ТЕМА 1 ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МУЛЬТИМЕДИА И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ [1

Работа добавлена на сайт samzan.net:

КРАТКИЙ КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

«Мультимедиа технологии в бизнесе»

Разработала:

Ассистент кафедры «ПМ и ИТ»

Л.Н. Лазеева

2012 г.

СОДЕРЖАНИЕ

[1] ТЕМА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МУЛЬТИМЕДИА И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ [1.1] 1.1. Общие положения [1.2] 1.2. Основные принципы и характеристики мультимедиа-продуктов [1.3] 1.3. Области применения мультимедийных технологий [1.4] 1.4. Классификация по способу представления информации [1.5] 1.5. Виды мультимедийных приложения: [2] ТЕМА 2. ЭТАПЫ И ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ПРОДУКТОВ [2.1] 2.1. Этапы разработки [2.2] 2.2. Способы организации структуры сценария мм приложения [2.3] 2.3. Этапы завершения проекта [3] ТЕМА 3. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СИСТЕМЫ МУЛЬТИМЕДИА [3.1] 3.1.  Технические устройства системы мультимедиа [3.2] 3.2.  Стандарты мультимедиа-компьютеров [3.3] 3.3.  Аудиосистема компьютера [3.4] 3.4. Основные характеристики звуковой карты [3.5] 3.5.  Видеосистема компьютера [3.6] 3.6.  Устройства для записи и хранения информации [4] ТЕМА 4. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ МУЛЬТИМЕДИА [4.1] 4.1. Стандартные программные средства мультимедиа [4.2] 4.2. Мультимедиа проигрыватели [4.3] 4.3. Классификация инструментальных средств [4.4] 4.4. Классификация по способам создания мультимедиа-приложений [4.5] 4.5.   Обзор мультимедийных редакторов и их возможностей [4.6] 4.6. Программы создания презентаций [4.7] 4.7. Авторские системы мультимедиа [5] ТЕМА 5. БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МУЛЬТИМЕДИА [5.1] 5.1. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ТЕКСТОВЫХ ОБЪЕКТОВ МУЛЬТИМЕДИА [5.1.1] 5.1.1. Методы создания текстовых элементов мультимедиа [5.1.2] 5.1.2. Способы создания текстовых файлов и их форматы [5.1.3] 5.1.3. Форматы текстовых файлов [5.1.4] 5.1.4. Метод измерения информационного объема текстового файла [5.2] 5. 2. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ  ЗВУКОВЫХ ОБЪЕКТОВ МУЛЬТИМЕДИА [5.2.1] 5.2.1. Звук и его характеристики [5.2.2] 5.2.2. Принцип действия измерительных АЦП [5.2.3] 5.2.3. Кодирование звуковой информации [5.2.4] 5.2.4. Способы создания звуковых файлов [5.2.5] 5.2.5.  Форматы аудио-файлов [5.2.6] 5.2.6. Обзор программ для работы со звуковыми файлами [5.3] 5.3. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ МУЛЬТИМЕДИА [5.3.1] 5.3.1. Кодирование графической информации [5.3.2] 5.3.2. Разрешающая способность [5.3.3] 5.3.3. Глубина цвета [5.3.4] 5.3.4. . Формирование растрового изображения на экране монитора [5.3.5] 5.3.5. Графические режимы монитора [5.3.6] 5.3.6. Объем видеопамяти [5.3.7] 5.3.7. Системы цветопередач [5.3.8] 5.3.8. . Разновидности компьютерной графики [5.3.9] 5.3.9. Графические форматы и методы сжатия рисунков [5.3.10] Растровые форматы: [5.3.11] Векторные форматы: [5.3.12] 5.3.10. Средства для работы с растровой графикой [5.3.13] Графические редакторы для работы с растровой графикой: [5.4] Конверторы графики [6] ТЕМА 6.  ВИДЕОИНФОРМАЦИЯ И ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ [6.1] 6.1. Общие сведения [6.2] 6.2. .  Методы создания видеоизображения [6.3] 6.3. Стандарты MPEG [6.4] 6.4. Видеоформаты [6.5] 6.5.  Цифровое видео [6.6] 6.6.  Потоковое видео [6.7] 6.7. Виртуальная реальность [7] ТЕМА 7. ПРЕЗЕНТАЦИЯ КАК ПРОСТЕЙШИЙ МУЛЬТИМЕДИА ПРОЕКТ [7.1] 7.1. Этапы создания презентации [7.2] 7.2. Классификация мультимедийных презентаций

ТЕМА 1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ МУЛЬТИМЕДИА И ИХ ВЗАИМОСВЯЗЬ

1.1. Общие положения

Термин мультимедиа с английского можно перевести как многие среды (от multi – много и media – среда).

Мультимедиа — комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю работать в диалоговом (интерактивном) режиме с разнородными данными (графика, текст, звук, видео), организованными в виде единой информационной среды.

Например, в одном объекте-контейнере (англ. container) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.

Мультимедиа (multimedia) - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию(мультипликацию).

Появление систем мультимедиа подготовлено как с требованиями практики, так и с развитием теории. Тем не менее резкий рывок, произошедший в этом направлении за последние несколько лет, обеспечен прежде всего развитием технических и системных средств. Прежде всего это прогресс в развитии ПЭВМ: резко возросшие объем памяти, быстродействие, графические возможности, характеристики внешней памяти, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков — аналоговых и CD-ROM, а также их массовое внедрение. Важную роль сыграла также разработка методов быстрого и эффективного сжатия / развертки данных

Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д

Появление мультимедиа-продуктов в виде компакт-дисков вызвало настоящую технологическую революцию в информационно-компьютерной среде. Такая революция связана с развитием новых цифровых технологий, дальнейшим увеличением мощности вычислительных ресурсов компьютеров и возможностей подключения к ним разнообразных периферийных устройств.

Широкое применение понятия мультимедиа возникло с появлением лазерных компакт-дисков (CD_ROM), предназначенных для хранения больших объемов информации. Развитие технологии CD-ROM (метод записи данных с помощью лазера на компакт-диск) дало мощных толчок к формированию производства разнообразных программных мультимедиа-продуктов.

В связи с этим особенно быстро стала развиваться индустрия компьютерных игр.

В широком смысле под мультимедиа принято понимать результат, получаемый при использовании взаимосвязи современных компьютерных и телекоммуникационных средство. К таким результатам относятся: видеоконференции, мультимедиа-реклама, мультимедиа-презентации, программы дистанционного обучения, компьютерные игры, видеофильмы, представленные на компакт-дисках и многое другое.

На сегодняшний день мультимедиa-технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Среди их целей - создание продукта, содержащего, по определению Европейской Комиссии, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий, "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Это определение, сформулированное в 1988 году, тем не менее до сих пор чётко отражает цели мультимедийных технологий

1.  Под мультимедиа - приложением понимается воспроизводимый программный модуль, в котором базовые элементы мультимедиа соединены между собой интерактивным пользовательским интерфейсом в целую информационную систему мультимедиа.

Информационная система мультимедиа создается с помощью инструментальных средств пакетов прикладных программ. Мультимедиа-приложение всегда связано с той инструментальной средой, в которой оно разработано, т. е. инструментальными средствами того программного пакета, в котором оно создано. Перенесение мультимедиа-приложения из одной программной среды в другую зависит от их совместимости.

Под термином интерактивный пользовательский интерфейс понимается способ организации многократно повторяемого диалога пользователя с инструментальными средствами для управления информационными объектами, воспроизводимыми на экране дисплея.

В рамках интерактивного режима работы можно не только просматривать информационные элементы, но и управлять их взаимодействием.

Если пользователю предоставляется структура связанных объектов, т. е. элементы мультимедиа уже имеют определенную логическую связь, то интерактивное мультимедиа становится гипермедиа.

Гипермедиа – это технология логического объединения компьютерных документов и программ, в которых используются гиперссылки на объекты различной технологической природы – текстовые, графические, звуковые, видео.

Первой гипермедийной программой считается программа «Кинокарта города Аспен», созданная в 1978г. Это был первый гипермедийный видеодиск, который кроме текстовой информации об американском городе Аспен, содержал  видеоизображения улиц города, по которым можно было «перемещаться» с помощью джойстика.

Важным этапом в развитии технологии гипермедиа явилось создание в 1991  году Web-системы в сети Interenet.

1.  Следующим важным понятием является мультимедиа-продукт – это готовое мультимедиа приложение на компакт-диске (CD-ROM или DVD-ROM) в соответствии с проектом мультимедиа.
2.  Проектом мультимедиа называется совокупность характеристик информационной системы мультимедиа, предназначенной для реализации основной идеи и удовлетворения пользовательской потребности в определенной предметной области деятельности.

Из данных определений следует, что понятия «проект мультимедиа»,  «мультимедиа-приложение» и «мультимедиа-продукт» образуют триединую методологическую систему мультимедиа.

Для обеспечения процесса соединения информационных элементов, имеющих разные типы представления в виде текстовых, графических, звуковых и видеофайлов в единой программной среде, существуют специальные инструментальные средства мультимедиа.

Для успешного использования всего многообразия инструментальных средств мультимедиа необходимо владеть технологией мультимедиа.

Понятие «технология мультимедиа» (лат. Techno - мастерство, искусство), трактуется как искусство владения инструментальными средствами мультимедиа. Овладение технологией мультимедиа требует знаний и навыков работы не только в области компьютерной техники и программного обеспечения, но и в области литературной стилистики, художественного дизайна, психологии, режиссуры и др.

Создание качественного мультимедийного проекта является профессионально-комплексный процессом. Комплексность состоит в том, что в этом процессе участвуют специалисты различных областей информационной деятельности: компьютерной техники и технологий, стилистики текста, художники компьютерной графики, дизайнеры, аудио- и видеорежиссеры. Качество готового мультимедийного проекта во многом зависит от качества подбора команды профессионалов, создающих и реализующих проект.

Схема взаимодействия между основными понятиями мультимедиа

Эта схема позволяет систематизировать знания в области мультимедиа в логической последовательности от создания проекта до получения результата. Результатом реализации проекта мультимедиа являются мультимедиа-приложение или мультимедиа-продукт, качество которых полностью зависит от взаимосвязи аппаратно-программной системы (платформы) мультимедиа и системы принципов и методов, выбранных для создания информационной системы мультимедиа.

Схема указывает на наличие взаимосвязи всех систем мультимедиа и позволяет судить о многоаспектности профессиональных знаний, умений и навыков для разработки и создания мультимедиа-продуктов.

На всех этапах работы над созданием мультимедиа-продукта необходимо развивать способность к творческим поискам наиболее наилучших способов сочетания разнообразных информационных элементов (текста, графики, музыки).

Творческий процесс является одним из важных факторов успеха в мультимедиа.

Достигнутый технологический базис основан на использовании нового 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.

Благодаря развитию мультимедийных технологий появилась возможность объединять многокомпонентную среду (текст, звук, графику, видео) в однородное цифровое представление и надежно и долго сохранять большие объемы информации.

Информация гарантировано хранится не менее десяти лет. При этом переработка информации превращается из рутинных операций в творческие.

Основными способами представления мультимедийной информации на сегодняшний день являются:

•  Аудио
•  Видео
•  Текст
•  Анимация
•  Изображение
•  Интерактивность

Основными примерами мультимедиа технологий в наши дни являются: 

•  Видеоконференции
•  Мультимедийные обучающие программы
•  Электронные газеты и книги
•  Голосовая и видео почта
•  Средства графического дизайна

1.2. Основные принципы и характеристики мультимедиа-продуктов

Интерес (в конце 80-х годов) к применению мультимедиа-технологии в гуманитарной областях, в частности в историко-культурной, связан с именем выдающегося американского компьютерщика-бизнесмена Билла Гейтса. Именно он является автором идеи создания и успешной реализации на практике мультимедийного коммерческого продукта на основе служебной музейной инвентарной базы данных с использованием в нем всех возможных "сред": изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы. Этот продукт носит название "National Art Gallery. London" и именно он аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:

Продукты мультимедиа должны сочетатать в себе три основные принципа мультимедиа ( Первый Мультимедийный продукт  - "National Art Gallery. London"):

•  Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.
•  Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред. Это тем более логично, если исходить из самого термина multimedia от англ. multi - много, и media - среда);
•  Наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта, в том числе и выстраиваемых самим пользователем на основе "свободного поиска" в рамках предложенной в содержании продукта информации;

Также активно используются в представлении информации и являются несомненным достоинством и особенностью технологии следующие возможности мультимедиа:

•  возможность увеличения (детализации) на экране изображения или его наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении (режим "лупа") при сохранении качества изображения. Данная возможность особенно ценна в процессе презентаций произведений искусства и уникальных исторических документов;
•  возможность хранения большого объема разнообразной информации на одном носителе (до 20 томов авторского текста, около 2000 и более высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов звука);
•  возможность сравнения и обработки изображения разнообразными программными средствами с научно- исследовательскими или познавательными целями;
•  возможность использования технологии гипертекста и гипермедиа - выделение в сопровождающем изображении, текстовом или другом визуальном материале "горячих слов (областей)", по которым осуществляется немедленное получение справочной или любой другой пояснительной (в том числе визуальной) информации;
•  возможность осуществления непрерывного аудиосопровождения (музыкального или любого другого), соответствующего статичному или динамичному визуальному ряду;
•  возможность использования видеофрагментов из фильмов, видеозаписей и т.д., функции "стоп-кадра", покадрового "пролистывания" видеозаписи;
•  возможность включения в содержание диска баз данных, методик обработки образов, анимации. К примеру, сопровождение рассказа о композиции картины графической анимационной демонстрацией геометрических построений ее композиции и т.д.;
•  возможность подключения к глобальной сети Internet;
•  возможность работы с различными приложениями: текстовыми, графическими и звуковыми редакторами, картографической информацией;
•  возможность создания собственных выборок из представляемой в продукте информации . Для этого предусмотрены специальные режимы - режим "карман" или "мои пометки";
•  возможность создания "закладок" - так называемого "запоминания пройденного пути" на заинтересовавшей экранной "странице";
•  возможность автоматического просмотра всего содержания продукта - "слайд-шоу"
•  возможность создания анимированного и озвученного "путеводителя-гида" по продукту ("говорящей и показывающей инструкции пользователя");
•  включение в состав продукта игровых компонентов с информационными составляющими;
•  возможность "свободной" навигации по информации и выхода в основное меню (укрупненное содержание), на полное оглавление или вовсе из программы в любой точке продукта.

1.3. Области применения мультимедийных технологий

Мультимедиа находит своё применение в различных областях, включая, но этим не ограниченными, рекламу, искусство, образование, индустрию развлечений, технику, медицину, математику, бизнес, научные исследования

1.  Бизнес, который включает презентации деятельности, товара и услуг; профессиональное обучение, маркетинг, рекламу, демонстрацию продукции, создание баз данных, каталогов и телеконференций; обмен экономической информацией, электронную коммерцию и др.
2.  Образование и обучение, которое использует традиционные и нетрадиционные методы, включая интерактивные методы обучения на основе информационного моделирования различных объектов, явлений и процессов физического, химического, социального, экономического и другого содержания, позволяя обучаемому осуществлять управление этими процессами и реально изучать законы, закономерности и механизмы.
3.  Самообразование - знакомство с различными областями знаний использование информации мировых банков знаний – библиотек, энциклопедий, научных журналов, телеконференций и т. д.
4.  Развлечение с использованием специальной аппаратуры для интерактивного просмотра телепередач, кинофильмов, аудио- и видео-записей.
5.  Игровая индустрия, включая создание игровых программ с эффектами виртуальной реальности, которые используют технологии и методы работы с двухмерными и трехмерными.
6.  Шоу-бизнес, в котором практически полностью используются все достижения современной электроники для творчества. Электронные музыкальные инструменты позволяют усиливать и синтезировать звучание многоголосия различных музыкальных инструментов, создавая  многообразие звуковых эффектов.
7.  Средства массовой информации с использованием современных цифровых технологий и средств мультимедиа позволяют наиболее квалифицированно и оперативно получать информацию о всех событиях, происходящих в любой точке земли и транслировать ее по каналам связи. Создавать телеконференции в режиме реального времени с оппонентами, находящимися в разных точках планеты и даже  за ее границей, т. е. с объектами, находящимися в космическом пространстве.

1.4. Классификация по способу представления информации

1.  

1.  Линейное представление
2.   Нелинейное представление

Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное.

Самым ярким и распространенным примером линейного мультимедиа является кино. Главным отличием линейных мультимедийных технологий является то, что в данном случае человек, который пользуется ими, никаким образом не может повлиять на ход событий. Также в качестве примера можно рассматривать и любую презентацию, записанную на определенный источник.

Аналогом линейного способа представления может являться кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод.

Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью».

