화상통화
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1. 개요
화상 통화는 음성 및 영상을 통해 실시간으로 통신하는 기술을 의미하며, 1870년대에 개념이 처음 등장했으나 기술적 한계로 구현되지 못했다. 1936년 독일 라이프치히 박람회에서 세계 최초의 텔레비전 전화가 공개되었지만, 상업적으로 성공하지는 못했다. 1990년대 인터넷의 발달로 인터넷 기반 화상 통화가 가능해졌고, 2000년대 스카이프 등 무료 서비스의 등장으로 대중화되었다. 코로나19 팬데믹 이후 화상 회의 사용이 급증했으며, 현재는 스마트폰 보급과 함께 널리 사용되고 있다. 화상 통신은 화상 전화, 화상 회의, 텔레프레즌스 등으로 분류되며, 기술적으로는 오디오 및 비디오 스트림의 디지털 압축, 코덱, 데이터 전송, 그리고 반향 제거 등의 기술을 사용한다. 화상 통화는 원격 의료, 비즈니스, 교육, 법률 및 언론 분야에서 활용되며, 사회적 관계 유지, 청각 장애인과의 소통, 원격 근무 및 학습 지원 등 다양한 영향을 미치고 있다.
화상 통신은 기능, 목적, 전송 방식에 따라 다음과 같이 분류할 수 있다.
2. 역사
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화상 통화의 개념은 1870년대 후반 미국과 유럽에서 처음 구상되었지만, 관련 기술은 거의 반세기가 지나서야 발견되었다. 초기 화상 전화 통신은 텔레비전 발명 시점부터 가능했을 수 있으며, 폐쇄 회로 텔레비전 시스템 두 개를 동축 케이블 또는 무선으로 연결하는 형태였다.
1936년 3월 1일 라이프치히 박람회에서 세계 최초의 텔레비전 전화가 공개되었다. 공중전화처럼 통화실이 있었고, 모니터와 수화기가 설치되어 있었다. 베를린과 라이프치히를 유선으로 연결했으며 3분 통화에 3.5마르크 (현재 화폐 가치로 약 5,000원)이었다. 그러나 1939년 9월 1일 폴란드 침공으로 서비스는 중단되었다.[3][4]
1970년 오사카 엑스포에서는 오사카와 도쿄를 연결하는 화상 통화가 시연되었다. 이는 매우 크고 비싼 장치였으며, 전용 회선을 사용했다. 일반 가정용이 아니라 미래 모습을 보여주는 데몬스트레이션 제품이었다.
1980년대 ISDN 등 디지털 전화 전송 네트워크가 등장하면서 디지털 비디오 및 오디오 통신 연구가 진행되었다. 1990년대 인터넷 광대역화로 인터넷 회선을 이용한 화상 통화가 가능해졌다. 1992년 코넬 대학교에서 CU-SeeMe가 개발되었다.[9]
1999년 교세라는 세계 최초의 상업용 모바일 컬러 화상 전화기인 VP-210 비주얼 폰을 출시했다.[10][11]
2000년대 스카이프, 아이챗 등 무료 인터넷 서비스와 H.26x 비디오 표준을 지원하는 웹 플러그인을 통해 화상 통화가 대중화되었다. 인터넷 전화의 일종인 화상 통화(비디오 통화 소프트웨어, 화상 채팅)가 일반적으로 이용 가능하게 되었다.
2020년부터 코로나19 사태로 인해 직접 만나는 것 대신 화상 통화가 급부상하여 보급이 가속화되었다. 2021년 9월 21일 페이스북은 포털 Go와 포털 Plus라는 두 가지 새로운 버전의 포털 화상 통화 장치를 출시했다.[27]
한국에서는 1988년 서울 올림픽을 계기로 한국통신(현 KT)이 화상 회의 시스템을 시범 운영하였다.[109] 1990년대 후반 실용적인 텔레비전 전화가 등장했지만, 높은 가격으로 널리 보급되지 못했다.[109]
2000년대 초 초고속 인터넷 보급과 함께 IP 텔레비전 전화기(VVoIP)가 등장하였다. 2000년대 후반 3세대 이동통신(3G) 서비스와 함께 휴대폰 화상 통화가 가능해졌다. 2010년대 스마트폰 대중화로 Skype, 카카오톡, 페이스톡 등 다양한 앱을 통한 화상 통화가 보편화되었다.
2020년 이후 코로나19 팬데믹으로 재택근무, 온라인 수업, 비대면 면접 등이 확산되면서 화상 통화 및 화상 회의 사용이 급증했다.[106][107]
2. 1. 세계의 역사
1936년 3월 1일 라이프치히 박람회에서 화상 통화가 처음 등장했다. 당시 텔레비전 전화는 공중전화처럼 통화실이 있었고, 모니터와 수화기가 설치되어 있었다. 베를린과 라이프치히를 유선으로 연결했으며, 3분 통화에 3마르크 반(현재 가치로 약 5,000원)이었다. 그러나 1939년 9월 1일 폴란드 침공을 시작으로 군사적 이유로 서비스가 중단되었다.[3][4]
1970년 오사카 엑스포에서 화상 통화가 다시 사람들에게 모습을 드러냈는데, 오사카와 도쿄를 연결한 것이었다. 이는 매우 크고 비싼 장치였으며, 전용 회선을 사용했다. 일반 가정에 판매할 목적이 아니라 미래의 모습을 보여주는 데몬스트레이션 제품이었다. 그 후에도 전전공사 부스 등에서 홍보가 이루어졌다.
2. 1. 1. 초기 시스템
화상 통화의 개념은 1870년대 후반 미국과 유럽에서 처음 구상되었지만, 초기 실험을 가능하게 할 기본적인 기술은 거의 반세기가 지나서야 발견되었다. 필수적인 지식은 전기 전신, 전화, 라디오, 텔레비전 등 여러 통신 분야의 집중적인 연구와 실험을 통해 얻어졌다.
