비디오

발표  8 조 OS 의 발전 : Microsoft, Mac, Unix, Linux,…  9 조, 11 조 게임의 장르 및 역사  10 조, 12 조 차세대 게임기

영상 VS. 화상  화상 : 정지된 이미지  영상 : 화상들의 연속적인 집합체  프레임 (Frame)  완전화면 (Full screen)  완전모션 (Full motion)

아날로그 비디오  텔레비전, VTR 잡음에 취약 자료의 편집, 수정이 어려움

디지털 비디오

TV  주사방식 순차주사 (Noninterlace) 방식 격행주사 (Interlace) 방식  프레임, 필드 Flicker 현상  YUV(YIQ) VS. RGB 명도신호 (Luminance) (Y) 색상신호 (Chrominance) (U, V) (I,Q)  RGB 의 3 원색에서 명도를 제외한 나머지

텔레비전 신호의 송수신

YUV RGB 왜 YUV 로 송신할까 ?

YUV VS. RGB RGB 포맷 YUV 포맷 R (640 * 512) 327,680 bytes G (640 * 512) 327,680 bytes B (640 * 512) 327,680 bytes 합 계 983,040 bytes Y (640 * 512) 327,680 bytes U (1/4 * 640 * 512) 81,920 bytes V (1/4 * 640 * 512) 81,920 bytes 합 계 491,520 bytes

TV 의 방송 방식  아날로그 TV 의 표준형식 NTSC, PAL, SECAM

NTSC  National Television Standards Committee 최초 흑백 텔레비전의 송신 규격을 위해 창설 1953 년 미국 : 칼라 텔레비전 시스템을 위한 규격으로 확장 525 주사선 (Lines per Frame), Fields per Second YUV vs. YIQ

YIQ VS. YUV

PAL, SECAM  Phase Alternation Line 1967 년 색상 변환 시 오류 (Hue Errors) 를 최소화 SECAM 보다 Sound 면에서 우월  Systeme Electronique Couleur Avec Memorre 2 가지 색도 신호를 동시에 보내지 않고 연속적으로 보냄 전송 경로에서 일어나는 왜곡에 강점 구 분구 분사용 지역수직해상도프레임 수 NTSC 한국, 북미, 동남아 fps PAL 영국, 유럽 fps SECAM 프랑스 fps

Digital TV  선명한 화질, 정보 왜곡 최소화  상호대화식 제어 가능

Analog TV VS. Digital TV 비교 항목 Analog TVDigital TV SDTVHDTV 채널 (6MHz 당 )1 채널 34 채널 1 채널 음성다중 2 채널 ( 스테레오 )5.1 채널 ( 돌비 ) 부가서비스가능 ( 단순 ) 가능 ( 다양 ) 화면비 4 : 3 4:3 또는 16 : 9 16 : 9 주사선수 525( 저화질 ) 480 x x 640 ( 중화질 ) 1080 x x 1280 ( 고화질 ) 양방향성단방향양방향 수상기가격낮음중간높음 외부잡음약함강함 송신전력높음낮음

Analog TV VS. Digital TV

디지털 TV 의 전송방식 구분미국방식 (ATSC) 유럽방식 (DVB) HDTV 방송유리불리 특징기존의 NTSC 와 공존가능 PAL 방식에 기반 이동수신어려움가능 서비스 영역넓음좁음 송, 중계시설 투자비용저렴상대적으로 높음 다중경로수신 성능중간좋음 표준화의 일관성지상파 위주지상파방송, 위성방송, 케이블방송 간의 일관성 디지털 전환의 용이성높음낮음 가정내 전자파 잡음 내성강함약함 국내기술 경쟁력높음 ( 일본과 동등 이상 ) 낮음

고화질 TV(HDTV: High-Definition TV)

 1980 년대 말에서 1990 년대 초에 개발  화면비 16:9  MPEG-2 파일 형식과 압축표준사용 화상 : 35mm 영화 음향 : 돌비 디지털

데이터 방송  방송 + 데이터  iTV (Interactive TV)  쇼핑, 홈뱅킹, 게임, 뉴스, 날씨 독립형 데이터 방송 연동형 데이터 방송

비디오 저장장치  CD  DVD  BD  디스크 어레이 (Disk Array) VOD

디지털 영상 처리  영상 전환 화면전환 : Fade

디지털 영상합성  필름 합성

크로마키 (ChromaKey) 합성  마스크에 해당하는 키 화상 (Key Image) 을 실시간에 획득  블루스크린, 그린스크린

그린스크린

비디오의 압축  압축의 필요성 파일 용량 네트웍 데이터 전송속도 기타 주변기기 (CPU, 그래픽, 시스템 버스,...) 의 부하 감소  비디오 데이터의 특성 중복성 (Redundancy): 영상신호는 각 데이터간의 연관성이 매우 크다.  압축 (Compression) 또는 부호화 (Encoding) 중복성 제거

비디오의 압축방법  무손실압축 (Lossless Compression) X-ray, 단층촬영 (CT) 등의 의료용 영상 압축률 : 2:1 ~ 3:1  손실압축 (Lossy Compression) 대부분의 압축방식  하드웨어에 의한 압축 (JPEG, MPEG, P*64,...)  소프트웨어에 의한 압축 (Indeo, Cinepak, Divx,...)

