5 장 video 와 애니메이션

analog video• analog video

• 8mm 나 VHS 방식의 video 테이프에 analog 형태로 video 를 저장하는 것으로서 , 캠코더나 방송용 카메라로 찍은 video 는 VCR(Video Cassette Recorder) 테이프에 저장하였다가 TV 화면에 보여주게 됨

• 나라별 방송용 video 표준

• analog video 원리와 방송 화면

digital video• digital video(DVI: Digital Video)

• video image 를 digital data 로 저장하였다가 컴퓨터로 재생할 수 있는 동영상 기술로서 인텔을 중심으로 개발되었음

• 오랜 시간이 지나도 처음 그대로의 모습을 간직하는 영구성과 사람들이 원하는 대로 수시로 모습을 바꿀 수 있고 , 필요에 따라 언제든지 복사와 재생을 할 수 있도록 유연성을 지님

• digital video 의 원리와 digital video

digital video• digital video 의 장단점

video streaming• Video Streaming

• 인터넷 상에서 video 를 실시간으로 재생하는 기법• video 영상의 저장은 서버에서 하고 이를 재생하여

보이는 것은 사용자의 단말기에서 재생하기 때문에 기다릴 필요가 없으므로 하드 디스크의 용량에 제약 받지 않음

• 음성이나 영상 분야의 기술이 발달함에 따라 인터넷 방송 프로그램 등에 꼭 필요한 표현 기술

• 이 기술의 발달로 이 기술을 이용하여 동영상 data 가 실시간에 생성되는 생방송을 중계할 수도 있음

video 압축 표준• MPEG

• 정식 명칭은 동영상 전문가 그룹• 시간에 따라 연속적으로 변화하는 동영상 압축과 코드

표현을 통해 정보의 전송이 이루어질 방법을 연구하는 그룹

• MPEG1• CD-ROM 과 같은 digital 저장 media 에 VHS 테이프

수준의 동영상과 음향을 최대 1.5Mbps 로 압축 , 저장할 수 있으며 이 규격으로 상품화된 것이 video CD 와 CD-I/FMV 임

• MPEG2• 영상과 음향을 압축하고자 MPEG1 을 개선한 것• 현재 DVD 등의 컴퓨터 멀티미디어 서비스 ,

직접위성방송 , 유선방송 , 고화질 TV 등의 방송 서비스 , 영화나 광고편집 등에서 널리 사용됨


• MPEG1 과 MPEG2 의 비교


• MPEG-3• MPEG2 를 완성한 후 후속 작업으로 고화질 TV 품질에 해당하는

고선명도의 화질을 얻고자 개발한 기술이었지만 이후에 MPEG2에 흡수 , 통합되어 규격으로는 존재하지 않음

• MPEG-4• 멀티미디어 통신을 전제로 만드는 영상 압축 기술• 낮은 전송률로 video 를 보내고자 개발된 data 압축과

복원기술에 대한 새로운 표준• MPEG-7

• 동영상 data 검색과 전자상거래 등에 적합하도록 개발된 차세대 동영상 압축 재상기술

• 색상이나 물체의 모양에 관한 정보를 입력하는 것만으로 웹에서 필요로 하는 멀티미디어 자료를 찾을 수 있는 기술

• MPEG-21• MPEG1, MPEG2, MPEG4 등 MPEG 관련 기술을 통합하여

digital contents 의 제작과 보안 등의 모든 과정을 관리할 수 있게 하는 기술

video 압축 표준• MPEG 의 표준

video 압축 표준• MPEG 을 지원하는 플레이어들

video 압축 표준• P*64

