Міністерство освіти Російської федерації

Університет систем управління та радіоелектроніки

Мультимедіа

та її складові

Реферат з програмування
Склав
Перевірив

Зміст.

"1-3" 1. Що таке мультимедіа? .............................................. ..... 3
2. Що таке CD-ROM? ............................................ .............. 3
2.1. Трохи історії ................................................ .............. 4
2.2. Параметри накопичувачів CD-ROM .................................. 4
2.3. Швидкість передачі даних .............................................. 4
2.4. Час доступу ................................................ .................. 5
2.5. Кеш-пам'ять ............................................... ........................ 6
3. Відеоплати. ................................................ ....................... 6
3.1. Монохромний адаптер MDA .......................................... 6
3.2. Кольоровий графічний адаптер CGA ................................ 7
3.3. Найсучасніший графічний редактор EGA ...... 7
3.4. Адаптери стандарту VGA ............................................... . 7
3.5. Стандарти XGA і XGA-2 ............................................ .... 8
3.6. Адаптери SVGA ................................................ ............... 8
4. Звук. ................................................ ..................................... 8
4.1. 8 - і 16-розрядні звукові плати .................................. 8
4.2. Колонки ................................................. ............................ 8
5. Перспективи. ................................................ ................. 10
Таблиці. ................................................ ............................ 11
Література. ................................................ ....................... 13

1. Що таке мультимедіа?

Поняття мультимедіа охоплює цілий ряд комп'ютерних технологій, пов'язаних з аудіо, відео та способами їх зберігання. У найзагальніших рисах - це можливість об'єднати зображення, звук і дані. В основному, має містити додавання до комп'ютера звукової плати і накопичувача CD-ROM.
Для прийняття стандартів, що стосуються мультимедіа-компьютерів, компанією Microsoft був створений Маркетинговий рада з комп'ютерів для мультимедіа (Multimedia PC Marketing Council). Цією організацією було створено кілька MPC-стандартів, емблеми та торгові знаки, які дозволялося використовувати виробникам, продукція яких відповідає вимогам даних стандартів. Це дозволило створювати спільні апаратні і програмні продукти в області мультимедіа для IBM-сумісних систем.
Нещодавно Маркетинговий рада з комп'ютерів для мультимедіа (MPC Marketing Council) передав свої повноваження групі Software Publishers Association's Multimedia PC Working Group. До неї увійшло багато організацій - членів ради, і тепер вона є законодавцем всіх MPC-специфікацій. Перше, що зробила ця група, - прийняла нові MPC-стандарти.
Радою було розроблено два перші мультимедіа-стандарту, званих MPC Level 1 і MPC Level 2. У червні 1995 року, після створення групи Software Publishers Association (SPA), ці стандарти були доповнені третім - MPC Level 3. Даний стандарт визначає мінімальні вимоги до мультимедіа-комп'ютера (див. Таблицю 1, сторінка 11).
Далі розглянемо конкретніше окремі складові (зображення, звук і дані) мультимедіа.

1. Що таке CD - ROM?

CD-ROM - це оптичний носій інформації, призначений тільки для читання, на якому може зберігатися до 650 Мбайт даних, що відповідає приблизно 333 000 сторінкам тексту або 74 хвилинам високоякісного звучання, або їх комбінації. CD-ROM дуже схожий на звичайні звукові компакт-диски, і його можна навіть спробувати відтворити на звичайному звуковому програвачі. Правда, при цьому ви почуєте тільки шум. Доступ до даних, що зберігаються на CD-ROM, здійснюється швидше, ніж до даних, записаних на дискетах, але все-таки значно повільніше, ніж на сучасних жорстких дисках. Термін CD - ROM відноситься як до самих компакт-дисків, так і до пристроїв ( накопичувачів), в яких інформація зчитується з компакт-диска.
Сфера застосування CD-ROM розширюється дуже швидко: якщо в 1988 році їх було записано всього кілька десятків, то на сьогоднішній день випущено вже кілька тисяч найменувань найрізноманітніших тематичних дисків - від статистичних даних по світовому сільськогосподарському виробництву до навчальних ігор для дошкільнят. Безліч дрібних і великих приватних фірм і державних організацій випускають свої власні компакт-диски з відомостями, що представляють інтерес для фахівців в певних областях.

