IT Land

STL의 컨테이너로 List라는게 있다

List는 우리가 흔히 사용하는 연결리스트 같은것 이라고 생각하면 된다

우선 간단하게 리스트에서 출력하는 방법이다

for(itor=list1.begin(); itor != list1.end(); itor++)
  cout << *itor;

input.txt 파일을 읽어와서 output.csv 파일을 만드는 프로그램이다

여기에 추가적으로 input.txt 파일에 보면 각 날짜의 시간별로 온도, 습도, 강수량 등이 기록되어 있다

이를 날짜별으로 평균 온도, 최대 최소 온도, 표준편차 등을 구해서 Reprot.csv 파일로 만드는 프로그램이다

#include 
#include 
#include 
#include 

typedef struct Weather
{
	char day[11];
	char time[6];
	float temperature;
	float humidty;
	float rainfall;
	float insolation;
	float sunshine_duration;
	char windy[5];
	float wind_velocity;
	float max_wind_velocity;
	struct Weather *next;
}Weather;

typedef struct 
{
	Weather* head;
}Weather_h;

Weather_h* CreateNode(void);
void PrintList();
void CreateCSVfile(Weather_h *L, Weather *p);
void CreateReportFile(Weather *p);
float Standard_Deviation(Weather *p, Weather* nextNdoe, float avgTmp, bool end, int count);
void FreeNode(Weather_h *L, Weather *p);

void main()
{
	Weather_h* L;

	L = CreateNode();


	PrintList();

}

Weather_h* CreateNode(void)
{
	Weather_h* L;
	L = (Weather_h *)malloc(sizeof(Weather_h));
	L->head = NULL;
	return L;
}

void PrintList()
{
	Weather* p;
	Weather* newData;
	Weather_h* L;
	L = (Weather_h *)malloc(sizeof(Weather_h));
	L->head = NULL;

	FILE *fp;

	if((fp = fopen("input.txt", "r")) == NULL)
	{
		printf("File is not found!\n");
	}

	p = L->head;

	fseek(fp, 110,SEEK_SET);

	puts("=========================================================================");
	puts("계측시간 온도(℃) 습도(%) 강수량(mm) 일사량(w/m2) 일조시간(hour) 풍향 풍속(m/s) 최대풍속(m/s)");

	while(!feof(fp))
	{
		newData = (Weather *)malloc(sizeof(Weather));

		fscanf(fp, "%s %s %f %f %f %f %f %s %f %f ", newData->day, newData->time, &newData->temperature, &newData->humidty, &newData->rainfall, &newData->insolation, &newData->sunshine_duration, &newData->windy, &newData->wind_velocity, &newData->max_wind_velocity);

		if(L->head == NULL)
		{
			L->head = newData;
			p = newData;
			newData->next = NULL;

		}
		else
		{
			p->next = newData;
			newData->next = NULL;
		}

		while(p->next != NULL)
		{

			p = p->next;
		}
	}

	p = L->head;
	CreateCSVfile(L, p);
	CreateReportFile(p);
	FreeNode(L, p);
	
	puts("\ncvs 파일과 report.csv 파일을 성공적으로 만드셨습니다.");
	puts("=========================================================================");

	fclose(fp);


}



void CreateCSVfile(Weather_h* L, Weather* p)
{
	FILE *fp;
	Weather* newData;
	newData = p;

	if((fp = fopen("output.csv", "w")) == NULL)
	{
		printf("File is not found!\n");
	}

	fprintf(fp, "계측날짜, 시간,온도(℃), 습도(%), 강수량(mm), 일사량(w/m2), 일조시간(hour), 풍향, 풍속(m/s), 최대풍속(m/s) \n");
	while(newData->next != NULL)
	{
		fprintf(fp, "%s,", newData->day);
		fprintf(fp, " %s,", newData->time);
		fprintf(fp, " %.1f,", newData->temperature);
		fprintf(fp, " %.1f,", newData->humidty);
		fprintf(fp, " %.1f,", newData->rainfall);
		fprintf(fp, " %.1f,", newData->insolation);
		fprintf(fp, " %.1f,", newData->sunshine_duration);
		fprintf(fp, " %s,", newData->windy);
		fprintf(fp, " %.1f,", newData->wind_velocity);
		fprintf(fp, " %.1f\n", newData->max_wind_velocity);