Самым ярким примером нелинейных мультимедийных технологий являются компьютерные игры, а также разнообразная обучающая литература, в которой человеку предоставляется выбор различных действий.

Принцип действия нелинейного мультимедиа заключается в том, что человек, использующий нелинейные мультимедийные технологии, может напрямую учувствовать в выводе информации. Это осуществляет благодаря его взаимодействию с определенными средствами отображения различных мультимедийных объектов.

Нелинейный способ представления мультимедийных данных иногда называется «гипермедиа».

История термина мультимедиа

В 1965 году термин мульти-медиа  был использован для описания Exploding Plastic Inevitable – шоу, совместившего в себе живую рок-музыку, кино, экспериментальные световые эффекты и нетрадиционное искусство. В течение сорока лет данный термин приобретал различные значения. В конце 1970-х годов этот термин обозначал презентации, составленные из изображений, получаемых от нескольких проекторов, синхронизированных со звуковой дорожкой. В 1990-х этот термин приобрел современное нам значение.

1.5. Виды мультимедийных приложения:

•  презентации;
•  анимационные ролики;
•  игры;
•  видеоприложения;
•  мультимедиа-галереи;
•  аудиоприложения (проигрыватели звуковых файлов);
•  приложения для web.

Таблица 1. Основные понятия мультимедийных приложений

Вид мультимедийного приложения	Понятие
Презентация	Презентация (от англ. presentation) – способ наглядного представления информации с использованием аудиовизуальных средств. Презентация представляет собой сочетание компьютерной анимации, графики, видео, музыки и звукового ряда, которые организованы в единую среду. Как правило, презентация имеет сюжет, сценарий и структуру, организованную для удобного восприятия информации
Анимационные ролики	Анимация – технология мультимедиа; воспроизведение последовательности картинок, создающее впечатление движущегося изображения. Эффект движущегося изображения возникает при частоте смены видеокадров более 16 кадров в секунду
Игры	Игра – мультимедиа-приложение, направленное на удовлетворение потребностей в развлечении, удовольствии, на снятие напряжения, а также развитие определенных навыков и умений.
Видеофильм и видеопроигрыватели	Видеофильмы – технология разработки и демонстрации движущихся изображений. Видеопроигрыватели – программы управления видеофильмами
Мультимедиа-галереи	Галереи – собрание изображений
Проигрыватели звуковых файлов (цифровой звук)     Приложения для web	Проигрыватели звуковых файлов – программы, работающие с цифровым звуком. Цифровой звук – это способ представления электрического сигнала посредством дискретных численных значений его амплитуды Приложения для web – это отдельные веб-страницы, их компоненты (меню, навигация и т. п.), приложения для передачи данных, многоканальные приложения, чаты и т. д.

При создания мультимедийных приложений строится сценарий, в котором описывается, как они будут создаваться. В связи с этим логично предположить, что каждое мультимедийное приложение состоит из различных компонент (различных тематик).

Выявляя состав мультимедийных приложений, можно разбить их на следующие компоненты: выбор темы создаваемого мультимедиа-приложения, разметка рабочей области (масштабы и фоны), кадры, использование слоев, создание символов разных типов, включение переменных и написание скриптов на языке программирования, работа со звуковыми файлами, добавление текста, создание эффектов, использование и импортирование изображений, использование готовых компонент библиотек, создание навигации, использование языков разметки текста и скриптовых языков.

В свою очередь, мультимедийные приложения можно разделить на следующие подвиды. Основные понятия подвидов мультимедийных приложений представлены в табл. 2.

Таблица 2. Основные понятия подвидов мультимедиа-приложений

Презентация:  Линейная презентация – динамичный ролик со сложной графикой, видеовставками, звуковым сопровождением и отсутствием системы навигации.  Интерактивная презентация – совокупность мультимедийных компонентов, структурированных по иерархическому принципу и управляемых через специальный пользовательский интерфейс.

Анимация:  Покадровая анимация – кадровая смена изображений, создающая впечатление движения картинок.  Программная анимация – анимация, при которой изображения меняются с помощью запрограммированной последовательности действий (то есть с помощью алгоритма и переменных). Рисование основных объектов происходит вручную, или импортирование их из коллекций и галерей, после чего применяются возможности какого-либо языка программирования.

Игры:  Развлекательные игры – программы, позволяющие пользователю провести свой досуг.  Обучающие игры – программы, позволяющие пользователю повысить уровень своих знаний в той или иной области, представленные в легкой игровой форме.

Видеопроигрыватели:  Формирование покадрового фильма – подготовка и расположение изображений, последовательности фотографий, кадров, которые создают впечатление движения.  Видеопроигрыватель для потокового видео – формирование проигрывателя, в который включается потоковое видео форматов avi, mpeg и др., после чего появляется возможность управления этим потоком (например, использование таких команд, как запуск, пауза и перемотка на начало видеофрагмента).

Мультимедиа-галереи:  Кадровая смена изображений – порядок смены изображений через определенный интервал времени.  Панорама – широкая и многоплановая перспектива, позволяющая свободно обозревать большое открытое пространство.  Интерактивная галерея – галерея, имеющая возможность управления пользователем (навигация по изображениям).

Звуковые проигрыватели:  Проигрыватель одного звукового файла – добавление в мультимедиа-приложения звукового файла форматов wav, mp3 и др. и его воспроизведение.  Проигрыватель файлов разных звуковых файлов – аналогично проигрывателю одного звукового файла, но добавление такой возможности, как переключение между последовательностью исполнения.  Виртуальные музыкальные инструменты – имитация реальных музыкальных инструментов.

Приложения для web:  Баннеры – в Интернете, графическое изображение или текстовый блок рекламного характера, являющийся гиперссылкой на веб-страницу с расширенным описанием продукта или услуги. Баннеры размещают на веб-страницах для привлечения посетителей (потенциальных клиентов) или для формирования имиджа.  Приложения для передачи данных (например, гостевая книга).

Возможности

1.  Локальные (записанные)
2.  Онлайн (потоковые)

•  Мультимедийные презентации могут быть проведены человеком на сцене, показаны через проектор или же на другом локальном устройстве воспроизведения. Широковещательная трансляция презентации может быть как «живой», так и предварительно записанной. Широковещательная трансляция или запись могут быть основаны на аналоговых или же электронных технологиях хранения и передачи информации. Стоит отметить, что мультимедиа в онлайне может быть либо скачана на компьютер пользователя и воспроизведена каким-либо образом, либо воспроизведена напрямую из интернета при помощи технологий потоковой передачи данных. Мультимедиа, воспроизводимая при помощи технологий потоковой передачи данных может быть как «живая», так и предоставляемая по требованию.
•  Мультимедийные игры — такие игры, в которых игрок взаимодействует с виртуальной средой, построенной компьютером. Состояние виртуальной среды передается игроку при помощи различных способов передачи информации (аудиальный, визуальный, тактильный). В настоящее время все игры на компьютере или игровой приставке относятся к мультимедийным играм. Стоит отметить, что в такой тип игр можно играть как в одиночку на локальном компьютере или приставке, так и с другими игроками через локальную или глобальную сети.

ТЕМА 2. ЭТАПЫ И ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ МУЛЬТИМЕДИЙНЫХ ПРОДУКТОВ

2.1. Этапы разработки

При разработке любого проекта, а тем более проекта мультимедиа, необходимо учитывать принцип оптимального сочетания потребностей и существующих экономических, технических и творческих возможностей того коллектива, который будет его реализовать.

Выделяют несколько основных этапов разработки проекта мультимедиа.

1.  Разработка идеи или концепции.
2.  Проектирование.
3.  Создание информационных объектов.
4.  Интеграция информационных объектов мультимедиа с помощью инструментальных средств по сценарию в единое мультимедиа-приложение.
5.  Формирование пользовательского интерфейса.
6.  Отладка и тестирование.
7.  Выпуск CD (DVD) диска и реализация.

1. Разработка идеи или концепции. Это самый важный этап, который определяет всю систему организационно-плановых мероприятий и экономических параметров. Здесь задается вопрос: какова цель проекта, что хотите создать? Это может быть презентация какого-либо изделия или деятельности фирмы, обучающая программа, иллюстрация доклада, научного исследования; создание информационной базы данных или знаний (энциклопедия); электронные учебники или брошюры и т.д.

На этом этапе также проводится исследования спроса на продукцию мультимедиа, требования к ее техническому и программному исполнению.

Важным моментом на первичном этапе планирования содержания приложения является определение наличия прав на использование материалов, которые могут быть включены в проект. Такие права должны быть оформлены договором или лицензией. Использование информационного материала в приложениях должно сопровождаться ссылками на первоисточники.

Предварительная экспертиза идеи позволяет ответить на следующие вопросы:

•  Сколько денег требуется на реализацию идеи и какие кадры могут осуществить проект?
•  Какие информационные элементы мультимедиа наиболее подходят для реализации проекта.
•  Какие аппаратные и программные средства нужны для создания информационных объектов и всего проекта в целом?
•  Какие аппаратно-программные средства нужны конечному пользователю вашего проекта?

Содержание сформулированных вопросов показывает, что на первом этапе требуется менеджер проекта, который способен управлять и координировать все ресурсы, а также сформировать бюджет (расходную часть) и план-график работ.

 

2. Проектирование. Разрабатывается наиболее подробный план последовательности мероприятий.

3. Создание информационных объектов и методы их организации.  Этот этап предполагает покадровую разработку сценария мультимедиа-приложения. Каждый кадр может содержать разнообразное сочетание информационных элементов (текстов, графики, звуков, видеоизображений). Все информационные элементы объединяются в информационные объекты.  Информационный объект (кадр, страница, слайд) – это логически организованная конструкция взаимосвязанных информационных элементов.

В свою очередь информационные объекты определенным образом взаимосвязаны  между собой.

Методы организации информационных объектов:

•  Рубрикаторы – заранее упорядоченный иерархически организованный материал. Используются при созадании эицикопедий, баз знаний, обучающих программ.
•  Шкала времени – обозначенные во времени события или установленные переходы от события к событию.
•  Поисковые механизмы – традиционный метод организации поиска в базе данных. В окне редактирования вводится ключевое слово или словосочетание и в ответ можно получить список статей или книг, где встречается указанный запрос.
•  Гипертекст – тексты снабжены ссылками на другие тексты внутри приложения.
•  Интеграция с интернет – совмещение работы технологии CD_ROM и технологии WWW. Создание ссылок на веб-ресурсы.
•  Закладки – метод возвращения для просмотра нужного вам материала.
•  Подсказки – метод создания надписей, поясняющих смысл графических объектов.
•  Виртуальная панорама – метод, позволяющих создавать иллюзию присутствия в организованном пространстве.(музеи, полет). При создании панорамы можно просматривать изображения вверх, вниз, вправо, влево. Элементами панорамы могут быть различные информационные объекты, звук, изображения в трехмерном пространстве.

2.2. Способы организации структуры сценария мм приложения

Организационную структуру сценария мультимедиа-приложения принято описывать с помощью так называемых навигационных карт. Навигационная карта представляет собой блок-схему пользовательского интерфейса экранов (кадров), которая представляет собой метод перехода от одного кадра (или блока информации) к другому.

Принято выделять четыре основных способа построения сценария в виде алгоритма или блок-схемы.

Линейный алгоритм использует последовательные переходы от одного кадра к другому или от одного блока информации к другому:

Иерархический алгоритм осуществляет переходы по ветвям древовидной структуры:

Нелинейный алгоритм использует свободные переходы в содержании проекта:

 

Смешанный алгоритм позволяет пользователю выбирать маршруты переходы:

Метод навигации является, с одной стороны средством проектирования структуры сценария проекта мультимедиа, с другой стороны – способом создания пользовательского интерфейса.

Создание пользовательского интерфейса играет для мультимедиа-приложения важную роль.  Хороший пользовательский интерфейс определяется не только графическими элементами, но и содержанием основных инструментов, используемых в мультимедиа, таких как интерактивные кнопки, подсветки, различные виды меню (последовательного, многооконного), предметный рубрикатор и т.д.

2.3. Этапы завершения проекта

Завершением проекта являются этапы: отладка, тестирование и выпуск диска CD-ROM и его реализация.

На этапе отладки предусматривается воспроизведение готового приложения и выявление всех неточностей и сбоев при работе.

После записи на диск готового приложения необходимо выявить неисправности и помехи. Этот этап называется тестированием. Существует 2 вида тестирования: альфа-тестирование (поверхностное) и бета-тестирование (углубленное).

Приложение мультимедиа должно иметь полное инструктивное описание его использования в определенной программной среде (инструкцию установки) и инструкцию пользователю, т.е. подробное описание пользовательского  интерфейса.

Издание диска можно осуществить, воспользовавшись услугами завода или записывающих студий, фирм. Установка тиража зависит от бюджета проекта.

ТЕМА 3. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СИСТЕМЫ МУЛЬТИМЕДИА

Средства мультимедиа (multimedia — многосредовость) — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию и др.

Мультимедиа программное обеспечение – это программные средства, предназначенные для создания  и/или воспроизведения мультимедиа документов и объектов.

Мультимедиа аппаратное обеспечение  - это оборудование, необходимое для создания, хранения и воспроизведения мм программного обеспечения.

3.1.  Технические устройства системы мультимедиа

Системы мультимедиа работают в реальном режиме времени, что связано с использованием в них аудио- и видеоинформации. Поскольку аудио- и видеоинформация имеют аналоговую природу, ввод этих видов информации в ЭВМ и их вывод требуют применения специальных устройств, типы которых приведены на рисунке.

Для воспроизведения мультимедиа-программ и создания мультимедиа-приложений необходимо иметь полностью укомплектованную техническую систему мультимедиа (Multimedia Kit).

Мультимедийный компьютер минимальной комплектации включает в себя мультимедийные устройства - звуковую карту, приводы компакт-дисков, звуковые колонки, видеокарту, джойстик, микрофон.

В последние годы класс аппаратных средства мультимедиа бурно развивается. К средствам мультимедиа относятся:

•  высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками и большими видеоэкранами;
•  высококачественные видео- (video-) и звуковые (sound-) платы;
•  микрофон, наушники, акустические колонки;
•  платы видеозахвата (videograbber), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК
•  внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических дисках и дисководы для воспроизведения цифровых видео-дисков (DVD);
•  устройства для обработки телевизионных сигналов и воспроизведения телепрограмм (ТВ-тюнеры);
•  Цифровые фото- и видеокамеры; веб-камера
•  устройства речевого ввода (микрофон) и вывода информации
•  сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки);
•  джойсткики; очки (шлемы) виртуальной реальности, виртуальные перчатки;
•  специальных устройств систем мультимедиа входят преобразователи информации: аналого-цифровые и цифро-аналоговые, системы распознавания, преобразователи форматов (конвертеры), системы сжатия и восстановления аудио- и видеосигналов, преобразователи TV-сигналов в компьютерные и обратно.

3.2.  Стандарты мультимедиа-компьютеров

Современные компьютеры для создания или демонстрации мультимедиа-приложений должны соответствовать современному техническому стандарту, т. е. иметь определенный состав оборудования и соответствующие технические характеристики.

Существует несколько стандартов, предъявляемых к мультимедиа-компьютерам. Стандарты МРС (Multimedia Personal Computer), разработанные группой Multimedia PC Working Group, имеют три версии.

Первая версия была объявлена в 1990 г. и называется МРС1, т.е. первого уровня. Стандарт МРС1 достаточен только для просмотра мультимедиа, но не годится для разработки серьезных мультимедийных приложений, предъявляя минимальные требования к компьютеру.

Вторая версия стандарта введена с 1993 г. Она предъявляет более жесткие требования к аппаратным средствам и имеет логотип MPC2.

С 1995 г. действует третья версия MPC3, которая определила высокое качество требований к программно-аппаратному интерфейсу для работы с аудио- и видеоинформацией. В основе технических характеристик МРСЗ лежит введение спецификации на видеоформат MPEG, формат звука типа WAV (wavetable) и 4-скоростной привод CD-ROM.

Операционная среда Windows предоставляет программный интерфейс МРС, т. е. унифицированный программный способ управления всеми необходимыми периферийными устройствами мультимедиа.

В 1997 г., вследствие объединения усилий фирм Intel и Microsoft, появился новый документ РС'98 System Design Cuide, включающий в себя набор рекомендуемых стандартов мультимедиа-компьютеров, подлежащий реализации в 1998, 1999 гг. Можно отметить, что разделы документа, посвященные развлекательным и потребительским приложениям, являются новой версией стандарта мультимедиа-РС.

В соответствии со спецификацией стандарта РС'98 различают следующие мультимедиа-PC: начального уровня, среднего уровня и класса «high-end».

3.3.  Аудиосистема компьютера

Звуковая карта + колонки + микрофон + соответствующее ПО (драйвера).

Для преобразования звукового сигнала в цифровой код используются специальные устройства ввода, расположенные на звуковой плате (аудиоплате).

