[컴활 1급 필기] 1과목 개념 요약(3)멀티미디어/정보통신망/통신장비/프로토콜/OSI 7계층/IP와 도메인/정보통신 서비스, 기술/정보통신 보안/프로그래밍 언어 (15강 ~ 22강)

균쌤 유튜브 강의 참고

15강 ~ 22강

멀티미디어

# 멀티미디어의 특징

• Multi(다중, 복합) + Media(매체, 매개물) = 텍스트, 그래픽, 오디오 같은 매체들이 복합적으로 표현되고자 하는 개념
• 통합성, 대용량성, 양방향성, 디지털성, 비선형성(자료가 순차적으로 흘러가지 않음)

* cf. 압축횟수를 반복한다고 해서 파일의 크기가 줄어들지 않는다.

 

# 멀티미디어의 그래픽 기법

• 디더링: 제한된 색상을 조합하여 새로운 색을 표현
• 모델링: 물체의 형상을 3차원 그래픽으로 표현 (뼈대를 만든다.)
• 렌더링: 2,3차원 물체의 명암과 색상을 입혀 사실감 표현
• 안티앨리어싱: 계단현상(Aliasing)을 제거하여 경계를 부드럽게 표현
• 모핑: 2개의 이미지를 부드럽게 변환하여 표현
• 인터레이싱: 이미지를 대략적으로 보여준 뒤 점차 뚜렷하게 표현
• 필터링: 필터 기능을 이용하여 이미지를 표현
• 리터칭: 기존이미지를 새롭게 변형 수정하여 표현
• 블러링: 이미지를 뿌옇게 표현
• 메조틴트: 점과 선을 판화에 표현한 뒤 찍어서 그림을 표현

# 멀티미디어의 용어

• VR(Virtual Reality): 가상현실
• AR(Augmented Reality): 증강현실  //휴대폰과 같은 기기의 카메라를 통해 액정으로 가상현실을 보는 것 
• DTP(DeskTop Publishing): 전자출판(=탁상출판)   //컴퓨터로 출판
• VOD(Video On Demand): 주문형 비디오  //집에서 영화볼 때
• CAI(Computer Assisted Instruction): 교육  //유튜브 강의
• PACS(Picture Archiving and Communication System): 의료 //의료 영상 소통하면서 봄
• DMB(Digital Multomedia broadcasting): 방송 //휴대폰과 같은 기기로 TV를 보는 것 
• LBS(Location Based Service): 위치 기반 서비스
• VCS(Video Conference System): 화상회의
• 키오스크(Kiosk): 무인안내 시스템
• 텔레매틱스(Telematics): 차량 정보통신

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멀티미디어 데이터

# 이미지(정지영상) 데이터

1. 비트맵(래스터) 방식(BMP)

    - 픽셀(Pixel) 사용

    - 계단현상(Aliasing) 발생

    - 사실감 있는 사진을 빠르게 표현

    - 메모리 많이 차지함(why? 모든 점을 다 기억해야 하니까)

    JPEG(jpg, jpe, jfif): 손실, 무손실 압축 둘 다 지원/ 압축률이 좋고 조정가능  //  단점: 고주파 이미지 불리함(꺾여있는 부분 화질이 깨짐)

    GIF: 무손실 지원, 움직이는 256(8bit) 색 표현(움짤) / 투명 배경 지원(특정색을 투명하게 해서 지원)

    PNG: 무손실 지원 / 투명 배경 지원(알파 채널을 따로 줘서 표현)

    BMP: Windows의 표준 비트맵 파일 형식 / 고해상도 이미지 표현 가능 / 파일 크기 큼

    TIF(TIFF): Tagged Image File Format 호환성이 좋아 응용 프로그램 간의 데이터 교환용으로 사용 

    PCX: PiCture eXchange. Zsoft 사의 PC PaintBrush에서 사용하는 형식. 스캐너/팩스/DTP에서 지원함

 

2. 백터 방식

    - 선과 곡선을 백터 식으로 계산해서 보여줌

    - 계단현상 X

    - 메모리 적게 차지함(why? 백터 공식만 기억하면 됨)

    ai (Adobe Illustrator): 백터 이미지용으로 Adobe에서 독점 개발한 파일 유형 

    WMF(Windows Metafile Format): Windows에서 기본적으로 사용하는 벡터 파일 형식

    DXF(Drawing eXchange Format): 오토 캐드에서 사용되는 자료 교환 방식

 

