표현 계층(presentation layer)은 데이터 표현상의 차이와 관계없이 응용 계층 간에 통신이 가능하도록 한다. 이를 위해 표현 계층은 컴퓨터 기종마다 다를 수 있는 정보의 표현 방식을 서로 이해할 수 있는 공통의 구문 형식으로 변환하여 보내고, 상대방에서는 이를 다시 자신의 표현 형식으로 바꾸게 된다. 예를 들어, 한 사용자는 ASCII 코드를 사용하고, 상대방은 EBCDIC 코드를 사용하는 경우 표현 계층에서 코드를 상호 변환한다. 암호화나 데이터 압축 기능도 표현 계층에서 담당한다.

[ 그림 2-15 ] 는 표현 계층의 동작을 나타낸 것으로, 송신 측의 표현 계층은 응용 계층으로부터 받은 메시지의 보안과 효율적인 전송을 위해 암호화와 압축을 수행하여 세션 계층으로 내려보낸다. 수신 측의 표현 계층에서는 세션 계층으로부터 받은 메시지를 해독하고 압축을 해제하여 응용 계층으로 올려보낸다.

표현 계층은 두 시스템 사이에 교환되는 정보의 구문 및 의미와 관련이 있다. 표현 계층의 주요 기능과 역할은 다음과 같다.

• 변환 : 송신자가 사용하는 메시지의 형식을 수신자가 해석할 수 있도록 미리 정의된 형식으로 변환하며, 수신지에서는 수신자가 이해할 수 있는 형식으로 변환한다.
• 암호화 : 중요한 정보를 전달하기 위해 시스템은 비밀을 보장할 수 있어야 한다. 암호화와 복호화를 통하여 데이터의 보안성을 제공한다.
• 압축 : 압축(compression)이란 정보에 들어 있는 비트 수를 줄이는 것이다. 송신 측에서는 데이터를 압축하여 전송률을 높이고 수신 측에서는 압축을 해제해 데이터를 이용한다. 데이터 압축은 문자, 오디오, 비디오 등이 혼합된 멀티미디어를 전송할 때 특히 중요하다.
• 보안 : 패스워드와 로그인 코드를 이용해 보안 기능을 수행한다.

데이터 압축

데이터 압축이란 데이터를 효율적으로 기록하기 위해 작은 공간에 저장하는 기술을 말한다. 데이터 압축은 인코딩 과정과 디코딩 과정으로 이루어진다. 인코딩은 압축 알고리즘에 따라 데이터를 작은 크기로 변환하는 것이고 디코딩은 저장된 데이터를 다시 원래의 데이터 형태로 복원하는 것이다. 압축 기술에는 데이터의 내용을 바꾸지 않고 원래 내용 그대로 디코딩하는 무손실 압축(lossless compression) 방법과 데이터의 디테일을 일부 손실하여 압축하는 손실 압축(loss compression) 방법이 있다.

무손실 압축 방법은 원래의 데이터와 복원 후의 데이터가 정확히 일치하는 방법이다. 이 방법은 텍스트 파일이나 프로그램 파일을 압축할 때와 같이 데이터에서 1비트도 달라지면 안 되는 경우에 사용한다. 무손실 압축 기법의 종류는 다음과 같다.

• 실행 길이 부호화(run-length coding) 방식 : 하나의 기호가 연속적으로 반복될 경우 그 기호와 발생 빈도 수만 전송함으로써 데이터를 압축하는 방법이다.
• 허프만 부호화(Huffman coding) 방식 : 자주 발생하는 기호에는 짧은 코드를 할당하고 가끔 발생하는 코드에는 긴 코드를 배정하여 데이터를 압축하는 방법이다. 가변 길이 부호화 방식이라고 한다.
• LZ(Lempel-Ziv) 방식 : 송수신자 간의 통신 세션에 사용된 문자열의 사전(dictionary)을 미리 만들어두어, 이미 사용된 문자열은 사전에 있는 색인으로 대체하여 압축하는 방법이다.

정지/동영상 압축 기법

그림 파일이나 동영상 파일의 경우 사람의 눈과 귀가 구별할 수 없을 정도로 데이터를 손실하여 압축해도 큰 지장이 없다. 이러한 경우에는 손실 압축 방법이 사용된다.