Возможности средств мультимедиа и перспективы их использования

Скачать работу - Возможности средств мультимедиа и перспективы их использования

Мультимедиа — область компьютерной технологии , связанная с использованием информации, имеющей различное физическое представление (текст, графика, рисунок, звук, анимация, видео и т. п.) и/или существующей на различных носителях (магнитные и оптические диски, аудиои видеоленты и т. д.). [4, C.287] Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь. [2, C. 275] Мультимедиа средства — это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих человеку общаться с компьютером, используя самые разные, естественные для себя среды: звук, видео, графику, тексты, анимацию. [1, C. 9] Основные понятия, используемые при изучении объекта Мультимедиа предоставляет пользователю потрясающие возможности в создании фантастического мира (виртуальной реальности), интерактивного общения с этим миром, когда пользователь выступает не в роли стороннего пассивного созерцателя, а принимает активное участие в разворачивающихся там событиях; причем общение происходит на привычном для пользователя языке — в первую очередь, на языке звуковых и видеообразов.

Виртуальная реальность — это некий иллюзорный мир, в который погружается и с которым взаимодействует человек.

Система виртуальной реальности — это совокупность имитационных программных и технических средств, обеспечивающих эти погружение и взаимодействие. Для полного погружения необходимо оградить человека от информации, поступающей из внешнего мира; необходимо ввести стимулы, побуждающие человека пребывать в виртуальном мире. Для обеспечения интерактивности необходимо, чтобы система виртуальной реальности воспринимала управляющие воздействия человека. Для реализации таких требований в современных системах используются разнообразные звуковые и видеотехнологии, в частности объемные звуковые и видеосистемы, а также головные дисплеи — шлемы и очки-дисплеи, «нюхающие» мыши, управляющие перчатки, кибернетические жилеты и другие экзотические устройства, уже существующие сегодня. И все это в совокупности с беспроводными интерфейсами. [3, C. 6-7] Классификация элементов объекта Если исключить редкие «экзотические» устройства, в том числе и упомянутые в предыдущем разделе, то реально к средствам мультимедиа можно отнести: * устройства аудио (речевого) и видеоввода и вывода информации; * высококачественные звуковые и видеоплаты; * платы видеозахвата ( video grabber ), снимающие изображение с видеомагнитофона или видеокамеры и вводящие его в ПК; * высококачественные акустические и видеовоспроизводящие системы с усилителями, звуковыми колонками, большими видеоэкранами; * сканеры (поскольку они позволяют автоматически вводить в компьютер печатные тексты и рисунки); * высококачественные принтеры. С большим основанием к средствам мультимедиа можно отнести и внешние запоминающие устройства большой емкости на оптических и цифровых видеодисках, часто используемые для записи звуковой и видеоинформации. [1, C. 13] Требования к мультимедиа сегодня К средствам мультимедиа предъявляются некоторые требования как к программному обеспечению, так и к оборудованию.

Требования к аппаратной части PC : * Персональный компьютер, работающий на микропроцессоре не ниже PIII -600; * Оперативная память (RAM) не менее 128 mb; * Накопитель на жестком диске емкостью не менее 20 Gb ; * Дисковод для компакт-дисков CD - RW (а лучше DVD ) с большими скоростями записи и чтения; * Манипулятор типа 'мышь' с кнопкой «скролл»; * Клавиатура, разработанная для использования с набольшим КПД; * Плоский 17 ти дюймовый True Color дисплей с разрешением 1024 х 768 точек; * Видеоадаптер, поддерживающий 3 D графику; * Цветной принтер с возможностью фотопечати; * Цветной сканер с глубиной цвета 48 bit и разрешением 600 dpi ; * Высококачественный аудиоадаптер и мощная акустическая система (+микрофон); * По крайней мере, один LPT и один USB порт; * Инфракрасный порт для подключения беспроводных устройств. [3, C .11] Требования к программному обеспечению: Должна использоваться современная операционная система, к примеру, Windows 9 x или XP . В программных средствах ужесточаются требования к количеству ошибок, расширении словарей с увеличением числа поддерживаемых языков при распознавании (синтезе) речи и текста.

