- •Гипертекстовые способы хранения и представления информации
- •Основы web-технологии
- •Мультимедийные технологии обработки и представления информации
- •Автоматизированные информационные системы
- •Структура автоматизированной информационной системы
- •Модели жизненного цикла автоматизированных информационных систем
- •Основные стадии проектирования автоматизированных информационных систем
- •Экспертные системы
- •Общая характеристика систем поддержки принятия решений
- •Методология построения экспертных систем
- •Экономические аспекты применения информационных технологий Оценка совокупной стоимости владения информационной технологией
- •Экономические характеристики информационных технологий
- •Экономическая эффективность применения информационных технологий
- •Анализ и управление рисками при внедрении информационных технологий
Основы web-технологии
В основе создания web-документов лежит язык разметки гипертекста HTML. Аббревиатура HTML расшифровывается как HyperText Markup Language, т. е. язык разметки гипертекста.
По формату файлы HTML представляют собой текстовые файлы, содержащие только ASCII-символы. Следовательно, для создания HTML-страниц любой сложности в принципе не требуется ничего, кроме простейшего текстового редактора (например, Блокнот).
To, как будет выглядеть текст в Web-браузере, определяют метки (или тэги, от англ. tags). Все, что находится между скобками < и > — это тэги. Текст, не находящийся между такими скобками < >, виден при просмотре в браузере, в то время как тэги при просмотре не отображаются.
Различают открывающие и закрывающие тэги. Признаком закрывающего тэга служит знак деления в его начале (например, <FONT> — открывающий тэг, a </FONT> — закрывающий). Текст, находящийся между открывающим и закрывающим тэгами, форматируется в соответствии с этим тэгом, например, фрагмент HTML-кода: <В>Пример текста</В> в браузере будет выглядеть как: Пример текста (тэг <В> предписывает выводить текст полужирным шрифтом).
Кроме тэгов, служащих для форматирования текста, существуют и тэги, являющиеся самостоятельными элементами страницы, например, тэг <HR>, выводящий на странице горизонтальную линию. Эти тэги не требуют закрывающих тэгов.
Подавляющее большинство тэгов в языке HTML позволяют задавать определенные атрибуты. Например, тэг <FONT> может иметь такие атрибуты, как color (определяет цвет текста), size (определяет размер шрифта) и т. д. Атрибуты прописываются внутри открывающего тэга и разделяются пробелами.
Изучение языка гипертекстовой разметки HTML не входит в задачи данного курса, поскольку данный язык изучается в курсе «Программное обеспечение компьютерных сетей». Тем не менее современные редакторы позволяют создавать полноценные HTML-страницы и целые web-узлы и без знания HTML. Наиболее популярными из них являются Microsoft FrontPage, входящий в расширенные выпуски пакетов Microsoft Office, и Macromedia Dreamweaver.
Мультимедийные технологии обработки и представления информации
Термин «мультимедиа» означает много средств представления информации пользователю; его можно перевести на русский язык как «много сред» или «много носителей».
Мультимедиа — это специальные технологии, позволяющие с помощью программного обеспечения и технических средств обрабатывать на компьютере обычную информацию (текст и графику), а также звук, фотографию, анимацию (движущиеся образы) и видео.
Звук — это сигнал, который характеризуется частотной оценкой сигналов, тембром, обертонами и другими параметрами воспроизведения 24.
В качестве звука могут выступать человеческая речь, музыкальные произведения и т. п., вызывающие колебания (звуковые волны) в газообразных, жидких и твердых средах. Средний человек слышит звуки в диапазоне примерно 15—20 000 Гц. Звук может быть неразличим для человека — это происходит, например, в случае, когда его частота выходит за указанные пределы.
Цифровое изображение — это графическая форма представления данных, предназначенная для зрительного восприятия, которая имеет такие характеристики, как яркость, контрастность, разрешение, цветопередача и т. д.
Под термином «видео» понимают ряд изображений, демонстрирующих движение, сопровождаемых звуковым рядом.
Технологию мультимедиа образуют следующие компоненты:
аппаратные средства компьютера, обеспечивающие доступк данным и воспроизведение мультимедийной информации;
программные средства, обслуживающие доступ и воспроизведение;
носители информации в мультимедиа-формате.
