학습 개요
- 멀티미디어 컴퓨터 시스템을 구성하는 하드웨어적 구성 요소와 사용자가 쉽고 편리하게 사용할 수 있게 해 주는 소프트웨어적인 구성 요소에 대해 살펴봄
- 다양한 멀티미디어 서비스를 제공 받을 수 있도록 하는 통신 시스템에 대해서도 살펴봄
학습 목표
- 멀티미디어 시스템 환경을 이해할 수 있음
- 멀티미디어 컴퓨터 시스템의 하드웨어를 이해할 수 있음
- 멀티미디어 시스템의 소프트웨어를 이해할 수 있음
- 멀티미디어 통신 서비스의 개념을 이해할 수 있음
- 멀티미디어 통신 시스템을 이해할 수 있음
주요 용어
- 디지털 미디어 장비
- 캡처, 프레젠테이션, 프로세싱 장비로 구성
- 아날로그 미디어 장비
- 소스, 싱크, 필터 장비로 구성
- 미디(MIDI)
- 전자 악기와 컴퓨터 간의 상호 정보 교환을 위한 규약
- 메타 데이터(meta data)
- 데이터에 관한 데이터로서, 정보 자원을 설명하는 요소들의 집합
- 종합 정보 통신 망(ISDN)
- 단일 통신망으로 음성, 문자, 영상 등 다양한 서비스를 종합적으로 제공하는 통신망
- 광대역 종합 정보 통신 망(B-ISDN)
- ISDN보다 고속 전송을 지원하는 종합 정보 통신 망
- 초고속 인터넷 망
- 디지털 가입자 회선 방식을 사용하는 초고속 인터넷 망으로, SDSL, ADSL, VDSL 방식이 있음
- IMT-2000
- 국제 전기 통신 연합(ITU)이 정의한 3세대 이동 통신의 국제 표준
- IMT-2020
- 국제 전기 통신 연합(ITU)이 정의한 5세대 이동 통신의 국제 표준
강의록
멀티미디어 시스템 환경
멀티미디어의 목적
- 멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 사용자로 하여금 이 콘텐츠를 재생할 수 있게 하는 것
멀티미디어 시스템 환경
- 멀티미디어에 관련된 전반적인 시스템
- 멀티미디어 제작을 위한 컴퓨터 시스템과 멀티미디어 서비스를 위한 통신 시스템으로 구성
멀티미디어 시스템의 분류
- 저작 시스템(authoring system)
- 멀티미디어 콘텐츠를 저작할 수 있는 기능과 환경을 제공
- 재생 시스템(presentation system)
- 단순히 멀티미디어 콘텐츠를 이용하고 재생
멀티미디어 시스템 환경 구조
- 멀티미디어 컴퓨터 시스템
- 하드웨어
- 미디어 처리 장치
- 입력 장치
- 출력 장치
- 저장 장치
- 소프트웨어
- 운영 체제
- 데이터베이스 시스템
- 멀티미디어 편집 도구
- 멀티미디어 저작 도구
- 하드웨어
- 멀티미디어 통신 시스템
- 종합 정보 통신 망
- 초고속 인터넷 망
- 이동 통신
멀티미디어 컴퓨터 시스템
멀티미디어 컴퓨터의 요구 사양
- 오디오/비디오 데이터를 모두 처리할 수 있는 성능의 PC
- 사운드 카드, 스피커, 마이크로 폰, 그리고 사운드 효과를 개발하는 데 필요한 오디오 디지타이저나 오디오 편집 소프트웨어
- 오디오 CD를 동작 시킬 수 있는 CD-ROM 드라이브
- 성능 높은 그래픽 카드, 비디오 보드, 고해상도 모니터
- CD-ROM이나 DVD의 멀티미디어 지원 소프트웨어
하드웨어
- 미디어 처리 장치
- 디지털 미디어 장비
- 캡처
- 원시 자료를 디지털로 표현
- ex) 스캐너, 디지타이저 등
- 프레젠테이션
- 원시 자료를 재구성하여 보여주는 것
- ex) 프린터, 모니터 등
- 프로세싱