Обычно звуковая плата состоит из трех модулей:

1.  модуля оцифрованного звука,
2.  многоголосного частотного синтезатора (Freguency Modulation Synthesizer) и
3.  модуля интерфейсов внешних устройств.

1. Модуль оцифрованного звука предназначен для цифровой записи, воспроизведения и обработки оцифрованного звука.

В его состав входят:

1.  аналого-цифровой
2.  цифроаналоговый преобразователи и
3.  усилитель.

Модуль позволяет преобразовывать вводимый аналоговый сигнал в цифровую форму, записывать его в оперативную память ЭВМ, проводить обратное преобразование оцифрованного звука из памяти ЭВМ в аналоговую форму, усиливать его по мощности для последующего вывода на внешний динамик или головные телефоны. В состав модуля часто входит микшер для смешивания сигналов с линейного входа и с микрофона.

2. Многоголосный частотный синтезатор предназначен для генерации звуковых сигналов сложной формы. Существуют два принципиально различных способа синтеза звуковых сигналов:

• частотный синтез (FM — Freguency Modulation);

• волновой синтез (WS — Wave Synthesys).

Частотные синтезаторы генерируют звуковые колебания синусоидальной формы заданной частоты и амплитуды, благодаря чему значительно улучшается качество звука (по сравнению с попытками генерировать звук с помощью прямоугольных колебаний). Наличие нескольких генераторов позволяет использовать эти устройства для синтеза сложных звуковых сигналов, в том числе речи.

Волновой синтезатор имеет запоминающее устройство, в которое записаны образцы звучания различных музыкальных инструментов в виде волновых таблиц или алгоритмов. Генерация звука заключается в воспроизведении оцифрованной записи звука, полученной при игре на соответствующем инструменте. Волновые таблицы позволяют учесть особенности звучания различных инструментов, но набор их не является исчерпывающе полным. При работе под Windows результат волнового синтеза оформляется в файлы с расширением Wav.

Сопряжение ЭВМ с электромузыкальными инструментами осуществляется с помощью интерфейса электромузыкальных инструментов (MIDI — Musical Instruments Digital Interface).

В состав стандарта MIDI входят: стандарт электрический, стандарт на протоколы обмена данными, драйверы устройств и звуковые файлы.

В соответствии со стандартом MIDI ЭВМ передает в звуковую плату номер музыкального инструмента, номер ноты, характеристику игры музыканта (длительность, сила и способ нажатия клавиши). Эти же данные хранятся и в MIDI-файлах. MIDI-файлы не содержат звуков, в связи с чем по размеру они значительно меньше звуковых файлов. Звуки находятся в звуковых библиотеках. При использовании MIDI-музыки необходимо иметь таблицу музыкальных инструментов (состав таблицы не стандартизован), в которой указываются номера инструментов (используемые затем в MIDI-файлах) и их название.

3. Модуль интерфейсов внешних устройств включает в себя интерфейс для подключения CD-ROM, игровой порт и др.

На звуковых картах обычно имеются вход и выход MIDI, линейный вход, микрофонный усилитель, микрофонный вход, линейный выход на акустические системы, а также игровой порт.

3.4. Основные характеристики звуковой карты

•  Разрядность
•  частота дискретизации
•  количество каналов (моно, стерео)
•  расширяемость
•  функциональные возможности синтезатора и
•  совместимость.

Под разрядностью звуковой карты понимается количество бит, используемых для кодирования цифрового звука. 8-битовые карты обеспечивают качество звука, близкое к телефонному, 16-битовые — обеспечивают звучание, близкое к студийному.

Частота дискретизации определяет, сколько раз в секунду производится измерение амплитуды аналогового сигнала. Чем больше частота дискретизации, тем точнее оцифрованный звук будет соответствовать исходному. Но при каждом измерении формируется 8-или 16-битовый код измеренного значения (1 или 2 байта), в связи с чем этот параметр оказывает сильное влияние на требуемый для хранения оцифрованного звука объем памяти. Для записи/воспроизведения речи достаточно иметь частоту дискретизации 6—8 КГц, для музыки среднего качества — 20—25 КГц, для высококачественного звука — не менее 44 КГц.

Количество каналов. Звуковая информация может быть представлена в виде моно-, двухмерном (стерео) и трехмерном (объемном) звучании.

Звуковые карты, обеспечивающие работу со стереофоническим звуком, имеют два одинаковых канала, тогда как для работы с монозвуком требуется более простая карта. Стереозвук, кроме того, требует вдвое большего объема памяти.

Расширяемость – означает возможность подключения дополнительных устройств, установки микросхем, расширения объема памяти.

3.5.  Видеосистема компьютера

Видеокарта (видеоадаптер, видеоконтроллер) + монитор + драйвера

Качество видеоизображения в мультимедиа во многом зависит от монитора и видеокарты.

Видеокарта предназначена для формирования видеоизображения на мониторе компьютера. Такое формирование предусматривает выполнение функций:

•  вывод видеосигнала из компьютера на монитор;
•  преобразование цифрового кода в аналоговый сигнал с последующим выводом на внешние видеосистемы.

В системах мультимедиа любая видеокарта должна выполнять не только перечисленные функции, но также и фиксацию (захват) изображения с других видеосистем, например, с телевизора, видеокамеры и т. д. Чтобы произвести захват изображения, поступающего из обычных видеоисточников, таких как видеокамера, телевизор, необходимо иметь плату видеозахвата. Для обеспечения контроля и редактирования видеоизображения на экране компьютера необходимо иметь еще и оверлейную плату.

Для поддержки «живого видео» на видеокарте должна быть микросхема графической акселерации, ускоряющая выполнение огромного числа видео операций. Микросхема – акселератор может находится и на отдельной плате. При использовании в компьютере микропроцессора архитектуры MMX последний берет некоторые функции ускорения видео операций на себя.

Плата видеозахвата (video grabber) выполняет захват кадров видео, их преобразование (в том числе и оцифровку) и запись в памяти компьютера. Бывают двух типов:

•  Грабберы кадров – предназначены для захвата неподвижных изображений;
•  Платы захвата – могут монтировать целые видеофильмы. Позволяют получать для дальнейшей обработки отдельные телевизионные кадры с антенны (при наличии тюнера) или с видеокамеры или видеомагнитофона.

Видеокарта представляет собой систему, элементами которой является собственный процессор, видеопамять, chipset и другие микросхемы. От параметров каждого из перечисленных элементов и их сочетания между собой зависит качество видеоизображения. На качество видеоизображения влияет быстродействие процессора видеокарты и объем видеопамяти. Поэтому видеопамять является одним из главных элементов видеокарты.

Для систем мультимедиа взаимосвязь технических параметров видеоплаты очень важна, так как отражается на качестве видеоизображения. Прежде всего к таким параметрам относятся разрешающая способность экрана (дисплея) и высокая скорость кадровой развертки (peгенерации). Эти параметры поддерживаются видеоплатой.

Связь технических параметров монитора и видеоплаты определена в графическом стандарте. Существуют следующие стандарты для вывода видеоизображения: VGA, SVGA, VESA SuperVGA.

При оцифровке видеосигнала формируются огромные массивы информации. Поэтому, при передаче или записи в память выполняется компрессия видеоданных, а при воспроизведения картинки выполняется обратная процедура – декомпрессия.

Сжатие данных выполняется кодеками. Кодеком (codec – coder/ecoder  compressor/decompressor) – программное обеспечение для сжатия и распаковки звуковых и видеоданных. Наиболее распространенный кодек для видео  - DivX, а для аудио – MP3. большинство кодеков можно найти на сайте www.free-codecs.com.

Общепринятых стандартов на аппаратные средства видеотехнологий пока не разработано, поэтому функции управления (видеоконтролллер), ускорения обработки видеосигнала (акселераторы), захвата видеокадров (видеограбберы) и сжатия информации (кодеки) выполняют как отдельные платы, так и интегрированные платы, поддерживающие сразу несколько функций.

Самые распространенные платы: GeForce FX, Radeon 9000.

3.6.  Устройства для записи и хранения информации

В мультимедиа-системах запись и хранение разнообразной информации являются наиболее важной функцией. Для этих целей существуют различные устройства. Устройства, предназначенные для записи, чтения и хранения данных, принято называть накопителями информации.

Накопители информации бывают, например, на жестких магнитных дисках, гибких магнитных дисках, лазерных дисках.

Устройства, предназначенные для считывания данных с любых накопителей. называются дисководами или приводами.

Наиболее предпочтительным способом хранения данных, благодаря большой емкости, являются лазерные диски типа CD и DVD. Для считывания информации, записанной на CD или DVD дисках, требуются дисководы (приводы) CD_ROM и DVD_ROM.

Стандартный компакт-диск (CD) состоит из трех слоев: основного, отражающего и защитного.

Важные характеристика CD-ROM:

•  скорость чтения данных. Рост скорости данных может быть достигнут за счет увеличения частоты вращения диска.
•  способность считывать  различные форматы записи (ISO 9660, CD-DA, CD-I, CD-Extra, CD-Video и другие).

Компакт-диск DVD-ROM – цифровой диск для хранения больших объемов информации (от 4,7 до 17 Гб.). запись данных организована более компактно, в сжатом виде. При записи данных используются различные способы сжатия.

ТЕМА 4. ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА СИСТЕМ МУЛЬТИМЕДИА

Создание любого мультимедиа-продукта требует предварительного тщательного планирования, как содержательной тематики, так и целого ряда организационных моментов. Процесс создания мультимедиа продукта начинается с формулировки идеи проекта или концепции, а затем анализа различных методов отображения необходимой информации.

Под мультимедиа - приложением понимается воспроизводимый программный модуль, в котором базовые элементы мультимедиа соединены между собой интерактивным пользовательским интерфейсом в целую информационную систему мультимедиа.

Существует множество технических инструментов для создания мультимедийного продукта. Существует целый ряд мощных сред разработки мультимедиа, позволяющих создавать полнофункциональные мультимедийные приложения. Например:

•  Macromedia Director,
•  Macromedia Flash
•  Authoware Professional,

Они являются высокопрофессиональными и дорогими средствами разработки, в то время как FrontPage, mPower 4.0, HyperStudio 4.0 и Web Workshop Pro являются их более простыми и дешевыми аналогами.

Такие средства, как Power Point и текстовые редакторы (например, Word), также могут быть использованы для создания линейных и нелинейных мультимедийных ресурсов. Средой разработки мультимедийных приложений также является Borland Delphi.

4.1. Стандартные программные средства мультимедиа

При наличии базового мультимедийного аппаратного обеспечения операционная система Windows позволяет создавать, хранить и использовать мультимедийные объекты и документы. Программные средства находятся в категории Программы>Стандартные>Развлечения. К ним относятся программы: Громкость, Звукозапись и Проигрыватель Windows Media.

Программа Громкость является базовым регулятором громкости всей компьютерной системы. Это значит, что она выполняет центральную роль, и все регулировки громкости иных программ или аппаратных средства действуют только в пределах, первично заданных программой Громкость.

Программа Звукозапись предназначена для самостоятельного создания файлов звукозаписи. В качестве источника звука может использоваться микрофон, дисковод CD_ROM или внешние устройство. Программа имеет графические элементы управления, эквивалентные обычному бытовому магнитофону. Создаваемые звуковые файлы могут проходить ограниченное редактирование с наложением некоторых эффектов (изменение скорости  звукозаписи, громкости, эффект “Эхо”). Программа позволяет создавать аудиоклипы небольших размеров. Ее также используют в качестве OLE-сервера при необходимости вставить звуковой объект в текстовый документ.

Windows Movie Maker – позволяет создавать и редактировать видеозаписи, позволяет связать отдельные части любительских видефильмов, озвучить их, дополнить фоновой музыкой. Создает файлы с расширением mswmm, называемые проектами. В каждый проект могут входить одна или несколько коллекций (элементов), которые следует включить в фильм. Коллекция содержит клипы. Созданный кинофильм можно сохранить как видеофайл с расширением wmv. Позволяет записать на компакт-диск или видеокассету DV.

4.2. Мультимедиа проигрыватели

Проигрыватель Windows Media – программа воспроизведения видео- и аудиозаписей. В частности, с его помощью можно воспроизводить:

•  Музыкальные компакт-диски;
•  Файлы аудио- и видео;
•  Потоковые записи из Интернета.

Интерфейс программы соответствует бытовым электронным проигрывателям и музыкальным центрам. Может воспроизводить файлы многих форматов, в том числе WAV, MIDI и файлы потокового аудио.

Winamp – популярная программа для воспроизведения аудио и видеофайлов. Можно скачать с www.winamp.com.  Воспроизводит практически все, что можно воспроизвести.

LightAlloy – является бесплатной и поддерживает русскоязычный интерфейс (www.light-alloy.ru ). Основное преимущество – не требовательна к системным ресурсам. Поддерживает самые разные форматы файлов, умеет делать снимки экрана, устранять расхождения между скоростью звука и воспроизведения, если в файле с фильмом звуковая и видеодорожки плохо синхронизированы между собой.

PowerDVD – основные достоинства: высокое качество изображения, удачный интерфейс с обложками и удобные настройки. В программе реализованы все необходимые функции: масштабирование изображения, непрерывное проигрывание выбранного эпизода, установка маркеров для быстрого нахождения нужной сцены, ускоренный просмотр и т.д.

4.3. Классификация инструментальных средств

Инструментальные  средства предназначены для автоматизации процедур создания и редактирования не только самих объектов мультимедиа (текст, графика, изображение, звук и видео), но и для организации связей между элементами в информационных объектах, а также для формирования пользовательского интерфейса.

Все инструментальные средства мультимедиа предназначены:

для создания и редактирования элементов мультимедиа;

объединения элементов мультимедиа в единый проект;

разработки интерактивного пользовательского интерфейса:

демонстрации проекта мультимедиа.

Существует ряд специальных программ для снятия копий изображения экрана, преобразования форматов файлов, обмена файлами между компьютерами.

Инструментальные системы мультимедиа обычно включают в себя инструментальные программы создания, редактирования и импортирования разного типа данных (текст, графика, изображение, звук, видео), их объединения и упорядочивания в последовательность воспроизведения видеоизображений и звуковых эффектов. С помощью инструментальных программ мультимедиа можно создавать:

видеопродукцию;

анимационные фильмы;

игры;

демо-диски и демонстративные профессиональные программы;

программы моделирования, визуальной разработки технических проектов;

программы интерактивного обучения и т. д.

Существуют разные способы классификации инструментальных средств мультимедиа. В основу всех классификаций положены разные принципы их объединения. Рассмотрим последовательно все наиболее распространенные виды классификации.

Например, одни авторы классифицируют инструментальные средства мультимедиа по способам создания мультимедиа. Другие классифицируют по назначению. Третьи - по методам организации информационных элементов мультимедиа.

4.4. Классификация по способам создания мультимедиа-приложений

1.  Первая группа предназначена для быстрого создания презентаций, публикаций с помощью специальных программ. К таким программам следует отнести: PowerPoint, Macromedia Action!, Gold Disk Astound, Freelance Graphics.

Например, программа PowerPoint, входящая в качестве приложения пакета Microsoft Office, предназначена для быстрого создания презентаций разного уровня сложности. По количеству изобразительных и анимационных эффектов она не уступает многим авторским инструментальным средствам других систем. Программа PowerPoint позволяет создавать сложные программные настройки за счет использования языка программирования Visual Basic. Каждая новая версия PowerPoint расширяет свои функциональные возможности для настройки работы с внешними устройствами и обеспечивает поддержку обмена данными с Internet.

Средствами Macromedia Action! можно создавать презентацию как единую последовательность элементов (слайдов) или как интерактивную программу, состоящую из множества отдельных информационных объектов (сцен), вызов которых осуществляется нажатием клавиш или экранных кнопок. В программе используются инструменты временных шкал, которые позволяют устанавливать продолжительность нахождения того или иного информационного элемента на экране. Анимационные средства пакета предназначены для работы с графикой и диаграммами, но не позволяют создавать анимацию неподвижных изображений (фотографий) и видеоклипов.

Программа Gold Disk Astound обладает расширенным набором инструментальных средств (шаблонов для ввода текста, списков, заголовков и колонтитулов) для создания не только презентаций, но и рекламных мультимедиа-роликов и даже обучающих программ. Поэтому эту программу часто относят к разряду авторских систем.

1.  Вторая группа инструментальных средств объединяет все средства авторских систем.
2.  Третья группа инструментальных средств использует средства языков программирования. Чаще всего при создании мультимедиа-приложений используются такие языки программирования, как Visual С++, Delphi, Visual Basic.

