2. 멀티미디어 이론(스크롤 주의!)

2. 멀티미디어 이론(스크롤 주의!)

2016/09/24 - [School/멀티미디어응용] - 1. 멀티미디어 개론

미디어란?

•미디어(media)

어떤 작용을 한쪽에서 다른 쪽으로 전달하는 역할을 하는 것

정보 표현 방법: 텍스트, 사운드, 이미지, 애니메이션, 비디오

정보 전달 수단: 신문, TV, 라디오, 책, 잡지, 전화, 블로그 등

•매체(medium, media(pl.))

미디어는 우리말로 ‘매체’ 또는 ‘수단’으로 번역됨

•정보가 송신부터 수신에 이르기까지의 과정에 따른 매체 혹은 수단

 즉, 매체란 인간 상호간에 정보, 지식, 감정, 의사 등을 전달하는 수단을 의미

상대방에게 지식이나 정보를 알려 줌으로써 서로 나눠 갖는다는 뜻을 포함

미디어의 유형별 분류

지각 매체 ( perception medium ) 청각, 시각 표현 매체 ( representation medium ) 문자, 소리, 정지화상, 동화상 프리젠테이션 매체 ( presentation medium ) 출력장치: 스크린, 종이, 프린터, 스피커 입력장치: 키보드, 마우스, 마이크, 디지털 카메라, 스캐너 저장 매체 ( storage medium ) 플로피 디스크, 하드디스크, 광디스크, 자기 테이프, CD-ROM, DVD-ROM 전송 매체 ( transmission medium ) 무선계 매체: 지상방송( 라디오 방송, TV 방송), 위성방송 유선계 매체: 전화, 전신망, 케이블 TV, 인터넷

정보전달 단계별 미디어의 예

•표현미디어: 텍스트, 그래픽, 이미지, 사운드, 애니메이션, 비디오

•저장미디어: 테이프, 디스크, CD-ROM, DVD

•전송미디어: 전화선, 인터넷선, 인공위성

•재생미디어: 라디오, TV, 컴퓨터

뉴미디어

•뉴미디어의 개념

기존 미디어 외에 전자 기술의 발달로 지금까지 없었던 새로운 정보 교환 및 수단을 의미

우편, 전신, 전화, 신문, TV 등과 같은 미디어에 정보를 전달하는 새로운 수단인 유무선 통신과 결합하여 새롭게 개발된 전달 매체

정보나 뉴스를 다양화시키고 고도화하는데 적합한 서비스 제공

•뉴미디어의 특징

정보 교환의 고속화 및 대용량화

정보 형태의 다양화

상호작용성: 정보를 주고받는 대화 형식의 통신

비동시성: 개인이 필요한 시기에 메시지를 보내고 받을 수 있음

다채널성 및 쌍방향성

네트워크화

특정 다수자

주요 뉴미디어 (1/3)

HDTV (High Definition TV)

기존의 TV 주사선을 2배 정도 늘린 1,250~1,505 개의 주사선을 제공하여 고화질의 화상을 제공하는 고품위 TV

•IPTV (Internet Protocol TV)

초고속 인터넷 망을 이용하여 제공되는 양방향 TV서비스

시청자가 자신이 편리한 시간에 보고 싶은 프로그램 시청 가능

•VOD (Video On Demand; 주문형 비디오)

가입자가 시간에 관계없이 특정한 프로그램을 선택하여 시청할 수 있는 서비스

재생, 빨리감기, 멈춤 등이 가능

주요 뉴미디어 (2/3)

블루투스 (Bluetooth)

근거리에서 다른 기기들과 무선으로 데이터 통신을 하는 표준 기술

•아이콘: Harald Bluetooth의 이니셜 (룬문자)

•DMB (Digital Multimedia Broadcasting)

CD수준의 음질과 데이터 또는 영상 서비스 등이 가능하고 우수한 고정 및 이동 수신 품질을 제공하는 디지털 방식의 멀티미디어 방송

전송 수단에 따라 지상파 DMB와 위성 DMB로 구분

주요 뉴미디어 (3/3)

와이브로 (Wibro)

2.3GHz 주파수 대역의 고속 휴대용 인터넷 서비스

•와이파이 (Wi-Fi)

고성능 무선 통신을 가능하게 하는 무선 LAN기술로, 무선 AP(Access point)가 설치된 곳을 중심으로 일정거리 이내에서 노트북 컴퓨터나 PDA, 스마트폰 등을 통해 초고속 인터넷 이용 가능

•트위터 (Twitter)

블로그의 인터페이스, 미니홈페이지의 친구 맺기 기능, 메신저 기능을 모아놓은 소셜 네트워크 서비스 (SNS)

언제 어디서나 정보를 실시간으로 교류 가능, 1회 최대 140자의 글을 쓸 수 있음

멀티미디어란?

