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컴 퓨 터 개 론 학과 교수성명. 제 10 장 멀티미디어. 구성. 멀티미디어 개념 멀티미디어 데이터 종류 압축 기술 멀티미디어용 컴퓨터 멀티미디어 응용 분야 멀티미디어의 발전 방향. 멀티미디어 개념. 멀티미디어 접두어인 멀티 (multi : 여러 개 ) 를 붙인 말로 여러 종류의 미디어를 이용하여 정보를 표현하는 수단을 의미 . 넓은 의미 멀티미디어 : 컴퓨터와 통신 및 방송 등의 개념을 통합하여 제공하는 게임 , 쇼핑 , 노래방과 같은 서비스
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컴 퓨 터 개 론 학과 교수성명
제 10장 멀티미디어 구성 • 멀티미디어 개념 • 멀티미디어 데이터 종류 • 압축 기술 • 멀티미디어용 컴퓨터 • 멀티미디어 응용 분야 • 멀티미디어의 발전 방향
멀티미디어 개념 • 멀티미디어 • 접두어인 멀티(multi : 여러 개)를 붙인 말로 여러 종류의 미디어를 이용하여 정보를 표현하는 수단을 의미. • 넓은 의미 멀티미디어: 컴퓨터와 통신 및 방송 등의 개념을 통합하여 제공하는 게임, 쇼핑, 노래방과 같은 서비스 • 좁은 의미 멀티미디어: 컴퓨터를 주축으로 정보를 제공하기 위하여 다양한 종류의 미디어와 그 기술들의 집합체를 의미. • 멀티미디어: 정보의 전달을 목표로 하여 문자, 그림, 소리, 동영상과 같은 다양한 정보의 전달을 상호 작용성이나 다양성을 확보하고 디지털화 시켜서 사용자가 원하는 형태로 제공. • 상호 작용성: 기존의 전달이 일방적인데 비하여 컴퓨터를 기반으로 정보 제공자와 사용자가 상호간의 정보를 주고받는 특성을 의미.
멀티미디어 데이터의 종류 • 문자 • 멀티미디어 데이터 중에서 가장 일반적으로 사용. • 문자 데이터는 저장 공간이 작게 필요하면서도 많은 정보 내용을 전달. • 텍스트 파일 형식. ① hwp : 한글 문서를 저장한 워드프로세서 파일. ② doc : Microsoft Word 문서를 저장한 워드프로세서 파일. ③ txt : ASCII 문자를 저장한 메모장 파일. ④ wrl : ASCII 문자를 저장한 워드패드 파일. ⑤ gul : 훈민정음 문서를 저장한 워드프로세서 파일. ⑥ ps : PostScript 형태의 문서를 저장한 파일. • 현재 멀티미디어 환경은 문자 데이터보다는 그림 데이터의 사용 증가. • 그림 데이터는 디지털 형태로 컴퓨터에 저장하기 위해서는 많은 저장 공간과 정보 처리 기술이 필요하지만 시각적인 정보의 전달 효과가 뛰어남. • 정지한 그림 데이터로는 그래픽과 이미지로 구분.
멀티미디어 데이터의 종류 • 그래픽 • 좌표 개념을 도입한 벡터 형태의 그림. • 그려지는 순서대로 1차원적인 배열을 형성하기 때문에 벡터 드로잉. • 벡터(vector) : 사각형, 원, 선을 원소로 하는 1차원 배열. • 그래픽은 사각형(polygon), 원(circle), 선(line), 타원(oval), 다각형(polygon), 텍스트(text) 등을 원소로 하여 그려진다. • 이동, 회전 등과 같은 변형이 용이한 형태로서 확대와 축소시 화질에 손상이 거의 없으며, 기억 공간을 작게 차지, 화면에 보여주는 속도가 느림. • 이미지 • 2차원 화면 정보를 파일로 저장한 비트맵(bitmap) 형태로서 그림의 개개의 점(dot)들을 기술하는 픽셀(pixel)의 행렬. • 화상, 영상이라고 부르며 비트맵 이미지, 래스터(raster) 이미지. • 화면에 보여주는 속도가 빠르고, 기억 공간을 많이 차지, 이동, 회전 등의 변형 처리가 복잡하며 확대와 축소로 인한 배율이 변경되는 순간 화질에 손상이 생긴다. • 이미지를 생성하는 소프트웨어 : 페인트 브러쉬(paint brush)와 같은 페인팅 프로그램, 스크린 캡쳐 프로그램 등. • 장 공간이 작게 필요하면서도 많은 정보
멀티미디어 데이터의 종류 • 그래픽과 이미지의 차이점 • 그림 파일 형식 • PCX 파일, BMP 파일, GIF 파일, JPEG 파일, EPS 파일, WMF 파일, WMF 파일, AI 파일, CDR 파일, PNG 파일, TIFF 파일 등. • 현재 웹 상에서 가장 많이 쓰이는 표준 이미지 파일은 GIF, JPG 파일 형식.
