ТЕМА 9.3. СРЕДСТВА МУЛЬТИМЕДИА

Понятие мультимедиа

Мультимедиа (лат. мultum + мedium) — одновременное использование различных форм

представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере.

Например, в одном объекте-контейнере (англ. container) может содержаться текстовая, аудио-,

графическая и видеоинформация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Термин «мультимедиа» также зачастую используется для обозначения носителей информации,

позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к

ним.

Существует еще ряд определений мультимедиа:

• Мультимедиа – электронный носитель информации, включающий несколько ее видов

(текст, изображение, анимация и пр.).

• Мультимедиа – это компьютерные системы, обеспечивающие интегративный доступ к

разнообразной информации посредством стимуляции человеческих органов чувств при помощи

цифровых технологий.

• Мультимедиа – это интерактивные системы, обеспечивающие работу с неподвижными

изображениями и движущимся видео, анимированной компьютерной графикой и текстом, речью и

высококачественным звуком.__

 

Аппаратные средства мультимедиа.Аппаратные средства мультимедиа подразделяются на

основные и специальные.

Основные – компьютер с высокопроизводительным процессором, оперативной памятью 64–

512 Мб, жестким диском емкостью 40–100 Гб и выше, накопителем на гибких магнитных дисках,

манипуляторами, мультимедиа-монитором со встроенными стереодинамиками и видеоадаптером

SVGA.

Специальные – приводы CD-ROM; TV-тюнеры и фрейм-грабберы; графические акселераторы

(ускорители), в том числе для поддержки трехмерной графики; платы видеовоспроизведения;

устройства для ввода видеопоследовательностей; звуковые платы с установленными микшерами и

музыкальными синтезаторами, воспроизводящими звучание реальных музыкальных инструментов;

акустические системы с наушниками или динамиками.

Программные средства мультимедиа.Мультимедийные приложения – энциклопедии,

интерактивные курсы обучения по всевозможным предметам, игры и развлечения, работа с

Интернетом, тренажеры, средства торговой рекламы, электронные презентации, информационные

киоски, установленные в общественных местах и предоставляющие различную информацию, и др.

Cредства создания мультимедийных приложений – редакторы видеоизображений;

профессиональные графические редакторы; средства для записи, создания и редактирования

звуковой информации, позволяющие подготовить звуковые файлы для включения в программы,

изменить амплитуду сигнала, наложить или убрать фон, вырезать или вставить блоки данных на

каком-то временном отрезке; программы для манипуляции с сегментами изображений, изменения

цвета, палитры; программы для реализации гипертекстов и др.

Технологии мультимедиа включают в себя:

• телевизионный прием – вывод телевизионных сигналов на монитор компьютера на фоне

работы других программ;

• видеозахват – «захват» и «заморозка» в цифровом виде отдельных видеокадров;

• анимацию – воспроизведение последовательности картинок, создающее впечатление

движущегося изображения;

• звуковые эффекты – сохранение в цифровом виде звучания музыкальных инструментов,

звуков природы или музыкальных фрагментов, созданных на компьютере либо записаных и

оцифрованных;

• трехмерную (3D) графику, создаваемую с помощью изображений, имеющих не только

длину и ширину, но и глубину;

• музыку MIDI (Musical Instrument Digital Interface – цифровой интерфейс музыкальных

инструментов) – стандарт, позволяющий подсоединять к компьютеру цифровые музыкальные

инструменты, используемые при сочинении и записи музыки;

• виртуальную реальность (Virtual Reality, VR). Слово «виртуальный» означает

«действующий и проявляющий себя как настоящий». Виртуальная реальность – это высокоразвитая

форма компьютерного моделирования, которая позволяет пользователю погрузиться в модельный

мир и непосредственно действовать в нем. Зрительные, слуховые, осязательные и моторные

ощущения пользователя при этом заменяются их имитацией, генерируемой компьютером. Признаки

устройств виртуальной реальности: моделирование в реальном масштабе времени; имитация

окружающей обстановки с высокой степенью реализма; возможность воздействовать на

окружающую обстановку и иметь при этом обратную связь.

Звуковая карта– специальная электронная плата, которая позволяет записывать звук,

воспроизводить его и создавать программными средствами с помощью микрофона, наушников,

динамиков, встроенного синтезатора и другого оборудования.

Звуковая плата (звуковая карта, аудиоадаптер) используется для записи и воспроизведения

различных звуковых сигналов (речи, музыки, шумовых эффектов) в компьютерных играх,

обучающих программных системах, рекламных презентациях, «голосовой почте» (voice mail) между

компьютерами, озвучивании различных процессов, происходящих в компьютерном оборудовании,

таких, например, как отсутствие бумаги в принтере и т.п.

Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество

битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот.

Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество

звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее

распространение имеют 32- и 64-разрядные устройства.

Аудиоадаптер содержит в себе два преобразователя информации:

• аналого-цифровой, который преобразует непрерывные (аналоговые) звуковые сигналы

(речь, музыку, шум) в цифровой двоичный код и записывает его на магнитный носитель;

• цифро-аналоговый, выполняющий обратное преобразование сохраненного в цифровом виде

звука в аналоговый сигнал, который затем воспроизводится с помощью акустической системы,

синтезатора звука или наушников.

Еще одной важной характеристикой аудиоадаптера является частота квантования звука.

Стереозвук высокого качества должен иметь частоту не менее 44,1 кГц. Многие сегодняшние

звуковые карты поддерживают частоту 48 кГц, хотя на практике такая частота вряд ли понадобится.

44 кГц – вполне приличная частота оцифровки, и именно такая частота используется при записи

аудио-компакт-дисков.

Наличие полного дуплекса говорит о том, что звуковая карта может и воспроизводить, и

записывать звук одновременно. Этот режим особенно актуален при использовании Интернет-

телефонии. Полнодуплексными являются практически все карты, выпущенные после 1998 г.

Профессиональные звуковые платы позволяют выполнять сложную обработку звука,

обеспечивают стереозвучание, имеют собственное ПЗУ с хранящимися в нем сотнями тембров

звучаний различных музыкальных инструментов.

Современные средства мультимедиа дают высокое качество стереозвука. Электронные платы

синтеза звука способны синтезировать звучание одновременно 20 и более музыкальных

инструментов, создавая при этом множество специальных звуковых эффектов – плавное изменение

громкости каждого инструмента, вибрацию звуков, их модуляцию по частоте и т.д. Появилась

возможность записи звуковых сигналов на магнитные носители ПК в виде файлов и их сложной

математической обработки – наложения сигналов, фильтрации шумов и т.д.

Основными производителями звуковых плат являются Creative Labs, Diamond Multimedia

System Inc., ESS Technology, KYE Systems (Genius), Turtle Beach Systems, Yamaha Media Technology.

Манипуляторы– специальные устройства для управления курсором.

Современные настольные и мобильные компьютеры все чаще используются как

медиацентры, так как качество воспроизводимого звука и видео позволяет им конкурировать с

бытовой радиоэлектронной аппаратурой.

Манипуляторы, или координатные устройства ввода информации, являются неотъемлемой

частью современного компьютера. Наиболее известны следующие типы манипуляторов: мышь,

трекбол, графические планшеты, устройства ввода, применяемые в ноутбуках – тачпад и трэкпойнт, а

также джойстики.

Видеоадаптер (видеокарта)– электронная плата, предназначенная для хранения

видеоинформации и ее отображения на экране монитора. Она непосредственно управляет монитором,

а также процессом вывода информации на экран с помощью изменения сигналов строчной и

кадровой развертки электронно-лучевой трубки монитора, яркости элементов изображения и

параметров смешения цветов.

Видеоадаптер состоит из видеоконтроллера, устройства динамической памяти,

цифроаналогового преобразователя RAMDAC (Random Access Memory Digital to Analog Converter),

одного или нескольких кварцевых генераторов и микросхемы-интерфейса с системной шиной.

Важнейшим элементом видеоподсистемы компьютера является его собственная память, которая

часто называется видеопамятью, или фрейм-буфером

При смешении сигналов основные проблемы возникают с видеоизображением. Различные

ТВ-стандарты, существующие в мире (NTSC, PAL, SECAM), применение разных мониторов и

видеоконтроллеров диктует разнообразие подходов в разрешении возникающих проблем. Однако в

любом случае требуется синхронизация двух изображений, для чего служит устройство генлок

(genlock). С его помощью на экране монитора могут быть совмещены изображение, сгенерированное

компьютером (анимированная или неподвижная графика, текст__________, титры), и «живое» видео. Если

добавить еще одно устройство – кодер (encoder), компьютерное изображение может быть

преобразовано в форму ТВ-сигнала и записано на видеопленку. «Настольные видеостудии»,

являющиеся одним из примеров применения систем мультимедиа, позволяют готовить совмещенные

видео-компьютерные клипы, титры для видеофильмов, помогают при монтаже кинофильмов.

Системы такого рода не позволяют обрабатывать или редактировать само аналоговое

изображение. Для того чтобы это стало возможным, его необходимо оцифровать и ввести в память

компьютера. Для этого служат так называемые платы захвата (capture board, frame grabbers).

Оцифровка аналоговых сигналов порождает огромные массивы данных.