정의

•멀티미디어(multimedia)

멀티(multi): 多, 다중, 다양함을 의미

multi+media: 매체를 둘 이상 동시에 사용해 정보를 제공하는 것

컴퓨터 관점: 컴퓨터를 매개로 하여 문자, 영상, 음성과 같은 다양한 정보 매체를 복합적으로 만든 장치나 소프트웨어의 형태

디지털 관점: 다중매체를 이용해 정보를 표현하는 것 외에도 쌍방향성(상호작용)이 있어야 하며, 디지털로 저장 및 표현이 가능해야 함

•모노미디어(monomedia)와 멀티미디어

모노미디어: 신문 등

멀티미디어: 사건, 사고를 휴대폰으로 동영상 촬영 후 블로그에 송신하는 것 등

 실시간으로 대중에게 보여지는 것: 오늘날 멀티미디어의 모습

멀티미디어

•멀티미디어 구성요소(Multimedia component)

•구조화된 멀티미디어 (Structured multimedia)

CD-ROM 타이틀, 웹 페이지(HTML 문서)

•TV는 멀티미디어인가?

정보를 일방적으로 전달해 줌

상호대화식(Interaction)이 아님 - 과거

멀티미디어 이야기

•90년대 중반부터 일반인에게 알려짐

•비슷한 시기에 대중화 되었던 인터넷을 통해 실제적인 생명력을 갖게 됨

•텍스트, 그래픽, 이미지, 사운드, 애니메이션, 비디오 등의 요소들

디지털 형태로 저장하고 통합

사용자가 대화방식으로 사용할 수 있도록 만든 복합미디어

•멀티미디어의 정확한 의미

멀티미디어의 구성요소들을 사용하여 다양한 방식으로 정보를 제공함으로써 상호작용(interaction)에 해당하는 대화기능을 사용할 수 있어야 함

멀티미디어의 기술 발전

CD-ROM 저장매체 650 MB정도의 용량에 신문 23만 페이지(2년 분) 사진 7천장 DVD 저장매체 7.4 GB정도의 용량, 영화 한편을 디지털 형태로 한 장의 디스크에 저장 가능 멀티미디어 관련 주변장치 사운드 카드, 그래픽 카드 정보 압축/복원 기술 JPEG, MPEG, DIVX, AVI 아날로그-디지털 데이터 신호변환 기술 데이터 통합 및 활용이 가능 멀티미디어 소프트웨어 도구의 개발 멀티미디어 저작도구, 애니메이션/비디오 편집기 하이퍼미디어 기술 링크를 통한 정보공간 항해 (WWW으로 발전) 멀티미디어 정보의 호환성을 위한 표준화 JPEG, MPEG, HTML, XML 운영체제에서 멀티미디어 기능 지원 Windows, OS X, Linux

멀티미디어의 효과

 정보 이용자들이 감각적으로나 미학적인 만족감을 느낌

 인간은 보는 것의 10%, 듣는 것의 20%, 보고 듣는 것의 50%, 보고 듣고 실습하는 것(상호작용형 멀티미디어)의 80%를 기억

멀티미디어의 특징

•멀티미디어의 조건

1. 상호작용

•사용자가 어떤 정보를 언제든지, 어떠한 형태로든지 받을 수 있도록 상호작용성을 가져야 함

TV는 문자와 사운드, 동영상을 표현할 수 있지만 멀티미디어라 부르지 않음: 이유는 TV가 단방향이기 때문

단, IPTV는 상호작용이 가능하므로 멀티미디어의 범주에 속한다고 볼 수 있음

2. 텍스트, 이미지, 동영상 등의 두 가지 이상의 미디어로 구현

•여러 개의 미디어를 사용하여 정보를 표현하여야 함

•두 가지 이상의 미디어로 구현

여러 개의 미디어를 사용하여 정보를 표현하여야 함

텍스트, 이미지, 동영상 등의 매체가 디지털이라는 코드로 통합

WWW 서비스는 가장 완벽한 멀티미디어라고 부름

3. 디지털 데이터로 생성하고 관리

•컴퓨터는 0과 1로 표현되는 디지털 컴퓨터이기 때문에 디지털 방식이 아니면 컴퓨터로 처리할 수 없음

디지털의 멀티미디어는 디지털로 미디어가 생성, 저장되어야 함

비디오나 영화는 자막(텍스트)과 동영상, 사운드라는 다중 매체로 구현되었지만 멀티미디어라 말하지 않음

자유롭게 변환 조작이 가능

질적 저하 방지 (아날로그 정보에 비해 잡음 제거 용이)

