7 장 비디오

77 장 비디오장 비디오

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7.1 비디오의 개요

영상과 화상의 차이는 화상은 정지된 이미지화면을 의미하나 , 영상이란 이러한 이미지 화상들의 연속적인 집합체이다 . 대부분의 영상처리 기술은 화상처리에서 사용하는 기술을 기반으로 발전 . 머리말

화면에 비디오 자료를 보여주기 위해 텔레비젼의 경우는 명도(Luminance) 와 색상 (Chrominance) 를 사용하는데 반하여 , 컴퓨터에서는 비디오 신호를 처리하기 위해 RGB 의 세 가지색을 사용하여 표현한다 .

비디오를 구성하고 있는 이미지 하나하나를 프레임 (Frame)이라고 한다 .


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비디오는 화면의 크기와 초당 프레임 수로 구분하는데 , 전체화면을 차지하는 비디오를 완전화면 (Full screen) 비디오라 하며 , 초당 30 프레임을 지원하는 비디오를 완전모션 (Full motion) 비디오라 구분 한다 . 비디오의 크기는 이미지 프레임의 크기와 초당 프레임수를 곱한 값으로 표현한다 .

통상 컴퓨터나 TV 비디오는 초당 30 프레임을 , 영화의 경우에는 초당 24 프레임을 필요로 한다 .


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7.1.1 아날로그 비디오와 디지털 비디오 텔레비젼의 등장으로 아날로그 형태의 비디오 처리 기술이

급속히 발전 하였으며 , 디지탈 비디오의 등장으로 컴퓨터 멀티미디어 분야에서 비디오의 활용이 더욱 활성화 되고 있다 .

현재 컴퓨터에서 가장 보편적으로 사용되고 있는 비디오 파일의 형태는 아래와 같이 AVI, MOV, MPEG 파일형태와 새로이 등장한 Real Video 파일 형태인 RM(RA) 이 있다 .


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아날로그 비디오 는 공중파나 cable 등으로 입력된 신호를 받아 TV 에 출력할 수 있도록 RGB 모드로 복원을 통해 보여진다 . 이러한 아날로그 신호는 장비에 의한 외부의 잡음등에 취약하고 , 자료의 편집이나 수정에 어려움이 있다 .


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디지털 비디오는 비디오 편집기를 통하여 생성된 자료나 비디오 카메라 , VCR, TV, LDP 등에서 제공되는 영상자료를 비디오 보드를 통하여 모니터에 적합한 형태로 변환하여 사용자에게 출력되는 것으로 , 잡음이 적고 자료의 편집 및 수정이 용이하나 자료의 규모가 방대하여 많은 양의 데이터를 저장하는데 어려움이 있다 .


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7.1.2 비디오와 애니메이션의 차이


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7.1.3 TV 의 기본 개념 주사방식에는 크게 순차주사 (Noninterlace) 방식과 격행주사

(Interlace) 방식 ( 짝수 , 홀수 라인을 교대로 제공 ) 이 있다 . 주사방식을 사용하므로 화면에 깜박거리는 Flicker 현상이 있

다 . 격행주사방식에서 1 장의 화상을 몇장의 거친 화상으로

나누어서 주사하는데 한 화면분의 주사선 전체를 포함하는 화상의 신호를 프레임 , 거친 화상의 신호를 필드라 한다 .

텔레비전은 RGB 신호를 영상의 명암을 나타내는 하나의 명도신호 (Luminance) (Y) 와 RGB 의 3 원색에서 명도를 제외한 나머지를 표현하는 두개의 색상신호 (Chrominance) (I,Q 또는 U, V) 로 변환하여 전송한다 .


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텔레비전 신호의 송수신


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흑백 텔레비전 수상기는 명도신호를 이용하여 흑백영상을 만들고 , 칼라 텔레비전은 명도신호와 색상신호를 혼합하여 칼라 영상을 생성한다 .

YUV 의 명도신호 및 색상신호로 영상을 표시하면 RGB 보다 메모리를 효율적으로 사용할 수 있고 , 빠른 속도로 자료를 처리할 수 있다 . 이는 사람의 시각이 명도신호에는 민감하나 색상신호에는 덜 민감하다는 특징을 이용하여 명도신호와 색상신호를 나타내는 비트의 수를 조절하여 얻을 수 있다 .


