이 영상은 컴퓨터가 어떻게 0과 1이라는 단순한 신호만으로 숫자, 문자, 그림, 소리, 동영상 등 복잡하고 다양한 정보를 표현하고 처리할 수 있는지 그 원리를 설명합니다.

1. 핵심 원리: 컴퓨터는 모든 정보를 궁극적으로 0과 1의 나열(이진 데이터)로 변환하여 저장하고 처리합니다. 인간이 이해할 수 있는 형태로 보여주기 위해 이 0과 1을 다시 원래 정보(숫자, 문자 등)로 변환(디코딩)합니다.
2. 숫자 표현:
   • 컴퓨터는 이진수(0과 1)를 사용하지만, 인간에게는 익숙한 십진수로 변환하여 보여줍니다.
   • 비트(Bit): 0 또는 1 하나를 나타내는 정보의 최소 단위입니다.
   • 바이트(Byte): 8개의 비트 묶음입니다. 초기 컴퓨터에서 기본 단위로 많이 사용되어 특별한 이름이 붙었습니다.
   • 컴퓨터 성능 (8bit, 16bit, 32bit, 64bit): 컴퓨터가 한 번에 처리할 수 있는 비트 묶음의 크기를 의미합니다. 비트 수가 클수록 더 큰 숫자를 한 번에 처리하거나 더 많은 정보를 표현할 수 있습니다.
     • 8bit 컴퓨터는 0~255까지의 숫자(또는 256가지 경우의 수)를 표현할 수 있습니다. (과거 게임 그래픽 색상 제한의 원인)
     • 16bit는 약 6만 5천, 32bit는 약 43억, 64bit는 훨씬 더 큰 수를 표현 가능합니다. (현재 대부분 64bit 사용)
   • 음수나 소수점(실수) 표현은 더 복잡한 방식(보수, 부동소수점 등)을 사용합니다.
3. 문자 표현:
   • 미리 정해진 **문자표(Character Set)**를 이용하여 각 문자에 고유한 숫자를 대응시킵니다.
   • 컴퓨터는 이 숫자를 다시 이진수로 변환하여 저장합니다.
   • ASCII 코드: 초기에 널리 사용된 문자표로, 주로 영어 알파벳과 기호를 포함하며 8비트(1바이트)로 문자를 표현합니다 (256자).
   • 유니코드(Unicode): 전 세계의 모든 문자를 표현하기 위해 만들어진 표준 문자표입니다. 훨씬 많은 문자를 담을 수 있습니다 (UTF-8, UTF-16 등 다양한 인코딩 방식 사용).
   • 인코딩/디코딩: 정보를 0과 1로 바꾸는 것을 인코딩, 0과 1을 다시 정보로 바꾸는 것을 디코딩이라고 합니다. 정보를 저장(인코딩)할 때 사용한 문자표와 읽을(디코딩) 때 사용하는 문자표가 다르면 글자가 깨져 보입니다.
4. 그림 (이미지) 표현:
   • 이미지를 아주 작은 점(사각형)들의 집합으로 표현합니다. 이 점 하나하나를 **픽셀(Pixel, 화소)**이라고 합니다.
   • 해상도(Resolution): 이미지가 가로, 세로 몇 개의 픽셀로 이루어져 있는지를 나타냅니다. 해상도가 높을수록 이미지가 더 선명하고 정교해집니다.
   • 색상 표현 (RGB 컬러 모델): 각 픽셀의 색은 빛의 삼원색인 빨강(Red), 초록(Green), 파랑(Blue)의 조합으로 만듭니다.
   • 모니터의 각 픽셀 안에는 R, G, B 빛을 내는 작은 부분(서브픽셀)이 있고, 각 색의 세기(밝기)를 조절하여 다양한 색을 표현합니다.
   • 각 R, G, B 값의 세기를 숫자로 표현(주로 0~255, 즉 8비트)하고, 이 숫자들을 이진수로 변환하여 저장합니다.
5. 소리 (오디오) 표현:
   • 소리는 공기의 진동(아날로그 파형)입니다.
   • 이 연속적인 파형을 아주 짧은 시간 간격으로 잘라서 각 시점의 파형 높이(진폭)를 숫자로 측정합니다 (샘플링).
   • 측정된 숫자들을 시간 순서대로 나열하고 이진수로 변환하여 저장합니다.
   • 샘플링 간격을 더 좁게 할수록 원음에 가까워지지만 데이터 양은 늘어납니다. 디지털은 완벽한 아날로그 복제는 아니지만, 인간이 구별하기 힘들 정도로 정교하게 표현 가능합니다.
6. 동영상 표현:
   • 여러 장의 정지 이미지(그림)를 연속적으로 빠르게 보여주어 움직이는 것처럼 보이게 합니다.
   • 각각의 정지 이미지를 **프레임(Frame)**이라고 합니다.
   • 초당 프레임 수 (FPS, Frame Per Second): 1초에 몇 장의 프레임을 보여주는지를 나타냅니다. 보통 30fps, 60fps 등이 사용됩니다. (높을수록 부드러운 움직임)
   • 동영상 파일은 수많은 프레임 이미지 데이터와 소리 데이터가 합쳐진 것이므로 용량이 매우 큽니다. (압축 기술 사용)
   • 모니터 주사율 (Hz): 모니터가 1초에 화면을 몇 번 새로고침하는지를 나타냅니다. (보통 60Hz 이상)
7. 파일(File)과 파일 포맷(File Format):
   • 파일: 문서, 그림, 소리 등 관련된 데이터를 0과 1의 묶음으로 저장한 것입니다. 파일에는 실제 데이터 외에 파일 크기, 만든 날짜, 사용된 인코딩 방식 등 메타데이터도 포함됩니다.
   • 파일 포맷 (파일 형식): 파일 내부의 데이터가 어떤 구조와 규칙으로 저장되어 있는지를 정의한 것입니다. (예: TXT, BMP, MP3, MP4 등)
   • 컴퓨터(프로그램)는 파일 포맷을 알아야 0과 1로 이루어진 데이터를 올바르게 해석(디코딩)하여 원래의 정보(문서, 그림 등)로 보여줄 수 있습니다.
   • 데이터 파일 vs 실행 파일: 데이터 파일은 정보 자체를 담고, 실행 파일(프로그램)은 특정 작업을 수행하는 명령어들의 묶음입니다. 프로그램은 데이터 파일을 열어서 처리하는 역할을 합니다.

컴퓨터는 단순하게 0과 1(전기 신호의 켜짐/꺼짐)만 이해하지만, 미리 약속된 규칙(인코딩 방식, 파일 포맷 등)에 따라 이 0과 1을 조합하고 해석함으로써 우리가 사용하는 모든 종류의 디지털 정보를 표현하고 다룰 수 있습니다.