Запись последовательности кадров в цифровом виде требует от компьютера больших объемов

внешней памяти. Но последовательность кадров недостаточно только запомнить, ее надо еще

вывести на экран в соответствующем темпе. Подобной скоростью передачи информации – около

30 Мб/с – не обладает ни одно из существующих внешних запоминающих устройств. Чтобы

выводить на экран компьютера оцифрованное видео, приходится идти на уменьшение объема

передаваемых данных (вывод уменьшенного изображения в небольшом окне, снижение частоты

кадровой развертки до 10–15 кадров/с, уменьшение числа бит/пиксель), что в свою очередь приводит

к ухудшению качества изображения.

Более радикально обе проблемы – памяти и пропускной способности – решаются с помощью

методов сжатия/развертки данных, которые позволяют сжимать информацию перед записью на

внешнее устройство, а затем считывать и разворачивать в реальном режиме времени при выводе на

экран. Так, для движущихся видеоизображений существующие адаптивные разностные алгоритмы

могут сжимать данные с коэффициентом порядка 100:1–160:1, что позволяет разместить на компакт-

диске около часа полноценного озвученного видео.

Новейшие видеоадаптеры имеют средства связи с источниками телевизионных сигналов и

встроенные системы захвата кадра (компрессии/декомпрессии видеосигналов) в реальном масштабе

времени, т.е. практически мгновенно. Видеоадаптеры имеют быструю видеопамять до 512 Мб и

специальные графические 3D-ускорители процессоры. Это позволяет получать до 100 кадров в

секунду и обеспечить вывод подвижных полноэкранных изображений.

TV-тюнер(англ. TV tuner) – устройство, предназначенное для приема телевизионного

сигнала в различных форматах вещания с показом на компьютере или просто на отдельном мониторе.

«Tune» означает «настраивать» (на длину волны).

TV-тюнеры разделяют на внутренние и внешние. Внутренние тюнеры устанавливаются в

компьютер, являясь обычными платами расширения, а внешние являются отдельными устройствами

с собственным питанием.

TV-тюнеры позволяют осуществлять прием и просмотр телевизионных программ с помощью

компьютера. Многие современные видеокарты имеют встроенные TV-тюнеры, однако на рынке

представлены и специальные отдельные устройства, которые реализуют возможности TV-тюнера при

отсутствии последнего в составе видеокарты.

Помимо просмотра телепрограмм, с помощью TV-тюнера существует возможность совершать

захваты отдельных кадров, записывать видеоролики непосредственно на свой жесткий диск,

просматривать телетекст.

Для обработки страниц телетекста существуют специальные программы, с помощью которых

можно связывать полученную информацию с электронными таблицами и производить

автоматический пересчет при изменении данных.

Из основных видов TV-тюнеров можно выделить следующие три:

• внешние TV-тюнеры;

• комбинированные устройства

• платы расширения (внутренние TV-тюнеры).

Фрейм-граббер– вводное устройство для ввода видео, которое позволяет отображать на

экране компьютера видеосигнал от видеомагнитофона, камеры, лазерного проигрывателя и т.п., с

тем, чтобы захватить нужный кадр в память и впоследствии сохранить его в виде файла. Фрейм-

граббер реализует в режиме реального времени аналого-дискретное преобразование.

Фрейм-грабберы __________объединяют графические, аналогово-цифровые и микросхемы для обработки

видеосигналов, которые позволяют дискретизировать видеосигнал, сохранять отдельные кадры

изображения в буфере с последующей записью на диск либо выводить их непосредственно в окно на

мониторе компьютера.

Содержимое буфера обновляется каждые 40 мс, т.е. с частотой смены кадров. Вывод

видеосигналов происходит в режиме наложения (overby). Для реализации окна на экране монитора с

«живым» видео карта фрейм-граббера соединена с графическим адаптером через 26-контактный

feature-коннектор.

Преобразователи VGA-TV– это устройства, транслирующие сигнал о цифровом образе

VGA-изображения в аналоговый сигнал, пригодный для вывода на телевизионный приемник с

большим размером экрана.

Как правило, подобные преобразователи допускают одновременный вывод изображения на

экран телевизора и монитор компьютера.

Некоторые из преобразователей позволяют регулировать изображение программным

способом или с помощью регулировок (для внешнего исполнения), другие – накладывать

компьютерную графику на внешний видеосигнал, например, для создания титров.

Преобразователи VGA-TV могут быть рекомендованы для решения следующих задач:

• проведение демонстраций и видеопрезентаций с использованием проекторов и

телевизионных мониторов большого размера;

• оперативный вывод сообщений, объявлений, рекламы по местной информационной и

телевизионной сети;

• создание учебно-демонстрационных видеокассет по работе с компьютерными

программами;

• вывод компьютерной графики и анимации для записи на видеомагнитофон.

Мультимедиа-презентация– это специализированная программа, использующая в своей

работе все современные средства мультимедиа персональных компьютеров. После разработки

программа, как правило, записывается на компакт-диск.

