멀티미디어

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2010년 2학기 컴퓨터의 개념 및 실습

서울대학교 통계학과

(http://dcom10.ez.ro)

목차

멀티미디어의정의멀티미디어의정의

멀티미디어장치

사운드카드사운 카

디지털카메라

스캐너스캐너

디지털이미지의표현방법

멀티미디어데이터압축멀티미디어데이터압축

허프만코딩

JPEGJPEGMPEG

멀티미디어

여러형식의정보콘텐츠와정보처리를사용하여사용여러형식의정 콘텐 와정 처리를사용하여사용자에게정보를제공하고즐거움을주는미디어

텍스트 + 오디오 + 그래픽 + 애니메이션 + 비디오등1990년대부터멀티미디어가주류과거에는단순텍스트위주

발전기반

데이터전송망: 초고속인터넷, 모바일환경넷,대용량미디어: CD-ROM, DVD, Flash memory압축/복원기술압축/복원기술

멀티미디어장치 –사운드카드 (1/2)

사운드카드사운 카

디지털신호를아날로그로변환하여스피커로출력

마이크등의입력장치로아날로그신호를받아디마이 등의입력장치로아날로 신호를받아디지털신호로변환

디지털신호로변환과정

일정한시간간격으로아날로그신호의음량(amplitude)값을샘플링(sampling)샘플링한음량값정수화(양자화, quantization)

멀티미디어장치 –사운드카드 (2/2)

샘플링 5.3

3 6

5.86.9

3.6

7

양자화시간

54

6

0101 0100 0110 0111

부호화

40101 0100 0110 0111

음질에영향을주는요소

샘플링주기 & 음량값을표현하기위한비트수샘플링주기 & 음량값을 현하기위한비 수

예) 44.1kHz, 128kbps (Bit rate)

샘플링주기

Nyquist의 샘플링 정리(Nyquist sampling theorem):Nyquist의 샘플링 정리(Nyquist sampling theorem):손실없이 임의의 디지털화된 음파를 복원하기 위해서는 원본 음파의 2배 이상의 주파수로 샘플링하면 된다사람의말: 200 - 9,000 Hz를사용사람의청력: 20 – 20,000 Hz를감지전통적인전화시스템: 300 - 3,400 Hz를사용디지털화된목소리를위한 sampling 속도는초당8,000 sample이며, 허용진동수는 4,000 Hz 이다.

디지털이미지의표현방법

비트맵방식비 맵방식그림(image)을격자에의해구분되는픽셀(pixel)의조합으료표현

예 아이콘은보통 픽셀 구성예: 아이콘은보통 32 x 32 픽셀로구성해상도에영향을받는다 확대, 축소시그림이변형됨

벡터방식벡터방식그림을크기조정가능한개별객체의집합으로표현

객체의종류: 선, 곡선, 다양한모양(색상및외곽선등조객체의종류: 선, 곡선, 다양한 양(색상및외곽선등정가능)해상도에영향받지않음 확대, 축소를하여도그림의선명도유지가능선명도유지가능

멀티미디어장치 –디지털카메라

디지털카메라

CCD 또는 CMOS 이미지센서를이용하여직접디지털이하여직접디지털이미지를얻음.

CCD vs CMOS CCD vs. CMOS http://ko.wikipedia.org/wiki/CMOS_%EC%9D%B4%EB%AF%B8%EC%A7%80_%EC%84%BC%EC%84%9C

http://ko.wikipedia.org/wiki/CCD

멀티미디어장치 –스캐너

스캐너

종이나필름을읽어디지털정보로변환종이나필름을읽어디지털정보로변환시켜주는하드웨어그래픽이미지또는문자로저장래픽이미지 는문자 저장

빛을쏘아반사되는광선의양을감지

3D 스캐너깊이정보까지측정깊이정보까지측정http://www.3dtool.com/kor/menu03/down_02.htm

데이터압축

압축원리압축원리

반복되는패턴은줄여표현함

예)예)5cm2가모두동일한색(예: 174)인경우50000 개의 174를저장하는대신해당영역의위50000 개의 174를저장하는대신해당영역의위치정보와 174라는색상정보저장

압축기법

비손실형기법: ZIP, RAR비손실형기법: ZIP, RAR손실형기법: JPEG, MPEG

허프만코딩(Huffman Coding)

비손실형기법비손실형기법

문자가출현하는빈도수에따라코드할당

최적(최소코드길이)에근접한코드생성최적(최 길이)에근접한 생성

어떤코드도다른코드의접두어가아님 (prefix-free code or prefix code)p )

허프만코딩의예

허프만코딩의예

인코딩

디코딩

멀티미디어압축/복원

멀티미디어정보의 문제점 : 큰정보량멀티미디어정 의 문제점 정 량

예) Video : 한시간에 324 GB가필요(1024 * 1024 pixels/frame) * (3 bytes/pixel) * ( p ) ( y p )(30 frame/sec) * 3600 sec = 324 GB

네트워크기술의발달 멀티미디어전송

멀티미디어압축/복원멀티 압축/복손실형기법

JPEG

JPEG (Joint Photographic Experts Group)J (J g p p p)정지화상의압축, 복원을위한기법파일확장자명 : .jpg, .jpeg파일확장자명 : .jpg, .jpeg압축원리

반복되는픽셀의색정보는블록형으로묶어저장반복되는픽셀의색정보는블록형으로묶어저장

(참고) bmp 비압축그림파일.bmp 비압축그림파일

.gif 비손실압축. 256 컬러. 애니메이션가능png 비손실압축 트루컬러.png 비손실압축. 트루컬러

MPEG

MPEG (Moving Picture Experts Group)동화상과음성정보를압축, 복원하기위한기법동화상압축파일 : .mpg음성정보압축파일 : .mp2, .mp3

압축원리

프레임내압축 : 각프레임의정지화상을 JPEG과같은원리로압축

간 몇개의 만 한프레임간압축 : 몇개의프레임만완전한정지화상을가지고나머지프레임은이에대한변경사항만저장만저장

음성압축: 음향심리학에기반하여사람이듣는데중요하지않은부분을버림중요하지않은부분을버림

요약

멀티미디어의정의멀티미디어의정의

여러형식의정보콘텐츠와정보처리를사용하여사용자에게정보를제공하고즐거움을주는미디어

멀티미디어장치

사운드카드

디지털카메라: CCD, CMOS스캐너캐너

디지털이미지의표현방법: 비트맵 vs. 벡터멀티미디어데이터압축멀티미디어데이터압축

허프만코딩

JPEGJPEGMPEG