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아래는 영상의 크기 640 * 512 화소의 자료를 RGB 와 YUV형태로 저장시 메모리 소모 공간의 비교 자료이다 .

VOD (Video On Demand) • 현재의 방송국에서 사용자에게 전발되는 일방적인 방식에서 벗어나

비디오 source 에 저장된 프로그램을 사용자가 직접 선택하여 원하는 프로그램을 언제든지 볼 수 있는 서비스를 말한다 .

• 기본적인 시스템 구성은 비디오 서버장치가 설치된 VSS(Video Source System), 가입자 단말장비인 Set-Top Box, 그리고 네트웍 장비등으로 이루어진다 .

•　


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7.1.4 TV 의 방송 방식

(1) TV 의 표준형식 현재 국제적으로 통용되는 3 대 TV 표준 형식은 NTSC, PAL,

그리고 SECAM 으로 지역 또는 나라에 따라 각각의 표준을 지정하여 사용하고 있다 .

　


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• NTSC (National Television Standards Committee) • 최초 흑백 텔레비젼의 송신 규격을 위해 창설된후 , 1953 년 칼라

텔레비젼 시스템을 위한 규격으로 확장된 국제 TV 방송을 위한 Protocol 로 미국에서 채택됨

• 525 주사선 (Lines per Frame), 59.94 Fields per Second, 3.57945 Mhz Subcarrier( 부반송파 ) 사용

• RGB 를 명도신호 (Y) 와 2 개의 색상신호 (I, Q) 로 분리하여 전송 .

Y = 0.299 R + 0.587 G + 0.114 B

I = 0.596R - 0.275G – 0.321B

Q = 0.212R - 0.523G + 0.311B

R = Y + 0.956 I + 0.621 Q

G = Y-0.272 I – 0.649 Q

B = Y-1.105 I +1.702 Q


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• PAL (Phase Alternate Line)

• 1967 년 색상 변환시 오류 (Hue Errors) 를 최소화 하려는 취지에서 등장

• PAL-B 와 PAL-M 두 방식이 가장 많이 사용 • SECAM 보다 Sound 면에서 우월한 것으로 판단


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(2) Digital TV• 방식에 따라 표준방식 (SDTV) 과 고화질방식 (HDTV) 으로 구분 .

• 표준방식은 방송형태만을 기존의 아날로그 방송을 디지털로 변환하는 형태 .

• 컴퓨터를 통하여 TV 프로그램을 볼수 있고 바로 저장도 가능 .


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• 우리나라의 경우 2000 년 시험방송 , 2001~2002( 광역시 ), 2004(도청소재지 ), 2005( 시 , 군지역 ) 을 목표로 2010 년까지 확대 .

(3) 고화질 TV(HDTV: High-Definition TV)• 1980 년대 말에서 1990 년대 초에 일반인에게 알려짐 • 화면의 크기가 커짐에 따라 주사선의 수가 현행보다 두배정도 증가

하였다 . 화면의 종횡비 ( 가로와 세로의 비율 ) 가 현행 컬러 TV 의 3:4 에서 9:16 으로 변환 되었는데 이는 사람 눈의 시야각을 고려한 비율이다 .

• 화상은 35mm 영화를 목표로 출발 하였다 . Sound 는 Compact Disk 수준의 음향을 제공하며 , Analog 대신 Digital Signal Transmission 사용한다 .

• MPEG-2 file format 과 Compression 표준 사용한다 .


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7.2 비디오 처리 장치


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7.2.1 비디오 보드 비디오 보드란 PC 에 입력되는 비디오 영상 정보를 가공

처리하여 모니터 화면에 표현해 주는 장치를 말한다 . 기능에 따라 프레임 그래버 보드 , 영상 중첩 보드 , 그리고 영상 압축 /복원 카드로 구분된다 .

프레임 그래버 (Frame Grabber) 보드 : 비디오 카메라나 VCR과 같은 장치로 부터 입력되는 영상 신호를 획득 , 컴퓨터에서 조작이 가능한 형태로 변환 . 즉 , 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시키는 역활을 수행한다 .