Увеличены возможности конвертирования файлов в различные форматы.

Возникли мощные продуктивные системы кодирования и сжатия информации.

Удобные программы видеозахвата, видео и аудиовоспроизведения (видеои аудиоплеер). Существует множество программ для прожига, а так же копирования лицензионных CD . [2, C.283-284] Подробная характеристика элементов объекта Рассмотрим характеристику средств мультимедиа и их возможностей.

Системы речевого ввода и вывода информации Существует две технологии речевого общения с компьютером: * системы распознавания речи; * системы синтеза речи.

Системы распознавания речи В системах распознавания речи выполняется оцифровка звуковой информации, ее идентификация с кодами, содержащимися в электронных тезаурусных (иногда многоязычных) словарях, необходимая автоматическая коррекция кодов и генерация соответствующих им символов, слов и предложений, возможный вывод текстов на экран для ручной их коррекции (иногда звуковое воспроизведение) и запись текстов в память машины либо исполнение «услышанных» команд. По характеру распознаваемой речи системы речевого ввода можно разделить на: * системы, ориентированные на распознавание отдельных слов, команд и вопросов; * системы распознавания предложений и связной речи; * системы идентификации по образцу речи.

Системы, ориентированные на распознавание отдельных слов, команд и вопросов часто называют системами речевого управления, поскольку их основная задача — обеспечить выполнение компьютерной системой действий, задаваемых голосом.

Системы распознавания предложений и связной речи делятся на системы раздельной диктовки и системы распознавания связной речи. Цель систем идентификации по образцу речи — идентифицировать конкретного известного системе пользователя и выявить самозванца.

Взаимодействие пользователя с системой идентификации состоит из трех этапов: * регистрации пользователя с целью запоминания особенностей его голоса и формирования для него речевой модели; * тестирования, во время которого выполняется сравнение поступившего образца речи с запомненной речевой моделью пользователя, а также возможное выявление модели самозванца из базы моделей голосов множества прочих людей; * допуска к работе в системе, если тестирование прошло успешно и пользователь назвал верный пароль.

Системы синтеза речи Системы речевого вывода информации базируются либо на выборке из словаря готовых оцифрованных звуковых последовательностей, либо на синтезаторах речи. Самым простым вариантом является выборка готовых звуковых последовательностей, но ввиду большого размера «звуковых» файлов, вывод большого числа слов в этом случае практически невозможен. [1, C .41-42] Звуковые платы Звуковые платы используются для создания, записи и воспроизведения различных звуковых сигналов: музыки, речи, шумовых эффектов. В режиме создания звука плата действует как музыкальный инструмент. Звук, создаваемый с помощью звуковой платы, называют «синтезированным». В режиме записи звука плата производит оцифровку звуковых сигналов для последующей их записи в память компьютера. В режиме воспроизведения звука плата работает аналогично цифровому аудиоплейеру, преобразуя считанные из памяти цифровые сигналы в аналоговые звуковые. [1, C . 76-77] Акустические системы Акустическая система (колонки) является не обязательным, но желательным компонентом мультимедийной системы — при ее использовании восприятие звуковой информации существенно улучшается.

Компьютерные акустические системы, как правило, уступают специализированным Hi - Fi -системам, но качество воспроизведения у них вполне приличное.

Акустические системы бывают пассивные и активные.

Пассивные не содержат встроенного усилителя и могут подключаться к звуковым платам, имеющим собственный усилитель (обычно 4-ваттный, по 2 Вт на канал) и регулятор громкости.

Активные акустические системы оборудованы усилителем и могут подключаться как к линейному выходу звуковой платы, так и к выходу ее усилителя.