검색이 용이 (정보를 직접 액세스)

디지털 통신 기술의 발전으로 디지털 정보를 송수신하기에 적절함

3-1. 컴퓨터를 이용하여 표현되어야 함

•컴퓨터에서 처리할 수 있는 디지털 방식으로 표현되기 때문에 이를 표현하는 것도 컴퓨터를 이용하여 표현해야만 함

•사용자가 어떤 정보를 언제든지, 어떠한 형태로든지 받을 수 있도록 상호작용성을 가져야 함

•멀티미디어의 특성

•텍스트, 이미지, 그래픽, 비디오, 애니메이션, 사운드 등과 같은 미디어를 동시에 수용할 수 있어야 함

•상호작용성, 비선형성, 통합성의 특성으로 모든 정보를 디지털화하여 저장과 편집이 쉽도록 하여야 함

1. 디지털화 : 아날로그 데이터를 디지털로 / 가공, 편집, 검색 용이

•아날로그 데이터를 디지털화  가공, 편집, 검색 용이

•디지털(Digital)

데이터를 0과 1의 두 가지 상태로만 생성하고, 저장하고, 처리하는 기술

이미지, 그래픽, 비디오, 애니메이션, 사운드 등의 다양한 데이터를 아날로그가 아닌 디지털로 변환하여 처리

데이터를 송수신할 때 손실을 없앨 수 있으며 송수신할 때 발생하는 오류를 정정할 수 있는 장점이 있음

대용량의 데이터를 보관하기가 편리하므로 저장과 백업이 쉽고 데이터를 손상 없이 수정할 수 있음

2. 상호작용성 : 쌍방향성/ 정보 제공자와 사용자 간의 소통

•쌍방향성 = Interaction = 정보 제공자와 사용자 간의 소통

•여러 사용자의 요구에 맞게 사용자가 원하는 형태로 데이터를 만드는 것

•주문형 비디오(VOD: Video On Demand)

•주문형 음악(MOD: Music On Demand)

•주문형 게임(GOD: Game On Demand)

•주문형 뉴스(NOD: News On Demand)

•기존의 일방적인 미디어와 상호작용성을 반영하는 멀티미디어의 예

3. 비선형성 : 순차적으로 제공되는 것이 아닌, 사용자의 선택에 따라 처리

•순차적으로 제공되는 것이 아닌, 사용자의 선택에 따라 처리

비선형적으로 사용자가 원하는 정보를 습득하고자 처음부터 순차적으로 따라갈 필요 없이 원하는 정보가 있는 곳으로 연결해 가며 정보를 습득

사용자의 선택에 따라 사운드나 이미지 등의 다양한 데이터로 처리하는 것

•선형성 vs. 비선형성

선형성: 상호작용이 없을 때 (when it is not interactive)

이용자가 보여지는 컨텐츠에 대한 통제 권한이 없을 경우

•예: 영화, 상호작용이 없는 강의

비선형성: 상호작용이 있을 때 (when it is interactive)

이용자가 보여지는 컨텐츠에 대한 통제권이 있을 경우.

= 네비게이션이 가능한 경우

•예: 온라인 게임, 상호작용 가능한 CD

4. 통합성 : 텍스트, 사운드, 이미지, 그래픽, 비디오 등 여러 미디어 통합

•텍스트, 사운드, 이미지, 그래픽, 비디오 등 여러 미디어 통합

•다양한 매체들을 통합하여 정보를 전달함

•멀티미디어는 여러 형태의 매체들이 통합되어 역동적인 정보를 전달할 수 있는 특징을 가짐

•아날로그 vs. 디지털

•아날로그(analog) 방식

음성, 영상, 시간, 무게, 길이 등 무엇이든지 자연상태 그대로 연속적으로 변화하는 것을 표현

•연속되는 특성 때문에 정교한 수정과 조작이 거의 불가능하다.

