Литература Введите текст 2 Основные направления развития современных мультимидийных технологий Мультимедиа multimedia многие среды
 Скачать 296.71 Kb.
|
|
[Введите текст] 1 Оглавление 1. Основные направления развития современных мультимидийных технологий 2 2. Аппаратно-программные средства мультимедиасистем .................................... 4 2.1. Средства создания и обработки изображения ............................................... 4 2.2. Средства «виртуальной реальности» ............................................................. 5 3. Акустическая среда мультимедиа ......................................................................... 7 3.1. Форматы звукозаписи ...................................................................................... 7 ЛИТЕРАТУРА ............................................................................................................. 9 [Введите текст] 2 1. Основные направления развития современных мультимидийных технологий Мультимедиа (multimedia — «многие среды») — это сумма со-временных информационных технологий (рис. 1), позволяющих интегрировать (объединить) в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графику и анимацию (мультипликацию], оцифрованные неподвижные изображения [8, с. 31]. Рисунок 1. Основные составляющие мультимедиа Особый интерес в конце 1980-х гг. к применению мультимедиа-технологии связан с именем Билла Гейтса, которому принадлежит идея создания и успешной реализации на практике мультимедийного продукта на основе служебной музейной инвентарной базы данных для National Art Gallery в Лондоне, с использованием в нем изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы. Именно этот продукт впервые интегрировал в себе три основных принципа мультимедиа [3]: 1. представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред, 2. наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта, 3. художественный дизайн интерфейса и средств навигации. [Введите текст] 3 Разработка мультимедийных продуктов не потеряла своей актуальности и в настоящее время. Основными направлениями использования продукции, созданной с помощью мультимедиа, которые выделил немецкий специалист М. Кирмайер, являются [1]: 1. Популяризаторское и развлекательное. Это одно из самых широких и быстро развивающихся направлений применения мультимедиа продуктов. 2. Научно-просветительское или образовательное. Использование мультимедиа продукции с этой целью идет по двум направлениям: • отбор путем чрезвычайно строгого анализа из уже имеющихся рыночных продуктов тех, которые могут быть использованы в рамках соответствующих курсов; • разработка мультимедийного продукта преподавателями в соответствии с целями и задачами учебных курсов и дисциплин. [Введите текст] 4 2. Аппаратно-программные средства мультимедиасистем Одна из основных проблем мультимедийных систем — это совместная обработка разнородных данных: цифровых и аналоговых, видео- и фотоизображений и т. п. В компьютере все данные хранятся в цифровой форме, в то время как теле-, видео- и большинство аудио-аппаратуры работает с аналоговым сигналом [4]. Для построения мультимедиасистемы необходимы не только основные компоненты (рис. 2), но и дополнительная аппаратная поддержка [7, 8]: аналого- цифровые и цифроаналоговые преобразователи, видеопроцессоры, декодеры, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и т. д. Все оборудование, отвечающее за звук, объединяется в так называемые звуковые карты, а за видео — в видеокарты. Рисунок 2. Аппаратно-программные средства мультимедиа 2.1. Средства создания и обработки изображения Максимальное количество информации о внешнем мире большинство людей получает визуально. В связи с этим создание качественного видеоряда мультимедиа является одной из основных задач разработчиков и создателей данной продукции. Все источники изображений можно разделить на несколько групп: Компьютерная графика (основные средства создания и особенности [Введите текст] 5 редактирования данных изображений будут рассмотрены в следующем разделе). Цифровые фотоаппараты. Изображение, полученное с их помощью, может быть скопировано напрямую в компьютер для обработки. Фотопленки и слайды после оцифровки с помощью сканера можно сразу обрабатывать на компьютере. С широкоформатных негативов и слайдов можно получить изображения очень большого размера и высокого качества. Печатные оригиналы, полиграфические оттиски, напечатанные фотографии после перевода их в цифровой вид (например, с помощью сканера) можно обрабатывать на компьютере. Скриншоты — фото экрана. Фотобанки — большие хранилища цифровых и аналоговых изображений. Серверы файлообмена и поисковые системы. На этих ресурсах есть изображения без ограничений на использование. 