		newData = newData->next;
	}

	fclose(fp);
}

void CreateReportFile(Weather* p)
{
	FILE *fp;
	Weather *nextNode, *temp, *startNode;
	float avgTem = 0;
	float sumTem = 0;
	int count=0;
	float Max = -1000;
	float Min = 1000;
	float sumHumidty = 0;
	float avgHumidty = 0;
	float sumRainfall = 0;
	float avgRainfall = 0;
	float sumSunshine_duration = 0;
	float avgSunshine_duration = 0;

	temp = p;
	startNode = p;
	nextNode = p->next;

	if((fp = fopen("Report.csv", "w")) == NULL)
	{
		printf("File is not found!\n");
	}

	fprintf(fp, "[일별기상통계표] 계측 지역:신촌 \n");
	fprintf(fp, "일자, ,기온(Temperature), , , 습도, 강수량, 일조시간\n");
	fprintf(fp, " , 평균, 표준편차, 최고, 최저, [%%], [mm], [hour]\n");


	while(p->next != NULL)
	{
		temp = startNode;

		if(strcmp(p->day, nextNode->day) == 0)
		{
			sumTem = sumTem + p->temperature;
			sumHumidty = sumHumidty + p->humidty;
			sumRainfall = sumRainfall + p->rainfall;
			sumSunshine_duration = sumSunshine_duration + p->sunshine_duration;

			count++;

			if(p->temperature > Max)
				Max = p->temperature;

			if(p->temperature < Min)
				Min = p->temperature;

			p = nextNode;
			nextNode = nextNode->next;


			if(p->next == NULL)
			{
				sumTem = sumTem + p->temperature;
				sumHumidty = sumHumidty + p->humidty;
				sumRainfall = sumRainfall + p->rainfall;
				sumSunshine_duration = sumSunshine_duration + p->sunshine_duration;
				count++;

				avgTem = sumTem / count;
				avgHumidty = sumHumidty / count;
				avgRainfall= sumRainfall / count;
				avgSunshine_duration = sumSunshine_duration / count;

				fprintf(fp, "%s, ", p->day);
				fprintf(fp, "%.1f, " , avgTem );
				fprintf(fp, "%.4f,", Standard_Deviation(temp, temp, avgTem, true, count));
				fprintf(fp, "%.1f, " , Max);
				fprintf(fp, "%.1f, " , Min);
				fprintf(fp, "%.1f, " , avgHumidty);
				fprintf(fp, "%.1f, " , avgRainfall);
				fprintf(fp, "%.1f\n " , avgSunshine_duration);

			}

		}

		else if(strcmp(p->day, nextNode->day) != 0)
		{
			sumTem = sumTem + p->temperature;
			sumHumidty = sumHumidty + p->humidty;
			sumRainfall = sumRainfall + p->rainfall;
			sumSunshine_duration = sumSunshine_duration + p->sunshine_duration;
			count++;

			avgTem = sumTem / count;
			avgHumidty = sumHumidty / count;
			avgRainfall= sumRainfall / count;
			avgSunshine_duration = sumSunshine_duration / count;

			if(p->temperature > Max)
				Max = p->temperature;

			fprintf(fp, "%s, ", p->day);
			fprintf(fp, "%.1f, " , avgTem);
			fprintf(fp, "%.4f,", Standard_Deviation(temp, nextNode, avgTem, false, count));
			fprintf(fp, "%.1f, " , Max);
			fprintf(fp, "%.1f, " , Min);
			fprintf(fp, "%.1f, " , avgHumidty);
			fprintf(fp, "%.1f, " , avgRainfall);
			fprintf(fp, "%.1f\n " , avgSunshine_duration);

			p = nextNode;
			nextNode = nextNode->next;
			startNode = p;
			avgTem = 0;
			sumTem = 0;
			sumRainfall = 0;
			sumHumidty = 0;
			sumSunshine_duration = 0;
			count = 0;
			Max = -1000;
			Min = 1000;

		}


	}



}

float Standard_Deviation(Weather* p, Weather* nextNode, float avgTmp, bool end, int count)
{
	Weather *temp = p;
	Weather *tempNext = nextNode;
	float sd = 0;
	float squaresum = 0;


	if(end == false)
	{
		while(strcmp(temp->day, tempNext->day) != 0)
		{
			squaresum = squaresum + (avgTmp - temp->temperature)*(avgTmp - temp->temperature);
			temp = temp->next;
		}
		squaresum = squaresum + (avgTmp - temp->temperature)*(avgTmp - temp->temperature);
		temp = temp->next;
	}
	else
	{
		while(temp->next != NULL)
		{
			squaresum = squaresum + (avgTmp - temp->temperature)*(avgTmp - temp->temperature);
			temp = temp->next;

