2013년 10월 김 형 진 교수(kim@jbnu.ac.kr) 전북대학교 IT응용시스템공학과 멀티미디어 Chapter 03 2013년 10월 김 형 진 교수(kim@jbnu.ac.kr) 전북대학교 IT응용시스템공학과

멀티미디어의 개념 멀티미디어 일반적인 미디어 미디어(media): 미디엄(medium)에서 비롯된 복수형 명사로 사전적 의미는 ‘어떤 것을 표현하는 수단’을 의미함 멀티(multi): ‘여러 가지’를 의미 여러 가지 미디어를 사용한다는 것으로 볼 수 있음 멀티미디어의 구성요소에 해당하는 텍스트, 이미지, 사운드, 영상 등의 미디어를 두 가지 이상 사용하여 정보를 표현하는 것을 의미함 일반적인 미디어

멀티미디어의 개념 멀티미디어의 정확한 의미 멀티미디어의 구성요소들을 사용하여 다양한 방식으로 정보를 제공함으로써 상호작용(interaction)에 해당하는 대화기능을 사용할 수 있어야 함

멀티미디어의 개념 멀티미디어의 범주에 속할 수 있는 몇 가지 조건 상호작용이어야 함 디지털 방식으로 표현되어야 함 사용자가 어떤 정보를 언제 어떤 형태로든지 받을 수 있도록 상호작용성을 가져야 함 디지털 방식으로 표현되어야 함 컴퓨터는 0과 1로 표현되는 디지털 컴퓨터이기 때문에 디지털 방식이 아니면 컴퓨터로 처리할 수 없음 여러 개의 미디어 정보를 포함하여야 함 말 그대로 복수 개의 미디어를 사용하여 정보를 표현해야 함 컴퓨터를 이용하여 표현되어야 함 컴퓨터에서 처리할 수 있는 디지털 방식으로 표현되기 때문에 이를 표현하는 것도 컴퓨터를 이용하여 표현해야만 함

멀티미디어의 특성 멀티미디어의 특성 디지털(Digital) 텍스트, 이미지, 그래픽, 비디오, 애니메이션, 사운드 등과 같은 미디어를 동시에 수용할 수 있어야 함 상호작용성, 비선형성, 통합성의 특성으로 모든 정보를 디지털화하여 저장과 편집이 쉽도록 하여야 함 디지털(Digital) 데이터를 0과 1의 두 가지 상태로만 생성하고, 저장하고, 처리하는 기술 이미지, 그래픽, 비디오, 애니메이션, 사운드 등의 다양한 데이터를 아날로그가 아닌 디지털로 변환하여 처리 데이터를 송수신할때 손실을 없앨 수 있으며 송수신할 때 발생하는 오류를 정정할 수 있는 장점이 있음 대용량의 데이터를 보관하기가 편리하므로 저장과 백업이 쉽고 데이터를 손상없이 수정할 수 있음

멀티미디어의 특성 상호작용(Interactive) 여러 사용자의 요구에 맞게 사용자가 원하는 형태로 데이터를 만드는 것 주문형 비디오(VOD: Video On Demand) 주문형 음악(MOD: Music On Demand) 주문형 게임(GOD: Game On Demand) 주문형 뉴스(NOD: News On Demand) 기존의 일방적인 미디어와 상호작용성을 반영하는 멀티미디어의 예

멀티미디어의 특성 비선형성(Non-Linear) 정보의 통합성(Integration) 비선형적으로 사용자가 원하는 정보를 습득하고자 처음부터 순차적으로 따라갈 필요 없이 원하는 정보가 있는 곳으로 연결해 가며 정보를 습득 사용자의 선택에 따라 사운드나 이미지 등의 다양한 데이터로 처리하는 것 정보의 통합성(Integration) 멀티미디어는 여러 형태의 매체들이 통합되어 역동적인 정보를 전달할 수 있는 특징을 가짐 다양한 매체들을 통합하여 정보를 전달함

멀티미디어의 발전 배경 멀티미디어 컴퓨터의 성장 멀티미디어를 다루는 데 필요한 하드웨어의 조건이나 그 조건을 충족시킨 PC인 멀티미디어 컴퓨터(MPC)가 나타나면서 멀티미디어는 확산하기 시작함 MPC 지원단체에서 정한 멀티미디어 컴퓨터의 표준 규격

멀티미디어의 발전 배경 압축기술의 발달 텍스트와는 달리 엄청난 양의 저장공간을 요구하기 때문에 JPEG(Joint Photographers Expert Group)에서 이미지 압축에 대한 표준을 만듦 MPEG(Moving Picture Experts Group)이라는 단체에서 비디오 압축에 대한 표준을 만듦