비디오 압축기술  기본적인 방법 픽셀당 컬러 비트 수 (Color Bit Depth) 축소 프레임 크기 (Number of Pixels) 의 축소 프레임 수 (fps) 의 축소 15 FPS 30 FPS 25 FPS

비디오의 압축과정 1. 전처리 (Preprocessing) 2. 변형 (Transformation) 3. 양자화 (Quantization) 4. 가변길이 부호화 (Variable Length Coding)

1. 전처리 (Preprocessing) 1) 컬러 스페이스 (Color Space) 변환  RGB YIQ 2) 필터링 (Filtering)  잡음 제거 3) 컬러 서브 샘플링 (Color Subsampling)  I,Q 성분에만 실시

2. 변형 (Transformation)  정보의 중복성을 찾아내는 과정  파형 (Waveform) 방식 DPCM (Differential Pulse Code Modulation) ADPCM (Adaptive Differential Pulse Code Modulation)  변환 (Transform) 방식 DCT (Discrete Cosine Transform)

3. 양자화 (Quantization)  영상값을 상수값으로 나누어 비트수를 줄이는 과정 손실 압축 기법

4. 가변길이 부호화 (Variable Length Coding)  Huffman 부호화

JPEG (Joint Photographic Experts Group)  정지영상 압축방법을 이용  MPEG 과는 달리 Data 의 저장을 Frame 간 독립적으로 실행  압축률 : MPEG 의 1/4

MPEG (Moving Picture Experts Group)  가장 널리 쓰이는 동영상의 표준  ISO / IEC JTC1/SC29/WG11 로 공식화 ( )  시간적 중복 (Temporal Redundancy) 제거 이동보상 압축 기법  공간적 (Spatial Redundancy) 중복 제거 DCT 압축 기술

MPEG (Moving Picture Experts Group)  GOP (Group of Picture) I (Intra coded) Picture: 독립적 부호화 P (Predictive coded) Picture: 순방향 예측 부호화 B (Bidirectional predictive coded) Picture: 쌍방향 예측 부호화

MPEG (Moving Picture Experts Group)

 GOP (Group of Picture) I (Intra coded) Picture: 독립적 부호화 P (Predictive coded) Picture: 순방향 예측 부호화 B (Bidirectional predictive coded) Picture: 쌍방향 예측 부호화

MPEG (Moving Picture Experts Group)

MPEG-1  1993 년 국제 표준 가정용 TV 나 VHS 수준의 영상 CD 수준의 스테레오 음향 데이터 전송속도 < 1.5Mbps CD-ROM 에 저장 및 재생 Video CD

MPEG-2  1995 년 국제 표준 디지털 TV 와 DVD 수준의 영상 돌비 디지털 음향 데이터 전송속도 > 15Mbps 순차주사 (Noninterlace), 격행주사 (Interlace) 방식  720p, 1080i MPEG-3

MPEG-1 VS. MPEG-2 구 분구 분 MPEG-1MPEG-2 주요 응용 분야디지털 저장 매체디지털 저장 매체, 방송, 통신 전송로 특성오류가 없는 환경오류가 큰 분야 포함 전송률 1.5 Mps 이하 2 ~ 45Mbps 영상의 해상도 360 * 240 * * 480 * 30 1,920 * 1,080 * 60 주사 방식순차 주사순차 주사, 격행 주사 호환성 - MPEG-1 에 대한 호환성 지원

MPEG-4  1998 년 국제 표준  낮은 전송률의 높은 화질  객체 기반 부호화 (Object-based Coding) 포함

H. 261 (P*64)  1988~1990 년 CCITT(International Telegraph and Telephone Consultative Committee) 에서 정한 원격 화상회의를 위한 표준안 MPEG 방식과 기본적으로 동일 ( 순방향 예측만 사용 )  데이터 전송속도 : 64kbps ~ 2Mbps  실시간의 고압축률 (100:1 ∼ 200:1) ISDN 전화선을 이용한 국제 Video-Conferencing, Video- Telephone 에 이용

코덱 (Codec)  CODEC : COmpress + DECompress  소프트웨어에 의한 비디오 데이터 압축  Divx (Digital internet video eXpress) MPEG-4 를 변형하여 개발

비디오 스트리밍 (Video Streaming)  Web 에서 비디오 / 오디오 파일을 처리할 때 효율을 높이기 위한 방법  저장 / 시간상의 이점  Remote site 에서 실시간으로 데이터를 봄

스트리밍 소프트웨어  Real Network 사의 RealOne  Microsoft 사의 Windows Media 기술

SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language)  XML 기반의 웹표준 .smil,.smi  Ex) 자막, 배너광고, 프리젠테이션 등에 이용

비디오 편집 소프트웨어  Windows Movie Maker Windows XP 에서 제공하는 비디오 편집 툴 간단한 기능, 쉬운 사용법

Adobe 사의 비디오 편집 소프트웨어  Premiere Pro PC 용 비디오 편집 소프트웨어 중 가장 많은 사람들이 이용하는 프로그램 필터링, 화면전환, 수퍼임포즈, 타이틀 및 모션 기능 등을 지원  AfterEffects Premiere 보다 훨씬 다양한 영상 특수 효과 지원 Virtual Dub

여러 가지 영상 특수 효과

비디오 파일 포맷 .AVI (Audio Video Interleaved) Windows 기반 환경에서 널리 쓰임 .MOV Mac 에서 널리 쓰임 .MPG,.MPEG .ASF (Active Stream Format)