2.1. Трохи історії.

У 1978 році фірми Sony і Philips об'єднали свої зусилля в галузі розробки сучасних звукових компакт-дисків. Фірма Philips на той час вже розробила лазерний програвач, а в Sony за плечима були багаторічні дослідження в області цифрового звукозапису і виробництва.
Фірма Sony наполягала на тому, щоб діаметр компакт-дисків дорівнював 12 ², а Philips пропонувала зменшити його.
У 1982 році обидві фірми оприлюднили стандарт, в якому визначалися методи обробки сигналів, способи їх запису, а також розмір диска - 4,72 ², який використовується і до цього дня. Точні розміри компакт-диска такі: зовнішній діаметр - 120 мм, діаметр центрального отвору - 15 мм, товщина - 1,2 мм. Кажуть, що такі розміри були вибрані тому, що на такому диску повністю містилася Дев'ята симфонія Бетховена. Співпраця цих двох фірм у 80-ті роки призвело до створення додаткових стандартів, що стосуються використання технологій для запису комп'ютерних даних. На основі цих стандартів були створені сучасні накопичувачі для роботи з компакт-дисками. І якщо на першому етапі інженери працювали над тим, як підібрати розмір диска під найбільшу з симфоній, то зараз програмісти і видавці думають, як в цей маленький кружечок втиснути більше інформації.

2.2. Параметри накопичувачів CD-ROM.

Наведені в документації до накопичувачів CD-ROM параметри характеризують в основному їх продуктивність.
Основними характеристиками накопичувачів CD-ROM є швидкість передачі і час доступу до даних, наявність внутрішніх буферів та їх ємність, а також тип використовуваного інтерфейсу.

2.3. Швидкість передачі даних.

Швидкість передачі даних визначає обсяг даних, який може вважати накопичувач з компакт-диска на комп'ютер за одну секунду. Основною одиницею вимірювання цього параметра є кількість переданих кілобайт даних в секунду (Кбайт / с). Очевидно, що ця характеристика відбиває максимальну швидкість зчитування накопичувача. Чим вище швидкість зчитування, тим краще, однак необхідно пам'ятати, що існують і інші важливі параметри.
У відповідності зі стандартним форматом запису за кожну секунду має зчитуватися 75 блоків даних по 2048 корисних байтів. Швидкість передачі даних при цьому повинна бути дорівнює 150 Кбайт / с. Це стандартна швидкість передачі даних для пристроїв CD-DA, які також називаються одношвидкісними. Термін "одношвидкісний" означає, що запис на компакт-диски здійснюється у форматі з постійною лінійною швидкістю (CLV), при цьому швидкість обертання диска змінюється так, щоб лінійна швидкість залишалася постійною. Оскільки, на відміну від музичних компакт-дисків, дані з диска CD-ROM можна зчитувати з довільною швидкістю (головне, щоб швидкість була постійною), її цілком можна підвищити. На сьогоднішній день випускаються накопичувачі, в яких інформація може зчитуватися з різними швидкостями, кратними швидкості, яка прийнята для одношвидкісних накопичувачів (див. таблицю 2, сторінка 11).

2.4. Час доступу.

