Transcript 멀티미디어시스템 2009-2

제 1장. 멀티미디어 개론
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1.1
1.2
1.3
1.4
멀티미디어란 무엇인가?
멀티미디어와 하이퍼미디어
월드 와이드 웹
멀티미디어 소프트웨어 툴들의 개략
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1.1 멀티미디어란 무엇인가?
• 멀티미디어에 관한 다양한 견해.
– 컴퓨터 상인 : 사운드 기능, DVD-ROM 드라이버를 가
지면서 멀티미디어 지시 사항을 이해하는 컴퓨터로
간주
– 소비자 오락 상인 : 수백만 개의 디지털 채널을 가진
대화식 케이블 TV나 고속 인터넷에서 전송되는 케이
블 TV와 같은 서비스
– IT 전공학생 : 글자, 영상, 그래픽스, 애니메이션, 사운
드, 대화식과 같은 다양한 양식을 가지는 응용
• 멀티미디어와 정보공학
– 그래픽스, HCI, 컴퓨터 비젼, 데이터 압축, 그래프 이
론, 네트워킹, 데이터베이스 시스템
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멀티미디어 요소
• 문서, 오디오, 영상, 그림, 애니메이션, 비디오
와 같은 다양한 양식을 가지는 멀티미디어의
사용.
비디오 원격지 간 회의
더 높은 교육을 위한 분산 강의
원격 의학 처방
협동 작업 환경
목표 시각 물체를 위한 큰 비디오나 이미지 데이
터베이스 검색
– 현실 세계처럼 보이는 컴퓨터 그래픽이나 비디오
객체를 장면에 반영한 가상 현실
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– 화상 회의 참여자에게 응시 방향을 고려한 오디오
역할
– 비디오에서 탐색 가능한 특징들을 만들고 높은 비
트율에서 낮은 비트율까지 사용가능한 계층적 멀
티미디어 제품
– 멀티미디어 구성 요소를 편집 가능하게 구현
– 비디오가 만들어진 과정을 재구성할 수 있는 응용
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멀티미디어 연구 주제와 과제
• 멀티미디어의 다양한 연구 주제
– 멀티미디어 처리와 부호화 : 멀티미디어 내용 분석, 내용 기
반 멀티미디어 검색, 멀티미디어 보완, 오디오/영상/비디오
처리 압축
– 멀티미디어 시스템 지원과 네트워킹 : 네트워크 프로토콜, 운
영체제, 서버와 클라이언트, 서비스 품질, 데이터베이스
– 멀티미디어 툴, 엔드 시스템, 응용 : 하이퍼미디어 , 사용자
인터페이스, 제작 시스템, 다양한 형태 작용, 통합
– 다양한 형태의 상호 작용과 통합 : 웹의 사용이 가능한 디바
이스, 멀티미디어 교육, 공동 제작 학습, 가상 환경 응용을 포
함한 ‘유비쿼티(ubiquity)’
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현행 멀티미디어 연구 과제
• 현재 진행중인 흥미로운 몇 가지의 연구 과제
– 카메라를 기반으로 하는 객체 추출 기술 : 사용자
에게 프로세서를 제어하는 기술을 제공
– 3차원 움직임 캡처 : 가상 스튜디오에서 다양한 실
제 배우자들의 자연스러운 움직임을 실제적인 애
니메이션 모델로 실현
– 멀티 뷰 : 다른 광원하에서 촬영된 카메라 영상으
로부터 물질의 모양과 표면 속성을 제공
– 3D 캡처 기술 : 음성을 이용하여 얼굴의 사실적인
애니메이션을 가능케 함
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– 특정한 멀티미디어 응용 : 시력 장애자들을 위한
멀티미디어의 응용
– 디지털 유행 : 인간 상호 관계를 위해 무선 통신을
사용할 수 있는 의복의 발전
– 기술 전자 하우스 콜 시스템 : 집에 있는 환자에 대
한 상호 교환적인 건강 모니터 제공
– 상호 작용 응용 : 실제 인간과 가상 인간 사이의 인
터페이스를 발전
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멀티미디어와 하이퍼미디어
• 멀티미디어의 역사
– 신문 : 글자, 그래픽, 영상을 이용한 최초의 대량
통신 미디어
– 움직임 영상 : 인간 눈에 지각하기 어려운 빠른 움
직임을 관찰
– 무선 라디오 통신 : 1895년 이탈리아 폰테취오에
서 Guglielmo Marconi에 의해 실현
– 텔레비전 : 비디오의 일반화와 거대한 통신세계의
변화를 가져온 20세기의 새로운 매체
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• 멀티미디어의 개념과 컴퓨터 사이의 관계
– 1945 : Vannevar Bush는 Memex라 불리는 하이퍼 시스템에
이르게 될 획기적인 사건을 기록함
– 1960 : Ted Nelson는 처음으로 하이퍼텍스트라는 용어를 사
용함
– 1967 : Nicholas Negroponte는 구조 기계 그룹을 구현
– 1968 : Douglas Engelbart는 초창기의 다른 하이퍼텍스트 프
로그램인 온라인 시스템을 증명
– 1969 : Nelson and van Dam는 프레스(FRESS)라 불리는 초
기의 하이퍼텍스트 편집기를 만듬
– 1976 : MIT 구조 기계 그룹은 최초의 하이퍼미디어 비디오디
스크인 아스펜 영화 맵(Aspen Movie Map)을 유도