Существует определенный минимум средств, которыми должен располагать компьютер, чтобы его можно было считать мультимедийным. Следующий перечень спецификаций дает представление о сегодняшних критериях мультимедийного компьютера:
процессор — Pentium III, Celeron, Athlon, Duron или какой-либо другой процессор класса Pentium, 700 МГц;
оперативная память — 128 Мбайт;
жесткий диск — 20 Гбайт;
гибкий диск — 1,44 Мбайт (3,5-дюймовый диск с высокойплотностью размещения данных);
дисковод CD-ROM — 24-скоростной (24х) илиDVD-ROM — 10-скоростной (соответствует скорости27xCD-ROM);
звуковая частота дискретизации — 16-разрядная;
разрешающая способность VGA — 1024 х 768;
глубина цвета — 16, 8 млн цветов (24-битовый цвет);
устройства ввода-вывода — MIDI и USB;
• минимальная операционная система — Windows 98, Windows Me или Windows XP.
Кроме того, необходимы акустические системы (колонки или наушники) и микрофон.
Специальные звуковые карты и акустические системы составляют основу современной мультимедийной аппаратуры — это колонки, громкоговорители, динамики. Запись, воспроизведение и синтез звука обеспечивается за счет совместного функционирования звуковых карт и специальных программ и файлов.
Вся информация в компьютере (в том числе звук и видео) представлена исключительно в дискретной, цифровой форме, поэтому одна из функций звуковой карты — преобразование «оцифрованного» звука в непрерывный (аналоговый) электрический сигнал, который и поступает на вход динамика. При записи звука на компьютер, наоборот, аналоговый сигнал от микрофона преобразуется в дискретную фонограмму.
Оцифровка сигнала заключается в преобразовании сигнала в простую форму — в совокупность нолей и единиц, что позволяет защитить цифровой сигнал от нежелательных изменений его содержания, легко обновлять поврежденные места, копировать сигнал без потерь качества. В итоге цифровой сигнал получается значительно менее уязвимым, чем аналоговый, лучше защищенным от амплитудных искажений и шума.
Для записи звуковой информации на мультимедийный компьютер чаще всего используют такие технические средства, как диктофоны и микрофоны.
Диктофон является средством записи, хранения и воспроизведения аудиоинформации.
Микрофон — это устройство, которое преобразует звук в электроэнергию. Существует множество разных видов микрофонов, которые подразделяются по типу на динамические и электретные, по способу передачи сигнала — на проводные и радиомикрофоны, по признаку их акустической чувствительности (по диаграмме направленности) — на ненаправленные, кардиоидные, остронаправленные и т. д.
Графическая информация может быть внесена на компьютерный носитель с помощью сканеров и планшетов.
Сканер — устройство, позволяющее переносить изображение с бумаги в электронный вид.
Планшет — это устройство оцифровки изображения, которое считывает положение курсора (пера) на рабочей поверхности основания за счет встроенной в планшет сетки и передает его координаты в компьютер.
Для записи видеоинформации используют видеокамеры, которые подключаются к компьютеру через видеоадаптер. Видеокамеры могут быть аналоговыми или цифровыми.
Наиболее распространенные программы для работы с графикой и звуком, в том числе и в реальном масштабе времени, основаны на использовании программного интерфейса DirectX. Модули DirectX обладают полной совместимостью с современными программами обработки звука. К таким программам относятся Cakewalk версии не ниже 6.0, Sound Forge не ниже 4.0Ь, Cool Edit Pro, WaveLab версии не ниже 1.6, Cubase VST, а также программа многоканальной аудиозаписи Samplitude 24/96.
Поскольку файлы с аудио-, видео- и графической информацией занимают на диске очень много места, их следует сжимать. Сжатие используется при обработке и хранении мультимедийной информации.
Для сжатия звуковых данных и изображений используются следующие наиболее распространенные алгоритмы: ISO/MPEG (MUSICAM), JPEG, MJPEG, Wavelet. Звуковые данные чаще всего представлены в формате МРЗ, позволяющем сжимать данные с помощью алгоритмов Xing, Fraunhoffer, Lame, а также в форматах АСЗ, WMA, OGG. Для сжатия изображений наиболее часто используют форматы DivX, WMV9, Н.264, MPEG-1, 2 и 4.
Файлы с мультимедийной информацией могут храниться как на жестком диске, занимая большой объем памяти, так и на других накопителях. Чаще всего для этого используются оптические диски, такие, как CD-ROM, CD-R, CD-RW, DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW.
