비디오 동영상 이론

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비디오

 

 

§   화상: 정지된 이미지 화면

§   영상: 이미지 화상들의 연속적인 집합체

 

•         대부분의 영상처리기술은 화상처리에서 사용하는 기술을 기반으로 발전되어 왔음

•         화면에 비디오자료를 표현하는 방법

§   텔레비전: 명도와 색상을 사용

 

§   컴퓨터: 비디오 신호를 처리하기 위해 RGB의 세 가지 색을 사용

 

•         프레임(Frame)

§   비디오를 구성하는 이미지 하나

•         비디오의 크기 = 이미지 프레임의 크기 * 초당 프레임 수

§   이미지 프레임의 크기 = 화면의 크기

•         전체 화면을 차지하는 비디오 = 완전 화면(full screen)

§   초당 프레임 수

•         완전 모션(full motion) 비디오 = 초당 30프레임 지원

•         컴퓨터, TV, 비디오 = 초당 30프레임

•         영화 = 초당 24프레임

•         영상의 단위

§   Frame: 정지 사진 혹은 한 장의 그림, 영상의 시간적 최소 단위

§   Cut: 영상 구성하는 기본 단위 

 

§   Scene: 동일한 시간, 장소에서 일어나는 일련의 상황이나 사건

 

 

동영상

아날로그 비디오

•         특징

§   8mm나 VHS방식의 비디오 테이프에 저장된 비디오

§   VCR(Video Cassette Recorder) 테이프에 저장

§   TV 등의 영상 표시 장치를 통해서 재생

§   영상의 질이 낮음

§   원하는 영상을 찾는 데 시간이 많이 소요됨

 

•         텔레비전 방송 규격

 

§   NTSC(한국, 북미, 동남아, 일본 등) 

§   PAL(영국, 유럽 등)

§   SECAM(프랑스, 동유럽, 일부 중남미 지역)

•         NTSC(National Television Standards Committee): 최초 흑백 TV

 

표준 방식으로 창설되었으며, 1953년 컬러 TV 표준 방식으로 채택. 초당 30프레임(29.97)의 영상을 생성

 

디지털 비디오

•         특징

§   아날로그 형태의 비디오 영상을 압축하여 디지털 데이터로 저장

§   압축하여, 정보량을 크게 줄일 수 있음

§   신호의 다중화로 전송회선을 절약할 수 있음

§   디지털화에 의한 화질 왜곡 발생 가능

 

§   노이즈나 왜곡에 대해 강한 면역성을 지님 

•         디지털TV

§   잡신호가 없어서 선명한 화질과 음질 제공

§   기존의 아날로그 방식의 TV에서는 직접 수신 불가능

§   최대 1920*1080 픽셀을 사용하는 16:9 와이드 스크린

§   디지털 TV 전송 방식: ATSC(미국), DVB(유럽), ISDB(일본)

§   SDTV(표준방식), HDTV(고화질방식)

 

동영상 파일 형식

•         텔레비전 등장으로 아날로그 형태의 비디오 처리기술이 급속하게 발전하였음

 

 

•         디지털 비디오의 등장으로 컴퓨터 멀티미디어 분야에서 비디오의 활용이 더욱 활성화 되고 있음 

 

•         현재 보편적으로 사용되는 비디오 파일 형태

 

§ AVI, MOV, MPEG, ASF 등

avi, asf, wmv

•         avi (audio video interleave)

§   마이크로소프트 윈도우 위한 비디오 지원 API인

비디오포윈도우(Video for windows: VFW)의 기본 파일 포맷

§   영상을 압축하지 않아 용량이 크지만, 윈도우만 깔려 있으면 어디서든 재생 가능

•         asf (advanced stream format)

§   마이크로소프트사에서 인터넷 스트리밍용으로 개발

§   avi의 인터넷 확장판으로 만든 포맷

§   스트리밍 기술을 이용하여 다운로드와 동시에 재생 가능

•         wmv (windows media video)

§   마이크로소프트사의 [미디어플레이어] 시리즈에서 표준으로 사용

§   스트리밍이 가능, 압축률 우수, 고압축이라 용량이 적음 

동영상                   

mpeg, mov, rm

•         mpeg (moving picture expert group)

