Тема 4: Понятие мультимедиа

Мультимедиа – «многообразная среда». Термин, относящийся к аппаратуре и программному обеспечению, дающему возможность подачи и приема информации в виде комбинации текста, графики, движущихся изображений, речи, музыки.

Мультимедиа - совокупность аппаратных средств, обеспечивающих такое представление информации, при котором человек воспринимает ее сразу несколькими органами чувств и находится в интерактивном общении (подразумевается возможность управления пользователем моделируемым процессом в ЭВМ или управления путями получения информации или обучения).

Информация воспринимается:

• слухом - на1/4;

• зрением - на 1/3;

• зрение и слух – на 1/2;

• зрение, слух и интерактивное общение – на 3/4 .

Области применения:

1) Обучение - подготовка специалистов и их переподготовка. При внедрении средств мультимедиа в переподготовку кадров:

• снижается необходимое время на одну треть;

• увеличивается объем информации на одну треть;

• повышаются аналитические способности учащихся, вдвое сокращается объем пропускаемых занятий.

2) Фирменные презентации и реклама продукции. Встроенная реклама (монитор для представления видеоинформации) может находиться за стеклом витрины, позволяет выбрать необходимый товар, сравнить его с другими в режиме виртуальной реальности, проверить функциональное наполнение, при необходимости задать режим прослушивания (бытовые приборы, игрушки) и рассмотреть нужный товар в комплекте с другими.

3) Моделирование на компьютере кибернетического пространства.

Мультимедийное моделирование отличается от моделирующих программ, которые используются на ЭВМ, наличием дополнительных устройств, позволяющих работать не только со стандартными устройствами ввода, но и производить действия, результат которых будет обрабатываться машиной и в соответствие с этим действием изменять виртуальную реальность. Примером могут служить виртуальные тренажеры для военных водителей и летчиков и др.

4) Прочие применения:

• система ориентирования.

• Поездка на собственном авто от одного пункта к другому с необходимой остановкой в пути. Понадобятся средства: автомобильный компьютер, микрофон с соответствующим ПО распознавания слов, колонки для выдачи звукового сообщения, видеокамеры для фиксирования дорожной обстановки и соответствующего ПО для анализа ситуации и выдачи соответствующих рекомендаций.

• В бюро путешествий. Чаще всего совмещены с рекламой, позволяющей выбрать соответствующий маршрут, знакомит с достопримечательностями, задает режим оптимального выбора между стоимостью и качеством.

• обслуживание и ремонт.

• снабжение товаров инструкцией по эксплуатации; инструкциями по мелкому ремонту;

• снабжение соответствующими мультимедийными системами небольших мастерских позволяет диагностировать и выдавать рекомендации по устранению дефекта; получение информации о неисправности прибора по наличию информации, полученной с датчиков.

• архивирование и документирование.

• мультимедийные средства можно широко использовать для хранения больших объемов информации в сжатом виде. Необходимо иметь: устройство преобразования звука в числовую информацию и эффективную программу ее сжатия, средства преобразования видеоинформации в числовую и программу сжатия.

Основные формы использования мультимедиа-технологий:

• электронные издания для целей образования, развлечения и др.;

• в телекоммуникациях со спектром возможных применений от просмотра заказной телепередачи и выбора нужной книги до участия в мультимедиа-конференциях. Такие разработки получили название Information Highway;

• мультимедийные информационные системы («мультимедиа-киоски»), выдающие по запросу пользователя наглядную информацию.

В настоящее время мультимедиа-технологии являются бурно развивающейся областью информационных технологий. В этом направлении активно работает значительное число крупных и мелких фирм, технических университетов и студий (в частности IBM» Apple, Motorola, Philips, Sony, Intel и др.). Области использования чрезвычайно многообразны: интерактивные обучающие и информационные системы. САПР, развлечения и др.

Основными характерными особенностями этих технологий являются:

• объединение многокомпонентной информационной среды (текста, звука, графики, фото, видео) в однородном цифровом представлении;

• обеспечение надежного (отсутствие искажений при копировании) и долговечного хранения (гарантийный срок хранения — десятки лет) больших объемов информации;

• простота переработки информации (от рутинных до творческих операций).

Достигнутый технологический базис основан на использовании стандарта оптического носителя DVD (Digital Versalite/Video Disk), имеющего емкость порядка единиц и десятков гигабайт и заменяющего все предыдущие: CD-ROM, Video-CD, CD-audio. Использование DVD позволило реализовать концепцию однородности цифровой информации. Одно устройство заменяет аудиоплейер, видеомагнитофон, CD-ROM, дисковод, слайдер и др. В плане представления информации оптический носитель DVD приближает ее к уровню виртуальной реальности.

