20년 1회차

X와 해밍 거리가 3인 부호는 Y = [010101]이다.

해밍 거리는 같은 길이의 두 부호에서 값이 다른 비트 자리의 개수이다. [010010]과 [010101]은 앞 3비트가 같고 뒤 3비트(010과 101)가 모두 달라 거리가 3이다.

• Y = [010000]: 다섯째 비트 하나만 달라 거리가 1이다.
• Y = [010001]: 뒤의 두 비트가 달라 거리가 2이다.
• Y = [010011]: 마지막 비트 하나만 달라 거리가 1이다.
• Y = [010110]: 넷째 비트 하나만 달라 거리가 1이다.

집단 오류를 산발 오류로 바꾸는 방식은 인터리빙(Interleaving)이다.

인터리빙은 전송 전에 비트 순서를 뒤섞고 수신 측에서 원래 순서로 되돌린다. 전송 중 연속으로 난 오류가 복원 과정에서 여러 곳으로 흩어지므로 오류 정정 부호로 고치기 쉬워진다.

• ARQ: 오류가 검출되면 재전송을 요청하는 오류 제어 방식이다.
• CRC coding: 다항식 나눗셈의 나머지로 오류를 검출하는 부호이다.
• Convolutional coding: 현재와 과거 입력 비트로 부호를 만드는 오류 정정 부호이다.
• Precoding: 채널의 간섭이나 왜곡에 대비해 송신 전에 신호를 미리 가공하는 처리이다.

DCT를 쓰는 이유는 에너지가 큰 계수가 저주파 영역에 집중되어 압축 효율을 높일 수 있기 때문이다.

영상의 인접 화소는 값이 비슷해서 DCT를 하면 에너지가 소수의 저주파 계수에 모인다. 이후 양자화와 엔트로피 부호화로 작은 고주파 계수를 효율적으로 줄일 수 있다.

• 0이 되는 계수의 개수: 작은 고주파 계수가 양자화로 0이 되므로 오히려 늘어난다.
• 고주파 계수의 에너지: 증대되는 것이 아니라 작게 나타난다.
• 계수의 난수화: DCT는 화소 간 상관성을 줄이고 에너지를 모으는 변환이며 난수화 효과를 노리지 않는다.
• 양자화 대체: DCT는 변환일 뿐 데이터를 줄이는 양자화를 대체하지 못하고, 그 앞 단계에서 함께 쓰인다.

옳지 않은 것은 방송 표준으로 DVB-T2를 채택했다는 설명이다.

국내 지상파 UHD는 미국식 차세대 표준인 ATSC 3.0을 채택했다. DVB-T2는 유럽 계열의 지상파 디지털 방송 표준이다.

• 해상도 3,840×2,160: 4K-UHD의 화면 규격으로 옳다.
• 영상압축 HEVC: 국내 지상파 UHD의 영상 압축 표준으로 옳다.
• 음향 10.2 채널 지원: 다채널 음향을 지원한다는 설명으로 옳다.
• 프레임률 60 fps 지원: 국내 지상파 UHD가 지원하는 프레임률로 옳다.

주조정실의 기능이 아닌 것은 제작한 프로그램에 음성을 더빙하는 기능이다.

더빙은 프로그램을 완성하는 제작·후반 작업에 속한다. 주조정실은 완성된 프로그램을 편성표대로 내보내는 송출의 중심이다.

• 편성 순서에 따른 스위칭: 주조정실의 핵심 기능이다.
• 프로그램 사이의 토막시간 방송: 프로그램 연결을 맡는 주조정실의 기능이다.
• 자국 송신기와 네트워크 국으로의 송출: 주조정실의 기능이다.
• 다른 방송국 영상신호의 동기화: 외부 신호를 국내 동기에 맞춰 송출에 쓰기 위한 주조정실의 기능이다.

옳지 않은 것은 MPEG-4가 최대 비트율 저장을 목적으로 한다는 설명이다.

MPEG-4는 객체 기반 부호화를 도입한 멀티미디어 표준으로, 낮은 비트율의 통신 환경까지 폭넓게 겨냥한다. 고화질을 위해 최대 비트율로 저장한다는 목적과는 맞지 않는다.

