데이터 포맷

헷갈리게 많은 파일의 포맷의 종류 덕분에 때로 컴퓨터에, 또는 디지털에 익숙치 않은 사람들에게는 디지털세상에 더 다가서기 어렵게 만든다. psd, Jpg, jpeg, bmp, tif, tiff, gif, png 등 약자로 구성된 이것들이 안 그래도 혼란스런 디지털 세상을 더 혼돈스럽게 만드는 것이다.
 
하지만 조금만 이해를 하게 되면 금방 구분이 가능하고, 또 이 구분이 가능해야 디지털 기기 운용이 가능해진다. 이 파일 포맷에는 바로 어느 집안에서 탄생했고, 뭐에 특출나고, 뭐가 되고 안되고, 뭐로 그 녀석을 읽고 변형하고, 제대로 그 성질에 맞게 활용할 것인가가 함축적으로 담겨져 있기에 이를 모르고는 제대로 디지털 데이터 활용이 불가능하다 해도 과하지 않다.
 
‘000.hwp’ 하면 즉각적으로 아! 아래아 한글에서 작성한 워드프로세스 문서고, 아래아 한글 뷰어나 아래아 한글 프로그램에서 파일을 열어 보거나 수정해서 다시 저장하듯이 똑같이 위의 포맷들도 ‘.hwp’처럼 확장자로서 그 문서의 출신성분과 특성을 한눈에 표시해주는 역할을 한다.
디지털 데이터들이 그러하듯 확장자로 표현되는 다양한 이미지의 파일 포맷들의 속성들을 한번 알아 보자.
 
 
BMP :
BMP 파일 포맷은 비트맵 디지털 그림을 저장하는 데 쓰이는 그림(이미지) 파일 포맷이다. 특히, 마이크로소프트 윈도, OS/2 운영 체제에 널리 쓰인다. 줄여서 비트맵, 또 장치 독립 비트맵의 경우 DIB(document image processing) 파일 포맷이라고 한다.
 
각 픽셀의 RGB 값을 모두 가지고 있어 영상의 크기, 컬러 유무에 따라 바로 파일 크기를 계산할 수 있다. 가령 1024 * 768픽셀의 칼라 이미지라면 1024*768*8bit*3채널(RGB)의 데이터 값을 갖는다. 8bit는 2의 8승이기에 256값을 갖고  RGB 각 채널마다이므로 3을 곱해주는 것이다.
BMP 파일 포맷은 단순하고 윈도와 같은 여러 곳에서 널리 쓰일 뿐 아니라 상대적으로 특허에서 자유로우므로, 수많은 운영 체제가 제공하는 그림 처리 프로그램이 읽고 쓸 수 있는 매우 일반적인 포맷으로 자리잡았다.

대부분의 BMP 파일은 압축을 거의 하지 않아 상대적으로 크기가 큰 반면, 수많은 BMP 파일은 ZIP과 같은 무손실 데이터 압축 알고리즘으로 상당 용량을 압축할 수 있다. 상대적으로 데이터가 커 통신용(ON-LINE)으로는 적합치 않아 인터넷에서는 활용이 거의 없으나 OFF-LINE에서의 활용은 높은 편이다.
간혹 라이브러리용 이미지 CD에 저장된 이미지들이 BMP파일포맷으로 구성되어있는 것을 볼 수 있다.  하지만 내가 이미지 작업이나 사진작업을 할 경우 BMP로 이미지를 저장하는 경우는 한번도 없었던 것 같다.
 

JPG :
1980년 초반, 그러니까 시대적으로 ISDN, integrated services digital network에 대한 사회적, 국가적 투자가 한창이던 시기였고 기술적인 해결을 뒷바침 해야 했던 시기였다. 지금으로서는 그런 시절이 있었는지 상상도 안되겠지만 당시로 본다면  이미지를 송, 수신한다는 것은 큰 어려움 중의 하나였다.

이러한 문제를 해결하기 위해 두 그룹이 나서게 되는데 1982년 국제표준화기구(ISO)와 1986년 국제전신전화위원회 (CCITT)가 그것이다. ISO에서는 정지영상을 전송하기 위한 고성능 압축표준을 만들자는 취지로 PEG(Photographic Exports Group:영상 전문가 그룹)를 결성하여 목표를 수행하였고, 국제전화전신위원회는 팩스를 이용해 이미지를 전송하기 위해 영상압축방법을 연구하였다.

두 그룹의 연구내용이 비슷해 1987년 두 그룹을 묶게 되었는데 그 그룹의 이름을 JPEG(Joint Photographic Exports Group)라고 명명하였고 이 그룹에서 나온 압축 기술이 바로 JPG, 또는 JPEG 파일 포맷이다.

압축의 원리는 인간 눈으로 인식하기에 미묘한 데이터를 제거함으로써 데이터의 크기를 줄인다는 것이다. 결국 제거한다는 것은 손실을 가져온다는 것으로 손실압축방식이다. 예를 들어 바다풍경을 찍은 사진이 있다면 그 이미지 중에서 사람의 눈으로 보기에 바다의 디테일을 느끼지 못할 정도로 데이터를 손상시켜서 데이터 크기를 줄이는 것이다. 음악으로 치자면 MP3파일과 같은 것이다.
 
하지만 과도하게 압축을 했을 경우 당연히 결과물이 눈에 보일 만큼 훼손되며(아래 이미지 참조), 포토샵 등 이미지 프로세싱 프로그램에서 수정작업이나 보정 작업을 반복하며 저장을 할 때 마다  훼손이 가해진다. 당연히 퀄리티에 좋지 않은 영향을 미치는 것이다.
 
따라서 JPG이미지를 수정 보정 작업을 진행하려면 우선 이미지를 포토샵에서 연 후 PSD파일로 별도저장을 한번 해준 후 그 PSD파일로 수정, 보정 작업을 마치고 다시 JPG로 별도 저장하면 훼손을 최소화 할 수 있다.

제거하는 정도-압축률-에 따라 최대 1/20까지 압축이 가능한데 통상 포토샵에서는 0-12까지 레벨로 압축하는데 12는 가장 압축률이 적은 레벨(데이터가 크다)이고, 0은 최대 압축레벨(데이터가 작다)이다.
나의 경우 사진을 저장 할 때 특별한 경우가 아니면 12레벨로 저장을 한다. 1~10까지의 압축레벨이 있다면 당연히 최소압축인 10을 선택한다.
 

 
위의 이미지는 똑 같은 데이터를 포토샵에서 JPG화일로 저장 할 때 압축 옵션만 바꿔서 저장한 데이터이다.  좌즉 이미지는 저장시 압축율 옵션 12로 세팅하고 저장한 결과이고, 우측 이미지는 '0'에 세팅하고 저장한 경우이다.
 
압축율 '12'는 최소압축으로 데이터의 최소 손실, '0'는 최대 압축으로 화질 보다는 데이터의 경량화를 추구한다.