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2장 멀티미디어 시스템 환경
멀티미디어의 이해
임순범
1
2.1 멀티미디어 시스템
컴퓨터시스템 = 멀티미디어 시스템 ?
차이점 ?
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2
2.1 멀티미디어 시스템
멀티미디어 시스템


멀티미디어 콘텐츠 제작을 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어
다양한 미디어를 이용하여 멀티미디어 콘텐트 제작이 목표
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멀티미디어 시스템의 계층 구조
3
2.1 멀티미디어 시스템

멀티미디어 시스템의 구성

하드웨어


시스템 소프트웨어




CPU, 미디어 처리장치, 입출력장치, 저장장치로 구성
멀티미디어 자원을 관리/운영하는 운영체제(OS: Operating System)
하드웨어 장치들의 입출력을 처리하는 장치 드라이버(Device Driver)
멀티미디어 데이터를 저장하고 관리해 주는 DBMS
소프트웨어 툴


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각종 미디어 정보를 생성, 편집하는 개별 미디어 편집 소프트웨어
미디어들을 통합하여 멀티미디어 콘텐츠를 제작하는 저작도구
4
2.1 멀티미디어 시스템

목적에 따른 멀티미디어 시스템의 분류

저작 시스템(Authoring System)



재생 시스템(Presentation System)


멀티미디어 콘텐츠를 저작할 수 있는 기능과 환경을 제공
하드웨어장치, 저장장치,편집 소프트웨어, 저작도구를 포함
멀티미디어 콘텐츠의 재생을 위한 최소한의 하드웨어 및 소프트웨어
멀티미디어 플랫폼(Multimedia Platform)

멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 재생하는 하드웨어 환경과 소프
트웨어 환경
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경





멀티미디어 시스템의 구성
미디어 처리 장치
입력 장치
출력 장치
저장 장치
요즘 많이 사용되는 장치들은?
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경
2.2.1 멀티미디어 시스템의 구성

하드웨어 구성



입출력장치
인터페이스 카드 (처리장치), 장치 드라이버(Device Driver)
저장장치
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

멀티미디어 PC(MPC: Multimedia PC)



1990년대 초반, 멀티미디어 정보의 재생을 위해 요구되는 PC의
성능에 대한 기준 제정
MPC 하드웨어 표준은 더 이상 의미가 없음
그래픽 워크스테이션 (Graphic Workstation)


그래픽스 처리 전용 하드웨어 장착
멀티미디어 워크스테이션으로도 사용 가능
이제는 필요 없는 개념
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경
2.2.2 미디어 처리장치



입출력 장치를 컴퓨터와 연결하는 인터페이스 기능 지원
멀티미디어 데이터의 압축/저장, 복원/재생 기능 지원
사운드 카드



사운드의 디지털정보를 소리정보로 해석
사운드의 입출력, 소리 정보를 압축, 저장, 복원
Creative사의 SoundBlaster 시리즈, Volcano 시리즈, Sound
Opera 등이 대표적
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

그래픽 가속보드



고품질/고해상도의 그래픽을 얻거나 렌더링 속도를 향상
PC에서 게임이나 3D 그래픽 처리속도 향상을 위해 많이 사용
그래픽 프로세서인 GPU 칩이 성능을 좌우


NVIDIA의 Geforce 칩, AMD GPU 칩
NVIDIA의 Geforce, ATI의 Radeon, Matrox의 G시리즈 등
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

비디오 보드

비디오 데이터를 고속으로 압축/복원하여 모니터 상에 재생


프레임 그래버 보드(Frame Grabber Board) : 비디오 캡쳐 보드


카메라로 촬영한 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하여 저장
비디오 오버레이 보드(Video Overlay Board)


대부분의 PC 메인보드에 기본적인 비디오 처리 기능을 내장
컴퓨터 내에서 생성된 영상정보와 TV 등의 외부 영상정보를 중첩
TV 수신카드

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디지털 방송, DMB등 수신
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경
2.2.3 입력장치

스캐너(Scanner)


사진과 같은 이미지를 읽어 비트맵 형태의 디지털 데이터로 저장
해상도는 dpi(dot per inch)로 표현


평판 스캐너




1인치를 표현하는 점의 개수
가장 대충화 되어 있는 스캐너
보통 600~2400dpi 정도의 스캐너 사용
휴대용 스캐너
필름 스캐너

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Negative Film을 스캐닝
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

