해상도의 비디오 재생을 제공하는 5세대 아이팟의 업그레이드가 출시되었습니다. 이는 곧 가정용 엔터테인먼트 시스템에서 비디오 콘텐츠를 재생할 수 있는 애플 TV로 이어졌고, 이후에는 보다 자연스러운 와이드스크린 휴대용 비디오 경험을 제공하는 아이폰이 출시되었습니다.

그러나 오늘날에도 아이팟, 애플 TV 및 아이폰에서 지원하는 비디오 형식은 시장에서 사용 가능한 형식의 수에 비해 상대적으로 제한적입니다. 이는 이러한 장치에서 보고 싶은 거의 모든 콘텐츠가 어떤 형태의 변환 과정을 필요로 한다는 것을 의미합니다. 이러한 새로운 장치의 출현으로 인해 비디오의 시청 및 인코딩을 위한 더 많은 옵션이 제공되었지만, 이러한 변화와 함께 최상의 시청 경험을 위한 비디오 인코딩 방법에 대한 더 많은 고려 사항이 따릅니다.

후속 기사에서는 아이팟, 아이폰 또는 애플 TV에 적합한 형식으로 비디오를 변환하는 데 사용할 수 있는 특정 도구와 옵션, 그리고 각 도구의 장단점에 대해 살펴보겠습니다. 그러나 그에 앞서, 각 장치에서 실제로 지원되는 비디오 형식에 대한 논의로 시작하는 것이 중요합니다. 이는 자신의 비디오 콘텐츠를 변환하려는 사람들이 사용 가능한 옵션과 최상의 해상도 및 형식에 대해 정보에 입각한 결정을 내릴 수 있도록 하기 위함입니다.

애플의 비디오 형식 선택

아이팟, 애플 TV 및 아이폰은 MPEG-4 또는 H.264 코덱을 사용하여 인코딩된 비디오를 재생합니다. 이들은 개방형 표준 비디오 형식이며, 애플의 독점적인 형식이 아니지만, 동시에 아이튠즈 스토어 외부에서 현재 사용 가능한 비디오 콘텐츠의 넓은 부분을 나타내지 않습니다. 또한, 이는 대부분의 비디오 녹화 장치, TV 녹화 장치 또는 상업용 DVD에서 사용되는 비디오 표준을 나타내지 않습니다. 그 결과, 애플 준비 형식으로 이미 인코딩된 비디오 콘텐츠를 아이튠즈 스토어 외부에서 찾는 것은 어려울 것이며, 따라서 많은 콘텐츠는 변환이 필요합니다.

예를 들어, 대부분의 상업용 비디오 카메라는 비압축 디지털 비디오(또는 “DV”) 또는 MPEG-2를 사용합니다. 상업용 DVD도 MPEG-2 형식을 사용합니다. 인터넷에서 다운로드한 비디오는 DivX, Windows Media Video (WMV) 또는 QuickTime 등 다양한 형식일 수 있습니다.

애플이 이러한 특정 코덱을 선택한 이유는 이들이 개방적이고 확립된 표준이며, 주어진 파일 크기에 대해 매우 높은 수준의 비디오 및 오디오 품질을 제공하기 때문입니다. MPEG-4는 역사적으로 이 점에서 매우 우수했으며, H.264 코덱은 품질과 파일 크기 효율성을 개선했습니다.

예상할 수 있듯이, 휴대용 비디오 재생 장치를 개발할 때 품질 대 크기 비율은 매우 중요합니다. 이는 제한된 저장 공간에 최대한 많은 콘텐츠를 담을 수 있도록 하며, 더 큰 콘텐츠는 추가 처리 능력을 요구할 수 있으므로 장치의 배터리 수명을 단축시킬 수 있습니다. H.264 코덱은 이러한 두 가지 요구 사항을 모두 충족시키는 자연스러운 선택으로 보이며, 애플이 선호하는 비디오 형식에 대한 안정적이고 개방된 표준을 제공합니다.

아이튠즈 스토어의 콘텐츠는 H.264 코덱만을 사용합니다. 사용자가 직접 인코딩한 콘텐츠는 H.264 또는 MPEG-4로 인코딩할 수 있으며, H.264는 일반적으로 주어진 파일 크기에 대해 더 나은 품질을 제공하지만 인코딩하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다.

