Ім'я файлу: Мультимедіа технології.doc
Розширення: doc
Розмір: 95кб.
Дата: 15.12.2021
скачати
Пов'язані файли:
bahrianyy-ivan-ivan-bahrianyy11826.docx
Розширення: doc
Розмір: 95кб.
Дата: 15.12.2021
скачати
Пов'язані файли:
bahrianyy-ivan-ivan-bahrianyy11826.docx
Федеральне агентство з освіти Російської Федерації
Челябінський Державний Університет
Інститут економіки галузей, бізнесу та адміністрування
РЕФЕРАТ
З ПРЕДМЕТУ: «ІНФОРМАТИКА»
НА ТЕМУ: «МУЛЬТИМЕДІА ТЕХНОЛОГІЇ».
Зміст:
Введення
Історія появи мультимедіа технології
Опис і основні можливості мультимедіа технології
Основні носії мультимедійних продуктів
Цілі застосування продуктів, створених в мультимедіа -
технологіях
Типи даних мультимедіа - інформації та засоби їх
обробки
Відео та анімація
Звук
Текст
Апаратні засоби мультимедіа. Звукові карти
10.Відеокарти
MPEG - плеєри. TV тюнери
Перетворювачі VGA - TV
11. Лазерні диски, CD - ROM
Список використаної літератури
Введення
Мультимедіа - це сума технологій, що дозволяють комп'ютеру вводити, обробляти, зберігати, передавати та демонструвати такі типи даних, як текст, графіка, анімація, оцифровані нерухомі зображення, відео, звук, мова.
Мультимедіа (multimedia) - це сучасна комп'ютерна інформаційна технологія, що дозволяє об'єднати в комп'ютерній системі текст, звук, відеозображення, графічне зображення та анімацію (мультиплікацію).
Історія появи мультимедіа технології.
Проводячи короткий історичний екскурс, варто відзначити, що ще більше 30 років тому мультимедіа обмежувалася друкарською машинкою «Консул», яка не тільки друкувала, але і могла привернути увагу заснув оператора мелодійним тріском. Дещо пізніше комп'ютери зменшилися до побутової апаратури, що дозволило зібрати їх у гаражах і кімнатах. Новим віянням у розвитку мультимедіа з'явився комп'ютерний гороскоп 1980 року, який за допомогою динаміка і програмованого таймера синтезував розпливчасті усні прогнози на кожен день, а, крім того, ще переміщував по екрану зірки. Поява самого терміну - мультимедіа - також відбулося в той час. Причому, швидше за все, він служив ширмою, отгораживающей лабораторії від поглядів непосвячених.
У міру накопичення критичної маси технологій, з'являються бластери, CD - ROM і інші плоди еволюції. З'являється Інтернет, WWW, мікроелектроніка. Стає очевидним, що людство переживає стадію інформаційної революції: суспільна потреба в засобах передачі та відображення інформації викликає до життя нову технологію. Через брак більш коректного терміна використовується визначення мультимедіа. У наші дні це поняття може повністю замінити комп'ютер практично в будь-якому контексті. На сьогоднішній день в англійській мові вже приживається новий термін - інформаційне пристосування (information appliance).
2. Опис і основні можливості мультимедіа технології.
Поява систем мультимедіа підготовлено як з вимогами практики, так і з розвитком теорії. Тим не менше, різкий ривок, що стався в цьому напрямку за останні кілька років, забезпечено, перш за все, розвитком технічних і системних засобів. Перш за все, це прогрес у розвитку ПЕОМ: різке зростання обсяг пам'яті, і досягнення в галузі відеотехніки, лазерних дисків - аналогових і CD - ROM, а також їх масове впровадження. Важливу роль відіграла також розробка методів швидкого і ефективного стиснення (розгортки даних).
Поява систем мультимедіа, безумовно, робить революційні зміни в таких областях, як освіта, комп'ютерний тренінг, в багатьох сферах професійної діяльності, науки, мистецтва, в комп'ютерних іграх і т. д.
Сучасний, повністю оснащений мультимедіа, персональний комп'ютер нагадує домашній стереофонічний Hi - Fi комплекс, об'єднаний з дисплеєм - телевізором. Він укомплектований активними стереофонічними колонками, мікрофоном і дисководом для оптичних компакт - дисків - CD - ROM. Крім того, даний агрегат містить нове для ПК пристрій - аудиоадаптер. Він дозволяє перейти до прослуховування чистих стереофонічних звуків через акустичні колонки з вбудованими підсилювачами. На сьогоднішній день мультимедіа - технології є одним з найбільш перспективних і популярних напрямків інформатики. Серед їхніх цілей - створення продукту, що містить, за визначенням Європейської Комісії, що займається проблемами впровадження та використання нових технологій, «колекції зображень, текстів і даних, що супроводжуються звуком, відео, анімацією та іншими візуальними ефектами (Simulation), що включає інтерактивний інтерфейс і інші механізми управління ». Це визначення, сформульоване в 1988 році, тим не менш, до цих пір чітко відображає мету мультимедійних технологій. Ідейною передумовою виникнення технології мультимедіа прийнято вважати концепцію організації пам'яті «MEMEX», запропоновану американським вченим Ваннівером Бушем ще в 1945 році. Дана концепція була заснована на можливості пошуку інформації відповідно до її смисловим змістом, а не за формальними ознаками, якими вважаються, наприклад, порядок номерів, індексів або алфавітний порядок. Спочатку ця ідея знайшла своє вираження і комп'ютерну реалізацію у вигляді системи гіпертексту - система роботи з комбінаціями текстових матеріалів. Пізніше з'явилася гіпермедіа - система, що працює з комбінацією графіки, звуку, відео і анімації. Завершальним етапом стала мультимедіа, що поєднала в собі обидві ці системи. Тим не менш сплеск інтересу в кінці 80 - х років до застосування мультимедіа - технології в гуманітарній області, зокрема в історико-культурній, пов'язаний з ім'ям видатного американського комп'ютерника - бізнесмена Білла Гейтса. Саме він є автором ідеї створення та успішної реалізації на практиці мультимедійного комерційного продукту на основі службової музейної інвентарної бази даних з використанням у ньому всіх можливих «середовищ»: зображень, звуку, анімації, гіпертекстової системи. Цей продукт носить назву «National Art Galeri. London »і саме він акумулював у собі три основні принципу мультимедіа:
• Художній дизайн інтерфейсу і засобів навігації;
• Представлення інформації за допомогою комбінації безлічі сприймаються людиною середовищ. Це тим більш логічно, якщо виходити з самого терміна multimedia від англ. multi - багато, media - середовище;
• Наявність кількох сюжетних ліній у змісті продукту, в тому числі і вибудовуємо самим користувачем на основі «вільного пошуку» в рамках запропонованої в змісті продукту інформації.