- 디지털 신호와 사운드 및 이미지를 처리
- ex) 인코더, 디코더 등
- 캡처
- 아날로그 미디어 장비
- 소스(source)
- 아날로그 신호를 생성
- ex) 마이크로폰
- 싱크(sink)
- 출력 생성
- ex) 스피커
- 필터(filter)
- 특성 변환
- ex) 오디오 믹서
- 소스(source)
- 디지털 미디어 장비
- 미디어 처리 장치의 예
- 그래픽 카드
- 컴퓨터와 모니터를 연결하는 장치
- 화면에 나타나는 정보를 저장하는 비디오 램과 그 내용을 읽어서 제어 신호로 바꾸어 내보내는 영상 제어 회로로 구성
- MDA(Monochrome Display Adapter), CGA(Color Graphics Adapter), EGA(Enhanced Graphics Adapter), VGA(Video Graphic Array), SVGA(Super VGA)로 발전
- 비디오 보드
- 컴퓨터의 CD 드라이브나 DVD 드라이브로부터 비디오 영상을 컴퓨터 화면에 재생
- 프레임 그래버 보드
- 아날로그 영상을 디지털 영상으로 변환 시켜 컴퓨터에 저장
- 비디오 오버레이 보드
- 컴퓨터 내부에서 생성된 이미지/그래픽 정보와 TV와 같은 외부 영상 정보를 중첩하여 나타낸다
- TV 수신 카드
- 디지털 방송이나 DMB를 수신할 수 있는 장치
- 사운드 카드
- 컴퓨터의 CD 드라이브를 오디오 CD 플레이어처럼 사용할 수 있도록 하는 장치
- CD에 저장된 디지털 정보를 소리 정보로 해석
- 미디(MIDI)
- Musical Instrument Digital Interface
- 전자 악기와 컴퓨터 간의 상호 정보 교환을 위한 규약
- 일종의 멀티미디어 응용 장비
- 악기의 연주 정보를 디지털로 통신하는 디지털 인터페이스
- 그래픽 카드
- 입력 장치
- 소리, 영상 등의 데이터를 컴퓨터 내부로 읽어 들이는 장치
- 마이크, 스캐너, 디지털 카메라, 디지털 캠코더, 디지타이저 등
- 출력 장치
- 멀티미디어 정보를 사용자가 이용할 수 있도록 표시하는 장치
- 스피커, 모니터, 프린터, 프로젝터, HMD(Head Mounted Display) 등
- 저장 장치
- 멀티미디어 데이터를 기록하기 위한 장치
- CD나 DVD와 같은 대용량 저장장 치가 사용
- 저장 장치의 예
- CD(Compact Disk)
- 지름 12cm의 원반에 650MB 정도의 저장 용량
- 알루미늄 박막에 레이저로 홈을 파서 신호를 저장하고, 레이저로 신호를 읽기 때문에 자료의 손상이 없는 반 영구적인 매체
- 최근에는 저장 용량이 큰 DVD의 보급으로 저장장치의 역할보다는 가격이 저렴한 콘텐츠 배포용 매체로 사용
- CD의 종류
- CD-R (CD-Recordable)
- 데이터가 없는 상태의 CD로서 1회만 쓸 수 있다.
- CD-ROM (CD-Read Only Memory)
- 읽기 전용 CD로서, 데이터를 지우거나 추가할 수 없다.
- CD-RW (CD-ReWritable)
- 약 1,000번 이상 기록과 삭제가 가능, 백업용 매체로 사용
- CD-R (CD-Recordable)
- CD-ROM 배속
- CD-ROM으로부터 주기억 장치로의 데이터 전송 속도
- 초기의 CD-ROM의 1배속은 150Kbps
- 이후 16, 32, 48, 52배속 등의 개발로 전송 속도 향상
- ex) 48배속 CD 드라이브란?