		}
		squaresum = squaresum + (avgTmp - temp->temperature)*(avgTmp - temp->temperature);
		temp = temp->next;
	}
	sd = sqrt(squaresum) / count;
	return sd;	

}

void FreeNode(Weather_h *L, Weather *p)
{
	Weather *temp = L->head;


	if(L->head == NULL)
		return ;
	else
	{
		free(L);
		while(temp->next != NULL)
		{
			temp = p->next;
			free(p);
			p = temp;
		}
	}

}

Java RMI (Remote Method Invocation)

1. RMI의 정의

- RMI란 원격 메서드 호출로 네트워크상에서 떨어져 있는 객체의 메서드를 투명하게 호출하는 것을 말한다.

2. RMI 의 개발 목적

① 안정된 원격 호출의 제공

② 서버에서 애플랫으로의 콜백 제공

③ 분산모델을 자바환경으로의 통합

④ 분산 객체와 비분산 객체의 명확한 구분

⑤ 안정된 분산 애플리케이션을 간편하게 만들수 있는 환경제공

⑥ 자바 런타임환경에의해 제공되는 안전성 유지

3. RMI 의 Interface 와 Class

- java.rmi 안에 정의 되어 있는 인터페이스들과 클래스들은 RMI System 의 상태(behavior)들을 기술하고 있다. 밑의 그림은 인터페이스들과 클래스들간의 관계를 나타낸 것이다.

4. RMI 시스템의 구조

- RMI 시스템은 stub/skeleton 래이어, remote reference 래이어, transport 래이어로 구성되어 있으며 각 래이어의 경계는 특별한 인터페이스와 프로토콜에 의해 정의되진다. 또한 각 래이어는 서로 독립적이며 따라서 다른 래이어에 영향을 주지 않고 한 래이어의 성질을 바꿀수 있다. 예들들어 설명하자면, 현재 transport 구현은 TCP를 바탕으로 하고 있으나 다른 래이어에 영향을 주지 않고 UDP 를 바탕으로한 transport 로의 교체가 가능한 것이다.

- 또 다른 테크닉으로 Dynamic stub loading 이 있다. 이는 remote interface를 구현하는 client-side stub 를 지원하기 위해 쓰인다. 예들들면 정확한 형의 stub 가 클라이언트에서 유효하지 않을경우 클라이언트가 자바에 내장된 연산자를 캐스팅과 타입채킹에 사용하도록 허용한다.

① stub/skeleton

- 클라이언트가 remote server의 객체를 호출할때 실재로 호출되는 부분으로 stub는 원 격 인터페이스의 구현으로 호출 요청을 remote reference layer를 통해 서버 객체로 보내는 역할을 담당한다. skeleton 은 그 반대로 생각하면 된다.

② remote reference layer

- 호출 정보를 분석해서 server 가 단일 객체인지 아니면 여러 사이트에 흩어져 있는 복수개의 객체인지를 판별후 호출을 실행한다. 또한 그 서버가 항상 실행상태인지 아니면 호출시에만 실행이되는지에 따른 참조방법을 추상화 한다. 따라서 상위 래이어에서는 이러한 차이점이 보이지 않게 된다.

③ transport layer

- 연결 setup, 연결 관리, 그리고 연결 감시등을 책임지는 래이어다. 각 래이어의 경계는 특별한 인터페이스와 프로토콜에 의해 정의되지며 각 래이어는 서로 독립적이며 따라서 다른 래이어에 영향을 주지 않고 한 래이어의 성질을 바꿀수 있다. 예들들어 설명하자면, 현재 transport 구현은 TCP를 바탕으로 하고 있으나 다른 래이어에 영향을 주지 않고 UDP 를 바탕으로한 transport 로의 교체가 가능한 것이다.

 5. RMI의 원리

6. RMI 순서

① 로컬 객체는 원격 객체의 메서드를 호출

② 스텁은 해당 메서드를 호출할 때 넘겨받은 인자들을 전달하기 위해, 원격지의 스켈레톤과 네트워크에서 통신하여, 해당 메서드를 호출

③ 원격지의 스켈레톤은 로켈 객체의 스텁으로부터 네트워크를 통하여 메서드 이름과 인자를 넘겨받는다.