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– 1985 : Negroponte and Wiesner가 MIT 미디어 연
구실을 공동 창설
– 1989 : Tim Berners-Lee에 의한 월드 와이드 웹을
제안
– 1990 : Kristina Hooper Woolsey가 애플 멀티미디
어 연구소의 회장이 됨
– 1991 : PDA의 소개는 멀티미디어 컴퓨터 사용의
새로운 시대를 개막
– 1992 : JPEG의 디지털 이미지 압축의 표준화와
JPEG-2000의 표준화 진행
– 1992 : Net에서 최초의 Mbone 오디오 멀티캐스트
구현
– 1993 : NCSA Mosaic 생산
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– 1994 : Jim Clark and Marc Andreessen가
Netscape 프로그램 개발
– 1995 : 플랫폼 독립적인 자바 언어 개발
– 1996 : 고화질 고용량을 위한 DVD 비디오의 소개
– 1998 : XML 1.0의 W3C로 추천
– 1998 : 32M의 플래쉬메모리를 저장할 수 있는
MP3 디바이스 소개
– 2000 : 10억 페이지가 넘는 월드 와이드 웹
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하이퍼미디어와 멀티미디어
• 하이퍼텍스트 시스템 : 문서의 다른 부분으로 비선형적으로 링
크
• 하이퍼미디어 : 그래픽, 영상, 사운드와 비디오를 포함하며 텍스
트에 제약되지 않음
– 하이퍼미디어의 응용인 월드 와이드 웹
• 멀티미디어 : 오디오, 그래픽, 영상, 비디오, 애니메이션이 컴퓨
터 정보로 표현
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• 그림 1.1 : 하이퍼텍스트는 비선형적이다
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• 전형적인 멀티미디어 응용의 예제
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디지털 비디오 편집과 제품 시스템
전자 신문과 잡지
월드 와이드 웹
온라인 조회 작업(사전, 게임,..)
홈 쇼핑
대화식 텔레비전
멀티미디어 강좌
비디오 회의
주문형 비디오
대화식 영화
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월드 와이드 웹
• 월드 와이드 웹을 위한 W3C의 목표
– 웹 자원의 보편적인 접근 가능
– 용이한 정보 향해
– 신뢰성 있는 자료들
• 월드와이드 웹의 역사
– 1960 : Charles Goldfarb가 일반화된 생성 언어
(GML, Generalized Markup Language)을 발전시
킴
– 1986 : ISO에서 SGML의 최종 버전 발표
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– 1990 : Tim Berners-Lee가 하이퍼텍스트 생성언어
(HTML)와 하이퍼텍스트 전송 프로토콜(HTTP) 발
명
– 1993 : Marc Andreessen에 의해 Mosaic의 알파
버전 발표
– 1994 : Marc Andreessen에 지금은 넷스케이프 회
사로 불리는 모자이크 통신 건립
– 1998 : W3C에 의해 XML 버전 1.0의 상세화의 승
낙
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하이퍼텍스트 프로토콜(HTTP)
• HTTP : 하이퍼미디어를 전송하기 위해 구현됨
• HTTP는 어떤 정보도 다음 요청으로 이동될 수 없다
는 점에서 stateless한 요청 /응답 프로토콜
• 기본적인 요청 형태
Method URI Version
Additional-Headers
Message-body
• URI (Uniform Resource Identifier) : http://로 선행되
는 호스트 이름과 같이 접근할 수 있는 자원을 위한
확인자
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• 유용한 두가지의 방법들 : GET 와 POST
• 기본적인 응답 형태
Version Status-Code Status-Phrase
Additional-Headers
Message-body
• 가장 흔하게 볼 수 있는 Status code 와
phrase
– 200 K : 요청이 성공적으로 이루어짐
– 404 Not Found : URI가 발견되지 않음
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HTML(HyperText Markup Language)
• HTML : 월드 와이드 웹상에서 하이퍼미디어를 발행
하기 위한 언어
– 아스키(ASCII) 코드를 사용하여 모든 컴퓨터 하드웨어 이식
이 가능
– XML를 사용한 차세대 HTML인 XHTML
• HTML은 문서 요소들을 구분하기 위해 태그를 사용
– <token params> : 시작점을 정의
– </token> : 요소의 끝부분을 나타냄
– 종료를 알리는 태그가 없는 요소들도 있음
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• 가장 간단한 HTML은 다음과 같다.