Також активно використовуються у поданні інформації та є безперечною гідністю і особливістю технології наступні можливості мультимедіа:
• Можливість збільшення (деталізації) на екрані зображення або його найбільш цікавих фрагментів, іноді в двадцятикратному збільшенні (режим «лупа») при збереженні якості зображення. Дана можливість особливо цінна в процесі презентацій творів мистецтва та унікальних історичних документів;
• Можливість зберігання великого обсягу різноманітної інформації на одному носії (до 20 томів авторського тексту, близько 2000 і більше високоякісних зображень, 30 - 45 хвилин відеозапису, до 7 годин звуку);
• Можливість порівняння та обробки зображення різноманітними програмними засобами з науково - дослідними або пізнавальними цілями;
• Можливість використання технології гіпертексту і гіпермедіа - виділення у супроводжує зображенні, текстовому або іншому візуальному матеріалі «гарячих слів (областей)», за якими здійснюється негайне отримання довідкової або будь-який інший пояснювальній (у тому числі візуальної) інформації;
• Можливість здійснення безперервного аудіосупроводу (музичного або будь-якого іншого), відповідного статичному або динамічному візуальному ряді;
• Можливість використання відеофрагментів з фільмів, відеозаписів і т. д., функції «стоп - кадру», покадрового «перегортання» відеозапису;
• Можливість включення в зміст диска баз даних, методик обробки образів, анімації. Наприклад, супровід розповіді про композицію картини графічної, анімаційної демонстрацією геометричних побудов її композиції і т. д.;
• Можливість підключення до глобальної мережі Internet;
• Можливість роботи з різними додатками: текстовими, графічними та звуковими редакторами, картографічною інформацією;
• Можливість створення власних вибірок з представленої в продукті інформації. Для цього передбачені спеціальні режими - режим «кишеню» або «мої позначки»;
• Можливість створення «закладок» - так званого «запам'ятовування пройденого шляху» на зацікавила екранної «сторінці»;
• Можливість автоматичного перегляду всього вмісту продукту - «слайд - шоу»;
• Можливість створення анімованого і озвученого «путівника - гіда» по продукту («говорить і показує інструкції користувача»);
• Включення до складу продукту ігрових компонентів з інформаційними складовими;
• Можливості «вільної» навігації з інформації і виходу в основне меню (збільшене зміст), на повний зміст або зовсім з програми в будь-якій точці продукту.
3.Основні носії мультимедійних продуктів.
Як правило, мультимедійні продукти орієнтовані або на комп'ютерні носії та засоби відтворення (CD - ROM), або на спеціальні телевізійні приставки (CD-i), або на телекомунікаційні мережі та їх системи.
В якості носіїв використовуються засоби, здатні зберігати величезну кількість найрізноманітнішої інформації.
• CD - ROM (CD - Read Onli Memori) - оптичний диск, призначений для комп'ютерних систем. Основні його достоїнства - багатофункціональність, властива комп'ютера, серед недоліків можна відзначити відсутність можливості поповнення інформації - її «дозапису» на диск, не завжди задовільний відтворення відео і аудіо інформації.
• CD - i (CD - Interactive) - спеціальний формат компакт - дисків, розроблений фірмою Philips для TV приставок. Серед його переваг - висока якість відтворення динамічної відеоінформації та звуку. Основні недоліки - відсутність багатофункціональності, незадовільна якість відтворення статичної візуальної інформації, пов'язане з якістю TV моніторів.
• Video - CD (TV формат компакт - дисків) - заміна відеокасет з набагато більш високою якістю зображення. Серед недоліків - відсутність багатофункціональності та інтерактивності (на які він при створенні і не був розрахований). DVD - i (Digital Video Disk Interactive) - формат недалекого майбутнього, який представляє «інтерактивне TV» або кіно. Загалом - то DVD представляє собою не що інше, як компакт - диск (CD), тільки більш швидкісний і багато більшої ємності. Крім того, застосований новий формат секторів, більш надійний код корекції помилок, поліпшена модуляція каналів. Відеосигнал, що зберігається на DVD - відеодиску виходить стисненням студійного відеосигналу CCIR - 601 за алгоритмом MPEG - 2 (60 полів в секунду з роздільною здатністю 720 x 480). Якщо зображення складне або швидко змінюється, можливі помітні на око дефекти стиснення і його величини (швидкості потоку даних). При швидкості 3,5 Мб / с дефекти стиснення іноді бувають помітні. При швидкості 6 Мб / с стислий сигнал майже не відрізняється від оригіналу. Основним недоліком DVD - відео як формату є наявність складної схеми захисту від копіювання і регіональної блокування (диск, куплений в одній частині світу, може не відтворюється на пристрої DVD, придбаному в іншій частині світу.