디지털 카메라(Digital Camera)

실세계의 장면을 촬영하여 카메라 메모리에 디지털 이미지의 형
태로 직접 저장


메모리카드, 메모리스틱, 미니 하드디스크 등을 이용
품질은 화상의 dpi 또는 화소(pixel)수로 표시


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일반적으로 1600x1200 크기의 화면에 200만 화소 이상을 지원
1000만 화소 이상을 지원하기도
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

디지털 캠코더(Digital Camcorder)






동영상의 입력과 저장에 사용
A/D(D/A) 변환용 비디오 캡쳐(Video Capture) 보드가 장착
US 포트 또는 HDMI 포트를 지원
720x480 표준크기, 1920x1280 HD급 영상 입력
일반적으로 SD, MMC 방식의 메모리카드 사용
웹캠(Webcam) 또는 PC캠



작은 크기, 노트북이나 모니터에는 내장하기도
카메라의 제어는 PC에서 수행
화상회의 및 감시/관찰용 카메라로 많이 사용
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

그래픽 태블릿(Graphic Tablet)



평판 태블릿과 마우스 및 스타일러스(Stylus)로 구성
대형 그래픽 도면, 손으로 쓴 글씨 등의 입력에 사용
스타일러스


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펜의 끝 부분에서 태블릿과의 접촉을 감지하여 신호를 컴퓨터로 전송
곡선을 자유롭게 그릴 수 있으며 섬세한 그림을 쉽게 제작 가능
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경
2.2.4 출력장치

모니터(Monitor)


문자, 이미지, 그래픽, 동영상 등의 정보를 화면상 출력하는 장치
그래픽 카드의 종류에 따라 640×480 ~ 1600×1200 화소 표시



해상도는 그래픽 카드의 VRAM(Video RAM) 용량에 따라 제한됨
액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display)의 가격이 하락하고
해상도가 높아져 점차 LCD 모니터가 일반화
컬러 프린터(Color Printer)


최근에는 잉크젯(Ink Jet) 및 레이저 방식의
프린터를 많이 사용
프린터의 품질은 dpi로 나타내고 성능은
분당 출력되는 종이의 매수(ppm)로 나타냄
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

프로젝터(Projector)



컴퓨터 모니터 상에 나타나는 출력을 대형 스
크린에 디스플레이 하는 장비
많은 사람에게 동시에 멀티미디어 정보 제공
HMD(Head Mounted Display)


HMD는 일종의 안경으로 눈에 착용하면 양쪽
눈 각각에 화면이 나타남
양쪽 화면에 나타나는 약간의 위치 차이에 의
해 3차원 물체를 보는 것과 같은 느낌을 생성
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경
2.2.5 저장장치

CD(Compact Disk)

지름 12cm의 원반에 650MB 정도의 데이터를 장기간 보관


백업 목적으로 대용량의 데이터를 저장하는 데 유용
배속


CD-ROM이 처음 상업화되었을 때의 데이터 전송속도를 기준으로 한
비율 : 1배속은 150Kbps
48배속 CD 드라이브는 150Kbps X 48 = 7200Kbps (약 7.2Mbps)
CD에 데이터를 기록할 때
CD-ROM은
(하)고
CD-RW는
(한)다.
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2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

CD의 역사 및 종류

오디오 CD 또는 CD-DA(Digital Audio) : 1981 ‘Red Book’


CD-ROM (Read Only Memory) : 1983 ‘Yellow Book’


컴퓨터 저장장치로 사용, 제작 후 수정/기록 불가능
CD-R, CD-RW : 1995 ‘Orange Book’



필립스와 소니사가 음악용으로 공동개발
CD-R(CD Recordable) : 한번만 기록 가능
CD-RW(CD Rewritable) : 반복적으로 기록
Mini-CD


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콘텐츠 및 데이터 배포용
80mm, 24분 음악 또는 210MB 데이터
19
2.2 멀티미디어 하드웨어 환경

DVD (Digital Video Disk)