초기의 화상 전화 통신은 텔레비전이 발명된 시점부터 가능했을 수 있다. 이러한 초기 시스템은 일반적으로 폐쇄 회로 텔레비전 시스템 두 개가 동축 케이블 또는 무선을 통해 연결된 형태로 구성되었다. 1936년부터 1940년까지 독일의 Reich Postzentralamt(우체국)는 베를린과 여러 독일 도시를 연결하는 동축 케이블을 이용한 화상 전화 네트워크를 운영한 것이 그 예시이다.[3][4]
1936년 3월 1일 라이프치히 박람회에서 세계 최초의 텔레비전 전화가 공개되었다. 공중전화처럼 통화실이 있었고, 그곳에 모니터와 수화기가 설치되어 있었다. 베를린과 라이프치히 간을 유선으로 연결했으며 3분 통화에 3마르크 반(현재 화폐 가치로 약 5,000원)이었다. 그러나 1939년 9월 1일 폴란드 침공이 시작되면서 군사적 이유로 서비스는 중단되었다.
구독 서비스 형태의 화상 전화 개발은 1920년대 후반 존 로지 베어드와 벨 연구소(AT&T의 Bell Labs)를 중심으로 영국과 미국에서 시작되었다. 이는 적어도 AT&T의 경우, 전화 사용을 보완하는 부가적인 수단으로 사용되기 위함이었다. 많은 기관들은 화상 전화가 음성 통신보다 우수할 것이라고 믿었다. 1950년대에 AT&T 코퍼레이션에서 처음 연구한 바와 같이 일반 전화 네트워크를 사용하여 저속 주사 비디오를 전송하려는 시도는, 주로 열악한 화질과 효율적인 비디오 압축 기술의 부족으로 인해 실패했다.
수십 년간의 연구 개발 끝에 1970년 AT&T의 Picturephone 서비스가 일부 도시에서 상업적으로 출시되었다. 그러나 이 시스템은 소비자의 무관심, 높은 구독료, 그리고 네트워크 효과의 부족으로 인해 상업적으로 실패했다. 전 세계에 Picturephone이 수백 대에 불과했기 때문에, 사용자들은 실제로 통화할 수 있는 연락처가 매우 적었고, 다른 화상 전화 시스템과의 상호 운용성은 수십 년 동안 존재하지 않았다.
2. 1. 2. 디지털 전환과 인터넷 기반 서비스
1980년대에는 ISDN과 같은 디지털 전화 전송 네트워크가 등장하면서 디지털 비디오 및 오디오 통신에 대한 연구가 진행되었다. 1990년대에는 인터넷의 광대역화(고속화)가 진행되면서 인터넷 회선을 이용한 화상 통화가 가능해졌다. 1992년, 코넬 대학교에서 CU-SeeMe가 개발되었다.[9] 1995년에는 북미와 아프리카 간 최초의 공개 화상 회의가 열렸다.[9] 1999년, 교세라가 세계 최초의 상업용 모바일 컬러 화상 전화기인 VP-210 비주얼 폰을 출시했다.[10][11]
2000년대에는 스카이프 및 아이챗과 같은 무료 인터넷 서비스, H.26x 비디오 표준을 지원하는 웹 플러그인을 통해 화상 통화가 대중화되었다. 2000년대부터 2010년대에 걸쳐 전 세계적으로 인터넷의 광대역 통신(고속화)이 진행되었고, 인터넷에 접속한 PC에서 인터넷을 전송로로 사용하는 화상 통화 애플리케이션이 보급되기 시작하면서, 인터넷 전화의 일종인 화상 통화(비디오 통화 소프트웨어, 화상 채팅)가 일반적으로 이용 가능하게 되었다. 카메라와 마이크(외장도 가능), 인터넷 접속만 있으면 소프트웨어 상에서 실현할 수 있기 때문에, 플랫폼은 PC의 각 OS뿐만 아니라, 스마트폰과 게임기에도 대응했다. 더 나아가 얇은 TV, DVD 레코더/BD 레코더의 일부 기종에도 내장되었다.
비디오 통화 소프트웨어(화상 채팅 시스템)는 동일 회사 소프트웨어끼리라면 다른 OS 간에도 통화가 가능하다. 예를 들어 Skype를 설치한 Mac과 Skype를 설치한 Android 스마트폰으로 화상 통화가 가능하고, Google Meet를 설치한 iPhone으로 Windows PC와 화상 대화를 할 수 있다(PC에서 Google Meet을 이용하려면 브라우저에서 Google Meet 사이트에 접속하면 된다). 이처럼, 대개 서로 동일한 소프트웨어를 사용하면 PC나 스마트폰의 OS가 달라도 쉽게 화상 통화할 수 있다(일부 예외는 있다). 하나의 PC, 하나의 스마트폰에 비디오 통화 앱은 여러 개 설치해도 좋다.
2010년대에는 아이폰 4와 같은 비디오 지원 휴대 전화의 보급, 그리고 인터넷 전화를 사용하는 화상 회의 및 웹캠을 통해 더욱 널리 퍼졌다. 정부, 기업 및 상업의 상위 계층에서는 화상 회의의 고급 형태인 텔레프레즌스 기술이 여행의 필요성을 줄이는 데 도움이 되었다.
2020년부터 세계적인 코로나19 사태가 발생하여, 사람들이 서로 물리적으로 가까이 가면 감염될 수 있기 때문에, 직접 만나는 것의 대체 수단으로 화상 통화가 급부상하여 보급에 가속도가 붙었다.