Інша проблема - не всі існуючі сьогодні на ринку приводи DVD - ROM читають диски з фільмами, записаними для побутових програвачів.
4. Цілі застосування продуктів, створених в мультимедіа - технологіях.
Основними цілями застосування продуктів, створених в мультимедіа технологіях (CD - ROM із записаною на них інформацією), є: популяризаторська та розважальна (CD використовуються в качестведомашніх бібліотек з мистецтва або літератури);
науково - просвітницька або освітня (використовуються в якості методичних посібників);
науково - дослідна - у музеях та архівах і т. д. (використовуються в якості одного з найбільш досконалих носіїв і «сховищ» інформації).
Популяризаторська мета. Мабуть, найширше використання мультимедіа продуктів з цією метою не піддається сумніву, тим більше, що популярізаторство стало нині деяким еквівалентом реклами. На жаль, багато розробників часом не розуміють, що просте використання широко відомого носія (CD - ROMa) та програмного забезпечення ще не забезпечують дійсно мультимедійний характер продукту. Тим не менш, доводиться визнавати, що «різнобарв'я» представлених робіт є відображенням існуючого суспільної свідомості і гуманітарних сферах.
Науково - просвітницька або освітня мета. Використання мультимедіа продуктів з цією метою йде за двома напрямками:
1. Відбір шляхом надзвичайно суворого аналізу з вже наявних ринкових продуктів тих, які можуть бути використані в рамках відповідних курсів. Як показує практика, завдання відбору надзвичайно складна, оскільки лише деякі готові продукти можуть відповідати тематиці викладаються курсів і тим високим вимогам до достовірності, репрезентативності та повноті матеріалу, які, як правило, пред'являються викладачами. Це пов'язано з тим, що в створенні продуктів не беруть участь фахівці - «предметники», що володіють необхідними знаннями в спеціальній області.
2. Розробка мультимедійного продукту викладачами відповідно до цілей і завдань навчальних курсів і дисциплін.
Науково - дослідні цілі. Тут явно існує плутанина в термінології. У «чистих» наукових розробках дійсно активно використовується програмне забезпечення, яке застосовується і в продуктах, створених на основі мультимедіа - технології. Однак сума ця технологія навряд чи може задовольняти умовам і процесу наукового пошуку, що припускає динамічний розвиток процесу пізнання, оскільки вона фіксує одномоментне стан або досягнутий результат, не даючи можливості будь - що змінити в ньому. У цьому сенсі, дані кошти можуть застосовуватися лише на етапі публікації підсумків дослідження, коли замість звичних «твердих» поліграфічних видань ми отримуємо мультимедіа продукт. Найбільш очевидна і майже автоматично згадується область застосування мультимедіа продуктів у науково - дослідницькій області - це електронні архіви і бібліотеки - для документування колекцій джерел та експонатів, їх каталогізації та наукового опису, для створення «страхових копій», автоматизації пошуку та зберігання, для зберігання даних про місцезнаходження джерел, для зберігання довідкової інформації, для забезпечення доступу до внемузейним баз даних і т. д. Діяльність по розробці та здійсненню цих напрямків архівно - музейної наукової роботи координується Міжнародним комітетом з документації (CIDOC) при Міжнародній раді музеїв, Музейній комп'ютерною мережею при Комітеті з комп'ютерного обміну музейної інформації (CIMI), а також Міжнародною програмою Гетті в галузі історії мистецтва (AHIP). Крім цього, названі організації займаються розробкою єдиних міжнародних стандартів документування та каталогізації музейних та архівних цінностей, здійсненням можливостей обміну інформаційними компонентами дослідницьких систем.
MULTIMEDIA (мультимедіа) - модне слово в комп'ютерному світі, в перекладі з англійської означає «многосредность» і цим терміном визначається заповітна мрія більшості користувачів комп'ютерної техніки. Це поняття визначає інформаційну технологію на основі програмно - апаратного комплексу, що має ядро у вигляді комп'ютера із засобами підключення до нього аудіо - та відеотехніки. Комп'ютер, забезпечений платою мультимедіа, негайно стає універсальним навчальним або інформаційним інструментом по практично будь-якої галузі знання і людської діяльності. Дуже великі перспективи перед мультимедіа в медицині: бази знань, методики операцій, каталоги ліків і т. п. У сфері бізнесу фірма з продажу нерухомості вже використовують технологію мультимедіа для створення каталогів проданих будинків. Технологічні мультимедіа користуються великою увагою військових: так, Пентагон реалізує програму перенесення на інтерактивні відеодиски всієї технічної, експлуатаційної та навчальної документації по всіх системах озброєнь, створення і масового використання тренажерів на основі таких дисків. Швидко виникають фірми, що спеціалізуються на виробництві видань гіпермедіа - книг, енциклопедій, путівників. Крім «інформаційних» застосувань повинні проявитися і «креативні», що дозволяють створювати нові твори мистецтва. Вже зараз станція мультимедіа стає незамінним авторським інструментом в кіно і відеомистецтво. Вельми перспективними виглядають роботи з впровадження елементів штучного інтелекту в системі мультимедіа. Вони мають здатність «відчувати» середовище спілкування, адаптуватися до неї і оптимізувати процес спілкування з користувачем; вони підлаштовуються під читачів, аналізують додаткову або роз'яснювала інформацію. Системи, які розуміють природну мову, розпізнавачі мови ще більше розширюють діапазон взаємодії з комп'ютером.
