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2장 멀티미디어 환경과 활용 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.1 멀티미디어 시스템 멀티미디어 시스템의 계층 구조 2 2장 멀티미디어 환경과 활용 멀티미디어 시스템의 구성 • 다양한 미디어를 이용하여 멀티미디어 컨텐트를 제작하는 것이 목적 • 하드웨어는 CPU, 미디어 처리장치, 입출력장치 및 저장장치로 구성 • 멀티미디어 소프트웨어는 시스템 소프트웨어와 소프트웨어 툴로 구분 시스템 소프트웨어 • 멀티미디어 자원을 관리하고 운영하는 운영체제(OS: Operating System) • 하드웨어 장치들의 입출력을 처리하는 장치 드라이버(Device Driver) • 멀티미디어 데이터를 저장하고 관리해 주는 DBMS 3 2장 멀티미디어 환경과 활용 멀티미디어 컨텐트를 제작하기 위한 도구 • 미디어 편집 소프트웨어는 각종 미디어 정보를 생성, 편집 • 저작도구는 미디어들을 통합하여 멀티미디어 컨텐트를 제작 목적에 따른 멀티미디어 시스템의 분류 • 저작 시스템(Authoring System)은 멀티미디어 컨텐트를 저작할 수 있 는 기능과 환경을 제공 • 재생 시스템(Presentation System)은 멀티미디어 컨텐트를 재생한다. 멀티미디어 플랫폼(Multimedia Platform) • 멀티미디어 컨텐트를 제작하고 재생하는 하드웨어 환경과 소프트웨어 환경 4 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 2.2.1 멀티미디어 시스템의 하드웨어 입력장치 인터페이스 카드 저장장치 장치 드라이버 (Device Driver) 5 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.2.2 멀티미디어 컴퓨터 (1) 멀티미디어 PC(MPC: Multimedia PC) • • • • Microsoft, Fujitsu, Philips 등 세계 유수의 PC 관련 업체들이 제정 멀티미디어 정보의 재생을 위해 요구되는 PC의 성능에 대한 기준 MPC Level 1은 1990년, MPC Level 3는 1996년 발표 MPC Level 3 • DAC(Digital to Analog Converter) 카드가 내장된 16비트 사운드 카드 • 4배속 이상의 CD-ROM • 540MB 이상의 하드디스크 • 75MHz 이상의 펜티엄 CPU • MPEG(Moving Picture Experts Group)을 지원 6 2장 멀티미디어 환경과 활용 (2) 그래픽 워크스테이션 (Graphic Workstation) • 텍스쳐 매핑(Texture Mapping), 쉐이딩(Shading), 렌더링(Rendering) 등의 그래픽스 처리 전용 하드웨어(그래픽 엔진)가 장착 • 인터페이스 카드를 장착하여 멀티미디어 워크스테이션으로 사용 7 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.2.3 미디어 처리장치 (1) 사운드 카드 • CD-ROM 드라이브를 오디오 CD 플레이어처럼 사용하는데 필요 • 사운드의 입출력을 지원 • Creative사의 SoundBlaster 시리즈, Volcano 시리즈, Sound Opera 등 이 대표적 (2) 그래픽 가속보드 • 3차원 그래픽과 같은 고품질의 해상도를 얻거나 렌더링 속도를 향상시 키는 데 사용 • PC에서 3D 그래픽을 구현하는데 사용된다. • 고속의 렌더링을 요구하는 게임의 경우에 특히 많이 사용 • 3Dfx사의 부두(VooDoo), 밴시(Banshee)칩, 인텔의 i740, 엔비디아의 리바 TNT2등 8 2장 멀티미디어 환경과 활용 (3) 비디오 보드 • • • • CD-ROM 드라이브를 VCR처럼 사용하는데 필요 비디오 데이터를 고속으로 압축/복원하여 모니터 상에 재생 프레임 그래버 보드(Frame Grabber Board) 카메라로 촬영한 실세계의 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하 여 저장시킴 • 비디오 오버레이 보드(Video Overlay Board) • 컴퓨터 내에서 생성된 