# 오디오 데이터

• 샘플링? 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환해주는 작업
• 샘플링 레이트(Hz): 초당 샘플링 횟수, 높을수록 원음에 가깝다 
• 오디오 파일 크기(Byte 단위) 계산법: 샘플추출률(Hz) * (샘플크기(bit)*8) * 채널(모노(1), 스테레오(2)) * 시간

• WAV(WAVE): 무손실 무압축 방식(크기가 큼) //잘 사용하지 않음
• MP3: MPEG-1의 압축방식을 사용하여 압축율이 높음
• FLAC: 무손실 압축 방식
• ALFF: 애플에서 개발한 무손실 무압축 음원형식
• MIDI: 컴퓨터와 전자악기 간의 통신규약/ 시퀀싱(컴퓨터로 음악제작) 가능 / 16개 악기 동시 연주 가능 / 연주 정보(음악 기호)만 저장되므로 크기가 작음

# 동영상(동화상) 데이터

• 스트리밍: 다운로드하면서 재생할 수 있는 기술
• 코덱: 음성, 영상(아날로그)을 디지털 신호로 변환하는 코더와 그 반대로 변환시켜 주는 디코더를 통칭 (아날로그 <=> 디지털)

• ASF, WMV, RAM : 스트리밍을 위한 동영상
• AVI: MS에서 개발한 Windows의 표준 동영상
• 퀵타임MOV: 애플에서 개발한 JPEG 방식을 이용한 동영상, 압축률이 AVI에 비해 좋음 
• MPEG 동영상표준규격:

              MPEG-1: 비디오, CD 화질

              MPEG-2: HDTV, DVD 화질  //고품질 영상 제공

              MPEG-4: 압축률을 높여 영상전송에서 사용 // ex. 화상통화, 인터넷 방송

              MPEG-7: 영상검색을 용이하게 하기위한 표준

              MPEG-21: MPEG의 유통, 관리 표준

• H.264 : MPEG-4 Part 10, AVC 화질과 압축률이 매우 높은 코덱

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정보통신 기초

# 정보 전송 방식

• 단방향: TV, 라디오 - 한쪽 방향으로만 전송 가능
• 반이중: 무전기 - 한쪽에서 송신을 하면 다른 한쪽에서는 수신만 가능
• 전이중: 전화기 - 동시에 송, 수신이 가능

# 정보 통신망의 구성 형태 (그림으로 기억하기!)

 

1. 스타형, 성형, 중앙집중형

• 중앙노드와 1:1(P2P)로 연결
• 중앙노드의 제어장치에 의해 통신망의 처리능력 및 신뢰성 좌우
• 고장 발견, 유지보수, 확장이 쉬움
• * P2P: 개인 대 개인의 파일 공유를 위한 기술

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2. 버스형

• 한 개의 회선에 여러 단말장치 연결
• 회선 양 끝에 종단장치 필요
• 단말장치 하나가 고장나도 전체 영향 없기 때문에 신뢰성 낮음
• 기밀성이 낮고, 통신회선의 길이에 제한 있음
• *기밀성? 정보를 오직 인가된 사람들에게만 공개하는 것

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3. 링형, 루프형, 원형, 환형

• 인접한 단말기를 서로 연결
• 양방향 전송 가능
• 통신망 하나가 고장나면 전체 마비
• 단말장치 추가, 제거, 기밀보호 어려움

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4. 트리형, 계층형, 분산형

• 나뭇가지 모양으로 계층적으로 연결(폴더의 구조와 같음)
• 분산처리 시스템 구성방식
• 확장이 많으면 트래픽(통신량)이 과중됨 (그림 상에서 가운데 컴퓨터의 통신량이 과중됨)

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5. 망형, 매쉬형, 그물형, 완전형

• 모든 지점의 단말기를 서로 연결
• 응답시간이 빠르고 연결성이 높음
• 통신량이 많을 경우 유리함
• 확장이 어렵고 회선 장애시 다른 경로로 전송 가능

 

 

