멀티미디어 서울대학교 통계학과 2009년 2학기 컴퓨터의 개념 및 실습 (http://dcom09.ez.ro)

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1 멀티미디어 서울대학교 통계학과 2009년 2학기 컴퓨터의 개념 및 실습 (

2 목차 멀티미디어의 정의 멀티미디어 장치 사운드카드 디지털 카메라 스캐너 멀티미디어 데이터 압축 허프만 코딩 JPEG MPEG

3 멀티미디어 여러 형식의 정보 콘텐츠와 정보 처리를 사용하여 사용자에게 정보를 제공하고 즐거움을 주는 미디어
텍스트 + 오디오 + 그래픽 + 애니메이션 + 비디오 등 1990년대부터 멀티미디어가 주류 과거에는 단순 텍스트 위주 발전 기반 데이터 전송망: 초고속 인터넷, 모바일 환경 대용량 미디어: CD-ROM, DVD, Flash memory 압축/복원 기술

4 멀티미디어 장치 – 사운드카드 (1/2) 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, quantization)

5 멀티미디어 장치 – 사운드카드 (2/2) 샘플링 양자화 부호화 0101 0100 0110 0111 음질에 영향을 주는 요소
5.3 3.6 5.8 5 4 6 7 양자화 부호화 시간 음질에 영향을 주는 요소 샘플링 주기 & 음량 값을 표현하기 위한 비트 수 예) 44.1kHz, 128kbps

6 멀티미디어 장치 – 디지털 카메라 디지털 카메라 CCD 또는 CMOS 이미지 센서를 이용하여 직접 디지털 이미지를 얻음.
CCD vs. CMOS

7 멀티미디어 장치 – 스캐너 스캐너 종이나 필름을 읽어 디지털 정보로 변환시켜 주는 하드웨어  그래픽 이미지 또는 문자로 저장
종이나 필름을 읽어 디지털 정보로 변환시켜 주는 하드웨어  그래픽 이미지 또는 문자로 저장 빛을 쏘아 반사되는 광선의 양을 감지 3D 스캐너 깊이 정보까지 측정

8 데이터 압축 압축 원리 반복되는 패턴은 줄여 표현함 예) 5cm2가 모두 동일한 색(예: 174)인 경우
50000 개의 174를 저장하는 대신 해당 영역의 위치 정보와 174라는 색상 정보 저장 압축 기법 비손실형 기법: ZIP, RAR 손실형 기법: JPEG, MPEG

9 허프만 코딩(Huffman Coding)
비손실형 기법 문자가 출현하는 빈도수에 따라 코드 할당 최적(최소코드길이)에 근접한 코드 생성 어떤 코드도 다른 코드의 접두어가 아님 (prefix-free code or prefix code)

10 허프만 코딩의 예

11 허프만 코딩의 예 인코딩 디코딩

12 멀티미디어 압축/복원 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 멀티미디어 압축/복원 손실형 기법

13 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 .gif  비손실 압축. 256 컬러. 애니메이션 가능 .png  비손실 압축. 트루컬러

14 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 음성 압축: 음향심리학에 기반하여 사람이 듣는데 중요하지 않은 부분을 버림

15 요약 멀티미디어의 정의 여러 형식의 정보 콘텐츠와 정보 처리를 사용하여 사용자에게 정보를 제공하고 즐거움을 주는 미디어
멀티미디어 장치 사운드카드 디지털 카메라: CCD, CMOS 스캐너 멀티미디어 데이터 압축 허프만 코딩 JPEG MPEG