영상정보와 TV와 같은 외부 영상정보를 중첩하 여 표현 9 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.2.3 입력장치 (1) 스캐너(Scanner) • 사진과 같은 이미지를 읽어들여 메모리에 비트맵 형태의 디지털 데이 터로 저장 • 해상도는 화상 1인치를 표현하는 점의 개수, 즉 dpi(dot per inch)로 표 현 • 평판 스캐너 • 필름 스캐너 10 2장 멀티미디어 환경과 활용 (2) 디지털 카메라(Digital Camera) • 실세계의 장면을 촬영하여 카메라에 내장된 메모리에 디지털 이미지 의 형태로 직접 저장 • 저장된 이미지는 컴퓨터에 전송되어 기억장치에 저장 가능 • 저장장치로서 메모리, 플래쉬 메모리 카드, 플로피 디스크 등을 사용 • 디지털 카메라의 품질은 촬영되는 화상의 해상도(dpi)로 표시 • 촬영된 이미지는 버튼 조작을 통하여 카메라에 부착된 화면에 나타낼 수 있으며 삭제도 가능 11 2장 멀티미디어 환경과 활용 (3) 비디오 카메라(Video Camera) • 영상의 입력 또는 화상회의용으로 사용 • A/D(D/A) 변환용 비디오 캡쳐(Video Capture) 보드가 장착되어 있음 (4) 그래픽 태블릿(Graphic Tablet) • 평판 태블릿, 마우스와 스타일러스(Stylus)로 구성 • 대형 그래픽 도면, 손으로 쓴 글씨 등의 입력에 사용 • 격자모양이 그려져 있는 태블릿을 이용하면 정확한 위치 정보를 입력 가능 • 스타일러스 • 펜의 끝 부분에 바늘과 같은 것이 부착되어 있어 태블릿과의 접 촉을 감지하여 입력신호를 컴퓨터로 전송 • 곡선을 자유롭게 그릴 수 있으며 섬세한 그림을 쉽게 제작 가능 12 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.2.5 출력장치 (1) 모니터(Monitor) • 그래픽 카드의 종류에 따라 640×480, 800×600, 1024×768, 1280×768, 1280×1024, 1600×1200화소를 표시 • 해상도는 그래픽 카드가 지니는 VRAM(Video RAM)의 용량에 따라 제한됨 • 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display)의 가격이 하락하고 해 상도가 높아져 점차 액정모니터가 일반화 (2) 컬러 프린터(Color Printer) • 최근에는 잉크젯(Ink Jet) 및 레이저 방식의 프린터가 많이 사용 됨 • 컬러 프린터의 질은 dpi로 나타내고 성능은 분당 출력되는 종이의 매 수로 나타냄 13 2장 멀티미디어 환경과 활용 (3) 프로젝터(Projector) • 컴퓨터 모니터 상에 나타나는 출력을 대형 스크린에 디스플레이 하는 장비 • 많은 사람에게 동시에 멀티미디어 정보를 제공할 수 있는 외부 출력장 치 (4) HMD(Head Mounted Display) • HMD는 일종의 안경으로 눈에 착용하면 양쪽 눈각각에 화면이 나타남 • 양쪽 화면에 나타나는 약간의 물체 위치 차이에 의해 3차원 물체를 보 는 것과 같은 느낌을 생성 14 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.2.6 저장장치 세계 광 스토리지 시장규모 (출처: IDC 1998) 15 2장 멀티미디어 환경과 활용 (1) CD-ROM • 지름 12cm의 원반에 650MB 정도의 테이터를 장기간 보관 • 문자 데이터는 원래의 상태로, 소리/음성, 이미지 및 비디오 등은 압축 하여 저장 • 백업 목적으로 대용량의 데이터를 저장하는 데도 유용 • CD-ROM으로부터 주기억 공간으로의 데이터 전송속도는 1배속의 경 우 150Kbps • 최근에는 48배속 CD-ROM이 출현 • CD-ROM 레코더는 CD-ROM에 디지털 정보를 기록하는 장치 16 2장 멀티미디어 환경과 활용 CD-ROM 드라이브의 사양 17 2장 멀티미디어 환경과 활용 (2) DVD-ROM (Digital Video Disk ROM) • CD-ROM과 유사하며 저장용량은 약 4.7GB • 최근에는 17GB까지 저장할 수 있는 DVD-ROM도 개발되었음 • DVD-ROM에 MPEG-2 기술로 압축한 135분 길이의 영화를 기록할 수 있음 • DVD-ROM 드라이브로 DVD Video, DVD-R, CD-RW, CD-R, Video CD, Photo CD등도 재생 • DVD-ROM 1배속은 1,350KB/초 • 미국에서는 1998년부터 DVD-ROM 드라이브가 고성능 PC의 기본 사 양 18 2장 멀티미디어 환경과 활용 CD-ROM과 DVD-ROM의 비교 19 2장 멀티미디어 환경과 활용 (3) 디스크 어레이 (Disk Array) 장치 • VOD(Video on Demand) 서비스업체와 같이 영화 등의 대용량의 멀티 미디어 정보를 보관, 저장하는 곳에서 사용 • 디스크 어레이에 여러 장의 CD-ROM이나 DVD-ROM을 담을 수 있다. 20 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.3 소프트웨어 환경 멀티미디어 소프트웨어의 계층 21 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.3.1 멀티미디어를 위한 운영체제 하드웨어의 빠른 발전 속도에 적응성이 높을 것 멀티미디어 장치와 편집 소프트웨어, 저작도구간의 인터페이스를 제공 사용자가 하드웨어를 손쉽게 설치, 관리할 수 있을 것 마이크로소프트사는 Windows에서 MCI(Media Control Interface) 라는 표준을 정립하고 기본적인 장치 관리자를 제공 플럭앤플레이(PnP: Plug & Play)를 이용할 수 있는 멀티미디어 장 치를 PC에 장착하여 사용하면 편리한 멀티미디어 환경을 쉽게 조 성할 수 있다. 멀티태스킹(Multitasking) 기능은 여러 미디어 정보가 실시간에 동 시 재생되도록하여 정보 전달효과를 극대화한다. 22 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.3.2 미디어 편집 소프트웨어 입력장치를 통해 입력된 데이터를 디지털 데이터로 변환시켜 수정, 편집하는 데 사용되는 소프트웨어 미디어 편집 소프트웨어 23 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.3.3 멀티미디어 컨텐트 저작도구 (1) CD-ROM 타이틀 저작도구 • 각 미디어 편집 소프트웨어를 사용하여 만들어진 데이터를 통합하는 소프트웨어 • 다양한 GUI를 지원함으로써 사용자가 원하는 내용을 편리하고 손쉽 게 편집 가능 • 상호작용성을 지원하기 위해 구조화된 방법이나 스크립트(Script)와 같은 언어를 제공 • CD-ROM 타이틀 저작도구의 유형 • 아이콘기반 방식의 저작도구 • 시간기반 방식의 저작도구 • 카드 방식의 저작도구 24 2장 멀티미디어 환경과 활용 (2) 웹 페이지 저작도구 • 페이지기반 저작도구에서 발전 • 웹 브라우저가 HTML 문서 표준을 따르고 있으므로 저작도구도 이를 지원 • 별도의 재생 소프트웨어가 없어도 웹 브라우저로 결과 출력 가능 25 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.4 멀티미디어 표준 2.4.1 표준의 필요성 다양한 멀티미디어 데이터의 표현방법을 통일시키면 정보의 전달 과 공유가 원활해짐 멀티미디어 표준은 이미지 데이터의 압축/복원 및 저장 방식을 규 정 전자문서는 마크업 언어로 기술하여 플랫폼에 독립적으로 작성, 표 현함으로써 정보전달 효과를 증대 표준화 작업에 참여하는 기업, 연구소 또는 국가가 제안하여 채택 된 국제 표준안을 따르는 기술은 지적 소유권이 인정되므로 산업 경쟁력과도 직결 26 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.4.2 표준화 기구 국제 표준화 기구 • ISO(International Standard Organization), IEC(International Electrotechnical Commission), CCITT 지역별 표준화 기구 • ANSI, IEEE(미국), BSI(영국), JIS(일본), KS(한국) 컨소시엄 • IMA(Interactive Multimedia Association)와 W3C(World Wide Web Consortium)는 멀티미디어와 웹의 표준화 작업을 위해 결성된 표준화 기구 ISO와 IEC는 공동으로 운영하는 JTC1(Joint