손실 형식의 트랜스코딩

Q: 내가 iTunes에서 AAC 노래를 MP3로 변환할 때 (내 원본 CD에서) 결과가 처음부터 원본 CD를 MP3 형식으로 가져온 것과 동일한가요?

– 조지

A: 디지털 오디오 파일을 형식이나 비트 전송률 간에 변환하는 과정을 트랜스코딩이라고 하며, 이는 두 가지 다른 형식(즉, MP3와 AAC) 간에 변환하든, 같은 형식 내에서 다른 비트 전송률로 변환하든 관계없이 적용됩니다(즉, 192kbps MP3에서 128kbps MP3로).

이 경우, 우리는 “손실” 형식에 대해 이야기하고 있다는 점도 중요합니다. 이는 인코더가 결과적으로 압축된 MP3 또는 AAC 오디오 파일을 생성하기 위해 트랙에서 오디오 정보를 실제로 제거한다는 것을 의미합니다. 이는 일반적으로 대부분의 사람들이 들을 수 없는 오디오 주파수와 고조파를 나타내는 정보이며, 비트 전송률이 낮아질수록 가청 품질의 손실이 급격히 증가합니다.

손실 형식 간의 트랜스코딩은 품질 측면에서 일반적으로 좋지 않은 아이디어로 간주됩니다. 결과는 원본 CD에서 트랙을 다시 리핑한 것과 같지 않을 것입니다.

이는 디지털 오디오에서는 인코딩이 컴퓨터에 의해 실행되는 일관된 프로세스여야 한다고 기대하는 일부 사람들의 기대와는 반대일 수 있습니다. 동일한 오디오 CD를 동일한 인코더로 동일한 비트 전송률로 리핑하면 항상 동일한 결과를 얻을 수 있습니다. 인코더는 오디오를 인코딩할 때 주관적이거나 무작위적인 결정을 내리지 않으며, 단순히 미리 정의된 알고리즘을 따릅니다.

그러나 트랜스코딩에는 품질 저하를 초래하는 두 가지 문제가 있습니다:

첫 번째 문제는 서로 다른 인코더가 압축을 수행할 때 어떤 오디오 데이터가 “버려질”지를 결정하는 방식이 다르다는 것입니다(손실 인코더는 실제로 오디오 데이터를 버립니다). 서로 다른 인코더가 서로 다른 알고리즘을 사용하므로, 두 손실 형식 간에 트랜스코딩할 때 실제로는 두 인코더의 최악의 결과를 얻는 것입니다.

다시 말해, AAC 인코더가 MP3 인코더가 버리지 않았을 오디오 정보를 버렸을 수 있습니다. 불행히도, AAC 인코더가 그 정보를 버린 후에는 MP3 인코더가 원본 CD로 돌아가지 않고는 그 정보를 다시 가져올 방법이 없습니다. 실제 응용에서 이러한 차이는 상대적으로 미세해야 하지만, 특히 낮은 비트 전송률에서 차이를 만듭니다.

두 번째 문제는 “아티팩트”라는 것과 관련이 있습니다. 어떤 손실 인코더도 완벽한 소리를 생성하지 않으며, 압축 과정에서 오디오 “아티팩트”가 일반적으로 도입됩니다. 이는 소리 품질의 불완전함으로, 본래 녹음에는 존재하지 않았던 소리와 주파수입니다. 본질적으로 압축 과정은 실제로 소리를 추가하거나 (적어도 왜곡하는) 것입니다.

이 압축된 파일이 원본 WAV 파일(즉, CD로 구워진)로 돌아가더라도 이러한 아티팩트는 오디오의 일부로 남아 있습니다. 구운 CD에서든 트랜스코딩을 통해서든 오디오를 재분석하면 이러한 아티팩트를 감지하게 됩니다. 이는 해당 파일의 재분석을 왜곡하여 다른 결과를 생성하게 됩니다.

첫 번째 문제는 동일한 인코더로 비트 전송률 간의 트랜스코딩에는 영향을 미치지 않지만, 두 번째 문제는 손실 형식 간의 모든 유형의 트랜스코딩에 영향을 미칩니다.

실제로 품질 손실은 직접적으로 누적되지 않으며, 일부가 제안하는 것만큼 극적이지도 않습니다. 트랜스코딩에 대한 잘못된 정보가 많으며, 일부는 192kbps AAC 파일이 원본 CD의 오디오 품질의 50%를 포함하고 있다면, 192kbps MP3로 트랜스코딩하면 원본 품질의 25%만 포함된 파일이 생성된다고 주장할 것입니다(50%의 50%). 그러나 이는 정확하지 않으며, 다양한 손실 인코더가 버릴 정보를 겹치는 정도가 높습니다. 사실, 품질 손실에 대한 특정 측정을 제시하는 것은 불가능하지만, 일부가 자주 인용하는 비율만큼 높지는 않습니다.

따라서 이론적으로 품질 손실이 있지만, 이는 인코딩하는 비트 전송률, 인코더 자체, 그리고 본인의 귀와 청취 장비에 따라 인식되지 않을 수 있습니다. 오디오 품질은 매우 주관적이며, 사용자에게 가장 적합한 형식과 방법을 결정하기 위해 자신의 청취 테스트를 수행할 것을 권장합니다. 이를 수행하는 가장 좋은 방법은 이미 iTunes 라이브러리에 AAC 형식으로 있는 트랙을 MP3로 변환한 다음, 동일한 트랙을 CD에서 직접 MP3 형식으로 리핑하는 것입니다. 두 트랙에 동일한 이름과 기타 트랙 정보를 부여한 후, 일반적인 청취 조건에서 어떤 것이 어떤 것인지 모른 채로 들어보고 차이를 들을 수 있는지 확인하십시오. 이는 여러분이 들어본 “블라인드 ABX 테스트”만큼 정교한 방법은 아닐 수 있지만, 대부분의 사람들에게는 충분합니다.