멀티미디어 정보처리.

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1 멀티미디어 정보처리

2 신호(Signal) 자연계에 존재하는 모든 생명체는 신호의 세계속에 살고있다.
일정한 부호를 사용해서 떨어져 있는 사람끼리 통신하는 방법. 근거리의 동시 통신법으로는 언어나 몸짓이, 초거리(超距離)·초시간(超時間) 전달법으로는 문자가 사용되고 있지만, 신호는 보통 인간의 시청각이 도달하는 범위 내의 통신법이다. 사용하는 수단에 따라 시각적(영상) 신호와 청각적(음성) 신호로 나누어지는데, 전자는 빛·모양·색 등 시감(視感)을 이용한 것이고, 후자는 소리 등 청각(聽覺)을 이용한 것이다.

3 디지털(Digital) 정보를 표현하는 방법에 있어서 아날로그가 모양으로 표시된다면 디지털은 정확하게 '0과 1'이라는 수치로 표시되는 것을 말한다.아날로그의 경우 자연상태의 정보를 전달하기 때문에 먼 거리로 전송할 경우 변형되기 쉽지만 디지털은 0과 1이라는 숫자로 변형시켜 전달하기 때문에 훨씬 먼 거리까지 정확하게 전송할 수 있다. 디지털 방식은 주로 컴퓨터에서 사용되고 있으며, 최근에는 방송 분야에 도입되어 선명한 영상과 함께 쌍방향 멀티미디어 형태의 다양한 기술들을 가능하게 해주고 있다.

4 디지털 정보의 이점 : 정보의 가공, 편집이 용이 상호대화 형태의 조작 가능  전송이나 출력에 의한 정보의 저질화를 방지 : 아날로그 정보에 비해 잡음제거가 용이함 정보의 검색이 용이 대용량 정보의 압축/복원 가능  패킷 통신 기술에 의한 송수신 

5 멀티미디어(Multimedia) 1.1 멀티미디어의 의미와 특성 1.1.1 미디어
전통적인 미디어     컴퓨터와 디지털 통신기술이 주요한 미디어로 등장

6 지각 매체 ( perception medium ) 청각, 시각
전통적인 미디어  지각 매체 ( perception medium ) 청각, 시각 표현 매체 ( representation medium ) 문자, 소리, 정지화상, 동화상 프리젠테이션 매체 ( presentation medium ) 출력장치: 스크린, 종이, 프린터, 스피커 입력장치: 키보드, 마우스, 마이크, 디지털 카메라, 스캐너 저장 매체 ( storage medium ) 플로피 디스크, 하드디스크, 광디스크, 자기 테이프, CD-ROM, DVD-ROM 전송 매체 ( transmission medium ) 동축 케이블, 광 케이블 무선계 매체 지상방송( 라디오 방송, TV 방송) 위성방송 유선계 매체 전화, 전신망, 케이블 TV, 인터넷 미디어의 유형별 분류　

7 1.1.2 멀티미디어 한 가지 종류의 정보를 단일미디어(monomedia)라고 부른다.
다수(multiple) + 매체(media)  멀티미디어(multimedia) 문자, 음성, 영상 등의 여러 정보를 한번에 표현할 수 있는 미디어. 문자, 이미지(정지화상), 소리, 음악, 애니메이션, 비디오(동영상)   멀티미디어 구성요소(Multimedia component) CD-ROM 타이틀, 웹 페이지(HTML 문서)  구조화된 멀티미디어 (Structured multimedia)  멀티미디어의 구성요소의 종류

8 멀티미디어의 충족조건 :  상호대화 형태     정보의 제어가 가능   데이터는 디지털 형태로 생성, 저장, 처리, 표현  다수의 미디어 정보를 동시에 포함 컴퓨터를 이용하여 획득, 저장, 처리 및 표현 멀티미디어 구성요소의 유형

9 1.1.3 멀티미디어의 특성 인간-컴퓨터 인터페이스(HCI) : 멀티미디어 정보의 검색을 위해 GUI 형태의 인터페이스
상호 작용성 멀티미디어 데이터의 디지털화 네트워크를 통한 정보의 공유 멀티디미디어의 특성

10 1.1.4 멀티미디어의 효과 정보 이용자들이 감각적으로나 미학적인 만족감을 느낀다.  인간은 보는 것의 10%, 듣는 것의 20%, 보고 듣는 것의 50%, 보고 듣고 실습하는 것(상호작용형 멀티미디어)의 80%를 기억

11 1.2 멀티미디어의 발전 배경 1.2.1 컴퓨터의 향상 1945년 펜실베니아 대학의 모클리(John Mauchly)와 에커트(Presper Eckert)에 의해 개발된 최초의 ENIAC 이후 성능면에서 비약적인 발전을 해옴 과거에 컴퓨터의 처리속도와 기억용량은 멀티미디어 데이터의 처리에 부적합하였으나 최근 컴퓨터 성능의 급격한 향상에 힘입어 가능하게 됨 컴퓨터의 계산능력(CPU의 기본 명령어 처리 회수)의 발전

12 주기억장치 메모리(DRAM)의 용량은 3년에 4배씩 증가 보조기억장치의 용량 증가 및 새로운 형태의 저장매체 등장 (예, CD-ROM, DVD-ROM)
0.002 MB 이미지(정지화상) 1장 1 MB CD 오디오 수준의 음악 1분 10 MB 비디오(동화상) 1초 27 MB 멀티미디어 데이터 종류에 따른 메모리 용량

13 1.2.2 멀티미디어 기술의 발전 멀티미디어 데이터 저장장치의 개발 멀티미디어 정보의 압축/복원 기술
디지털 신호처리 기술의 발전 멀티미디어 소프트웨어 도구의 개발 호환성을 위한 표준화