• H.261• 영상 전화나 영상 회의용 동영상 압축 , 부호화 방식의

국제표준• 전송속도는 p*64Kbps 로 , 영상의 비트율을

40Kbps~2Mbps• 영상 부호나 전송로 부호화 방식이 규정되어 있음

• H.264• 같은 조건에서 대부분의 비트율에서 50% 이상 압축률의

향상을 보이고 있음• 디블록킹 필터 , ¼ 픽셀 모션 벡터의 사용으로 고품질

서비스가 가능해졌음• 에러 복원의 기능이 향상되었음• NAL(Network Adaptive Layer) 채택으로 H.264 비트

스트림은 여러 다양한 네트워크를 통해 쉽게 전송될 수 있게 되어 네트워크 이식성이 매우 향상되었음

video 압축 표준• QuickTime

• 미국 애플사가 1991 년 매킨토시 컴퓨터에서 동영상을 지원하려고 개발한 것

• 사운드와 텍스트 , 애니메이션과 video data 등을 하나의 파일로 통합시킨 것으로 화상정보를 추출하고 압축과 재생할 수 있음

• Indeo• 멀티미디어 프로그램에서 사용되는 고품질

video(320*240) 의 코덱• 인텍사가 개발하였으며 , 486 혹은 펜티엄 PC 와 함께

사용됨• 벡터 양자화 기술을 지원했지만 Indeo VI(Video

Interactive) 버전에서는 새로운 하이브리드 (Hybrid) 웨이블렛 기반의 기술을 지원하고 있음

video 압축• MPEG 압축

• 인접 프레임 간의 연관성이 크다는 점을 이용하여 예측과 보간을 이용하여 압축하는 알고리즘

• 임의의 접근이 가능해야 한다는 등의 이유로 인해 MPEG video 에서는 현재 프레임이 가진 정보만으로도 복원될 수 있는 프레임이 규칙적으로 삽입되어야 함

• image 로 압축된 프레임을 I- 프레임이라 함• 예측만을 위한 프레임을 P- 프레임이라 함• 보간을 한 프레임을 B- 프레임이라 함• I- 프레임 (Intra-coded Frame)

• video data 의 어느 위치에도 올 수 있으며 , video 의 임의 접근을 위해 반드시 필요한 프레임

• 다른 프레임들의 참조 없이 이 프레임만으로 압축됨• JPEG 을 이용하여 압축하지만 , JPEG 과는 달리 MPEG

에서는 실시간으로 압축함


• P- 프레임 (Predictive-coded Frame)• 압축할 때 이전의 I- 프레임 정보와 이전의 P- 프레임의

정보를 사용하는 것• 연속되는 프레임들의 전체 image 가 바뀌는 것이 아니라

image 일부분들이 옆으로 이동한다는 점에 기반을 둠• 이전 프레임과 현재 프레임간의 차이가 적은 점을 이용하여

그 차이만을 압축하는 것• B- 프레임 (Bidirectional-coded Frame)

• video 를 압축할 때 이전과 이후의 I- 프레임과 P- 프레임 모두를 사용하여 압축하는 것

• 이 프레임을 사용하여 압축할 때는 좋은 압축률을 얻을 수 있음

• 이전의 I- 프레임이나 P- 프레임과 이후의 I- 프레임이나 P-프레임의 차이 값을 가지는 프레임

• B- 프레임을 사용하여 압축을 하면 MPEG 압축 data 스트림의 순서는 복원되는 순서와 다를 수 있음


• B- 프레임 (Bidirectional-coded Frame)• 압축하기 전의 video 프레임 순서

• 압축된 video 를 복원할 때의 프레임 순서

video 압축• H.261 압축

• 시간 중복성을 제거하려고 프레임 간의 예측 기법을 사용• 공간 중복성을 제거하려고 DCT 변환 기법을 사용• 입력 프레임이 다른 프레임과 독립적으로 DCT

