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Published by무생 탁 Modified 8년 전
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비디오
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발표 8 조 OS 의 발전 : Microsoft, Mac, Unix, Linux,… 9 조, 11 조 게임의 장르 및 역사 10 조, 12 조 차세대 게임기
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영상 VS. 화상 화상 : 정지된 이미지 영상 : 화상들의 연속적인 집합체 프레임 (Frame) 완전화면 (Full screen) 완전모션 (Full motion)
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아날로그 비디오 텔레비전, VTR 잡음에 취약 자료의 편집, 수정이 어려움
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디지털 비디오
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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
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텔레비전 신호의 송수신
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YUV RGB 왜 YUV 로 송신할까 ?
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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
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TV 의 방송 방식 아날로그 TV 의 표준형식 NTSC, PAL, SECAM
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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), 59.94 Fields per Second YUV vs. YIQ
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YIQ VS. YUV
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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 52530 fps PAL 영국, 유럽 62525 fps SECAM 프랑스 62525 fps
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Digital TV 선명한 화질, 정보 왜곡 최소화 상호대화식 제어 가능
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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 704 480 x 640 ( 중화질 ) 1080 x 1920 720 x 1280 ( 고화질 ) 양방향성단방향양방향 수상기가격낮음중간높음 외부잡음약함강함 송신전력높음낮음
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Analog TV VS. Digital TV
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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
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고화질 TV(HDTV: High-Definition TV)
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1980 년대 말에서 1990 년대 초에 개발 화면비 16:9 MPEG-2 파일 형식과 압축표준사용 화상 : 35mm 영화 음향 : 돌비 디지털
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데이터 방송 방송 + 데이터 iTV (Interactive TV) 쇼핑, 홈뱅킹, 게임, 뉴스, 날씨 독립형 데이터 방송 연동형 데이터 방송
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비디오 저장장치 CD DVD BD 디스크 어레이 (Disk Array) VOD
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디지털 영상 처리 영상 전환 화면전환 : Fade
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디지털 영상합성 필름 합성
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크로마키 (ChromaKey) 합성 마스크에 해당하는 키 화상 (Key Image) 을 실시간에 획득 블루스크린, 그린스크린
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그린스크린
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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
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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,...)
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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
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비디오의 압축과정 1. 전처리 (Preprocessing) 2. 변형 (Transformation) 3. 양자화 (Quantization) 4. 가변길이 부호화 (Variable Length Coding)
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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
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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)
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3. 양자화 (Quantization) 영상값을 상수값으로 나누어 비트수를 줄이는 과정 손실 압축 기법
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4. 가변길이 부호화 (Variable Length Coding) Huffman 부호화
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JPEG (Joint Photographic Experts Group) 정지영상 압축방법을 이용 MPEG 과는 달리 Data 의 저장을 Frame 간 독립적으로 실행 압축률 : MPEG 의 1/4
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MPEG (Moving Picture Experts Group) 가장 널리 쓰이는 동영상의 표준 ISO / IEC JTC1/SC29/WG11 로 공식화 (1996. 6) 시간적 중복 (Temporal Redundancy) 제거 이동보상 압축 기법 공간적 (Spatial Redundancy) 중복 제거 DCT 압축 기술
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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
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MPEG (Moving Picture Experts Group)
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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
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MPEG (Moving Picture Experts Group)
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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
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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
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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 * 30720 * 480 * 30 1,920 * 1,080 * 60 주사 방식순차 주사순차 주사, 격행 주사 호환성 - MPEG-1 에 대한 호환성 지원
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MPEG-4 1998 년 국제 표준 낮은 전송률의 높은 화질 객체 기반 부호화 (Object-based Coding) 포함
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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
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코덱 (Codec) CODEC : COmpress + DECompress 소프트웨어에 의한 비디오 데이터 압축 Divx (Digital internet video eXpress) MPEG-4 를 변형하여 개발
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비디오 스트리밍 (Video Streaming) Web 에서 비디오 / 오디오 파일을 처리할 때 효율을 높이기 위한 방법 저장 / 시간상의 이점 Remote site 에서 실시간으로 데이터를 봄
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스트리밍 소프트웨어 Real Network 사의 RealOne Microsoft 사의 Windows Media 기술
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SMIL (Synchronized Multimedia Integration Language) XML 기반의 웹표준 .smil,.smi Ex) 자막, 배너광고, 프리젠테이션 등에 이용
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비디오 편집 소프트웨어 Windows Movie Maker Windows XP 에서 제공하는 비디오 편집 툴 간단한 기능, 쉬운 사용법
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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
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여러 가지 영상 특수 효과
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비디오 파일 포맷 .AVI (Audio Video Interleaved) Windows 기반 환경에서 널리 쓰임 .MOV Mac 에서 널리 쓰임 .MPG,.MPEG .ASF (Active Stream Format)
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