④ 원격 객체에서 메서드가 실행되고 결과는 스켈레톤으로 넘겨진다.

⑤ 넘겨받은 스켈레톤이 결과를 로컬 컴퓨터의 스텁으로 넘겨준다.

⑥ 스텁은 스켈레톤에게 넘겨받은 결과를 원래의 로컬 객체에게 반환값으로 넘겨주게 된다.

7. RMI 프로그래밍 방법

8. RMI 프로그래밍의 흐림

① 원격 인터페이스를 정의

② 원격객체를 프로그래밍

③ 원격객체의 클래스를 얻는다.

④ rmic 컴파일러로 스텁과 스켈레톤을 생성

⑤ 로컬객체를 프로그램화

⑥ 로컬객체를 컴파일

⑦ 자바보안정책 파일을 수정

⑧ RMI 레지스트리 서버를 실행

⑨ 원격 객체 클래스를 실행

⑩ 로컬 객체를 실행하여 RMI 기능을 이용

RPC(Remote prodecure call)

1. RPC의 정의

- 다른 네트워크의 컴퓨터에 있는 함수를 호출할 수 있도록 해주는 저 수준의 프로세스간 통신 방법

- 네트워크 프로그래밍을 함수 호출 레벨 수준으로 작성할 수 있게 해주는 API

- OSF DEC(Open Software Foundation Distributed Computing Environment)

① Microsoft SQL과 같은 RPC 활용 클라이언트/서버 모델 지원

② 클라이언트의 LPC가 네트워크 메시지로 변환되는 RPC 모델 지원

③ Lotus Notes에서 사용되는 것과 같은 형태의 데이터 공유 모델 지원

2. RPC의 유용성

① 서버의 CPU까지 공유할 수 있는 기능 제공

② 네트워크에서 이용 가능한 가장 강력한 CPU를 사용할 수 있도록 해준다

③ 네트워크에 연결된 컴퓨터들이 CPU를 편중되지 않게 고루 사용할 수 있다

④ Remote의 함수를 Local 함수와 동일하게 호출할 수 있다

⑤ 네트워크 transport나 protocol의 종류에 영향을 받지 않고 사용할 수 있다

3. RPC 메터니즘

- 서브/클라이언트 모델을 따르기 때문에, 데이터 통신을 위한 메커니즘은 단순하다고 할 수 있다. 클라이언트에서 서비스를 요청하면 서버에서 프로시져를 호출해서 처리하고 리턴값을 되돌려주는 방식이다.

4. RPC 데이터 흐름

① Client 데이터는 XDR 필터를 통과해서 인코딩된 후 전달된다.

② XDR 인코딩된 데이터는 네트워크를 가로질러서 원격지 호스트로 전달된다.

③ 데이터를 받은 서버는 XDR 필터를 통해서 디코딩한다.

④ 디코딩된 데이터를 처리하고 결과 데이터를 XDR 필터를 통해서 인코딩한다.

⑤ 인코딩된 XDR 데이터가 네트워크를 가로질러서 클라이언트에 전달된다.

⑥ 클라이언트는 XDR 디코딩을하고 결과를 처리한다.

5.RPC의 처리 과정

1) 작동순서

① 클라이언트의 작업 요청

② 입력 인수를 NDR(표준 네트워크 포맷)로 전환

③ 작업 요청 내용을 서버로 전송

④ 클라이언트의 작업 요청 내용 수신

⑤ NDR을 서버 함수가 이용할 수 있도록 전환

⑥ 서버 함수 호출

⑦ 작업 결과 반환

⑧ 출력 인수를 NDR로 전환

⑨ 작업 결과를 클라이언트로 전송

⑩ 서버로부터 전송된 작업 결과 수신

⑪ NDR의 작업 결과를 전환

⑫ 작업 결과를 받고, 하던 작업을 계속 수행

2) stub의 역할

- 주소공간에서 필요한 인수를 가져옴

- 인수들을 네트워크에 전송할 수 있는 형태(network transmission format)로 전환

- 작업을 요청 또는 반환하기 위해 RPC 라이브러리 호출

RMI와 RPC의 비교

- 프로그래머를 네트워크로부터 어느 정도 격리시켜준다는 공통점을 가지고 잇다. 그래서 RMI와 RPC 프로그래밍 모두 프로그래머가 네트워크에 대해 많은 신경을 쓰지 않고도 프로그램을 개발할 수 있도록 해준다. RMI와 RPC의 차이점은 RMI는 메소드 호출이 가능한 방식을 말하며, RPC는 단순히 다른 컴퓨터에 존재하는 프로그램의 프로시져 수행을 위한 것이다. RPC에 객체 지향이라는 옷을 입힌 것이 RMI라 볼 수 있다.