14 대표적인 멀티미디어 기술 CD-ROM 저장매체 650 MB정도의 용량에 신문 23만 페이지 (2년분), 사진 7천장
DVD 저장매체 7.4 GB정도의 용량, 영화 한편을 디지털 형태로 한 장의 디스크에 저장 가능 멀티미디어 관련 주변장치 사운드 카드, 그래픽/비디오 가속 보드 등 정보 압축/복원 기술 JPEG, MPEG, AVI 등 아날로그-디지털 데이터 신호변환 기술 데이터 통합 및 활용이 가능 멀티미디어 소프트웨어 도구의 개발 멀티미디어 저작도구, 애니메이션/비디오 편집기 등 하이퍼미디어 기술 링크를 통한 정보공간 항해 (WWW으로 발전) 멀티미디어 정보의 호환성을 위한 표준화 JPEG, MPEG, ODA, SGML 등 운영체제에서 멀티미디어 기능 지원 Microsoft Windows, OS/2 등 대표적인 멀티미디어 기술

15 1.2.3 인간-컴퓨터 인터페이스(HCI) 다양한 멀티미디어 데이터를 다루기 위해서는 보다 편리한 HCI 기술이 요구됨.
GUI : 윈도우(window), 메뉴(menu), 버튼(button), 아이콘(icon) 음성합성 및 인식 기술 이미지 인식 기술 3차원 가상공간에서의 탐색항해(Navigation)

16 1.3.2 정보화사회에서 멀티미디어의 발전방향과 역할
정보화사회를 묘사하는 용어 탈공업화 사회 - 다니엘 벨(Daniel Bell) 제3의 물결 - 앨빈 토플러(Alvin Toffler)  지구촌(Global Village) - 마샬 맥루한(Marshall McLuhan)   정보혁명 국경없는 사회 20세기 제조업 경제가 21세기는 정보경제 또는 디지털 경제(Digital Economy)로 발전 지식의 양이 과거 10년에 2배로 증가 하였으나 지금은 3~5년에 2배로 증가 정보가 국가와 사회의 가장 중요한 자원, 그러나 미국의 경우 전체 정보의 5 %만 활용

17 정보화 사회에서의 정보란 텍스트와 숫자 정보뿐만 아니라 이미지, 그래픽, 소리, 음악, 애니메이션, 비디오 등 다양한 형태의 멀티미디어 정보가 더 중요시됨
멀티미디어 정보의 활용을 위해 세계 각국은 인터넷 인프라를 경쟁적으로 구축 21세기에는 많은 정보들이 멀티미디어 컨텐트의 성격을 가질 것임. 따라서 멀티미디어 정보는 지식사회를 이끄는 원동력

18 멀티미디어 정보처리 음성신호와 영상신호에 대한 처리를 배우는 학문
- 다양한 형태의 정보를 사람과 기기간에 상호 연결을 하기 위해서는 디지털 신호로 변화하여야 하는데, 이러한 작업을 요하는 곳에 멀티미디어 정보처리가 필요 디지털 신호처리는 멀티미디어 정보처리와 밀접한 관계가 있다. 음성, 오디오, 영상으로 주어진 복수의 미디어를 디지털 형식으로 표현, 축적, 전달하기 위해서는 디지털 신호처리 방식에 의하여 조작되어야 한다.

19 디지털 신호처리란? 신호처리는 자연계에 존재하는 신호자체의 분석을 통해 신호 속에 내재되어 있는 다양한 정보를 추출할 뿐만 아니라 원하는 형태로 대상 신호를 변형하는 것을 말한다. 대상이 되는 신호의 형태는 매우 다양하다. 1. 인간의 음성을 비롯하여 귀로 들을 수 있는 음향 및 영상신호 2. 귀로 들을 수 없는 초음파나 기계장치에서 발생되는 진동신호 3. 자연에서 발생하는 지진파, 기상 자료 4. 주가나 그 외 여러 데이터 등 5. 전기나 전파의 영역 각각의 신호들은 그 나름대로의 고유한 학문 영역을 갖으며 이를 정보화 하기 위해서는 고도의 이론적 분석 및 기술적 접근을 필요로 한다. 신호처리는 이러한 대상신호들을 인간에 유용하도록 활용하기 위한 학문영역이다.

20 디지털 신호처리란? 신호체계에 대한 연구는 수학적 해석과 전자 산업의 발달에 따라 더욱 가속화 되었다.
대부분의 신호들은 시간축 상에서 발생하기 때문에 시간(t)을 독립변수로 하고 신호의 세계를 종속변소로 하는 함수적 접근이 가능하다. 신호를 시간 함수로 규정할 수 있음은 수학적 방식에 의해 새로운 신호에로의 전환과 신호 분석이 가능함을 의미한다.

21 데이터 압축 개요 멀티미디어 정보처리에 있어서 압축은 중요한 테마이다. 데이터 : 인간의 의사 혹은 사상이나 개념을 표현하는 인간 또는 기계가 인식할 수 있도록 숫자, 문자 등을 이용하여 형식화한 것으로 개념이 명확하지 않은 기호. 정보 : 데이터를 일정한 규칙에 따라 의미를 부여하여 의도적으로 정리하여, 실제로 가치 있는 형태로 만든 것. 압축 : 같은 양의 정보를 더 작은 크기의 데이터로 표현하는 기술 복원 : 압축을 푸는 작업 압축의 예 : JPEG, MPEG, MP3 등

22 데이터 압축 개요 데이터 압축 방법 무손실 압축 – 일반적인 압축 프로그램을 이용한 압축
손실 압축 – 오디오나 비디오 등의 압축 - 인간의 눈이나 귀가 느낄 수 없는 정도의 오차를 허용하는 압축방법