멀티미디어 데이터의 종류 • 소리(사운드) • 오디오 즉 사운드 데이터를 말하며, 사람의 목소리인 음성과 악기의 소리인 음악 모두를 통칭하여 음향. • 소리의 내부 표현에는 크게 디지털 오디오와 MIDI 두 가지 방향으로 접근. • 디지털 오디오 데이터는 소리를 나타내는 아날로그 신호를 디지털화해서 직접 표현 • MIDI 데이터는 음을 특정 표기법에 따라 숫자나 문자로 상징적으로 표현한 것으로 파일의 크기가 작고, 고품질의 음질을 낼 수 있다. • 소리 파일 형식 ① WAV 파일 ② MIDI 파일 ③ RA(RAM) 파일 ④ MP3 파일 ⑤ DSP 파일
멀티미디어 데이터의 종류 • 비디오(동영상과 애니메이션) • 동영상: 아날로그 비디오/오디오 신호를 디지털 컴퓨터에서 사용할 수 있도록 디지털 데이터로 제작. • 애니메이션: 컴퓨터를 이용하여 1초에 수 십장의 그림을 연속적으로 보여지도록 제작한 데이터. • 비디오 파일 형식 • ① AVI 파일: 음악과 그림을 모두 포함하는 동영상 파일을 멀티미디어 파일이라 • 고 하는데,이런 종류의 파일 가운데 가장 많이 사용된다. 생방송과 VOD에서 • 비디오 데이터의 파일 저장 방식으로 사용. • ② MPEG 파일: 동영상을 압축하고 코드로 표현하는 방법의 표준을 만드는 것을 • 목적으로 하는 동화상 전문가 그룹(Motion Picture Experts Group) 이다. • 최근에 멀티미디어용 비디오 압축기술이 필요해짐에 따라서 연구가 활발하게 • 진행되고 있는 실정으로 MPEG1, MPEG2, MPEG3, MPEG4 , MPEG7, • MPEG21 등이 있다. • MPEG1 : CD-ROM과 같은 디지털 기록매체에 VHS 테이프 수준의 동영상 • 과 음향을 최대 1.5Mbps로 압축하거나 기록할 수 있다. 그리고 이 규격에 • 따라서 상품화 된 제품이 비디오 CD, CD-I/FMV 등이다. • MPEG2 : MPEG1을 개선하여 개발한 기술로 일반적으로 디지털 TV, 대화 • 형 TV, DVD 등은 고화질 및 고음질이 요구되는 분야로서 빠른 전송속도가 • 필요하다.
멀티미디어 데이터의 종류 • MPEG3 : MPEG3은 MPEG2를 완전히 개발한 다음에, 후속적인 작업의 일 • 환으로 고화질 TV에 이용할 수 있는 고선명도의 화질을 얻기 위하여 개발 • 한 영상압축 기술이다.이는 개발한 뒤에MPEG에 흡수 통합되어 규격으로 • 는 존재하지 않는다. • MPEG4 : MPEG4는 멀티미디어 통신을 전제로 개발하고 있는 영상압축 기 • 술로서 초당 64Kbps, 19.2Kbps의 저속 전송으로 동영상을 구현 가능하다. • 이러한 특징 때문에 현재 인터넷 유선망과 이동 통신망과 같은 무선망에서 • 멀티미디어 통신,영상회의 시스템,컴퓨터․교육․원격감시․영화․방송․오락 • 등에 많이 사용되고 있다. • MPEG7 : 동영상 데이터 검색과 전자상거래 등에 적합하도록 개발된 차세 • 대 동영상 압축 재생기술이다. 색상이나 물체의 모양에 관한 정보를 입력하 • 는 것만으로 웹에서 필요로 하는 멀티미디어 자료를 찾을 수 있는 기술이다. • MPEG21 : MPEG1과 MPEG2, MPEG4 등 MPEG 관련 기술을 통합하여 디 • 지털 콘텐츠의 제작 및 유통, 보안 등의 모든 과정을 관리할 수 있게 하는 기 • 술이다. ③ MOV 파일: Windows 환경에서도 동영상을 구현할 수 있도록 개발한 동영상 재생 모듈. ④ ASF 파일: 통합 멀티미디어 파일로 파일 안에는 오디오, 비디오, 이미지, URL, 실행 프로그램까지 포함이 가능.
