문모닝의 공부방

안녕하세요!

문모닝입니다!

변화하는 과학기술과

끊임없이 변화하는 시장 상황에 부합하는

IT의 트랜드를 하나하나 살펴보는

문모닝의 IT!

오늘은 데이터 압축에 대해 알아보려고 하는데요.

데이터 압축이 무엇인지,

어떤 압축 기법을 사용해 압축이 되는지

살펴보도록 하겠습니다!

데이터 압축이란?

데이터 압축은 데이터를 더 적은 저장 공간에 효율적으로

기록하기 위한 기술, 또는 그 기술의 실제 적용을 뜻합니다.

데이터 압축은 크게 인코딩 과정과 

디코딩 과정으로 이루어지는데요.

인코딩은 압축 알고리즘에 따라 데이터를

작은 크기로 변환시키는 것을 뜻하고

디코딩은 저장된 데이터를 다시

원래 데이터 형태로 복원시키는 것을 뜻합니다.

이때 인코딩하기 전의 데이터 크기와

인코딩 후 데이터 크기의 비율을 압축률이라고 합니다.

압축 기술은 너무 많은 알고리즘이 존재하고

간단하게 이해하기 어려운 부분이기 때문에

오늘은 쉽게 이해할수 있는

알고리즘을 조금만 살펴보도록 하겠습니다!

압축 기술은 크게

데이터의 내용을 바꾸지 않고 원래 내용

그대로 디코딩할 수 있는 무손실 압축과

데이터의 세부적인 디테일을 일부 희생시켜

압축률을 높이는 손실 압축으로 나뉩니다.

이제 무손실 압축 알고리즘 중 가장 쉽게 이해할 수 있는

반복 길이 부호화를 살펴보겠습니다.

반복 길이 부호화는 데이터에서 같은 값이

연속해서 나타나는 것을 그 개수와 반복되는 값으로

표현하는 방법입니다.

예제를 보면 AAAAAABBBBBCCC 라는 데이터를

A6B5C3으로 줄여서 표현되는 것을 볼 수 있습니다.

기존의 14글자에서 6글자로 압축되었네요.

그림으로 보면 아래 그림처럼 되겠네요!

손실 압축은 예측 부호화 알고리즘을 통해

살펴보려고 하는데요.

데이터가 나열되어 있을때 인접 데이터의 오차값을

양자화 시킨 후 전송하는 방법입니다.

오차값은 기존의 데이터보다 더 작아질 확률이

매우 크고 특히 이진수로 데이터를 주고받는

컴퓨터에서는 데이터 당 몇 비트씩 차이가 확연하게 보이죠.

양자화 과정에서 기존의 데이터와 차이가 발생하지만

인간이 쉽게 인식하지 못할 정도의 손실이기 때문에

압축률을 높이기 위해 많이 사용됩니다.

최근 HDD와 SSD의 하드웨어적인 기술의 발전과

창고형 대형 서버의 공유기술이 발전하면서

저장 공간에 대한 부족함이 많이 사라졌는데요.

그럼에도 불구하고 압축기술의 발전은

더욱 효율적인 저장공간 사용을 가능케 하고,

대용량 데이터의 경우 하드웨어의 발전이 끼치는 영향보다

크게 영향을 끼치고 있는것이 사실입니다.

앞으로 어떤 압축 기법이 등장해

저장공간 활용의 도움을 줄지 기대해 봐도 좋을것 같습니다.

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오늘은 자주 사용하는 용어지만

헷갈릴 수 있는 용어인 해상도에 대해 알아보려고 합니다.

해상도란?

이미지의 정밀도를 표현하는데 사용되는 지표로

이미지를 몇 개의 픽셀 또는 점으로 나타냈는지를

뜻합니다.

단위로는 1인치당 몇 개의 픽셀로 

이루어졌는지를 뜻하는 ppi(pixel per inch),

1인치당 몇 개의 점으로 이루어졌는지를

나타내는 dpi(dot per inch)를 주로 사용합니다.

inch당 많은 픽셀 또는 점(dot)이 포함되면

해상도가 높은 것으로 더 정밀한

이미지를 표현할 수 있는것이죠.