Technical Committee) 이 멀티미디어 분야의 국제 표준화를 담당 27 2장 멀티미디어 환경과 활용 JTC1는 20여개의 분과위원회(SC: Subcommittee)로 구성 각 분과위원회에 구성된 워킹그룹(WG: Working Group)이 표준안 제정의 중추적 역할을 담당 JTC1의 멀티미디어 관련 분과위원회 28 2장 멀티미디어 환경과 활용 완성도에 따른 계층적 표준안 • • • • 워킹그룹 초안(WD: Working Draft) 위원회 초안(CD: Committee Draft) 국제 초안(DIS: Draft International Standard) 완성된 표준안인 국제 표준안(IS: International Standard) 29 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.4.3 압축 및 저장에 관한 표준 (1) 그래픽에 관한 표준 • 드로잉을 위한 기본 그래픽 요소를 지정 • 2차원 및 3차원 물체를 플랫폼에 독립적으로 묘사하고 저장하기 위한 그래픽 API(Application Program Interface)를 규정 • CGM(Computer Graphics Metafile): ISO 8632 • GKS와 PHIGS: ISO/IEC 7942, ISO/IEC 9592 • OpenGL (2) 정지화상 • JPEG(Joint Photographic Experts Group): ISO 10918-1, 10918-2 30 2장 멀티미디어 환경과 활용 (3) 동영상 • 인접 프레임의 대응 픽셀간에는 유사성분이 존재한다는 성질을 이용 하여 압축, 저장 • MPEG(Moving Picture Experts Group): ISO 11172 • 동화상의 압축을 위한 표준으로 MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4 등이 제 정 • MPEG-1은 동화상을 압축하여 CD-ROM에 저장한 뒤 최대 1.5Mbps/sec의 속도로 전송하였을 때 화질의 저하를 최대한 줄이는 것 이 목표 • MPEG-2는 약 40Mbps/sec의 속도로 전송하였을 때 화질 유지하는 것 이 목표 • MPEG-4는 전화선 등을 통한 컬러 동영상의 송수신을 위한 규격으로 표준화 작업중 31 2장 멀티미디어 환경과 활용 (4) 오디오 • 사운드의 압축 및 복원에 관한 표준은 동화상의 표준과 함께 MPEG 등에서 규정 • 디지털 악기들간의 인터페이스는 MIDI에서 규정 • MIDI(Musical Instrument Digital Interface) 32 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.4.4 문서 관련 표준 (1) ODA(Open Document Architecture) - ISO 8613 • 문서를 편집, 프리젠테이션, 교환하기 위한 표준안 • ODA는 문서의 내용, 논리적 구조, 레이아웃 구조를 분리하여 기술 • 이미지, 그래픽 등을 포함하는 멀티미디어 문서가 다양한 형태의 정보 를 표현할 수 있도록 규정 (2) SGML(Standard Generalized Markup Language) - ISO 8879 • 미 국방성등의 CALS(Commerce At Light Speed) 문서, 미국 출판협회 등에서 사용 • SGML 문서는 선언부, 문서구조 정의부, 실제 문서로 구성됨 • SGML에서는 태그의 형태만을 결정하고 사용자가 태그의 의미와 위 치를 결정 33 2장 멀티미디어 환경과 활용 • SGML 문서의 예 <!DOCTYPE book SYSTEM> <book> <head>SGML이란?</head> <body>SGML은 1986년 JTC1/SC18/WG8에 의해 ISO 8879표준으로 정착된...