2. 1. 3. 코로나19 팬데믹 이후
2020년부터 세계적으로 코로나19가 유행하면서, 직접 만나는 대신 화상 통화 사용이 크게 늘었다.[106][107] 개인적인 연락은 물론, 업무 회의도 화상 회의 소프트웨어로 진행하는 것이 일반화되었고, 원격 재판도 열렸다.[106][107] Berstein Research에 따르면, Zoom은 2020년 첫 두 달 동안 2019년 한 해 동안보다 더 많은 가입자를 확보했다.[17] LogMeIn에 따르면 GoToMeeting의 사용량이 20% 증가했으며,[17] 영국의 StarLeaf는 전국 통화량이 600% 증가했다고 보고했다.[18]
화상 회의가 널리 퍼지면서 장시간 화상 통화 참여에 따른 피로감을 나타내는 줌 피로라는 용어도 등장했다.[19] 이는 화상 회의 참가자들의 심리적, 생리적 영향에 해당한다.[20][21][22] 2021년의 한 실험 연구에서는 화상 회의에서 카메라 사용과 개인의 피로 발생 예측 사이에 연관성이 있음을 밝혀냈다.[23][24] 또한 2022년 "컴퓨터와 인간 행동" 저널의 기사에서는 화상 회의 시 "셀프 뷰" 사용과 부정적인 태도를 연결하는 연구를 강조했다.[25][26]
2021년 9월 21일, 페이스북은 포털 Go와 포털 Plus라는 두 가지 새로운 버전의 포털 화상 통화 장치를 출시했다. 이 새로운 화상 통화 장치에는 하드웨어의 첫 번째 휴대용 버전과 여러 업데이트가 포함되어 있다.[27]
2. 2. 한국의 역사
1988년 서울 올림픽을 계기로 한국통신(현 KT)이 화상 회의 시스템을 도입하여 시범 운영하였다.[109] 1990년대 후반에 실용적인 텔레비전 전화가 등장하기 시작했지만, ISDN 텔레비전 전화와 아날로그 회선 텔레비전 전화는 높은 가격으로 인해 널리 보급되지 못했다.[109]
2000년대 초, 초고속 인터넷 보급과 함께 IP 텔레비전 전화기(VVoIP)가 등장하였다. 2000년대 후반, 3세대 이동통신(3G) 서비스와 함께 휴대폰을 이용한 화상 통화가 가능해졌다. NTT 도코모의 FOMA는 W-CDMA 공통 규격의 일환으로 화상 통화를 서비스의 주축으로 내세웠으며,[109] KDDI 및 오키나와 셀룰러 전화의 au는 CDMA 1X WIN 최상위 서비스의 핵심 기능 중 하나로 일대일 화상 통화 및 au 휴대 전화 대응 기종 간 그룹 화상 통화 기능을 시작했다.
2010년대에는 스마트폰이 대중화되면서 Skype, 카카오톡, 페이스톡 등 다양한 앱을 통한 화상 통화가 보편화되었다.
2020년 이후, 코로나19 팬데믹으로 인해 재택근무, 온라인 수업, 비대면 면접 등이 확산되면서 화상 통화 및 화상 회의 사용이 급증했다.[106][107]
3. 주요 범주
각 시스템은 화질, 자본 비용, 정교함, 전송 용량 요구 사항 및 사용 비용 등에서 장단점을 가진다. 아래 표는 각 시스템을 가장 저렴한 것부터 가장 비싼 것 순서대로 나열하고, 각각의 특징을 요약한 것이다.
| 시스템 | 비용 | 설명 | 서비스 품질 |
|---|---|---|---|
| 웹캠 | 가장 저렴 | 개인용 컴퓨터 보완, 컴퓨터 네트워크와 VoIP 네트워크를 통해 연결. | 낮음 ~ 매우 높음 (최신 모델은 고화질 비디오 지원) |
| 화상 전화 | 낮음 ~ 중간 | 초기 모델은 PSTN 전화망 또는 ISDN 회선, 최신 모델은 인터넷 프로토콜 회선 사용. | 낮음 ~ 높음 |
| 허들 룸 또는 올인원 시스템 | 낮음 ~ 중간 | 단일 하드웨어에 카메라, 마이크, 스피커, 코덱 포함. 빔포밍 마이크 어레이 사용. 일부는 외부 장치(PC)에 USB 연결 의존. 넓은 시야각 제공. | 보통 ~ 높음 |
| 화상 회의 | 중간 | 다자간 제어 장치 또는 브리징 서비스 사용. | 보통 ~ 높음 |
| 원격 회의 | 가장 높음 | 특수 제작된 원격 회의실, 높은 수준의 오디오 및 비디오 충실도, 몰입형 화상 회의 제공. | 최첨단 |
일반 전화는 음성만 전달하지만, 화상 통화는 비디오 카메라와 디스플레이를 통해 영상도 전달하여 상대방의 얼굴과 표정을 보면서 대화할 수 있다. 과거에는 화상 통화 전용 장치를 사용했지만, 현재는 인터넷 기반 앱을 통한 화상 통화가 일반적이며, 국경과 OS에 관계없이 가능하다. 1:1 통화는 화상 통화, 여러 명 간 통화는 화상 회의라고 한다. 원리는 거의 같으며, 문헌에 따라 함께 취급되기도 한다. 과거에는 판매 대상(개인 또는 법인)에 따라 구분하기도 했다.
4. 기술
1980년대에는 디지털 전화 전송 네트워크(예: ISDN)가 가능해지면서 디지털 비디오 및 오디오 통신 연구가 활발히 진행되었다. 미디어 스페이스와 같은 기술은 널리 사용되지는 않았지만 중요한 연구 분야였다.[5][6] 최초의 전용 시스템은 ISDN 네트워크 확장에 따라 등장했으며, 1984년 기업 공개를 한 PictureTel Corp.에서 최초의 상업용 화상 회의 시스템을 출시했다.
1984년, 미국의 Concept Communication은 개인용 컴퓨터용 회로 기판을 개발하여 비디오 프레임 속도를 초당 15프레임에서 30프레임으로 높이고 비용을 절감했다.[7] 이 회사는 1986년 AT&T 벨 연구소에서 시연된 풀 모션 화상 회의용 코덱 특허도 획득했다.[7][8]
1980년대와 1990년대에 걸쳐 고가의 화상 회의 시스템은 독점 장비, 소프트웨어, 네트워크 요구 사항에서 표준 기반 기술로 발전했다.
