2 장 멀티미디어 시스템의 환경

1. 2장 멀티미디어 시스템의 환경 2.1 멀티미디어 시스템 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 2.3 소프트웨어 환경 2.4 멀티미디어 표준 2.5 미디어 플레이어 와 플러그인

2. 2.1 멀티미디어 시스템

3. 2.1 멀티미디어 시스템 멀티미디어 시스템 • 멀티미디어 콘텐츠 제작을 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어 • 다양한 미디어를 이용하여 멀티미디어 콘텐트 제작이 목표 멀티미디어 시스템의 계층 구조

4. 2.1 멀티미디어 시스템 • 멀티미디어 시스템의 구성 • 하드웨어 • CPU, 미디어 처리장치, 입출력장치, 저장장치로 구성 • 시스템 소프트웨어 • 멀티미디어 자원을 관리/운영하는 운영체제(OS: Operating System) • 하드웨어 장치들의 입출력을 처리하는 장치 드라이버(Device Driver) • 멀티미디어 데이터를 저장하고 관리해 주는 DBMS • 소프트웨어 툴 • 각종 미디어 정보를 생성, 편집하는 개별 미디어 편집 소프트웨어 • 미디어들을 통합하여 멀티미디어 콘텐츠를 제작하는 저작도구

5. 2.1 멀티미디어 시스템 • 목적에 따른 멀티미디어 시스템의 분류 • 저작 시스템(Authoring System) • 멀티미디어 콘텐츠를 저작할 수 있는 기능과 환경을 제공 • 하드웨어장치, 저장장치,편집 소프트웨어, 저작도구를 포함 • 재생 시스템(Presentation System) • 멀티미디어 콘텐츠의 재생을 위한 최소한의 하드웨어 및 소프트웨어 • 멀티미디어 플랫폼(Multimedia Platform) • 멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 재생하는 하드웨어 환경과 소프트웨어 환경

6. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 멀티미디어 시스템의 구성 • 미디어 처리 장치 • 입력 장치 • 출력 장치 • 저장 장치

7. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 2.2.1 멀티미디어 시스템의 구성 • 하드웨어 구성 • 입출력장치 • 인터페이스 카드 (처리장치), 장치 드라이버(Device Driver) • 저장장치

8. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 멀티미디어 PC(MPC: Multimedia PC) • 1990년대 초반, Microsoft 등 PC 관련 업체들이 멀티미디어 정보의 재생을 위해 요구되는 PC의 성능에 대한 기준 제정 • 1996 MPC level 3 • MPC 하드웨어 표준은 더 이상 의미가 없음 • 그래픽 워크스테이션 (Graphic Workstation) • 그래픽스 처리 전용 하드웨어 장착 • 그래픽스 엔진 • 인터페이스 카드를 장착하여 멀티미디어 워크스테이션으로도 사용 가능

9. 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

10. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 그래픽 가속보드 • 고품질/고해상도의 그래픽을 얻거나 렌더링 속도를 향상 • PC에서 게임이나 3D 그래픽처리속도 향상을 위해 많이 사용 • 그래픽 프로세서인 GPU 칩이 성능을 좌우 • NVIDIA의 Geforce 칩, AMD GPU 칩 • NVIDIA의 Geforce, ATI의 Radeon, Matrox의 G시리즈 등

11. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 비디오 보드 • 비디오 데이터를 고속으로 압축/복원하여 모니터 상에 재생 • 대부분의 PC 메인보드에 기본적인 비디오 처리 기능을 내장 • 프레임 그래버 보드(Frame Grabber Board) : 비디오 캡쳐 보드 • 카메라로 촬영한 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환하여 저장 • 비디오 오버레이 보드(Video Overlay Board) • 컴퓨터 내에서 생성된 영상정보와 TV 등의 외부 영상정보를 중첩 • TV 수신카드 • 디지털 방송, DMB등 수신

12. 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 • 1인치를 표현하는 점의 개수 • 평판 스캐너 • 가장 대충화 되어 있는 스캐너 • 보통 600~2400dpi 정도의 스캐너 사용 • 휴대용 스캐너 • 필름 스캐너 • Negative Film을 스캐닝

13. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 디지털 카메라(Digital Camera) • 실세계의 장면을 촬영하여 카메라 메모리에 디지털 이미지의 형태로 직접 저장 • 메모리카드, 메모리스틱, 미니 하드디스크 등을 이용 • 품질은 화상의 dpi 또는 화소(pixel)수로 표시 • 일반적으로 1600x1200 크기의 화면에 200만 화소 이상을 지원 • 1000만 화소 이상을 지원하기도

14. 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 포트또는 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

15. 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 • 펜의 끝 부분에서 태블릿과의 접촉을 감지하여 신호를 컴퓨터로 전송 • 곡선을 자유롭게 그릴 수 있으며 섬세한 그림을 쉽게 제작 가능

16. 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

17. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 프로젝터(Projector) • 컴퓨터 모니터 상에 나타나는 출력을 대형 스크린에 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 의해 3차원 물체를 보는 것과 같은 느낌을 생성

18. 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)

19. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • CD의 역사 및 종류 • 오디오 CD 또는 CD-DA(Digital Audio) : 1981 ‘Red Book’ • 필립스와 소니사가 음악용으로공동개발 • CD-ROM (Read Only Memory) : 1983 ‘YellowBook’ • 컴퓨터 저장장치로 사용, 제작 후 수정/기록 불가능 • CD-R, CD-RW : 1995 ‘Orange Book’ • CD-R(CD Recordable) : 한번만 기록 가능 • CD-RW(CD Rewritable) : 반복적으로 기록 • Mini-CD • 콘텐츠및 데이터 배포용 • 80mm, 24분 음악 또는 210MB 데이터

20. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • DVD (Digital Video Disk) • 차세대 저장장치로 개발 • 1990년대 초 도시바, 타임워너, 소니, 필립스 등의 회사 • DVD의 비디오/오디오 데이터 저장 • 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 종류 • DVD-ROM : 데이터 • DVD Audio, DVD Video : 오디오/비디오 • DVD-R : 1회만 기록(Writable) • DVD-RW : 반복기록가능 (ReWritable) • DVD-RAM: 반복기록및 빠른탐색(Random Access Memory)

21. 2.2 멀티미디어 하드웨어 환경 • 차세대 DVD • 블루레이(Blue-ray) 디스크 • 소니사개발 • 405나노미터의 청색 레이저 사용 • 최대 50기가 바이트 저장 • 2002년 표준 규격 제정 • HD-DVD • 도시바와 NEC 주축 • 25기가바이트 정도

22. 2.3 소프트웨어 환경 • 멀티미디어를 위한 운영체제 • 미디어 편집 소프트웨어 • 멀티미디어 콘텐츠 저작도구

23. 2.3 소프트웨어 환경 멀티미디어 소프트웨어의 계층 • 운영체제(OS) • 미디어 플레이어 • 텍스트, 이미지, 그래픽, 오디오, 비디오 등 미디어 별 각종형식재생 • 미디어 편집 소프트웨어 • 멀티미디어 콘텐츠 저작도구 • 각각의 미디어데이터를 통합하여 CD/DVD 또는 웹페이지 제작 • 멀티미디어 타이틀/콘텐츠

24. 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 • Windows3.x 에서 GUI 환경제공 • Windows 95에서 플러그앤플레이(PnP: Plug & Play) 기술 채택 • 보다 편리한멀티미디어 환경을 손쉽게 조성 • Windows 98에서 CD/DVD 기본적으로 지원 • Windows 2000부터 “Windows Media Technology” 지원 • 멀티미디어 관련 기능을 통합하여 지원 • Windows XP, Windows VISTA, Windows 7 • 보다 강화된 멀티미디어 기능 제공

25. 2.3 소프트웨어 환경 2.3.2 미디어 편집 소프트웨어 • 목적 • 입력장치를 통해 입력된 데이터를 디지털 데이터로 변환시켜 수정, 편집하는 데 사용되는 소프트웨어 • 미디어에 따라 사용 가능한 소프트웨어

26. 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 • Icon-based 또는 Flow chart 방식 • 아이콘을 이용하여 동적인 제어흐름을 표현: Authorware, IconAuthor • Time-based 또는 Score 방식 • 미디어간 실행 관계를 프레임 단위로 기술: Director, Premiere • Card 또는 Book 방식 • 여러장의카드로 구성, 카드간의 이동을 구현: Toolbook, HyperCard