멀티미디어의 발전 배경 대용량 저장매체의 출현 정보통신 기술의 발전 1980년 오디오용 CD(Compact Disk) 기술이 발표됨 CD의 출현은 멀티미디어 발전에 큰 공헌을 함 정보통신 기술의 발전 멀티미디어 데이터의 전송이 쉬워짐에 따라 멀티미디어 또한 폭발적인 성장을 거듭하고 있음 HTML(HyperText Markup Language)라는 표준 포맷을 사용한 문서를 연결할 수 있도록 하는 프로그램

멀티미디어 응용 원격회의 화상회의 멀티미디어 기술의 발전으로 많이 대중화됨 비디오 원격회의의 개념에 여러 종류의 미디어를 지원할 수 있도록 발전한 것이 멀티미디어 원격회의 비디오 원격회의

멀티미디어 응용 원격교육과 LOD 원격회의처럼 방송매체를 이용하여 교실과 같은 장소에 동시에 집합하여 교육을 받지 않고 멀리 떨어진 일터와 같은 곳에서 교육을 받도록 하는 것이 비디오 원격교육 시스템의 시초 원격교육 유형 LOD(Lecture On Demand) 주문형 강의

멀티미디어 응용 원격교육과 LOD LOD 시스템의 예

멀티미디어 응용 원격진료 원격 진료 시스템 진단 보조 프로그램 자가 진단 시스템 멀티미디어 의료 시스템 멀리 떨어진 곳에서 전문 의사가 아픈 환자의 방문 없이 진료를 하고 이에 대한 처방을 내릴 수 있도록 하는 것 진단 보조 프로그램 의사가 진단을 내리는데 도움을 주는 기능 자가 진단 시스템 가정에서 일반인이 자가 진단을 할 수 있도록 도움을 주는 시스템 멀티미디어 의료 시스템 생명을 다루는 문제이기 때문에 시스템의 안정성과 실시간 처리를 위한 심도 있는 연구가 필요하며 진단과 치료 과정에서 이용할 수 있는 다양한 형태의 의료 데이터베이스가 제공되어야 함

멀티미디어 응용 인터넷 방송과 주문형 비디오(VOD) 현재 추진되고 있는 많은 멀티미디어 사업 중에서 가장 활발히 진행되는 분야 중 하나 시청자의 요구에 따라 비디오가 선택되면 비디오 서버는 해당 비디오에 대한 데이터를 검색하여 네트워크를 통하여 비디오를 전송 많은 양의 비디오 데이터를 효율적으로 저장하고 검색할 수 있는 시스템과 고속 통신망을 통해 실시간으로 사용자에게 전달시켜줄 수 있는 기능을 갖추고 있어야 함

멀티미디어 처리 작업의 특성 멀티미디어 처리 작업 멀티미디어 처리 시스템의 구분 컴퓨터로 취급한 문자나 정지 화상, 동영상, 음성 등 다양한 정보 미디어를 취급하는 시스템인 멀티미디어 처리 시스템을 사용하는 작업 멀티미디어 처리 시스템의 구분 멀티미디어 재생 시스템 멀티미디어 작품의 재생에 필요한 최소한의 하드웨어와 소프트웨어를 갖춘 PC 멀티미디어 저작 시스템 멀티미디어 제작에 사용하는 하드웨어와 소프트웨어를 가리킴

멀티미디어 컴퓨터의 구성 - 하드웨어 범용 장비 상호작용 장비 동기화 장비 멀티미디어 기반 PC 오디오와 비디오가 어우러진 복합 미디어를 취급하는 장비를 포함 상호작용 장비 인간과 컴퓨터의 상호작용을 지원하는 멀티미디어 응용 형태 사용자들이 고유의 목적을 위해 컴퓨터의 행동을 통제할 수 있도록 하는 기능을 제공하고 있음 동기화 장비 오디오와 비디오의 동시 표현과 다중처리 조작은 정확한 시간관리를 유지하고자 보조 하드웨어가 있어야 함 동기화 장비인 “신호 발생기”와 “잠금 장치” 등은 오디오와 비디오 스튜디오에 사용됨 멀티미디어 기반 PC 잘 구성된 하드웨어 장비로 개발자들의 응용 목표에 더 쉽게 접근할 수 있는 기능을 제공함

멀티미디어 컴퓨터의 구성 - 소프트웨어 멀티미디어 소프트웨어 멀티미디어 운영체제 멀티미디어 데이터의 기본 처리에서부터 응용 영역까지를 담당 멀티미디어 운영체제 소프트웨어 시스템에서 가장 중요한 역할을 하는 구성요소는 운영체제로 대표적인 예는 윈도우임 아래와 같은 요구사항들을 만족해야 함 여러 디지털화된 오디오와 비디오에 대한 효율적인 데이터 자원의 처리는 간단하지 않기 때문에 처리과정에는 아날로그와 디지털 간의 인코딩과 디코딩이 요구됨 저장장치로부터 데이터를 읽어오려면 넓은 버스 대역폭이 필요함 비디오 프레임 비율과 오디오 샘플링 비율로부터 데이터를 읽어내는 시간조절이 필요함