Ще одна швидко розвивається, зовсім вже фантастична для нас область застосування комп'ютерів, в якій важливу роль відіграє технологія мультимедіа - це системи віртуальної, або альтернативної реальності, а також близькі до них системи «телеприсутності». За допомогою спеціального обладнання - система з двома мініатюрними стереодісплеямі, квадранаушнікамі, спеціальних сенсорних рукавичок і навіть костюма ви можете увійти в згенерований або змодельований комп'ютером світ, повернувши голову, подивитися ліворуч або праворуч, пройти далі, простягнувши руку вперед - і побачити її в цьому віртуальному світі; можна навіть узяти будь - якої віртуальний предмет і переставити його в інше місце; можна таким чином будувати, створювати цей світ зсередини.
5. Типи даних мультимедіа - інформації та засоби їх обробки.
Стандарт MPC (точніше кошти пакета програм Multimedia Windows - операційного середовища для створення і відтворення мультимедіа - інформації) забезпечують роботу з різними типами даних мультимедіа. Мультимедіа - інформація містить не тільки традиційні статистичні елементи: текст, графіку, але і динамічні: відео -, аудіо - та анімаційні послідовності.
Нерухоме зображення. Сюди входять векторна графіка і растрові картинки; останні включають зображення, отримані шляхом оцифрування з допомогою різних плат захоплення, граббер, сканерів, а також створені на комп'ютері чи закуплені у вигляді готових банків зображень. Максимальна роздільна здатність - 640 * 480 при 256 кольорових (8 біт / піксель); така картинка займає близько 300 Кбайт пам'яті; стиск стандартно поки не забезпечується. Засоби роботи з 24 - бітним кольором, як правило, входять до складу супутнього програмного забезпечення тих чи інших 24 - бітних відеоплат; у складі Windows такі інструменти поки що немає. Людина сприймає 95% надходить до нього інформації візуально у вигляді зображення. Однак у силу відносно невисокою пропускної здатності існуючих каналів зв'язку, проходження графічних файлів по них вимагає значного часу. Це змушує концентрувати увагу на технологіях стиснення даних, що представляють собою методи зберігання одного і того ж обсягу інформації шляхом використання меншої кількості байт.
Оптимізація (стиснення) - представлення графічної інформації більш ефективним способом, іншими словами «вижимання води» з даних. Потрібно використовувати перевагу трьох узагальнених властивостей графічних даних: надмірності, передбачуваності і необов'язковість.
Схема, подібна групового кодування (RLE), яка використовує надмірність, каже: «тут три ідентичних жовтих пікселя», замість «от жовтий піксель, ось ще один жовтий піксель і т. д.». Кодування за алгоритмом Хаффмана і арифметичне кодування, засновані на статистичній моделі, використовує передбачуваність, припускаючи більш короткі коди для більш часто зустрічаються значень пікселів. Наявність необов'язкових даних передбачає використання схеми кодування з втратами («JPEG стиснення з втратами»). Наприклад, для випадкового перегляду людським оком не потрібно того ж дозволу для колірної інформації в зображенні, яка потрібна для інформації про інтенсивність. Тому дані, що представляють високу колірне дозвіл, можуть бути виключені.
Мережева графіка представлена переважно двома форматами файлів - GIF (Graphics Interchange Format) і JPG (Joint Photographiсs Experts Group). Обидва ці формату є компресійними, тобто дані в них вже знаходяться в стислому вигляді. Кожен з цих форматів має ряд параметрів, що настроюються, дозволяють управляти співвідношенням якість - розмір файлу, що впливає на сприйняття, домагатися зменшення обсягу графічного файлу, іноді в значній мірі. Ступінь стиснення графічної інформації в GIF не тільки від рівня її повторюваності та передбачуваності, а й від напрямку, тому що сканування малюнка здійснюється через підрядник. JPG формату як такого не існує. У більшості випадків це файли форматів JFIF і JPEG - TIFF стислі по JPEG технологіям загальноприйнятої термінології. Алгоритм стиснення JPEG з втратами не дуже добре обробляє зображення з невеликою кількістю квітів і різкими межами їх переходу. Наприклад, намальовану в звичайному графічному редакторі картинку або текст. Для таких зображень більш ефективним може виявитися їх подання до GIF - форматі. У той же час він незамінний при підготовці до web - публікації фотографій. Цей метод може відновлювати повнокольорове зображення практично не відрізняється від оригіналу, використовуючи, при цьому близько одного біта на піксель для його зберігання. Алгоритм стиснення JPEG досить складний, тому працює повільніше більшості інших. Крім того, до цього типу стиснення відноситься кілька близьких за своїми властивостями JPEG технологій. Основним параметром, присутнім у всіх них є якість зображення (Q - параметр) вимірюється у відсотках. Розмір вихідного JPG - файлу знаходиться в прямій залежності від цього параметра, тобто при зменшенні «Q», зменшується розмір файлу.
6. Відео та анімація.