Классификация по  назначению

В рамках второй классификации принято выделять:

1.  основные инструментальные средства,
2.  дополнительные и
3.  средства обработки видеоформатов.
4.  К основным инструментальным средствам причисляют средства, позволяющие создавать и редактировать текстовую и графическую информацию, статическое изображение, осуществлять трехмерное моделирование и средства анимации текста и графики. Средства создания изображения являются наиболее важными элементами мультимедиа. Изображения могут создаваться в формате bitmap (побитовое изображение), или в виде штрихового рисунка, например, в программе CoreiDraw. Отличия технологий с растровой и векторной графикой будут представлены в следующем разделе. Программы трехмерного моделирования широко используются в компьютерном дизайне. При трехмерном моделировании объекты выглядят более реалистичными.

Такое моделирование позволяет создавать пространственные сцены, где объекты могут быть освещены в нужном ракурсе.

К наиболее мощным инструментальным средствам трехмерного моделирования следует отнести такие пакеты, как Extreme 3D фирмы Macromedia, 3D Studio Мах фирмы AutoDesk, 3D фирмы StrataVision, LogoMotion и Infini-D фирмы Specular, trueSpace фирмы Caligari. В этих пакетах существует библиотека трехмерных объектов, например, таких как люди, здания, мебель, автомобили, деревья и др.

2. К дополнительным инструментальным средствам относятся те, которые обеспечивают редактирование изображений и поддерживают встроенные модули (plug-in modul) для создания различных дополнительных эффектов и фрактальных (раздробленных) изображений. Например, объекты изображения можно деформировать или скручивать, выполняя процедуры «фильтрации» изображения по определенным параметрам. Такие эффекты можно создавать в программах Photoshop, Photostyler, ColorStudio, Fractal Design Painter, a также в инструментальной среде для видеоредактирования, например, Premiere. К дополнительным инструментальным средствам относятся также программы редактирования звука, оптического распознавания символов и создания и редактирования видео- и цифровых фильмов.

3. Средства обработки видеоформатов представляют собой программы, поддерживающие технологии QuickTime (Macintosh) и Audio Video Interface (Microsoft Video for Windows), которая известна как технология AVI.

Программа Audio Video Interface, разработанная фирмой Microsoft, воспроизводит в окнах среды Windows объединение видео- и аудио-данных, с частотой 15 кадров в секунду. Программа AVI имеет следующие основные функции:

воспроизведение видео- и аудиоинформации с жесткого диска или компакт-диска;

снятие копий и редактирование видеоизображений с последующим их воспроизведением:

воспроизведение видеоизображений на компьютерах с ограниченной оперативной памятью;

сжатие видеоданных для улучшения качества видеоизображений и уменьшения размера файлов.

Основные типы программ для разработки отдельных информационных элементов для мультимедиа-приложений

типа «живопись» для создания растровых изображений (фотографии, оригинальные художественные работы, выполненные компьютере); для создания художественных эффектов;

типа «графика» для создания векторных изображений и ко пьютерного моделирования;

для оцифровки/редактирования видео и для создания видеоэффектов;

оцифровки/редактирования звука;

текстовых процессоров;

управления базами данных;

анимации;

для предварительного построения концепции приложения перед использованием авторской программы; в настоящее время существует только одна такая программа - Designer's Edge фирмы Allen соmmunications.

4.5.   Обзор мультимедийных редакторов и их возможностей

Все мультимедиа-компоненты необходимо объединить в единое мультимедиа-приложение. При этом возникает задача выбора программного средства для его разработки. Существующие средства объединения различных мультимедиа-компонентов в единый продукт можно разделить на три группы:

алгоритмические языки для непосредственной разработки управляющей программы;

специализированные программы для создания презентаций и публикации их в сети Internet (быстрая подготовка мультимедиа-приложений);

— авторские инструментальные средства мультимедиа. Деление это достаточно условно, потому что многие средства обладают возможностью создавать программные модули на языке сценариев. Как правило, выбор средства основывается на эффективности работы мультимедиа-приложения и скорости его разработки. Также существенным требованием является степень взаимодействия с пользователем. Специализированные презентационные программы ориентированы в первую очередь на передачу информации от компьютера пользователю. Авторские инструментальные средства позволяют осуществить высокую степень взаимодействия и создать действительно интерактивное приложение.

Разработка мультимедиа-приложения на каком-либо алгоритмическом языке требует знания программирования, хотя современные средства визуального программирования и дополнены различными мастерами для создания отдельных элементов интерфейса, позволяющих получать код программы. Затраты времени на разработку будут в этом случае значительны, а получившееся приложение — оптимальным по использованию ресурсов компьютера и скорости функционирования.

Авторские инструментальные средства позволяют существенно сократить процесс создания, но проигрывают в эффективности работы создаваемого приложения. Кроме того, необходимо хорошо знать возможности данного средства и эффективные методы работы с ним.

Наиболее простым и быстрым является использование программ создания презентаций для разработки несложного мультимедиа-приложения.

4.6. Программы создания презентаций

 Программы, первоначально предназначенные для создания электронных слайдов, теперь все более ориентируются на применение мультимедиа. Существует большое количество таких программ, различающихся набором изобразительных и анимационных эффектов.

PowerPoint. Презентационная программа, входящая в пакет Microsoft Office. По количеству изобразительных и анимационных эффектов не уступает многим авторским инструментальным средствам мультимедиа. Содержит средства для создания гибкого сценария презентации и записи звукового сопровождения каждого слайда. Наличие русскоязычной версии позволяет успешно работать с текстами на русском языке. Встроенная поддержка сети Internet предоставляет возможность сохранять презентации в формате HTML, однако анимированные компоненты требуют установки специального дополнения PowerPoint Animation Player. Можно создавать сложные программные надстройки на языке программирования Visual Basic for Application, что существенно расширяет возможности программы. Специальная надстройка Custom Soundtracks Add-In дополняет презентацию фоновым музыкальным сопровождением с широким выбором мелодий.

Freelance Graphics. Программа фирмы Lotus для создания слайд-шоу. Обеспечивает широкий набор возможностей форматирования текста, рисунков, графиков и таблиц на слайдах. Демонстрацию презентации можно приводить на компьютерах, где сама программа freelance Graphics отсутствует. Поддерживает изображения в формате GIF, в том числе с прозрачным фоном. Преобразование презентации в формат HTML с помощью специального мастера позволяет публиковать ее на Web-сервере, обеспечивая при этом оптимальную скорость загрузки страницы. Демонстрация слайд-шоу в сети Internet требует дополнительных компонентов Plug-In для браузера или Freelance Graphics ActiveX.

Corel Presentations. Программа фирмы Corel для создания слайд-шоу. Позволяет создавать высококачественные презентации всех типов, в том числе с мультимедиа-компонентами. Для редактирования изображений имеет в своем составе Graphics Editor. Обновленный мастер публикации в сети Internet за несколько шагов преобразует презентацию к виду, необходимому для ее размещения на Web-сайте, а средства импорта-экспорта — к формату презентационных приложений других фирм.

Harvard Graphics. Программа одноименной фирмы для создания презентаций. Имеет большое количество шаблонов презентаций, что позволяет быстро раскрыть требуемую тему и подобрать необходимый материал. Специальный мастер автоматически скорректирует стиль и оформление презентации. Имеется большая библиотека клип-арта для подбора иллюстраций. Поддерживает анимацию и звуковые файлы, включаемые в слайд. Содержит также мастер публикаций в сети Internet, облегчающий размещение презентации на Web-сайте.

Macromedia Action. Строит презентацию как единую последовательность элементов или как интерактивное шоу, состоящее из множества отдельных сцен.

4.7. Авторские системы мультимедиа

Инструментальную среду для создания и реализацию проекта мультимедиа часто называют авторской системой. Она включает в себя не только возможности создания, редактирования и импортирования всех типов данных, но и объединяет и упорядочивает разные файлы в последовательность воспроизведения.

Авторская система представляет собой метод структурирования элементов и объектов мультимедиа, а также способы управления ими с помощью специальных автоматизированных процедур.

Авторские системы предназначены для создания программных продуктов с высокой степенью взаимодействия с пользователем. Часто для разработки пользовательского интерфейса авторские системы предлагают специальный язык сценариев. Они позволяют создать конечный продукт, объединяющий все мультимедиа-компоненты единой управляющей программой. Отличительная черта конечного продукта — наличие общего интерфейса, что дает возможность выбрать любой из мультимедиа-компонентов, запустить его на выполнение (прослушать звуковой файл или просмотреть видео), организовать поиск требуемого объекта и т. п.

Применение авторской системы – это ускоренная форма программирования, где нет необходимости вникать в тонкости языка или в детали работы Windows API (Application Programming Interface). Для разработки мультимедийного приложения в авторской системе требуется значительно меньше времени, чем при использовании средств чистого программирования, что снижает стоимость работ.

Рассмотрим некоторые из наиболее распространенных авторских систем.

Formula Graphics. Разработка фирмы Formula Software. Применяется для интерактивных приложений мультимедиа. Имеет простой и удобный в использовании графический интерфейс, мощный объектно-ориентированный язык (однако приложения можно разрабатывать и без применения программирования). Не накладывает никаких ограничений на изображения, звуки и анимацию, которые могут быть объединены с ее помощью. Управляющие элементы на экране отображаются в виде гипертекста и графических гиперссылок. Эта система имеет программируемую двух- и трехмерную графику и используется также для разработки приложений с анимацией и игровых программ. Разработанные мультимедиа-приложения могут быть проиграны с гибкого диска, CD-ROM, непосредственно через сеть Internet или внедрены в Web-страницу.

Director – разработка фирмы Macromedia как наиболее мощный инструмент  для производства мультимедиа – авторская система, применяемая в многочисленных коммерческих мультимедиа-проектах.

Flash (фирма Macromedia) –инструментальное средство, основанное на методологии временной шкалы и ориентированное  на векторную графику. Пакет оптимизирован для использовании в Internet, особенно для баннеров и небольших интерактивных web-приложений.

GLpro. Разработка фирмы IMS Communication. Это мощная и быстрая авторская система, использующая язык сценариев для создания презентаций, демонстрационных дисков, руководств, компьютерных обучающих программ и других приложений. GLpro превосходит традиционные средства создания мультимедиа-приложений по быстродействию, гибкости и производительности приложений, созданных с ее помощью. Однако она требует от разработчика знания программирования. В состав системы входят различные инструменты, позволяющие сглаживать форму текстовых надписей в приложении, встраи вать в него используемые шрифты, создавать анимацию, оптимизировать палитру и реализовать множество других возможностей.

Hyper Method. Российская авторская система. Разработана под платформу Windows 95/98/NT/XP. Позволяет создавать самые разнообразные мультимедиа-приложения и по своим функциональным возможностям приближается к программе Macromedia Director. Поддерживает распространенные форматы звуковых и видеофайлов, а также возможность контролируемой покадровой анимации. Обеспечивает быстрое создание гипертекстовых приложений; совместимость с HTML позволяет создавать приложения для сети Internet. Имеет собственный язык сценариев. Новые функции, добавленные в последней версии Hyper Method, делают программу привлекательной как для новичков, так и для профессионалов.

Author ware. Система фирмы Macromedia. Позволяет создавать интерактивные обучающие программы с элементами мультимедиа. Основана на изобразительном представлении потока данных и может быть использована профессиональными дизайнерами. Структура приложения формируется на основе шаблонов, а также простым перемещением на линию потока данных значков различных файлов. Затем с помощью команд меню и различных мастеров формируется гипертекст. Допускает применение гиперссылок, полнотекстового поиска. Имеет встроенные элементы управления для организации взаимодействия с приложением. Средства сжатия позволяют оптимизировать приложение для доступа к нему через сеть Internet.

Tool Book. Система фирмы Asymetrix. Состоит из двух компонентов: Tool Book Assistant и Tool Book Instructor. Мультимедиа-приложение строится по принципу страниц книги с кнопками, полями данных и встроенными мультимедиа-элементами. Все управляющие элементы выбираются из каталога, включая возможность создания интерактивных вопросов и анимированных изображений. Позволяет создавать эффективные обучающие и образовательные продукты, в том числе работающие дистанционно в среде Internet. Для работы с ними достаточно обычного браузера. Легкий в использовании Tool Book Assistant содержит набор шаблонов, в которые добавляются тексты, рисунки, аудио- и видеофайлы, объединенные динамическим взаимодействием. Специальный мастер публикует продукт в сети Internet. Для профессиональных разработчиков и преподавателей предназначен Tool Book Instructor. Он позволяет создавать специализированные курсы со специфическими реакциями на действия пользователя. Этому способствуют поддержка языка Open Script, редактор Actions Editor и возможность применения DHTML. Созданные мультимедиа-приложения могут распространяться на CD-ROM, непосредственно через сеть Internet или быть внедрены в Web-страницу.

Icon Author. Система фирмы AimTech. Позволяет создавать продукты для интерактивного обучения и изготавливать рекламные ролики. В качестве основы разрабатывается структурная схема из пиктограмм; каждая пиктограмма обозначает определенное действие или функцию, которые выполняют в заданной последовательности. Требует знания принципов алгоритмизации. Приложения, созданные с помощью Icon Author, могут взаимодействовать в Интернете с Tool Book Librarian.

Multimedia Builder. Условно-бесплатная авторская система для создания мультимедиа-приложений. Позволяет строить полноценные Windows-приложения, содержащие графику, анимацию, музыкальное сопровождение (в том числе в формате МРЗ). Программа имеет объектно-ориентированный интерфейс и позволяет использовать анимированные GIF-файлы, управляя при этом запуском анимации, ее остановкой или запуская GIF-файлы на бесконечное проигрывание. Первоначально в окне размером 400 х 300 точек строится главная форма, в которую можно вставить обычные кнопки с «привязанными» к ним командами либо графические кнопки с тремя состояниями и прозрачными участками любой формы. В качестве объектов можно вставить любые картинки, анимированные файлы .GIF, .AVI, .WAV, .МРЗ. Создав первую форму, к ней можно добавить последующие и вставить кнопки перехода между ними. В результате будет создано многоэкранное приложение. При этом Multimedia Builder создает либо ехе-файл, либо файл в собственном формате, для выполнения которого используется небольшой проигрыватель. Конечный файл будет сжат и оптимизирован для запуска программ и файлов по относительным путям. Применение сжатия данных дает возможность создавать очень компактные программы.

Web Compiler. Программа позволяет создать один исполняемый файл из набора HTML-файлов и существующих картинок Web-узла. Встроенная поисковая система находит информацию в пределах скомпилированной презентации. Исходный текст HTML может быть закрыт от просмотра. Группы страниц можно защитить паролями, что делает информацию доступной только зарегистрированным пользователям. Встроенный обработчик форм позволяет создавать презентации, в которых будут запрашиваться данные от пользователей, каталоги и т. д. Для работы требуется установленный браузер Internet Explorer 4.0 или выше. Исполняемый файл, полученный в Web Compiler, содержит все элементы интерфейса браузера.

Hyper Maker HTML. Условно-бесплатная программа. Предназначена для быстрого создания гипертекстовых и мультимедиа-публикаций, позволяет преобразовать Web-сайт в приложение, распространяемое на дискетах или CD-ROM. Для разработки мультимедиа-приложения потребуется также HTML-редактор, в котором можно будет дополнить содержимое Web-сайта управляющими элементами. На страницах приложения возможно воспроизведение анимированных GIF-файлов, звука в форматах MIDI, WAV и МРЗ и видео в формате AVI. Можно защитить приложение паролем от редактирования, запретить печать или копирование отдельных фрагментов в буфер обмена. Поддерживает полнотекстовый поиск на нескольких языках. После компиляции приложение не требует браузера для просмотра.

ТЕМА 5. БАЗОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ СОЗДАНИЯ ИНФОРМАЦИОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ МУЛЬТИМЕДИА

5.1. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ТЕКСТОВЫХ ОБЪЕКТОВ МУЛЬТИМЕДИА

5.1.1. Методы создания текстовых элементов мультимедиа

Текстовые элементы играют ведущую роль при разработке проекта мультимедиа. Такие элементы поддерживают не только весь структурный каркас проекта, но и используются при создании содержательного материала, интерактивного меню, для связывания различных информационных элементов (ссылок и гипертекста) и т.д. текстовые элементы могут быть оформлены в виде отдельных текстовых файлов, или строены в другие информационные объекты (графические и видеоизображения).

Текст – это упорядоченный набор предложений, предназначенный для того, чтобы выразить некий смысл. В смысловой цельности текста отражаются те связи и зависимости, которые имеются в самой действительности (общественные события, явления природы, человек, его внешний облик и внутренний мир, предметы неживой природы и т.д.).

В компьютере текст кодируется в последовательность байтов, образуя текстовый файл. Каждый байт хранит отдельный символ буквы, цифры или знака препинания.

Текстовый файл – обычная форма представления текста на компьютере. Каждый символ из используемого набора символов кодируется в виде одного байта, а иногда двух, трех и более байтов, в зависимости от используемой таблицы кодировки (ASCII, Windows 1252, ANSI и др).