해상도는 용도와 방법에 따라

몇 가지로 나누어지는데

픽셀 해상도와 이미지 해상도로

나누어지게 됩니다.

픽셀은 이미지를 이루는 가장 작은 단위입니다.

위의 이미지를 참고하시면 확대한 부분에서

작은 네모들로 이미지가 구성된것을 보실수 있을것입니다.

작은 네모 하나하나가 픽셀입니다.

픽셀해상도란 저 픽셀을 만드는 데 사용되는

색상의 수를 말합니다.

색상의 수는 비트(bit)로 나타내고

1bit 픽셀의 경우 검정과 흰색 두가지를,

8bit의 경우 2의 8제곱인 256가지 색상을

표현할 수 있습니다.

(하나의 비트에 0또는 1의 2가지 중

하나를 선택할 수 있기 때문이죠!)

이어서 이미지 해상도를 알아볼텐데요.

'해상도'라고 했을 때 흔히 인식하고 있는 개념입니다.

'dpi', 'ppi'의 단위를 사용하는데

어떤 이미지가 100dpi라면 가로, 세로 1인치에

각각 100개의 점 또는 픽셀로 이루어진 것으로

총 10,000개의 점으로 이루어졌다고 할 수 있습니다.

ppi와 dpi의 차이점은 ppi의 경우

화면에서의 이미지 해상도를 뜻하고

dpi의 경우 인쇄물에서의 해상도를 뜻합니다.

해상도가 높다는 것은 픽셀의 수가 많다는 것이고

픽셀의 수가 많아지면 용량이 커지기 때문에

해상도가 높은 이미지의 경우 웹사이트에서

표현하는데 로딩시간이 오래걸리게 됩니다.

마지막으로 모니터 해상도에 대해

살펴보겠습니다.

모니터 해상도는 컴퓨터를 사용하는 사용자라면

한번쯤 설정해보신 경험이 있으실텐데요.

1,024x768과 같이 표현됩니다.

이것은 한 화면에 가로 1,024개

세로 768개의 픽셀로 표현된다는 것인데요.

이러한 이유 때문에 같은 화면 해상도라고 해도

작은 모니터에서는 더 선명하고

큰 모니터에서는 선명도가 더 떨어지는 것이죠!

이렇게 기본적인 해상도의 개념에 대해 살펴보았습니다.

조금 헷갈릴수 있지만 알아두면 분명

유익한 개념입니다.

그럼 다음에 더 좋은 정보로 다시 찾아뵙겠습니다!

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오늘은 우리 일상에서 떨어질 수 없는

가전 부품 중 하나인

모니터 케이블에 대해 알아보려고 합니다.

컴퓨터를 사용하시고 계시다면

누구나 다 그래픽카드에서 모니터로

영상을 전달하기 위한 케이블을 사용하실텐데요.

오늘 함께 공부하면서

어떤 케이블을 사용하고 있었고

어떤 부분에서 다른 케이블과 차이가 있는지

알아가시길 바랍니다!

먼저 D-SUB 케이블을 살펴보겠습니다.

D-SUB 케이블은 가장 일반적인 단자인데요.

흔히 RGB라고 부릅니다.

오래된 TV를 가까이서 보면

빨강, 초록, 파랑의 세가지 색상이 보이실겁니다.

RGB는 이 세가지 색을 조합해서 다양한 색을

만들어 표시해주는 것인데요.

D-SUB케이블을 사용하면 아날로그 신호를 통해

색상을 전달하고 모니터에서 색을 표현하게 됩니다.

설명드린것과 같이 D-SUB케이블은 

아날로그 신호로 전달한다는 특징이 있는데

이러한 특징은 디지털 신호보다 큰 손실율을

가져오기 때문에 최근에는 잘 사용되지 않습니다.