Зараз, коли сфера застосування персональних комп'ютерів все розширюється, виникає ідея створити домашню відеостудію на базі комп'ютера. Однак, при роботі з цифровим відеосигналом виникає необхідність обробки і зберігання дуже великих обсягів інформації, наприклад, одна хвилина цифрового відеосигналу з роздільною здатністю SIF (зіставимо з VHS) і передачею кольору true color (мільйони квітів) займе (228 * 358) пікселів * 24 біта * 25 кадрів / с * = 442 Мб, тобто на носіях, які використовуються в сучасних ПК, таких, як компакт - диски (CD - ROM, близько 650 Мб) або жорсткий диск (кілька гігабайт) зберегти повноцінне за часом відео, записане, в такому форматі не вдасться. За допомогою MPEG - стиску обсяг відеоінформації можна помітно без помітної деградації зображення.
MPEG - це абревіатура від Moving Picture Experts Group. Ця експертна група працює під спільним керівництвом двох організацій ISO (Організація за міжнародними стандартами) і IEC (Міжнародна електротехнічна комісія). Офіційна назва групи - ISO / IEC JTCI SC 29 WG 11. Її завдання - розробка єдиних норм кодування аудіо - і відео сигналів. Стандарти MPEG використовуються в технологіях CD - i CD - Video, є частиною стандарту DVD. Активно застосовуються в цифровому радіомовлення, в кабельному і супутниковому ТБ, Інтернет - радіо, мультимедійних комп'ютерних продуктах, в комунікаціях по каналах ISDN і багатьох інших електронних інформаційних системах. Часто абревіатуру MPEG використовують для посилання на стандарти, розроблені цією групою. На сьогоднішній день відомі наступні:
MPEG - 1 призначений для запису синхронизованной відеозображень (зазвичай у форматі SIF, 228 * 358) і звукового супроводу на CD - ROM з урахуванням максимальної швидкості зчитування близько 1,5 Мбіт / с.
MPEG - 2 призначений для обробки відеозображення сумірного за якістю з телевізійним, при пропускній здатності системи передачі даних в межах від 3 до 15 Мбіт / с, професіонали використовують і великі потоки, в апаратурі використовуються потоки до 50 Мбіт / с. На технології, засновані на MPEG - 2, переходять багато телеканалів, сигнал стислий відповідно до цього стандарту транслюється через телевізійні супутники, використовується для архівації великих обсягів відеоматеріалу.
MPEG - 3 призначений для використання в системах телебачення високої чіткості (high - defenition television, HDTV) зі швидкістю потоку даних 20 - 40 Мбіт / с, але пізніше став частиною стандарту MPEG - 2 і окремо тепер не згадується.
MPEG - 4 задає принципи роботи з цифровим представленням медіа - даних для трьох областей: інтерактивного мультимедіа (включаючи продукти, розповсюджувані на оптичних дисках і через Мережу), графічних додатків та цифрового телебачення.
Як відбувається стиснення? Базовим об'єктом кодування в стандарті MPEG є кадр телевізійного зображення. Оскільки в більшості фрагментів фон зображення залишається досить стабільним, а дія відбувається тільки на передньому плані, стиснення починається зі створення вихідного кадру. Вихідні (Intra) кадри кодуються тільки із застосуванням внутрикадрового стиснення за алгоритмами, аналогічним використовуваним в JPEG. Кадр розбивається на блоки 8 * 8 пікселів. Над кожним блоком виробляється дискретно - косинусне перетворення (ДКП) з наступним квантуванням отриманих коефіцієнтів. Внаслідок високої просторової кореляції яскравості між сусідніми пікселями зображення, ДКП призводить до концентрації сигналу та низькочастотної частини спектру, який після квантування ефективно стискається з використанням кодування кодами змінної довжини. Обробка передбачуваних (Predicted) кадрів здійснюється з використанням передбачення вперед по попереднім вихідним або передбачуваним кадрам. Кадр розбивається на макроблоки 16 * 16 пікселів, кожному макроблоки ставиться у відповідність найбільш схожий ділянку зображення з опорного кадру, зрушений на вектор переміщення. Ця процедура називається аналізом і компенсацією руху.
Допустима ступінь стиснення для передбачуваних кадрів перевищує можливу для вихідних в 3 рази. Залежно від характеру відеозображення, кадри двобічної інтерполяції (Bi - directional Interpolated) кодується одним з чотирьох способів: передбачення вперед, зворотне пророкування з компенсацією руху, внутрікадрове пророкування зображення, двонаправлене передбачення при різкій зміні сюжету або при високій швидкості переміщення елементів зображення. З двонаправленими кадрами пов'язане найбільш глибоке стиснення відеоданих, але, оскільки висока ступінь стиснення знижує точність відновлення вихідного зображення, двонаправлені кадри не використовуються в якості опорних. Якби коефіцієнти ДКП передавалися точно, то відновлене зображення повністю співпадав би з вихідним. Однак помилки відновлення коефіцієнтів ДКП, пов'язані з квантуванням, призводять до спотворень зображення. Чим грубіше проводиться квантування, тим менший обсяг займають коефіцієнти і тим сильніше стиск сигналу, але і тим більше візуальних спотворень.
7. Звук.
Можлива цифровий запис, редагування, робота з хвильовими формами звукових даних (WAVE), а також фонове відтворення цифрової музики. Передбачена робота через порти MIDI. Останнім часом особливої популярності отримав формат МР3. У його основу покладено особливості людського слухового сприйняття, відображені в «псевдоаккустіческой» моделі. Розробники MPEG виходили з постулату, що далеко не вся інформація, яка міститься у звуковому сигналі, є корисною і необхідною - більшість слухачів її не сприймають. Тому певна частина даних може бути визнана надмірною. Ця «зайва» інформація видаляється без особливої шкоди для суб'єктивного сприйняття. Прийнятна ступінь «очісткі2 визначається шляхом багаторазових експертних прослуховувань. При цьому стандарт дозволяє в заданих межах змінювати параметри кодування - отримувати меншу ступінь стиснення при кращій якості або, навпаки, йти на втрати в сприйнятті заради більш високого коефіцієнта компресії. Звуковий wav - файл, перетворений у формат MPEG - 1 Layer III зі швидкістю потоку в 128 Кбайт / сек, займає в 10 - 12 разів менше місця на вінчестері. На 100 - мегабайтної ZIP - дискеті зменшується близько півтора годин звучання, на компакт - диску - близько 10 годин. При кодуванні зі швидкістю 256 Кбайт / сек на компакт - диску можна записувати близько 6 годин музики при різниці в якості в порівнянні з CD, доступною лише тренованому експертного вуха.