영상 중첩 (Video Overlay) 보드 : 컴퓨터 내부의 정보와 외부에서 유입되는 영상정보를 합성하여 모니터에 표현 . 컴퓨터에서 제공되는 문자 , 그래픽 정보와 외부의 영상 정보를 동시에 제공하는 기능을 제공한다 .

영상 압축 (Compression)/ 복원 (Decompression) 보드 : 영상 정보를 압축하여 기억 장치에 저장 , 필요시 복원하여 제공하는 장치를 말한다 .


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7.2.2 비디오 저장장치 CD-ROM 에 디지털 정보를 기록할 수 있는 CD-ROM 레코더와

CD-ROM 의 내용을 읽어들이는 CD-ROM 드라이브 , 그리고 DVD-ROM 에 저장된 디지털 정보를 읽을 수 있는 DVD(Digital Video/Versatile Disk) 드라이브가 있다 .

VOD(Video on Demand) 서비스 업체 등 대용량의 멀티미디어 정보를 보유한 곳에서 주로 사용하는 저장장치로 많은 양의 비디오 자료를 담을 수 있는 디스크 어레이 (Disk Array) 장치가 있다 .

CD-ROM 은 저장용량의 한계로 인하여 고품질의 영상정보를 원하는 사용자들의 욕구를 만족시키지 못한다 . CD-ROM 이 가지고 있는 저장공간의 제한성을 해결하여 디지털 영상의 고품질화 및 고기능화를 위하여 개발된 것이 DVD-ROM 이다


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7.3 디지털 영상 처리7.3.1 영상의 전환과 특수효과 디지털 영상처리를 위해 각종 영상효과 장치가 이용되고 있다 .

이러한 장치를 이용하여 스튜디오로부터 중계현장으로 장면을 전환하기도 하고 특수효과를 줄 수도 있다 .

과거에는 방송국과 같은 큰 기관에서만 이러한 고가의 장치를 보유할 수 있었으나 , 오늘날은 디지털 기술의 발전에 힘입어 이러한 장치가 소형화되고 가격도 많이 하락하였다 .


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(1) 영상의 전환• 가장 기본적인 영상효과는 두개의 영상간의 화면전환 기능이다 .

• Fade 기능은 영상 A 로부터 영상 B 로 서서히 전환하는 과정으로 간단한 승산기와 가산기를 이용하여 이 과정을 수행하기 위해서는 연산의 대상이 되는 영상 A 와 영상 B 의 데이터가 정확하게 동기화 되어야 한다 .


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(2) 특수 효과• 영상 장치가 디지털화 하면서 과거 아날로그 장치로는 불가능하였던 영상효과가 이제는 실현될 수 있게 되었다 . 카메라로 촬영한 영상을 구의 표면에 붙이거나 책의 페이지를 넘기는 것과 같이 영상이 바뀌는 등 다양한 영상효과가 이용되고 있다 .

• 이러한 영상효과를 실현하는 장치를 영상 특수효과 장치라고 하며 , 영상의 확대 /축소 , 위치의 이동과 변형 등 기하적인 처리를 요하기 때문에 기하적 변형장치라 부르기도 한다 .


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7.3.2 디지털 영상합성 두개 이상의 영상을 합성하여 현실에는 존재하지 않는 장면

(Scene) 을 만드는 기술은 TV 가 출현하기 이전부터 사용되어 왔다 . 요즘은 컴퓨터를 이용한 디지털 기술을 활용하여 영상의 확대와 축소 , 변형과 합성 등 그 기법이 보다 광범위하게 발전하였다 .


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(1) 필름의 합성


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(2) 크로마키 합성• TV 가 흑백에서 컬러로 바뀌면서 영상중의 색 차이를 검출하여 마스크에 해당하는 키 화상 (Key Image) 을 생성하고 , 합성하는 장치가 폭넓게 사용되게 되었는데 , 이것을 크로마키합성이라고 하며 영상을 합성하는 장치의 대명사로 인식될 정도로 폭넓게 사용되고 있다 .

• 크로마키 합성은 마스크 화상의 생성과 합성이 실시간으로 처리되고 , 영상을 촬영한 장소에서 즉시 합성할 수 있는 유일한 수단이 된다 .

