[방송통신대학교 _ 컴퓨터과학과] 멀티미디어시스템 _ 멀티미디어시스템 환경

멀티미디어 목적

: 멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 사용자로 하여금 콘텐츠를 재생할 수 있게 하는 것

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멀티미디어시스템 환경

- 멀티미디어에 관련된 전반적인 시스템

- 멀티미디어 제작을 위한 컴퓨터 시스템과 멀티미디어 서비스를 위한 통신 시스템으로 구성

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멀티미디어시스템 분류

저작시스템

: 멀티미디어 콘텐츠를 저작할 수 있는 기능과 환경 제공

 

재생 시스템

: 단순히 멀티미디어 콘텐츠 이용하고 재생

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멀티미디어 컴퓨터 요구 사양

- 오디오 / 비디오 데이터를 모두 처리할 수 있는 성능의 PC

- 사운드 카드, 스피커, 마이크로폰, 사운드 효과 개발하는 데 필요한 오디오 디지타이저나 오디오 편집 소프트웨어

- 오디오 CD 동작시킬 수 있는 CD-ROM 드라이브

- 성능 높은 그래픽 카드, 비디오 보드, 고해상도 모니터

- CD-ROM이나 DVD 멀티미디어 지원 소프트웨어

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하드웨어

미디어 처리장치

1. 디지털 미디어 장비

- 캡처 : 원시자료를 디지털로 표현 (스캐너, 디지타이저 등)

- 프레젠테이션 : 원시자료를 재구성해 보여주는 것 (프린터, 모니터 등)

- 프로세싱 : 디지털 신호와 사운드 및 이미지 처리 (인코더, 디코더 등)

 

2. 아날로그 미디어 장비

- 소스 : 아날로그 신호 생성 (마이크로폰)

- 싱크 : 출력 생성 (스피커)

- 필터 : 특성 변환 (오디오 믹서)

 

미디어 처리장치 예

그래픽 카드

- 컴퓨터와 모니터 연결하는 장치

- 화면에 나타나는 정보 저장하는 비디오 램과 내용 읽어 제어신호로 바꿔 내보내는 영상제어회로로 구성

 

비디어 보드

- 컴퓨터 CD 드라이브나 DVD 드라이브로부터 비디오 영상 컴퓨터 화면에 재생

- 프레임 그래버 보드 : 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환시켜 컴퓨터에 저장

- 비디오 오버레이 보드 : 컴퓨터 내부에서 생성된 이미지 / 그래픽 정보와 TV와 같은 외부 영상정보 중첩해 나타냄

- TV 수신카드 : 디지털 방송이나 DMB 수신할 수 있는 장치

 

사운드 카드

- 컴퓨터 CD 드라이브를 오디오 CD 플레이어처럼 사용할 수 있도록 하는 장치

- CD에 저장된 디지털 정보를 소리정보로 해석

 

미디

- Musical Instrument Digital Interface

- 전자악기와 컴퓨터 간 상호 정보교환 위한 규약

- 일종의 멀티미디어 응용 장비

- 악기의 연주정보를 디지털로 통신하는 디지털 인터페이스

 

3. 입력장치

- 소리, 영상 등 데이터를 컴퓨터 내부로 읽어 들이는 장치

- 마이크, 스캐너, 디지털카메라, 디지털 캠코더, 디지타이저 등

 

4. 출력장치

- 멀티미디어 정보를 사용자가 이용할 수 있도록 표시하는 장치

- 스피커, 모니터, 프린터, 프로젝터, HMD 등

 

5. 저장장치

- 멀티미디어 데이터 기록하기 위한 장치

- CD나 DVD 같은 대용량 저장장치 사용

-  DVD-RW가 PC 기본 사양으로 장착됨

 

저장장치 예

CD

- 지름 12cm 원반에 650MB 정도 저장 용량

- 알루미늄 박막에 레이저로 홈 파서 신호 저장하고, 레이저로 신호 읽기 때문에 자료 손상이 없는 반영구적인 매체

- 최근 저장용량이 큰 DVD 보급으로 저장장치의 역할보다 가격 저렴한 콘텐츠 배포용 매체로 사용

 