</body> </book> 34 2장 멀티미디어 환경과 활용 (3) HTML(HyperText Markup Language) • 웹 상에서 이용되는 하이퍼미디어 문서를 기술하는 방식 • HTML 문서의 논리적 구조는 SGML로 기술 가능 • HTML은 문서를 기술하기 위해 태그(Tag)를 사용 (4) XML(eXtensible Markup Language) • 사용자가 임의의 문서를 간편하게 작성하여 웹에 수록 • SGML의 각종 규제를 많이 제거하였으며 크기도 축소시켰음 • 현재 W3 컨소시엄은 XML 1.0 권고안을 확정하였으며 표준안을 제정 중 35 2장 멀티미디어 환경과 활용 (5) MHEG(Multimedia and Hypermedia information coding Experts Group) • 각종 미디어의 시간, 공간적 관계로 멀티미디어 문서의 구조(즉 시간 적 처리)를 지정하므로 미디어간의 동기화를 지원 • 1989년부터 표준화 작업을 시작 • 1996년에는 MHEG-5가 표준 규격으로 채택되어 셋톱박스(Settop Box) 를 이용하여 VOD나 전자 프로그램 가이드(EPG)등 상호대화형 TV 서 비스에 사용 • MHEG-8은 XML을 MHEG-5에 부호화하는 새로운 규격으로 표준화 논의중 • 영국, 스페인, 스웨덴, 일본 등은 MHEG기반의 디지털 데이터 방송을 준비 36 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.4.5 VRML 표준 가상현실이란 기계 및 전자 장치 등의 하드웨어와 소프트웨어를 이 용하여 현실세계와 같은 느낌이 나도록 조성한 가상의 환경 (Virtual Environment) 사이버스페이스(Cyberspace)란 컴퓨터와 이에 부착된 간단한 하드 웨어만을 이용하여 구축된 가상환경 사이버스페이스는 가상환경의 구축을 위해 그래픽, 애니메이션, 사 운드 등을 사용 VRML은 사이버스페이스를 웹 환경에서 간단하게 구축하기 위해 개발된 표준언어 37 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.5 멀티미디어의 활용 2.5.1 CD-ROM 타이틀 멀티미디어 타이틀과 동의어 650MB 용량의 CD-ROM 형태로 제공되는 멀티미디어 컨텐트 CD-ROM 타이틀의 장점 • 책에서 제공할 수 없는 애니메이션, 오디오와 비디오 정보를 제공 • CD-ROM 내의 원하는 정보를 하이퍼링크나 키워드 검색으로 신속하 게 검색 가능 • 수백 권의 책에 해당하는 정보를 CD-ROM에 저장 가능 • 일단 마스터 CD-ROM이 완성되면 저렴한 비용으로 대량 제작이 가능 광범위한 응용분야 38 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.5.2 프리젠테이션 슬라이드에 정보전달 효과가 높은 미디어를 사용하여 홍보 및 전시 효과 증대 Microsoft사의 PowerPoint, Macromedia사의 Director 등의 소프트 웨어 사용 39 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.5.3 웹 페이지 웹의 기능이 확장되면서 멀티미디어 컨텐트를 웹 상에서 구현 사운드, 미디(MIDI), 애니메이션, 동영상 등의 정보를 플러그인으 로 재생 스트리밍(Streaming) 기술을 이용하여 오디오와 비디오 데이터를 실시간에 송수신 40 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.5.4 가상현실 몰입형 가상현실에서는 보조장비를 사용하여 임장감이나 몰입감 을 증대시킴 데스크탑 가상현실에서는 마우스 등으로 사이버스페이스내의 물 체를 이동시킴 사이버스페이스에서는 사람의 감각기관(눈, 손 등)으로부터 정보 를 감지하여 공간내에 이의 대응감각을 표현하기도 함 41 2장 멀티미디어 환경과 활용 2.5.5 멀티미디어 서비스 • 초고속 네트워크를 통하여 방대한 멀티미디어 정보를 실시간으로 이 용하기 위한 서비스 (1) 서버형 서비스 • 서버형 서비스는 클라이언트-서버 모델(Client-Server Model) 개념에 기반 • 서버는 대용량의 고성능 시스템을 이용하여 멀티미디어 정보를 관리, 제공 • 방대한 정보가 인터넷을 통하여 제공되므로 초고속 정보통신망이 필 요 • VOD(Video on Demand), 전자도서관, 비디오 우편, 전자신문, 키오스 크(Kiosk) 등 42 2장 멀티미디어 환경과 활용 클라이언트-서버 모델 (2) 그룹 통신형 서비스 • 회사나 기관 내에서 고속 통신망을 통해 멀티미디어 정보를 상호대화 형태로 송수신 • 실시간 데이터의 전송은 필수 • 원격강의, 다자간 전화, 다자간 게임, 화상회의 등 43