부호화되는 INTRA 프레임 방식과 이전 프레임으로부터 현재 프레임을 예측하는 INTER 프레임 기법을 사용

• INTRA- 프레임 기법• 입력 프레임이 다른 프레임과 독립적으로 DCT

부호화되는 INTRA 프레임을 만들려면 먼저 8*8 블록을 64 개의 DCT 계수로 변환

• DC 계수와 AC 계수를 각각 양자화시키고 , AC, DC 계수에 각각 엔트로피 부호화를 적용하여 가변길이 코드화시켜 부호화함

video 압축• H.261 압축

• INTER 프레임 기법• 예측 기법에 기반을 두고 이전 프레임의 매크로 블록과

현재 프레임의 매크로 블록을 비교하여 현재 프레임의 코드 값을 계산

• 동작에 대한 벡터는 현재 프레임의 매크로 블록에 대한 이전 프레임의 매크로 블록의 상대적인 위치로 결정

• 이전 프레임의 매크로 블록과 현재 프레임의 매크로 블록의 차이 값을 부호화함에 임계치를 정하고 그 임계치보다 차이 값이 커지게 되면 DCT 기법을 사용하여 부호화하고 , 임계치의 값보다 작으면 부호화하지 않는 방법을 사용

video 제작• video overlay

• 외부의 video 신호를 처리하는 것은 매우 값이 비싼 하드웨어를 갖추고 실시간 처리로서만 가능

• PC 상의 TV 는 video 신호 처리의 유일한 방법

• video 신호 녹화• 녹화를 하기 전에 video 소스 안의 플러그가 카드의 세

개의 video 포트 중 하나에 연결되어 있어야 함• video 나 텔레비전 image 를 녹화하려면 VCR 이

카드에 연결되어 있어야 함• VCR

video 제작• video 카메라

• 전자 영상을 만드는 데 사용• Video overlay card 를 이용해서 컴퓨터와 캠코더를

연결할 수 있음• 가장 큰 장점은 일정한 시간에 개개의 image 를 캡처할

수 있다는 것• 낮은 해상도를 가지고 있다는 단점이 있음• 캠코더

• 저장 방식에 따라 digital 방식과 analog 방식으로 크게 나뉘며 보편적으로는 저장 media 인 카세트테이프 방식에 따라 구분

• analog 캠코더는 8mm 계열과 VHS 계열이 있음• digital 방식은 저장 media 인 카세트테이프에 따라 Mini

DV 방식과 Digital 8 방식으로 나뉨


• digital 방식


• analog 방식

video 제작• Microsoft Movie Maker

• 아주 쉬운 인터페이스와 기능을 가지고 있으며 인터넷 방속의 코덱으로 자리 잡은 MPEG4 를 기본 지원

• 동영상파일을 스캔하여 컷의 변화를 감지함으로써 컷 단위의 편집이 가능하게 한 간단하면서도 효과적인 기능을 가지고 있음

애니메이션의 개요• 애니메이션

• 생명이 없는 사물이나 현상에다 생명력을 만들어 주는 작업

• 그래픽이나 캐릭터와 같이 생명이 없는 것에 프로그래머나 디자이너의 목적에 따라 살아 있는 것처럼 움직일 수 있게 하여 필름이나 VTR, 컴퓨터 등의 영상 media 에 의해 만들어지는 기술이나 기법

• 연속적인 image 나 그래픽으로부터 만들어지게 되고 , 이러한 image 나 그래픽을 보는 사람이 끊어진다는 느낌을 받지 않도록 일반적으로 초당 15 프레임 이상으로 보여주게 됨

애니메이션의 역사• 애니메이션의 역사

• 기원전 1만 년 전에서 5천 년 경의 스페인 북부 지방의 알타미라 동굴벽화의 다리가 4개가 아닌 8개로 그려져 있는 멧돼지

• 기원전 70 년경 정도의 손으로 그린 움직이는 image 를 스크린 위에 투사했던 메커니즘

• 17 세기 중반 유리 슬라이드를 사용해 움직임을 보여주도록 고안된 장치

• 19 세기 , 원판을 이용한 영사기들의 발명• 1895 년 뤼미에르 형재의 시네마토그래피의 발명• 1908 년 프랑스에서 에밀콜에 의해 ‘팡타스마고리’가

만들어져 대중에게 상영• 1909 년 미국의 윈져 멕케이는 극장영화의 상영에 앞서

보여주는 단편 애니메이션을 보여줌• 1920 년에서 1930 년대 후반에 윌트 디즈니의 ‘미키 마우스’ , ‘ 도날드 덕’