하지만 모든 장비에 기본적으로 갖춰져있는

단자유형이기 때문에 아직

구형 장비에서는 쉽게 만나보실수 있습니다.

이어서 DVI는

Digital Visual Interface의 약자로

RGB와는 다르게 디지털 영상 신호를

보내는 케이블입니다.

DVI는 보통 싱글 링크냐 듀얼 링크냐로 나뉘고

DVI-I냐 DVI-D냐로 나뉘게 됩니다.

총 4가지 유형으로 나뉘게 되는 것이죠.

(다른 유형도 있지만 잘 사용되지 않기 때문에 생략하겠습니다.)

일단 차이점은 단자의 모양이 다릅니다.

(당연한 것이죠,,)

싱글 링크와 듀얼 링크의 차이는

주파수와 해상도 차이입니다.

싱글 링크의 경우 최대 60Hz의 주파수까지 지원하며

최대 1920*1200의 해상도까지 지원합니다.

듀얼 링크의 경우  최대 120Hz의 주파수까지 지원하며

최대 2560*1600의 해상도까지 지원하죠.

듀얼 링크의 성능이 더 좋다고 할 수 있겠습니다.

그리고 DVI-I와 DVI-D의 차이는

DVI-I의 경우 아날로그와 디지털 신호 모두

지원하는 반면 DVI-D의 경우

디지털 신호만 지원하는 것입니다.

DVI-I의 경우 젠더를 이용해 RGB단자를

사용할 수 있는 반면 DVI-D는 사용할 수 없는것이죠.

세 번째로 가장 최신 단자인 HDMI입니다.

불과 1, 2년 전만해도 주변 PC의 케이블이

DVI였던것 같은데 어느새 대부분 HDMI로

바뀐것을 느끼셨을 겁니다.

HDMI는 High Definition Multimedia Interface의 약자로

디지털 신호를 통해 영상과 음향을 동시에

전달할 수 있는 케이블입니다.

동시에 여러 신호를 전송한다고 해서

품질이 떨어지는 것이 아니라

영상의 경우 UHD급의 화질까지 지원하고

소리의 품질 또한 뛰어납니다.

HDMI의 경우 버전이 존재합니다.

외관으로는 성능을 구별하기 힘들지만

버전으로 성능을 구별할 수 있는 것이죠.

(HDMI x.x 뒤에 붙는 숫자가 높을 수록 성능이 좋습니다.)

마지막으로 DP!

Display Port의 약자인

DP역시 디지털 신호를 사용합니다.

심지어 HDMI보다 월등하게 높은

해상도를 지원하죠.

DP 1.3의 경우 최대 7680*4320이라는

엄청난 해상도를 지원합니다.

HDMI와 같이 영상과 음향을 동시에

전송하다보니 HDMI에 뒤쳐지지 않죠.

아직까진 HDMI의 사용 빈도가 높아

많이 사용되진 않지만 앞으로

HDMI를 보완하는 용도로 사용될 것으로 기대됩니다.

간단하게 네 가지로 나눈 모니터 케이블에 대해

설명드렸는데요.

평소 사용하고 계시는 케이블이

어떤 케이블인지, 종류별 케이블의

성능은 어떻게 다른지 궁금하셨던 분들에게

도움이 됐으면 좋겠습니다!

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이제는 스마트폰, 테블릿PC가

많이 보급되어 어디서나 쉽게 볼수 있는

물건이 됐는데요.

이런 스마트 기기들을 사용하는데 있어

가장 불편한 부분 중 하나가

바로 배터리 충전일겁니다.

기본적으로 유선으로 충전하는 방식이

대부분이지만 유선으로 충전하는 경우

충전시 이동에 자유롭지 못하고,

케이블단자의 작은 결함에도 쉽게

망가지는 단점이 있죠.

그래서 개발된 기기가 무선 충전기인데요.

오늘은 이 무선 충전기에 대해 알아보도록 하겠습니다.

무선 충전기에 대해 알기 위해선

먼저 무선 충전 방식에 대해 알아야겠죠?