해상도 및 비트 전송률

비디오 재생 및 결과 파일의 품질과 관련된 두 가지 중요한 고려 사항은 해상도와 비트 전송률입니다. 해상도는 화면 이미지의 차원을 나타내며, 픽셀의 너비와 높이의 수(예: “640×480”)로 표현됩니다. 반면 비트 전송률은 실제로 비디오 재생의 1초를 구성하는 데이터의 양을 나타내며, 일반적으로 킬로비트/초 또는 메가비트/초로 표현됩니다. 이는 AAC 및 MP3와 같은 오디오 형식의 비트 전송률과 동일한 개념입니다.

자연스럽게도, 이 두 숫자가 높을수록 결과 이미지의 품질이 더 좋아집니다. 그러나 이 두 요소는 함께 작용합니다. 해상도는 특정 프레임에서 사용 가능한 픽셀 수를 지정하고, 비트 전송률은 이러한 픽셀을 생성하는 데 사용되는 실제 정보의 양을 지정합니다.

너무 많은 기술적 세부 사항에 들어가지 않고, 현대의 손실 비디오 압축 형식은 실제로 비디오의 모든 프레임의 모든 픽셀을 인코딩하는 것이 아니라, 프레임 간에 변화하는 정보만을 인코딩합니다. 특정 지점에서 “참조 프레임”이 찍히고, 나머지 프레임은 각 프레임 간의 변화에 따라 구축됩니다.

이것을 개념화하기 위해, 프로 골퍼가 퍼팅하는 모습을 상상해 보십시오: 대부분의 경치, 나무, 하늘 및 골프장 자체는 퍼팅하는 동안 상대적으로 변하지 않으며, 골퍼의 움직임과 물론 초록색에서 굴러가는 작은 흰 공만이 움직입니다.

이 모든 프레임을 인코딩하는 것은 많은 저장 공간을 차지할 것입니다(수백 개의 고해상도 JPEG 파일에 해당), 실제로는 프레임 간에 변화하는 것이 거의 없습니다. 결과적으로 각 프레임에서 다른 정보만 저장하면 되며, 이는 나중에 원래의 참조 프레임에 적용되어 부드러운 비디오 재생 동작을 생성할 수 있습니다.

결론적으로, 이는 비디오 콘텐츠의 파일 크기와 저장을 훨씬 더 효율적으로 만들며, 사실 이는 DVD가 MPEG-2 형식을 사용할 때 사용하는 동일한 기술입니다. MPEG-2 압축이 없으면 90분짜리 DVD 영화는 실제로 167GB 이상의 공간을 차지하게 되며, 4.7GB DVD에 편안하게 담길 수 없습니다.

따라서 비트 전송률 개념에 직접적으로 영향을 미치는 것은 각 프레임에 대해 실제로 인코딩되는 데이터의 양이 아니라, 프레임 간의 차이를 기록하는 데 사용 가능한 데이터의 양입니다. 고해상도 비디오에 낮은 비트 전송률을 사용하면 더 흐릿한 이미지와 함께 고속 동작 시퀀스에서 “아티팩트”(왜곡, 블로킹 효과 및 톱니 모양의 가장자리)의 가시적 징후가 나타납니다.

그렇다면 비디오 콘텐츠를 인코딩할 때 어떤 해상도와 비트 전송률을 사용해야 할까요? 논리적으로는 항상 가능한 가장 높은 설정을 사용하는 것이 좋지만, 이는 원본 콘텐츠와 이를 시청할 장비의 제한 사항에 따라 다릅니다.

예를 들어, 아이팟의 320×240 화면에서만 비디오 콘텐츠를 시청할 계획이라면, 이러한 비디오를 이보다 높은 해상도로 변환하는 것은 분명히 디스크 공간과 인코딩 시간을 낭비하는 것입니다.

또한, 원본 비디오가 이미 더 작은 해상도인 경우, 더 높은 해상도나 비트 전송률로 인코딩하는 것은 전혀 의미가 없습니다. 처음부터 존재하지 않았던 해상도를 마법처럼 얻을 수는 없기 때문입니다. 우리의 경험에 따르면, 비디오 형식의 “업컨버전”을 약속하는 소비자 등급의 변환 도구는 일반적으로 노력할 가치가 없습니다.

마찬가지로, 애플 TV가 고화질 비디오 출력(1280 x 720)을 지원하더라도, 표준 해상도의 DVD를 변환할 경우 원래 해상도를 초과하여 인코딩할 필요는 없습니다.