<HTML>
<HEAD>
<TITLE>
A sample web page.
</TITLE>
<META NAME= "Author" CONTENT= "Cranky professor">
</HEAD> <BODY>
<P>
We can put any text we like here, since this is a
paragraph element.
</P>
</BODY>
</HTML>
• HTML은 더욱 복잡한 구조를 가지고 다른 표준들과
조합이 가능하다
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XML(Extensible Markup Language)
• XML : 데이터, 구조, 뷰의 모듈 방식을 가지는 월드와
이드 웹을 위한 생성 언어
• 사용자 조회에 따라서 데이터베이스로부터 주식 정보
를 원한다고 가정하자
– 먼저 미리 정의되어있는 Document Type Definition(DTD)를
사용한다
– 서버측 스크립트는 질의에 따라 XML 문서를 생성하기 위해
데이터베이스로부터 온 데이터를 사용하여 DTD 규칙들을
지킬 것이다
– 최종적으로 정보를 표시하는 장치의 종류에 따라 XML 유형
시트(XML Style Sheet, XSL)를 보낼 것이다
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• 현재 XML 버전은 1998년 2월 W3C에 의해 승
인된 XML 1.0이다
• HTML 구문보다 더 엄격한 XML 문법
– 모든 태그는 소문자이고 <token params />와 같
이 인라인 데이터만 가지는 태그는 반드시 자체적
으로 종료되어야 된다
– 요소는 다르지만 유사한 태그 이름을 가진 다양한
DTD들이 요소들을 구별할 수 있도록 네임스페이
스를 사용한다
– DTD는 URI로부터 가져올 수 있다.
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• XML 문서 구조의 예
<? xml version="1.0" encoding="iso-8859-1"?>
<! DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD XHTML 1.0"
"http://www.w3.org/TR/xhtm11//DTD/xhtm11-transition.dtd">
<html xmlns="http://www.w3.org/1999/xhtml">
. . .[html that follows
the above mentioned
XML rules]
</html>
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• XML과 관련된 세부 사항
– XML 프로토콜 : 프로세스들 간의 정보를 교환
– XML 개요 : XML 데이터 태그 형태를 정의하기 위
한 구조화된 언어
– XSL : XML을 위한 기본적인 CSS(Cascading Style
Sheet)
– SMIL : 다양한 미디어 형태와 사용자 입력 사이에
일시적으로 스크립트 된 상호작용을 명시화하는
XML의 특별한 응용
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동기화된 멀티미디어 통합 언어(SMIL)
• SMIL의 목적 : 멀티미디어 프리젠테이션을 출판하는
것이 바람직하다
• 멀티미디어 생성언어는 다른 멀티미디어 요소들의 동
기화와 스케줄링이 가능하고 사용자와 상호작용이
가능해야 된다
• W3C는 멀티미디어 동기화 언어를 상세화를제안하기
위해 1997년 워킹 그룹을 설립했고 SMIL 2.0 이
2001년에 승인되었다
• SMIL 2.0은 XHTML에서 사용된 것과 유사하게 모듈
화 접근을 사용하여 XML안에서 상세화 되었다
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• 모든 SMIL 요소들은 하나의 개념적인 함수를 정의하
는 XML 요소들, 속성들, 값들의 집합으로 모듈화되어
서 나누어진다
• 모든 이용 가능한 모듈이 반드시 모든 응용에 포함되
지 않느다
• 언어 프로파일 : 특정한 모듈의 그룹화를 명세화할 수
있고 어떤 프로파일은 다음과 같은 통합적인 요구들
이 있다
– SMIL 2.0은 대부분의 SMIL 모듈을 포함하는 기본적인 언어
프로파일을 가진다
• 기본적인 SMIL의 구조는 다음과 같다.