8. Текст.
У керівництві Microsoft видалено особливу увагу засобами введення і обробки великих масивів тексту. Рекомендуються різні методи та програми перетворення текстових документів між різними форматами зберігання, з урахуванням структури документів, керуючих кодів текстових процесорів або набірних машин, посилань, змістів, гиперсвязей і т. п., властивих вхідного документа. Можлива робота і зі сканованими текстами, передбачено використання коштів оптичного розпізнання символів.
До складу пакету розробника Multimedia Development Kit (MDK) входять інструментальні засоби (програми) для підготовки даних мультимедіа BitEdit, WaveEdit, PalEdit, FileWaik, а також MSDK - бібліотеки мови С для роботи зі структурами даних і пристроями мультимедіа, розширення Windows 3.0 SDK.
Архітектура Multimedia Windows передбачає незалежність від пристроїв і можливості розширення. Верхній системний рівень трансляції, представлений модулем MMsystem, ізолює користувальницькі програми від драйверів конкретних пристроїв. До складу MMsystem входять кошти Media Control Interface (MCI), які керують відеомагнітофонами, відеодисками, звуковими компакт - дисками, забезпечують роботу з сканерами, дигітайзери та іншими пристроями. Для цього вони звертаються до драйверів MCI, що забезпечують верхній рівень управління. Драйвери MCI, обробивши запит, звертаються до пристроїв, а також до MEDIAMAN (Media Element Manadger). MEDIAMAN управляє обробниками введення - виведення для растрових файлів і звукових WAVE - файлів, MMsystem включає також програми нижнього рівня - Low Level Function, керуючі драйверами звукових WAVE пристроїв, MIDI, джойстиків.
Необхідні драйвери підключаються на етапі виконання. Звернення до драйверів засноване на принципах посилки повідомлень, що спрощує їх написання і роботу з ними.
Для представлення даних мультимедіа розроблена структура файлів RIFF (Resourse Interchange File Formal), яка повинна забезпечити єдині правила запису та відтворення даних мультимедіа, обмін даними між додатками, а в перспективі - і між різними платформами.
У цілому кошти Multimedia Windws спроектовані інтерфейсом, хоча і наскільки великоваговим, позбавленим елегантності, легкості для користувача. У недалекому майбутньому, з появою нових інструментальних засобів, створених спеціально для цієї архітектури чи перенесеної з інших платформ, з подоланням бар'єру дозволу VGA, середа Multimedia Windows буде цілком «truemultimedia» - системою «істинного мультимедіа». Вже з'явилися прикладні програми для цього середовища, що використовують методи програмного стиснення інформації та відтворюють відео - до 15 кадрів / с в невеликому віконці на екрані. Microsoft розробив власні засоби програмного стиснення, Audio-Video Interiaved (AVI), які випустив у другій половині 1992 року.
Операційне середовище Microsoft Windows 3.1, яка поставляється з мультимедіа системами, інтегрує багато властивостей Multimedia Windows, забезпечує стандартно підтримку CD - ROM плеєрів. 1992-93ггконсорціум MPC переорієнтувався на мультимедіа - системи, побудовані на базі персональних комп'ютерів IBM PC AT 486 зі швидкісним CD - ROM (MPC Level 2). Основна вимога до мультимедіа системі, що задовольняє другого рівня - здатність відтворювати цифровий відеофільм у вікні, розміром 320 х 40 пікселів зі швидкістю 15 кадрів / с, а також наявність відеоадаптера забезпечує не менше 65000 колірних відтінків.
9. Апаратні засоби мультимедіа.
Для побудови мультимедіа системи необхідна додаткова апаратна підтримка: аналого-цифрові і цифроаналогові перетворювачі для перекладу аналогових аудіо і відео сигналів в цифровий еквівалент і назад, відеопроцесори для перетворення звичайних телевізійних сигналів до виду, воспроизводимому електронно-променевою трубкою дисплея, декодери для взаємного перетворення телевізійних стандартів , спеціальні інтегральні схеми для стиснення даних у файли допустимих розмірів і так далі. Всі обладнання, що відповідають за звук об'єднуються в так звані звукові карти, а за відео у відео карти.
Звукові карти.
Для звукових карт IBM сумісних комп'ютерів простежуються такі тенденції:
1. Для відтворення звуку замість частотної модуляції (FM) тепер все більше використовують табличний (wavetable) або WTсінтез, сигнал отриманий таким чином, більш схожий на звук реальних інструментів, ніж при FMсінтезе. Використовуючи відповідні алгоритми, навіть тільки по одному тону музичного інструменту можна відтворювати всі решта, тобто відновити їх повне звучання. Вибірки таких сигналів зберігаються або в постійно запам'ятовуючому пристрої (ROM) пристрою, або програмно завантажується в оперативну пам'ять (RAM) звукової карти. Фірми виробники звукових карт додають WTсінтез двома способами: вбудовують на звукову карту у вигляді мікросхем, або реалізують у вигляді дочірньої плати. У другому випадку звукова карта дешевше, але сумарна вартість основної та дочірньої плати вище.