• H.264: 블록 단위 움직임 보상을 쓰는 영상 압축 표준이라는 설명이 옳다.
• MPEG-2: 축적·방송·통신에 범용으로 쓰이고 DTV 신호 처리에 주로 이용된다는 설명이 옳다.
• MPEG-7: 멀티미디어 내용을 기술해 검색을 돕는 표준이라는 설명이 옳다.
• H.265: H.264 대비 같은 화질에서 압축 효율을 크게 높이는 표준이라는 설명이 옳다.

옳지 않은 것은 정보량이 큰 심볼에 짧은 부호를 할당한다는 설명이다.

정보량은 발생확률이 작을수록 크다. 정보원 부호화는 자주 나오는 심볼에 짧은 부호를, 드물어서 정보량이 큰 심볼에 긴 부호를 주어 평균 부호길이를 줄인다.

• 발생확률이 작은 심볼의 긴 부호: 위 원리와 일치한다.
• 평균 부호길이와 엔트로피: 샤논의 정보원 부호화 정리에 따라 평균 부호길이는 엔트로피보다 작아질 수 없다.
• 엔트로피의 정의: 각 심볼 정보량의 평균값이라는 설명이 옳다.
• 엔트로피의 최대 조건: 발생확률이 균등할 때 불확실성이 가장 커서 최대가 된다.

옳지 않은 것은 백색잡음이 다중경로 페이딩으로 발생한다는 설명이다.

백색잡음은 전 주파수 대역에서 전력 스펙트럼 밀도가 균일한 잡음을 가리키며, 열잡음이 대표적인 예이다. 다중경로 페이딩은 여러 경로의 신호가 간섭해 수신 세기가 변하는 현상으로 잡음의 발생 원인과 다르다.

• 열잡음: 도체 내부 전자의 열에 따른 불규칙한 운동으로 생긴다.
• 산탄잡음: 전류를 이루는 전하의 이산적인 흐름으로 생긴다.
• 누화: 인접 선로 사이의 전자기적 결합으로 신호가 넘어가는 현상이다.
• 명멸잡음: 주파수가 낮을수록 전력 스펙트럼 밀도가 커진다.

PMT가 담는 정보는 오디오, 비디오 및 데이터 패킷 ID이다.

MPEG-2 TS의 PMT는 한 프로그램을 이루는 각 기본 스트림의 PID를 알려 준다. 수신기는 PAT에서 PMT의 위치를 찾고, PMT에서 구성 스트림의 PID를 얻는다.

• 조건부 수신 관련 패킷 ID 안내: 이를 위한 전용 표는 CAT이다.
• 방송사 구분 식별 정보: 프로그램 목록을 담는 PAT나 네트워크 정보를 담는 NIT 쪽의 역할이다.
• 콘텐츠 등급과 프로그램 가이드: PSIP나 SI 같은 서비스 정보가 맡는다.
• 복호화 타임스탬프: PES 패킷 헤더에 실린다.

옳은 것은 8FSK가 16FSK보다 높은 신호대잡음비를 요구한다는 설명이다.

직교 방식인 M진 FSK는 M이 커질수록 대역폭을 더 쓰는 대신 같은 비트오류율에 필요한 비트당 신호대잡음비가 낮아진다. 반대로 PSK와 QAM은 M이 커질수록 심볼 간 거리가 좁아져 더 높은 신호대잡음비가 필요하다.

• 16QAM과 64QAM: 64QAM의 심볼 간격이 더 좁아 16QAM의 요구 신호대잡음비가 더 낮다.
• BPSK의 비트오류율: 신호대잡음비가 높을수록 낮아진다.
• 8PSK와 16PSK: 16PSK의 심볼 간격이 더 좁아 8PSK의 요구 신호대잡음비가 더 낮다.
• 두 값의 상관관계: 비트오류율은 신호대잡음비에 따라 결정되는 직접적인 관계이다.

이 신호의 주파수는 440MHz이다.

그래프의 0~0.05μs 구간에는 마루가 22개, 곧 22주기가 들어 있다. 주파수는 주기 수 $N$을 시간 $t$로 나눈 값이다.