아날로그는 주어진 정보를 원래의 상태 그대로 표현하기 위해 정보를 끊임없이 연속적으로 표시하는 반면, 디지털은 데이터나 정보를 필요한 정밀도를 가지고 표현한다.

•디지털(digital) 방식

정해진 이산 값(discrete value)만을 가지고 표현

디지털 방식은 0과 1이라고 규정한 디지털 신호를 사용한다.

연속성을 가지고 있지 않아 언제든지 정지시키거나 다른 신호로 바꿀 수 있는 특성을 가지고 있다.

명령을 주지 않는 한 스스로 반응을 진행시키지 않는다.

100% 복사(copy)가 가능하며 보존 또한 영구적이다.

•디지털화

시간은 연속적으로 움직이고 있으므로 대표적인 아날로그 양인데, 이것을 몇 시, 몇 분, 몇 초라는 수의 값으로 나타내는 것을 ‘디지털화’라고 한다.

아날로그 vs. 디지털

•아날로그 시계는 이론상 예를 들어 35초와 36초 사이에 존재하는 무수히 많은 시각을 표현할 수 있다.

•디지털 시계는 시간, 분, 초 단위로만 표현할 수 있다.

디지털 방식의 장점

•정보의 검색, 가공, 편집 용이

•정보의 송수신

패킷 통신 기술에 의한 송수신

•모든 데이터를 동일한 방식으로 기록 및 전송

•데이터의 영구 보존 가능

•전송 시 고품질 유지 가능

아날로그 정보에 비해 잡음제거가 용이하여 정보의 질적 저하 방지

•대용량 정보의 압축/복원

•상호대화 형태의 조작 가능

디지털 장비의 예

멀티미디어의 구성요소

•정적 미디어

시간과는 무관하게, 표현되는 내용이 변하지 않기 때문

•텍스트, 그래픽, 이미지

•동적 미디어

시간과 함께 표현되는 내용이 변하기 때문

•사운드, 애니메이션, 비디오

멀티미디어의 종류

•정보 표현 방법

•정보 전달 수단

•환경에 따른 멀티미디어

정보 표현 방법

• 텍스트

 숫자와 문자로 구성된 데이터

 매체 중에서 가장 데이터의 용량이 작음

 대표적인 텍스트 기반의 매체가 신문과 책

 멀티미디어 데이터 중에서 가장 일반적으로 사용되는 데이터

• 사운드

 사운드는 단순한 소리나 악기 소리인 음악(music)과 사람의

목소리인 음성(voice, speech) 으로 구분할 수 있음

 음파의 형태로 표현

 사운드를 이용하는 매체는 라디오, 워크맨, 전화 등

•이미지

사진이나 그림으로 표현되는 매체

데이터 저장 방식에 따라 비트맵(bitmap)과 벡터(vector) 방식으로 구분

•비트맵: 픽셀(Pixel)이라는 점으로 표시되는 방식

•벡터 방식: 좌표 개념으로 이미지를 구현

• 애니메이션

 연속된 그림을 사용하는 데이터

 컴퓨터를 이용하여 1초에 최소 15장의 그림(프레임)이 연속적으로 보이도록

제작

 만화, 영화, 광고, 게임 등에 널리 활용

• 동영상

 카메라로 촬영한 연속적인 이미지

 영화는 초당 24프레임, TV는 초당 25~30 프레임을 사용해 애니메이션에 비해

영상이 섬세함

• 애니메이션이나 동영상의 경우 최소 초당 15프레임을 보여주어야 움직임이

있는 연속된 동작으로 인식

• 애니메이션과 동영상 비교

http://blog.naver.com/jinsub0707/140179571140

정보 전달 수단

•IPTV, e-book, Interactive CD, 스마트폰, 포털 사이트, 블로그 등

환경에 따른 멀티미디어

•비즈니스

•교육

•엔터테인먼트

•홈

•공공장소

환경에 따른 멀티미디어

•비즈니스 환경의 멀티미디어 활용

판매와 마케팅에 홍보 자료로 활용

직원 교육

사내 키오스크

•교육 환경의 멀티미디어 활용

코스웨어(교육용 프로그램) / 시뮬레이션

E-러닝 / 원격 교육

정보 탐색

•엔터테인먼트 환경의 멀티미디어 활용

게임 (취미 / 교육용)

VOD (Video on Demand; 주문형 비디오)

•홈 환경의 멀티미디어 활용

IPTV

인터넷 및 SMS 서비스 (스마트폰 채팅, 인터넷 투표)

•공공장소의 멀티미디어 활용

인포메이션 키오스크

스마트 카드

이미지란?