1992년 PictureTel과 IBM의 파트너십을 통해 PCS/1이라는 데스크톱 기반 화상 회의 제품을 홍보하면서, 이 기술이 지역 사회 서비스에 처음 활용되기 시작했다. 이후 15년 동안 프로젝트 DIANE은 다양한 화상 회의 플랫폼을 통해 수백 개의 학교, 도서관, 과학 박물관 등을 연결하는 다주 간 협력 네트워크 구축에 기여했다.
4. 1. 구성 요소
화상 통화 시스템에 필요한 구성 요소는 다음과 같다.- '''비디오 입력''': 비디오 카메라 또는 웹캠
- '''비디오 출력''': 컴퓨터 모니터, 텔레비전, 또는 프로젝터
- '''오디오 입력''': 마이크, CD/DVD 플레이어, 카세트 플레이어 또는 PreAmp 오디오 출력의 다른 모든 소스
- '''오디오 출력''': 일반적으로 디스플레이 장치 또는 전화와 관련된 스피커
- '''데이터 전송''': 아날로그 또는 디지털 전화 네트워크, LAN, 또는 인터넷
- '''컴퓨터''': 다른 구성 요소를 연결하고, 압축 및 압축 해제를 수행하며, 네트워크를 통해 데이터 연결을 시작하고 유지하는 데이터 처리 장치[28]
4. 2. 화상 회의 모드
화상 회의 시스템은 표시할 비디오 화면을 결정하기 위해 여러 가지 방법을 사용한다.- '''지속적 현시(Continuous Presence)''': 모든 참가자의 화면을 동시에 표시한다. 일반적으로 시청자는 자신의 화면을 보지 않거나 축소된 형태로 본다.
- '''음성 활성화 스위치(Voice-Activated Switch)''': 현재 말하고 있는 사람의 화면을 표시한다. 각 회의 지점에서 가장 큰 소리가 나는 사람을 선택하여 표시한다. 만약 현재 아무도 말하고 있지 않으면, 마지막에 말한 사람의 화면이 계속 표시된다.
4. 3. 반향 제거 (Echo Cancellation)
음향 반향 제거(AEC)는 오디오 출력 정보를 이용하여 오디오 입력을 모니터링하고 일정 시간 지연 후에 다시 반향되는 소음을 필터링하는 알고리즘이다.반향이 처리되지 않으면 여러 번 재증폭되어 다음과 같은 문제를 일으킬 수 있다.
반향 제거는 프로세서 집약적인 작업으로, 일반적으로 좁은 범위의 사운드 지연에 걸쳐 작동한다.[28]
4. 4. 대역폭 요구 사항
화상 전화는 역사적으로 다양한 전송 및 수신 대역폭을 사용해 왔으며, 이는 데이터 전송 속도로 이해할 수 있다. 전송/수신 대역폭이 낮을수록 데이터 전송 속도가 낮아져 이미지 품질이 점차 제한되고 저하된다(예: 해상도 및/또는 프레임 속도 감소). 데이터 전송 속도와 실시간 비디오 이미지 품질은 관련이 있지만, 데이터 압축 기술과 같은 다른 요인에도 영향을 받는다. 일부 초기 화상 전화는 매우 낮은 데이터 전송 속도를 사용하여 비디오 품질이 저하되었다.''광대역 대역폭''은 종종 ''고속''이라고 불리는데, 이는 일반적으로 높은 데이터 전송 속도를 가지기 때문이다. 일반적으로 256Kbit/s 이상의 모든 연결은 광대역 인터넷으로 간주된다. 국제 전기 통신 연합 (ITU-T) 권고안 I.113은 광대역을 1.5~2 Mbit/s의 전송 용량으로 정의했다. 연방 통신 위원회(미국)의 광대역 정의는 25Mbit/s이다.[37]
현재, 일부 목적에 적합한 비디오는 ITU-T 광대역 정의보다 낮은 데이터 속도, 즉 일부 화상 회의 응용 프로그램에 768Kbit/s 및 384Kbit/s의 속도, H.264/MPEG-4 AVC 압축 프로토콜을 사용하는 화상 전화에 100Kbit/s까지 낮은 속도로도 가능하다. 새로운 MPEG-4 비디오 및 오디오 압축 형식은 2Mbit/s로 고품질 비디오를 제공할 수 있으며, 이는 케이블 모뎀 및 ADSL 광대역 성능의 하한선이다.
4. 5. 표준
국제 전기 통신 연합 (ITU)은 화상 회의에 대한 세 가지 표준 체계를 가지고 있다.[38][39]- ITU H.320은 공중 전화망 (PSTN) 또는 ISDN을 통한 화상 회의 표준이다. ISDN은 유럽에서는 여전히 널리 사용되지만, 미국과 캐나다에서는 널리 채택되지 않았다.
- ITU H.264 확장 가능한 비디오 코딩 (SVC)은 화상 회의 시스템이 서비스 품질이 향상된 회선 없이 공용 인터넷을 통해 매우 오류 복원력이 높은 인터넷 프로토콜 (IP) 비디오 전송을 달성할 수 있도록 하는 압축 표준이다. 이 표준은 고화질 데스크톱 화상 회의의 광범위한 배포를 가능하게 했으며, 새로운 아키텍처를 가능하게 했다. 송신 소스와 수신기 간의 대기 시간을 줄여 일시 중지 없이 더욱 원활한 통신을 가능하게 한다. 또한 IP 화상 회의는 웹 컨퍼런싱 및 데이터 협업과 함께 사용하기가 더 쉽다. 이러한 결합된 기술을 통해 사용자는 라이브 회의, 협업 및 프레젠테이션을 위한 더 풍부한 멀티미디어 환경을 갖게 된다.
- ITU-T V.80: 화상 회의는 일반적으로 일반 (POTS) 전화 회선을 통한 H.324 표준의 지점 간 화상 전화와 호환된다.