$f = \dfrac{N}{t}$
$f = \dfrac{22}{0.05 \times 10^{-6}\,\mathrm{s}}$
$f = 440 \times 10^{6}\,\mathrm{Hz} = 440\,\mathrm{MHz}$

• 200kHz는 주기 수를 10으로 세고 시간축도 ms로 읽어야 나오는 값이므로 틀리다.
• 440kHz는 주기 수는 맞지만 시간축을 μs가 아닌 ms로 읽은 값이므로 틀리다.
• 200MHz는 같은 구간에 10주기만 있을 때의 값인데, 그래프는 그 2배가 넘게 촘촘하므로 틀리다.
• 200GHz는 한 주기가 5ps여야 하는 값으로, 그래프에서 읽히는 약 2.3ns 주기와 맞지 않는다.

무손실 압축이 아닌 것은 AAC(Advanced Audio Coding)이다.

AAC는 사람이 잘 듣지 못하는 성분을 심리음향 모델로 덜어 내는 손실 압축 오디오 코덱이다. 복호해도 원본과 완전히 같아지지 않는다.

• 산술 코딩: 심볼열을 확률에 따라 하나의 수 구간으로 나타내는 무손실 엔트로피 부호화이다.
• 반복 길이 코딩: 같은 값의 반복을 값과 길이로 나타내는 무손실 방식이다.
• 허프만 코딩: 발생확률에 따라 가변 길이 부호를 주는 무손실 방식이다.
• 렘펠-지브 코딩: 앞서 나온 문자열을 사전처럼 참조하는 무손실 방식이다.

출력단 전력은 10 kW이다.

전력 이득 공식: $G = 10\log_{10}\dfrac{P_{out}}{P_{in}}$
값 대입: $30 = 10\log_{10}\dfrac{P_{out}}{P_{in}}$이므로 $\dfrac{P_{out}}{P_{in}} = 10^{3} = 1000$
결과: $P_{out} = 1000 \times 10\,\mathrm{W} = 10\,\mathrm{kW}$

30 dB는 전력 1000배이므로 배율이 맞지 않는 값은 다음과 같다.

• 1 kW: 100배로 20 dB 이득에 해당한다.
• 2 kW: 200배로 필요한 1000배에 못 미친다.
• 4 kW: 400배로 필요한 1000배에 못 미친다.
• 20 kW: 2000배로 필요한 1000배를 넘는다.

애플리케이션 사이의 연결을 설정·관리·해제하는 계층은 세션 계층이다.

세션 계층은 통신하는 응용 사이의 대화(세션)를 열고 유지하고 닫으며 동기화를 돕는다.

• 표현 계층: 데이터의 형식 변환, 암호화, 압축을 맡는다.
• 전송 계층: 종단 간 신뢰성 있는 전달과 흐름 제어를 맡는다.
• 네트워크 계층: 논리 주소를 이용한 경로 선택(라우팅)을 맡는다.
• 데이터 링크 계층: 인접 노드 사이의 프레임 전송과 오류 제어를 맡는다.

고정된 위치에서 카메라를 수평 방향으로 돌리는 기법은 패닝(Panning)이다.

패닝은 카메라의 위치는 그대로 두고 방향만 좌우로 움직여 넓은 풍경이나 움직이는 대상을 따라간다.

• 픽스 샷: 카메라를 움직이지 않고 고정해서 촬영한다.
• 트랙: 카메라 자체가 이동하며 촬영한다.
• 줌: 렌즈의 화각을 바꿔 피사체를 크거나 작게 잡는다.
• 틸트: 고정된 위치에서 카메라를 수직 방향으로 움직인다.

생성되는 데이터의 크기는 800,000 바이트이다.

공식: 데이터 크기 = 샘플링률 × 표본당 바이트 수 × 채널 수 × 시간
값 대입: 16비트는 2바이트, 스테레오는 2채널이므로 $20000 \times 2 \times 2 \times 10$
결과: $800000\,\mathrm{byte}$

표본 크기와 채널 수를 모두 반영해야 한다. 다른 값은 다음과 같은 계산 착오에 해당한다.

• 100,000: 바이트 값을 비트로 착각해 8로 한 번 더 나눈 값이다.
• 200,000: 1채널에 표본당 1바이트로 계산한 값이다.
• 400,000: 스테레오를 반영하지 않고 1채널로 계산한 값이다.
• 1,600,000: 채널 수 2를 한 번 더 곱한 값이다.

심볼 B의 허프만 코드는 111 또는 000이다.