멀티미디어 데이터의 종류 • ⑤ FlaSh 파일 : 전체화면 인터페이스, 그래픽 삽화, 단순 상호작용이 따르는 벡 • 터 기반의 애니메이션을 제작한다. Flash는 래스터 형식의 애니메이션을 지원 • 하는 GIF나 JPEG 등과는 다르게 파일들이 간결하고 효율적이며 전송에 최적 • 화를 고려하여 설계되고, Flash로 만들어진 콘텐츠는 SWF라는 파일이름 확 • 장자로 기록된다. • ⑥ Shockwave : 웹페이지가 멀티미디어 객체를 포함할 수 있도록 하는 기술. • ⑦ RealAudio : 웹 상에서 비디오나 오디오 파일을 처리할 때의 효율을 높이기 • 위한 방법으로 등장하였다. 리얼오디오 파일은 파일이름 확장자가 RA 혹은 • RAM으로 끝나기 때문에 구분이 용이하다. • 웹 상에서 비디오나 오디오 파일을 처리할 때의 효율을 높이기 위한 • 방법으로 등장한 것이 비디오 스트리밍 처리 기술이다. 파일의 규모 • 가 커서 메모리에저장이 어려울 경우, 웹 상에서 다운받아 실행하기 • 에는 시간이 많이 걸리는 경우, 그리고 Remote Site에서 데이터를 실 • 행할 때 주고 사용되고 있는 기법이다.
압축 기술 • 압축 • 멀티미디어 관련 기술 중에서도 가장 기본이 되는 분야. • 같은 양의 정보를 더 작은 크기의 데이터로 표현하는 기술을 의미하고, 복원은 작은 크기의 데이터를 이용하여 원래의 데이터로 환원하는 과정. • 압축의 원리 • 중복성(redundancy) 제거 원리: 불필요한 정보를 삭제하고 중복되는 정보를 간략히 기술함으로써 데이터의 크기를 줄이는 것. • 동영상에서는 1초에 비슷한 그림을 60장 정도 빠르게 바꿈으로써 움직이는 그림을 구현. • 압축의 성능 • 압축률(compression rate) : 출력에 대한 입력 데이터의 크기 비율(입력/출력)로 성능을 측정. • (비트수)/픽셀 수 = (40,000×8)/(512×480)=1.3비트/픽셀 • 1024×768 픽셀, 32bpp 영상의 화면: 40,000바이트로 압축. • 압축의 속도와 복원 • 압축과 복원은 사용자가 허용할 수 있는 시간 범위 내에서 이루어진다.