Особой разновидностью текстовых данных следует считать т.н. гипертекст. Термин гипертекст был введен Тедом Нельсоном в 1965 году. Обычно гипертекст – это текст, содержащий узлы перехода (гиперссылки) от одного текста к какому-либо другому.

Пример гипертекста - веб-страницы – документы на HTML (гипертекстовом языке разметки), размещенные в Интернете.

Восприятие текста изучается в рамках таких дисциплин, как лингвистика текста и психолингвистика.

5.1.2. Способы создания текстовых файлов и их форматы

Способы создания  текстовых документов:

•  Ввод текста вручную с клавиатуры, используя текстовые редакторы или настольные издательские системы;
•  Сканирование текста и ввод его с помощью программы распознавания текста. Для сканирования текста используются программы распознавания символов FineReader.
•  Ввод текста с помощью система распознания речи.

5.1.3. Форматы текстовых файлов

Формат – это способ представления  инфрмационных объектов (текста, звука, изображения) в файле.

Текстовые файлы могут иметь различные форматы, в зависимости от программных средств, их создающих. При создании текстовых элементов мультимедиа необъходимо учитывать возможность их преобразования в другой формат для чтения в других программных средствах.

.TXT – расширенный набор символов для кодировки Microsoft Windows. Блокнот – простой редактор, позволяющий вводить текст с минимальными возможностями его обработки. TXT легко доступен для чтения в разных приложениях и на разных платформах.

.RTF – усовершенствованный формат текстов. Rich Text Format – так расшифровывается аббревиатура, стоящая в названии формата, созданного корпорацией Microsoft. RTF представляет собой текст, размеченный с помощью специальных «управляющих слов», что позволяет производить и сохранять достаточно сложное форматирование, вставлять сноски, колонтитулы, рисунки, таблицы и формулы, хотя в обработке этих дополнительных объектов RTF уступает формату DOC. Уступает он DOC и в объеме файлов: использование для форматирования текста «управляющих слов» вместо стилевой таблицы не приводит к компактности. Однако, RTF выигрывает спор с DOC в отношении безопасности, т.к. его внутренняя организация не предусматривает хранения макрокода и, следовательно, неуязвима к макровирусам.

Word Pad – текстовый процессор со средними возможностями.

.DOC – Microsoft Word – самый мощный из всех текстовых процессоров. В формат DOC включены самые широкие возможности обработки и форматирования текста, включая создание сносок и комментариев, а также возможности создания, размещения и редактирования таблиц, диаграмм, изображений и других элементов. Правда, в полном объеме и наиболее корректно все эти возможности реализованы только в MS Word, чему способствует позиция Microsoft, не раскрывающей текущих спецификаций популярного формата. Несмотря на то, что DOC «понимают» и другие программы, их производителям не всегда удается обеспечить его корректное распознавание. В отличие от TXT и RTF, DOC является бинарным форматом, что делает его нечитабельным в простых тектовых редакторах и, более того, не обеспечивает полной совместимости его собственных версий.

.HTML – для создания гипертекстовых документов в Интернете. HTML-документы – это текстовые файлы, доступные для просмотра и редактирования в любом текстовом редакторе. Отличие этих файлов от обычных текстовых файлов заключается в наличии специальных меток (тегов), которые определяют структуру и форматирование документа.

.PDF(Portable Document Format) – формат для хранения и просмотра документов, используются для создания веб-страниц, полностью сохраняет формат созданного документа при передаче в сети интернет. Кросплатформенный  документ предназначенный для представления в электронном виде полиграфической продукции, открывает Adobe Reader и Foxit Reader.

.XML (Extensible Markup Language) – метаязык создания документов.

.DJVU - формат разработанный для хранения сканированных документов, достаточно распостраненный формат электронных библиотек, файл формата djvu открывает DjVu Reader.

.INI - текстовый файл конфигурации используется для хранения настроек в программах Windows. Открыть этот формат можно любым текстовым редактором включая Notepad и WordPad.

Для подготовки рекламных буклетов, оформления книг и журналов используются настольные издательские системы. Наиболее известные – PageMaker, QuarkXPress и Ventura

5.1.4. Метод измерения информационного объема текстового файла

При хранении и передаче информации с помощью технических устройств используют простой и грубый способ измерения информации, который измеряет информационный объем сообщения.  Объем информации связан с общим числом символов и мощностью алфавита и не учитывает содержание (смысл) сообщения.

Алфавитный подход рассматривает информацию как последовательность знаков (букв, цифр, кодов цветов точек изображения и т.д.). Ключевым понятием является мощность алфавита,  «информационный вес».  Под алфавитом понимают не только буквы, но и цифры, знаки препинания, скобки и пробел.

Мощность алфавита – это количество различных символов, используемых в алфавите. При алфавитном подходе считается, что каждый символ текста, сообщения имеет определенный «информационный вес». Информационный вес символа зависит от мощности алфавита и вычисляется по формуле: 

                  N=2i,  где N-мощность алфавита, i – информационный вес символа.

Информационный вес символа двоичного алфавита принят за единицу информации и называется 1 бит.

С  увеличением мощности алфавита увеличивается информационный вес символов этого алфавита. Например:

Мощность алфавита N  (симв.)	Информационный вес i  (бит)
2	1
4	2
8	3
16	4
32	5
64	6
128	7
256	8
512	9
1024	10

Тогда, количество информации в сообщении (информационный объем) можно подсчитать, умножив количество информации, которое несет один символ (информационный вес) на количество символов в сообщении.

Формула:      I=K*i ,    где I – информационный объем всего текстового сообщения,

i – информационный вес символа,

K – количество символов в сообщении.

5. 2. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ  ЗВУКОВЫХ ОБЪЕКТОВ МУЛЬТИМЕДИА

5.2.1. Звук и его характеристики

Аудио (от лат. audio – слышу) – термин, относящийся к звуковым технологиям. Как правило, под термином аудио понимают звук, записанный на звуковом носителе, а также запись и воспроизведение звука, звукозаписывающая и звуковоспроизводящая аппаратура.

Таким образом, аудиальный компонент мультимедийной информации предназначен для передачи звуковых данных.

Звук, в широком смысле — волны, распространяющиеся в какой-либо среде и создающие в ней механические колебания (вибрации), восприятие которых осуществляется специальными органами чувств животных или человека.

Как и любая волна, звук характеризуется амплитудой и частотой.

Частота – это количество колебаний в секунду; измеряется в герцах.

Обычно человек слышит звуки, передаваемые по воздуху, в диапазоне частот от 20 Гц до 15—20 кГц. Звук ниже диапазона слышимости человека (меньше 20 Гц) называют инфразвуком; выше: до 1 ГГц, — ультразвуком, от 1 ГГц — гиперзвуком.

Среди слышимых звуков следует также особо выделить фонетические, речевые звуки и фонемы (из которых состоит устная речь) и музыкальные звуки (из которых состоит музыка).

Амплитуда звуковых колебаний определяет громкость звука.

Таким образом, звук – это волна с непрерывно меняющейся амплитудой и частотой.

Чем больше амплитуда сигнала, тем он громче для человека, и чем больше частота сигнала, тем выше тон.

Меандр -  монотонный звук, которому характерно постоянство амплитуды во времени.

Мелодия  — гармоническая последовательность монотонных звуковых сигналов различной частоты и длительности.

Аккорд — совмещенная во времени смесь монотонных звуковых сигналов; звуковые эффекты; речь).

Вся аудиоинформация имеет динамический характер. Она существует только в режиме реального времени; ее нельзя остановить для более подробного изучения. Если изменить масштаб времени, аудиоинформация искажается. Это свойство иногда используется для получения звуковых эффектов.

Как и любая информация звуковая классифицируется на аналоговую (непрерывная, шумы, речь, виниловая пластинка) и дискретную (компакт-диск).

Для того чтобы компьютер мог обрабатывать звук, непрерывный звуковой сигнал должен быть превращен в последовательность электрических импульсов (двоичных нулей и единиц).

Для преобразования звука из аналоговой формы в дискретную и наоборот дискретные сигналы ЭВМ в аналоговые сигналы аудиоаппаратуры были разработаны устройства АЦП – аналогово-цифровой преобразователь и ЦАП – цифро-аналоговые преобразователь, которые находятся в звуковой плате.

Способов оцифровки аналогового сигнала существует несколько.

1.  Аналогово-цифровой преобразователь (АЦП) – измеряет напряжение.
2.  Время-импульсное кодирование аналогового сигнала (клиппирование) – фиксируется время.
3.  Спектральный анализатор – звуковые колебания сложной формы раскладываются на ряд гармоник, которые характеризуются числовыми величинами: частота и амплитуда.

Звук представляет собой достаточно сложное, непрерывное колебание воздуха. Непрерывные сигналы можно  представить в виде суммы некоторого числа простейших синусоидальных колебаний. Причем каждое слагаемое, т.е. синусоида может быть точно задана некоторым набором числовых параметров – частоты и амплитуды, которые можно рассматривать как код звука в некоторый момент времени. Такой подход к записи звука называется  оцифровыванием или дискретизацией, так как непрерывный звуковой сигнал заменяется дискретным.

5.2.2. Принцип действия измерительных АЦП

Амплитуда аналогового сигнала измеряется через определенные промежутки времени – кванты. Полученные числовые значения являются цифровыми величинами, которые характеризуют аудиосигнал. Величина промежутков времени, через которые производятся измерения амплитуды аудиосигнала, называется шагом квантования. Чем меньше шаг квантования, тем чаще производится отсчетов (измеряется сигнал).

Количество отсчетов сигнала в единицу времени называется частотой дискретизации. Например, если сигнал, длящийся 2 секунды отсчитывается (измеряется) 100 раз, то частота дискретизации равна 50 герц.

5.2.3. Кодирование звуковой информации

В процессе кодирования звукового сигнала производится его временная дискретизации, т.е. звуковая волна разбивается на отдельные маленькие временные участки, причем для каждого такого участка устанавливается определенная величина амплитуды.

Таким образом, непрерывная зависимость амплитуды сигнала от времени A(t) заменяется на дискретную последовательность уровней громкости. На графике это выглядит как замена гладкой кривой на последовательность «ступенек»:

Каждой «ступеньке» присваивается значение уровня громкости звука, его код (1, 2, 3 и так далее). Уровни громкости звука можно рассматривать как набор возможных состояний, соответственно, чем большее количество уровней громкости будет выделено в процессе кодирования, тем большее количество информации будет нести значение каждого уровня и тем более качественным будет звучание.

Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. Количество различных уровней сигнала (состояний при данном кодировании) можно рассчитать по формуле:

N = 2I = 216 = 65536, где I — глубина звука (количеством бит памяти, отводимых на запись и хранение кода одного отсчета).

Таким образом, современные звуковые карты могут обеспечить кодирование 65536 уровней сигнала. Каждому значению амплитуды звукового сигнала присваивается 16-битный код.

Качество кодирования звука зависит также и от количества измерений уровня сигнала в единицу времени, то есть частоты дискретизации. Чем большее количество измерений производится за 1 секунду (чем больше частота дискретизации), тем точнее процедура двоичного кодирования.

В настоящее время при записи звука в мультимедийных технологиях  применяются частоты 8, 11, 22, 44, 48 килогерца. Частота дискретизации в 44 килогерца означает, что в одну секунду непрерывного звучания отсчитывается 44000 отдельных отсчетов сигнала.

При частоте 8 кГц качество звука соответствует качеству радиотрансляции, а при частоте 48 кГц — качеству звучания аудио-CD. Следует также учитывать, что возможны как моно-, так и стереорежимы (соответственно 1 и 2 канала).

Для того чтобы найти объем звуковой информации, используется формула:

V=m*I*t, где m – частота дискретизации (Гц),  I – глубина кодирования (бит),  t – время звучания (секунды).

Таким образом, качество звука зависит от двух характеристик – частоты дискретизации, разрядности преобразования (глубина кодирования звука.)

5.2.4. Способы создания звуковых файлов

5.2.5.  Форматы аудио-файлов

Результаты дискретизации звуковой информации, как и все остальные компьютерные данные, сохраняются на внешних носителях в виде файлов. Звуковые файлы могут иметь различные форматы.

В классификации форматов аудио-файлов выделяют форматы сжатия без потерь и форматы с потерями. 

Существует два различных подхода к сжатию аудиоинформации. Первый называется сжатием без потерь (lossless) – в ходе такого сжатия звук, записанный в цифровом виде, сохраняется полностью, без потерь. Другой подход к сжатию аудиоданных называется сжатием с потерями (lossy) – звук особым образом обрабатывается, из него удаляется все, по заключению алгоритма сжатия, лишнее, а то, что остается, сжимается. Такое сжатие, в сравнении со сжатием без потерь, позволяет добиться гораздо более высоких уровней сжатия, то есть – уменьшить размеры звуковых файлов, в то время как качество звучания, если не стараться сжать файл слишком сильно, страдает не особенно заметно.

Аудиоформаты без потерь предназначены для точного (с точности до частоты дискретизации) представления звука. В свою очередь они делятся на несжатые и сжатые форматы.

Примеры несжатых форматов:

• RAW – сырые замеры без какого-либо заголовка или синхронизации.

• WAV (WAVeform-audio format – волновая форма аудио) – разработан Microsoft совместно с IBM, распространенная форма представления звуковых данных небольшой продолжительности. Получить запись звука в этом формате можно от подключаемых к компьютеру микрофона, проигрывателя, магнитофона,   телевизора и других устройств работы со звуком. Однако этот формат занимает большой объем памяти (при записи стереофонического звука с частотой дискретизации 44 кГц и разрядность 16 бит на одну минуту записи требуется около 10млн.байтов памяти).

Звуковые файлы WAV, как правило, более просты и имеют только один блок формата и один блок данных. В первом содержится общая информация об оцифрованном звуке (число каналов, частота дискретизации, характер зависимости громкости и т.д.), а во втором — сами числовые данные. Каждый отсчет занимает целое количество байт (например, 2 байта в случае 12-битовых чисел, старшие разряды содержат нули).

• CDDA – стандарт для аудио-CD. Первая редакция стандарта издана в июне 1980 года компаниями Philips и Sony, затем была доработана организацией Digital Audio Disc Committee.

Примеры сжатых форматов:

• WMA (Windows Media Audio 9 Lossless) – лицензируемый формат аудио-файлов, разработанный компанией Microsoft для хранения и трансляции. В рамках формата есть возможность кодирования звука как с потерей, так и без потери качества.

• FLAC (Free Audio Lossles Audio Codec) – популярный формат для сжатия аудиоданных. Поддерживается многими аудио-приложениями, а также устройствами воспроизведения звука.

Аудиоформаты с потерями ориентированы в первую очередь на по возможности компактное хранение звуковых данных: при этом идеально точное воспроизведение записанного звука не гарантируется.

Примеры таких форматов:

• MP3 (MPEG Layer3) – лицензируемый формат файла для хранения аудиоинформации, разработанный рабочей группой института Фраунхофера MPEG в 1994 году. На данный момент MP3 является самым известным и популярным из распространенных форматов цифрового кодирования звуковой информации с потерями. Приемы, применяемые в MP3, непросты для понимания и опираются на достаточно сложную математику, но зато обеспечивают очень значительный эффект сжатия звуковой информации. Успехи технологии MP3 привели к тому, что ее применяют сейчас и во многих бытовых звуковых устройствах, например, плеерах и сотовых телефонах.

Он широко используется в файлообменных сетях для передачи музыкальных произведений. Формат может проигрываться в любой современной операционной системе, на практически любом портативном аудио-плеере, а также поддерживается всеми современными моделями музыкальных центров и DVD-плееров.

• Vorbis – свободный формат сжатия звука с потерями, появившийся летом 2002 года. Психоакустическая модель, используемая в Vorbis, по принципам действия близка к MP3. По всевозможным оценкам этот формат является вторым по популярности после MP3 форматом компрессии звука с потерями. Широко используется в компьютерных играх и в файлообменных сетях для передачи музыкальных произведений.

• AAC (Advanced Audio Coding) – формат аудио-файла с меньшей потерей качества при кодировании, чем MP3 при одинаковых размерах. Изначально создавался как преемник MP3 с улучшенным качеством кодирования, но в настоящий момент распространен существенно меньше, чем MP3.

• WMA – см. выше.

•  MIDI (Musical Instrument Digital Interface, т.е. цифровой интерфейс для музыкальных инструментов) – широко используемый формат для записи звука. Фактически этот формат представляет набор инструкций, команд музыкального синтезатора – устройства, которое имитирует звучание реальных музыкальных инструментов. Получить запись звука в формате MIDI можно только от специальных электромузыкальных инструментов, которые поддерживают интерфейс MIDI. Этот формат обеспечивает высокое качество звука и требует значительно меньше памяти, чем формат WAV.