통합 통신 상호 운용성 포럼 (UCIF)은 2010년 5월에 출범한 통신 벤더 간의 비영리 동맹이다.[40][41] 이 조직의 비전은 기존 표준을 기반으로 UC의 상호 운용성을 극대화하는 것이다. UCIF의 창립 멤버로는 HP, 마이크로소프트, 폴리콤, 로지텍/라이프사이즈, 주니퍼 네트웍스가 있다.
4. 6. 통화 설정
20세기 후반의 화상 회의는 H.323 프로토콜로 제한되었지만(특히 시스코의 SCCP 구현은 예외), 최신 화상 전화는 가정 네트워킹 환경에서 설정이 더 쉬운 경우가 많은 SIP를 사용한다.[42] 이는 HTTP 및 SMTP의 많은 요소를 통합한 텍스트 기반 프로토콜이다.[43] H.323은 여전히 사용되지만 비즈니스 화상 회의에 더 일반적으로 사용되는 반면, SIP는 개인 소비자용 화상 전화에서 더 일반적으로 사용된다. 스카이프와 같은 인스턴트 메시징 프로토콜을 기반으로 하는 여러 통화 설정 방법도 이제 비디오를 제공한다.화상 전화에서 사용되는 또 다른 프로토콜은 통화 설정과 비디오 압축을 혼합하는 H.324이다. 일반 전화선에서 작동하는 화상 전화는 일반적으로 H.324를 사용하지만 대역폭은 모뎀에 의해 약 33kbit/s로 제한되어 비디오 품질과 프레임 속도가 제한된다. 3GPP에서 정의한 3G-324M이라는 H.324의 약간 수정된 버전은 UMTS 네트워크에서만 사용하기 위해 비디오 통화를 허용하는 일부 휴대폰에서도 사용된다.[44][45]
4. 7. 회의 계층
화상 회의 시스템 내 구성 요소는 사용자 인터페이스, 회의 제어, 제어(신호) 평면, 미디어 평면으로 나눌 수 있다.[47]화상 회의 사용자 인터페이스(VUI)는 그래픽 기반 또는 음성 응답형일 수 있다. 업계에서는 두 가지 유형의 인터페이스를 모두 사용하며, 일반적으로 컴퓨터에서는 그래픽 인터페이스를 사용한다. 회의용 사용자 인터페이스는 일정 관리, 설정, 화상 통화 등 다양한 용도로 사용된다. 사용자 인터페이스를 통해 관리자는 시스템의 다른 세 계층을 제어할 수 있다.
회의 제어는 리소스 할당, 관리 및 라우팅을 수행한다. 이 계층은 사용자 인터페이스와 함께 회의를 생성(예약 또는 비예약)하거나 회의에 참가자를 추가 및 제거한다.
제어(신호) 평면에는 통화를 생성하거나 회의를 생성하기 위해 서로 다른 엔드포인트에 신호를 보내는 스택이 포함되어 있다. 신호는 H.323 및 세션 개시 프로토콜(SIP) 프로토콜 등을 포함한다. 이러한 신호는 수신 및 발신 연결과 세션 매개변수를 제어한다.
미디어 평면은 오디오 및 비디오 믹싱 및 스트리밍을 제어한다. 이 계층은 실시간 전송 프로토콜, 사용자 데이터그램 패킷(UDP) 및 실시간 전송 제어 프로토콜(RTCP)을 관리한다. RTP 및 UDP는 일반적으로 코덱 유형, 프레임 속도, 비디오 크기 등과 같은 페이로드 유형 정보를 전달한다. 반면 RTCP는 스트리밍 중 오류를 감지하기 위한 품질 관리 프로토콜 역할을 한다.
4. 8. 다지점 제어
3개 이상의 원격 지점 간의 동시 화상 회의는 다지점 제어 장치(MCU)를 통해 하드웨어 기반 시스템에서 가능하다. 이는 여러 소스에서 오는 통화를 상호 연결하는 브리지이며, 오디오 컨퍼런스 콜과 유사하다. 모든 당사자는 MCU에 전화를 걸거나, MCU가 참여할 당사자에게 순차적으로 전화를 걸 수도 있다. IP 및 ISDN 기반 화상 회의를 위한 MCU 브리지가 있으며, 순수 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합 형태인 MCU가 있다. MCU는 처리할 수 있는 동시 통화 수, 데이터 속도 및 프로토콜 전송 기능, 여러 당사자가 한 번에 화면에 표시될 수 있는 지속적인 존재와 같은 기능에 따라 특징지어진다. MCU는 독립형 하드웨어 장치이거나 전용 화상 회의 장치에 내장될 수 있다.MCU는 다음 두 가지 논리적 구성 요소로 구성된다.
# 단일 다지점 컨트롤러(MC)
# 다지점 프로세서(MP) (믹서라고도 함)
MC는 시스템이 컨퍼런스 생성, 엔드포인트 시그널링 및 컨퍼런스 내 제어를 관리하는 시그널링 평면에서 컨퍼런스가 활성화되어 있는 동안 컨퍼런스를 제어한다. 이 구성 요소는 네트워크의 모든 엔드포인트와 매개변수를 협상하고 컨퍼런스 리소스를 제어한다. MC가 리소스 및 시그널링 협상을 제어하는 동안, MP는 미디어 평면에서 작동하며 각 엔드포인트에서 미디어를 수신한다. MP는 각 엔드포인트에서 출력 스트림을 생성하고 정보를 컨퍼런스의 다른 엔드포인트로 리디렉션한다.