# 정보 통신망 종류

• LAN 근거리 통신망: 학교, 회사, 연구소 등 건물이나 지역 내에서 사용
• MAN 도시간 통신망: 도시, 대단위 아파트 단지 등을 대상으로 구성하는 통신망
• WAN 광대역 통신망: 국가와 대륙, 전 세계에 걸쳐 형성되는 통신망
• ISDN 종합 정보(디지털) 통신망: 전화, 데이터, 화상 등 모든 정보의 교환과 전송을 디지털 통신망에서 가능하게 한 것
• VAN 부가가치 통신망: 회선을 빌려서 통신처리와 같은 기능을 붙여 제 3자에게 재판매하는 통신망
• Intranet 기업 내 통신망(사내망): 조직내부의 업무를 위해 사용되는 기업 내 통신망
• Extranet 인트라넷 확장: 인트라넷을 확장하여 남품업체나 고객업체 등 관련있는 기업들 간의 원활한 통신을 위한 시스템
• WLAN 무선 랜: 무선접속장치(Access Point)가 설치된 곳을 중심으로 초고속 인터넷을 사용할 수 있는 근거리 통신망
  • Q. 무선 랜 시스템을 구성하기 위한 주요 구성요소? 무선 랜카드, AP(Access Point), 안테나

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통신장비와 프로토콜

# 통신장비

허브, 리피터

• 허브(Hub): 여러 대의 컴퓨터를 연결하는 장치, 스위칭 허브는 노드가 늘어나도 속도에 변화가 없음
• 리피터(Repeater): 디지털 통신 선로에서 감쇠된 전송 신호를 증폭하여 신호를 재생하는 장치

브리지, 라우터

• 브리지(Bridge): 같은 프로토콜을 사용하는 2개의 통신망을 연결하는 장치
• 라우터(Router): 인터넷을 접속할 때 반드시 필요한 장비. 최적의 경로를 설정하여 전송하는 장비

게이트웨이, 모뎀

 

• 게이트웨이(Gateway): 서로 다른 네트워크로 들어가는 입구, 서로 다른 네트워크를 연결하는 장치
• 모뎀(Modem): 아날로그를 부호화(복조)하여 디지털로 변환하거나 디지털을 복호화하여 아날로그로 변환시켜 통신신호를 전송함

# 프로토콜(Protocol)

• 정보를 주고받기 위해 무엇을, 어떻게, 언제 통신할 것인지(구문, 의미, 순서)를 정한 통신규약
• 프로토콜의 주요 기능
  • 흐름제어: 패킷 흐름을 조정하여 안정성 유지
  • 동기화: 송/수신이 같은 상태를 유지
  • 오류제어: 전송 중 발생한 오류를 검출, 복원

# 프로토콜 종류

• TCP(Transfer Control Protocol)
  • 메시지를 송/수신자의 주소와 정보로 묶어 패킷 단위로 나눔
  • 전송 데이터의 흐름을 제어하고 데이터의 에러 검사
• IP(Internet Protocol)
  •  패킷 주소를 해석하고 경로를 결정하여 다음 호스트로 전송
• FTP(파일 송,수신 프로토콜) - Binary, ASCII 형태로 전송
  • 처리 능력이 없어서 파일을 실행할 수 없음
  • Anonymous(익명) FTP는 계정이 없이 사용 가능
• 전자우편(E-Mail) 프로토콜 - ASCII 코드로 전송
  • POP3: 메일 서버에서 사용자 컴퓨터로 수신
  • SMTP: 컴퓨터에서 다른 사람 계정으로 송신
  • MIME: 멀티미디어 메일 내용을 확인하고 실행시켜 줌
  • IMAP: 메일 서버에 프로그램을 이용하여 엑세스
• HTTP: 하이퍼텍스트 문서를 전송하기 위한 프로토콜
• TELNET: 다른 컴퓨터에 접속하여 원격제어할 수 있는 프로토콜

 

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IP와 도메인

# 설정 - 네트워크 - IP 주소

• 인터넷에서 컴퓨터를 구분하기 위한 유일한 주소
• 자동주소 - DHCP
• 수동주소 - IP주소, 서브넷접두사(서브넷마스크), 게이트웨이, DNS를 설정해줘야 함.

 

# 도메인과 URL

• 도메인: IP주소를 문자로 표현한 인터넷 주소 (퀵돔을 이용하여 짧은 형태로 줄일 수 있음)
• URL: 자원 위치를 나타내는 표준주소체계
  • 형식) 프로토콜://호스트주소(도메인)[:포트번호][/파일경로]
    • 프로토콜 - HTTP, FTP, TELNET, NEWS, MAILTO
    • 호스트주소(도메인) - 서비스(www.), 기관명(naver), 기관종류(co 나 com), 국가(kr)
    • 포트번호 - HTTP:80, FTP:21, TELNET:23, NEWS:119
    • 파일경로 - 실제 정보가 있는 경로 
• 국제 인터넷 주소 관리 기구(ICANN)에서 관리
• 한국은 한국인터넷 진흥원(KISA)에서 관리

 

* 도메인의 실제 주소 확인법: 시작 - cmd 창에서 NSLOOKUP 명령어

* DNS: 문자 도메인을 숫자 IP로 변환해주는 역할을 함.

