탐구 보고서에 근거와 판단을 담아 봅니다
- 대상·깊이
- 중학교 시작 · 고등학교 심화 중 선택
- 남길 결과물
- 탐구 보고서 · 원본 격자 / 부호화 검산표
- 시작 전
- 학교의 과제 안내와 선택할 원자료를 확인합니다.
- 준비물
- 원본 격자 · 부호화 검산표 · 아래 PDF 또는 Word 활동지
이 탐구에서 알아볼 것
런 길이 부호화(RLE)는 연속된 같은 색 픽셀의 길이를 기록해 흑백 그림을 표현하는 방법이며 반복이 적은 자료에서 항상 짧아지는 것은 아니다.
나에게 맞는 깊이로 시작하기
중학교 · 시작
중학생은 0은 흰색, 1은 검은색인 1×12 픽셀 줄을 만들고 연속된 같은 숫자의 개수를 묶어 (색, 길이)로 씁니다. 원래 줄과 코드에서 몇 개의 기호를 쓰는지 비교하고, 압축 코드만으로 원래 줄을 복원합니다.
고등학교 · 심화 방법 펼치기
고등학생은 줄 경계를 포함한 2차원 격자에서 행별 부호화를 설계하고, 코드의 색 순서·길이 표기·행 구분 규칙을 명시합니다. 무작위 패턴과 반복 패턴의 코드 길이를 비교해 어떤 입력에서 길이 이득이 줄거나 사라지는지 분석합니다. 픽셀 값을 잃지 않는 표현 변환과 실제 이미지 압축 포맷을 구분합니다.
준비 순서
- 정사각 격자 종이에 0/1 픽셀 그림을 직접 만듭니다. 실험용 그림은 한 행 12칸 또는 4×6칸으로 제한하고, 모든 값은 학습자가 만든 가상 자료라고 적습니다.
- 왼쪽부터 색이 바뀔 때까지 연속 칸 수를 세어 (색, 길이) 목록으로 적습니다. 첫 칸이 0인지 1인지와 각 행의 시작점을 표시하고, 길이들의 합이 원본의 칸 수와 맞는지 확인합니다.
- 코드를 다른 사람이 받아 원본 격자를 다시 그리게 합니다. 원본과 압축 표현의 기호 수를 계산하고 두 패턴을 비교합니다. 행 구분 정보까지 세었는지 확인하고, RLE가 반복이 적은 그림에서는 오히려 길어질 수 있음을 반례로 설명합니다.
자료에서 결론까지
- 주어진 자료
- 가상 픽셀 줄 000011110000은 색·길이 쌍으로 (0,4),(1,4),(0,4)가 된다.
- 살펴보는 과정
- 세 쌍의 길이 합 4+4+4=12이므로 원래 12칸을 복원한다. 단순 토큰 수는 원본 숫자 12개에서 쌍 6개로 줄었다.
- 도출한 결과
- 복원한 줄을 000011110000으로 다시 쓰고 길이 합과 처음 색을 검산한다.
- 여기까지 알 수 있어요
- 예시는 설명용 가상 데이터다. 바이트 크기, 파일 포맷, 실제 압축률을 측정하지 않았다.
완성도를 높이는 기준
학교의 공식 채점표가 아닌, 이 탐구를 스스로 점검하는 기준입니다.
| 살펴볼 기준 | 충분히 드러난 모습 | 더 보완할 모습 |
|---|---|---|
| 부호 규칙 | 시작 색·색 전환·길이·행 경계의 규칙을 적어 타인이 복원할 수 있다. | 시작 색이나 행 구분이 없어 복원이 모호하다. |
| 검산과 비교 | 길이 합과 기호 수를 확인하고 반복·비반복 패턴을 비교한다. | 짧아진 예 하나만 보고 모든 입력에서 압축된다고 쓴다. |
| 정보 표현의 한계 | 픽셀 값 표현과 실제 파일 크기·다른 압축 기술을 구분한다. | 토큰 수를 실제 저장 바이트나 사진 품질로 오해한다. |
표를 좌우로 밀어 나머지 내용을 확인하세요.
함께 쓸 보조 자료
- 원본 격자: 행 번호 / 0·1 픽셀 / 자료 성격
- 부호화 검산표: 행 / 시작색 / 연속 길이 / 길이 합 / 코드 기호 수
아래 활동지에는 주제별 기록표와 탐구 보고서의 기본 구성 칸을 함께 담았습니다.
활동지 펼쳐 보기 ↗이 순서로 읽으면 도움이 됩니다
- 1. 추천 기준이 바뀌면 같은 입력도 다른 결과가 나올까?
입력과 규칙을 순서대로 적용하고 결과를 재현하는 방법을 확인한다.
- 2. 막대가 두 배로 보여도 숫자는 두 배가 아닐 수 있다
자료 단위와 비교 조건을 표시하는 방법을 참고한다.
자료를 더 찾을 곳
- CS Unplugged · Squeezing Pictures into Less Space ↗
lesson description and learning objective “Demonstrate how run-length encoding compresses a black and white image” — CS Unplugged는 흑백 이미지의 반복 픽셀을 런 길이 부호화로 나타내는 수업 활동을 제시한다.
위 링크는 자료를 탐색하는 출발점입니다. 제출물에는 실제로 읽은 개별 자료의 제목·작성자·발행일·주소·확인한 위치를 적어 주세요.
질문을 한 걸음 더 넓히면
각 행의 끝에 행 시작 위치를 추가하는 표현을 고안하고, 복원에는 편리하지만 코드가 얼마나 길어지는지 비교한다.
제출 전에 스스로 점검하기
- □ 모든 행에서 길이 합이 원래 픽셀 수와 같고, 색 전환 규칙이 명확한가요?
- □ 반복 패턴에서의 이득을 모든 이미지 파일의 압축률로 일반화하지 않았나요?
- □ 학교의 안내문에 나온 분량·형식·평가 기준·AI 사용 조건을 확인했나요?
- □ 도움을 받은 부분과 내가 조사·해석·수정한 과정을 구별했나요?
독자용 주제 분류입니다. 공식 과목명·개정 연도·성취기준은 별도 대조하며, 아래 활동은 성취기준 인증 자료가 아닙니다.