압축 기술 • 압축의 품질 무손실 기법(lossless compression) : 재생된 화질이나 음질이 압축/복원 과정에서 변화되지 않는 것을 의미. 손실 기법(lossy compression) : 화질이나 음질에 약간의 저하를 주는 대신 높은 압축률을 얻는 기법. • 주요 압축 기술 ① JBIG(Joint Bilevel Image Expert Group) : FAX 이미지 정보 그룹 ② JPEG(Joint Photographic Image Expert Group) : 정지화상 표준화 그룹 ③ MPEG(Moving Picture Expert Group) : 동영상 표준화 그룹 ④ MHEG(Multimedia and Hypermedia information coding Experts Group) : MHEG 운영에 관한 표준화 그룹 ⑤ H.216 : TV, 화상전화에 대한 압축 표현
멀티미디어용 컴퓨터 • 멀티미디어 개인용 컴퓨터의 규격 • 멀티미디어 데이터를 효율적으로 처리하고 관리하기 위해서 방대한 데이터를 수록할 수 있는 저장장치가 필요. 고화질의 그래픽 사운드를 처리하려면 고성능 중앙연산처리장치와 주변기기들을 필요, 따라서 그에 걸 맞는 사양을 규정. 규격은 MPC1(80386 이상), MPC2(80486SX 이상), MPC3(Pentium 75MHz 이상) 3차에 걸쳐서 발표. • 입력 장치 (1) 마우스 : 볼 마우스와 광 마우스(optical mouse) 또는 센서 마우스(sensor mouse)로 구분. (2) 디지털 카메라 : 디지털 카메라(digital camera)는 CCD(Charge-Coupled Device)와 메모리 카드 및 컴퓨터 등을 이용해서 필름이 없이 사진을 촬영할 수 있는 매체. (3) 스캐너 : 문자나 그림 같은 데이터를 이미지 형태로 입력해서 디지털 형태의 RBG 데이터로 변환하여 컴퓨터에 나타낼 수 있는 기기. (4) 타블렛 : 정확한 수치의 도형의 입력을 위하여 마우스 대신에 사용하는 도구. • 출력장치 : 모니터, 프린터, 하드디스크
멀티미디어용 컴퓨터 • 중앙 처리 장치 (1) 디지털 신호처리(DSP : Digital Signal Processing) : 멀티미디어가 본격적으로 도입되면서 여기서 사용되는 대부분의 데이터들은 디지털 및 아날로그 신호를 처리하는 관계로 디지털 신호처리 기능을 담당하는 프로세서가 필요해짐으로써 생성. (2) 자연 신호처리(NSP : Native Signal Processing) : 인텔사에서 디지털 신호처리 칩을 개발하는 과정에서 중앙 처리 장치 기능을 상대적으로 강화시킨 개념으로 제안. (3) 멀티미디어 확장칩(MMX : MultiMedia eXtension) : 자연 신호처리 방식이 개발된 이후에 새로운 기술들이 생성되면서 과거의 컴퓨터 처리 기술들로 해결하는데는 한계를 보이는 상황에 이르면서 등장한 개념. • 메인보드 (1) ATX형 보드 : ATX형 보드는 무엇보다도 파워 서플라이 냉각 팬 위치를 바꿀 수 있게 하여 냉각 팬 한 개로 전체를 냉각시킬 수 있도록 함. (2) 고속 3D 지원 보드 : 고속 3D 지원 보드 3D 그래픽 처리를 원활하고 고속으로 처리 (4) USB 지원 보드 : USB(Universal Serial Bus)는 우선 대수의 주변장치의 연결, 사용 중간에 다른 주변장치의 연결, 플로그 앤 플레이(PnP : Plug & Play)를 지원하는 규격.
멀티미디어용 컴퓨터 • 기록매체 (1) CD-ROM, (2) CD-DA, (3) CD-G, (4) CD-I, (5) CD-R, (6) 포토 CD, (7) 비디오 CD, (8) DVD • 그래픽 카드 (graphic card) • 비디오 데이터를 저장하거나 관련 명령어를 수행하는 장치인 비디오 컨트롤러(video controller)는 개인용 컴퓨터의 메인보드에 장착하여 보급. • 일정 수준 이상의 고해상도의 그래픽 기능이 필요한 경우에는 별도의 그래픽 카드를 사용, 이를 비디오 어댑터(video adapter)라고 한다. (1) MDA : 흑백 텍스트 모드의 그래픽 카드. (2) CGA : 최초로 흑백 및 칼라를 모두 취급할 수 있게 개발된 그래픽 카드. (3) EGA : MDA와 CGA 카드의 단점을 보완하고 개선하여 개발한 카드. (4) VGA : IBM에서 자사의 컴퓨터 모니터에 사용하려고 만든 카드. (5) SVGA : 본격적인 멀티미디어 보급에 대응하기 위하여 개발된 카드로 VGA보다 더 높은 해상도와 많은 색상을 가진 확장 VGA 카드. • 사운드 카드 (1) 애들립 카드 : 애들립 카드(adlib card)는 사운드 카드 내에 음원(음성합성) 칩을 내장하는 방식으로 스테레오 음의 재생이 불가능했고, 사람의 목소리를 재생하는 보이스 기능이 없다는 단점. (2) 사운드 블래스터 : 사운드 카드로서 현재 개인용 컴퓨터에 가장 많이 사용.