- 150Kbps × 48 = 7,200Kbps의 전송 속도를 의미
- 차세대 DVD
- 블루레이(blu-ray) 디스크
- 최고 50GB 저장용량
- 삼성, LG, 소니 등이 주축으로 개발
- 2002년 표준규격 통일
- HD-DVD
- 최고 25GB 저장용량
- 도시바, NEC를 주축으로 개발
- 2008년 개발 포기
- 블루레이(blu-ray) 디스크
- CD(Compact Disk)
소프트웨어
- 멀티미디어를 위한 소프트웨어
- 멀티미디어 운영체제
- 멀티미디어 데이터베이스 시스템
- 멀티미디어 처리 소프트웨어
- 멀티미디어 운영체제
- 가장 중요한 역할을 수행
- 사용자가 손쉽게 하드웨어를 설치하고 관리할 수 있도록 함
- 멀티미디어 장치와 편집 소프트웨어, 저작 도구 간의 인터페이스 제공
- 윈도(Windows)
- DOS 운영 체제는 멀티미디어 활용이 불편
- 윈도 운영 체제는 GUI환경을 통하여 손쉬운 멀티미디어 사용 가능
- 플러그 앤 플레이(plug & play) 기술을 통해 편리한 멀티미디어 환경 조성
- 멀티태스킹(multitasking)기능 지원
- 멀티미디어 데이터베이스 시스템
- 기존 데이터베이스 시스템
- 숫자와 문자 데이터를 대상으로 처리
- 멀티미디어 데이터베이스 시스템
- 숫자나 문자 뿐만 아니라 멀티미디어 데이터를 효율적으로 저장, 검색할 수 있는 시스템
- 미디어 개체의 내용을 근거로 설명을 작성하고, 그 설명을 저장 : 메타 데이터
- 대용량의 저장 공간이 필요
- 메타 데이터베이스
- 메타 데이터로 이루어진 데이터베이스
- 메타 데이터
- 데이터에 관한 데이터(data about data)
- 정보 자원을 설명하는 요소들의 집합
- 도서관의 카드, 인덱스, 카탈로그 등이 하나의 예
- 도서관의 카드에는 메타 데이터인 제목, 저자, 주제 분류, 책꽂이 마크 등의 정보가 포함
- 메타 데이터의 기능
- 정보 자원의 접근과 탐색
- 개체 내용의 요약
- 개체 간의 의미적 상호 연동성
- 자원 관리
- 사용자 인터페이스 방법
- 멀티미디어 데이터베이스의 질의 처리
- 데이터베이스는 질의에 대한 효율적인 응답이 매우 중요
- 멀티미디어의 데이터 액세스는 메타 데이터베이스를 활용
- 멀티미디어 데이터베이스에서 메타 데이터의 역할은 매우 중요
- 메타 데이터의 역할이 중요한 이유
- 멀티미디어 데이터베이스에서는 완전한 내용 기반 검색 기능이 제공되지 못하고 메타 데이터베이스에서는 대체 기능에 대한 설명이 제공되기 때문
- 멀티미디어 메타 데이터
- 멀티미디어 데이터의 디지털 형식, 용어와 상태, 데이터의 위치 등
- 기존 데이터베이스 시스템
- 멀티미디어 처리 소프트웨어
- 디지털 멀티미디어 데이터를 생성, 저작, 저장, 편집하고 프레젠테이션할 수 있는 소프트웨어
- 편집 소프트웨어와 저작 소프트웨어로 구분
- 편집 소프트웨어
- 단일 미디어를 생성, 편집하고 프레젠테이션
- 그래픽 소프트웨어, 사운드 편집기, 이미지 편집기, MIDI 시퀀서, 애니메이션 소프트웨어, 비디오 편집기 등
- ex) 어도비 포토샵
- 저작 소프트웨어
- 여러 미디어를 통합하여 멀티미디어 응용시스템을 저작
- ex) 어도비 드림 위버
멀티미디어 통신 시스템
개요
- 다양한 멀티미디어에 대한 사용자의 요구와 정보통신 기술의 발전으로 멀티미디어 통신 기술이 대두
- 정보 통신 망은 다양한 매체를 통한 정보 교환을 위해서는 필수