1. Why is the use of Texture Mapping

- 적은 수의 폴리곤으로 효과적인 렌더링을 할 수 있다.

1.2. Steps of Texture Mapping

① 텍스처 오브젝트를 만들고, 오브젝트에 해당하는 텍스처를 명시해야 한다.

② 텍스처가 어떻게 각각의 픽셀과 연관되어 있는지에 고나해 나타내어야 한다.

③ 텍스처 매핑을 활성화 한다.

④ 텍스처와 기하학적 좌표가 제공된 장면을 렌더링 한다.

2. Example Texture Mapping

AUX_RGBImageRec *LoadBMPFile(char *filename)
{
	FILE *hFile = NULL
	if(!filename) 
		return NULL
	
	if(hFile = fopen(filename, "r"))
	{
		fclose(hFile);
		return auxDIBImageLoad(filename);
	// BMP 정보를 리턴해 준다
	}

	return NULL
}

void CreateTexture()
{
	AUX_RGBImageRec *texRec[1];	// RGB정보를 가지는 구조체 정의							// 텍스쳐매핑초기화
	if(texRec[0] = LoadBMPFile("img.bmp")) 
	{
		glGenTextures(1, &g_Texture[0]); 
		// 객체의 이름을 만들어 준다
		// 첫 번째 인자: 몇 개의 텍스쳐 텍스쳐 맵핑 소스를 생성할 것인지 지정
		// 두 번째 인자: 첫 번째 텍스쳐 맵핑 소스의 식별자의 주소값
		glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_Texture[0]); 
		//앞으로 설정할 텍스쳐의 식별자를 지정
		glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MIN_FILTER, GL_LINEAR); 
		glTexParameteri(GL_TEXTURE_2D, GL_TEXTURE_MAG_FILTER, GL_LINEAR);

		//GL_TEXTURE_MIN_FILTER: 맵핑 소스가 맵핑되어질 물체보다 클 경우
		//GL_TEXTURE_MAG_FILTER: 맵핑 소스가 맵핑되어질 물체보다 작을 경우
		//GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR   OpenGL   고화질
		//GL_NEAREST_MIPMAP_NEAREST  OpenGL   저화질. 권장.
		//GL_NEAREST_MIPMAP_LINEAR   OpenGL   고화질
		//GL_LINEAR_MIPMAP_NEAREST   Direct3D 저화질. 권장.
		//GL_LINEAR_MIPMAP_LINEAR    주로 배경(벽이나 지면의 재질감)의 설정
		//GL_LINEAR : 보간법
		//GL_NEAREST : 최근점법
		glTexImage2D(GL_TEXTURE_2D, 0, 3, texRec[0]->sizeX, texRec[0]->sizeY, 0, GL_RGB, GL_UNSIGNED_BYTE, texRec[0]->data);
		// 두 번째 인자 : 항상 0, 세 번째 인자: 색상 구성 요소의 개수 RGB 3		   개,여섯번째: 이미지 경계에 대한 픽셀 두께, 여덟 번째: 색상 구성 요		   소들이 갖는 값의 타입
	}

	if(texRec[0])		// 할당된 메모리를 해제
	{
		if(texRec[0]->data)
		{
			free(texRec[0]->data);
			free(texRec[0]);
		}

	}	

	glEnable(GL_TEXTURE_2D);		//텍스쳐 맵핑 사용함을 알림
	glTexEnvi(GL_TEXTURE_ENV, GL_TEXTURE_ENV_MODE, GL_MODULATE);
}

void RenderScene()
{
	glClear(GL_COLOR_BUFFER_BIT | GL_DEPTH_BUFFER_BIT);
	glLoadIdentity();

	gluLookAt(0, 0, 6,	0,0,0,	0,1,0);

	glBindTexture(GL_TEXTURE_2D, g_Texture[0]);
	glBegin(GL_QUADS);
		glTexCoord2f(0.0f, 1.0f);
		glVertex3f(-1, 1, 0);

		glTexCoord2f(0.0f, 0.0f);
		glVertex3f(-1, -1, 0);

		glTexCoord2f(1.0f, 0.0f);
		glVertex3f(1, -1, 0);

		glTexCoord2f(1.0f, 1.0f);
		glVertex3f(1, 1, 0);
	glEnd();