확률이 작은 두 노드를 차례로 묶는다.
첫째, E(0.1)와 0.15 심볼 하나를 묶어 0.25를 만든다.
둘째, 남은 0.15 심볼과 B(0.2)를 묶어 0.35를 만든다.
셋째, 0.25와 0.35를 묶어 0.6을 만들고, 마지막에 A(0.4)와 묶는다.

따라서 A는 1비트, 나머지는 3비트이다. 각 분기에서 큰 쪽에 같은 비트를 일관되게 주면 B는 0.6, 0.35, 0.2 쪽을 차례로 따라가므로 세 비트가 모두 같아진다.

• 110 또는 101: 세 분기에서 큰 쪽에 주는 비트가 일정하지 않다.
• 101 또는 010: 가운데 분기만 큰 쪽에 다른 비트를 주어 일관되지 않다.
• 0 또는 1: 1비트 부호는 확률이 가장 큰 A의 몫이다.
• 100 또는 011: 첫 분기와 나머지 분기에서 큰 쪽에 주는 비트가 달라 일관되지 않다.

옳은 것은 4:2:2 구조의 발생비트수가 4:4:4 구조의 $\dfrac{2}{3}$배라는 설명이다.

휘도 표본 수를 1로 두고 세 성분의 표본 수를 더해 비교한다.
4:4:4: $1 + 1 + 1 = 3$
4:2:2: $1 + \dfrac{1}{2} + \dfrac{1}{2} = 2$
4:2:0: $1 + \dfrac{1}{4} + \dfrac{1}{4} = \dfrac{3}{2}$

4:4:4를 기준으로 하면 4:2:2는 $\dfrac{2}{3}$배, 4:2:0은 $\dfrac{1}{2}$배이다.

• 4:2:0이 4:4:4의 4배: 색차를 줄인 구조이므로 비트수가 더 많을 수 없다.
• 4:2:0이 4:4:4의 $\dfrac{1}{4}$배: 실제 비율은 $\dfrac{1}{2}$배이다.
• 4:2:2가 4:4:4의 3배: 비트수가 더 많을 수 없다.
• 4:2:2가 4:4:4의 $\dfrac{1}{3}$배: 실제 비율은 $\dfrac{2}{3}$배이다.

옳지 않은 것은 P-화면이 임의접근과 오류복구의 기준이 된다는 설명이다.

임의접근과 오류복구의 기준은 다른 화면을 참조하지 않는 I-화면이다. P-화면은 앞선 기준 화면을 참조하므로 혼자서 복호할 수 없다.

• I-화면의 부호화: 화면간 예측 없이 독립적으로 부호화된다.
• B-화면의 예측: 앞뒤 기준 화면을 함께 쓰는 순방향·역방향 예측을 지원한다.
• P-화면의 예측: 앞선 화면만 참조하는 순방향 예측을 지원한다.
• 압축 효율: 화면간 중복을 활용하지 않는 I-화면이 가장 낮다.

빈칸은 가 NO, 나 SO분배센터, 다 광송수신기, 라 ONU이다.

나는 방송 헤드엔드와 데이터용 CMTS를 모아 둔 점선 영역이므로 종합유선방송사업자의 설비 자리이다. 다는 그 출력을 광선로로 내보내는 단이고, 라는 광을 받아 구리선으로 각 가정에 나누는 셀 안의 종단 장치이다.

가는 프로그램 공급자의 신호를 받아 다음 단으로 넘기는 자리이므로 전송망을 맡는 사업자에 해당한다.

• 가를 SO분배센터, 나를 광송수신기, 다를 ONU, 라를 NO로 둔 조합은 헤드엔드 영역을 단일 장치로 보고 가입자 앞 장치를 사업자로 보았으므로 틀리다.
• 가를 SO분배센터, 나를 NO, 다를 광송수신기, 라를 ONU로 둔 조합은 다와 라는 맞지만 헤드엔드와 CMTS가 있는 영역을 NO로 보아 가와 나가 뒤바뀌었다.
• 가를 SO분배센터, 나를 NO, 다를 ONU, 라를 광송수신기로 둔 조합은 가와 나가 뒤바뀌었고, 광선로 양 끝의 장치도 서로 뒤바뀌었다.
• 가를 NO, 나를 광송수신기, 다를 ONU, 라를 SO분배센터로 둔 조합은 가만 맞고, 셀 안의 가입자 측 장치를 분배센터로 보았으므로 틀리다.