 

 

 

 

 

 

 

 

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정보통신 용어

# OSI 7계층

왜? 컴퓨터 간에 정보 교환을 원활하게 하기 위해

누가? 국제표준화기구(OSI)에서 제정한 것으로

어떻게? 네트워크를 계층별로 나누고 표준을 정의

 

1. 물리 계층(허브, 리피터): 기계적, 전기적 특성을 정의

2. 데이터링크 계층(이더넷(랜카드), 브리지, 스위치): 흐름제어, 동기화, 오류제어

3. 네트워크 계층(라우터, IP): 경로설정, IP주소 부여

4. 전송 계층(게이트웨이, TCP): 종단(END TO END)간 전송

5. 세션 계층 : 송수신 측 간의 관련성을 유지

6. 표현 계층: 코드 변환, 데이터 암호화, 압축

7. 응용 계층: 사용자, 응용 프로그램 접근

물-데-네-전-세-표-응  / 허리를 물리치료 받는 /데이브스가 / 라우터라는 네트워크 장비를 가지고/ 게이트웨이에서 전송했다. 

 

# 정보통신 명령어 (cmd창에서 쓸 수 있는 명령어)

• IPCONFIG: IP, 게이트웨이, 서브넷마스크 주소 확인
• NSLOOKUP: 도메인의 실제 주소 확인
• TRACERT: 경로 추적
• PING: 통신 선로 점검
• FINGER: 사용자 정보 확인
• NETSTAT: 내 컴퓨터에 연결된 정보 및 포트 확인

 

# 정보통신 서비스

USENET: 분야별 공통의 관심사를 가진 사용자들이 서로의 의견을 주고받을 수 있게 하는 서비스 (일종의 게시판)

IRC: 인터넷 채팅 서비스

ARCHIE: FTP 서버의 파일 정보를 쉽게 검색할 수 있도록 하는 서비스

GOPHER: 메뉴방식으로 정보 검색할 수 있는 서비스

 

# 정보통신 기술

• VoIP: 통신망을 통해 음성을 전송하는 인터넷 전화 (ex. 보이스톡)
• 와이브로(Wibro): 이동하면서 초고속 인터넷을 이용할 수 있게 하는 무선인터넷(ex. EGG)
• 와이파이(Wi-Fi): 무선접속장치(AP: Access Point)가 설치된 곳에서 무선인터넷을 할 수 있는 통신망
• 블루투스: 휴대가능한 장치들을 서로 연결해 정보를 교환하는 무선 기술
• 테더링: 인터넷에 연결된 기기(스마트폰 등)를 이용하여 다른 기기(노트북 등)도 인터넷이 가능하도록 해주는 기술
• RFID: 사물에 전자태그를 부착하여 사물의 정보 및 주변 정보를 감지하는 기술(출입 관리, 주차 관리, 교통카드)
• 임베디드: 컴퓨터에 특정 기능을 수행하는 프로그램을 탑재하여 장치의 일부분으로 내장하는 시스템 
• 유비쿼터스: 언제 어디서나 어떤 기기를 통해서 컴퓨팅이 가능한 환경, 임베디드 환경을 이용하여 통신이 가능
• USN(유비쿼터스 센서 네트워크): 부착된 RFID, 센서를 통해 탐지된 주변의 온도, 습도, 위치정보 등과 같은 환경 정보를 네트워크와 연결하여 실시간으로 수집하고 관리하는 네트워크 시스템 (텔레매틱스, 동물/교통관리, 공해감시, 유통 분야 활용)
• 사물인터넷(IoT): 모든 사물을 네트워크로 연결하여 인간과 사물, 사물과 사물 간에 언제 어디서나 서로 소통할 수 있게 하는 새로운 정보통신 환경

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정보통신 보안

# 컴퓨터 범죄 행위

• 해킹: 시스템에 침입하여 정보를 수정하거나 빼내는 행위
• 크래킹: 시스템에 침입하여 정보를 파괴하거나 변경하는 행위
• 웜(Worm): 자신을 복제하여 시스템의 부하를 높이는 바이러스(벌레)
• 트로이목마(Trojan Horse): 자기 복제 능력은 없음, 정상적인 프로그램으로 가장하여 정상적인 프로그램에 숨어 있는 바이러스
• 백도어: 보안이 제거된 비밀통로로 무단 접근을 위한 일종의 뒷문
• 스니핑(Sniffing): 패킷을 옅보면서 계정 정보를 가로채는 행위(엿보기)
• 스푸핑(Spoofing): 네트워크를 통해 데이터를 보낸 것처럼 데이터를 변조하여 접속을 시도하는 일종의 속임수
• 피싱: 가짜 사이트로 유인한 후 관련 정보를 빼내는 행위
• 키로거(Key Logger): 키 입력 캐치 프로그램을 이용하여 개인 정보를 빼내어 악용하는 행위
• 분산 서비스 거부 공격(DDOS): 여러 대의 장비를 이용하여 한곳의 서버에 집중적으로 전송하여 부하를 높여 서버의 정상적인 기능을 방해하는 행위