	SwapBuffers(g_hDC);
	
}

1. DCT(이산여현변환)란?

- DCT를 이용하면 영상을 공간영역(Spatial Domain)으로부터 주파수 영역(Frequency Domain)으로 변환할 수 있으며 영상 데이터는 변화가 적으므로 낮은 주파수, 특히 0 주파수(DC) 성분이 큰 값을 갖게 되고 높은 주파수 성분은 상대적으로 매우 작은 값을 갖게 된다. 즉, 대부분의 정보가 낮은 주파수 쪽으로 몰리게 되므로 다음에 설명할 양자화 과정을 적절히 거치면 높은 압축률로 우수한 화질을 얻을 수 있다.

- 정보량이 많아 값이 낮은 주파수 성분만을 충실히 취하고 높은 주파수 성분은 값이 아주 작으므로 거의 무시해 버림으로써 전체 데이터양을 줄이는 원리인데, 높은 주파수 성분은 영상의 세밀한 해상도에 기여하기 때문에 이런 방법을 사용해 심하게 압축하면 해상도 저하라는 불이익을 감수해야 한다. DCT는 많은 곱하기와 더하기가 사용되므로 계산량이 상당히 많으나, 고속 알고리즘으로 인해 영상을 8*8 블럭으로 나눠 계산함으로써 계산 효율을 높일 수 있다.이 DCT를 용한 영상압축 방법은 성능과 실제 구현성이 좋아 정지 영상 뿐 아니라 동영상 압축에서도 폭 넓게 사용되고 있다.

1.1 DCT의 정의

- 두 개의 정수 값 i, j에 의해 표현된 함수(한 정지 영상)가 주어졌을 때 2D DCT 변환은 이 함수를 i와 j와 동일한 범위를 가지는 정수 u, v로 표현되는 새로운 함수로 변환된다.

i, u = 0,1,...,M-1 j, v = 0,1,...,N-1

- JPEG 영상 압축 표준에서 영상 블록은 차원 M = N = 8을 갖는 것으로 정의된다.

2. 2D DCT(2차원 이산 여현 변환)

i, j, u, v = 0,1,...,7

2.1 2D IDCT(2차원 역이산 여현 변환)

i, j, u, v = 0,1,...,7

3. 1D DCT

- f(i)가 시간 i에 따라 변화하는 신호를 표현.

- 시공간의 신호 f(i)를 주파수 공간의 신호 F(u)로 변환.

3.1 1D DCT의 예

예) f(i)가 (a)와 같이 주어졌을 경우에 F(u)를 구하시오

예) (d)는 임의의 입력 신호 f(i)에 대한 그 DCT 출력 F(u)를 나타내고 있다.

f(i)(i=0...7) : 85 -65 15 30 -56 35 90 60

F(u)(u=0...7) : 69 -49 74 11 16 117 44 -5

임을 보이시오.

3.2 1D IDCT

예) F(u)(u=0...7) : 69 -49 74 11 16 117 44 -5 값이 다음과 같을 때 f(i)를 구하시오

1. 사운드의 디지털화

1.1 사운드란 무엇인가?

- 불빛과 같은 파동 현상을 말하기도 하고, 어떤 물리적인 장치의 동작에 의해 공기가 압축되고 팽창하는 분자 운동과 관련된다.

1.2 디지털화

- 아날로그 신호를 디지털화하기 위해서 sampling을 수행하여야 함.

- sampling : 균일한 시간 간격으로 값을 측정하는 방법.

- sampling frequency : sampling이 취해지는 비율.

- quantization : 진폭이나 전압의 sampling을 의미.

그림 1. 아날로그 신호의 예

1.3 Nyquist 이론

- 정확한 sampling을 위해서는 적어도 신호의 최대 주파수 성분의 두 배로 sampling이 이루어져야 한다.

- Nyquist 율과 동일한 주파수를 의미.

그림 4. 구형파 신호의 중첩

1.4 Aliasing

- 분석하고자 하는 신호를 sampling 주파수로 sampling하여 주파수 분석을 하였을 때 sampling 주파수의 절반 이상에 해당하는 주파수성분이 Nyquist 주파수 이하의 성분으로 겹쳐 나타나게 되는 현상

그림 7. 주파수의 1.5배 sampling

1.5 신호 대 잡음 비(SNR)

- 신호 대 잡음 비(SNR) : 정확한 신호와 잡음의 비율을 의미.