Источником питания для встроенного в колонки усилителя может являться внутренний аккумулятор или блок питания, который, в свою очередь, может быть и внутренним, и внешним. Кроме регулятора громкости активные колонки имеют обычно и 3-полосный эквалайзер. [5, C. 307-310] Видеоплаты Для работы с видеоинформацией необходимо иметь функционально более разнообразное оборудование.

Современная видеокарта включает в себя видеоконтроллер, видеопроцессор и видеопамять.

Видеоконтроллеры (видеоадаптеры) являются внутрисистемными устройствами, преобразующими данные в сигнал, отображаемый монитором, и непосредственно управляющими мониторами и выводом информации на их экран.

Важная характеристика — емкость видеопамяти, она определяет количество хранимых в памяти пикселов и их атрибутов.

Видеоконтроллер должен обеспечить естественное качественное изображение на экране монитора, что возможно при большом числе воспроизводимых цветовых оттенков, высокой разрешающей способности и высокой скорости вывода изображения на экран. Под разрешающей способностью здесь понимается то количество выводимых на экран монитора пикселов, которое может обеспечить видеоконтроллер.

Скорость вывода изображения на экран зависит от скорости обмена данными видеопамяти со специализированным процессором, цифроаналоговым преобразователем и, в несколько меньшей степени, с центральным процессором. Для увеличения скорости обмена данными видеопамяти со специализированным процессором, цифроаналоговым преобразователем используются: * увеличение разрядности и тактовой частоты внутренней шины видеоконтроллера (вплоть до 256 разрядов и 600 МГц); * новейшие быстродействующие типы оперативной памяти. В качестве видеопамяти в контроллерах могут использоваться различные типы памяти DRAM , как универсальные: SDRAM , DRDRAM , DDR SDRAM , так и особенно быстрые специализированные: SGRAM (синхронная графическая), VRAM и WRAM (двухпортовые типы видеопамяти), 3D RAM (трехмерная). От частоты зависит, какое максимальное разрешение и при какой частоте кадровой развертки монитора сможет поддерживать видеоконтроллер.

Разрядность определяет, сколько цветов может поддерживать видеоконтроллер.

Наиболее распространено 8-битное представление характеристики пиксела на каждый цветовой канал монитора (суммарная разрядность 24). [2, C. 338-346] Основные характеристики видеоконтроллера: * режимы работы (текстовый и графический); * воспроизведение цветов (монохромный и цветной); * число цветов или число полутонов (монохромный); * разрешающая способность (число адресуемых на экране монитора пикселов по горизонтали и вертикали); * емкость и число страниц в буферной памяти (число страниц — это число запоминаемых текстовых экранов, любой из которых путем прямой адресации может быть выведен на отображение в мониторе); * размер матрицы символа (количество пикселов в строке и столбце матрицы, формирующей символ на экране монитора); * разрядность шины данных, определяющая скорость обмена данными с системной шиной и т. д. [2, C. 346-347] Видеоконтроллер устанавливается на материнской плате как видеокарта в свободный разъем AGP или PCI . Некоторые видеокарты имеют вход для подключения телевизионной антенны ( TV - in ) и тюнер, то есть позволяют через ПК просматривать телепередачи, видеофильмы с видеомагнитофона и видеокамеры; ряд видеокарт имеют разъем для подключения телевизора ( TV - out ), для просмотра видео. [1, C . 115] Плата видеозахвата Плата видеозахвата ( video grabber , видеограббер) выполняет захват кадров видео, их преобразование (в то числе и оцифровку) и запись в память компьютера. [4, C . 324] Платы видеозахвата бывают двух типов: * грабберы кадров ( frame grabber ) предназначены для захвата неподвижных изображений; * платы захвата ( capture board ) могут захватывать целые видеофильмы. Они позволяют получать с видеокамеры или видеомагнитофона, а при наличии тюнера и с антенны отдельные телевизионные кадры и их связанные последовательности для дальнейшей обработки в компьютере и вывода на принтер или обратно на видео. При оцифровке видеосигнала формируются огромные массивы информации. Поэтому возникают серьезные проблемы с динамикой процесса, ибо для пересылки одного 256-цветного полноэкранного изображения с разрешающей способностью 1024х760 пикселов необходимо передать около 1 Мбайт данных, что может потребовать до 10 с и более. В связи с этим размеры кадров платами видеозахвата уменьшаются.