• 영상으로서 필요한 전경과 불필요한 배경을 색으로 식별할 수 있도록 크로마키와 청색으로 착색한 일정한 배경세트가 필요하다 . 또한 , 조명에도 고도의 기술이 요구된다 .


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7.4 비디오의 압축 / 복원 영상신호는 각 데이터간의 연관성이 매우 큰 특성을 가지고 있어

변화가 적은 비슷한 값의 나열로 이루어져 있다 . 영상이란 비슷한 밝기와 색상을 가진 점 ( 화소 또는 픽셀 ) 들이 부분적으로 모여 이루어진 집합체이다 .

이것을 데이터의 중복성 (Redundancy) 이라고 하는데 , 이 중복성을 제거함으로써 전체 데이터의 량을 상당히 줄이고도 충분한 정보를 전달할 수 있다 . 이렇게 영상 데이터의 중복성을 제거하는 일을 영상압축 (Compression) 또는 부호화 (Encoding)라고 한다 .


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7.4.1 비디오의 압축과정 비디오 압축의 필요성은 비디오 파일 용량의 최소화 요구 ,

인터넷의 발달에 따른 비디오 자료의 활용 시 네트웍 데이터 전송속도 , 그리고 기타 주변기기 (CPU, 그래픽 , 시스템 버스 , ...) 의 부하 감소의 필요에서 이다 .

비디오의 압축방법은 데이터의 완전한 복원 가능 여부에 따라 무손실압축 (Lossless Compression) 기법과 손실압축 (Lossy Compression) 기법으로 구분되며 , 소프트웨어에 의한 압축(Indeo, Cinepak,...) 과 하드웨어에 의한 압축 (JPEG, MPEG,

P*64,...) 으로 구분할 수 있다 .


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무손실압축 기법은 원래 영상으로의 완전한 복구가 가능하도록 압축시 미세한 데이터를 중요시하는 기법으로 , X-ray, 단층촬영(CT) 등의 의료용 영상과 같은 응용분야에서 활용되며 , 따라서 압축율은 비교적 낮은 2:1 ~ 3:1 정도이다 .

비디오를 압축할 때 고려사항으로 초당 필요 frame 수 , 압축율에 따른 화질의 변화 , 압축 및 복원 속도 , 부가적인 HW / SW 소요 여부 , 통신체널의 전송 속도의 한계 등을 고려해야 한다 .


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(1) 전처리 (Preprocessing)• 압축을 하기위한 준비작업을 수행하는 과정으로 컬러 스페이스

(Color Space) 변환 , 필터링 (Filtering), 컬러 서브 샘플링 (Color Subsampling) 등이 행해진다 .

• 컬러 스페이스 변환은 R,G,B 의 세 가지 성분으로 이루어진 컬러영상의 명도 (Luminance) 를 위한 Y 성분과 색상(Chrominance) 을 위한 I 와 Q 성분으로 변환하는 과정으로 , 이는 압축율을 높이기 위한 필수 과정이다 . 즉 컬러 스페이스 변환은 RGB 영상 데이터를 YIQ 영상데이터로 변환하는 과정이다 .

• 필터링은 잡음을 제거하여 압축율을 높이기 위한 과정이다 . 　• 컬러 서브샘플링은 사람들의 눈으로 미세한 색의 변화를 감지할 수 없다는 점을 이용하여 , 덜 민감한 색 성분을 가지고 있는 I 와 Q성분에서 한 화소씩 ( 데이터 양을 1/2 로 줄임 ) 또는 세 화소씩 (데이터 양을 1/4 로 줄임 ) 뛰어넘어 하나의 화소만을 취하여 본래의 영상 데이터의 크기를 1/2 또는 1/4 로 줄이는 과정이다 .


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(2) 변형 (Transformation)• 이 과정은 영상이 가지고 있는 정보의 중복성을 찾아내는 과정으로

영상신호 자체에서 처리하는 파형 (Waveform) 방식과 새로운 영역에서 처리하는 변환 (Transform) 방식이 있다 .