# 정보 보안 위협 유형

• 가로막기: 데이터의 전달을 가로막아 정보가 전달되는 것을 방해하는 행위(정보 가용성 저해)
• 가로채기: 전송되는 데이터를 전송 도중에 도청 및  몰래 보는 행위(정보 기밀성 저해)
• 변조/수정: 원래의 데이터가 아닌 다른 내용으로 수정 변조하는 행위(정보 무결성 저해)
• 위조: 다른 송신자로부터 데이터가 온 것처럼 꾸미는 행위(정보 무결성 저해)

 

정보보안의 위협 형태를 컴퓨터가 어떻게 관리하냐? 프록시 서버가 한다!

# 프록시 서버

방화벽 기능, 캐시 기능 지원

 

1. 방화벽(Firewall): 불필요한 외부접근 차단

• 네트워크 통로를 단일화하여 관리
• 외부에서 들어오는 패킷의 내용을 엄밀히 체크함
• 역추적 기능으로 흔적을 찾을 수 있음
• 첨부파일 및 내부의 위험은 대처할 수 없음
• 바이러스를 방화벽이 차단할 수는 없음

2. 캐시

• 많은 요청이 발생하는 데이터를 프록시 서버에 저장해 두었다가 신속하게 전송

 

# 암호화 기법

• 비밀키 = 단일키 = 대칭키 = DES 알고리즘 : 단순, 빠름, 사용자가 증가하면 관리할 키가 많아짐
• 공개키 = 이중키 = 비대칭키 = RSA 알고리즘 : 복잡, 느림, 관리할 키가 적음, 키 분배 용이
• 공개키: 데이터를 암호화할 때 사용하는 키를 공개하고 복호화할 때는 키를 비밀로 한다.

# 기타 용어

• 미러사이트 - 같은 내용을 복사해 놓은 사이트 --> DDOS 공격 막을 수 있다
• 포털사이트 - 다양한 서비스를 통합하여 제공(네이버, 다음 등)
• 워터마크 - 저작권 정보를 콘텐츠에 삽입하여 불법 복제를 막는 기술

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프로그래밍 언어

# 언어 번역

• 컴파일러 : 고급언어(원시프로그램) -> 목적프로그램 -> 기계어번역
• 인터프리터: 고급언어(원시프로그램) -> 줄단위 -> 실행
• 어셈블러: 저급언어(원시프로그램) -> 어셈블러 -> 기계어번역 

# 객체 지향 언어(OOP)

• 복잡한 프로그램 구축이 어려운 절차형 언어의 문제점을 해결
• 추상화, 캡슐화, 상속성, 다형성 등의 특징
• C++, JAVA, Smalltalk 등이 있다

 

# 클라이언트 / 서버

• 정보를 제공해주는 서버와 정보를 제공받는 클라이언트
• 클라이언트와 서버 모두 처리능력을 가지고 있음
• 분산처리 환경에서 적합

# 웹 프로그래밍 언어

• HTML: 하이퍼텍스트 문서를 만들기 위해 사용되는 언어

        *HyperText: 하이퍼링크를 통해 다른 문서로 접근할 수 있는 문서

• XML: HTML의 단점을 보완하여 구조화된 다양한 문서를 표현
• HTML5: 플러그인(ActiveX) 없이도 웹 서비스를 이용할 수 있는 언어

        *플러그인(Plug-in): 기존 기능에 추가 기능을 추가하는 기술 (ex. 온라인 뱅킹 이용시 추가 설치해야 하는 것들,,, )

• VRML: 가상 현실 모델링 언어
• ASP: 서버 측에서 수행되는 언어, Windows에서만 사용
• PHP: 서버 측에서 수행되는 언어, Linux-Unix-Windows에서 사용
• JSP: 서버 측에서 수행되는 언어, 다양한 운영체제에서 사용

 

1과목 개념 정리 끝!! (휴..)