Существуют высококачественные платы ( Creativ Lab Video Blaster и т. д.), которые могут воспроизводить видеокадры в полный экран, но и они, как правило, не могут осуществлять полноэкранный захват. [2, C. 361-365] Ввиду большого объема видеофайлов, они при передаче и записи в память сжимаются. В настоящее время существует несколько методов сжатия данных, реализуемых как программно, так и аппаратно.

Средства сжатия данных обычно называют КОДЕКами ( CODEC — Compressor - DECompressor ). PRIVATE 'TYPE=PICT;ALT=Sony N50' Принтеры Печатающие устройства (принтеры) — это устройства вывода данных из компьютера, преобразующие ASCII -коды и битовые последовательности в соответствующие им графические символы и фиксирующие эти символы на бумаге. [4, C . 356] Принтеры различаются между собой по следующим показателям: * цветности (черно-белые и цветные); * способу формирования символов (знакопечатающие и знакосинтезирующие); * принципу действия (матричные, струйные, лазерные, термические); * способами печати (ударные, безударные) и формирования строк (последовательные, параллельные); * ширине каретки (с широкой 375-450 мм и узкой 250 мм кареткой); * длине печатной строки (80 и 132-136 символов); * набору символов (вплоть до полного набора символов ASCII ); * скорости печати; * разрешающей способностью. [5, C. 393-395] Печать у принтеров может быть посимвольная, построчная, постраничная. Скорость печати варьируется от 10-300 зн/с (ударные принтеры) до 500-1000 зн/с и даже до нескольких десятков (до 20) страниц в минуту (безударные лазерные принтеры); разрешающая способность — от 3-5 точек на мм до 30-40 точек на мм (лазерные принтеры). [2, C. 389-393] Принтеры могут работать в двух режимах — текстовом и графическом. * в текстовом режиме на принтер посылаются коды символов, которые следует распечатать, причем контуры символов выбираются из знакогенератора принтера; * в графическом режиме на принтер пересылаются коды, определяющие последовательность и местоположение точек изображения. Для текстовой печати в общем случае имеются следующие режимы, характеризующиеся различным качеством печати: * режим черновой печати; * режим печати, близкий к типографскому; * режим с типографским качеством печати; * сверхкачественный режим.

Желательно, чтобы принтер был русифицированным, то есть своими средствами обеспечивал печать русских букв — кириллицы; в противном случае в текстовом режиме потребуется подключение в ПК специальных драйверов.

Многие принтеры позволяют реализовать: * эффективный вывод графической информации (с помощью символов псевдографики); * сервисные режимы печати: плотная печать, печать с двойной шириной, с подчеркиванием, с верхними и нижними индексами, выделенная печать (каждый символ печатается дважды) и печать за два прохода (второй раз символ печатается с незначительным сдвигом); * многоцветную (до 100 различных цветов и оттенков) печать. [5, C. 399-404] Основными характеристиками принтеров являются: * Разрешающая способность или просто разрешение.

Разрешение при печати чаще всего измеряется числом элементарных точек ( dots ), которые размещаются на одном дюйме — dpi — dots per inch (или на одном миллиметре — точек на миллиметр бумаги. Чем больше число разрешения, тем точнее воспроизводятся детали изображения. Однако при этом соответственно возрастает и время печати (исключение, лазерные принтеры). * Скорость печати.