차세대 DVD

- 블루레이 디스크

- HD-DVD

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소프트웨어

- 멀티미디어를 위한 소프트웨어

- 멀티미디어 운영체제

- 멀티미디어 데이터베이스 시스템

- 멀티미디어 처리 소프트웨어

 

1. 멀티미디어 운영체제

- 가장 중요한 역할 수행

- 사용자가 손쉽게 하드웨어 설치하고 관리할 수 있도록 함

- 멀티미디어 장치와 편집 소프트웨어, 저작도구 간 인터페이스 제공

 

윈도

- DOS 운영체제는 멀티미디어 활용 불편

- GUI환경 통해 손쉬운 멀티미디어 사용 가능

- 플러그 앤 플레이 기술 통해 편리한 멀티미디어 환경 조성

- 멀티태스킹 기능 지원

 

2. 멀티미디어 데이터베이스 시스템

- 기존 데이터베이스 시스템 : 숫자와 문자 데이터를 대상으로 처리

- 숫자나 문자뿐만 아니라 멀티미디어 데이터를 효율적으로 저장 검색할 수 있는 시스템

- 미디어 개체 내용 근거로 설명 작성하고, 설명 저장 (메타 데이터)

- 대용량 저장공간 필요

- 멀티미디어 데이터베이스 질의처리

- 멀티미디어 데이터 액세스는 메타 데이터베이스 활용

- 메타 데이터 역할 매우 중요

(완전한 내용기반 검색 기능이 제공되지 못하고 메타 데이터베이스에서는 대체 기능에 대한 설명 제공되기 때문)

 

메타 데이터베이스

- 메타 데이터로 이뤄진 데이터 베이스

 

메타 데이터

- 데이터에 관한 데이터

- 정보 자원 설명하는 요소들 집합

- 도서관 카드, 인덱스, 카탈로그 등

- 정보자원 접근 탐색

- 개체 내용 요약

- 개체 간 의미적 상호 연동성

- 자원관리

- 사용자 인터페이스 방법

- 멀티미디어 메타 데이터 : 멀티미디어 데이터의 디지털 형식, 용어와 상태, 데이터 위치 등

 

3. 멀티미디어 처리 소프트웨어

- 디지털 멀티미디어 데이터를 생성, 저작, 저장, 편집하고 프레젠테이션 할 수 있는 소프트웨어

- 편집 소프트웨어와 저작 소프트웨어 구분

 

편집 소프트웨어

- 단일 미디어 생성, 편집하고 프레젠테이션

- 그래픽 소프트웨어, 사운드 편집기, 이미지 편집기, MIDI 시퀀서, 애니메이션 소프트웨어, 비디오 편집기 등

 

저작 소프트웨어

: 여러 미디어를 통합해 멀티미디어 응용시스템 저작

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멀티미디어 통신시스템

- 다양한 멀티미디어에 대한 사용자의 요구와 정보통신 기술 발전으로 멀티미디어 통신기술 대두

- 정보통신망은 다양한 매체를 통한 정보 교환 위해 필수

- 정보교환 위해 상호작용이 중요

- 상호작용을 실현하는 것이 멀티미디어 통신서비스

 

인간과 컴퓨터의 상호작용

: 사용자가 일상생활에 대하는 대화환경을 멀티미디어 처리기능을 가지고 실현

 