•이미지와 그래픽의 기본개념

이미지: 스캐너, 디지털카메라로부터 획득

•외부의 이미징 장치에 의해 생성된 파일을 컴퓨터에서 사용할 수 있는 파일로 변환

•비트맵(래스터)방식: 아날로그로 구성된 연속적인 그림을 위치 좌표와 색상 값으로 일정한 간격으로 나누는 작업을 통해 디지털 파일의 형태로 변환

그래픽: 컴퓨터로 생성

•일러스트레이터나 포토샵 등의 그래픽 소프트웨어를 이용하여 제작된 그림

•벡터 방식: 그래픽 함수로 표현(점, 선, 곡선, 원) -> 파일의 크기가 작으며 선명

픽셀

•모든 이미지는 픽셀(pixel)로 표시

이미지: 픽셀의 집합

•모니터상에 나타나는 각 픽셀들은 R(red), G(green), B(blue)의 색상을 적절히 배합시켜서 색을 나타냄

•모니터의 1024*768 모드는, 모니터 화면이 가로 1024개의 점과 세로 768개의 픽셀로 이루어져있음을 뜻함 (=모기장?)

• 픽셀은 Picture Element의 합성어

 컴퓨터에서 화면을 구성하는 최소 단위

 작은 점으로 구성되며, 점 하나하나가 픽셀

• 각각의 픽셀에는 색상값이 배정됨으로써 색이 표시됨

 표현 가능한 색상의 수는 픽셀에 할당된 비트의 수에 의해 결정

 비트가 많이 배정되면 보다 다양한 컬러 표현 가능

색상 모델 (Color Model) – RGB 모델

• 색상 모델(color model)

 어떤 색상과 다른 색상들과의 관계를 표현하는 방법

• RGB 모델 (가산 혼합)

 모니터의 색상에 기초하여 색을 구현하는 모델

 각 축의 모서리가 red, green, 그리고 blue인 3차원 입방체로 표현

•CMY/CMYK 모델 (감산 혼합)

청록색(cyan), 자홍색(magenta), 노랑색(yellow)으로 구성

•적색(red), 녹색(green), 청색(blue)에 대한 각각의 보색(complement)

•감할 수 있는 원색

•CMY 모델은 컬러 프린터나 인쇄 등에서 유용하게 쓰일 수 있으나, 실제로 적용될 때는 모든 색을 섞는 잉크의 낭비를 막기 위해 CMYK 모델 사용

K(Kappa): 검정색을 의미 (blacK)

•CMYK 색상 모델과 RGB 색상 모델 간의 변환 관계

포토샵과 일러스트레이터에서의 색상 지정

색상 모델 (Color Model) – HSV, HSB, HSI

•HSV, HSB, HSI 모델

인간의 시각 시스템과 유사한 색상 모델

H는 색조(hue), S는 채도(saturation), I는 명암(intensity)

•V=value, B=brightness, L=lightness

세로축의 위쪽은 흰색, 아래쪽은 검은색 / 축에서 가까우면 흰색에 의해 희석

채널과 색상보정

•채널

이미지를 구성하는 색상 주파수

이미지가 그레이 이미지일 때에는 회색의 정도만을 나타내면 되기 때문에 1채널을 사용

RGB 색상 모델은 3채널

알파 채널: 투명도를 나타내는 채널

•색상 보정

디스플레이 장치의 출력 특성을 기준 색상 또는 다른 장치에 맞게 설정하는 과정

인쇄할 색상을 정확하게 표현하고자 널리 사용됨

포토샵을 이용한 색상 보정 가능

해상도 (Resolution)

•데이터의 양 혹은 컬러 정보를 나타내는 것

•일반 사진은 해상도가 없으나, 디지털 카메라는 해상도를 수치화할 수 있음

가로×세로 화소수인 픽셀수의 곱으로 나타낼 수 있음

전문가를 위한 디지털 카메라는 130~150만 화소의 이미지 해상도를 지원하며, 이는 1280 * 1024 정도의 해상도를 의미한다.

