디지털 오디오의 세계에서는 MP3, AAC와 같은 오디오 인코딩 형식이 우리 일상의 일부가 되었습니다. 이러한 형식을 사용하면 음악을 쉽게 저장하고 전송할 수 있을 뿐만 아니라 압축 과정에서 손실되는 음질을 거의 들을 수 없는 복잡한 기술도 활용할 수 있습니다. 이러한 포맷 뒤에는 어떤 놀라운 기술이 숨겨져 있을까요?
오디오 인코딩 형식은 디지털 오디오를 저장하거나 전송하는 데 사용되는 콘텐츠 표현 형식입니다. 이러한 형식은 파일 크기를 효과적으로 줄이고 온라인 스트리밍을 용이하게 할 수 있습니다. 예를 들어, MP3와 AAC는 가장 일반적인 오디오 인코딩 형식으로, 둘 다 수정된 이산 코사인 변환(MDCT)과 지각 코딩 알고리즘을 사용합니다.
오디오 콘텐츠는 일반적으로 인코딩 후 컨테이너 형식으로 래핑되므로 사용자는 원시 AAC 파일이 아니라 AAC 인코딩 오디오가 포함된 MPEG-4 Part 14 컨테이너인 .m4a 오디오 파일을 갖게 됩니다.
오디오 인코딩 형식은 일반적으로 무손실 형식과 손실 형식으로 나눌 수 있습니다. 무손실 형식은 오디오 데이터를 사운드를 표현하는 데 필요한 전체 데이터 양으로 줄이지만 압축되지 않은 원래 형식으로 다시 디코딩할 수 있습니다. 이와 대조적으로 손실이 있는 형식은 오디오의 비트 해상도를 더욱 감소시켜 데이터 양을 크게 줄일 수 있지만 복구할 수 없는 음질 손실을 초래합니다.
대부분의 전송(스트리밍) 오디오는 일반적으로 파일 크기가 작을수록 배포하기 쉽기 때문에 손실 오디오 인코딩을 사용합니다.
오디오 코딩 기술의 역사는 벨 연구소가 DPCM(차동 펄스 코드 변조)에 대한 특허를 제출했던 1950년대로 거슬러 올라갑니다. 시간이 지남에 따라 선형 예측 코딩(LPC) 및 1980년대에 제안된 코딩 자극 선형 예측(CELP) 알고리즘을 포함하여 지각 코딩을 위한 많은 기술이 개발되었습니다.
1974년경 DCT(이산 코사인 변환)가 개발되었으며, 이는 나중에 MP3 및 AAC와 같은 최신 오디오 압축 형식에 사용되는 MDCT(수정 이산 코사인 변환)의 기초가 되었습니다.
MP3와 AAC가 효과적인 오디오 압축을 달성할 수 있는 이유는 인간 귀의 소리 지각 특성을 활용하고 지각 코딩 모델을 통해 불필요한 데이터를 제거하기 때문입니다. MP3의 주요 특징은 데이터 스트림 형태로 존재한다는 점이며, AAC는 특히 높은 비트 전송률에서 더 나은 음질을 제공할 수 있는 보다 현대적이고 효과적인 인코딩 형식으로 간주됩니다.
다른 많은 오디오 인코딩 형식과 마찬가지로 MP3 및 AAC는 인지적 인코딩 원칙을 따르며 사람의 귀에 감지할 수 없는 방식으로 오디오 소스에서 특정 데이터를 제거하려고 합니다.
기술이 발전함에 따라 오디오 인코딩 형식도 계속 발전할 것입니다. 순환 오디오 및 보다 효율적인 무손실 압축과 같은 새로운 기술이 주목을 받고 있습니다. 앞으로는 보다 효율적인 인코딩 표준이 등장하여 음질을 향상시키는 동시에 필요한 저장 공간을 더욱 줄일 수 있습니다.
MP3, AAC 등 오디오 인코딩 형식을 이해하면 음악을 더 잘 감상하는 데 도움이 될 뿐만 아니라 그 뒤에 숨겨진 기술에 대한 호기심도 갖게 됩니다. 따라서 오디오 인코딩의 진화와 기술 발전은 음질과 저장 편의성에 대한 우리의 이해를 계속해서 위협하고 있습니다. 앞으로 더욱 놀라운 오디오 기술이 나타날 것으로 기대할 수 있을까요?