- SNR값은 dB을 단위로 하고 전압의 제곱에 대한 상용로그 값으로 정의됨.

P is average power, A is RMS amplitude

※

예제) 신호의 전압 이 잡음의 10배라면, SNR은 이다.

1.6 신호 대 잡음 비(SQNR)

- 양자화 잡음 : 원신호에 비교하여 양자화된 아날로그 신호의 오차분

- 샘플당 N 비트에 대한 디지털 신호의 범위는 에서

- 실제 아날로그 신호가 에서 범위에서 존재한다면, 각 양자화 단계는 이걸로 표시한다.

- SQNR은 단지 신호의 최대값으로 표현되고, 이것은 약 의 단계 로 대응.

- SQNR은 분모로 최대값 = 를 가진다

6.02N(dB)는 피크 신호 대 잡음비(PSQNR)을 나타내고 있다.

최악의 경우로 입력파가 구형파라면 아래와 같은 수식을 가진다

int
main(void)
{
  printf("%s() at %s::%05d\n", __FUNCTION__, __FILE__, __LINE__);
  printf("%s() at %s::%05d\n", __func__, __FILE__, __LINE__);
  assert(1 == 0);

  return 0;
}

Windows XP 에서 cygwin GCC(3.4.4)로 컴파일해서 실행해 봤더니 다음과 같은 결과가 나오는 군요.

$ ./debug2
main() at debug2.c::00009
main() at debug2.c::00010
assertion "1 == 0" failed: file "debug2.c", line 11
     38 [sig] debug2 5940 C:\cygwin\home\김윤수\work\debug2.exe: *** fatal error - called with threadlist_ix -1
Hangup

주의할 점은 __FUNCTION__ 은 비표준으로 컴파일러 벤더들이 자체적으로 제공하는 확장 매크로로 preprocessing 중에 문자열 리터럴로 치환되는 반면 __func__ 는 C99 표준에 포함된 것으로 컴파일러에 의해 자동적으로 정의되는 const char * 형의 변수라는 점입니다.

일단 GCC는 __FUNCTION__ 과 __func__ 둘 다를 지원하는 반면 Microsoft Visual C++ 2005의 cl은 __FUNCTION__ 만 지원하는 군요. 또 신기한 점은 GCC, G++은 __FUNCTION__ 을 __func__ 와 동일하게 처리한다는 점입니다. 위에서 컴파일해 본 debug2.c 에 대해 preprocessing 한 결과를 살펴 보면 매크로가 아니라 변수로 취급하는 걸 알 수 있습니다.

$ gcc -E debug2.c > debug2.pre.c
$ cat debug2.pre.c
......

int
main(void)
{
  printf("%s() at %s::%05d\n", __FUNCTION__, "debug2.c", 10);
  printf("%s() at %s::%05d\n", __func__, "debug2.c", 11);
  ((1 == 0) ? (void)0 : __assert("debug2.c", 12, "1 == 0"));

  return 0;
}

위에서 첫번째 명령에서 gcc 의 -E option은 preprocessing 한 결과를 표준출력으로 내보내라라는 옵션입니다. 위 명령들은 그걸 리다이렉션해서 debug2.pre.c 라는 파일로 저장해서 그 내용을 살펴본 것입니다. (각 컴파일러에서 preprocessing 만 하게 하는 옵션을 알아두면, 매크로 치환하면서 문제가 발생하는 경우 쉽게 디버깅할 수 있습니다. 꼭 알아 두시기를 권유합니다.)

__FUNCTION__, __func__ 이 매크로였다면 preprocessing 후에는 둘 다 __FILE__ 처럼 문자열 리터럴로 치환되어야 함에도 원래 이름대로 그대로 남아 있는 것은 전처리기가 처리하지 않는다는 뜻이 될 것입니다.

위에서 assert() 가 어떻게 정의되어 있는지 보여드렸을 때는 간략하게 하기 위해 복잡한 조건 컴파일을 보여드리지 않았는데요, 실제로는 다음과 같이 NDEBUG(No debugging 의 약자라고 보시면 됩니다)가 정의되어 있느냐에 따라 조건 컴파일이 되도록 정의되어 있습니다.