멀티미디어용 응용분야 • 멀티미디어 컨텐츠는 서비스 종류에 따라 크게 교육, 오락, 광고, 영상, 의료 등 5개 분야로 구분. (1) 코스웨어를 이용한 교육 분야 : 멀티미디어를 이용한 교육이나 훈련 프로그램은 교육 시장에서 가장 각광을 받고 있는 분야로 멀티미디어를 이용한 교육용 소프트웨어를 코스웨어(courseware)라고 하는데, 시스템과 학생과의 상호 대화식 방법으로 학생의 주의력과 관심을 묶어둘 수 있다는 점이다. 대표적인 예로는 주문형 강의 시스템인 LOD(Lecture On Demand) 서비스는 이다. (2) 오락 및 게임 분야 : 멀티미디어 시대에서 요즈음 가장 각광을 받고 있는 분야가 오락(게임) 분야로 게임은 그래픽, 음향 및 영상 등과 같은 미디어 처리 기술과 상호 대화식 진행 방법을 필요로 하기 때문에 멀티미디어 기술과 밀접한 관계. (3) 광고 분야 : 최근에는 모든 영화들이 가진 영상 제작의 키포인트로 역시 애니메이션이 눈 꼽히고 있다. 영화 제작뿐만 아니라 TV, 애니메이션 CF, 애니메이션 CD 타이틀 등이 모두 컴퓨터 그래픽과 애니메이션 기법들로 만들어지고 있다. (4) 영상 정보 분야 : 인터넷 기술의 발전과 초고속 정보망과 같은 전송 기술의 발전으로 NOD(News On Demand) 서비스나 CHS(Cultural Heritage Services) 서비스, 전자 도서관 서비스 등 그 응용성은 매우 넓다. (5) 의료 분야 : 멀티미디어 기술들이 발달로 원격지에서 통신을 이용하여 전문 의료인의 의료 자문 진료를 받는 원격 진료 서비스와 의료 영상 저장 전송 시스템인 PACS(Picture Archiving Communication System) 등이 대표적인 예.
멀티미디어 발전 방향 • 멀티미디어 발전 방향 (1) 멀티미디어 기본 방향 멀티미디어 산업의 발전을 위해 무엇보다도 중요한 것은 창조적인 아이디어라고 할 수 있다. 멀티미디어 산업은 우선 수요 형태가 다양화되고 정보, 통신, 방송이 결합되어 새로운 시장이 창출되는 환경 하에서는 승산 있는 분야를 선정하여 집중 발전시켜 나가야 할 것이다. (2) 멀티미디어 기술의 발전 과정 현재의 멀티미디어가 어떠한 기술로서 가능하게 되었는가를 살펴보면, 멀티미디어를 가능하게 한 것은 컴퓨터기반 기술이다. ① 저장 매체 기술 ② 디지털 비디오 기술 ③ 하이퍼미디어 기술 (3) 멀티미디어 기술의 동향 ① 고속화② 소형화 ③ 네트워크화④ 표준화 ⑤ 저가격화⑥ 새로운 기술이 도입
멀티미디어 발전 방향 • 국내 멀티미디어 발전 방향 이제 우리나라도 세계 경제의 주도적 역할을 수행하고, 앞으로 멀티미디어 산업 시장 개방에 대비하는 측면에서도 하루 빨리 국제 경쟁력을 강화해야 한다.멀티미디어 산업 관련 업계에서도 더욱 적극적으로 수요 창출의 기틀을 마련해야 한다. 광범위한 멀티미디어 산업 시장에서 응용 가능한 틈새 시장을 개척하는 것도 경쟁력 제고의 한 방법이며, 궁극적으로는 세계화 시대를 맞아 글로벌 상품을 출시함으로써 항구적이고 독자적인 고유의 제품 브랜드를 획득하여 국제 경쟁력을 갖추어야 할 것이다.