무선 충전 방식에는 크게 3가지가 있습니다.

첫 번째, 자기유도 방식

변압기의 1차 코일과 2차 코일간의 자기유도 현상을

이용하는 것으로 코일이 근접거리에 위치해야 가능한 방식입니다.

거리에 따라 위치에 따라 영향을 받는 부분이

달라지기 때문에 매우 민감한 방식입니다.

두 번째, 자기공명 방식

수 MHz에서 수십 MHz 대역의 주파수를 사용해

자기 공명을 이루어 전력을 전송하는 기술입니다.

자기유도 방식보다 먼 거리에서

에너지를 전달할 수 있고 에너지 효율도

1m 정도 근접한 거리에서는

비슷하게 측정됩니다.

세 번째, 전자기파 방식

전자기파를 이용한 정보의 전송과 동일한 방식입니다.

전력을 전송하기 위해서는 높은 출력이 필요한데

이 때 인체에 피해를 줄 수 있으므로

개인 용도가 아닌 산업용으로 많이 사용됩니다.

자기유도 무선 충전기

우리가 주변에서 쉽게 구할수 있고

가장 많이 사용되는 무선 충전기입니다.

무선 충전 방식은 구리선을 감아 만든 코일에 자기장을

발생시켜 자기장으로 스마트폰 안에 있는

코일에 전기가 유도되게 하는 방식인데요.

앞서 살펴본 무선 충전 방식 중 자기유도 방식입니다.

장점으로는 충전시간 대비 효율이 좋다는 점과

인체에 무해하다는 점입니다.

단점으로는 패드와 스마트기기가

밀착되어 있어야 하기 때문에 충전 중

다른작업을 하기 어렵다는 점이 있습니다.

최근 30cm 까지 충전이 가능한 보완된

기술이 개발됐지만 아직 소비자가

만족 할만한 거리는 아닙니다.

(출처:http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=shm&sid1=105&oid=092&aid=0002117291)

3차원 자기공명 무선 충전기

개발은 됐지만 아직까지 실생활에

적용되지 않은 장치입니다.

최근 IT관련 뉴스를 통해 정보를 접해볼 수 있었는데요.

http://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=shm&sid1=105&oid=092&aid=0002117291

앞서 살펴본 자기유도 방식의 무선패드를 이용한

무선 충전 방식이 아닌 X축과 Y축 Z축을 모두 활용한

3차원 자기공명 충전 방식을 사용합니다.

기사를 자세히 들여다보면

컵모양의 충전기 속에 스마트기기를 넣으면

스마트기기가 충전되는 모습을 볼 수 있습니다.

기존의 패드에 밀착해야만 충전할 수 있는 기술과 비교해봤을 때

하나의 충전기로 여러개의 기기를 충전할수 있다는 점과

3차원 자기공명 공간속에서 기기를 사용할 수 있다는

차이점을 볼 수 있습니다.

전력 충전의 효율성은 아직까지 자기유도 방식보다

떨어지지만 크게 떨어지는 정도는 아닙니다.

인체에 무해한 자기공명 방식을 사용하므로

이 기술이 발전하면 더 넓은 3차원 공간에서

자유롭게 기기를 충전할 수 있을지도 모르겠습니다.

(출처:https://www.indiegogo.com)

AirVolt 무선 충전기

이전에 살펴본 충전기들과 비교해

가장 먼거리에서 자유롭게 충전할 수 있는 장치입니다.

라디오 전파를 사용한다는 점과

수신기를 휴대폰단자에 연결해야 한다는 차이점이 있는데요.

수신기가 휴대폰에 달려있다는 점만 빼놓고 보면

9m라는 어마어마한 거리에서 충전이 가능하고

충전 효율도 앞선 기술들과 비교해 떨어지지 않는

굉장한 기술입니다.

여기에 더해 배터리 양을 조절해

배터리 과잉으로 일어날수 있는 문제점도

예방하고 송신기 자체가 충전이 되어

외부에서 무선 보조배터리의 역할도 가능하다고 하니

엄청난 기술이네요.