•단위는 dpi(dot per inch)로서 단위 길이당 표시할 수 있는 점의 수, 즉 픽셀의 수를 나타냄

•스캔 해상도

이미지를 스캔할 때 해상도를 지정하여 스캔할 수 있음

•화면 해상도

표준적으로 평균 72dpi ~ 75dpi 정도의 해상도

•프린터 해상도

보통 600dpi

미디어 처리 기술 - 디지털화 방법

•벡터(Vector)

그림을 구성하고 있는 점, 직선, 곡선 등의 위치와 기울기 등을 산술적인 데이터로 기록해 저장

•그림의 각 요소가 독립된 좌표값을 가짐  각 부분을 개별적으로 조작 가능  도형의 확대, 축소, 회전, 이동 시에도 그림의 품질 유지 가능

•그림의 좌표값만을 데이터로 보관  적은 데이터 용량으로 이미지 구현 가능 (=저장 공간 절약)

•복잡한 이미지는 표현할 수 없음  간단한 도형, 로고 등에 주로 사용

이미지 파일 포맷

•래스터 방식

주로 스캐너나 디지털 카메라를 이용해서 생성

BMP, GIF, JPEG, PNG, RAW, TIFF 등

•벡터 방식

주로 일러스트레이터 등의 그리기 도구를 이용해 생성

WMF, AI, PSD, CDR 등

이미지 압축 기법

•무손실 기법

손실되는 데이터가 없어서 압축한 이미지를 복원하였을 때 압축하기 전과 이미지가 완전히 일치하는 기법

•손실 기법

압축할 때 데이터가 손실되기 때문에 압축한 이미지를 복원할 때 압축하기 전의 이미지와 일치하지 않음

압축하기 전과 압축한 데이터의 차이를 사람이 거의 느끼지 못할 정도만 데이터를 손실하기 때문에 데이터의 양을 줄이는 측면에서 많이 사용되는 기법

이미지 압축 기법 – GIF

•Graphics Interchange Format

웹에서 지원되는 그래픽 파일 포맷

LZW(Lempel-Ziv-Welch)라고 알려진 알고리즘을 사용

반복 길이(RL, Run-Length) 코딩 기법을 기본으로 사용하여, 같은 값이 연속되어 몇 번 나타나는지 표현함으로써 압축

그래픽 이미지의 경우에 압축 효과가 큼

수평방향으로 스캔하여 압축을 하기 때문에 수평방향으로 같은 색을 가지고 있을수록 압축효율이 높아지지만 반대의 경우 압축하고 난 후의 이미지의 용량이 커지게 됨

•수평으로 같은 색을 갖는 이미지의 경우 압축 효과가 큼

이미지 압축 기법 – JPEG

•Joint Photographic Experts Group

사진의 압축을 위해 고안된 표준

•손실 압축기법과 무손실 압축기법을 사용한 두 가지의 기법을 따로 정의하고 있지만 일반적으로 손실 압축기법을 사용

•압축률을 변화시킬 수 있음

•30:1정도의 압축까지 가능

파일 포맷 (래스터 방식)

파일 포맷 (래스터 방식) - BMP

•마이크로소프트사가 개발한 파일형식

•압축하지 않은 비트맵 이미지를 저장하는 윈도우 OS의 그래픽 파일형식

•비트맵 방식의 기본

•대부분의 프로그램에서 지원

•압축하지 않아서 파일 크기가 크다는 단점

흑백 512 × 768 × 1 bit = 49,152 Byte Gray scale 512 × 768 × 8 bit = 393,216 Byte True color 512 × 768 × 24 bit = 1,179,648 Byte

