# H.264 마법 (2016)

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- Type: GN+
- Author: [neo](https://news.hada.io/@neo)
- Published: 2024-06-15T23:33:09+09:00
- Updated: 2024-06-15T23:33:09+09:00
- Original source: [sidbala.com](https://sidbala.com/h-264-is-magic/)
- Points: 2
- Comments: 1

## Topic Body

### H.264는 마법이다

#### H.264란?
- H.264는 비디오 압축 코덱 표준임.
- 인터넷 비디오, 블루레이, 휴대폰, 보안 카메라, 드론 등 거의 모든 곳에서 사용됨.
- 30년 이상의 연구 결과로, 풀 모션 비디오 전송에 필요한 대역폭을 줄이는 것이 목표임.

#### 왜 압축이 필요한가?
- 비압축 비디오 파일은 엄청난 양의 데이터를 포함함.
- 예를 들어, 1080p @ 60Hz 비디오는 초당 약 370MB의 데이터를 생성함.
- 50GB 블루레이 디스크는 약 2분의 비디오만 저장할 수 있음.
- 따라서 압축이 필요함.

#### 왜 H.264 압축인가?
- H.264는 매우 효율적임.
- 예를 들어, Apple 홈페이지의 PNG 스크린샷은 1015KB, 같은 화면의 5초짜리 H.264 비디오는 175KB임.
- H.264 비디오는 PNG보다 1500배 더 효율적임.

#### H.264의 주요 기술

##### 무게 줄이기 (Lossy Compression)
- H.264는 중요하지 않은 비트를 버리고 중요한 비트만 유지하는 **손실 압축**을 사용함.
- PNG는 **무손실 압축**으로, 모든 비트를 유지함.

##### 정보 엔트로피
- 정보 엔트로피는 데이터를 표현하는 데 필요한 최소 비트 수를 의미함.
- 데이터를 압축하여 중복성을 줄이는 방법임.

##### 주파수 도메인 (Frequency Domain)
- 데이터를 주파수 도메인으로 변환하여 고주파 성분(세부 정보)을 제거함.
- 이렇게 하면 이미지의 세부 정보는 줄어들지만, 공간을 절약할 수 있음.

##### 크로마 서브샘플링 (Chroma Subsampling)
- 인간의 눈은 색상보다 밝기 변화를 더 잘 감지함.
- YCbCr 색상 모델을 사용하여 색상 정보를 줄이고, 밝기 정보는 유지함.
- 이를 통해 대역폭을 절반으로 줄일 수 있음.

##### 모션 보상 (Motion Compensation)
- 비디오의 대부분은 정적이고, 일부만 움직임.
- H.264는 정적 이미지를 저장하고, 움직이는 부분만 별도로 저장함.
- 이를 통해 공간을 절약함.

##### 엔트로피 인코더 (Entropy Coder)
- 손실 압축 후 남은 중복 정보를 제거함.
- 일반적인 무손실 인코더로 모든 데이터를 복구할 수 있음.

### GN⁺의 의견
- **H.264의 효율성**: H.264는 비디오 압축에서 매우 효율적이며, 대역폭과 저장 공간을 크게 절약할 수 있음.
- **기술의 복잡성**: H.264의 다양한 기술적 요소는 이해하기 어려울 수 있지만, 기본 원리를 이해하면 많은 도움이 됨.
- **다른 코덱과의 비교**: H.265와 같은 최신 코덱은 H.264보다 더 높은 압축 효율을 제공함. 하지만, H.264는 여전히 널리 사용되고 있음.
- **실제 적용**: 비디오 스트리밍, 저장 및 전송에서 H.264의 사용은 매우 일반적이며, 이를 통해 많은 비용 절감 효과를 볼 수 있음.
- **미래 전망**: 비디오 압축 기술은 계속 발전 중이며, 더 효율적인 코덱이 등장할 가능성이 큼. H.264의 원리를 이해하면 새로운 기술을 배우는 데 도움이 됨.

## Comments



### Comment 26288

- Author: neo
- Created: 2024-06-15T23:33:10+09:00
- Points: 1

###### [Hacker News 의견](https://news.ycombinator.com/item?id=40681306) 
- **AV1의 장점**: AV1은 더 나은 라이선싱과 함께 마법 같은 성능을 제공함.
- **Meta의 사용 사례**: Meta는 비디오 스트리밍을 위해 VP9와 AV1 스트림을 점진적으로 도입 중임.
- **Microsoft Teams**: Microsoft는 Teams에서 AV1을 사용하기 시작했으며, 특히 화면 공유에 유용한 비디오 코딩 도구를 제공함.
- **YouTube 비디오**: 요즘 YouTube에서 보는 대부분의 비디오는 VP9 또는 AV1로 인코딩됨. 가끔 H.264 비디오도 있음.
- **H.264의 미래**: H.264는 아직도 오랫동안 사용될 예정이지만, AV1이 인터넷 비디오의 새로운 기준이 될 가능성이 높음.
- **H.264 특허 만료**: H.264의 많은 특허가 곧 만료될 예정임. 첫 번째 버전이 2003년에 발표되었고, 특허는 보통 20년 동안 유효함.
- **H.265에 대한 질문**: H.265는 더 높은 효율성을 제공하지만, 여전히 H.264와 비교됨.
- **H.264 초기 경험**: H.264가 처음 등장했을 때, mplayer로 파일을 재생하려고 했으나 초기 버전에서는 지원되지 않았음. 이후 성능이 크게 개선됨.
- **데이터 압축 예시**: 동전 던지기 예시를 통해 데이터 압축의 개념을 설명함.
- **코덱의 핵심**: 손실 압축의 핵심은 이산 코사인 변환, 양자화, 지그재그 스캐닝, 엔트로피 코딩의 조합임.
- **VVC의 효율성**: VVC는 AV1보다 20-30% 더 효율적이며, 인도의 MXPlayer에서 이미 사용 중임.
- **비디오 압축 이야기**: 1999년에 새로운 비디오 압축 알고리즘을 개발한 회사와의 인터뷰 경험을 공유함. 그 회사는 결국 실패했지만, 그들의 접근 방식은 흥미로웠음.
- **정보 엔트로피 용어**: "정보 엔트로피"라는 용어의 사용이 다소 어색하게 느껴짐.