27. 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

28. 2.4 멀티미디어 표준 • 표준의 필요성 • 표준화 기구 • 압축 및 저장에 관한 표준 • 문서관련 표준 • 그래픽 관련표준

29. 2.4 멀티미디어 표준 2.4.1 표준의 필요성 • 필요성 • 멀티미디어 데이터의 표현 형식은 소프트웨어 업체에 따라 다양 • 다양한 형식의 멀티미디어 데이터의 공유 및 호환성 유지 필요 • 플랫폼 독립적인 형식으로 국제 기구에서 표준화 작업 진행 • 대상 • 전자문서는 마크업 언어로 기술 • 플랫폼에 독립적으로 작성, 표현함으로써 정보전달 효과를 증대 • 멀티미디어 데이터의 표준 • 데이터의 압축/복원 및 저장 방식을 규정 • 산업 경쟁력 • 표준화 작업에 참여하는 기업, 연구소, 국가가 제안하여 채택된 국제 표준안을 따르는 기술은 지적 소유권이 인정

30. 2.4 멀티미디어 표준 2.4.2 표준화 기구 • 국제 표준화 기구 • ISO (International Standard Organization) • IEC (International Electrotechnical Commission) • ITU-T(International Telecommunications Union - Telecommunication Standardization Sector) • 지역별 표준화 기구 • ANSI(미국), IEEE(미국), BSI(영국), JIS(일본), KS(한국) • 컨소시엄 • IMA (Interactive Multimedia Association) : 멀티미디어 • W3C (World Wide Web Consortium) : 웹 • 멀티미디어와 웹의 표준화 작업을 위해 결성된 표준화 기구

31. 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 분과위원회의 워킹그룹(WG: Working Group)에서 표준안 제정 • JTC1의 멀티미디어 관련 분과위원회

32. 2.4 멀티미디어 표준 • 국제 표준화 절차 • 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 • 국제 초안을 바탕으로 국제표준안(IS: International Standard)을 완성 • JTC1 총회에서 국제표준안(IS)을 채택함으로써 확정됨

33. 2.4 멀티미디어 표준 2.4.3 압축 및 저장에 관한 표준 • 정지화상 • JPEG(Joint Photographic Experts Group) • 손실압축방식 • PNG(Portable Network Graphics) • 비손실 압축 • GIF의 특허문제를 해결하기 위해 고안 • 기타 : GIF, BMP, TIFF, PCX 등 원본 이미지   8:1 압축 100:1 압축

34. 2.4 멀티미디어 표준 • 동영상 • MPEG(Moving Picture Experts Group) • MPEG-1 (CD-ROM 동영상), MPEG-2 (디지털 TV 및 DVD 수준),MPEG-4 (비디오 전화, 화상회의), MPEG-7 (내용기반 정보검색),MPEG-21 (전자상거래 요소기술) 제정 • 기타 AVI, MOV, WMF 등 • 사운드 • MP3, WAV, AIFF, AU 등 • MIDI(Musical Instrument Digital Interface) • 디지털 악기 제조업체 및 관련 산업체들의 컨소시엄에서 개발 • 여러 디지털 악기들간의 인터페이스에 필요한 규격

35. 2.4 멀티미디어 표준 2.4.4 문서관련표준 • SGML(Standard Generalized Markup Language) • SGML 문서의 구성 • 사용되는 문자의 종류 등을 기술하는 선언부, • 문서구조 정의부(DTD: Document Type Definition), • 실제 문서(DI: Document Instance)로 구성 • 사용자가 태그의 의미와 위치 등을 결정 • 사용자는 태그를 이용하여 문서의 특정 부분을 표시(마크업) • SGML 표준에서는 별도의 파일에 저장된 사운드나 동영상 등을 호출하는 방식으로 SGML 문서 내에서 포함 ▶ 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>

36. 2.4 멀티미디어 표준 • HTML(HyperText Markup Language) • 웹 상에서 이용되는 하이퍼미디어 문서를 기술하는 방식 • HTML 문서의 논리적 구조는 SGML로 기술 • HTML은 문서를 기술하기 위해 태그(Tag)를 사용 • 하이퍼텍스트의 기능을 지원하기 위한 링크 태그, • 사용자의 입력을 받을 수 있는 폼(Form)태그, • 이미지의 특정 영역에 링크하는 이미지 맵(Image Map) 태그 등 포함 ▶ HTML 문서의 예 <HTML> <HEAD> <TITLE>HTML 개요</TITLE> </HEAD> <BODY> <H1>HTML이란?</H1> <P>HTML은 SGML에 기반하여 하이퍼텍스트의 논리적 구조를 정의한...</P> </BODY> </HTML>