1990년대 초 도시바, 타임워너, 소니, 필립스 등의 회사




DVD 종류




CD와 동일 크기 디스크에 대용량 정보 저장
MPEG-2 표준, 돌비 5.1채널로 약 4.7GB (135분 영화)
최근에는 17GB까지 저장 가능한 DVD-ROM도 개발
DVD-ROM, DVD Audio, DVD Video
DVD-R (Recordable), DVD-RW (ReWritable)
DVD-RAM :
 반복기록 및 빠른탐색(Random Access Memory)
차세대 DVD

Blue-ray 디스크 : 소니사, 최대 50기가
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20
2.3 소프트웨어 환경



멀티미디어를 위한 운영체제
미디어 편집 소프트웨어
멀티미디어 콘텐츠 저작도구
특별히 필요한 소프트웨어가 있나?
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2.3 소프트웨어 환경
멀티미디어 소프트웨어의 계층


운영체제(OS)
미디어 플레이어



미디어 편집 소프트웨어
멀티미디어 콘텐츠 저작도구


텍스트, 이미지, 그래픽, 오디오, 비디오 등 미디어 별 각종형식 재생
각각의 미디어데이터를 통합하여 CD/DVD 또는 웹페이지 제작
멀티미디어 타이틀/콘텐츠
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2.3 소프트웨어 환경
2.3.1 멀티미디어를 위한 운영체제

멀티미디어 소프트웨어와 하드웨어를 제어



멀티미디어 장치와 편집도구, 저작도구간의 인터페이스를 제공
사용자가 하드웨어를 손쉽게 설치, 관리할 수 있을 것
마이크로소프트사 Windows의 경우


Windows 3.x 에서 GUI 환경제공
Windows 95에서 플러그앤플레이(PnP: Plug & Play) 기술 채택



Windows 98에서 CD/DVD 기본적으로 지원
Windows 2000부터 “Windows Media Technology” 지원


보다 편리한 멀티미디어 환경을 손쉽게 조성
멀티미디어 관련 기능을 통합하여 지원
Windows XP, Windows VISTA, Windows 7

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보다 강화된 멀티미디어 기능 제공
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2.3 소프트웨어 환경
2.3.2 미디어 편집 소프트웨어

목적


입력장치를 통해 입력된 데이터를 디지털 데이터로 변환시켜 수
정, 편집하는 데 사용되는 소프트웨어
미디어에 따라 사용 가능한 소프트웨어
페인팅과 드로잉
Illustrator, CorelDraw, Painter
이미지 편집
Photoshop, PaintShop Pro, PhotoStyler
3D 그래픽
MAYA, SoftImage XSI, 3D Studio MAX
사운드 편집
WaveEdit, Encore, Cool Edit, SoundEdit, Goldwave
MIDI 소프트웨어
Cakewalk, Finale
Animation GIF 편집 Animation Pro, Ulead GIF Animator, Microsoft GIF Animator
애니메이션 제작
Director, TOONZ, Flash
비디오와 영화제작
Premiere, Ulead Media Studio, Morph
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2.3 소프트웨어 환경
2.3.3 멀티미디어 콘텐츠 저작도구

CD 타이틀 저작도구(Authoring Tool)

각 미디어 편집 소프트웨어를 사용하여 만들어진 데이터를 통합



다양한 GUI를 지원, 사용자가 원하는 내용을 손쉽게 편집 가능
상호작용성을 위해 구조화된 방법 또는 스크립트 등의 언어 제공
CD 타이틀 저작도구의 유형 [11.4.2 참조]

Icon-based 또는 Flow chart 방식


Time-based 또는 Score 방식


아이콘을 이용하여 동적인 제어흐름을 표현: Authorware, IconAuthor
미디어간 실행 관계를 프레임 단위로 기술: Director, Premiere
Card 또는 Book 방식

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여러장의 카드로 구성, 카드간의 이동을 구현: Toolbook, HyperCard
25
2.3 소프트웨어 환경

웹 페이지 저작도구

페이지기반 저작도구에서 발전



웹 브라우저가 HTML 문서 표준을 따르므로 저작도구도 이를 지원
별도의 재생 소프트웨어가 없어도 웹 브라우저로 결과 출력 가능
FrontPage, Dreamweaver, 나모 웹에디터 등
FrontPage를 이용한 하이퍼링크의 삽입과 탐색구조의 구성
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2.4 멀티미디어 표준





