하드웨어 007~008 연속과 불연속/아날로그 정보를 디지털로 바꾸기
007 연속과 불연속
1. 컴퓨터가 정보를 표현하는 방식
1) 디지털
컴퓨터는 불연속적인 덩어리로 입력받고, 불연속적인 값을 갖는 정보를 저장하고 처리합니다.
디지털 방식은 뒤에도 나오지만 불연속적인 값을 다룹니다.
2) 정보를 비트로 표현
비트는 이진숫자로 0 또는 1인 수입니다.
사람들에게 익숙한 십진수가 아닌 비트(이진수)로 표현됩니다.
3)비트는 모여서 더 큰 정보를 표현
숫자, 문자, 단어, 이름, 소리, 사진, 영화부터 정보를 처리하는 프로그램을 구성하는 명령어까지 모두 비트가 모여 표현됩니다.
2. 아날로그와 디지털
| 아날로그 | 디지털 |
| 다른 어떤 것이 변함에 따라 연속적으로 변하는 값이라는 개념을 전달하는 단어. |
불연속적인 값을 다루므로 가능한 값의 수가 정해져 있음. |
예시)
3. 디지털방식의 장점
- 디지털 데이터가 다루기 쉽습니다
- 기존 출처와 무관하게 다양한 방식으로 저장되고, 전송되고, 처리될 수 있습니다.
- 불필요하거나 중요하지 않은 정보를 버리는 방식으로 압축될 수 있어 네트워크를 통해 전송할 때 효과적입니다.
- 보안을 위해 암호화가 가능합니다
- 다른 데이터와 병합되고, 복사가 가능하며 이동과 저장이 자유롭습니다.
- 훨씬 쉽게 확장이 가능합니다.
008 아날로그 정보를 디지털로 바꾸기
1) 이미지 디지털화하기
-디지털 카메라에서는 적색, 녹색, 청색 필터 뒤에 놓인 미세한 광검출 소자의 직사각형 배열에 영상의 초점을 맞춥니다.
각 검출 소자는 소자에 들어오는 빛의 양에 비례하는 양으로 전하를 저장하고 이 전하는 수치로 변환됩니다.
-센서 배열의 각 요소는 적색, 녹색, 청색 빛의 양을 측 정하는 세 개의 검출 소자로 구성되고 각 요소는 화소라는 뜻에서 픽셀이라고 합니다. 따라서 픽샐의 색은 픽셀이 담고 있는 적색, 녹색, 청색의 강도를 기록한 세 개의 값으로 표현됩니다.
-디스플레이 화면에서는 미세한 적색, 녹색, 청색 빛 요소가 모여 구성된 배열에 영상을 표시하며, 각 요소는 픽셀이세 해당하는 수준에 따라 밝기 수준이 정해집니다.
2)음향 디지털화하기
-소리는 소리의 근원인 음원에서 발생한 진동이 공기에 압력 변화를 일으켜 파동의 형태로 전파되어 고막을 진동시키면 신경 활동으로 변환되는데, 뇌에서 이것을 소리로 받아들입니다.
-위의 그래프와 같이 시간에 따른 기압의 변화를 그래프로 나타내면 소리를 쉽게 시각화 할 수 있습니다.
-곡선의 높이를 일정한 시간 간격으로 측정하게 되면 일련의 수치가 되고, 이렇게 얻은 일련의 수치가 파형의 디지털 표현이며, 이는 저장되고, 복사되고, 조작되고, 다른 곳으로 전송할 수 있습니다.
3) 영화 디지털화하기
-일련의 정지 영상을 차례대로 빠르게 연속해서 보여줌으로써, 사물이 움직이는 것처럼 보이는 착시현상을 통해 디지털화 가능합니다.
(이는 인간의 눈이 일련의 장면을 연속적인 움직임으로 인지할 정도로 충분히 빠른 속도입니다.)
-음향과 영상 요소를 결합하고 동기화 합니다.
-소리와 영상은 압축할 수 있습니다.
이때 음악은 MP3나 AAC같은 압축 기술을 사용하여 압축되고, 영상은 MPEG 같은 압축 기술을 사용 합니다.
4) 텍스트 디지털화하기
-텍스트를 디지털화 하기 위해 전 세계적으로는 유니코드라는 단일 표준을 사용합니다. 이는 언어에 있는 모든 문자에 고유한 숫자 값을 지정해 디지털화 하는 방식입니다.
5)결론
-디지털 표현은 이 모든 종류의 정보와 더불어 숫자 값으로 변환될 수 있는 어떤 것이든 나타낼 수 있습니다.
이것은 숫자이므로 디지털 컴퓨터로 처리 될 수 있습니다.