2. Працює звукових карт. За сравнітельнуо не довго історію розвитку засобів мультимедіа з'явилося вже кілька основних стандартів де-факто на звукові карти. Так майже всі звукові карти, призначені для ігор і розваг, підтримують сумісність з Adlib і Sound Blaster. Всі звукові карти, орієнтовані на бізнес - додатки, сумісні звичайно з MS Windows Sound Sistem фірми Microsoft.
3. Спільні звукові карти оснащені таким компонентом, як сигнальний процесор DSP (Digital Signal Processor). Розпізнавання мови, тривимірне звучання, WTсінтез, стиск і декомпресія аудиосигналов - все це входить в сферу дії цього пристрою. Тим не менш, не настільки велика кількість звукових карт, оснащених DSP. Причиною цьому є те, що таке досить потужний пристрій може бути використано тільки при вирішенні суворо визначених завдань. На сьогоднішній день один з найвідоміших виробників потужних DSP є фірма Texas Instruments. Варто відзначити, що в силу своєї дорожнечі DSP пристрій встановлюється виключно на професійних музичних картах.
4. Основною проблемою вбудованих пристроїв обробки звуку є обмеженість системних ресурсів IBM PC сумісних комп'ютерів. Потенційно корінь проблеми криється в можливості конфліктів по каналах прямого доступу до пам'яті (DMA). Прикладом плат з вбудованим звуком можна представити системну плату OPTi 495 SLC, в якій використовується 16 - розрядний звуковий стереокодек AD 1848 фірми ANALOG DEVICES.
5. Фірми виробники, прагнучи до більш природного відтворення звуку, використовують технології об'ємного або тривимірного звучання. Об'ємність звучання в наші дні представляє собою саме модний напрям в області відтворення звуку. Остання надає велику глибину обмеженого поля відтворення, яке притаманне невеликим, що знаходяться на близькій відстані стовпчиках.
6. Практично всі звукові карти мають вбудовані інтерфейси для підключення приводів CD-ROM. В основному використовуються приводи трьох фірм - SONY, PANASONIC і Mitsumi. Також з'явилися карти і приводи, які підтримують стандартний інтерфейс ATA (IDE). Останній використовується для комп'ютерів з вінчестером.
7. Використання на картах режиму Dual DMA, що означає подвійний, прямий доступ до пам'яті. Реалізувати одночасно запис і відтворення можна за допомогою двох каналів DMA.
8. Відбувається стійке впровадження звукових технологій в телекомунікації. У 90% випадків звукові карти купуються для ігор. У останньому - для мовного супроводу програм мультимедіа. У цьому випадку споживчі якості залежать від цифро-аналогового перетворювача і від підсилювача звукової частоти. Не менш важливим видається сумісність зі стандартом Sound Blaster. Далеко не всі програми здатні забезпечити підтримку менш поширених стандартів.
Набори звукових карт, як правило, складаються з драйвера, утиліти, програми запису і відтворення звуку, а також кошти для підготовки і твори презентацій, енциклопедій, ігор.
10. Відеокарти.
На IBM PC сумісних комп'ютерах, для роботи з відеосигналами, використовується величезна кількість пристроїв. Ці пристрої можна класифікувати наступним чином: MPEG - плеєри пристрої для введення і захоплення відеопослідовностей (Cupture play), фреймграббери (Framegrabbfer), TV - тюнери, перетворювачі сігналовVGA TV.
MPEG - плеєри. У функції даних пристроїв входить відтворення фільмів, записаних на компакт - дисках, якістю VNS при швидкості потоку стислій інформації, що не перевищує звичайно 150 Кбайт / с. Визначення для кожного конкретного відеопотоку оптимального співвідношення між трьома видами зображення: Intra, Preicted і Bidirectional можна вважати основною складністю завдання, розв'язуваної MPEG кодером. Плата Reel Magic була першим MPEG - плеєром. Створенням її в 1993 році з'явилася компанія Sigina Desing.
З'явилися близько шести років тому, ці пристрої, об'єднують графічні, аналогово-цифрові і мікросхеми для обробки відеосигналів. Фрейм грабери дозволяють дискретизувати відеосигнал, зберігаючи при цьому окремі кадри зображення в буфері з наступним записом на диск. Також вони здатні виводити їх і безпосередньо у вікно на моніторі комп'ютера. Вміст буфера оновлюється з частотою зміни кадрів приблизно кожні 40 мс. Висновок відеосигналів відбувається в режимі накладення (overbi). Карта фреймграббера з'єднана з графічним адаптером через 26 контактний Feature коннектор з метою виведення на екрані монітора вікна з «живим» відео. З ним зазвичай поставляється пакет Video fjr Windows, в функції якого входить виведення картинки розміром 240 * 160 пікселів при відтворенні 256 кольорів і більше. Перші пристрої подібного роду - Video Blaster Video Spigot.
TV тюнери. За своїм зовнішнім виглядом ці пристрої нагадують карту або бокс (невелику коробочку). Вони виконують завдання перетворення аналогового відеосигналу, що надходить по мережі кабельного телебачення або від антени, відеомагнітофона або камкодера (camcoder). TV - тюнери можуть входити до складу таких пристроїв, як MPEG - плеєри або фреймграббери.
Деякі з них містять вбудовані мікросхеми для перетворювача звуку. Ряд тюнерів виконують функцію виведення телетексту.