• 파형방식은 인접한 화소의 영상 값의 차이만을 표시하는 가장 대표적인 방식으로는 DPCM(Differential Pulse Code Modulation)이 있다 . DPCM 으로 처리된 데이터의 복원은 앞 화소값에 그 차이 값을 더하여 구한다 . 보다 높은 압축효과를 얻기 위하여 이를 변형한 ADPCM(Adaptive Differential Pulse Code Modulation) 변환법도 사용되고 있다 .

• 변환방식은 영상데이터의 중복성을 제거하기 위해 여러 종류의 수학적인 변환방법을 통해 영상을 공간영역 (Spatial Domain)으로부터 다른 영역으로 변환하여 분석함으로써 압축하는 방법으로 DCT(Discrete Cosine Transform) 방법이 널리 사용되고 있다 .


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(3) 양자화 (Quantization)• 이 과정은 앞의 DPCM 이나 DCT 과정을 통하여 얻은 영상값을

어떤 상수값으로 나누어 유효자리의 비트수를 줄이는 과정이다 .

• 이과정을 걸치면 데이터가 변이되어 원래 데이터를 상실하는 데이터의 손실이 발생한다 . 모든 손실 압축 기법은 이 과정을 거친다

(4) 가변길이 부호화 (Variable Length Coding)• 이 과정은 데이터의 출현 빈도에 따라 자주 등장하는 데이터의

표현은 적은 비트수로 표현하고 , 반대로 자주 등장하지 않는 데이터는 상대적으로 큰 비트수로 표현하여 전체적인 파일의 크기를 줄이는 방법이다 .


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• 컴퓨터에서는 영문자 A 부터 Z 까지의 모든 문자의 코드를 8비트로 표현하고 있다 . 따라서 문자열의 크기는 전체 문자수에 의해 정해진다 . 그러나 만일 영문자 26 개 중 에서 출현빈도가 높은 A, E 에는 2~3 비트의 코드를 할당하고 , 상대적으로 출현빈도가 낮은 Q, Z 에는 10~16 비트의 코드를 할당하되 , 서로 구분이 되도록 문자코드를 부여한다면 결과적으로 전체 파일의 크기를 줄일 수 있다 .

• 이렇게 빈도수에 따른 처리방법으로 허프만 (Huffman) 부호화 방법등이 사용된다 .


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7.4.2 비디오 압축기술 가장 대표적인 압축방법에는 픽셀당 컬러 비트 수 (Color Bit

Depth) 의 축소 , 프레임 크기 (Number of Pixels) 의 축소 , 그리고 프레임 수 (fps) 의 축소에 의한 방법이 있다 .

비디오의 부호화는 프레임 간의 정보를 이용하여 시각적 영향이 적은 부분의 정보량을 줄이는 방법을 사용한다 . 이러한 방법에는 전프레임의 동일 위치의 화소 값을 이용하여 차이값만을 기록하는 프레임간 예측 부호화 , 전˙후 프레임에서 물체의 움직임을 검출하여 그 움직임 성분만큼 앞 프레임에서 예측에 이용하여 화소의 위치를 보정 하는 움직임 보상 프레임간 예측 부호화법 등이 있다 .


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(1) JPEG(Joint Photographic Experts Group)• Gray scale 및 Color 영상을 포함한 모든 정지영상 압축전송기술의 국제표준 규정안 이다 .

• 알고리즘으로 8 * 8 DCT 를 사용하는 손실 압축과 예측 코딩을 사용하는 무손실 알고리즘 두가지 알고리즘을 사용한다 .

• JPEG 의 주요 처리 절차는 아래와 같다 1. RGB 컬러모델을 YIQ 컬러모델로 변환

2. YIQ 메크로 블럭화 3. 매크로 블럭을 8 * 8 블럭화

4. DCT (Discrete Cosine Transform) 변환 5. 양자화 (Quantization) 6. 지그 - 재그 스캐닝 (Zigzag Scaing) 7. DPCM (Differential Pulse Code Modulation) 또는 RLE (Run Length Encode) 8. 엔트로피 코딩 (Entropy Coding)


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• 20:1 정도의 압축율에서 화질에 거의 영향을 주지 않는다고 평가되고 있다 .