일부 시스템은 MCU (독립형, 내장형 등) 없이 다지점 회의가 가능하다. 이들은 ''분산 다지점''이라고 하는 표준 기반 H.323 기술을 사용하며, 다지점 통화의 각 스테이션은 중앙 ''관리자'' 또는 다른 병목 현상 없이 다른 스테이션과 직접 비디오 및 오디오를 교환한다. 이 기술의 장점은 비디오 및 오디오가 중앙 지점을 통해 중계될 필요가 없기 때문에 일반적으로 더 높은 품질을 갖는다는 것이다. 또한, 사용자는 MCU의 가용성 또는 제어에 대한 걱정 없이 임시 다지점 통화를 할 수 있다. 이러한 편의성과 품질은 모든 스테이션이 다른 모든 스테이션으로 직접 전송해야 하기 때문에 네트워크 대역폭이 약간 증가하는 대가로 제공된다.
4. 9. 클라우드 스토리지
클라우드 기반 화상 회의는 다른 화상 회의 시스템에서 필요로 하는 하드웨어 없이 사용할 수 있으며, 중소기업(SME) 또는 페이스북과 같은 대규모 국제 또는 다국적 기업에서 사용하도록 설계될 수 있다.[49][50] 클라우드 기반 시스템은 2D 또는 3D 비디오 방송을 처리할 수 있다.[51] 또한 모바일 통화, VoIP 및 기타 형태의 영상 통화도 구현할 수 있으며, 과거 회의를 보관하기 위한 영상 녹화 기능을 함께 제공할 수도 있다.[52]5. 영향
비디오 압축 기술의 발전과 인터넷의 발달로 2000년대에 화상 통화가 대중화되었고, 2010년대에는 휴대 전화와 인터넷 전화를 통해 더욱 널리 퍼졌다. 화상 통화는 사회, 의료, 비즈니스, 교육, 법률, 행정, 언론 등 다양한 분야에 영향을 미치고 있다.
- 사회: 지리적 제약 없이 사람들 간의 소통을 가능하게 하여 관계 유지에 기여하며, 특히 청각 장애인과 언어 장애인에게 수화를 통한 의사소통 수단을 제공한다.
- 의료: 원격 의료 및 원격 간호에 활용되어 진단, 컨설팅, 치료 등에 사용되며, 시골 지역에서는 의료비 절감에도 기여한다.
- 비즈니스: 출장 비용과 시간을 절약하고 원격 근무를 지원하며, 다양한 산업에서 문제 해결 및 협업을 돕는다. 인텔과 같은 기업은 화상 회의를 통해 운영 비용을 절감하고 환경 영향을 줄였다.
- 교육: 원격 학습 및 가상 교류를 통해 학생들에게 다양한 학습 기회를 제공하며, 소규모 학교는 자원을 통합하여 교육의 질을 높일 수 있다.
- 법률 및 행정: 법정 출석이 어려운 증인의 증언을 가능하게 하고, 교도소와 법정을 연결하여 수감자 이송 비용과 안전 위험을 줄인다. 미국 사회 보장국은 장애 심사에 화상 회의를 활용한다.
- 언론: 언론 화상 회의를 통해 기자들이 장소에 구애받지 않고 국제 기자 회견에 참여할 수 있다.
5. 1. 사회적 영향
화상 통화는 지리적 제약 없이 사람들 간의 소통을 가능하게 하여, 가족, 친구, 동료 간의 관계 유지에 기여한다. 특히, 청각 장애인, 난청인, 언어 장애인에게 수화를 통한 의사소통 수단을 제공한다.[83][84][85]1964년 뉴욕 세계 박람회에서 AT&T의 화상 전화(상표명: ''Picturephone'')가 대중에게 소개되었을 때, 두 명의 청각 장애 사용자가 박람회와 다른 도시 사이에서 자유롭게 소통할 수 있었다. 이는 통신이 수화 사용자들이 서로 소통하는 데 도움이 될 수 있다는 것을 처음으로 보여준 사례이다.
아날로그 구리 전화선의 느린 속도와[84] 더 나은 품질의 ISDN(데이터) 전화선의 높은 비용[83] 때문에 화상 전화 통신을 통한 수화 사용은 오랫동안 어려움을 겪었다. 그러나 1990년대에 보다 효율적이고 강력한 비디오 코덱이 도입되고 저렴한 고속 ISDN 데이터 및 IP(인터넷) 서비스가 출현하면서 이러한 요인들은 대부분 사라졌다.
2003년, 미국의 소렌슨 미디어사(Sorenson Media Inc.)(구 소렌슨 비전사(Sorenson Vision Inc.))는 청각 장애인을 위해 특별히 설계된 VP-100 모델 독립형 화상 전화를 개발하여 청각 장애인을 위한 화상 통화 품질을 크게 개선했다. 이 제품은 낮은 획득 비용, 원격 제어 기능, 탁월한 화질, 비디오 중계 서비스 사용 편의성을 위해 강력한 비디오 압축 코덱을 사용자 텔레비전으로 출력하도록 설계되었다. 긍정적인 평가를 받아 청각 장애인 교육 시설에서 널리 사용되었으며, 이후 더 넓은 청각 장애인 커뮤니티로 확산되었다.[86]
오늘날 이러한 비디오 장비를 사용하여 청각 장애인, 난청인 및 언어 장애인은 수화를 통해 서로, 그리고 청인과 소통할 수 있다. 미국을 비롯한 여러 국가에서는 비디오 중계 서비스(VRS)를 제공하는 회사에 보상한다. 통신 장비를 사용하여 수화 통역사를 통해 다른 사람과 대화할 수 있으며, 통역사는 동시에 일반 전화를 사용하여 청각 장애인의 상대방과 소통한다. 원격 화상 통역(VRI)을 통해 현장 수화 통역을 수행하는 데에도 비디오 장비가 사용된다. 3G 휴대 전화 기술의 비교적 저렴한 비용과 광범위한 보급으로 비디오 통화 기능이 제공되면서, 청각 및 언어 장애인 사용자는 다른 사람과 마찬가지로 쉽게 소통할 수 있는 더 큰 능력을 갖게 되었다.