Единицей измерения скорости печати информации служит величина количество символов в секунду — cps ( characters per second ), а при листовой печати — страниц в минуту — ppm ( pages per minute ). [2, C. 377-381] Сканеры Сканер — это устройство ввода в компьютер информации непосредственно с бумажного документа. [4, C . 384] Можно вводить тексты, схемы, рисунки, графики, фотографии и другую графическую информацию.

Сканер, подобно копировальному аппарату, создает копию изображения бумажного документа, но не на бумаге, а в электронном виде — создается электронная копия изображения.

Сканеры весьма разнообразны и их можно классифицировать по целому ряду признаков.

Прежде всего, сканеры бывают черно-белые и цветные. Черно-белые сканеры могут считывать штриховые изображения и полутоновые.

Штриховые изображения не передают полутонов, или, иначе, уровней серого. Полутоновые позволяют распознать и передать 16, 64 или 256 уровней серого.

Цветные сканеры работают и с черно-белыми, и с цветными оригиналами. В первом случае они могут использоваться для считывания и штриховых, и полутоновых изображений. В цветных сканерах используется цветовая модель RGB ( Red - Green - Blue ): сканируемое изображение освещается через вращающийся RGB -светофильтр или от последовательно зажигаемых трех цветных ламп; сигнал, соответствующий каждому основному цвету, обрабатывается отдельно. Число передаваемых цветов колеблется от 256 до 65 536 (стандарт High Color ) и даже до 16,8 млн (стандарт True Color ). Разрешающая способность сканеров измеряется в количестве различаемых точек на дюйм изображения и составляет от 75 до 1600 dpi ( dot per inch ). По конструктивному исполнению сканеры делятся на ручные и настольные.

Настольные, в свою очередь, делятся на планшетные, роликовые и проекционные.

Особняком стоят слайд-сканеры, считывающие изображение с прозрачных носителей. [5, C. 419-423] Основные характеристики сканеров. 1. Оптическое разрешение определяется как количество светочувствительных элементов в сканирующей головке, поделенное на ширину рабочей области.

Выражается в точках на дюйм ( dots per inch , dpi ). 2. Интерполяционное (программное, логическое) разрешение — произвольно выбранное разрешение, для получения которого драйвер сканера рассчитывает недостающие точки. 3. Разрядность (глубина цвета) — определяет степень подробности информации об отсканированной точке изображения. Чем больше разрядов (бит) используется для представления отдельной точки изображения, тем более подробна информация о ней. 4. Динамический диапазон сканера характеризует его способность различать близлежащие оттенки (прежде всего, это касается темных областей оригинала). Динамический диапазон можно определить как разницу между самым светлым оттенком, который сканер отличает от белого, и самым темным, но отличимым от черного. 5. Скорость сканирования может определяться по-разному: и в миллиметрах в секунду, и в листах в минуту, но чаще в количестве секунд, затрачиваемых на сканирование одной страницы. [5, C. 426-427] Внешние запоминающие устройства большой ёмкости Накопители на оптических дисках Сегодня накопители на оптических дисках (НОД) — едва ли не обязательный атрибут любого персонального компьютера.

Большая их емкость в сочетании с весьма высокой надежностью и невысокой стоимостью как дисководов, так и дисков делает НОД незаменимыми для сохранения и распространения программ, а также для долговременного хранения больших объемов информации, баз данных, например.

Основными достоинствами НОД являются: * сменяемость и компактность носителей; * большая информационная емкость; * высокая надежность и долговечность дисков и головок чтения/записи (до 50 лет); * меньшая (по сравнению с НМД) чувствительность к загрязнениям и вибрациям; * нечувствительность к электромагнитным полям.