Перетворювачі VGA-TV. Основним завданням перетворювачів є трансляція сигналу в цифровий спосіб VGA зображення в аналоговий сигнал, придатний для вводу на телевізійний приймач. Як правило, виробникам пропонуються подібні пристрої, виконані в одному з двох варіантів: або як внутрішні ISA карта або як зовнішній блок.
Прикладом використання перетворювачів може служити накладення відеосигналів при створенні титрів. У цьому випадку здійснюється повна синхронізація перетвореного комп'ютерного сигналу. При накладенні формується спеціальний ключовий (key) сигнал трьох видів: lumakey, chromakey, alpha chenol.
1. При формуванні сигналу lumakey накладення виробляється там, де яскравість Y перевищує заданого рівня.
2. У випадку з chromakey накладання зображення прозоро тільки там, де його колір збігається з заданим.
3. Альфа канал (alpha chenol) використовують у професійному обладнанні, яке засноване на формуванні спеціального сигналу з простим розподілом, що визначає ступінь зміщення відеозображення в різних точках.
11. Лазерні диски, CD-ROM.
Величезну популярність останнім часом набули пристрої для читання компакт - дисків CD-ROM. Багато фахівців пов'язують цей факт із зростанням обсягів і складності програмного забезпечення і широким впровадженням мультимедіа додатків, які поєднують рухомі зображення, текст, звук. CD - приводи й самі диски доступні за ціною, досить надійні і можуть зберігати досить великі обсяги інформації (до 800 Мбайт). Внаслідок цього вони дуже зручні для постачання програм і даних великого обсягу (каталогів, енциклопедій, а також навчальних, демонстраційних та ігрових програм). На сьогоднішній день багато програм повністю або частково постачаються на CD - дисках.
Компакт - диски міцно увійшли на ринок комп'ютерних пристроїв, незважаючи на те, що спочатку вони були розроблені для любителів високоякісного звучання. У 1982 році оптичні компакт - диски прийшли на зміну вініловим. Було прийнято рішення розрахувати стандарт на 74 хвилини звучання «RED BOOK», що в перерахунку на байти складає 640 Мбайт. Говорячи про швидкість відтворення, варто відзначити, що перші приводи мали одиничну швидкість (Single speed) рівну 150 Кбайт / с. У 1992 році з'явилися моделі накопичувачів з подвоєною швидкістю. Приводи зі швидкістю, збільшеною у три - чотири рази були викинуті на ринок на початку 1994 року. Сьогодні мова йде про швидкість у шість і навіть вісім разів перевищує початкову. Коефіцієнт збільшення швидкості не обов'язково цілочисельний.
Говорячи про принципи дії CD - дисків, варто почати з того, що інформація на комп'ютерних компакт - дисках кодується за допомогою чергування відображають і не відображають світло ділянок на підкладці диска. Подібний принцип застосовується і в компакт - дисках, що застосовуються в побутових CD - плеєрах. Ця підкладка виконується з алюмінію, а неотражающих світло ділянки робляться за допомогою продавлювання заглиблень у підкладці спеціальній прес - формою при промисловому виробництві компакт - дисків. Існують також і одиничні вироби, коли підкладка виконується із золота, а нанесення інформації на неї здійснюється променем лазера. І в тому, і в іншому випадку інформація, занесена на компакт - диск, захищена від пошкоджень завдяки прозорому покриттю, яке знаходиться зверху від підкладки.
Незважаючи на те, що за зовнішніми ознаками і властивостями комп'ютерні і побутові CD - диски мало чим відрізняються один від одного, є очевидною різниця в цінах на дані носії. Це пояснюється набагато більш високим ступенем надійності, з якою має виконуватися читання програм і комп'ютерних даних у порівнянні зі звичайним відтворенням музики. При читанні використовуються в комп'ютері компакт - дисків необхідно використання променя лазера невеликої потужності. Застосування цієї технології дозволяє записувати на компакт - диски дуже великий обсяг інформації (650 - 800 Мбайт) і забезпечує високу надійність інформації. Тим не менш, швидкість читання даних набагато вище з жорстких дисків, ніж з компакт - дисків. Частково це пояснюється тим, що компакт - диски обертаються не з постійною кутовий швидкістю, а так, щоб забезпечити незмінну лінійну швидкість відходження інформації під читаючої голівкою. Стандартна швидкість читання даних з компакт - дисків всього 150 - 200 Кбайт / с, а час доступу 0,4 с. Втім, як було відмічено раніше, останнім часом випускаються в основному пристрої з подвійний, потрійний і навіть четверний швидкістю обертання. Відповідно вони мають і більш високими швидкісними показниками: час доступу 0,2 - 0,3 с, швидкість зчитування 500 Кбайт / с. Тим не менш пристрої з потрійною швидкістю в реальних задачах здатні прискорювати роботу з компакт - диском не в півтора і не в два рази в порівнянні з пристроєм з подвійною швидкістю, а тільки на 30 - 60%.
Список використаної літератури
1. Економічна інформатика. Підручник під редакцією В. П. Косарєва і Л. В. Єрьоміна - М: Фінанси і статистика, 2002 р., 592 стор
2. Автоматизовані інформаційні технології в економіці. Підручник під редакцією професора Г. А. Титоренко - М: Юніті, 2001 р., 399 стор
3. Концепції сучасного природознавства. 2 - те видання. М: Видавничий центр «Академія», 2006 р., 496 стор
4. Інформаційні технології в економіці та управлінні. А. А. Козирєв, підручник 2 - е видання: СПб вид. Михайлова В. А., 2001 р., 360 стор
//ua-referat.com