그렇다면 애플의 비디오 재생 장치에서 지원하는 다양한 해상도와 형식은 무엇일까요? 아래 표는 지원되는 최대 해상도와 장치 자체의 출력 품질을 개략적으로 제공합니다:

자연스럽게도, 아이팟과 아이폰에서 재생할 콘텐츠를 인코딩하려면 이러한 장치의 낮은 해상도 설정인 640 x 480, 1.5 mbps를 고수해야 합니다. 애플 TV의 더 높은 해상도로 인코딩된 콘텐츠는 애플 TV에서만 재생됩니다.

위의 아이팟 및 아이폰에 대한 해상도는 공식적으로 지원되는 것이며, 애플의 사양에서 보다 표준 해상도를 나타내도록 단순화되었습니다. 더 고급 사용자는 이러한 해상도와 비트 전송률을 약간 조정할 수 있다는 점을 지적했지만, 아이튠즈 자체는 이러한 파일을 아이팟이나 아이폰으로 전송하는 것을 반드시 지원하지는 않습니다. 최대 호환성을 위해서는 항상 발표된 사양 내에서 유지하는 것이 가장 좋습니다.

프레임 속도에 대한 한마디

비디오 클립의 “프레임 속도”는 비디오의 각 초에 대한 프레임 또는 정지 이미지의 수를 나타내며, 일반적으로 “초당 프레임 수“ 또는 fps로 표현됩니다. 일반 북미 TV(NTSC)는 약 30 fps로 방송되며, 극장 영화는 일반적으로 필름으로 촬영되기 때문에 24 fps입니다. 이는 DVD 영화를 인코딩할 경우 24 fps를 사용해야 할 가능성이 높으며, 대부분의 다른 비디오 콘텐츠(자신의 카메라 콘텐츠 및 방송 TV 콘텐츠 포함)는 30 fps일 것입니다. 위에서 언급한 더 높은 애플 TV 해상도를 제외하고, 모든 해상도는 최대 프레임 속도 30 fps를 지원합니다.

비트 전송률 및 파일 크기

비디오를 인코딩할 때 또 다른 중요한 고려 사항은 결과 파일의 크기입니다. 이는 해상도보다는 파일의 비트 전송률과 직접적으로 관련이 있으며(더 높은 해상도는 더 높은 비트 전송률을 요구하지만), H.264 및 MPEG-4 코덱은 낮은 비트 전송률에서 고품질 비디오를 생성하는 데 매우 효율적인 작업을 수행하지만, 결국에는 특정 장치에서 사용할 수 있는 공간과 저장할 콘텐츠의 양에 의해 제한됩니다.

약간의 수학을 할 의향이 있다면, 변환된 비디오의 파일 크기를 쉽게 추정할 수 있습니다. 비트 전송률에 비디오의 길이를 곱하면 됩니다. 다음과 같은 공식을 사용할 수 있습니다:

*size* = (*bit-rate* / 8) * (*length in minutes* * 60)

결과 크기는 kbps 비트 전송률을 사용한 경우 킬로바이트로, mbps 비트 전송률을 사용한 경우 메가바이트로 표시됩니다. 예를 들어, 1500 kbps로 인코딩된 90분짜리 영화의 크기를 계산하려면 다음과 같이 숫자를 입력하면 됩니다:

*1500* / 8 * *90 * 60* 187.5 * 5400 = 1,012,500 (KB) 또는 약 1 GB.

간단한 경험 법칙은 표준 아이팟 인코딩 콘텐츠(1.5mbps)의 경우 시간당 약 500MB를 예상할 수 있다는 것입니다. 애플 TV 콘텐츠는 3 mbps에서 자연스럽게 두 배의 크기(시간당 1GB)가 됩니다.

저장 공간이 가장 중요한 문제라면, 낮은 비트 전송률로 인코딩하면 자연스럽게 공간을 절약할 수 있지만, 이는 비디오 품질의 대가를 치르게 됩니다. 예를 들어, 640×480 콘텐츠에 대해 1 mbps 미만의 비트 전송률은 일반적으로 합리적으로 볼 수 있는 TV 출력을 생성하기에는 너무 낮습니다.