- 정보 교환을 위해서는 상호 작용이 중요
- 인간과 컴퓨터의 상호 작용
- 사용자가 일상생활에서 대하는 대화 환경을 멀티미디어 처리 기능을 가지고 실현
- 인간과 인간의 상호 작용
- 원거리의 사용자들이 다양한 매체를 통하여 인간의 대화 환경을 실현
- 인간과 컴퓨터의 상호 작용
- 이러한 상호 작용을 실현하는 것이 멀티미디어 통신 서비스
멀티미디어 통신 서비스의 정의
멀티미디어 정보를 종합적으로 생성, 저장, 전송, 재생하는데 사용되는 각종 기술과 제품으로 두 가지 이상의 미디어를 동일한 시스템에서 동시에 대화형으로 필요한 정보를 제공하는 것
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멀티미디어 서비스를 위한 통신 시스템
- 광섬유의 기술과 데이터 압축 기술의 발전으로 시간과 장소에 관계 없이 멀티미디어 서비스를 이용할 수 있게 됨
- 멀티미디어 데이터는 기존 데이터와는 다른 통신량과 형태를 가지므로 새로운 통신 시스템이 필요
- 멀티미디어 통신 시스템은 개별 기술인 컴퓨터, 통신, 방송 기술들이 디지털 기술에 의해 하나로 수렴되는 과정에서 자연스럽게 발전
네트워크를 이용한 통신 시스템
- 종합 정보 통신 망(ISDN: Integrated Services Digital Networks)
- 단일 통신 망으로 음성, 문자, 영상 등 다양한 서비스를 종합적으로 제공하는 통신망
- 기존의 전화 망에 비해 다양한 서비스를 고속, 고품질로 제공
- 그러나 동선을 사용한 64Kbps를 기본으로, 광섬유를 이용하면 1.5Mbps~2Mbps 정도로 멀티미디어 통신을 위해서는 미흡
- 따라서 TV 영상과 같은 멀티미디어 통신을 위해서는 10배 이상의 고속 전송이 가능한 ISDN이 필요 → B-ISDN
- 광대역 종합정보 통신 망(B-ISDN: Broadband ISDN)
- ISDN 보다 고속 전송을 지원
- B-ISDN의 정보 전달 방식
- 회선 전달 방식과 패킷 전달 방식을 통합한 비동기식 전달 방식
- 비동기식 전달 방식(ATM: Asynchronous Transfer Mode)
- 150Mbps~600Mbps의 초고속 대용량 데이터의 디지털 전송이 가능하여 영상 통신이나 멀티미디어 통신에 이용
- 초고속 인터넷망
- 디지털 가입자 회선 방식(xDSL)을 사용하는 초고속 인터넷 망
- 단선 디지털 가입자 회선(SDSL)
- 비대칭 디지털 가입자 회선(ADSL)
- 초고속 디지털 가입자 회선(VDSL)
- ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line)
- 기존의 전화 선을 사용하면서 고속 데이터 통신이 가능한 방식
- 전송 속도는 수신의 경우 최고 9 Mbps, 송신은 640 Kbps 정도
- VDSL(Very high data rate Digital Subscriber Line)
- ADSL 보다 상위 개념의 초고속 인터넷 방식
- ADSL에 비해 송, 수신의 속도 차이가 없으며, 2~5배 빠른 전송 속도를 가짐
- 전송 속도는 수신의 경우 최대 52Mbps, 송신의 경우 최대 26Mbps를 갖음
- VOD나 고화질 TV등 다양한 분야에 적용
- 케이블 망
- 양방향 특성을 가지며, 최대 10Mbps의 전송 속도
- 디지털 가입자 회선 방식(xDSL)을 사용하는 초고속 인터넷 망
이통 통신 시스템
이통 통신 시스템 표준 (IMT)
- IMT-2000