표준의 필요성
표준화 기구
압축 및 저장에 관한 표준
문서관련 표준
그래픽 관련 표준
• 멀티미디어에서 표준이 왜 중요한가?
• 표준은 [
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]가/이 만든다.
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2.4 멀티미디어 표준
2.4.1 표준의 필요성

필요성

멀티미디어 데이터의 표현 형식은 소프트웨어 업체에 따라 다양



플랫폼 독립적인 형식으로 국제 기구에서 표준화 작업 진행
대상

전자문서는 마크업 언어로 기술


플랫폼에 독립적으로 작성, 표현함으로써 정보전달 효과를 증대
멀티미디어 데이터의 표준


다양한 형식의 멀티미디어 데이터의 공유 및 호환성 유지 필요
데이터의 압축/복원 및 저장 방식을 규정
산업 경쟁력

표준화 작업에 참여하는 기업, 연구소, 국가가 제안하여 채택된
국제 표준안을 따르는 기술은 지적 소유권이 인정
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2.4 멀티미디어 표준
2.4.2 표준화 기구

국제 표준화 기구




지역별 표준화 기구


ISO (International Standard Organization)
IEC (International Electrotechnical Commission)
ITU-T(International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector)
ANSI(미국), IEEE(미국), BSI(영국), JIS(일본), KS(한국)
컨소시엄


IMA (Interactive Multimedia Association) : 멀티미디어
W3C (World Wide Web Consortium) : 웹

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멀티미디어와 웹의 표준화 작업을 위해 결성된 표준화 기구
29
2.4 멀티미디어 표준

ISO/IEC JTC1(Joint Technical Committee)




ISO와 IEC는 정보통신 및 멀티미디어 분야의 중요한 표준화 기구
JTC1는 18개의 분과위원회(SC: Subcommittee)로 구성
각 분과위원회 워킹그룹(WG: Working Group)에서 표준안 제정
JTC1의 멀티미디어 관련 분과위원회
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2.4 멀티미디어 표준

국제 표준화 절차
①
②
③
④
각 국가로부터 제안서 접수
워킹 그룹에서 워킹그룹안(WD: Working Draft) 작성
위원회 초안(CD: Committee Draft)을 마련
위원회 초안을 기반으로 발전시켜 국제 초안(DIS: Draft
International Standard)을 작성
⑤ 국제 초안을 바탕으로 국제표준안(IS: International Standard)을
완성
⑥ JTC1 총회에서 국제표준안(IS)을 채택함으로써 확정됨
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2.4 멀티미디어 표준
2.4.3 압축 및 저장에 관한 표준

정지화상

JPEG(Joint Photographic Experts Group)


PNG(Portable Network Graphics)


손실압축 방식
비손실 압축
기타 : GIF, BMP, TIFF, PCX 등
원본 이미지
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8:1 압축
100:1 압축
32
2.4 멀티미디어 표준

동영상

MPEG(Moving Picture Experts Group)



MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-21 제정
기타 AVI, MOV, WMF 등
사운드


MP3, WAV, AIFF, AU 등
MIDI(Musical Instrument Digital Interface)

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여러 디지털 악기들간의 인터페이스에 필요한 규격
33
2.4 멀티미디어 표준
2.4.4 문서관련표준

SGML(Standard Generalized Markup Language)

사용자가 태그의 의미와 위치를 결정

사용자는 태그를 이용하여 문서의 특정 부분을 표시(마크업)
▶ SGML DTD의 예
<!ELEMENT book - - (head, body)>
<!ELEMENT head - o #PCDATA>
<!ATTLIST head id #IMPLIED
name #REQUIRED>
<!ELEMENT body - - (paragraph)*>

▶ SGML 문서의 예
<!DOCTYPE book SYSTEM>
<book>
<head>SGML이란?</head>
<body>1986년 ISO 8879 표준 ...</body>
</book>
HTML(HyperText Markup Language)



웹 상에서 이용되는 문서를 기술
HTML은 문서를 기술하기 위해
태그(Tag)를 사용
HTML5, CSS, Javascript
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▶ HTML 문서의 예
<HTML>
<HEAD> <TITLE>개요</TITLE> </HEAD>
<BODY>
<H1>HTML이란?</H1>
<P>HTML은 SGML에 기반하여 ..</P>
</BODY>
</HTML>
34
2.4 멀티미디어 표준