정확한 전파 기술을 밝히지 않았지만

인체에 무해한 전파를 사용한다고 하니

지금까지의 기술 중 가장 완벽에 가깝지 않나 생각해봅니다.

아직까지 우리 실생활에 많이 보급되진 않았지만

무선 충전 기술이 발달하면서

우리 책상위에서 무선 충전기를 쉽게 볼 날이

얼마남지 않았는데요.

무섭게 발전하는 기술을 보고 있으니

앞으로 어떤 기술이 개발되어

우리의 생활을 편리하게 해줄지 기대가 됩니다.

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'빛의 속도'  즉, '광속' 은 

현재까지 알려져 있는 물체의 속도 중에서

가장 빠르다고 알려져 있는데요,

이 속도를 현실화하는 기술이 개발된다면 어떨까요?

눈에 보이는 빛(가시광선)을 이용한 무선통신 '라이파이(Li-Fi)'는

'Light Fidelity'의 줄임말로 마이크로파 대신

빛이 나는 전구를 이용하는 것을 말하는데요

빛은 그림자 즉, 빛이 없는 구역 때문에

무선통신에 불리하다는 이유로  

활용되지 않았지만 

출처 : TED 홈페이지

 2011년 영국  에든버러대 해럴드 하스(Harald Haas) 교수가 

밝게 빛나는 LED 전구아래에서  눈 깜박할 사이에 

초고화질 영화 한 편을 내려받아 재생하는 모습을

선보였다고 합니다.

말 그래도 '빛의 속도' 인 라이파이는

와이파이보다 100배, LTE보다 66배 더 빠르다고 하네요.

이후에 '빛의 혁명'이라는 칭호를 받으며 주목받아

여러 기업에서 상용화를 하기 위해 많은 투자를 했지만

자꾸만 늦어지는 상용화에 라이파이에 대한 관심은 줄었었다고 해요

하지만, 기존 무선통신에서 속도를 늘리려면

사용하는 주파수의 범위가 넓어야 하는데

주파수는 한정된 자원이다 보니

주파수 대부분을 많은 사업자들이 선점한 덕에

남는 주파수를 찾기 어렵지만

빛의 주파수는 아직 이용하지 않아

주파수를 마음껏 선점할 수 있어

여러 국제 주체들이 머리를 맞대고

다시금 라이파이가 새로운 대안으로 논의되기

시작하였고,

출처 : http://osxdaily.com

지난해 애플이 새 운영체제인 IOS 9.1 버전 코드에서  'Li-Fi Capability'라는 

단어가 발견되면서 라이파이는 화제를 모았어요

그렇다면 라이파이는 빛을 어떻게 통신으로 이용하는 것일까요??

라이파이는 LED 전구의 깜박임을 이용하는 기술인데요,

디지털 신호가 0과 1의 조합으로 이루어진 것처럼 

LED 전구의 ON, OFF가 0과 1이 되어 데이터를

디지털 신호로 전송하는 것이 라이파이의 원리입니다!

그렇다면 라이파이를 이용하는데 LED 가 깜박거려 

눈에 무리가 오는 것은 아닐까 하는 생각이 드는데 이 LED의 깜박이는 속도를

사람의 눈으로는 인식되지 않는 아주 빠른 속도여서

눈에 무리를 주지 않는다고 해요

하지만 라이파이 역시 단점이 있습니다!

그건 바로 빛이 공급되지 않거나 

가시광선을 덮는 상황

즉, 야외에서는 활용할 수 없다는 점 등이

라이파이가 앞으로 풀어나가야 할 과제로 남아 있습니다.

만약 라이파이가 상용화가 된다면,

보안과 주파수 혼선, 전자기파에 대한 논쟁으로

와이파이 사용에 어려움을 겪었던 병원이나

군사시설, 비행기에도

빠른 데이터 송수신이 가능할 것이라는 큰 기대를 받고 있습니다.