사용자 인터페이스와 멀티미디어 2006년 2학기 컴퓨터의 개념 및 실습

사용자 인터페이스

사용자 인터페이스 Human Computer Interface (HCI) 컴퓨터와 인간 사이에 상호 작용할 수 있도록 도와 주는 메커니즘 예) “address.txt” 파일 찾기 Unix (command line 방식) find . -name “address.txt” -print Windows (GUI 방식)  User-friendly interface

사용자 인터페이스 하드웨어 입력장치 : 키보드, 마우스 출력장치 : 모니터, 프린터 소프트웨어 (논리적 인터페이스)

사용자 인터페이스 (입력 장치) 키보드 자판 : 한글 두벌식, 영문 QWERTY 동작 방식 키를 누름  전류 흐름이 변함  마이크로프로세서에 의해 스캔 코드 발생  인터럽트 전송 컴퓨터의 BIOS (Basic Input Output System)는 스캔코드를 읽음 마우스 위치 지정 하드웨어 (Xerox의 Palo Alto 연구소) 작동 방식 : 볼 마우스, 광 마우스 PC 연결 방식 : 직렬, PS/2, USB

사용자 인터페이스 (입력 장치) 마우스 트랙볼 키보드 조이스틱 터치패드 터치스크린

사용자 인터페이스 (출력 장치) 모니터 CRT (Cathode-Ray Tube) LCD (Liquid Crystal Display)

모니터 빨강 (R), 녹색 (G), 파랑 (B)의 3가지 색의 조합으로 모든 색 표현 3개의 전자총이 3가지 색의 전자 빔을 쏘아줌 Shadow mask라는 금속판의 구멍을 통과 형광체에 도달 형광체에 전자가 부딪히면 빛을 냄 빛이 계속적으로 보여지도록 반복적으로 전자를 쏘아줌 전자총 편향판 화면(형광체) 그리드

모니터 화면 주사 방식 : random scan, raster scan Random scan 그림을 선의 구성으로 봄 직선의 처음 점과 마지막 점을 이어 주면서 refresh 복잡함

모니터 Raster scan 화면전체를 raster scanline을 따라 refresh 전자빔이 모든 픽셀들을 지나가면서 쏘아짐 왼쪽 위부터 오른쪽으로 이동 (초당 30~60회)

그래픽 기본 용어 픽셀 (pixel) 해상도 (resolution) 프레임 버퍼 픽셀의 색상 값 (R,G,B의 조합) 저장 장소 버퍼의 깊이(Depth) 한 픽셀을 표현하기 위한 비트 수 예) 깊이 : 24 bit ⇒ 224 가지의 색상 표현

사용자 인터페이스 (출력 장치) 프린터 도트 매트릭스 프린터 프린터 헤드 핀이 리본을 때려 인쇄 레이저 프린터 레이저 빔을 쏘아 Toner를 종이 표면에 흡착시킴 잉크젯 프린터 프린터 헤드의 노즐을 통해 잉크를 뿌리는 방식

사용자 인터페이스 (소프트웨어) 컴퓨터 시스템에서의 사용자 인터페이스 하드웨어 사용자 인터페이스 사용자 운영체제(Core+논리적 인터페이스) 응용프로그램

그래픽 사용자 인터페이스 명령어 기반 인터페이스 한 화면에서의 멀티태스킹의 어려움 사용자가 명령어 목록을 잘 알고 있어야만 컴퓨터 시스템을 자유롭게 사용 윈도우 기반 인터페이스 한 화면에 여러 개 윈도우를 띄워 서로 독립적인 작업을 수행시키는 방식 화면 구성 메뉴 : Pull-down, Pop-up 아이콘 : 개체, 행동, 개념을 그림을 통해 표현 다이얼로그 박스 : 입력을 요구하거나 정보를 알리기 위한 윈도우

멀티미디어

멀티미디어 컴퓨터 작업 : 텍스트  멀티미디어 하이퍼 텍스트 신문, 잡지, 도서 : 순차적 하이퍼 텍스트 : 비순차적 HTML 문서 – 문서 안에 다른 문서 링크를 포함 하이퍼 미디어 - 멀티미디어 하이퍼 텍스트 멀티미디어 장치 사운드 카드, 스캐너, 디지털 카메라 데이터 압축/복원 기술

멀티미디어 장치 사운드 카드 디지털 신호를 아날로그로 변환하여 스피커로 출력 마이크 등의 입력 장치로 아날로그 신호를 받아 디지털 신호로 변환 디지털 신호로 변환 과정 일정한 시간 간격으로 아날로그 신호의 음량(amplitude)값을 샘플링(sampling) 샘플링한 음량값 정수화(양자화)

사운드 카드 샘플링 양자화 부호화 0101 0100 0110 0111 음질에 영향을 주는 요소 5.3 3.6 5.8 5 4 6 7 양자화 0101 0100 0110 0111 부호화 음질에 영향을 주는 요소 샘플링 주기 & 음량 값을 표현하기 위한 비트 수

멀티미디어 장치 스캐너 종이나 필름을 읽어 디지털 정보로 변환시켜 주는 하드웨어  그래픽 이미지 또는 문자로 저장 빛을 쏘아 반사되는 광선의 양을 감지 디지털 카메라 CCD, CMOS 등의 이미지 센서를 이용하여 직접 디지털 이미지를 얻음.

멀티미디어 압축/복원 기술 멀티미디어 정보의 문제점 : 큰 정보량 멀티미디어 정보의 문제점 : 큰 정보량 예) Video : 한 시간에 324 GB가 필요 (1024 * 1024 pixels/frame) * (3 bytes/pixel) * (30 frame/sec) * 3600 sec = 324 GB 네트워크 기술의 발달  멀티미디어 전송  데이터 압축,복원 기술

멀티미디어 압축/복원 기술 미리 약속된 규칙(프로토콜) 에 따라 압축 또는 복원 압축 원리 예 5cm2가 모두 동일한 색(예: 174)인 경우 50000 개의 174를 저장하는 대신 해당 영역의 위치 정보와 174라는 색상 정보 저장 압축 기법 비분실형 기법, 분실형 기법 JPEG(정지화상), MPEG(동화상)

JPEG JPEG (Joint Photographic Experts Group) 정지 화상의 압축, 복원을 위한 기법 파일 확장자명 : .jpg, .jpeg 압축 원리 반복되는 픽셀의 색 정보는 블록형으로 묶어 저장 (참고) .bmp  비압축 그림파일

MPEG MPEG (Moving Picture Experts Group) 동화상과 음성 정보를 압축, 복원하기 위한 기법 동화상 압축 파일 : .mpg 음성 정보 압축 파일 : .mp2, .mp3 압축 원리 프레임 내 압축 : 각 프레임의 정지 화상을 JPEG과 같은 원리로 압축 프레임 간 압축 : 몇 개의 프레임만 완전한 정지 화상을 가지고 나머지 프레임은 이에 대한 변경 사항만 저장