Главное отличие кодеков, сжимающих аудиоданные без потери качества от кодеков, сжимающих с потерями, заключается в том, что кодеки без потери качества не удаляют из аудиопотока информацию, которая при сжатии с потерями может считаться избыточной. Главная задача Lossless-кодека заключается в том, чтобы как можно сильнее сжать исходную звуковую информацию, не потеряв при этом ни единого бита информации.

На практике применяются различные способы компрессии (сжатия) звуковых кодов. В настоящее время стандартными стали способы сжатия, предложенные MPEG (Moving Pictures Expert Group – группа экспертов по движущимся изображениям). В частности,  стандарт MPEG-1 включает в себя несколько популярных в настоящее время форматов записи звука.

Существуют специальные программы, которые преобразуют записи звука из формата WAV в формат MP3.

5.2.6. Обзор программ для работы со звуковыми файлами

Стандартное приложение Звукозапись играет роль цифрового магнитофона и позволяет записывать звук, то есть дискретизировать звуковые сигналы, и сохранять их в звуковых файлах в формате WAV. Эта программа позволяет редактировать звуковые файлы, микшировать их (накладывать  друг на друга), а также их воспроизводить.

5.3. ТЕХНОЛОГИЯ СОЗДАНИЯ ГРАФИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ МУЛЬТИМЕДИА

5.3.1. Кодирование графической информации

Пространственная дискретизация

Графическая информация может быть представлена в аналоговой и дискретной формах. Примером аналогового представления графической информации может служить живописное полотно, цвет которого изменяется непрерывно, а дискретного — изображение, напечатанное с помощью струйного принтера и состоящее из отдельных точек разного цвета.

Графические изображения из аналоговой (непрерывной) формы в цифровую (дискретную) преобразуются путем пространственной дискретизации. Изображение разбивается на отдельные маленькие элементы (точки," или пиксели), причем каждый элемент может иметь свой цвет (красный, зеленый, синий и т. д.).

Пиксель — минимальный участок изображения, для которого независимым образом можно задать цвет.

В результате пространственной дискретизации графическая информация представляется в виде растрового изображения, которое формируется из определенного количества строк, содержащих, в свою очередь, определенное количество точек.

Пространственная дискретизация непрерывных изображений, хранящихся на бумаге, фото- и кинопленке, может быть осуществлена путем сканирования. В настоящее время все большее распространение получают цифровые фото- и видеокамеры, которые фиксируют изображения сразу в дискретной форме.

5.3.2. Разрешающая способность

Важнейшей характеристикой качества растрового изображения является разрешающая способность. Разрешающая способность растрового изображения определяется количеством точек, как по горизонтали, так и по вертикали на единицу длины изображения.

Чем меньше размер точки, тем больше разрешающая способность (больше строк растра и точек в строке) и, соответственно, выше качество изображения. Величина разрешающей способности обычно выражается в dpi (dot per inch — точек на дюйм), т. е. в количестве точек в полоске изображения длиной один дюйм (1 дюйм = 2,54 см).

Качество растровых изображений, полученных в результате сканирования, зависит от разрешающей способности сканера, которую производители указывают двумя числами (например, 1200 х 2400 dpi). Сканирование производится путем перемещения полоски светочувствительных элементов вдоль изображения. Первое число является оптическим разрешением сканера и определяется количеством светочувствительных элементов на одном дюйме полоски. Второе число является аппаратным разрешением; оно определяется количеством «микрошагов», которое может сделать полоска светочувствительных элементов, перемещаясь на один дюйм вдоль изображения.

5.3.3. Глубина цвета

В процессе дискретизации могут использоваться различные палитры цветов, т. е. наборы цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения. Каждый цвет можно рассматривать как возможное состояние точки. Количество цветов N в палитре и количество информации, необходимое для кодирования цвета каждой точки, связаны между собой по формуле:   N=2i

В простейшем случае (черно-белое изображение без градаций серого цвета) палитра цветов состоит всего из двух цветов (черного и белого).

Таким образом, количество информации, которое используется для кодирования цвета точки изображения, называется глубиной цвета.

Наиболее распространенными значениями глубины цвета при кодировании цветных изображений являются 4, 8, 16 или 24 бита на точку. Зная глубину цвета, по формуле можно вычислить количество цветов в палитре.

Таблица 1.1. Глубина цвета и количество цветов в палитре
Глубина цвета, / (битов)	Количество цветов в палитре, N
4	24= 16
8	28=256
16	216 = 65 536
24	224= 16 777 216

5.3.4. . Формирование растрового изображения на экране монитора

Монитор на базе электронно-лучевой трубки

Основной элемент дисплея — электронно-лучевая трубка. Её передняя, обращенная к зрителю часть с внутренней стороны покрыта люминофором — специальным веществом, способным излучать свет при попадании на него быстрых электронов.

Схема электронно-лучевой трубки

Люминофор наносится в виде наборов точек трёх основных цветов — красного, зелёного и синего. Эти цвета называют основными, потому что их сочетаниями (в различных пропорциях) можно представить любой цвет спектра.

Наборы точек люминофора располагаются по треугольным триадам. Триада образует пиксел — точку, из которых формируется изображение (англ. pixel — picture element, элемент картинки).

Расстояние между центрами пикселов называется точечным шагом монитора. Это расстояние существенно влияет на чёткость изображения. Чем меньше шаг, тем выше чёткость. Обычно в цветных мониторах шаг составляет 0,24 мм. При таком шаге глаз человека воспринимает точки триады как одну точку "сложного" цвета.

На противоположной стороне трубки расположены три (по количеству основных цветов) электронные пушки. Все три пушки "нацелены" на один и тот же пиксел, но каждая из них излучает поток электронов в сторону "своей" точки люминофора. Чтобы электроны беспрепятственно достигали экрана, из трубки откачивается воздух, а между пушками и экраном создаётся высокое электрическое напряжение, ускоряющее электроны. Перед экраном на пути электронов ставится маска — тонкая металлическая пластина с большим количеством отверстий, расположенных напротив точек люминофора. Маска обеспечивает попадание электронных лучей только в точки люминофора соответствующего цвета.

Величиной электронного тока пушек и, следовательно, яркостью свечения пикселов, управляет сигнал, поступающий с видеоадаптера.

На ту часть колбы, где расположены электронные пушки, надевается отклоняющая система монитора, которая заставляет электронный пучок пробегать поочерёдно все пикселы строчку за строчкой от верхней до нижней, затем возвращаться в начало верхней строки и т.д.

Количество отображённых строк в секунду называется строчной частотой развертки. А частота, с которой меняются кадры изображения, называется кадровой частотой развёртки.

5.3.5. Графические режимы монитора

Качество изображения на экране монитора зависит от величины пространственного разрешения и глубины цвета.

Пространственное разрешение экрана монитора определяется как произведение количества строк изображения на количество точек в строке. Монитор может отображать информацию с различными пространственными разрешениями (800 х 600, 1024 х 768, 1152 х 864 и выше).

Глубина цвета измеряется в битах на точку и характеризует количество цветов, в которые могут быть окрашены точки изображения. Количество отображаемых цветов также может изменяться в широком диапазоне, от 256 (глубина цвета 8 битов) до более чем 16 миллионов (глубина цвета 24 бита).

16 бит = 65536 оттенков (режим High Color);

24 бит = более 16,5 миллионов цветов (режим True Color)

Чем больше пространственное разрешение и глубина цвета, тем выше качество изображения.

В операционных системах предусмотрена возможность выбора необходимого пользователю и технически возможного графического режима.

5.3.6. Объем видеопамяти

Информационный объем требуемой видеопамяти можно рассчитать по формуле:

I=X*Y*i,     где I — информационный объем видеопамяти в битах;

                     X * Y — количество точек изображения (X — количество точек по горизонтали, Y — по вертикали);

                     i— глубина цвета в битах на точку.

Пример: необходимый объем видеопамяти для графического режима с разрешением 800 х 600 точек и глубиной цвета 24 бита равен:

I = 24 бита х 800 х 600 = 11 520 000 бит = 1 440 000 байт = 1 406,25 Кбайт = 1,37 Мбайт.

5.3.7. Системы цветопередач

Цвета одних предметов человек видит потому, что они излучают свет, а других — потому, что они его отражают. Когда предметы излучают свет, они приобретаю! тот цвет, который мы видим. Когда они отражают свет (бумага, например), их цвет определяется цветом падающею на них света и цветом, который эти объекты отражают.

В компьютерной графике применяют в основном  модели RGB и HSB (для создания и обработки аддитивных изображений) и CMYK (для печати копии изображения на полиграфическом оборудовании).

Палитра цветов в системе цветопередачи RGB

А д д и т и в н ы й ц в е т (от англ. add — добавлять, складывать) получается при соединении лучей света разных цветов. В этой системе отсутствие всех цветов представляет собой черный цвет, а присутствие всех цветов — белый. Система аддитивных цветов работает с излучаемым светом, например от монитора компьютера.

С экрана монитора человек воспринимает цвет как сумму излучения трех базовых цветов: красного, зеленого и синего. Такая система цветопередачи называется RGB, по первым буквам английских названий цветов (Red — красный, Green — зеленый, Blue — синий).

Если их смешать друг с другом в равной пропорции, они образуют белый цвет, а при смешивании в разных пропорциях — любой другой.

Цвета в палитре RGB формируются путем сложения базовых цветов, каждый из которых может иметь различную интенсивность. Интенсивность цвета определяется сигналом, поступающим из видеоадаптера.

Цвет Color палитры можно определить с помощью формулы:

При минимальных интенсивностях всех базовых цветов получается черный цвет, при максимальных интенсивностях — белый цвет. При максимальной интенсивности одного цвета и минимальной двух других — соответственно красный, зеленый и синий цвета. Наложение зеленого и синего цветов образует голубой цвет (Cyan), наложение красного и зеленого цветов — желтый цвет (Yellow), наложение красного и синего цветов — пурпурный цвет (Magenta):

При глубине цвета в 24 бита на кодирование каждого из базовых цветов выделяется по 8 битов. В этом случае для каждого из цветов возможны N = 21 = 256 уровней интенсивности. Уровни интенсивности задаются кодами: десятичными (от минимальной — 0 до максимальной — 255) или двоичными (от 00000000 до 11111111).

	Кодировка цветов при глубине цвета 24 бита
Цвет	Двоичный и десятичный коды интенсивности базовых цветов
	Красный	Зеленый	Синий
Черный	00000000	0	00000000	0	00000000	0
Красный	11111111	255	00000000	0	00000000	0
Зеленый	00000000	0	11111111	255	00000000	0
Синий	00000000	0	00000000	0	11111111	255
Голубой	00000000	0	11111111	255	11111111	255
Пурпурный	11111111	255	00000000	0	11111111	255
Желтый	11111111	255	11111111	255	00000000	0
Белый	11111111	255	11111111	255	11111111	255

Система цветопередачи RGB применяется в мониторах компьютеров, в телевизорах и других излучающих свет технических устройствах.

Палитра цветов в системе цветопередачи CMYK

В системе с у б т р а к т и в н ы х цветов (от англ. subtract — вычитать) происходит обратный процесс: вы получаете какой-либо цвет, вычитая другие цвета из общего луча отраженного света. В этой системе белый цвет появляется в результате отсутствия всех цветов, тогда как их присутствие даст черный цвет. Система субтрактивных цветов работает с отраженным светом, например от листа бумаги. Белая бумага отражает все циста, окрашенная — некоторые поглощает, а остальные отражает.

Палитра  цветов в системе CMYK. Используется при печати изображений на принтерах.

Основными красками в ней являются Cyan — голубая, Magenta — пурпурная и Yellow — желтая. Система CMYK, в отличие от RGB, основана на восприятии не излучаемого, а отражаемого света.

Напечатанное на бумаге изображение человек воспринимает в отраженном свете. Если на бумагу краски не нанесены, то падающий белый свет полностью отражается, и мы видим белый лист бумаги. Если краски нанесены, то они поглощают определенные цвета. Цвета в палитре CMYK формируются путем вычитания из белого цвета определенных цветов.

Цвета в палитре CMYK формируются путем наложения красок базовых цветов. Цвет палитры Color можно определить с помощью формулы, в которой интенсивность каждой краски задается в процентах:

Если нанести на бумагу пурпурную и желтую краски, то будет поглощаться зеленый и синий свет, и мы увидим красный цвет. Если нанести на бумагу голубую и желтую краски, то будет поглощаться красный и синий свет, и мы увидим зеленый цвет. Если нанести на бумагу пурпурную и голубую краски, то будет поглощаться зеленый и красный свет, и мы увидим синий цвет (табл. 1.4).

Смешение трех красок — голубой, желтой и пурпурной должно приводить к полному поглощению света, и мы должны увидеть черный цвет. Однако на практике вместо черного цвета получается грязно-бурый цвет. Поэтому в цветовой модели присутствует еще один, истинно черный цвет. Так как буква «В» уже используется для обозначения синего цвета, для обозначения черного цвета принята последняя буква в английском названии черного цвета Black, т. е. «К».

Система цветопередачи CMYK применяется в полиграфии, так как напечатанные документы воспринимаются человеком в отраженном свете. В струйных принтерах для получения изображений высокого качества используются четыре картриджа, содержащие базовые краски системы цветопередачи   CMYK (рис. 1.6).

Палитра цветов в системе цветопередачи HSB

Система цветопередачи HSB использует в качестве базовых параметров Hue (Оттенок цвета), Saturation (Насыщенность) и Brightness (Яркость). Параметр Hue позволяет выбрать оттенок цвета из всех цветов оптического спектра, начиная с красного цвета и кончая фиолетовым (Н = 0 — красный, Н = 120 — зеленый, Н = 240 — синий, Н = 360 — фиолетовый цвет). Параметр Saturation определяет процент «чистого» оттенка и белого цвета (S = 0% — белый цвет, S = 100% — «чистый» оттенок). Параметр Brightness определяет интенсивность цвета (минимальное значение В = 0 соответствует черному цвету, максимальное значение В = 100 соответствует максимальной яркости выбранного оттенка цвета).

В графических редакторах обычно имеется возможность перехода от одной модели цветопередачи к другой. Это можно сделать как с помощью мыши, перемещая указатель по цветовому полю, так и вводя параметры цветовых моделей с клавиатуры в соответствующие текстовые поля (рис. 1.7).

Таким образом, в системе цветопередачи HSB палитра цветов формируется путем установки значений оттенка цвета, насыщенности и яркости.

5.3.8. . Разновидности компьютерной графики

Существует несколько видов компьютерной графики: растровая, векторная, фрактальная и flash-графика.

Растровая графика

Растровые изображения формируются в процессе сканирования многоцветных иллюстраций и фотографий, а также при использовании цифровых фото- и видеокамер. Можно создать растровое изображение непосредственно на компьютере с помощью растрового графического редактора.

Растровое изображение формируется из точек различного цвета (пикселей), которые образуют строки и столбцы. Каждый пиксель может принимать любой цвет из палитры, содержащей десятки тысяч или даже десятки миллионов цветов, поэтому растровые изображения обеспечивают высокую точность передачи цветов и полутонов. Качество растрового изображения возрастает с увеличением пространственного разрешения (количества пикселей в изображении по горизонтали и вертикали) и количества цветов в палитре.

Недостатком растровых изображений является их большой информационный объем, так как необходимо хранить код цвета каждого пикселя.

Растровые изображения очень чувствительны к уменьшению и увеличению. При уменьшении растрового изображения несколько соседних точек преобразуются в одну, и поэтому теряется четкость мелких деталей изображения. При увеличении растрового изображения точки добавляются, в результате нескольким соседним точкам назначается одинаковый цвет, и появляется ступенчатый эффект.

Базовый элемент – точка.

Векторная графика

Векторные рисунки используются для хранения высокоточных графических объектов (рисунков, чертежей и схем), для которых имеет значение сохранение четких и ясных контуров.

Векторные рисунки формируются из графических объектов (линия, прямоугольник, окружность и др.), каждый из которых задается координатами опорных точек и формулами рисования объекта. Для каждого объекта можно также указать цвет, толщину и стиль линии (сплошная, пунктирная и т. д.) его контура.

Достоинства:

•  что векторные рисунки могут быть увеличены или уменьшены без потери качества. Это возможно, так как изменение размера рисунка производится с помощью простого умножения координат точек графических объектов на коэффициент масштабирования.
•  Небольшой информационный объем файлов.

Базовый элемент – линия. Как и любой объект, линия обладает свойствами: формой (прямая, кривая), толщиной, цветом, начертанием (сплошная, пунктирная). Все прочие объекты векторной графики составляются из линий.

Особой разновидностью векторной графики является трехмерная графика, в которой специальными средствами плоского рисунка добиваются визуальных эффектов объемности изображения.

Трехмерная графика нашла широкое применение в таких областях, как научные расчеты, инженерное проектирование, компьютерное моделирование физических объектов.