Час доступу до даних для накопичувачів CD-ROM визначається так само, як і для жорстких дисків. Воно дорівнює затримці між отриманням команди і моментом зчитування першого біта даних. Час доступу вимірюється в мілісекундах і його стандартне паспортне значення для накопичувачів 24х приблизно дорівнює 95 мс. При цьому мається на увазі середній час доступу, оскільки реальний час доступу залежить від розташування даних на диску. Очевидно, що при роботі на внутрішніх доріжках диска час доступу буде менше, ніж при зчитуванні інформації з зовнішніх доріжок. Тому в паспортах на накопичувачі наводиться середній час доступу, що визначається як середнє значення при виконанні декількох випадкових зчитувань даних з диска.
Чим менше час доступу, тим краще, особливо в тих випадках, коли дані потрібно знаходити і зчитувати швидко. Час доступу до даних на CD-ROM постійно скорочується. Зауважимо, що цей параметр для накопичувачів CD-ROM набагато гірше, ніж для жорстких дисків (100 - 200 мс для CD-ROM і 8 мс для жорстких дисків). Така істотна різниця пояснюється принциповими відмінностями в конструкціях: в жорстких дисках використовується кілька голівок і діапазон їх механічного пересування менше. Накопичувачі CD-ROM використовують один лазерний промінь, і він переміщається уздовж всього диска. До того ж дані на компакт-диску записані вздовж спіралі і після переміщення голівки, що зчитує для читання даної доріжки необхідно ще чекати, коли лазерний промінь потрапить на ділянку з необхідними даними.
Наведені в таблиці 3 (сторінка 12) дані характерні для пристроїв високого класу. У кожній категорії накопичувачів (з однаковою швидкістю передачі даних) можуть бути пристрої з більш високим або більш низьким значенням часу доступу.

2.5. Кеш-пам'ять.

У багатьох накопичувачах CD-ROM є вбудовані буфери, або кеш-пам'ять. Ці буфери представляють собою встановлюються на платі накопичувача мікросхеми пам'яті для запису лічених даних, що дозволяє передавати в комп'ютер за одне звернення великі масиви даних. Зазвичай ємність буфера складає 256 Кбайт, хоча випускаються моделі як з великими, так і з меншими обсягами (чим більше - тим краще!). Як правило, в більш швидкодіючих пристроях ємність буферів більше. Це робиться для більш високих швидкостей передачі даних. Рекомендована ємність вбудованого буфера - не менше 512 Кбайт, що є стандартним значенням для більшості двадцатічетирехскоростних пристроїв.

2. Відеоплати.

Відоплата формує сигнали управління монітором. З появою в 1987 році комп'ютерів сімейства PS / 2 фірма IBM ввела нові стандарти на відеосистеми, які практично відразу ж витіснили старі. Більшість відеоадаптерів підтримують, принаймні, один з таких стандартів:
· MDA (Monochrome Display Adapter);
· CGA (Color Graphics Adapter);
· EGA (Enhanced Graphics Adapter);
· VGA (Video Graphics Array);
· SVGA (Super VGA);
· XGA (eXtended Graphics Array).
Всі програми, призначені для IBM-сумісних комп'ютерів, розраховані на ці стандарти. Наприклад, в межах стандарту Super VGA (SVGA) різні виробники пропонують різні формати зображення, але формат 1024'768 є стандартним для додатків, що працюють з насиченими зображеннями.

3.1. Монохромний адаптер MDA.

Першим і найпростішим відеоадаптером був монохромний адаптер, відповідний специфікації MDA. На його платі, крім власне пристрої керування дисплеєм, розміщувалося ще й пристрій управління принтером. Відеоадаптер MDA забезпечував тільки відображення тексту (символів) при вирішенні по горизонталі 720 пікселів, по вертикалі - 350 пікселів (720'350). Це була система, орієнтована на виведення символів; вона не могла виводити довільні графічні картинки.

3.2. Кольоровий графічний адаптер CGA.