애니메이션의 역사• 애니메이션의 역사

• 1937 년 최초의 장편 애니메이션인 ‘백설공주와 일곱 난쟁이’

• 2차 세계대전 이후 애니메이션은 점점 그 영역을 넓혀감과 동시에 상업적 이용가치의 증대로 기존의 전통적인 애니메이션 스타일과 디자인에서 벗어난 작품들이 등장

• 1950 년대 중반 이후 TV 의 보급이 크게 늘면서 점차 극장이 사양길을 걷게 되자 본격적인 TV 용 애니메이션 시대가 열림

• 여러 가지 애니메이션

실시간 애니메이션 및 특수효과• 실시간 애니메이션

• 초당 그림 속도를 아예 늦춰서 깜박거림이 생기지 않게 빠른 슬라이드 형식으로 보여주는 것

• 배경 모습에 큰 변화가 없을 때 효과적인 방법으로 많은 그림이 포함된 한 층을 백그라운드라고 생각하고 움직이는 그림을 앞의 다른 층에 놓고 겹쳐 보이게 하는 방법

• 특수 효과• 사진이나 실제 영화로는 표현하기 어려운 장면도 쉽게

표현할 수가 있음• 인체의 내부구조나 아직 건축이 되지 않은 건물의

모습들을 제작할 수 있음

애니메이션의 종류• 플립 북 애니메이션 (Flip-Book Animation)

• 한 권의 종이 묶음에 연속적인 그림을 그려 넣은 다음 연달아 순간적으로 보여주어 움직이는 것처럼 만들어 내는 기법

• 컴퓨터로 표현할 때 파일의 크기가 굉장히 커진다는 단점이 있음

• 인터넷과 같은 data 전송 환경에서는 사용되기가 어려움

애니메이션의 종류• 셀 애니메이션 (Cel Animation)

• 1913 년 존 랜돌프에 의해 개발된 것으로 종이에 그린 그림을 투명한 셀에 옮기고 , 그 뒷면에 채색을 한 다음 배경 위에 놓고 촬영하는 기법

• 투명한 셀은 배경 위에 여러 장을 겹쳐 놓을 수가 있기 때문에 많은 양의 작업을 한 번에 해결할 수 있음

• 제작기간을 가장 짧게 단축할 수 있기 때문에 가장 많이 사용됨

애니메이션의 종류• 스프라이트 애니메이션 (Sprite-Based Animation)

• 스프라이트• 애니메이션에서 독립적으로 움직이는 개체

• 스프라이트 애니메이션• 플립북 애니메이션과 비슷하지만 플립북 애니메이션과는

달리 배경은 그대로 놔두고 스프라이트만 다시 그려주면 되기 때문에 플립북 애니메이션보다 파일의 크기나 요구되는 data 전송 대역폭도 작음

애니메이션의 종류• 벡터 애니메이션 (Vector-Based Animation)

• 스프라이트가 비트맵이 아닌 수학적인 공식으로 이루어진 것을 제외하면 스프라이트 애니메이션과 같음

• 인터넷에서 사용되는 쇼크웨이브 (Shockwave) 파일 포맷이 이 방법을 사용

• 벡터 애니메이션은 스프라이트를 수식으로 표현하므로 파일의 크기는 스프라이트 애니메이션보다 작다는 장점이 있음

• 크기에 상관없이 깨끗하게 보인다는 장점도 있음

애니메이션 기법• 키 프레임과 트위닝 (Key Frame and Tweening)

• 숙련된 애니메이터는 움직임이나 변형을 표현할 때 기준이 되는 키 프레임 (Key Frame) 이라는 중요한 장면만을 그리고 나머지는 값싼 애니메이터를 이용해 애니메이션을 완성해 나감