2.2. Средства «виртуальной реальности» Компьютерные средства создают настолько полные зрительные, звуковые и иные ощущения, что пользователь забывает о реальном окружающем мире и с увлечением погружается в вымышленный мир. Особый эффект присутствия достигается возможностями свободного перемещения в виртуальной реальности (VR) — модельной трехмерной окружающей среде, которая создается компьютерными средствами и реалистично реагирующая на взаимодействие с пользователями [2]. Простейший вход в виртуальную реальность осуществляется через экран компьютера, на котором эту реальность и можно наблюдать. При этом перемещения и воздействие на виртуальный мир осуществляется обычно с помощью мышки, джойстика или клавиатуры [6]. Самым полным набором оборудования для виртуальной реальности является VR-костюм (рис. 3). Он состоит из обтягивающего комбинезона с множеством магнитных сенсоров, которые отслеживают движения всех частей тела. К нему добавляется HMD, датчик кисти или перчатка и провода для присоединения всего этого к компьютеру. Для более глубокого погружения в виртуальные миры к VR устройствам добавляют 3D-звук. Технологии объемного [Введите текст] 6 звучания позволяют воспроизводить настолько реалистичный звук, что его трудно отличить от настоящего. Рисунок 3. Средства виртуальной реальности [Введите текст] 7 3. Акустическая среда мультимедиа 3.1. Форматы звукозаписи При использовании компьютера звукозаписи, как и любые другие данные, должны храниться в виде файлов. На сегодняшний день существует много разных форматов файлов, применяемых для хранения звукозаписей. Часть из них уже устарела и представляет лишь исторический интерес, а другие используются активно. Однако какой бы формат ни использовался, работа со звуком в цифровом представлении связана с главной проблемой — это большой объем звукозаписей. Для экономии места применялась упаковка файлов, но структура цифровой звукозаписи препятствует ее эффективному сжатию традиционными методами (обратимое сжатие), так как достигалась экономия не более 10–20% места. Только после решения данной проблемы возникла возможность активного использования компьютеров в обработке музыкальных записей [5]. В конце 1980-х гг. группа исследователей MPEG (Motion Picture Expert Group) разработала способ десятикратного сжатия звуковых данных практически без потери качества. Соответствующий формат получил обозначение MP3 (MPEG Layer 3). С 1999 г. этот формат получил широкое распространение. Алгоритмы необратимого сжатия звуковых данных, предложенные в рамках стандарта на формат представления упакованной видеоинформации МРЕG [5, 6], используют совершенно иной, так называемый психоакустический подход. Этот подход основан на том, что в сложных составных звуках (например, в звуке оркестра) не все компоненты (в зависимости от громкости и частоты) воспринимаются на слух. Сжатие основано на фильтрации и удалении неслышимых компонентов. Сжатый звук может представлять собой звуковую дорожку видеозаписи или сохраняться автономно. Соотношение между плотностью упаковки и качеством звукозаписи в этом формате практически оптимально. Для представления звукозаписи формат МРЕG предлагает три варианта («уровня»). Каждый следующий уровень основывается на предыдущем и обеспечивает более высокую степень сжатия. Последний, третий уровень, дающий наиболее [Введите текст] 8 высокую степень сжатия, так и называется: МРЕG уровень III, или просто МР3. Файлы, использующие данный формат, занимают в 10–12 раз меньше места на жестком диске, чем аналогичные неупакованные файлы при хорошем качестве звука. Примерные коэффициенты сжатия при использовании разных уровней в формате МРЕG приведены в таблице 1. Таблица 1 - Коэффициенты сжатия разных уровней МРЕG Уровень Степень сжатия Поток данных Качество записи I 4 384 Кбит/с Максимальное II 6–8 256–192 Кбит/с Повышенное III 10–12 128–112 Кбит/с Высокое [Введите текст] 9 ЛИТЕРАТУРА 1. Алексеев, А. П. Современные мультимедийные информационные технологии / А. П. Алексеев. и др. — М.: СОЛОН-Пресс, 2017. — 108 c. 2. Аудиоадаптеры [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://audio.probudget.ru , свободный. — Загл. с экрана. 3. Аудиовизуальные технологии: компьютер и мультимедийные средства [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://yeeegorka.my1.ru/ , свободный. — Загл. с экрана. 4. Большаков, В. П. Инженерная и компьютерная графика. Теоретический курс и тестовые задания / В.П. Большаков, А.В. Чагина. — СПб.: БХВ-Петербург, 2016. — 382 c. 5. Боресков, А. Компьютерная графика. Учебник и практикум / А. Боресков, Е. Шикин. — М.: Юрайт, 2016. — 220 c. 6. Варлатая, С. К. Аппаратно-программные средства и методы защиты информации: Учебное пособие / С. К. Варлатая, М. В. Шаханова. — Владивосток : ДВГТУ, 2007. — 318 c. 7. Введение в аппаратные средства мультимедиа [Электронный ресурс]. — Режим доступа: http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/a3a9d255- b6ce-49d5-afe1-62dabaddd3a5/lect2.htm/lect2.htm , свободный. — Загл. с экрана. 8. Виртуальная реальность для программиста: обзор устройств и средств разработки [Электронный ресурс]. — Режим доступа: https://xakep.ru/2016/08/02/virtual-coding/ , свободный. — Загл. с экрана. |