2026학년도 9월 모의평가 ‘오디오 신호 압축' [14-17] 지문 분석과 문제 연구

  

2026학년도 9월 모의평가 ‘오디오 신호 압축’  [14-17] 지문 분석과 문제 연구

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[지문 분석]

 

소리 특히 음악을 저장하는 방법은 축음기에서 시작하여 매체의 발명과 발맞추어 많은 발전을 이루었다. 축음기의 원리는 간단하다. 끝부분에 날카로운 바늘을 장착한 원뿔형 나팔을 준비한다. 바늘 아래에 섬세하게 긁히는 회전판을 대고 나팔에 소리를 들려준다. 소리는 나팔의 진동으로 바뀌고 진동의 형태를 따라서 바늘이 판에 홈을 만들어 소리를 저장한다. 이것이 초기 녹음기의 원리인데, 소리를 아날로그 형태로 저장하였고, 이후에 등장한 매체에서도 한동안 소리를 아날로그 형태로 기록하였다.

 

초기의 녹음

아날로그 형태로 저장.

 

현재는, 소리를 디지털 신호, 즉 이진수로 이루어진 오디오 신호로 바꾸어 파일로 저장한다. [앞의 단락에서는 초기의 원리, 여기에서는 현재의 원리를 설명하고 있다.] 한 파일 내의 오디오 신호에는 모든 소리 크기에 균일한 개수의 비트가 할당된다. [모든 소리 크기에 할당되는 비트의 개수는 같다. 소리의 크기에 관계없이 같은 수의 비트가 할당된다고 생각하면 된다.] 일반적으로 각 소리 크기에 16비트를 할당하며, 소리 크기에 따라 16자리의 이진수 값을 달리한다. [‘비트의 개수’는 모든 소리의 크기에 16개로 같지만, 소리 크기에 따라 이진수의 값은 다르다.] [비유적으로 말하자면, 비트의 개수(16자리)는 그릇의 크기가 고정된 것이고, 이진수 값은 그릇에 담긴 내용물의 양이 소리 크기에 따라 달라지는 것이다.] 각 소리 크기에 할당되는 비트의 개수가 늘면 소리는 아날로그 원음에 가까워진다. [여기에서 중요한 것은 비트의 개수가 늘면 원음에 가까워진다는 것이다.] 그런데 오디오 파일은 저장하거나 네트워크를 통해 전송하기에는 데이터 양이 많다. 따라서 저장 공간을 아끼고 전송이 가능하도록 오디오 신호를 압축할 필요가 있다. [원음에 가깝도록 저장을 하자면 비트의 개수가 늘어날 것이고 그렇게 되면 데이터 양이 더 많아질 것이다.] [뒤에서 설명하겠지만 이와 같은 신호는 압축의 과정을 거치게 된다.]

 

소리를 저장하는 방법

현재는 소리를 이진수로 이루어진 오디오 신호, 즉 디지털 신호로 바꾸어 파일로 저장,

한 파일 내의 오디오 신호에는 모든 소리 크기에 균일한 개수의 비트가 할당.

비트는 균일하게 할당되지만, 소리의 크기에 따라 이진수 값은 다름.

 

오디오 신호의 압축

비트의 개수가 늘면 소리는 아날로그 원음에 가까워짐.

원음에 가깝도록 저장하려면 데이터 양이 많아지므로 오디오 신호를 압축해야 함.