소스를 고려하세요…

최고의 비트 전송률을 결정할 때 항상 원본 콘텐츠를 고려하는 것도 잊지 마십시오. 예를 들어, DVD의 오래된 TV 쇼는 원래 비디오 품질이 상대적으로 낮기 때문에 매우 높은 비트 전송률을 사용하는 것에서 거의 이점을 얻지 못할 것입니다. 반면, 많은 액션과 움직임이 있는 최근 블록버스터 영화는 목표 장치에 대해 가능한 한 높은 비트 전송률로 인코딩해야 합니다.

이는 아이팟 또는 애플 TV에 적합한 비트 전송률로 인코딩할지 여부를 고려할 때 특히 중요합니다. 오래된 TV 콘텐츠 및 아날로그 TV 녹화는 애플 TV에서 사용할 수 있는 고품질 설정의 이점을 거의 얻지 못할 것입니다.

화면 비율

콘텐츠를 인코딩할 최적의 형식을 결정할 때 또 다른 매우 중요한 고려 사항은 원본 소스 콘텐츠의 화면 비율입니다.

화면 비율은 화면에 표시되는 이미지의 너비와 높이의 비율을 나타냅니다.

현재 상업용 비디오 콘텐츠에서 사용되는 세 가지 일반적인 화면 비율은 다음과 같습니다:

• 4:3 거의 모든 표준 해상도 TV 방송 콘텐츠에 사용됩니다. 이는 때때로 1.33:1로도 불립니다:

• 16:9 거의 모든 고해상도 TV 콘텐츠(HDTV) 및 많은 극장 DVD 출시에서 사용됩니다. 이는 때때로 1.78:1로도 불립니다:

• 2.35:1 DVD에서 “시네마스코프” 또는 “파나비전” 영화에 사용됩니다:

상업용 DVD의 경우, 일반적으로 후면에 화면 비율이 표시됩니다. 다른 유형의 비디오 콘텐츠의 경우, 비디오의 너비를 높이로 나누어 화면 비율을 직접 확인할 수 있습니다. 예를 들어, 640×480 비디오 클립은 1.33:1의 화면 비율을 가집니다(640/480 = 1.33).

콘텐츠의 화면 비율이 실제 출력 장치의 화면 비율과 항상 일치하지 않기 때문에, 장치 및 설정에 따라 “레터박싱” 또는 크롭핑이 발생할 수 있습니다. 레터박싱은 더 일반적이며, 이는 표준 TV에서 와이드스크린 비디오를 재생할 때 상단과 하단에 검은 막대를 추가하는 관행입니다.

와이드스크린 TV 쇼, 16:9 화면 비율이 4:3 화면에서 표시됨

시네마스코프 영화, 2.35:1 화면 비율이 4:3 화면에서 표시됨

반대로, 표준 4:3 TV 쇼를 와이드스크린 TV에서 시청하면 “필러박싱”이라고 하는 현상이 발생하여 이미지의 양쪽에 검은 막대가 생깁니다:

16:9 와이드스크린 TV에서 표시된 표준 4:3 TV 쇼

한편, 일부 TV 및 기타 장치(예: 아이팟 자체)에서는 화면 비율에 맞게 콘텐츠를 크롭하는 옵션도 제공합니다. 이름에서 알 수 있듯이, 콘텐츠를 크롭하면 맞지 않는 이미지의 부분이 잘려 나가고, 이미지가 화면의 전체 크기로 확장됩니다.

이로 인해 4:3 화면에서 와이드스크린 콘텐츠를 표시할 때 왼쪽과 오른쪽에서 세부 사항이 손실됩니다:

4:3 디스플레이용으로 크롭된 와이드스크린 TV 쇼

2.35:1 화면 비율의 시네마스코프 영화, 4:3 디스플레이용으로 크롭됨

또는 16:9 화면을 채우기 위해 4:3 콘텐츠를 표시할 경우 이미지의 상단과 하단이 잘리게 됩니다:

16:9 디스플레이용으로 크롭된 표준 4:3 TV 쇼

아나모픽 인코딩

일부 최신 비디오 변환 도구는 이제 아나모픽 인코딩을 지원합니다. 이는 기본적으로 비디오 콘텐츠를 하나의 화면 비율로 인코딩하지만, 비정사각형 픽셀을 사용하여 다른 화면 비율로 표시하도록 설정하는 것을 의미합니다.