멀티미디어 컴퓨터의 구성 - 소프트웨어 실시간 프로세스 스케줄링 연속적인 미디어 추상화 멀티미디어 애플리케이션은 일반적으로 시간에 민감함 실시간 스케줄 프로세스가 그들의 시간 조절 요구를 선언하도록 하고 있음 스케줄러 모든 프로세스의 시간조절 요구를 완전하게 수용할 수 있도록 충분한 프로세서 사이클을 제공 연속적인 미디어 추상화 디지털 오디오와 비디오는 때때로 연속적인 미디어(continuous media)로 취급됨 디지털 오디오와 비디오에 대해 입력(레코딩)과 출력(재생)은 양쪽 모두 실연되는 행동

멀티미디어 컴퓨터의 구성 - 소프트웨어 멀티미디어 데이터베이스 시스템 멀티미디어 통신 기존의 데이터베이스 관리시스템(DBMS)은 숫자와 문자 데이터를 초기에 분류하여 처리하였음 이미지, 그래픽, 오디오/비디오 데이터를 텍스트 데이터와 함께 처리함 멀티미디어 통신 광섬유의 기술 발전과 더불어 MPEG, JPEG과 같은 압축 기술들은 멀티미디어 서비스를 단독 사용에서 장소와 시간에 관계없이 여러 사용자가 이용 가능하도록 하는 밑받침의 기술이 됨 멀티미디어 데이터는 통신량과 형태의 특성상 기존 데이터와 상이점이 많으므로 기존의 통신구조와는 다른 멀티미디어를 표현, 전송, 저장, 추출 가능케 하는 새로운 멀티미디어 통신을 요구하게 됨

멀티미디어 장비 CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory) 광학 레이저디스크 장치를 사용하여 각종 디지털 자료의 고용량 데이터를 저장하여 사용할 수 있는 매체 CD-ROM의 사용 범위 오디오 데이터와 음반: 녹음과 사운드 파일의 저장 영화와 화상: 각종 영상 데이터와 비디오 플레이어의 대체 소프트웨어와 자료: 자료의 백업과 고용량 소프트웨어의 플로피디스크 대체 매뉴얼과 데이터베이스: 인쇄 매체로 구조화된 각종 매뉴얼, 데이터베이스의 멀티미디어화

멀티미디어 장비 CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory) CD-ROM 타이틀 타이틀(Title)은 멀티미디어 교육 내용, 방법, 지침 등을 담은 콘텐츠 CD-ROM 타이틀의 장, 단점

멀티미디어 장비 그래픽 카드 컴퓨터와 모니터를 연결하기 위한 인쇄 회로 기판 카드로서 화면에 나타나는 정보를 저장하는 비디오 램과 그 내용을 읽어서 모니터의 제어신호로 바꾸어 모니터로 보내는 영상 제어 회로로 구성되어 있음

멀티미디어 장비 사운드 카드 컴퓨터에 장착되어 소리를 처리하는 하드웨어로서 확장 슬롯에 꼽혀 사용됨 사운드 카드에 연결된 스피커를 통하여 음악을 출력하거나 사운드 카드에 연결한 마이크를 통해 입력되는 음향을 녹음할 수도 있음

멀티미디어 장비 DVD(Digital Versatile Disk, Digital Video Disk) 일반 CD보다 훨씬 많은 데이터를 저장할 수 있는데 단면 단층 DVD는 각 면 4.7기가 바이트의 용량을 단면 이 층 DVD는 각 면에 8.5기가 바이트의 용량을 보유함 DVD의 5가지 포맷 DVD Video: 비디오 CD를 대체, 영화 한 편을 디스크 한 장에 담을 수 있는 디스크 DVD Audio: CD보다 나은 음질을 재생하기 위한 디스크 DVD-ROM: CD롬보다 7배의 저장능력을 갖춘 디스크 DVD-R: DVD를 1회만 복사할 수 있는 디스크 DVD RAM: DVD를 여러 번 쓰고 지울 수 있는 디스크