파일 포맷 (래스터 방식) - GIF

•미국의 컴퓨서브사가 개발한 온라인 전송을 위해 만든 그래픽 포맷

•색상의 무손실 압축 기술을 사용

팔레트를 사용하는 8비트 컬러만을 지원하는 압축 포맷

일러스트레이션용으로 제작된 그래픽 파일의 경우에는 압축효율이 좋음

JPEG포맷과 함께 가장 널리 사용

1989년에 개정된 GIF89 포맷

•256개 컬러중 투명색(transparent color)을 지정 가능

•GIF89a에서는 애니메이션 기능을 제공

파일 포맷 (래스터 방식) - JPEG

•특별히 사진이미지의 압축을 위해 고안된 파일 포맷

•사진에서 얻어진 이미지의 경우 한 픽셀의 컬러 값은 바로 옆 픽셀의 값과 큰 차이를 보이지 않는다는 사실을 이용

•사람의 눈은 명암을 색상보다 더 잘 인식한다는 사실 활용

•손실 압축 기법을 사용

압축률을 높일 경우 이미지의 상태가 떨어지는 단점

•일반 그래픽 프로그램에서 저장 형식에 있어서 다양하여 가장 많이 사용되는 형식

파일 포맷 중 JPEG와 GIF 비교

파일 포맷 (래스터 방식) - PNG

•Portable Network Graphics

•GIF 포맷에서 발전한 포맷으로 인터넷을 위한 새 규격의 포맷으로 인터넷 위원회에 의해서 개발

•인터넷 등 온라인 그래픽용으로 최적화된 표준

•GIF 형식보다 압축 효율이 높고(10~30% 정도), 투명화가 가능하며 24비트 컬러 화상을 취급할 수 있음

•기본적으로 트루 컬러를 지원하고 무손실 압축을 사용하여 이미지를 손상시키지 않은 채 웹에 그대로 표현할 수 있음

기타 이미지 그래픽 파일 포맷

•AI

일러스트에서 기본적으로 저장하게 되는 벡터형식으로 색상의 보존력이 높다.

•PDF

어도비(ADOBE)사의 아크로뱃 프로그램에서 사용되는 문서용 파일 형식이다.

•PSD

어도비 사의 포토샵에서 사용되는 기본 형식이다.

무손실 압축 기술을 사용하며, 이는 단순히 이미지 저장뿐 아니라 사용되는 문자, 레이어, 알파채널, 패스, 텍스트 등을 함께 저장한다.

•TIFF

거의 모든 종류의 시스템에서 호환이 가능한 뛰어난 파일 형식이다.

이미지를 손상시키지 않는 무손실 압축으로 이미지의 상태를 최상으로 보존한다.

비압축 파일 형식으로 각 픽셀당 RGB 각각 8비트의 색상정보를 가지고 있어 고화질 출력이 가능하나, 그대신 파일의 용량이 크다.

•EPS

인쇄할 때 사용하는 파일 포맷으로 고품질의 출력전용 파일이다

이미지 처리

•그림을 컴퓨터 기술로 다루는 학문 분야

•이미 획득하였거나 만들어진 이미지를 조작하는 것

•2차원 데이터를 다룸

•이미지 처리 방법

이미지 밝기 값 조절

히스토그램

명암대비 & 스트레칭

이미지 필터링

•블러링 / 에지 검출 / 평균필터

이미지 밝기 값 조절

•그레이 이미지는 화소 값이 0부터 255까지의 레벨로 분류되어 있는데, 이미지를 밝게 하려면 흰색인 255에 가깝게 하면되고, 어둡게 하려면 0에 가깝게 하면됨

•원본 이미지와 반전된 이미지

히스토그램 (Histogram)

•이미지의 가장 중요한 정보를 담은 자료이며, 이미지의 명암 값 프로필을 보여 주고자 사용되는 도구

•X축: 0~255까지의 픽셀의 밝기

•Y축: 픽셀의 빈도 수

•히스토그램 평준화

명암도에 따른 픽셀의 수를 고르게 분포시키는 기법

이미지 히스토그램이 고르게 분산

아래와 같은 과정을 거침

히스토그램을 생성

히스토그램의 정규화된 합을 계산

입력 이미지를 변형하여 결과 이미지를 생성

명암대비 & 스트레칭

•명암대비

밝거나 어두운 화소의 분포

그레이 스케일 이미지는 낮거나 높은 명암 대비를 갖게 됨

낮은 명암 대비의 히스토그램의 분포를 보면 어느 한쪽에 치우쳐 있게 됨

•스트레칭

이미지의 밝기 분포를 최대한 활용하도록 히스토그램을 길게 당기는 것

이미지의 품질을 개선할 수 있음

이미지 필터링

•원본 이미지에 임의의 연산을 하여 원하는 효과가 반영된 이미지를 만들어 내는 것

•이미지를 만들 때 주변 환경의 영향이나 장비의 영향에 의해 실제와 다른, 즉 잡음이 들어갈 수 있는데 필터링을 사용하여 이러한 잡음을 제거할 수도 있음

•대표적인 필터링 기법

블러링 (Blurring)

에지 검출 (Edge Detection)

평균 필터 (Mean Filter)

이미지 필터링 – 블러링 (Blurring)

•기본적으로 영상의 잡음(noise)를 제거하려고 사용함

•영상의 세세한 부분을 제거하는데 쓰이는 기법

•극단적인 값을 제거할 수 있으나 영상의 대비를 약화시킴

이미지 필터링 – 에지 검출 (Edge Detection)