Многокомпонентную мультимедиа-среду целесообразно разделить на три группы: аудиоряд, видеоряд, текстовая информация.

Аудиоряд может включать речь, музыку, эффекты (звуки типа шума, грома, скрипа и т.д., объединяемые обозначением WAVE (волна). Главной проблемой при использовании этой группы мультисреды является информационная емкость. Для записи одной минуты WAVE-звука высшего качества необходима память порядка 10 Мбайт, поэтому стандартный объем CD (700-800 Мбайт) позволяет записать, чуть более часа WAVE-звука. Для решения этой проблемы используются методы компрессии (сжатия) звуковой информации.

Другим направлением является использование в мультисреде звуков (одноголосая и многоголосая музыка, вплоть до оркестра, звуковые эффекты) MIDI (Musical Instrument Digital Interface). В данном случае звуки музыкальных инструментов, звуковые эффекты синтезируются программно-управляемыми электронными синтезаторами. Коррекция и цифровая запись MIDI-звуков осуществляется с помощью музыкальных редакторов (программ-секвенсоров). Главным преимуществом MIDI является малый объем требуемой памяти — 1 минута MIDI-звука занимает в среднем 10 Кбайт.

Видеоряд по сравнению с аудиорядом характеризуется большим числом элементов. Выделяют статический и динамический видеоряды.

Статический видеоряд включает графику (рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме) и фон) (фотографии и сканированные изображения).

Динамический видеоряд представляет собой последовательность статических элементов (кадров). Можно выделить три типовых группы:

• обычное видео (life video) — последовательность фотографий (около 24 кадров в секунду)

• квазивидео — разреженная последовательность фотографий (6—12 кадров, в секунду)

• анимация — последовательность рисованных изображений.

Проблемой для реализации видео- и аудиорядов являются разрешающая способность экрана и значительные объемы требуемой памяти, что определяет высокие требования к носителю информации, видеопамяти и скорости передачи информации.

При размещении текстовой информации на CD-ROM нет никаких сложностей и ограничений ввиду большого информационного объема оптического диска.

С точки зрения технических средств, для персональных компьютеров класса IBM PC утвержден специальный стандарт MPC, определяющий минимальную конфигурацию аппаратных средств для воспроизведения мультимедиа-продуктов.

На рынке представлены как полностью укомплектованные мультимедиа-компьютеры, так и отдельные комплектующие и подсистемы (Multimedia Upgrade Kit), включающие в себя мощные видеокарты, звуковые карты, приводы компакт-дисков, джойстики, микрофоны, акустические системы.

Мультимедийный монитор – монитор, оснащенный звуковыми колонками и микрофоном, поддерживающий видеорежимы с высоким разрешением и цветностью.

Звуковая карта – устройство для преобразования цифровой записи звука в аналоговый сигнал.

Адаптер – устройство, обеспечивающее взаимодействие между общей шиной ПК и некоторыми другими устройствами.

Видеоадаптер – устройство, обеспечивающее преобразование содержимого видеопамяти в видеосигнал монитора. Конструктивно оформляется в виде отдельной платы, вставляемой в разъемы материнской платы. Видеоадаптер управляет работой графического дисплея. Состоит из двух частей: видеопамяти и дисплейного процессора. Видеопамять – это участок оперативной памяти, служащий для для хранения и передачи данных (двоичного кода изображения) видеоадаптеру. Дисплейный процессор управляет лучами электронно-лучевой трубки дисплея в соответствии с информацией, хранящейся в видеопамяти. Дисплейный процессор непрерывно «просматривает» (50-60 раз в сек.) содержимое видеопамяти и выводит его на экран.

Требования к конфигурации ПК с мультимедиа:

• Процессор Pentium 2400 и более МГц

• ОЗУ от 512 Мб

• Винчестер от 80 Гб

• Клавиатура (беспроводная)

• Мышь типа Microsoft Mouse (оптическая)

• Видеокарта с разрешением 1024х768 пиксел и 65536 цветами

• Привод CD-RW, DVD-RW

• Звуковая карта разрядностью 224 бит

• Порты AGP, PCI-E

AGP (Accelerated Graphic Port) – ускоренный графический порт для подключения видеокарт к материнской плате ПК. Позволяет добиться более высокой производительности акселераторов трехмерной графики, чем интерфейс PCI. В настоящее время на смену AGP приходит интерфейс PCI Express.

Акселератор – ускоритель графики. Устройства этого типа известны также как 3D-акселераторы, 3D-карты, 3D-ускорители графики. Это видеокарты (видеоадаптеры), работа которых оптимизирована для приложений, насыщенных трехмерной графикой.