Для создания реалистичной модели объекта используются геометрические примитивы (куб, шар, конус и пр.) и гладкие, так называемые сплайновые поверхности.  Применение сложных математических моделей позволяет имитировать различные физические эффекты: взрывы, дождь, снег, огонь, дым, туман и др.

Фрактальная графика

Формирование изображений целиком основывается на математических формулах, уравнениях, описывающих те или иные фигуры, поверхности, тела.

Понятия фрактал и фрактальная геометрия, появившиеся в конце 70-х, с середины 80-х прочно вошли в обиход математиков и программистов. Слово фрактал образовано от латинского fractus и в переводе означает состоящий из фрагментов. Оно было предложено Бенуа Мандельбротом в 1975 году для обозначения нерегулярных, но самоподобных структур, которыми он занимался. Рождение фрактальной геометрии принято связывать с выходом в 1977 году книги Мандельброта `The Fractal Geometry of Nature'. В его работах использованы научные результаты других ученых, работавших в период 1875-1925 годов в той же области (Пуанкаре, Фату, Жюлиа, Кантор, Хаусдорф). Но только в наше время удалось объединить их работы в единую систему.

Роль фракталов в машинной графике сегодня достаточно велика. Они приходят на помощь, например, когда требуется, с помощью нескольких коэффициентов, задать линии и поверхности очень сложной формы. С точки зрения машинной графики, фрактальная геометрия незаменима при генерации искусственных облаков, гор, поверхности моря. Фактически найден способ легкого представления сложных неевклидовых объектов, образы которых весьма похожи на природные.

Одним из основных свойств фракталов является самоподобие. В самом простом случае небольшая часть фрактала содержит информацию о всем фрактале.

Flash – графика

В 1996 году компания Macromedia разработала стандарт флэш-графики. Основное назначение этой технологии – создание высококачественных анимационных изображений для веб-страниц.

5.3.9. Графические форматы и методы сжатия рисунков

Форматы графических файлов определяют способ хранения информации в файле (растровый или векторный), а также используемый алгоритм сжатия. Сжатие применяется для растровых файлов, так как они имеют обычно достаточно большой объем.

Формат	Макс. число бит/пиксел	Макс. Число wветов	Макс. размер изображения, пиксел	Методы сжатия	Кодирование нескольких изображений
BMP	24	16'777'216	65535 x 65535	RLE*	-
GIF	8	256	65'535 x 65535	LZW	+
JPEG	24	16'777'216	65535 x 65535	JPEG	-
PCX	24	16'777'216	65535 x 65535	RLE	-
PNG	48	281'474'976'710'656	2'147'483'647 x 2 147 483 647	Deflation (вариант LZ77)	-
TIFF	24	16'777'216	всего 4'294'967'295	LZW, RLE и другие*	+

Существуют различные алгоритмы сжатия, причем для различных типов изображения целесообразно применять подходящие типы алгоритмов сжатия.

Для сжатия рисунков типа аппликации, содержащих большие области однотонной закраски, наиболее эффективно применение алгоритма сжатия, который заменяет последовательность повторяющихся величин (пикселей одинакового цвета) на две величины (пиксель и количество его повторений). Такой алгоритм сжатия (RLE) используется в графических файлах форматов BMP и PCX, PSD.

Метод RLE (Run Length Encoding). Например: черно-белый рисунок. 0 – черная точка, 255 – белая точка.

 

Для рисунков типа диаграммы целесообразно применение другого метода сжатия, который использует поиск повторяющихся в рисунке «узоров». Такой алгоритм (LZW) используется в графических файлах форматов TIFF и GIF и позволяет сжать файл в несколько раз.

Принцип кодирования Хаффмана (для текстовых, звуковых и графических файлов): суть этого принципа заключается в том, что для кодирования букв, узоров, встречающихся в файле чаще, используется меньшее количество битов, отводимое для кодирования этого символа, узора, и сам код заносится в специальную таблицу, которая входит в состав уплотненного файла. Без нее файл не разуплотнится.

Для сжатия цифровых или отсканированных фотографий и иллюстраций используется алгоритм сжатия JPEG. Компьютер обеспечивает воспроизведение более 16 млн различных цветов (при глубине 24 бита), тогда как человек вряд ли способен различить более сотни цветов и оттенков. В формате JPEG отбрасывается «избыточное» для человеческого восприятия разнообразие цветов соседних пикселей. Применение этого формата позволяет сжимать файлы в десятки раз, однако приводит к необратимой потере информации (файлы не могут быть восстановлены в первоначальном виде).

Некоторые форматы графических файлов являются универсальными, так как могут быть обработаны большинством графических редакторов. Некоторые программы обработки изображений используют оригинальные форматы, которые распознаются только самой создающей программой. Преимущество оригинальных форматов файлов состоит в том, что они позволяют сохранять изображения при меньшем размере файла.

Рассмотрим некоторые форматы графических файлов более подробно.

Растровые форматы:

•  Bit МаР image (BMP) — используется в операционной системе Windows. Этот формат поддерживается многими графическими редакторами, в том числе редактором Paint. Рекомендуется для хранения и обмена данными с другими приложениями. В формате BMP можно сохранять черно-белые, серые полутоновые, индексные цветные и цветные изображения системы RGB (но не двухцветные или цветные изображения системы CMYK). Недостаток этих графических форматов: большой объем. Следствие - малая пригодность для Internet-публикаций.
•  Joint Photographic Expert Group (JPEG) — формат растровых графических файлов, который реализует эффективный алгоритм сжатия (метод JPEG) для отсканированных фотографий и иллюстраций. Уменьшение размера файла достигается сложным математическим алгоритмом удаления информации - чем заказываемое качество ниже, тем коэффициент сжатия больше, файл меньше. Поддерживается приложениями для различных операционных систем. Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете. Анимация или прозрачный цвет форматом не поддерживаются.
•  Graphics Interchange Format (GIF) —поддерживается приложениями для различных операционных систем. Стандартизирован  в 1987 году. Поддерживает до 256 цветов, позволяет задавать один из цветов как прозрачный, дает возможность сохранения с чередованием строк (при просмотре сначала выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. Это позволяет судить об изображении до его полной загрузки). Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными по горизонтали однотонными объектами. Для сжатия файла используется высокоэффективный алгоритм Лемпела - Зива - Велча (LZW), сжатие без потерь информации, позволяющий уменьшить объем файла в несколько раз. Высокая степень сжатия. Рекомендуется для хранения изображений, создаваемых программным путем (диаграмм, графиков и так далее) и рисунков (типа аппликации) с ограниченным количеством цветов (до 256). Используется для размещения графических изображений на Web-страницах в Интернете. Позволяет создавать рисунки с прозрачным фоном. Файлы в формате GIF могут содержать не одну, а несколько растровых картинок, которые показывается одна за другой с указанной в файле частотой, чем достигается иллюзия движения (GIF- анимация). Недостаток: ограниченная палитра (не более 256 цветов).
•  Portable Network Graphic (PNG) — формат растровых графических файлов, аналогичный формату GIF. Предназначен для публикаций изображений в Web-страницах в Интернете. Создавался как замена форматов GIF и JPEG. Стандартизирован в 1995 году. В отличие от GIF сжатие без потери качества производится и по горизонтали и по вертикали (алгоритм собственный, параметры тоже не настраиваемые). Не умеет создавать анимированные ролики.
•  Tagged Image File Format (TIFF) — поддерживается всеми основными графическими редакторами и компьютерными платформами. Включает в себя алгоритм сжатия без потерь информации (LZW). Используется для обмена документами между различными программами. Рекомендуется для использования при работе с издательскими системами. Недостаток - большие размеры получаемых файлов.
•  PhotoShop Document (PSD)  - собственный формат программы Adobe Photoshop. Позволяет запоминать параметры слоев, каналов, степени прозрачности, множества масок. Поддерживается 48-битное кодирование цвета, различные цветовые модели. Недостаток – отсутствие эффективного алгоритма сжатия информации, что приводит к большому объему файлов.
•  PDF (Portable Document Format) - это пример смешанного формата, предназначенного для хранения текста и графики одновременно. В формате PDF сохраняются данные текстовым редактором Adobe Acrobat. Для сжатия графики применяется метод LZW.

Векторные форматы:

•  Windows MetaFile (WMF) — универсальный формат векторных графических файлов для Windows-приложений. Используется для хранения коллекции графических изображений Microsoft Clip Gallery. Это "родной" формат Microsoft, он является неотъемлемой частью платформы Windows. Формат понимается всеми программами под управлением Windows. Однако, несмотря на простоту и универсальность, применение этого формата ограничено, поскольку он может сохранять не все параметры, присвоенные графическому объекту в других редакторах.
•  Encapsulated PostScript (EPS) — формат векторных графических файлов, поддерживается программами для различных операционных систем. Рекомендуется для печати и создания иллюстраций в настольных издательских системах.
•  CorelDRaw files (CDR) — оригинальный формат векторных графических файлов, используемый в системе обработки векторной графики CorelDraw.
•  Adobe PostScript. Формат PostScript - это язык описания страниц (язык управления лазерными принтерами) фирмы Adobe. Был создан для реализации принципа WYSIWYG (What You See is What You Get). Файлы формата Adobe PostScript практически представляют из себя программу с командами на выполнение для устройства печати.
•  векторный редактор OpenOffice Draw сохраняет файлы в собственном формате SXD, а система компьютерного черчения Компас — в формате FRM).

5.3.10. Средства для работы с растровой графикой

К аппаратным средствам получения цифровых растровых оригиналов в основном относятся сканеры и цифровые фотокамеры. Для создания изображений «от руки» предназначены графические планшеты, на которых рисуют специальным электронным пером.

Программы для работы с изображениями делятся на:

•  просмотрщики (вьюверы);
•  графические редакторы;
•  конверторы.

К просмотрщикам относятся Проводник и Программа просмотра факсов и изображений. Для просмотра графики и текста формата PDF используется программа Adobe Acrobat Reader.

Графические редакторы для работы с растровой графикой:

•  PhotoShop фирмы Adobe;
•  Paint, входящая в стандартный комплект операционной системы Windows.

Для выполнения сканирования и обработки растровых изображений служат программы – Microsoft Office Document  Scanning, Microsoft Office Document Imaging, Microsoft Office Picture Manager, входящие в состав пакета Microsoft Office XP.

Мощные векторные графические редакторы содержат конверторы, которые позволяют преобразовывать растровые изображения в векторные рисунки.

5.3.11. Графические редакторы для работы с векторной графикой:

•  графические редакторы - Adobe Illustrator, Macromadia Freehand, CorelDraw;
•  векторизаторы  (трассировщики) – специализированные пакеты преобразования растровых изображений в векторные (например, Adobe StreamLine, CorelTrace).

Для работы с трехмерной графикой используются редакторы 3DStudioMax, 3D Canvas, Maya, Lightwave и другие.

3DStudioMax. Этот пакет считается «полупрофессиональным». Однако его средств вполне хватает для разработки качественных трехмерных изображений объектов неживой природы. Отличительными особенностями пакета являются поддержка большого числа аппаратных ускорителей трехмерной графики, мощные световые эффекты, большое число дополнений, созданных сторонними фирмами. Сравнительная нетребовательность к аппаратным ресурсам позволяет работать даже на компьютерах среднего уровня. Вместе с тем по средствам моделирования и анимации пакет 3D Studio Max уступает более развитым программным средствам.

Наиболее революционной с точки зрения интерфейса и возможностей является программа Мауа, разработанная консорциумом известных компаний (Alias, Wavefront, TDI). Пакет существует в вариантах для разных операционных систем, в том числе и Windows NT. Инструментарий Мауа сведен в четыре группы: Animation (анимация), Modeling (моделирование), Dynamic (физическое моделирование), Rendering (визуализация). Удобный настраиваемый интерфейс выполнен в соответствии с современными требованиями. На сегодняшний день Мауа является наиболее передовым пакетом в классе средств создания и обработки трехмерной графики для персональных компьютеров.

Все современные векторные редакторы могут работать и с растровой графикой.

Для создания флэш-графики в основном применяется программа Macromedia Flash, а для ее воспроизведения служит программа Macromedia Flash Player.

Конверторы графики

Существует множество программ-конверторов, переводящих данные из векторного формата в растровый. Как правило, такая задача решается довольно просто, чего нельзя сказать об обратной операции - преобразовании растрового файла в векторный и даже о переводе одного векторного файла в другой. Векторные алгоритмы записи используют уникальные для каждой фирмы-поставщика математические модели, описывающие элементы изображения.

•  Bmp to Text - Позволяет экспортировать графику из изображения(BMP) в обычные цветные и черные символы.
•  BMP2AVI  - Данная утилита предназначена для создания AVI-файлов из набора изображений в .bmp формате.
•  Image Converter Plus - Мощнейший инструмент для просмотра, редактирования и конвертации графических файлов. Состоит из 2 частей: из редактора и расширений для Windows Explorer.
•  Konvertor - Распознает 200 различных типов файлов, 25 аудио форматов, 4 видео, 170 графических, текст, TrueType шрифты. Позволяет разобрать на отдельные кадры анимационный GIF или TIFF файл, создать анимационный GIF или DCX/MNG/TIFF из набора кадров форматов BMP, GIF, IFF, а также конвертировать текстовые файлы в изображения.
•  Magic ASCII Picture  - Интересная программа для конвертации картинок (BMP, ICO, JPG) в ASCII графику..
•  Multimedia Conversion Library  - Эта программа преобразует графические форматы в видео форматы.
•  PowerPoint to Flash  - Программа конвертирует презентаций PowerPoint во флэш-ролики.

ТЕМА 6.  ВИДЕОИНФОРМАЦИЯ И ВИРТУАЛЬНАЯ РЕАЛЬНОСТЬ

6.1. Общие сведения

Видеоинформация: статическая и динамическая.

Статическая видеоинформация включает штриховые рисунки (к которым относятся графики, чертежи, таблицы) и полутоновые рисунки, в которых форма предметов передается яркостью, освещенностью, цветом. Рисунки делятся на плоские (двухмерные) и объемные (трехмерные) и могут быть монохромными или цветными.

Динамическая видеоинформация — это фильмы (видео-, мульт- и слайд-фильмы).

В их основе лежит последовательное экспонирование на экране отдельных кадров вывода в соответствии со сценарием. Поэтому процесс обработки динамической видеоинформации часто называют «редактированием сценариев». Динамическая видеоинформация используется либо для передачи движущихся изображений (анимация), либо для последовательной демонстрации отдельных кадров вывода (слайд-фильмы).

Для демонстрации анимационных и слайд-фильмов используются различные принципы. Анимационные фильмы демонстрируются так, чтобы зрительный аппарат человека не мог зафиксировать отдельные кадры вывода.

При работе с видеоинформацией необходимы такие операции, как захват изображения с экрана с загрузкой его в файл; сжатие изображения и его восстановление; конструирование видеоэффектов; запись компьютерных изображений на видеомагнитофон и т.д.

Кодирование видеоинформации еще более сложная проблема, чем кодирование звуковой информации, так как нужно позаботится не только о дискретизации непрерывных движений, но и о синхронизации изображения со звуковым сопровождением. В настоящее время для этого используется формат, который называется AVI (Audio- Video Interleaved – чередующееся ауидо и видео).

Основные мультимедийные форматы AVI и WAV очень требовательны к памяти, поэтому на практике применяются различные способы компрессии – сжатие звуковых и видеокодов.

6.2. .  Методы создания видеоизображения

6.3. Стандарты MPEG

Стандарт сжатия MPEG разработан Экспертной группой кинематографии (Moving Picture Experts Group - MPEG). MPEG это стандарт на сжатие звуковых и видео файлов в более удобный для загрузки или пересылки, например через интернет, формат.

Существуют разные стандарты MPEG: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7.

MPEG состоит из трех частей: Audio, Video, System (объединение и синхронизация двух других).

В настоящее время стандартными стали способы сжатия, предложенные MPEG:

•  Стандарт MPEG- 1 включает в себя несколько популярных форматов звука (MP3);
•  MPEG- 2 – описывает методы сжатия  видеозаписей, которое обеспечивают телевизионное качество изображения и стереозвуковое сопровождение:
•  MPEG- 4  - позволяет записать полнометражный цветной фильм со звуковым сопровождением на компакт-диск.

Важно: интерпретация машинного кода может быть разным и зависит от обрабатывающей этот код программой.

Если встречаются где-либо обозначения MPEG-1, MPEG-2, MPEG-3, это означает разные уровни стандартов сжатия.

Если же вам попались обозначения MPEG-1 Audio Layer 1, MPEG-1 Audio Layer 2, MPEG-1 Audio Layer 3 (синонимично MP-1, MP-2, MP-3), это говорит о разных уровнях  сжатия звука в рамках одного стандарта - MPEG-1 (англ. Layer - слой, уровень).