37. 2.4 멀티미디어 표준 • XML(eXtensible Markup Language) • SGML은 복잡하므로, 사용자가 간편하게 작성하도록 XML을 개발 • SGML의 각종 규칙을 많이 제거하였으며 크기도 축소 • 1998년 W3C 컨소시엄에서 XML 1.0 표준안 확정 • 2000년에는 HTML과 XML의 장점을 제공하는 XHTML 1.0 확정 • 오피스 문서표준 • 오피스 문서란 전용 문서편집기에서 생성된 전자문서를 의미 • 일반 사무용의 범위를 넘어서 온라인 전자상거래 환경에서까지 사용 • 최근 XML에 기반을 둔 개방형 문서형식에 대한 요구 증가 • ODF(Open Document Format) : IBM과 SUN 등의 기업연합 추진 • OOXML(Office Open XML) : Microsoft사가 주도

38. 2.4 멀티미디어 표준 2.4.5 그래픽 관련 표준 (1) 그래픽 • 2차원 및 3차원 물체를 묘사하고 저장하기 위한 그래픽 API(Application Program Interface)를 규정 • OpenGL • Silicon Graphics사가 만든 그래픽 API를 확장한 산업체 표준 • 컴퓨터 플랫폼이나 운영체제에 독립적인 그래픽 API • SGI, IBM, Intel, Microsoft 등이 회의를 통해 OpenGL 기능을 향상 OpenGL로 제작한 3차원 그래픽

39. 2.4 멀티미디어 표준 (2) VRML/X3D 표준 • 가상현실 • 하드웨어와 컴퓨터 소프트웨어의 도움을 받아 현실세계와 같은 느낌이 나도록 조성한 가상의 환경(Virtual Environment) • 현실세계에서와 같은 현장감과 몰입감 가능 • 사이버스페이스(Cyberspace): 가상환경이 컴퓨터 네트워크로 상호 연결되어 참가자들이 서로 말하고, 듣고, 접촉할 수 있는 세계 사이버박물관 [국가문화유산포털] 사이버 모델하우스

40. 2.4 멀티미디어 표준 • VRML(Virtual Reality Modeling Language) / X3D(eXtensible 3 Dimension) • VRML은 3차원 사이버스페이스를 텍스트 형태로 기술하기 위한 모델링 언어 • VRML이 제공하는 기본 물체의 조합으로 표현 • VRML은 이미지, 사운드, 동화상 등 각종 멀티미디어 데이터를 사이버스페이스에 통합하는 기능도 지원 • 다양한 사용자 상호작용 및 자바 등의 다른 언어와의 연동이 가능 • X3D(Extensible 3D) • 웹 3D 컨소시엄에서 웹 환경에서의 3차원 그래픽스를 위해 VRML을 XML에 기반하여 확장한 표준 • X3D는 웹 환경에서 3D 그래픽스의 구현을 위한 차세대 개방형 표준안 ▶ VRML 문서의 예 #VRML V2.0 utf8 Transform { children [ Shape { appearance Appearance { material Material { diffuseColor 1 0 0 } } geometry Box {} } ] }

41. 2.5 미디어 플레이어와 플러그인(Plug-In) • 플러그인 • 플러그인의 종류

42. 2.5 미디어 플레이어와 플러그인 플러그인 • 미디어 플레이어 • 별도의 프로그램 또는 플러그인 형태로 제공 • 플러그인 • 미디어 데이터를 처리하여 재생함으로써 브라우저의 기능을 확장시켜 주는 프로그램 • 저장 포맷에 따라 상이한 플러그인을 사용

43. 2.5 미디어 플레이어와 플러그인 • 플러그인의 종류 • 애니메이션(Animation) • Adobe의 Flash • 비디오(Video) • QuickTime Movie • Real Player • 곰플레이어 • 이미지/그래픽(Image/Graphics) • Adobe SVG viewer • Quicktime 3D

44. 2.5 미디어 플레이어와 플러그인 • 사운드(Sound) • Winamp, RealAudio, Windows Media Player • 문서(Document) • Adobe사의 PDF Reader • 기타 • VRML Cosmo player • Quicktime VR 등