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<!DOCTYPE smil PUBLIC "-//W3C//DTD SMIL 2.0"
"http://www.w3.org/2001/SMIL20/SMIL20.dtd">
<smil xmlns=
"http://www.w3.org/2001/SMIL20/Language">
<head>
<meta name="Author" content="Some Professor" />
</head>
<body>
<par id="MakingOfABook">
<seq>
<video src="authorview.mpg" />
</seq>
<audio src="authorview.wav" />
<text src="http;//www.cs.sfu.ca/mmbook/" />
</par>
</body>
</smil>
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멀티미디어 소프트웨어 툴들의 개략
• 소프트웨어 툴들의 목록
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–
–
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음악 시퀀싱과 표시법
디지털 오디오
그래픽스와 영상 편집
비디오 편집
애니메이션
멀티미디어 저작
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음악 시퀀싱과 표기법
• 케이크워크(Cakewalk) : 지금은 프로-오디오라 불림
– 시퀀싱이라는 용어는 미디(MIDI) 음악언어 안에 있는 연속된
음색들을 저장하는 오래된 장비로부터 유래
– 음악 트랙안에 WAV파일과 윈도우 MCI 명령을 삽입하는 것
도 가능
• 쿠베이스(Cubase) : 케이크워크와 비슷한 기능을 가
진 시퀀싱/에디터 프로그램으로 몇 가지의 오디오 편
집 도구들도 포함
• 매크로미디어 사운드에디트 : 멀티미디어 프로젝트와
웹을 대상으로 오디오를 만들기에 적합
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디지털 오디오
• 디지털 오디오 : 오디오를 구성하는 실제적인 표본화
된 사운드들을 편집하고 접근
• 쿨 편집(Cool Edit) : 디지털 신호 처리와 함께 전문적
인 오디오 스튜디오 에뮬레이트를 할 수 있는 강력한
디지털 오디오 툴 모음
• 사운드 포지(Sound Forge) : PC를 기반으로 한 WAV
파일을 편집하는 정교한 프로그램
• 프로 편집 (Pro Editor) : 메킨토시와 원도우 환경에서
동작할 수 있는 편집 환경을 가진 고성능의 통합적인
오디오 제품
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그래픽스와 영상 편집
• 어도비 일러스트레이터 : 벡터 그래픽을 만들고 편집
하기 위한 강력한 툴
• 어도비 포토샵 : 그래픽, 영상 처리, 영상 조작을 위한
툴의 표준화
– 영상, 그래픽, 텍스트를 위한 계층들의 분리
– 필터 제조를 통한 정교한 광원 효과
• 매크로미디어 파이어워크 (Fireworks) : 특별히 웹에
그래픽을 만들기 위해 사용
• 매크로미디어 프리핸드 (Freehand) : GIF, PNG, JPEG
와 같이 많은 비트맵 형태를 지원하는 텍스트와 웹을
위한 그래픽 편집 툴
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비디오 편집
• 어도비 프리미어 (Premiere) : 비디오 클립을 순서대
로 배치하는 비선형 편집을 위한 간단한 비디오 편집
– 비디오와 오디오가 트랙속에 정렬
– 수많은 비디오와 오디오 트랙, 수퍼임퍼지션, 가상 클립을 제
공
– 광대한 라이브러리를 제공하여 효과적인 멀티미디어 제품을
만들 수 있음
• 오도비 에프터 이펙트 (After Effect) : 광원, 그림자,
움직임 블러링과 같은 효과를 첨가하거나 변화시킬
수 있는 강력한 비디오 편집 툴
• 파이널 컷 프로 : 애플사에 의해서 매킨토시 플랫폼을
기반으로 제공된 비디오 편집 툴
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애니메이션
• 멀티미디어 APIs : 3D 그래픽을 구성하거나
다루기 위해 자바에 의해 사용된 API
– 장면을 만드는 데 필요한 기본적인 집합체를 제공
– OpenGL이나 DirectX 위에서 만들어진 추상화된
계층
– DirectX : 비디오, 영상, 3D 애니메이션을 지원하는
원도우 API
– OpenGL : 이식성이 좋은 가장 인기있는 3D API
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• 렌더링 툴
– 3D 스튜디오 맥스 : 인물 애니메이션, 게임 개발,
시각 효과 제품을 위해 수많은 최첨단의 전문적인
툴을 포함
– 소프트이미지 XSI : 필름이나 게임에서 애니메이션
과 특별한 효과를 위한 강력한 모델링, 애니메이
션, 렌더링 패키지
– 마야 : 소프트이미지와 경쟁관계에 있는 완벽한 모
델링 패키지
– 렌더맨 : Pixar에 의해 만들어진 렌더링 패키지
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멀티미디어 저작
• 매크로미디어 플래시 : 타임라인의 득점 메타퍼를 사
용하여 대화식 영화를 만드는 툴
• 매크로미디어 디렉터 : 고유의 스크립팅 언어인 링고
(Lingo)를 사용하여 대화식 표현을 만드는 툴
• 오서웨어 : 아이코닉/플로우-컨트롤(Iconic/flowcontrol)에 기반한 저작 제품
• 퀘스트 : 흐름도 메타퍼와 같은 형식을 사용하는 면에
서 오서웨어 비슷하나 흐름도 음계가 보다 추상화된
정보로 캡슐할 수 있는 저작 프로그램
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