• MPEG 과는 달리 Data 의 저장을 Frame 간 독립적으로 실행 , 압축율은 MPEG 의 1/4 정도이나 Frame 간의 편집이 자유롭다

• C-Cube 사의 CL-550B chip 은 초당 30 Frame 의 영상을 실시간 압축한다


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(2) MPEG(Moving Picture Experts Group)• 비디오 전화용과 디지털 저장매체로 사용하기 위한 두가지 압축방식으로 구분 된다 .

• Movie 와 CD 수준의 sound 와 동기화에 대한 표준안으로 구성되어 있다 .

• ISO / IEC JTC1/SC29/WG11 로 공식화 되었다 .(1996. 6)

• MPEG 단체에서 제안하고 있는 동영상 압축기법은 크게 나누어 시간적 중복 및 공간적 중복을 제거하는 기법에 기반하고 있다 . MPEG 압축 기법은 이동보상 압축 기법을 이용하여 시간적 중복(Temporal Redundancy) 을 제거하고 , 정지화상의 DCT 압축기술을 결합하여 공간적 중복 (Spatial Redundancy) 을 제거하는 방법이다 .


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• MPEG 의 압축기술은 아래 그림과 같이 화면을 I(Intra coded) Picture, P(Predictive coded) Picture, B(Bidirectional predictive coded) Picture 로 구분하여 부호화 한다 . I Picture 는 예측부호화를 행하지 않고 독립적으로 부호화한다 . P Picture 는 직전의 I 또는 B로부터 추정한 예측신호와의 차를 부호화한다 . B Picture 는 화면의 전 / 후에 위치한 I 또는 P 로부터 추정한 예측신호와의 차를 부호화한다 .


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• MPEG-1• MPEG-1 은 VHS 수준의 영상을 CD-ROM 에 저장할 목적 (

데이터 전송속도 1.5Mbps 이하 ) 으로 제정되었다 .• 주로 가정용 TV 수준의 비디오와 CD 수준의 스테레오

음향을 CD-ROM 에 저장하고 재생하기 위해 만들어졌으며 , 1993 년 국제표준으로 채택되었다 .

• MPEG-2• MPEG-2 는 디지털 TV 와 DVD 수준의 영상을 목적 ( 데이터

전송속도 15Mbps 이상 ) 으로 제정되었으며 , 순차주사(Noninterlace) 방식과 격행주사 (Interlace) 방식 모두를 지원한다 .

• 광범위한 신호 형식에 대응하기 위해 프로파일 (Profile) 과 레벨(Level) 에 따라 복수개의 사양이 정해져 있다 .

• 프로파일은 부호화의 방식과 기능에 의한 분류로 5종류가 있으며 , 레벨은 부호화 대상인 영상신호 형식으로 표준 TV로부터 HDTV 까지 4종류가 있다 .


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• MPEG-3 은 HDTV 를 목표로 출발하였으나 , MPEG-2 의 적용 범위가 확장되면서 MPEG-2 로 통합되었다 .

• MPEG-4

• MPEG-4 는 1994 년 낮은 전송률로 동영상을 보내는 것을 목표로 출발한 영상압축 표준으로 , 64Kbps 나 192Kbps 의 저속 전송으로 동영상 전송


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• 멀티미디어 통신 서비스를 지원하기 위한 것으로 인터넷 유선망 뿐만 아니라 무선망에서 화상회의 시스템과 같은 대화형 멀티미디어 , 특히 비디오 전화와 같은 이동통신 시스템에서의 오디오와 비디오의 압축을 위해 제안된 표준

• MPEG-4 부호화에서는 기존 영상데이터의 화소값에 대한 압축방식에서 벗어나 영상에 담긴 객체 (Object) 들을 객체 기반 부호화 (Object-based Coding) 시키는 방법에 대한 연구가 포함되어 있다 .