§ 동영상에 대한 효율적인 전송 압축 알고리즘과 코드체계의 국제표준 규격을 연구하기 위해 만들어진 압축 기술

•         mpeg-1 기술은 CD, mpeg-3은 음성압축, mpeg-4는 동영상 

§   DivX, Xvid는 mp4 압축 기술을 이용하여 dvd 영화를 압축할 때 화질 손실을 최대한 제한해주며, 약 1/10 용량으로 압축 가능 • mov

§   애플사에서 개발한 통합 멀티미디어 지원 툴킷인 퀵타임에서 지원하는 동영상 파일 포맷

 

• rm (real media) 

§ 리얼플레이어용의 미디어 파일

mkv, flv

•         mkv (matroska video)

§   영상/오디오/자막을 하나의 파일에 포함시킬 수 있음

§   편집용이라기 보다는 최종 출력용으로 사용

•         flv (flash video)

§   Adobe 플래시 비디오 포맷

§   적은 용량으로도 비교적 높은 화질

 

§   YouTube 등과 같은 동영상 공유사이트에서 사용 

동영상 편집 기법

•         선형 기법

•         비선형 기법

 

•         화면 전환

•         크로마키 합성

 

선형 기법

 

•         Linear Editing 

§   원본 테이프의 내용을 마스터 테이프에 순차적으로 복사하면서 진행하는 편집 방식

§   일반적인 테이프 편집

§   테이프 대 테이프 편집이 실시간으로 이루어짐

§   복사 횟수에 따라 화질이 점점 나빠짐

 

•         기법

§   어셈블 편집: 산만하게 촬영된 영상 및 음성을 편집 대본 순서대로 잘라 붙이는 기법

 

§   인서트 편집: 기록된 내용의 일부를 삭제하거나, 수정, 추가할 때 사용되는 기법, 영상이나 음향 채널의 전부 혹은 일부를 임의로 선택하여 편집 

비선형 기법

• Non-linear editing

§   비디오 데이터를 컴퓨터에 디지털 형태로 저장한 후 디지털 비디오 편집 프로그램을 이용하여 편집하는 방식

§   영상 신호를 데이터로 저장하므로, 삽입, 삭제, 수정이 쉬움

§   비순차적 방식으로 편집 가능

§   편집을 반복하고 출력을 하는 과정에서 화질 저하가 없음

§   running time에 상관없이 신속하게 실행 가능

§   음향 및 비디오 트랙들을 동시에 사용할 수 있음

 

§   기존 CG 및 다른 특수 효과 프로그램들 간 호환으로 원활한 작업이 가능

§   엄청난 양의 저장 공간이 필요하기 때문에 소스의 양에 제한이 있음

 

화면 전환

•         페이드 인/아웃(fade in/out)

§   어두운 색 혹은 밝은 색으로 점차로 나타나거나 사라지는 화면 전환 기법

•         디졸브(dissolve)

§   하나의 화면이 서서히 사라지면서 다른 화면이 나타나는 화면 전환의 기법

§   장소의 변환과 시간의 변환을 좀더 부드럽게

•         와이프(wipe)

§   화면을 닦아내는 듯 전환하는 기법

§   화면의 가장자리 혹은 가운데에서부터 어두워지거나 다른 화면으로 전환하는 기법

크로마키 합성

• Chroma Key

§   영상 중의 색 차이를 검출하여 마스크에 해당하는 키 화상(key image)을 추출함과 동시에 배경 영상을 전경 영상으로 합성하는 디지털 영상 합성 방법

§   투명한 효과를 주는 듯이, 컬러나 컬러의 범위로서 그 컬러의 위치에 다른 영상의 삽입이 가능

§   청색 또는 녹색으로 착색한 일정한 배경세트(chroma)가 필요 

§   정확한 전경 영상의 키 화상을 생성하기 위해 조명에 상당한 주의를 기울여야 함

 

§   일기예보, 선거개표 방송 등 다양한 분야에서 활용되고 있음

 

 

 

 

 

 

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