Windows Media Player поддерживает воспроизведение следующих форматов мультимедийных файлов:
файлы, хранящие оцифрованное видео (AVI, MPEG-1, 2,4, WMV и др.);
файлы, хранящие аудиоинформацию (WAV, MP3, WMA и др.);
файлы, хранящие аудио в форме интерфейса MIDI (MID).
Кодек («codec», от англ. COder/DECoder) — вид программного или аппаратного обеспечения, который позволяет производить компрессию/декомпрессию цифрового аудио- или видеопотока в определенный формат, а затем восстанавливать его в исходное состояние.
Кодеки принято идентифицировать четырехзначным кодом FourCC (например, «DIV3» — DivX 3, «DIVX» — OpenDivX, т. е. DivX 4.0 и более поздние версии, «DX50» — DivX 5.0, «XVID» — кодек XviD MPEG-4). Это позволяет корректно определять тип носителя и использовать именно тот кодек, который необходим для воспроизведения файла.
Для воспроизведения видеоинформации кодеки, соответствующие формату видеозаписи, должны быть установлены на компьютере. Если видеозапись не воспроизводится, то в большинстве случаев это означает, что необходимый декодер в системе отсутствует. Именно поэтому основная трудность заключается в определении того, какой именно декодер необходим для воспроизведения той или иной видеозаписи. Рассмотренную проблему можно решить несколькими способами.
Во-первых, можно использовать проигрыватели, автоматически предлагающие скачать необходимый декодер из сети Интернет, если он отсутствует в системе. Примерами таких проигрывателей являются LightAlloy, Media Player Classic, Crystal Player, Zoom Player.
Во-вторых, можно использовать проигрыватели, отображающие расширенную информацию о файлах с видеозаписью, например, LightAlloy, Crystal Player, простой видеоредактор VirtualDub или модифицированный VirtualDubMod. Такие программы обычно отображают код FourCC, формат звука и формат файла.
В-третьих, можно использовать специальные программы, которые предназначены для определения формата видеозаписей. Например, AVIcodec (определяет формат файлов, проверяет наличие кодеков в системе и предлагает скачать необходимые декодеры из сети Интернет).
Для воспроизведения звука на компьютере используют два основных подхода.
Использование аналогово-цифровых преобразователей позволяет хранить оцифрованный сигнал в памяти компьютера. Верхний предел записываемой частоты составляет около 5 кГцпри 8-разрядном преобразовании и 10,6 кГц при 16-разрядномпреобразовании.
Синтез звука при воспроизведении заключается в передачеуправляющей информации в стандарте MIDI, SoundBlaster и др. на звуковую карту, где в соответствии с полученными даннымиформируется выходной аналоговый сигнал. В настоящее времяприменяется синтез с использованием двух основных методов:
FM-синтез (от англ. Frequency Modulation — частотная модуляция) — метод, основанный на частотной модуляциизвукового сигнала;
WT-синтез (от англ. Wavetable — таблица волн) — метод, основанный на использовании специальной таблицы волни позволяющий добиваться более качественного звучания, чем в FM.
Компьютер может управлять устройством, которое способно воспроизводить или синтезировать звук, путем передачи управляющей информации по MIDI-интерфейсу (от англ. Musical Instruments Digital Interface — цифровой интерфейс музыкальных инструментов). MIDI представляет собой программно-аппаратный стандарт, который описывает технологию соединения электронных музыкальных инструментов и других устройств с компьютером.
Воспроизведение мультимедийной информации с помощью MIDI-устройств заключается в том, что при нажатии клавиши MIDI-клавиатуры формируется сообщение с информацией о том, какая клавиша была нажата, с какой силой и в течение какого времени. Это сообщение передается в компьютер, который интерпретирует полученную информацию как высоту тона воспроизводимого звука, его громкость и длительность.
В современных условиях все большие объемы информации нуждаются в передаче на значительные расстояния. Современные системы связи позволяют передавать телеграфные, телефонные, телевизионные сообщения, массивы данных, печатные материалы, фотографии и т. д. Для передачи сообщений организуется специальный канал связи.
Канал связи — это совокупность технических средств передачи сигналов от источника к потребителю, организованная в соответствии со спецификой передаваемых сообщений. В качестве основных параметров канала связи выступают ширина полосы пропускания, допустимый диапазон изменений амплитуды сигнала и уровень помех. Передача мультимедийной информации чаще всего производится через проводную вычислительную сеть, по радиоканалу, через телефонную сеть или с помощью радио- и телевизионного вещания.