- 동일한 시스템이라도 지역 별로 표준 및 주파수 대역이 다름
- 따라서 다양한 무선 개인 통신 시스템을 통합하여 하나의 무선 구조로 통합 필요
- IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 이 등장
- 국제 전기 통신 연합(ITU)이 정의한 3세대 이동 통신의 국제 표준
- 지상이나 위성에서 음성, 고속 데이터, 영상 등의 멀티미디어 서비스를 제공하고 글로벌 로밍 서비스를 제공하는 유무선 통합 차세대 통신 서비스
- 미래 공중 육상 이동 통신 시스템(FPLMTS)라고도 부름
- IMT-Advanced
- 국제 전기 통신 연합(ITU)에서 채택한 4세대 이동 통신의 공식 명칭
- IMT-2020
- 국제 전기 통신 연합(ITU)에서 채택한 5세대 이동 통신의 공식 명칭
- ITU에서는 3G, 4G, 5G 등 세대 구분 용어를 사용하지 않고 IMT-2000, IMT-Advanced, IMT-2020의 용어를 사용
이통 통신의 발전 과정
- 1세대(1G) 이통 통신
- 음성 통신만 가능한 아날로그 방식의 이통 통신 시스템
- AMPS(Advanced Mobile Phone System)
- 2세대(2G) 이통 통신
- 디지털 방식의 이통 통신 시스템
- 음성과 문자 서비스 제공
- 유럽 방식의 GSM(Global System for Mobile Communications)과 미국방식의 CDMA(Code Division Multiple Access)
- 3세대(3G) 이통 통신
- IMT-2000
- 동영상을 포함한 본격적인 멀티미디어 서비스
- CDMA2000, WCDMA, HSDPA, LTE, Wibro
- 4세대(4G) 이통 통신
- IMT-Advanced
- 데이터 이용량의 급속한 증가와 트래픽의 폭증으로 4G 기술 개발
- 3G의 WCDMA에 기반한 LTE Advanced 와 3G의 Wibro에 기반한 Wibro Advanced 기술
- 4G의 표준 전송규격은 1Gbps
- 5세대(5G) 이통 통신
- IMT-2020
- 모바일 환경의 급변으로 5G 이통 통신 네트워크 기술 필요
- 5G는 4세대 LTE 보다 데이터 전송 속도가 1000배 빠른 차세대 이통 통신 기술
- LTE의 최고 속도 : 75Mbps
- 5G : 75Gbps~100Gbps(체감 속도 1Gbps 예상)
- 5G의 개발 효과
- 사물 인터넷(IoT), 증강 현실, 홀로그램 등 미래형 서비스 제공
- 5G의 기술 개발 현황
- METIS 2020 : 유럽 9개국 컨소시움
- IMT-2020(5G) Promotion Group : 중국
- 2020 and Beyond Ad hoc : 일본
- 5G 포럼 : 한국
정리 하기
- 멀티미디어 시스템 환경이란 멀티미디어에 관련된 전반적인 시스템을 말함
- 멀티미디어 콘텐츠를 제작하고 재생하는 하드웨어 환경과 소프트웨어 환경을 합쳐서 멀티미디어 컴퓨터 시스템 또는 멀티미디어 플랫폼(Multimedia Platform)이라고 함
- 멀티미디어 컴퓨터 시스템은 하나의 멀티미디어 콘텐츠를 제작하기 위해 필요한 하드웨어와 소프트웨어로 구성되어 있음
- 멀티미디어를 위한 소프트웨어는 멀티미디어 운영 체제와 데이터베이스 시스템, 그리고 멀티미디어 처리 소프트웨어로 나눌 수 있음
- 멀티미디어 통신 서비스는 멀티미디어 정보를 종합적으로 생성, 저장, 전송, 재생하는 데 사용되는 각종 기술과 제품을 말함