• 에지(edge)

 밝기가 낮은 값에서 높은 값으로 변하는 지점에 존재하는 부분

 영상 안에 있는 객체의 경계(boundary)

 모양(shape), 방향성(direction)을 탐지할 수 있는 등 여러 가지

중요한 정보가 들어 있음

• 에지 추출은 영상분할(image segmentation)의 첫 단계

이미지 필터링 – 평균 필터 (Mean Filter)

•이미지의 각 픽셀의 값을 임의의 윈도우 크기를 설정하여 그 윈도우 범위의 픽셀 값들을 평균으로 계산하여 결정하는 것

•주변의 픽셀 값들을 평균하여 각 픽셀의 값을 결정하기 때문에 전체 이미지에 대해 이 필터를 적용할 때 이미지가 번진 것과 같은 효과를 낼 수 있음

•9*9와 15*15 윈도우를 사용하여 평균 필터를 적용한 예

이미지 관련 편집 도구

•이미지/그래픽 편집 소프트웨어

그리기 도구, 칠하기 도구, 이미지 편집도구, 3차원 그래픽 도구로 구분 가능

그러나 최근의 프로그램들은 다양한 기능을 가지고 있어 어느 한 영역에 국한시킬 수 없는 경우도 있음

그리기 도구 (Drawing Tool)

•벡터 방식을 기본으로 함

•대부분의 저작도구에서 그리기 기능을 제공

Adobe사의 Illustrator와 Corel사의 Corel Draw가 대표적

Illustrator

•Adobe 사에서 개발

•그래픽 디자이너 등 전문가들이 선호

•래스터 그래픽 정보에도 대응할 수 있는 EPS(Encapsulated PostScript) 형식도 지원하여 칠하기(Painting)계열 소프트웨어와 데이터 공유가 가능

Corel Draw

•Corel 사에서 개발

•레이어를 이용한 일러스트 기능이 탁월

•비교적 쉽고 편리한 인터페이스 제공

•일러스트레이션, CI(Corporation Identification), 간행물 표지 디자인 등에 사용

칠하기 도구 (Painting Tool)

•픽셀 단위를 기본으로 하는 래스터형 데이터를 가짐

•그리기 도구의 데이터에 비해 데이터 사이즈가 큼

•MacPaint, Kid Pix, SuperPaint, Painter 등이 대표적

Painter

•Metacreation 사에서 개발

•실세계의 회화 기법을 컴퓨터에서 적용하기 위한 가장 좋은 도구

•붓, 목탄, 연필, 수채, 유채 물감 등 다양한 종류의 칠하기 도구 제공

이미지 편집 도구 (Image Editing Tool)

•스캐너나 디지털 카메라 등 입력장치를 통해 얻은 사진이나 이미지에 다양한 그래픽 처리를 하기 위한 소프트웨어

•필터링, 해상도 조정, 레이어, 화상 처리 등 다양한 기능 제공

•Photoshop과 ImageFolio가 대표적

Photoshop

•Adobe 사에서 개발

•다양하고 강력한 필터를 가지고 있는 이미지 편집 도구의 표준

•실제 이미지 편집에 필요한 모든 기능을 가지고 있음

•몇몇 고급 기능을 제외하면 일반인도 쉽게 배울 수 있음

3차원 그래픽 소프트웨어 (3D Graphic Software)

모델링 소프트웨어와 렌더링 소프트웨어로 나누어짐

대부분의 프로그램이 두 가지 기능을 모두 지원

3D Studio Max

•Autodesk사의 계열사인 Kinetix 사에서 개발

•뛰어난 모델링과 렌더링, 애니메이션 기능

True Space

•Caligari사에서 개발

•캐릭터 디자인, 애니메이션, 로고 애니메이션 등의 작업

SoftImage 3D

•SoftImage사에서 개발

•3D 애니메이션 전용

•캐릭터 애니메이션 분야에서 독보적인 존재

요약

•멀티미디어

미디어, 뉴미디어, 멀티미디어

멀티미디어의 조건, 특성, 구성요소, 종류

아날로그 vs 디지털

•이미지

픽셀

비트맵(래스터)와 벡터 이미지

RGB/CMYK모델

파일 포맷(압축기법)

※위 내용의 저작권은 감형* 교수에게 있습니다.

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