#ifdef NDEBUG /* required by ANSI standard */

#define assert(expr)      ((void)0)

#else

/* 아까 나온 부분. 이해를 돕기 위해 간략하게 표현했습니다 */
......
#define assert(expr) \
  ((void) ((expr) ? 0 : (__assert_fail (#expr, __FILE__,  \
                                       __LINE__, __func__), 0)))

#endif

즉, NDEBUG 가 정의되어 있으면(다르게 표현하면 디버깅 버전이 아니라는 뜻이겠지요), assert() 가 아무런 영향을 미치지 않고, 아무것도 정의되어 있지 않으면 assert()가 영향을 미치는 것이겠지요. NDEBUG는 ANSI 표준에 의해 정의된 매크로이기 때문에 대부분의 컴파일러가 지원할 것으로 보입니다. 앞에서 작성했던 debug2.c 를 다음과 같이 NDEBUG를 정의한 채로 컴파일한 후 실행하면 assert()가 아무런 영향을 미치지 않는 것을 확인할 수 있습니다.

$ gcc -o debug2 -DNDEBUG debug2.c
$ ./debug2
main() at debug2.c::00010
main() at debug2.c::00011

이렇게 디버깅 버전과 Production 버전에 따라 여러 가지 코드가 포함되고 포함되지 않게 하는 것은 실제 프로젝트에서 일상적으로 활용되는 방법입니다. 개발하는 동안에는 디버깅 버전으로 원래의 실행 로직외에 다양한 코드 또는 정보들이 실행 파일에 포함되게 함으로써 문제가 발생했을 때 신속하게 찾을 수 있게 도와주고, Production 버전에서는 성능을 개선하고 실행파일의 크기를 줄이기 위해 그런 부가적인 정보 또는 코드를 없애버리는 것이지요

마지막으로 한 가지 더 주의할 점을 알려 드리겠습니다. __FUNCTION__ 은 컴파일러 벤더들이 나름대로 정의한 확장 매크로이기 때문에 portability 가 떨어지고, __func__ 는 최신 C99 규격에 포함된 것이라 portability 가 약간 떨어진다는 것입니다. 물론 장기적으로는 __func__ 를 쓰는 것이 유리하겠지만(표준이니까 __func__ 를 지원하는 컴파일러가 많이 생길 것으로 기대할 수 있으므로), Microsoft Visual C++ 2005 버전도 지원하지 않는 걸 보니 __func__도 본격적으로 쓰일 수 있으려면 아직 갈 길이 먼 것 같습니다. 정리하자면 portability 가 중요하다면 __FUNCTION__ 이나 __func__ 를 전혀 쓰지 않거나 아니면 쓰더라도 컴파일러에서 __FUNCTION__ 이나 __func__이 지원되는 여부에 따라서 다르게 처리되도록 해야할 것입니다. 더 상세한 정보를 얻기 원하시면 다음 링크를 참고하시기 바랍니다.

__LINE__, __FUNCTION__, and __FILE__ macros

C, C++ 언어에서 디버깅시에 유용하게 쓸 수 있는 predefined macro 에 대한 설명

Pre-defined C/C++ Compiler Macros

다양한 C/C++ 컴파일러에서 정의된 표준 및 비표준 predefined macro 목록을 잘 정의해 둔 곳

이번 글에서는 다음과 같은 사항을 기억하시면 될 것입니다.

1. 매크로 함수 정의에서 인자 x 에 대해 #x 라고 쓰면 x 가 문자열 리터럴로 바뀝니다.
2. __FUNCTION__ 또는 __func__ 는 현재 함수명을 출력하는 데 사용할 수 있습니다. 단, __FUNCTION__, __func__ 모두 portability 측면에서 약간 문제가 있으므로 주의해서 사용해야 합니다.
3. __FILE__ 은 현재 파일명을 출력하는 데 사용할 수 있습니다.
4. __LINE__ 은 현재 라인번호를 출력하는 데 사용할 수 있습니다.
5. 조건부 컴파일을 이용해서 디비깅용 빌드와 Production 빌드를 구분하는 방법을 사용할 수 있어야 합니다.
6. 컴파일러 옵션 중 preprocessing 만 하는 옵션을 알아두면 매크로 함수를 디비겅하는데 유용하게 사용될 수 있습니다.

자~ 그럼 이상으로 해서 로깅 라이브러리를 설계/구현하기 위한 여정에 필수적인 도구들을 다 챙긴 것 같습니다

출처: 김윤수의 이상계를 꿈꾸며
url : http://yesarang.tistory.com/74