К примеру, MPEG-1 - это стандарт, разработанный в 1992 году и определяющий 3 уровня кодирования аудио- и видеофайлов (см. пример выше). Сегодня формат MP-1 считается устаревшим.

MPEG-2 был разработан в 1994 году в основном для видеофайлов.

Стандарты MPEG-1 и MPEG-2 позволили производить широко распространенные коммерческие продукты, такие как интерактивные CD, DVD, цифровое широковещательное аудио (DAB), цифровое телевидение, и многие другие коммерческие услуги.

MPEG-3 находился в процессе разработки одновременно с MPEG-2, но только в качестве стандарта сжатия для телевидения высокого уровня четкости.

MPEG-4 — это международный стандарт, используемый, преимущественно для сжатия цифрового аудио и видео. Он появился в 1998 году, и включает в себя группу стандартов сжатия аудио и видео и смежные технологии, одобренные ISO — Международной организацией по стандартизации/IEC Moving Picture Experts Group (MPEG). Стандарт MPEG-4 в основном используется для вещания (потоковое видео), записи фильмов на компакт-диски, видеотелефонии (видеотелефон) и широковещания, в которых активно используется сжатие цифровых видео и звука.

6.4. Видеоформаты

•  AVI (Audio Video Interleave - чередование аудио и видео, то есть аудио- и видеофайлы извлекаются по очереди) - это формат, разработанный в 1992 году компанией Microsoft. AVI-файлы способны поддерживать многопотоковое видео. Используются обычно кодеки MPEG4 или DV;

•  WMV (Windows Media Video) - формат-контейнер, система кодирования видеофайлов, разработанная специалистами компании Microsoft в продолжение AVI и входящая в пакет Windows Media. Имеет защиту от несанкционированного копирования;
•  FLV (Flash Video) – формат  для передачи видеофайлов через Интернет. FLV используют сайты Вконтакте, YouTube, Google Video, Муви и др. Файлы FLV воспринимают практически все операционные системы;
•  VOB (Versioned Object Base) - формат, разработанный для хранения видеофайлов на DVD-дисках.
•  DivX — кодек стандарта MPEG4.  DivX - популярнейший на сегодняшний день видео-кодек. DivX - технология видеозаписи, позволяющая создавать и просматривать медиа файлы с высокой степенью сжатия. Данный пакет содержит: DivX Plus Player - бесплатная версия проигрывателя для воспроизведения файлов в форматах DivX, AVI и др.; DivX Plus Codec Pack - бесплатный набор кодеков для воспроизведения DivX и MKV файлов в любом проигрывателе; DivX Plus Web Player - программа для проигрывания потоковых DivX, AVI и MKV файлов, интегрируется в популярные браузеры; DivX Plus Converter – конвертер.
•  MPEG-форматы

6.5.  Цифровое видео

Цифровые видеокамеры позволяют снимать видеофильмы непосредственно в цифровом формате. Цифровое видео, представляющее собой последовательность кадров с определенным разрешением, сохраняется в видеокамере на магнитной кассете. После подключения цифровой видеокамеры к DV-порту компьютера и запуска программы цифрового видеомонтажа производится захват и копирование видео на жесткий диск компьютера.

В процессе захвата программа цифрового видеомонтажа автоматически обнаруживает изменения изображения в потоке видео и разбивает его на сцены. Монтаж цифрового видеофильма производится путем выбора лучших сцен и размещения их в определенной временной последовательности. При переходе между сценами можно использовать различные анимационные эффекты: наплыв, растворение и др.

Просмотр цифрового видео можно осуществлять непосредственно на экране монитора компьютера или на подключенном телевизоре.

Видеофильм состоит из потока сменяющих друг друга кадров и звука. Показ полноцветных кадров и воспроизведение высококачественного звука требуют передачи очень больших объемов информации в единицу времени. Поэтому в процессе захвата и сохранения видеофайла на диске производится его сжатие. Во-первых, используются методы сжатия неподвижных растровых графических изображений и звука, описанные выше.

Во-вторых, используется потоковое сжатие. В последовательности кадров выделяются сцены, в которых изображение меняется незначительно. Затем в сцене выделяется ключевой кадр, на основании которого строятся следующие, зависимые кадры. В зависимых кадрах вместо передачи кода цвета всех пикселей передаются коды цвета только небольшого количества измененных пикселей.

Телевизионный стандарт воспроизведения видео использует разрешение кадра 720 х 576 пикселей с 24-битовой глубиной цвета. Скорость воспроизведения составляет 25 кадров в секунду. Следовательно, в одну секунду необходимо передать огромный объем видеоданных:

I = 24 бит • 720 • 576 • 25 = 248 832 000 бит = = 31 104 000 байт = 30375 Кбайт ~ 30 Мбайт.

При захвате и сохранении цифрового видео может использоваться один из двух способов сжатия данных. При сохранении видеофайлов в формате AVI могут использоваться различные кодеки, использующие «фирменные» методы сжатия данных. При сохранении видеофайлов в формате MPEG используется стандартизированный метод сжатия данных.

6.6.  Потоковое видео

Для передачи видео в Интернет к USB-порту компьютера подключается Web-камера. Так как скорость передачи данных в Интернете ограничена, используются потоковые методы сжатия с использованием одного из двух стандартов RealVideo или Windows Media.

Потоковое сжатие применяется как для видео, так и для звука. Сжатие видео обеспечивается за счет уменьшения размера кадра (например, может использоваться разрешение 240*180 точек), уменьшения частоты кадров (частота кадров может быть уменьшена до 1 кадра в секунду), а также уменьшения количества цветов. Для сжатия звука можно уменьшить частоту дискретизации и глубину кодирования, а также вместо стереозвука выбрать монофонический звук (один канал).

6.7. Виртуальная реальность

Специальным построением программного обеспечения в системах мультимедиа достигается эффект, который получил название виртуальная реальность. Этот эффект воздействует на психику человека, он направлен на замену имеющейся у человека модели мира несуществующей, виртуальной моделью, в которой живут и действуют несуществующие или невоспринимаемые в реальном мире персонажи (космические монстры, привидения и др.).

Системы мультимедиа работают в реальном режиме времени, что связано с использованием в них аудио- и видеоинформации. Поскольку аудио- и видеоинформация имеют аналоговую природу, ввод этих видов информации в ЭВМ и их вывод требуют применения специальных устройств, типы которых приведены на рис. 9.1. Как видно из рисунка, состав устройств весьма разнообразен.

В 1989 г. был введен термин «виртуальная реальность» для обозначения искусственного трехмерного мира – киберпространства, создаваемого мультимедийными технологиями и воспринимаемого человеком посредством специальных устройств: шлемов, очков, перчаток и т.д. Киберпространство отличается от обычных компьютерных анимаций более точным воспроизведением деталей и работает в режиме реального времени. Человек видит не изображение на плоском экране дисплея, но воспринимает объект объемно, точно так же, как в реальном мире, поскольку помимо зрения задействованы и другие чувства человека. Он может «войти» в комнату, «переставить» мебель, «выполнить» руками медицинскую операцию и т.д. Поэтому виртуальная реальность открывает небывалые перспективы в производстве, маркетинге, менеджменте, торговле, медицине и других сферах деятельности, науки, искусства.

Создается диалоговое кино, где потребитель может управлять ходом зрелища с клавиатуры дисплея посредством реплик, если к компьютеру подключена плата распознавания речи. Видеоигры дают инструмент манипулирования общественным сознанием.

ТЕМА 7. ПРЕЗЕНТАЦИЯ КАК ПРОСТЕЙШИЙ МУЛЬТИМЕДИА ПРОЕКТ

Психологи заметили, что люди запоминают 10% прочитанного, 20% услышанного, 30% увиденного, 100% того, что вызвало у них живой интерес и эмоциональную вовлеченность. Наверное, поэтому встреча-презентация остается одним из самых эффективных инструментов маркетинга и PR. Стимулируя такие формы восприятия, как зрение, слух, а также ощущения, эмоции, презентационное мероприятие позволяет добиться максимального результата.

Презентация (от лат. praesentatio) — Общественное представление чего-либо нового, недавно появившегося, созданного, например: книги, журнала, кинофильма,мероприятия, телепрограммы,организации. Понятие создание презентаций  может включать в себя  компьютерную анимацию, графику, видео, музыку и звуковой ряд, которые организованы в единую среду.

Презентация должна имеет сюжет, сценарий и структуру, организованную для полного и удобного восприятия информации.

Презентация — это информационный инструмент или мероприятие, целью которого является яркое красочное представление и предоставление необходимой информации аудитории, которая должна получить конкретную информацию об представляемом объекте, участвующих лицах, датах и т.п.

Целю создания презентации является продвижение определенного бренда в широком смысле этого слова, то есть имя человека или компании, идея или стратегия, товар или услуга, новая корпоративная или рыночная политика, сама компания, если она заинтересована в привлечении инвесторов  и прочие ни чем не ограниченные задумки.

Процесс создания презентации в Microsoft PowerPoint состоит из таких действий, как выбор общего оформления, добавление новых слайдов и их содержимого, выбор разметки слайдов (выбор макета), изменение при необходимости оформления слайдов, изменение цветовой схемы, применение различных шаблонов оформления и создание таких эффектов, как эффекты анимации при демонстрации слайдов.

Примечание:

Макет. Оформление элементов, таких как заголовки, подзаголовки, списки, рисунки, таблицы, диаграммы, автофигуры и видеофрагменты на слайде.

Цветовая схема. Набор из восьми гармонично подобранных цветов, применяемых к слайдам, страницам заметок или раздаточных материалов. Цветовая схема включает цвет фона, цвет линий и текста, а также шесть других цветов, способствующих повышению удобочитаемости слайда.

Шаблон оформления. Файл, содержащий стили презентации, включая типы и размеры маркеров и шрифтов, размеры и положение рамок, параметры оформления фона, цветовые схемы, образец слайдов и дополнительный образец заголовков.

7.1. Этапы создания презентации

Создание презентации состоит из трех этапов: планирование, разработка и репетиция презентации.
Планирование презентации - это многошаговая процедура, включающая определение логики подачи материала, формирование структуры.

Разработка презентации - методологические особенности подготовки слайдов презентации, включая вертикальную и горизонтальную логику, содержание и соотношение текстовой и графической информации. Заполнение слайдов информацией, причем уже в момент заполнения принимается решение, что здесь необходимо показать материал единым куском, а вот здесь – части материала должны будут появляться одна за другой, по мере необходимости.

Репетиция презентации – это проверка и отладка созданного «изделия».  Вы проверяете – насколько удачно Вы «смонтировали» материал, насколько уместны Ваши переходы от слайда к слайду.

Наиболее простым и распространенным вариантом презентации является презентация в формате РowerРoint (презентация Power Point), получившая широкое распространение в бизнес среде.

Формат Power Point позволяет интегрировать в презентацию видео и аудио файлы, создавать примитивную анимацию на уровне «слайд шоу». Главный плюс данного формата презентации - возможность без особых знаний и умений вносить изменения в презентацию, адаптируя ее под разные аудитории и цели.

Еще один вид довольно простой компьютерной презентации - это презентация в формате pdf. Фактически это вариант электронного каталога, удобного для рассылки по электронной почте, размещению на сайте и печати на принтере. Т.е. практичный, легкий, удобный, а с другой стороны очень функциональный продукт. Зачастую презентации pdf становятся продолжением фирменных каталогов и других рекламных материалов.

К электронным презентациям можно также отнести видео презентации, поскольку в условиях развития технологий - большая часть форматов - это цифровые аналоги. В данном виде презентации  компьютерная графика и другие анимационные спецэффекты отходят на второй план, уступая место живой картинке - видео изображению - видео презентации.

Мультимедийные презентации (мультимедиа презентации) позволяют сочетать в себе несколько форматов - Power Point, PDF и т.д.,  но в большинстве своем самые лучшие примеры данных презентаций на 100% сделаны на основе Flash (флеш).

Flash презентации (флеш презентации) - это универсальный продукт, позволяющий наиболее гармонично сочетать рекламную информацию с ярким нетривиальным дизайном и анимацией, добиваясь максимальной отдачи от презентации. Flash презентация (флеш презентация) - это возможность создание презентации единим файлом, без папок и подкачки документов, это возможность установить автозапуск презентации при загрузке диска, это возможность использования наиболее яркой насыщенной анимации. Более того - Flash презентации (флэш презинтации) позволяют не только создавать интересные ролики, но и оснащать презентацию меню - интерфейсом, позволяющим самостоятельно управлять презентацией.

7.2. Классификация мультимедийных презентаций

Классификация презентаций по интерактивности

Линейная презентация

1.  Слайды презентации сменяют друг друга последовательно.
2.  Пользователь пассивен, его участие в управлении презентацией незначительно.
3.  Внимание пользователя акцентируется на просматриваемом слайде, содержание просмотренных слайдов быстро забывается.
4.  Требования пользователя к качеству потребляемой информации невысоки.

Презентации со сценарием

•  Являются совершенным средством представления информации для учебной аудитории.
•  Материал в такой презентации, как правило, хорошо организован, ее можно отрепетировать заранее, чтобы обеспечить безупречную презентацию.
•  Презентация, в ходе которой преподаватель руководит подачей материала, - это идеальный способ организовать процесс представления информации на уроке в школе.
•  Эту методику можно применять в любой сфере обучения.

Обучающие презентации

•  Обучающие презентации предназначены для помощи преподавателю и обучаемому и позволяют удобно и наглядно представить материал.
•  Применение даже самых простых графических средств является чрезвычайно эффективным.

Самовыполняющиеся

•  Законченные информационные продукты.
•  Можно адресовать самовыполняющуюся презентацию аудитории, если поместить ее на сайт, дискету, компакт - или видеокассету и использовать для самостоятельного изучения школьником в ходе урока или дома.

Интерактивная презентация

•  В таких презентациях реализована возможность выбирать, как способ изучения учебного материала, так и степень подробности изложения материала, позволяют адаптировать информацию и обеспечить индивидуальный подход к каждому обучаемому.
•  С помощью интерактивных презентаций удобно реализовать индивидуальные "экскурсии'' по учебному материалу, которые позволяют пользователю самостоятельно ознакомиться с информацией о предмете.
•  Слайды презентации демонстрируются в зависимости от действий пользователя.
•  Пользователь активен и в значительной степени управляет ходом презентации.
•  Пользователь держит в памяти значительную часть презентации, рассматривая каждый слайд как продолжение предыдущих.
•  Требования пользователя к качеству потребляемой информации высоки – он ожидает адекватной реакции на производимый выбор.

Преимущества интерактивных презентаций

•  Это реализованная в удобной и занимательной форме возможность осуществлять поиск нужной информации, углубляясь в нее настолько, насколько это было предусмотрено создателем презентации. Например, пользователь может приступить к изучению темы урока с того, что прочтет на экране компьютера общие сведения о нем; затем по щелчку на гипертекстовой связи (подчеркнутое или выделенное цветом слово или фраза), на кнопке или на пиктограмме ему представляется более подробная информация о конкретных вопросах по данной теме.
•  Интерактивные средства мультимедиа позволяют значительно расширить аудиторию получателей информации и обеспечить индивидуальный подход к каждому обучаемому.
•  С помощью интерактивных презентаций удобно реализовать индивидуальные "экскурсии'' по уроку, которые позволяют пользователю самостоятельно ознакомиться с информацией о структуре, теме и информации об уроке.

1

1. Освіта Україна XXI століття
2. реферат дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Київ
3.  Показать что между температурными коэффициентами удельного сопротивления сопротивления R и линейно
4. Проверочные мероприятия в отношении аудиторских организаций и аудиторская тайна
5. Место Сбербанка РФ на рынке депозитов российского населения
6. Вітчизняні та світові проблеми професійної етики в соціальній роботі
7. Определить министерство образования области уполномоченным органом по осуществлению координации работ по
8. РЕФЕРАТ
9. технічним прогресом
10. на тему- Дворец для Деда Мороза и Снегурочки
11. Лабораторная работа 9 Двухфакторный дисперсионный анализ
12. правовой базы российских реформ В результате семи лет посткоммунистического развития и посткоммунистичес
13. Сущность, классификация и кодирование инноваций Содержание системы инновационного менеджмента
14. Экологическое прав
15. Со страхом и трепетом совершайте свое спасение потому что Бог производит в вас и хотение и действие по Своем
16. Дети с небес Ее любовь жизнерадостность и свет озарили благодатью мою жизнь и жизнь наших детей
17. реферате я хочу рассмотреть классификацию природных чрезвычайных ситуаций.
18. Заповедники и памятники природы Крыма
19.  нередко 4 противотуберкулёзных средства ~ это позволяет замедлить развитие резистентности возбудителя
20. изготовителей арматура подлежит обязательной приемке

Материалы собраны группой SamZan и находятся в свободном доступе