멀티미디어 장비 스캐너(Scanner) 복사기와 같이 한 페이지씩 읽는 플랫베드(flatbed) 스캐너 복사기와 같이 빛을 이용하여 문서나 사진 등을 미세한 점으로 분해하여 입력하는 장치 천연색으로 사진이나 그림을 읽을 수도 있음 컬러든 흑백이든 빛으로 각각의 영상을 스캔하고 그 영상을 흑백 점들이나 컬러 점들로 나눈 후, 이 점들을 디지털 코드로 전환함 스캐너의 종류 복사기와 같이 한 페이지씩 읽는 플랫베드(flatbed) 스캐너 스캔 받을 부분을 손으로 잡고 밀어서 읽는 핸드헬드(hand-held) 스캐너 종이 한 장을 스캐너 앞에 넣으면 자동으로 빨려 들어가 문서를 읽는 시트패드(sheetfed) 스캐너 사진을 스캔하면서 인쇄에 적합한 CMYK의 원색으로 분판하는 기능을 갖춘 드럼(drum) 스캐너 35mm 필름을 전문으로 읽는 필름(film) 스캐너

멀티미디어 데이터베이스 멀티미디어 데이터베이스의 특징 텍스트, 그래픽, 이미지, 애니메이션, 오디오, 비디오 등의 새로운 멀티미디어 데이터 등을 컴퓨터가 처리할 수 있게 됨에 따라 이들을 저장하는 기법 멀티미디어 데이터와 같이 크기가 너무 방대하여 하나의 페이지 내에 저장할 수 없는 데이터를 대형 객체라 함 이러한 대형 객체를 효과적으로 관리하기 위한 별도의 데이터베이스 기법이 요구됨 인공지능이 가미된 데이터베이스가 곧 멀티미디어 데이터베이스라고 할 수 있음

멀티미디어 데이터베이스 메타 데이터베이스(meta database) 데이터에 관한 데이터(data about data)라고 풀이함 “메타”는 곧 데이터베이스를 구성하는 데이터에 관한 데이터를 의미함 가장 많이 사용되고 있는 메타 데이터의 정의 데이터에 대한 데이터 정보 자원을 설명하는 요소들의 집합 메타 데이터의 기능 정보 자원의 접근과 탐색 개체 내용의 요약 개체 간의 의미적 상호 연동성 자원 관리 사용자 인터페이스 방법

멀티미디어 데이터베이스 멀티미디어 데이터베이스 질의처리 데이터베이스 조작활동 중에서 빈도가 가장 많은 것은 질의 처리 데이터베이스의 주요 구축목적은 “질의에 대한 효율적 응답”임 멀티미디어 정보를 액세스할 때 검색 시간을 최소화할 수 있도록 해야 함 멀티미디어 데이터 액세스는 메타 데이터베이스의 활용을 기본으로 함 효율적인 액세스를 지원하도록 효율적 인덱스 구조를 사용하여 구축되어야 하며, 인덱스 구조는 DB 응용 일부로서 지원되는 미디어, 메타 데이터, 질의의 종류에 따라 다르게 구성되고 사용됨

멀티미디어 통신 멀티미디어 통신 서비스 멀티미디어 통신의 의미 상호작용의 분류 인간이 쓰는 각종 대화 매체와 방법은 통신망을 통한 정보교환으로 보편화하여 가고 있음 상호작용의 분류 인간과 컴퓨터의 상호작용 인간과 인간의 상호작용 멀티미디어 통신 서비스는 아래 그림과 같이 멀티미디어 정보를 종합적으로 생성, 저장, 전송, 재생하는데 사용되는 각종 기술과 제품으로, 컴퓨터에 의해 제어되는 통합된 환경에서 문자, 그래픽, 오디오, 정지영상과 비디오 등을 결합시켜 하나의 객체를 제공하는 것을 말함

멀티미디어 통신 멀티미디어 통신 구조 다양한 서비스와 다양한 트래픽 특성을 만족시켜야 함 멀티미디어 통신 구조는 아래와 같은 요구사항을 만족하게 해야 함 다계층으로 인한 프로토콜 오버헤드를 감소시켜야 함 프로토콜 프로세싱 능력을 증대시켜야 함 다양한 서비스의 선택에 따른 프로토콜 프로파일을 선택하여야 함 성공 지향적 프로토콜의 집합이어야 함

멀티미디어 통신 멀티미디어 서비스를 위한 정보 통신망 멀티미디어 이동통신 멀티미디어 통신은 독립적으로 발전해 온 서로 다른 기술들이 디지털 기술에 의해 하나로 수렴하는 과정에서 자연스럽게 생성된 정보 통신 방식 멀티미디어 이동통신 이동통신 시스템은 다양한 시스템이 사용될 뿐 아니라 같은 시스템이라 하더라도 지역별로 표준과 주파수 대역이 다르게 설정되어 있음 이렇게 다양한 무선 개인 통신 시스템을 통합, 하나의 무선구조로 제공할 필요성이 대두하고 있음 이에 따라서 등장한 개념이 공중 이동통신 시스템의 목표라 할 수 있는 제 3세대의 미래 공중 이동통신 서비스(Future Public Land Mobile Telecommunication System: FPLMTS)

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