• 트위닝 (Tweening) 이란 키 프레임 사이에서 어떠한 움직임이나 변형의 종류를 채우면서 애니메이션을 만드는 것

• 애니메이터는 단지 키 프레임만을 정의하고 중간에 속해 있는 프레임들은 컴퓨터가 자동으로 생성

애니메이션 기법• 타임라인 , 트랙 , 애니메이션 시퀀서

• 동기화를 맞추기 위해 LTU(Logical Time Unit) 이라는 시간적인 개념을 전체 애니메이션에 적용

• 시간에 따라 애니메이션 되는 것을 표시하고 키 프레임과 애니메이션 정보를 갖는 트랙이라는 곳에 미디어를 저장

• 애니메이션 소프트웨어의 트랙은 애니메이션 소프트웨어를 통해서 각 객체 파라미터가 트랙을 갖고 시간적인 동기화를 맞추는 역할을 함

애니메이션 기법• 모핑 (Morphing)

• 변형 (Metamorphing) 의 약자로서 image 변화에 사용되는 컴퓨터 애니메이션 기법

• 원래의 image 와 변화시킬 image 2개 이상의 영상이 필요한데 , 이들 복수의 영상 간에 대응점을 찾아서 image 를 변형시킴

애니메이션 기법• 로토스코핑 (Rotoscoping)

• 동영상과 애니메이션 image 를 합성하는 기법으로 셀에 그려진 후 촬영된 애니메이션 필름과 동영상 필름을 하나의 필름으로 만드는 것

• 합성하는 두 가지 방법• 애니메이션 스탠드에서 직접 장면에 맞춰 그려진

애니메이션 셀과 콤파운드 표면에 놓인 동영상 필름에서 영사된 장면들을 함께 재촬영함으로써 이루어짐

• 애니메이션 장면들을 촬영한 후 그것을 동영상 필름과 함께 매트나 더블프린팅 기법을 사용하여 제작

애니메이션 기법• 운동 기구학 (Kinematics)

• 움직이는 객체의 위치 , 속도 , 가속도 등의 관계를 연구하는 역학 (Mechanics) 의 한 분야

• 동력학 (Dynamics)• 객체에 힘을 가하면 움직이게 되는데 이러한 힘과

운동을 연구하는 분야

• 애니메이션의 제작은 어떤 객체를 실제로 움직이는 것처럼 제작해야 하기 때문에 역학의 운동기구학과 동력학을 접목해야 함

웹 애니메이션• 애니메이션 GIF(Graphics Interchange Format)

• image 를 빨리 전송할 수 있도록 개발한 image 압축 포맷으로 GIF 화상을 여러 개 만들어 생기 있는 동화를 재생하는 기술 또는 그 화상 서식

• 이에 속한 각 image 의 순서와 각 image 의 지속 시간 , 반복횟수를 정의함으로써 만들 수 있음

• 웹 페이지에서 자주 사용되는 이유는 애니메이션 효과도 좋고 , 특별한 플러그인이 필요하지 않기 때문

웹 애니메이션• 자바 애플릿

• 자바 언어로 작성된 소프트웨어로 애플릿이라고도 함• 크기가 작아서 네트워크에서의 전송에 적합하고 , WWW

을 사용하여 배포할 수 있음• 사전에 컴파일하여 웹 서버에 등록해 둠• 장점

• 자바는 네트워크 환경을 염두에 두고 설계되었기 때문에 인터넷에 쉽게 적용시킬 수 있음

• 플랫폼에 독립적이라는 장점이 있음• 많은 시간이 소요되며 웹 페이지에서 실행될 때 속도가 느리다는 몇 가지의 단점이 있음

웹 애니메이션• ActiveX

• 윈도우에서 비주얼 C++, VB, 자바와 같은 개발도구와 표준 프로그래밍 언어를 이용해서 만든 다양한 일반 응용프로그램들과 웹 사이트를 연결해줌

• ActiveX 컨트롤은 자바 애플릿 크기의 웹 페이지에 내장된 것으로 1,000 개 이상이 개발되어 있으며 다양한 언어와 개발툴로 작성할 수 있음

• 자바 애플릿과 마찬가지로 프로그래밍 기술을 사용하기 때문에 제작할 수 있는 애니메이션의 범위가 넓고 특별한 설치 과정이 필요하지 않다는 장점이 있음

