아쿠 :: 컴공의 기록

[Sampling]

이 세상의 소리(Sound)라는 것은 아날로그이기에 Linear 하다.

그런데 컴퓨터는 디지털이므로 이 Linear한 소리를 Discrete 한 데이터로 변환해야 한다.

아날로그의 오묘하고 복잡한 특성을 전부 그대로 담기에는 용량의 문제가 있으므로

일부분만 채취(샘플링)하여 최대한 원본과 유사한 디지털 데이터를 만들게 된다.

이러한 과정 또는 행위를 샘플링이라 한다.

용어가 몇 개 있다:

(1) 샘플링 레이트(Sampling Rate) : 1초에 몇 개의 샘플을 추출할 것인지

(2) Bit Depth : 한 개의 샘플이 얼마만큼의 크기를 가지는지

당연하게도 샘플링 레이트가 높을 수록 아날로그와 유사한 디지털 값(고음질)을 얻을 수 있다.

아래 그림은 샘플링 레이트에 따른 디지털 데이터의 모양을 나타낸다. 

잘게 쪼갤 수록 아날로그의 것과 같이 부드러운 곡선이 되는 것(=원본에 가까움)을 확인할 수 있다.

(출처: http://www.morphfx.co.uk/music/edu-sampling.htm)

우리가 일반적으로 구입할 수 있는 음반 CD의 스펙은 44,100hz 16bit 이다.

1초에 44100개의 샘플을 추출하고, 각 샘플의 크기는 16bit (= 2byte short) 라는 것이다.

[나이퀴스트 샘플링 이론(Nyquist–Shannon sampling theorem)]

왜 대부분의 MP3 파일, 혹은 하드웨어들이 44,100hz 스펙을 가지고 있는지에 대해 이 것으로 설명이 가능하다.

이론의 결론만을 요약하면 다음과 같다:

A sufficient sample-rate is therefore 2B samples/second, or anything larger. 

충분한 샘플링 레이트는 대역폭의 두 배, 혹은 그 이상이다.

이론에 대한 간략한 설명

사람이 소리로 들을 수 있는 가청 주파수의 범위는 20~20000 Hz 이다.

즉 데이터의 대역폭이 20 KHz라는 것인데, 이를 왜곡(Aliasing 등) 없이 샘플링 하려면

대역폭의 2배인 40 KHz 샘플링 레이트로 샘플링 해야한다.

여기서 오차 10% 및 영상 업계 표준과의 동기화 문제 등으로 인해

현재는 44,100Hz와 48,000Hz가 범용적으로 가장 많이 사용되게 되었다.

아래는 어디서 줏어들은 것:

44,100hz : 25FPS PAL, 30FPS NTSC

48,000hz : 29.97FPS NTSC

[Sources]

https://en.wikipedia.org/wiki/Sampling_(signal_processing)

https://en.wikipedia.org/wiki/Nyquist%E2%80%93Shannon_sampling_theorem

https://en.wikipedia.org/wiki/Aliasing

최근 서버가 자꾸 shutdown 되는 상황이 발생하여 로그를 살펴보았습니다.

사용중인 운영체제는 CentOS 7 64비트입니다.

불규칙적으로 서버가 꺼지는 현상이 발생했는데, 신기하게도 비정상 종료가 아니라 정상 종료(Shutdown)였습니다.

파워나 보드 등의 부품 문제로 인한 갑작스런 전원 종료는 아닌 것입니다.

누군가 리눅스를 일부러 끄고 있다는 생각이 들어 해킹을 의심했으나, 로그에서 다음과 같은 부분을 발견했습니다.

놀랍게도 전원 버튼이 눌려 시스템이 꺼지고 있었습니다. 그런데 주변에 물어봐도 아무도 누른 사람이 없습니다.

이 상태로 한 2주 지나니까 이젠 시스템을 켜면 3초 안에 자동으로 꺼집니다. 그리고 다시 알아서 켜지고, 반복됩니다.

전원 버튼 고장으로 결론을 내릴 수밖에 없는 상황입니다.

그런데 이미 제 TS140은 구입 후 1년이 경과하여 무상 RMA 불가하고, 해외 수입 제품이므로 국내 유상 A/S도 불가능합니다.

TS140 Front Bezel을 구입하여 교체하면 되지만 일단 당장 서버를 살리고 봐야 하니 나중으로 미룹니다.

메인보드의 우측하단에 전면부 패널과의 연결 케이블이 있습니다.

이 케이블을 Plug-Out 하였더니 시스템이 꺼졌다 켜졌다 하는 일은 사라졌습니다.

아무래도 전원 버튼 고장이 확실해 보입니다.

그런데 전원 버튼 연결선을 뽑아버렸으니 컴퓨터를 켤 방법이 없어졌습니다.

전원 시그널 핀 2개를 드라이버로 쇼트 내면 켜지긴 합니다만, 이걸 매 번 옆커버 따서 할 수는 없는 일입니다.

그래서 꼼수를 써 봅니다. 부팅 시 F1을 눌러 CMOS를 들어가면 파워 설정이 있습니다.

이 중에서 '전원 케이블이 연결되면 자동으로 시스템이 켜지도록' 하는 옵션이 존재합니다.

이 옵션을 ON으로 하여, 전원선을 뽑았다 꽂으면 시스템이 켜지도록 하였습니다.

전원을 끄는 것은 문제가 없습니다. 리눅스에서 shutdown 명령어로 종료하도록 합니다.

일단 이렇게 조치하여, Front Bezel이 도착할 때까지는 운영이 가능하겠습니다.