Оптические накопители выпускаются в нескольких модификациях. 1. Классические компакт-диски: * CD - ROM ( Compact Disk Read Only Memory ) — неперезаписываемые лазерно-оптические диски или компакт-диски ПЗУ; * CD - R ( Compact Disk Recordable ) — компакт-диски с однократной записью; * CD - RW ( CD Rewritable ) — компакт-диски перезаписываемые, с многократной записью. 2.Цифровые универсальные диски: * DVD - ROM ( Digital Versatile Disk Read Only Memory ) — неперезаписываемые цифровые универсальные диски; * DVD - R ( DVD Recordable ) — цифровые универсальные диски с однократной записью; * DVD - RW ( DVD Rewritable или DVD - RAM - DVD Read Access Memory ) - цифровые перезаписываемые универсальные диски. 3.Неперезаписываемые лазерно-оптические диски CD - ROM [1, C. 168-172] Оптические диски с однократной записью Накопители CD - R позволяют однократно записывать информацию на диски с форм-фактором 4,72' и 3,5'. Запись в современных CD - R может выполняться на скорости до 12х.

Чтение записи выполняется лазерным лучом так же, как и у CD - ROM . Дисководы CD - R совместимы с обычными CD , естественно, при совпадении формата диска. [1, C. 172-175] Оптические диски с многократной записью Накопители CD - RW позволяют многократно записывать информацию на диски с отражающей поверхностью.

Лучшие образцы дисков CD - RW выдерживают несколько сотен циклов перезаписи.

Коэффициент кратности скорости при записи информации у современных моделей не превосходит 10х.

Читать CD - RW могут только высокочувствительные дисководы (чтение записи выполняется лазерным лучом). Перезаписываемые диски целесообразно использовать для хранения больших объемов обновляющихся данных (например, для создания резервных копий важной информации) и для обмена данными с другими ПК. [1, C. 176-178] Цифровые диски DVD DVD — Digital Versatile Disk , цифровой универсальный диск (иногда его называют Digital Video Disk , цифровой видеодиск). Физически DVD — это тот же привычный диск диаметром 4,72' (существует стандарт также на 3,5') и толщиной 0,05'. Так же как и CD , он не изнашивается (или почти не изнашивается) со временем, не чувствителен к магнитному и инфракрасному излучениям и мало чувствителен к повышенным температурам. Но в DVD используется однослойная и двухслойная, односторонняя и двухсторонняя уплотненная запись.

Стандартный однослойный односторонний диск DVD может хранить 4,7 Гбайт данных, двухслойный накопитель имеет емкость в 8,5 Гбайт.

Скорость чтения (трансфер) у DVD лежит в пределах 1,4-2,7 Мбайт/с.

Основные достоинства DVD : * значительно большая по сравнению с CD емкость. В частности, достаточная для хранения полнометражного фильма самого высокого качества; * совместимость с CD . Устройства DVD - ROM могут считывать существующие библиотеки данных на CD - ROM . [1, C. 179-181] Заключение Несомненным достоинством и особенностью технологии являются следующие возможности мультимедиа, которые активно используются в представлении информации: возможность хранения большого объема самой разной информации на одном носителе (до 20 томов авторского текста, около 2000 и более высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов звука); возможность увеличения (детализации) на экране изображения или его наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении (режим 'лупа') при сохранении качества изображения. Это особенно важно для презентации произведений искусства и уникальных исторических документов; возможность сравнения изображения и обработки его разнообразными программными средствами с научноисследовательскими или познавательными целями; возможность выделения в сопровождающем изображение текстовом или другом визуальном материале 'горячих слов (областей)', по которым осуществляется немедленное получение справочной или любой другой пояснительной (в том числе визуальной) информации (технологии гипертекста и гипермедиа); возможность осуществления непрерывного музыкального или любого другого аудиосопровождения, 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 'галерей' (выборок) из представляемой в продукте информации (режим 'карман' или 'мои пометки'); возможность 'запоминания пройденного пути' и создания 'закладок' на заинтересовавшей экранной 'странице'; возможность автоматического просмотра всего содержания продукта ('слайд-шоу') или 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.

оценка стоимости склада в Калуге
оценка машин и оборудования в Туле
оценка транспортных средств в Липецке