• MPEG-7• 멀티미디어 데이터 내용을 표현하는 방법에 관한 표준• 정보검색을 위한 내용 표현을 목표로 함• 멀티미디어 정보를 빠르고 효율적으로 검색하기 위한 내용기반

정보검색에 대한 표준화 • 멀티미디어 자료의 이용 , 여행정보서비스 , 기사 검색 ,

사이버박물관 , 지리정보시스템 , 원격탐지 , 사이버쇼핑 , 부동산 ,VOD 등 이용


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• MPEG-21• 전자상거래를 통한 멀티미디어컨텐츠를 교환 , 전송 , 결재 ,

재산권보호를 위한 요소기술들의 연관관계를 명확히 하고 통합할 수 있는 표준

• 다양한 네트워크 및 장치에 있는 멀티미디어 컨텐츠 자원을 효율적으로 이용하는 것을 목표

• 전자상거래 환경에서 멀티미디어 컨텐츠를 무선 근거리 통신망 , 광대역통신망 , 위성 /케이블 방송 등 다양한 네트워크와 개인용 휴대단말기 , PC, 디지털 TV, DVD, IMT-2000 등의 다양한 단말기를 이용하여 사용자가 상호호환 방식으로 쉽고 , 편리하게 생성 , 배급 , 이용할 수 있는 방법을 정의 , 구현할 수 있는 국제 표준

• H.261 (P*64)• 1988~1990 년 CCITT(International Telegraph and Telephone

Consultative Committee) 에서 정한 원격 화상회의를 위한 표준안


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• ISDN 전화선을 이용한 국제 Video-Conferencing, Video-Telephone 을 용도로 한 통신계열에 있어서 동화상의 압축 및 부호화 방식의 국제표준안이다 .

• 부호화 알고리즘은 MPEG 방식과 기본적으로 같으며 I 및 P picture 의 부호화 형식을 이용하여 64Kbps ~ 1,920Kbps 로 압축하며 , H. 261 은 높은 압축율 (100:1 200:1)∼ 로 실시간 압축을 지원한다 .

• H.261 은 시간적 중복성을 제거하기 위해 프레임간의 예측기법을 사용하고 , 공간적 중복성을 제거하기 위해 DCT 변환기법을 사용하며 , 동작보상 기법도 옵션으로 추가할 수 있다 .


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7.4.3 코덱 (Codec) 다양한 압축 방법을 지원하기 위한 소프트웨어 모듈로 압축

(Compression, Encoding) 과 복원 (Decompression, Decoding) 을 동시에 지원한다 .

JPEG, MPEG, H.261 등이 하드웨어에 의한 비디오 데이터의 압축이라면 , 코덱은 소프트웨어에 의한 비디오 데이터의 압축이라고 할 수 있다 .

Divx 코덱은 MPEG-4 비디오 압축방식을 기본으로 변형한 것으로 매우 높은 화질을 유지하면서 파일을 압축함


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7.5 7.5 비디오 스트리밍비디오 스트리밍 (Video Streaming)(Video Streaming)

7.5.1 스트리밍 소프트웨어 다운로드 작업과 비디오 재생 작업을 동시에 진행 Web 상에서 비디오 및 오디오 파일을 처리할때의 효율을 높이기

위한 방법으로 제한된 대역폭을 가지는 네트워크의 문제를 해결 파일의 규모가 커서 메모리에 한꺼번에 저장이 어려울때 , Web

상에서 다운받아 실행하기에는 너무 많은 시간이 소요될때 , 파일 전체가 다운로드 될 때까지 기다리지 않고 일정량의 데이터를 수신하면 바로 실행하며 , 나머지 데이터들은 실행하면서 계속적으로 다운로드 받는다 .

대표적인 소프트웨어에는 RealOne Player, Windows Media Player, VDOLive 등이 있다

스트림을 실시간으로 전송하고 재생하여 인터넷 방송이 가능


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7.5.2 스트리밍을 위한 웹 표준 SMIL(Synchronized Multimedia Integration Language)

SMIL 은 멀티미디어 프리젠테이션 표준으로 멀티미디어 데이터의 효과적인 동기적 표현 및 교환을 위한 마크업 (Markup) 언어

각 미디어 요소를 다른 미디어들로부터 분리하거나 각 미디어 요소들과 상호작용을 수행

SMIL 을 이용하면 비디오 , 이미지 , 사운드 등과 같은 개별적인 미디어 객체들을 시공간적으로 동기화된 하나의 멀티미디어 프리젠테이션으로 통합할 수 있다 .