픽셀은 반드시 이미지의 완벽한 정사각형 요소로 렌더링되는 것은 아니며, 많은 현대 비디오 재생 애플리케이션 및 하드웨어는 픽셀 화면 비율(PAR) 설정을 지원합니다. 사실, 일반 북미 DVD에 저장된 콘텐츠의 화면 비율은 실제로 1.5:1(720 x 480)이며, 16:9 또는 4:3이 아닙니다. 그러나 DVD 플레이어는 비디오 콘텐츠를 재생할 때 어떤 형태의 픽셀을 사용할지를 알려주는 플래그를 읽어 적절한 화면 비율로 이미지를 생성합니다. 그 결과, 720×480 DVD 이미지는 실제로 640 x 480(4:3) 또는 854 x 480(16:9)으로 렌더링됩니다.

너무 많은 기술적 세부 사항에 들어가지 않고, 아나모픽 인코딩을 사용하면 비디오를 실제로 더 높은 해상도로 인코딩하지 않고도 적절한 와이드스크린 프레젠테이션을 제공할 수 있습니다. 비디오의 인코딩 해상도를 높이는 것에서 얻는 것이 없기 때문에, 저장 공간을 절약하고 단순히 프레임을 적절한 화면 비율로 렌더링하는 것이 더 합리적입니다. 이는 DVD 플레이어가 하는 방식과 같습니다.

아나모픽 인코딩된 비디오는 Quicktime의 영화 검사기 표시 대화상자에서 확인하면 실제로 두 가지 다른 해상도를 보여줍니다:

첫 번째 숫자, 720 x 480은 비디오 이미지의 실제 저장된 해상도입니다. 두 번째는 재생될 화면 비율을 나타냅니다. 720개의 수평 픽셀은 화면의 너비를 채우기 위해 늘려져 적절한 16:9 프레젠테이션을 제공합니다.

픽셀 화면 비율(PAR)을 이해하지 못하는 장치에서 아나모픽 인코딩된 비디오를 보는 경우, 결과 비디오는 실제 저장된 해상도로 재생되므로 왜곡되어 보일 것입니다.

현재 5세대 아이팟과 애플 TV는 픽셀 화면 비율을 지원하므로 아나모픽 비디오를 올바르게 표시합니다. 아이폰은 현재 픽셀 화면 비율을 처리하지 않으므로 아나모픽 비디오는 아이폰에서 볼 때 왜곡되어 보입니다.

하드 레터박싱

또 다른 문제는 많은 DVD, 특히 오래된 DVD가 실제로 “하드 레터박스” 형식으로 되어 있다는 것입니다. 이는 적절한 아나모픽 와이드스크린 형식이 아닙니다. 이 경우 원래 비디오 형식이 와이드스크린일 수 있지만, DVD 비디오는 실제로 와이드스크린 화면 비율로 인코딩되지 않았습니다. 오히려 “레터박스” 영화는 기본적으로 4:3 화면 비율로 DVD에 인코딩되었으며, 상단과 하단에 검은 막대가 실제로 추가된 것입니다. 이는 이러한 영화가 와이드스크린 모드가 없는 오래된 DVD 플레이어에서도 와이드스크린 형식으로 재생될 수 있도록 합니다.

불행히도 이러한 DVD가 변환될 때, 대부분의 비디오 변환기는 원래의 4:3 화면 비율로 남겨두며, 검은 막대가 프레임의 일부로 포함됩니다. 이 경우 결과 비디오는 4:3 비디오로 처리되며, 검은 막대가 프레임의 상단과 하단에 지속적으로 표시됩니다. 아이팟에서는 크롭이 불가능하며, 애플 TV와 아이폰은 기본적으로 이러한 비디오를 검은 프레임으로 표시합니다:

이 경우 상단과 하단의 검은 막대는 출력 장치에서 생성된 것이 아니라 실제로 비디오 이미지의 일부입니다.

DVD를 다룰 때, 포장에 대한 설명이 원본 형식을 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다. 스튜디오마다 용어가 다르지만, “레터박스”라는 용어를 사용한 많은 오래된 DVD는 이러한 유형의 인코딩을 나타냅니다: 검은 막대가 프레임에 추가된 4:3 이미지. 반면, “아나모픽 와이드스크린”이라는 용어는 거의 항상 1.85:1 또는 2.35:1 화면 비율로 적절하게 인코딩된 비디오를 나타냅니다. 최근에 발행된 DVD에서는 이러한 문제가 훨씬 덜 발생할 것입니다.

또한, iTunes 또는 QuickTime을 통해 컴퓨터의 창에서 비디오 콘텐츠가 적절한 와이드스크린 형식인지 확인할 수 있습니다.