XML(eXtensible Markup Language)

SGML은 복잡하므로, 사용자가 간편하게 작성하도록 XML 개발



1998년 W3C 컨소시엄에서 XML 1.0 표준안 확정
현재 웹2.0 시대의 기반 기술로 널리 활용
오피스 문서표준

전용 문서편집기에서 생성된 전자문서를 의미



최근 XML에 기반을 둔 개방형 문서형식에 대한 요구 증가
ODF(Open Document Format) : IBM과 SUN 등의 기업연합 추진
OOXML(Office Open XML) : Microsoft사가 주도
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35
2.4 멀티미디어 표준
2.4.5 그래픽 관련 표준
(1) 그래픽 API(Application Program Interface)


2차원/3차원 물체를 묘사하기 위한 그래픽 API
OpenGL

Silicon Graphics사가 만든 그래픽 API를
확장한 산업체 표준
(2) VRML/X3D 표준
 가상현실


OpenGL로 제작한 3차원 그래픽
현실세계의 느낌이 나도록 구현한
가상의 환경(Virtual Environment)
사이버스페이스(Cyberspace)

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참가자들이 서로 의사소통
사이버박물관 [국가문화유산포털]
36
2.4 멀티미디어 표준

VRML(Virtual Reality Modeling Language)



3차원 사이버스페이스를
텍스트 형태로 기술하기 위한 모델링 언어
다양한 사용자 상호작용 및 외부 연동 가능
X3D(eXtensible 3 Dimension)

웹 3D 컨소시엄에서 웹 환경에서의
3차원 그래픽스를 위해 VRML을
XML에 기반하여 확장한 표준
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▶ VRML 문서의 예
#VRML V2.0 utf8
Transform {
children [
Shape {
appearance Appearance
{ material Material
{ diffuseColor 1 0 0 } }
geometry Box {}
}
]
}
37
2.5 미디어 플레이어와 플러그인(Plug-In)


플러그인
플러그인의 종류
• 여러분이 사용하고 있는 플러그인은?
• 사용하는 이유는?
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38
2.5 미디어 플레이어와 플러그인
플러그인

미디어 플레이어


별도의 프로그램 또는 플러그인 형태로 제공
플러그인


미디어 데이터를 처리하여 재생함으로써 브라우저의 기능을 확
장시켜 주는 프로그램
추가 기능
저장 포맷에 따라 상이한 플러그인을 사용
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39
2.5 미디어 플레이어와 플러그인

플러그인의 종류

애니메이션(Animation)



Adobe의 Flash
비디오(Video)

QuickTime Movie

Real Player

곰플레이어
이미지/그래픽(Image/Graphics)


Ⓒsblim, 2012
Adobe SVG viewer
Quicktime 3D
40
2.5 미디어 플레이어와 플러그인

사운드(Sound)


문서(Document)


Winamp, RealAudio, Windows Media Player
Adobe사의 PDF Reader
기타

VRML Cosmo player

Quicktime VR 등
Ⓒsblim, 2012
41
멀티미디어과학과 교과목
학
기
4
학
년
3
학
년
2
학
년
1
학
년
2
시스템 및 기본 과목
알고리즘
-
컴파일러입문
멀티미디어 요소기술
-
1
2
1
멀티미디어
네트워크 2
데이터베이스
컴푸터구조 2,
2 프로그래밍언어론 0
설계
멀티미디어
시스템개론 2
2
1
소프트웨어공학
0
객체지향
프로그래밍 0
데이터구조
0
2
프로그래밍
기초Ⅱ 0
1
프로그래밍
기초Ⅰ 0
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활용환경
콘텐츠
영상미디어
콘텐츠
6
모바일멀티
미디어콘텐츠8
인터넷방송
응용
6
지능형
멀티미디어 -
게임기획및
프로그래밍 10
영상처리및
응용
3
가상현실응용
9
콘텐츠기획
및개발 10
컴퓨터그래픽
프로그래밍 3
사운드
프로그래밍 4
그래픽기초
모바일
프로그래밍 8
3
졸업
프로
젝트
사용자 인터
페이스 설계 11
XML
프로그래밍 7
웹프로그래밍
7
디지털디자인
기초 11
멀티미디어의
이해
0
전공필수
전공선택