VRS 또는 VRI를 통한 수화 통역 서비스는 당사자 중 한 명이 청각 장애인, 난청인 또는 언어 장애 (구어 불능)인 경우에 유용하다. 이러한 경우 통역 흐름은 일반적으로 프랑스 수화(LSF)에서 구어 프랑스어, 스페인 수화(LSE)에서 구어 스페인어, 영국 수화(BSL)에서 구어 영어, 미국 수화(ASL)에서 구어 영어(BSL과 ASL은 서로 완전히 다르다), 독일 수화(DGS)에서 구어 독일어 등으로 동일한 주 언어 내에서 이루어진다.
다국어 수화 통역사는 주 언어 간에도 통역할 수 있지만, 이러한 통역사는 비교적 드물게 존재한다. 수화는 고유한 자연어로서 고유한 구조, 의미론, 통사론을 가지고 있으며, 동일한 주 언어의 구어 버전과는 다르기 때문에 이러한 활동은 번역가에게 상당한 정신적 노력을 요구한다.
화상 통역을 통해 수화 통역사는 실시간 비디오 및 오디오 피드로 원격으로 작업하므로, 통역사는 청각 장애인 또는 구어 불능자를 보고 청인과 대화할 수 있으며, 그 반대의 경우도 가능하다. 전화 통역과 마찬가지로, 화상 통역은 현장에 통역사가 없는 상황에서 사용될 수 있다. 그러나 화상 통역은 모든 당사자가 전화로만 대화하는 상황에서는 사용할 수 없다. VRS 및 VRI 통역은 모든 당사자가 필요한 장비를 갖추고 있어야 한다.
5. 2. 의료 분야
화상 회의는 원격 의료 및 원격 간호와 같은 실시간 응용 분야에 매우 유용한 기술이다.[69] 예를 들어, 진단, 컨설팅, 예방, 치료 및 의료 영상 전송에 활용된다.[69] 화상 회의를 통해 환자는 간호사와 의사에게 응급 또는 일상적인 상황에서 연락할 수 있으며, 의사와 기타 준의료 전문가는 먼 거리에서도 사례에 대해 논의할 수 있다. 시골 지역에서는 이 기술을 진단 목적으로 사용하여 생명을 구하고 의료비를 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 오하이오의 한 시골 의료 센터는 화상 회의를 사용하여 아픈 유아를 약 112.65km 떨어진 병원으로 이송하는 횟수를 성공적으로 줄였다. 이전에는 이 이송에 건당 거의 10000USD가 들었다.[70]현미경에 장착된 디지털 카메라, 비디오 내시경, 의료 초음파 영상 장치, 이경 등과 같은 특수 주변 장치를 화상 회의 장비와 함께 사용하여 환자에 대한 데이터를 전송할 수 있다. 휴대용 모바일 장치에서 모바일 협업의 최근 개발로 화상 회의 기능이 이전에는 접근할 수 없었던 원격 지역 사회, 장기 요양 시설 또는 환자의 집과 같은 위치로 확장되었다.[71]
5. 3. 비즈니스 분야
화상 회의는 출장 비용과 시간을 절약하고, 원격 근무를 지원한다. 온라인 네트워킹 웹사이트에서 기업 간 관계 형성에 활용된다. 제조, 에너지, 의료, 보험 등 다양한 산업에서 실시간 시각적 상호 작용을 통해 문제 해결 및 협업을 지원한다.[75]인텔(Intel Corporation)은 화상 회의를 사용하여 사업 운영 비용과 환경 영향을 줄였다.[74] 또한, 은행에서는 비디오 뱅킹 기술을 활용하여 바쁜 은행 전문가와 다양한 위치에 있는 고객을 연결한다.
영화 산업이 세계화되면서, 화상 회의는 여러 지역의 창의적인 인재들이 영화 제작의 세부 사항에 대해 긴밀하게 협력할 수 있도록 돕는다. 예를 들어, 2013년 애니메이션 영화 ''겨울왕국'' 제작을 위해 월트 디즈니 애니메이션 스튜디오는 뉴욕의 작곡가 팀과 약 14개월 동안 거의 매주 2시간 길이의 대륙 간 화상 회의를 진행했다.[76][77][78][79]
FaceTime, Skype, Teams, BlueJeans, Zoom과 같은 소프트웨어 애플리케이션의 등장으로 화상 회의는 기업 간(business-to-business) 사용에서 기업과 소비자 간(business-to-consumer) 및 소비자 간(consumer-to-consumer) 사용으로 확대되었다.
5. 4. 교육 분야
화상 회의는 학생들이 양방향 커뮤니케이션 포럼에 참여하여 학습할 기회를 제공한다. 실시간으로 진행되기 때문에 화상 통화는 교사가 원격 학습자나 고립된 학습자에게 접근할 수 있게 해준다. 다양한 지역 사회와 배경을 가진 학생들은 원격 협업[62][63] 및 가상 교류를 통해 서로에 대해 배울 수 있다. 이러한 학생들은 정보를 탐색, 소통, 분석하고 서로 아이디어를 공유할 수 있다.화상 회의를 통해 학생들은 박물관 및 기타 문화, 교육 장소를 포함하여 세계의 다른 지역을 방문할 수 있다. 이러한 가상 현장 학습은 지리적으로 고립되거나 경제적으로 어려운 학생들에게 풍부한 학습 기회를 제공할 수 있다. 소규모 학교는 이러한 기술을 사용하여 자원을 통합하고, 그렇지 않으면 제공할 수 없는 외국어와 같은 강좌를 제공할 수 있다.
화상 회의가 교육에 제공할 수 있는 몇 가지 이점은 다음과 같다.