웹 애니메이션• VRML(Virtual Reality Modeling Language)

• 전용 브라우저를 통해 구현되며 현재 다양한 브라우저가 소개되고 있음

• HTML 과 마찬가지로 텍스트 파일이기 때문에 텍스트 에디터만 있으면 VRML 파일을 만들 수 있음

• VRML 파일은 확장자가 .wrl 로 저장되어 브라우저에 인식하게 되는데 이는 3차원 공간을 흔히 World 라 부르기 때문

웹 애니메이션• Shockwave 플러그인

• 자료파일의 크기가 작고 실행할 때 지연시간이 없어 빠름• Flash, Director, Autorware 와 같은 소프트웨어를

이용하여 제작할 수 있으며 그래픽 , 애니메이션 , 음향을 복합적으로 상호작용하는 식으로 운용하여 멀티미디어를 처리

• 다른 인터넷용 멀티미디어 기술보다 사용이 간편하여 초보자도 간단한 애니메이션을 만드는 것을 금방 배울 수 있다는 장점이 있음

애니메이션의 활용• 만화영화

• 우리나라• 초반엔 만화책과 같은 수준의 그림체였으나 점점 바뀌어

가면서 명암의 차이를 이용한 입체 효과를 늘려가고 특수효과 등의 이용이 많아지고 있음

• 최근에는 3D 기법을 활용한 애니메이션이 늘어가고 있음


• 일본• 입체감을 색의 차이로 나타내는 기법을 가장 많이 사용하고

있음• 각 작가마다 그림체를 그대로 살려나가기 때문에

애니메이션마다 특유의 그림체가 있음• 최근에는 3D 기법과 2D 기법을 동시에 사용하는

애니메이션이 주류를 이루고 있음


• 미국• 입체감을 나타내는데 색을 이용하지만 주로 단색을

이용하고 입체감을 거의 쓰지 않는 디즈니 , 루니툰 , 타이니툰 종류가 주류를 이루고 있음

애니메이션의 활용• 영화

• 컴퓨터 애니메이션이 가장 효과적으로 사용되고 있는 분야

• 과거에는 영화에서 볼 수 없었던 장면들이 나타나게 되었음

• 초기에 공상과학 영화에서만 사용되었지만 최근에는 일반 영화에서도 많이 사용되고 있음

애니메이션의 활용• 광고

• 단시간에 소비자에게 강한 인상을 남기는 것을 목적으로 하는 광고에서 컴퓨터 애니메이션은 매우 유용한 수단으로 작용

• 광고에 자주 등장하는 것으로 미인 , 아기 , 동물이 있는데 이 중에서 아기나 동물은 촬영하는데 있어 제작자가 원하는 대로 움직여주지 않기 때문에 컴퓨터 그래픽을 사용하여 그 문제를 해결함

애니메이션의 활용• 게임

• 게임 자체를 컴퓨터에서 처리하기 때문에 digital 로 이루어져 있어서 컴퓨터 애니메이션이 매우 광범위하게 활용되고 있는 분야

• 인터넷의 발달과 더불어 네트워크 게임이 붐을 이루고 있으며 , 웹 브라우저상에서 수행되는 게임들도 있음

• 컴퓨터의 처리 속도가 높아짐에 따라 3D 게임이 각광받고 있기 때문에 게임에서는 3차원 그래픽이 적극적으로 활용되고 있음

UCC(User Created Content)• UCC

• 사용자 제작 contents 의 줄임말로 엄밀히 말하면 상업적인 의도를 모두 배제한 , 사용자가 순수한 열정을 가지고 창작해낸 contents 로 해석됨

• 인터넷 사업자가 아닌 사용자가 주체가 되어 생산하고 참여해 공유한다는 부분이 맞물리면서 , UCC 가 일반적인 의미로 확대하여 해석되어 사용되고 있음

• 미국 유튜브의 UCC

UCC(User Created Content)• UCC

• 우리나라의 판도라 TV 의 UCC

5 장 video 와 애니메이션

Documents