Основное в презентации – это информация. Видео- и аудиоматериалы, компьютерная графика

и анимация, тексты, таблицы и фотографии – все, что может наилучшим способом рассказать о

компании, ее услугах или отдельном продукте. Новейшие компьютерные технологии позволяют

объединить все это на одном компакт-диске.

Мультимедиа-презентации бывают в основном двух типов – интерактивные и не

интерактивные.

Интерактивные презентации обладают системой навигации, т.е. позволяют пользователю

самому выбирать интересующие его разделы и просматривать их в произвольном порядке. Они

подобны в этом Интернет-сайтам, но, в отличие от последних, позволяют работать с большими

объемами видео, звука, графики. Такие презентации обычно используются как визитная карточка

компании, каталог продукции, приложение к журналу.

В неинтерактивных презентациях пользователь не может влиять на порядок просмотра

презентации. Они представляют собой рекламный ролик, как правило, со сложной графикой,

видеовставками, хорошим звуковым сопровождением, который после запуска проигрывается

целиком. Такие презентации обычно используются как рекламная поддержка какого-либо отдельного

продукта или услуги, предоставляемой компанией.

Контрольные вопросы

1. Что такое вычислительная сеть (ВС)?

2. Какую классификацию ВС вы знаете?

3. Что такое локальная сеть (ЛВС)?

4. Что такое корпоративная сеть?

5. Что такое глобальная сеть?

6. Каковы основные задачи вычислительных сетей?

7. Архитектура локальной сети.

8. Что такое физическая топология сети?

9. Что такое шинная топология?

10. Что такое «толстая» и «тонкая» сеть?

11. Что такое физическая звездообразная топология?

12. Что такое концентратор?

13. Что такое логическая топология сети?

14. Какие существуют виды логической топологии?

15. Что входит в аппаратные компоненты локальной сети?

16. Что такое сетевые интерфейсные платы?

17. Какие существуют типы локальных сетей?

18. Что такое модем?

19. Что такое сервер?

20. Что такое файловый сервер?

21. Для чего необходимы коммуникационные серверы?

22. Что такое модемный пул?

23. Что такое прокси-сервер?

24. Для чего предназначены маршрутизаторы?

25. Структура глобальной сети.

26. Для чего предназначен внутренний уровень глобальной сети?

27. Что представляет собой второй уровень глобальной сети?

28. Из чего состоит третий уровень глобальной сети?

29. Что такое сайт?

30. Что такое провайдер?

31. Что такое протокол сети?

32. Для чего необходимы протоколы сети?

33. Адресация и маршрутизация в Интернете.

34. Что такое IP-адрес?

35. Для чего предназначена система доменных имен?

36. Какие службы сети Интернет вы знаете?

37. Что такое электронная почта?

38. Что такое FTP-служба?

39. Для чего предназначена служба world wide web?

40. Какие поисковые серверы вы знаете?

41. Для чего предназначена служба Archie?

42. Что такое «доска объявлений»?

43. Что такое WAIS?

44. Что такое Whois?

45. Что такое Gopher?

46. Что такое Telnet?

47. Что такое нейросеть?

48. Как работает нейросеть? Общее понятие.

49. Каково назначение нейросети?

50. Какие свойства нейросетей вы знаете?

51. Что такое ИНС-технология?

52. Для решения каких задач предназначена ИНС-технология?

53. Какие существуют инструменты ИНС-технологии?

54. Какие сферы применения нейросетей существуют?

55. Какие существуют характерные для нейросетей отличия?

56. Что такое мультимедиа-технология?

57. Что такое мультимедийный продукт?

58. Какие аппаратные средства мультимедиа вы знаете?

59. Основные средства мультимедиа.

60. Специальные средства мультимедиа.

61. Что такое мультимедийные приложения?

62. Какие существуют средства создания мультимедийных приложений?

63. Что включает в себя технология мультимедиа?

64. Что такое аудиоадаптер?

65. Какие основные параметры аудиоадаптера вы знаете?

66. Что такое полнодуплексный режим?

67. Что такое манипуляторы?

68. Назначение манипуляторов. Примеры.

69. Что такое видеоадаптер?

70. Что такое TV-тюнер?

71. Назначение TV-тюнера.

72. Что такое фрейм-грабберы? Назначение.

73. Что такое преобразователи VGA-TV? Назначение.

74. Что такое мультимедиа-презентация?

75. Какие виды мультимедиа-презентация вы знаете?

Литература:№№ 2, 5, 6, 8, 10, 11, 14, 15, 18, 20, 30, 31, 32, 34, 38, 39, 41, 44, 48, 55, 56, 57, 58,

64, 67, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 79, 86, 88, 90, 93, 95, 98, 99, 100, 101, 102, 106, 107, 108, 112, 119, 120, 124.__