Багато років кольоровий графічний адаптер CGA був найпоширенішим відеоадаптером, хоча зараз його можливості дуже далекі від досконалості. Цей адаптер мав дві основні групи режимів роботи - алфавітно-цифрові, або символьні (alphanumeric - A / N), і графічні з адресацією всіх точок (all point addressable - ADA). символьного режиму два: 25 рядків по 40 символів в кожній і 25 рядків по 80 символів (обидва оперують шістнадцятьма квітами). І в графічних, і в символьних режимах для формування символів використовуються матриці розміром 8'8 пікселів. Графічних режимів також два: кольоровий з середньою роздільною здатністю (320'200 пікселів, 4 кольори в одній палітрі з 16 можливих) та чорно-білий з високим дозволом (640'200 пікселів).
Один з недоліків відеоадаптерів CGA - поява на екранах деяких моделей мерехтіння і "снігу". Мерехтіння проявляється в тому, що при переміщенні тексту по екрану (наприклад, при додаванні рядка) символи починають "підморгувати". Сніг - це випадкові спалахують точки на екрані.

3.3. Найсучасніший графічний редактор EGA.

Найсучасніший графічний редактор EGA, виробництво якого було припинено з початком випуску комп'ютерів PS / 2, складався з графічної плати, плати розширення пам'яті зображення, набору модулів пам'яті зображення і кольорового монітора з підвищеним роздільною здатністю. Одна з переваг EGA полягало в можливості будувати систему за модульним принципом. Оскільки графічна плата працювала з будь-яким з моніторів фірми IBM, її можна було використовувати і з монохромними моніторами, і з кольоровими моніторами, що мають звичайне дозвіл, ранніх моделей, і з кольоровими моніторами, що мають вищий дозвіл.

3.4. Адаптери стандарту VGA.

У квітні 1987 року одночасно з випуском комп'ютерів сімейства PS / 2 фірма IBM ввела в дію специфікацію VGA (відеографіческая матриця), яка незабаром стала загальновизнаним стандартом систем відображення ПК. Фактично в той же день IBM оприлюднила ще одну специфікацію для систем відображення з низьким розширенням MCGA і випустила на ринок відеоадаптер високого розширення IBM 8514. Адаптери MCGA і 8514 не стали загальновизнаними стандартами, як VGA, і невдовзі "зійшли зі сцени".

3.5. Стандарти XGA і XGA-2.

У наприкінці жовтня 1990 року фірма IBM оголосила про випуск відеоадаптера XGA Display Adapter / A для системи PS / 2, а у вересні 1992 року - про випуск XGA-2. Обидва пристрої - високоякісні 32-розрядні адаптери з можливістю передачі їм управління шиною (bus master) призначені для комп'ютерів з шиною MCA. Розроблені як новий різновид VGA, вони забезпечують підвищену дозвіл, більшу кількість квітів і значно більш високу продуктивність.

3.6. Адаптери SVGA.

З появою відеоадаптерів XGA і 8514 / А конкуренти IBM вирішили не копіювати ці дозволи VGA, а почати випуск більш дешевих адаптерів з дозволом, який вище дозволу продуктів IBM. Ці відеоадаптери утворили категорію Super VGA, або SVGA.
Можливості SVGA ширше можливостей плат VGA. Спочатку SVGA не був стандартом. Під цим терміном малися на увазі багато що відрізняються одна від іншої розробки різних фірм, вимоги до параметрів яких були жорсткішими, ніж вимоги до VGA.

4. Звук.

4.1. 8 - і 16-розрядні звукові плати.

Першим стандартом MPC передбачався "8-розрядний" звук. Це не означає, що звукові плати повинні були вставлятися у 8-розрядний слот розширення. Розрядність звуку характеризує кількість бітів, використовуваних для цифрового представлення кожної вибірки. При восьми розрядах кількість дискретних рівнів звукового сигналу становить 256, а якщо використовувати 16 біт, то їх кількість сягає 65 536 (при цьому, природно, якість звуку значно поліпшується). 8-розрядне вистава є достатнім для запису і відтворення мови, а ось для музики потрібно 16 розрядів.

4.2. Колонки.

