포털:고등학교/정보·통신 계열 전문 교과(2015)/컴퓨터 시스템 일반/디지털 정보의 표현

디지털 정보를 표현하는 데에는 문자, 그림, 소리 등이 있다.

1. 문자의 표현 방법 및 처리 방법 컴퓨터는 각 문자를 이진수로 풀이한 약속된 코드 값으로 기억한다. 이렇게 정해 놓은 코드를 문자 이진 코드라고 한다. 세계 각국의 언어가 다르듯이 컴퓨터에서의 문자 이진 코드는 개발 국가나, 제작회사, 개발자에 따라 다양하게 개발되었다.

1)아스키 코드

미국 표준 협회가 만든 국제 표준 코드로 정보 기기 간의 정보 교환용으로 사용하며 7비트로 구성된다.

특징: 아스키는 7비트 인코딩으로, 33개의 출력 불가능한 제어 문자들과 공백을 비롯한 95개의 출력 가능한 문자들로 총128개로 이루어진다. 출력 가능한 문자들은 영문 알파벳 대소문자 52개와, 숫자 10개, 특수 문자 32개, 그리고 하나의 공백 문자로 이루어진다. 영어 이외의 언어는 표현할 수 없고, 1비트를 추가한 확장 아스키 코드를 사용하기도 한다.

2) 유니코드

전 세계의 모든 문자를 컴퓨터에서 일관되게 표현하고 다룰 수 있도록 설계된 산업 표준이며, 유니코드 협회가 제정한다.

특징: 16비트를 사용하여 총 65,536개의 서로 다른 문자를 표현할 수 있고, 문자 간의 호환성과 컴퓨터 간의 정보 교환을 원활하게 하고, 컴퓨터 소프트웨어의 국제화에 널리 사용되었으며, 최근의 기술인 자바, XML, 그리고 최신 운영 체제등에서도 지원하고 있다.

3) 한글 코드

한글을 나타내기 위한 문자 이진 코드에는 조합형 한글 코드와 완성형 한글 코드가 있다.

조합형 코드: 한글의 초성, 중성, 종성에 각각 코드를 부여하여 이들을 결합하여 표현한다.

완성형 코드: 완성된 한글 1글자에 16비트 코드를 부여하여 표현한다.

4) 표준 BCD 코드

이진화 십진코드라고도 하며, 기본적으로 6비트의 길이를 가지나 효율적인 사용을 위해 존비트와 숫자비트로 분리해 조합하여 코드를 생성함.

특징: 패리티비트 + 존비트 + 숫자비트로 구성되어 있어 실질적으로 64가지의 문자, 숫자, 특수문자의 정보를 표현할 수 있다.

2. 그림의 표현 방법 및 처리 방법

그림으로 표현된 정보를 디지털 정보로 다룰 때 기본이 되는 것으로 픽셀, 해상도, 컬러 모델이 있다.

1)구성 요소

-픽셀

픽셀은 컴퓨터에서 화면을 구성하는 최소단위로 화소라고도 하고 그림을 구성하는 하나의 작은 점이다. 컴퓨터에서 그림을 크게확대하면 점 또는 사각형 모양이 픽셀이다. 각 픽셀은 적색, 녹색, 청색의 값을 적절히 배합하여 색을 나타내며, 픽셀이 많을수록 이미지가 선명하고 깨끗하게 표현된다.

-해상도(DPI)

그림의 정밀도를 나타내는 단위로,보통 가로나 세로 1인치 안에 들어가는 픽셀의 수를 의미한다.

-컬러모델

색의 특징을 설명하는 방법으로, 상황에 따라 여러가지 컬러 모델을 사용한다. 종류로는 RGB 컬러 모델과 CMYK 컬러 모델 등이 있다.

RGB 컬러 모델: 빛의 삼원색으로 불리는 기본색 (빨간색, 녹색, 파란색).

CMYK 컬러 모델:색의 삼원색으로 불리는 기본색 (청록색, 자주색, 노란색). 그리고 완전한 검은색을 표현하기 위해 따로 검은색을 추가하였다.

-RGB 컬러모델과 CMYK 컬러 모델의 차이

RGB: 가산 혼합 모델로 색이 더해질수록 흰색에 가까워진다. 빛의 성질을 이용하여 색을 표현하는 TV 혹은 컴퓨터 모니터와 같은 디스플레이 장치들은 RGB 컬러 모델을 근거로 하여 만들어진다.

CMYK: 감산 혼합 모델로 색이 더해질수록 검은색에 가까워진다.프린트 잉크에 기초한 색상 구현 원리를 사용하므로 컬러 프린터나 인쇄 분야 중에서 많이 사용한다.

2) 그림의 표현 방법 및 처리 방법

컴퓨터가 정보를 어떠한 방식으로 표현하느냐에 따라 비트맵 방식과, 벡터 방식으로 구분한다.

-비트맵 방식 비트맵 방식은 픽셀들이 모여 하나의 그림을 표현하는 방식으로 스캐너 또는 디지털 카메라를 이용하여 입력할 수 있다. 픽셀로 나타냈고 사진이나 사실적인 그림과 같이 자연스러운 표현이 가능하다는 장점이 있지만 수정이 어렵고 파일 크기가 크며 이미지를 확대하면 해상도가 떨어진다는 단점이 있다. 파일형식은 BMP, JPEG, GIF, TIFF 등이 있다.

-벡터 방식 수학적인 정보로 그림을 표현하는 방식으로 x좌푯값, y좌푯값, 선 길이, 선 굵기, 색상 등에 대한 정보로 그림을 표현한다. 확대 또는 축소 시에 해상도가 떨어지지 않고 파일의 크기가 작다는 장점이 있지만, 정밀한 표현이 어렵고 사용 가능한 색상이 제한되어 사진 등을 표현하기 어려우며 비트맵 방식에 비해 처리 속도가 느리다는 단점이 있다. 파일형식은 WMF, AI, CDPI 등이 있다.

3.소리의 표현 방법 및 처리 방법 소리를 표현하는 벙법은 웨이브 방식, 미디방식이 있다.

- 웨이브 방식

웨이브 방식은 아날로그 소리의 공기의 진동을 디지털로 표현하는 것으로 예를 들어 악기 연주자기 연주곡을 녹음하여 CD로 제작하는 것등이 있다. 아날로그 소리의 공기의 진동을 디지털로 표현하는 과정이 있는데 아날로그 소리의 공기의 진동이 입력받으면 표본화, 양자화, 부호화 순으로 표현되게 된다.

●표본화(Sampling): 아날로그 파형을 변환하기 위해서 일정한 간격으로 아날로그 신호의 값을 취하는 것.

●양자화(Quantization): 표본화 단계에서 추출한 측정값과 가까운 아날로그 신호의 정수를 구하는 것으로 진폭을 나누는 간격이 짧으면 오차율을 최소화해 본래 음에 가까운 소리를 만들 수 있다.

●부호화(Encoding):양자화를 통해 얻어진 각 정수를 0과 1인 이진수로 변환하는 과정으로 부호화 과정에서 소리 파일은 일반적으로 압축해 저장한다.

- 미디 방식: 전자 악기끼리 디지털 신호를 주고받기 위해 신호를 규칙화한 것으로 음의 높낮이, 강약, 길이, 시간, 박자 등을 미리 코드화한 후, 조합하여 소리를 표현한다.