각 미디어 객체의 재생시간과 스크린 상의 위치를 기술할 수 있고 SMIL 작성자는 텍스트 편집기를 이용하여 쉽게 만들수 있음


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7.6 비디오 편집 소프트웨어

7.6.1 Windows Movie Maker 쉽게 비디오를 제작하고 편집할 수 있는 도구 이미지 파일과 오디오 파일을 이용하여 슬라이드 형태의 동영상을 만들수 있음

IEEE 1394 포트를 사용하여 컴퓨터와 디지털 카메라를 연결하고 컴퓨터상에서 디지털 카메라를 직접 제어도 가능

썸 네일 (Thumb Nail) 이미지로 저장된 사진을 통해 원하는 이미지를 쉽게 찾아볼 수 있으며 , 간단한 슬라이드 쇼 연출도 가능


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7.6.2 Premiere Premiere 는 PC 용 비디오 편집 소프트웨어 중 가장 많은

사람들이 이용하는 프로그램으로 현재 Premiere 버전 6.0 이 나와 있다 .

QuicTime 의 Mov 파일 , Windows 의 AVI 파일 및 VODLive 코덱을 지원한다 .

Premiere 의 특징은 비디오 클립을 연속적인 필름 형식으로 보여주는 기능과 화면전환 효과를 직접 보여 주며 프레임마다 적용할 수 있는 다양한 필터들을 제공한다 . Premiere 가 지원하는 기능은 매우 많으나 대표적인 기능으로는 필터링 , 화면전환 , 수퍼임포즈 , 타이틀 및 모션 기능을 들 수 있다 .


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필터링 (Filtering): 편집할 때 비디오 클립에 적절한 효과를 주어 비디오 작업결과를 더욱 돋보이게 하기 위한 작업 , 70 여 가지의 필터링 효과를 제공 .

화면전환 (Transition): 서로 다른 A, B 의 두 동영상을 연결 재생할 때 연결부분에 여러 가지 효과를 주어 화면이 자연스럽게 바뀌도록 하는 것으로 장면전환 효과라고도 한다 . A 영상이 흐려지며 B 영상이 나타나게 하는 Additive Dissolve 트랜지션을 포함하여 75 개의 트랜지션 기법을 제공 .

수퍼임포즈 (Superimpose): A, B, T 트랙을 제외한 나머지 트랙( 합성채널 ) 을 이용하여 여러가지 효과 (Fade In / Fade Out 효과나 , 하나의 영상 위에 또 다른 영상을 움직이게 하거나 모션(Motion) 설정 ) 부여 , 다양한 형태로 영상이 출력되도록 할 수 있는데 이러한 효과를 수퍼임포즈 트랙 (S) 을 이용하여 지정 .


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7.6.3 비디오의 파일 포맷 Video 파일의 Format 형태는 파일을 생성할때 사용되는

Software 에 따라 아래에 기술한 다양한 파일의 형태로 결과가 나타난다 . 그러나 이러한 파일의 Format 형태는 상호 변환 프로그램 (Converter) 를 사용하여 다양한 또 다른 형태의 파일로 변환할 수 있다 .


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7.5.1 비디오 파일의 종류 AVI (Audio Video Interleaved)

• 비디오 파일 저장 방식• CD 타이틀에서 사용되고 있다 .

• AVI 는 Microsoft 사가 개발한 파일 형식으로 , 오디오와 비디오 데이터가 내부적으로 번갈아 기록되기 때문에 ‘ Interleaved’ 라고 이름 지어졌다 .

MOV

• QuickTime 에서 사용하는 파일 Format• Window 및 Mac 에서 모두 사용 가능


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MPEG• MPEG 파일 포맷은 비디오 신호의 압축과 재생을 위한 알고리즘

개발에 주목적을 두고 활동하는 MPEG 표준화 그룹에서 제안한 파일 형식 .

• AVI, MOV 와 달리 다양한 압축형태의 파일 지원• MPEG-1,2 의 경우는 100Mhz 이상의 CPU 가 필요하며 플랫폼에 무관하게 지원 .

ASF(Active Stream Format)• Microsoft 사에서 제안한 스트림 Foramt

RA/RV(Real Audio/Real Video)• Video 스트림 방식에서 사용되던 Format 으로 최초에는 Audio 를

목표로 출발 , 현재 Video 처리 기능 추가

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