Для успішних комерційних презентацій, роботи з мультимедіа та MIDI потрібні високоякісні стереофонічні колонки. Стандартні колонки занадто великі для робочого столу.
Часто звукові плати не забезпечують достатнього для колонок потужності. Навіть 4 Вт (як у більшості звукових плат) буває замало для того, щоб "розгойдати" колонки високого класу. Крім того, звичайні колонки створюють магнітні поля і, будучи встановленими поруч з монітором, можуть спотворювати зображення на екрані. Ці ж поля можуть зіпсувати записану на дискеті інформацію.
Щоб вирішити ці проблеми, колонки для комп'ютерних систем повинні бути невеликими і з високим ККД. У них має бути передбачена магнітний захист, наприклад, у вигляді феромагнітних екранів у корпусі або електричної компенсації магнітних полів.
На сьогоднішній день випускаються десятки моделей динаміків: від дешевих мініатюрних пристроїв фірм Sony, Koss і LabTech до великих агрегатів з автономним живленням, наприклад фірм Bose і Altec Lansing. Для оцінки якості динаміка потрібно мати уявлення про його параметри.
· Частотна характеристика (frequency response). Цей параметр представляє смугу частот, відтворних динаміком. Найбільш логічною була б діапазон від 20 Гц до 20 кГц - він відповідає частотах, які сприймає людське вухо, але ні один динамік не може ідеально відтворювати звуки всього цього діапазону. Далеко не всі люди чують звуки вище 18 кГц. Самий високоякісний динамік відтворює звуки в діапазоні частот від 30 Гц до 23 кГц, а у дешевих моделей звук обмежується діапазоном від 100 Гц до 20 кГц. Частотна характеристика є самим суб'єктивним параметром, оскільки однакові, з цієї точки зору, динаміки можуть звучати зовсім по-різному.
· Нелінійні спотворення (TDH - Total Harmonic Distortion). Цей параметр визначає рівень спотворень і шумів, що виникають у процесі посилення сигналу. Простіше кажучи, спотворення представляють собою різницю між подаються на динамік звуковим сигналом і чутним звуком. Величина спотворень вимірюється у відсотках, і допустимим вважається рівень спотворень, рівний 0,1%. Для високоякісної апаратури стандартом вважається рівень спотворень 0,05%. У деяких динаміків спотворення досягають 10%, а у навушників - 2%.
· Потужність. Цей параметр зазвичай виражається у ватах на канал і позначає вихідну електричну потужність, що підводиться до колонок. У багатьох звукових платах є вбудовані підсилювачі з потужністю до 8 Вт на канал (звичайно 4 Вт). Іноді цієї потужності не досить для відтворення всіх відтінків звуку, тому в багатьох колонках встановлюються вбудовані підсилювачі. Такі колонки можна перемикати в режим посилення сигналу, що надходить із звуковою плати.

3. Перспективи.

Отже, у світі явно спостерігається бум мультимедіа. При таких темпах розвитку, коли виникають нові напрями, а інші, що здавалися дуже перспективними, раптом стають неконкурентоспроможними, важко становити навіть огляди: їх висновки можуть стати неточними або взагалі застаріти через зовсім невеликий час. Прогнози ж подальшого розвитку систем мультимедіа тим більше ненадійне заняття. Мультимедіа значно збільшує кількість і підвищує якість інформації, здатної зберігатися в цифровій формі і передаватися в системі "людина - машина".

Таблиці.

Таблиця SEQ Таблиця \ * ARABIC 1. Стандарти мультимедіа.
Таблиця 2. Швидкості передачі даних в накопичувачах CD-ROM
Таблиця 3. Стандартне час доступу до даних в накопичувачах CD-ROM

Література.

1. Скотт Мюллер, Крег Зекерія. Модернізація та ремонт ПК. - М.: Видавничий будинок "Вільямс", 1999. - 990 стор
2. С. Новосельцев. Мультимедіа - синтез трьох стихій / / Комп'ютер Прес. - 1991, № 8. - Стор 9-21.