인간과 인간의 상호작용

- 원거리 사용자들이 다양한 매체 통해 인간의 대화환경 실현

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멀티미디어 통신서비스

- 멀티미디어 정보를 종합적으로 생성, 저장, 전송, 재생하는 데 사용되는 각종 기술과 제품

- 두 가지 이상 미디어를 동일한 시스템에서 동시에 대화형으로 필요한 정보 제공하는 것

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멀티미디어 서비스를 위한 통신시스템

- 광섬유 기술과 데이터 압축기술 발전으로 시간과 장소에 관계없이 멀티미디어 서비스 이용할 수 있게 됨

- 멀티미디어 데이터는 기존 데이터와 다른 통신량과 형태를 가지므로 새로운 통신시스템 필요

- 개별 기술인 컴퓨터, 통신, 방송기술들이 디지털 기술에 의해 하나로 수렴되는 과정에서 자연스럽게 발전

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네트워크 이용한 통신시스템

- 종합정보통신망

- 단일 통신망으로 음성, 문자, 영상 등 다양한 서비스를 종합적으로 제공하는 통신망

- 기존 전화망에 비해 다양한 서비스를 고속, 고품질로 제공

- 동선을 사용한 64 Kbps를 기본으로, 광섬유 이용하면 1.5 Mbps ~ 2 Mbps 정도로 멀티미디어 통신 위해 미흡

- TV 영상과 같은 멀티미디어 통신 위해 10배 이상 고속 전송 가능한 ISDN 필요 -> B-ISDN

 

광대역 종합정보통신 (B-ISDN)

- ISDN보다 고속전송 지원

- 회선전달 방식과 패킷 전달 방식 통한 비동기식 전달방식

 

비동기식 전달방식

: 150 Mbps ~ 600 Mbps의 초고속 대용량 데이터 디지털 전송이 가능해 영상통신이나 멀티미디어 통신에 이용

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초고속 인터넷망

- 디지털 가입자 회선방식 사용하는 초고속 인터넷망

- 단선 디지털 가입자회선 (SDSL)

- 비대칭 디지털 가입자회선 (ADSL)

- 초고속 디지털 가입자회선 (VDSL)

 

ADSL

- 기존 전화선을 사용하면서 고속 데이터 통신 가능한 방식

- 전송속도는 수신의 경우 최고 9 Mbps, 송신은 640 Kbps 정도

 

 VDSL

- ADSL 보다 상위 개념의 초고속 인터넷 방식

- ADSL에 비해 송, 수신 속도 차이 없으며, 2~5배 빠른 전송속도 가짐

- 전송속도는 수신의 경우 최대 52 Mbps, 송신의 경우 최대 26 Mbps 가짐

- VOD나 고화질 TV 등 다양한 분야에 적용

 

케이블 망

: 양방향 특성 가지며, 최대 10 Mbps 전송속도

 

이동통신 시스템

IMT-2000

- 동일한 시스템이라도 지역별로 표준 및 주파수 대역 다름

- 다양한 무선 개인통신시스템 통해 하나의 무선 구조로 통합 필요

- IMT-2000 등장

- 국제 전기통신연합이 정의한 3세대 이동통신의 국제 표준

- 지상이나 위성에서 음성, 고속 데이터, 영상 등 멀티미디어 서비스 제공

- 글로벌 로밍 서비스 제공하는 유무선 통합 차세대 통신서비스

- 미래 공중육상이동통신시스템

 

IMT-Advanced

:  국제 전기 통신 연합에서 채택한 4세대 이동 통신의 공식 명칭

 

IMT-2020

: 국제 전기 통신 연합에서 채택한 5세대 이동 통신의 공식 명칭

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이동통신 발전 과정

1세대(1G) 이동통신

- 음성통신만 가능한 아날로그 방식 이동통신시스템

- AMPS

 

2세대(2G) 이동통신

- 디지털 방식 이동통신시스템

- 음성과 문자 서비스 제공

- 유럽방식의 GSM과 미국방식의 CDMA

 

3세대(3G) 이동통신

- IMT-2000

- 동영상 포함한 본격적인 멀티미디어 서비스

- CDMA2000, WCDMA, HSDPA, LTE, Wibro

 

4세대(4G) 이동통신

- IMT-Advanced

- 데이터 이용량 급속한 증가와 트래픽 폭증으로 4G 기술 개발

- 3G의 WCDMA 기반한 LTE Advanced와 3G Wibro 기반한 Wibro Advanced 기술

- 4G 표준 전송규격은 1 Gbps

 

5세대(5G) 이동통신

- IMT-2020

- 모바일 환경의 급변으로 5G 이동통신 네트워크 기술 필요

- 5G는 4세대 LTE보다 데이터 전송속도 1000배 빠른 차세대 이동통신 기술

 

5G 개발 효과

: 사물인터넷, 증강현실, 홀로그램 등 미래형 서비스 제공