5. 5. 법률 및 행정 분야
화상 회의는 법정 출석이 어려운 증인의 증언을 허용하는 데 사용될 수 있다. 미국의 경우, 외국인 또는 출석할 수 없는 증인의 비디오 전송을 통한 증언 사용은 미국 헌법 수정 제6조의 대질 심문 조항 위반과 관련하여 논란이 있다.[57] 노스캐롤라이나주의 군사 조사에서는 아프가니스탄 증인들이 화상 회의를 통해 증언하기도 했다.조지아주 홀 카운티에서는 초기 법정 출두에 화상 회의 시스템을 사용하여 교도소와 법정을 연결, 수감자 이송 비용과 안전 위험을 줄인다.[58]
미국 사회 보장국(SSA)은 장애 심사 및 검토 사무소(ODAR) 산하에 세계 최대 규모의 행정 사법 시스템을 운영하며,[59] 원격지 청문회 개최에 화상 회의를 광범위하게 사용한다.[60] 2009 회계 연도에 86,320건의 화상 회의 청문회를 실시했는데, 이는 2008 회계 연도보다 55% 증가한 수치이다.[61] SSA는 미주리주 세인트루이스에 가장 큰 화상 회의 전용 국립 청문 센터(NHC)를 개설하는 등, 청문회 지연 해결을 위해 화상 청문회 사용을 확대하고 있다. 2007년부터 뉴멕시코주 앨버커키, 메릴랜드주 볼티모어, 버지니아주 폴스 처치, 시카고에도 NHC를 설립하여 운영 중이다.[59]
5. 6. 언론 분야
언론 화상 회의는 기자들이 장소에 구애받지 않고 국제 기자 회견에 참여할 수 있도록 하는 화상 회의 방식이다. 기자들은 사무실이나 자국을 떠나지 않고도 인터넷 연결이 가능한 곳이라면 어디에서든 국제 기자 회견에 참여할 수 있다.이 개념은 2007년 10월, 프랑스 파리에 본부를 둔 비정부 기구인 범아프리카 언론 협회(APPA)가 아프리카 기자들이 개발 및 굿 거버넌스 문제에 관한 국제 기자 회견에 참여할 수 있도록 하기 위해 개발되었다.
2004년, 국제 통화 기금(IMF)은 전문 기자만 사용할 수 있는 암호로 보호되는 사이트인 온라인 미디어 브리핑 센터를 도입했다. 이 사이트를 통해 IMF는 전 세계적으로 언론 브리핑을 제공하고, 언론이 브리퍼에게 직접 질문할 수 있도록 지원한다. 현재 전 세계 4,000명 이상의 기자가 IMF에 등록되어 있으며, 이 사이트는 설립 이후 다른 국제 기구에서도 모방했다.
6. 대중문화
SF 문학과 영화에서 화상 전화는 미래 사회의 주요 통신 수단으로 자주 묘사되었다. 최초의 예시는 1878년 조지 듀 모리에가 쓴 펀치의 만화 "에디슨의 텔레포노스코프"일 것이다.[96] 1889년에 출판된 «2889년»에서 프랑스 작가 쥘 베른은 "음성의 전송은 옛 이야기이고, 전선으로 연결된 민감한 거울을 통한 이미지 전송은 어제 일과 같다."고 예측했다.[97] 미래를 배경으로 하는 많은 SF 영화와 TV 프로그램에서 화상 전화는 주요 통신 수단으로 사용되었다. 화상 전화가 사용된 최초의 영화 중 하나는 프리츠 랑의 ''메트로폴리스''(1927)였다.[98]
대중문화에서 화상 전화의 다른 주목할 만한 예로는 1968년 영화 ''2001: 스페이스 오디세이''의 상징적인 장면이 있다. 우주 정거장 V를 배경으로 하는 이 영화는 AT&T가 여러 도시에서 Picturephone Mod II 서비스를 상용화하려는 노력을 시작하기 직전에 개봉되었으며, AT&T의 고급 화상 전화를 사용하여 지구로 화상 통화를 하는 모습을 묘사했는데, 이는 2001년에는 2분 통화에 1.7달러가 들 것이라고 예측했다(1968년 회사의 실제 요금의 일부). 영화 감독 스탠리 큐브릭은 과학적 정확성을 위해 노력했으며, 벨 연구소의 과학자 및 엔지니어와의 인터뷰에 의존했다. 벨 연구소의 래리 라비너 박사는 다큐멘터리 ''2001: 신화의 제작''에서 화상 전화 연구에 대해 논하며, 1960년대 중후반에 화상 전화가 "... 대중의 상상력과... 큐브릭 씨와 그에게 보고하는 사람들의 상상력을 사로잡았다"고 말했다. ''2001'' 영화의 한 장면에서 중심 인물인 헤이우드 플로이드 박사는 집에 전화를 걸어 가족과 연락을 취하는데, 이는 ''신화의 제작''에서 언급된 사회적 특징이다. 플로이드는 지구 궤도에 있는 우주 정거장에서 딸과 대화하고 딸의 모습을 보며 딸에게 어떤 선물을 사줄지 논의한다.[99][100][101]
워너 브라더스 만화 ''플레인 대피''에 등장한 화상 전화는 여성 스파이 하타 마리가 아돌프 히틀러와 통신하기 위해 사용했으며(1944), 만화 캐릭터 ''딕 트레이시''도 "2방향 손목 TV"를 사용하여 경찰 본부와 통신했는데(1964–1977), 이와 동일한 기능을 가진 장치를 사용했다.[102]
2010년대 초반까지 화상 전화 및 화상 통화는 다양한 형태의 미디어에서 흔하고 평범해졌는데, 이는 부분적으로 실제 전자 기기 및 랩톱 컴퓨터에 널리 존재했기 때문이다. 또한, TV 프로그램은 인터넷 또는 위성 링크를 통해 관심 있는 대상을 인터뷰하고 뉴스 특파원의 생방송 보도를 제공하기 위해 점점 더 화상 전화를 사용했다. 대중 시장 미디어에서 인기 있는 미국의 TV 토크 쇼 진행자 오프라 윈프리는 2009년 5월 21일부터 정기적으로 TV 프로그램에 화상 전화를 도입했으며, 초기 에피소드는 인터넷 통신 회사 스카이프와의 마케팅 계약의 일환으로 ''Where the Skype Are You?''라는 제목으로 방영되었다.[103][104]
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