17.4. Технологии мультимедиа
Мультимедиа (от англ. multi — много, media — среда) — комбинированное представление информации в разных формах (текст, звук, видео и т. д.).
Технология мультимедиа — интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом.
Развитием гипертекстовых технологий в глобальных сетях стало появление гипермедийных документов, которые наряду с текстовой информацией содержат информацию, представленную в мультимедийной форме.
Мультимедиаинформация содержит не только традиционные статистические элементы: текст, графику, но и динамические: видео-, аудио- и анимационные последовательности. Типы данных мультимедиаинформации представлены на рис. 8.
Рис. 8. Типы данных мультимедиаинформации
Человек воспринимает 95% поступающей к нему извне информации визуально в виде изображения, т. е. «графически». Такое представление информации по своей природе более наглядно и легче воспринимаемое, чем чисто текстовое. Различают векторную и растровую графику.
Векторная графика — это метод создания изображений в виде совокупности линий. Каждая линия рисунка представляется отрезками прямых (векторов) и сопрягающимися с ними отрезками стандартных геометрических кривых. Для определения формы и расположения отрезка используются математические описания.
Растровая графика — метод создания изображения в виде растра — набора разноцветных точек (пикселей), упорядоченных в строки и столбцы.
Пиксель — минимальный участок изображения, которому независимым образом можно задать цвет, яркость и другие характеристики.
В памяти компьютера такие изображения хранятся в виде битовых последовательностей, которые описывают цвет отдельных пикселей. При этом на каждый пиксель приходится конкретное число бит, определяющих ту или иную характеристику цвета.
Однако в силу относительно невысокой пропускной способности существующих каналов связи, прохождение графических файлов по ним требует значительного времени. Это заставляет применять технологии сжатия данных, представляющих собой методы хранения одного и того же объема информации путем использовании меньшего количества бит.
Оптимизация (сжатие) — это представление графической информации более эффективным способом. Сетевая графика представлена преимущественно двумя форматами файлов — GIF и JPEG. Оба этих формата являются компрессионными, т.е. данные в них уже находятся в сжатом виде. Сжатие, тем не менее, представляет собой предмет выбора оптимального решения. Каждый из этих форматов имеет ряд настраиваемых параметров, позволяющих управлять соотношением качество-размер файла, таким образом, за счет сознательного снижения качества изображения, зачастую практически не влияющего на восприятие, добиваться уменьшения объема графического файла, иногда в значительной степени.
Формат GIF (Graphics Interchange Format — формат обмена изображениями) — один из старейших форматов записи изображений. Он был разработан в 1978 г. Формат GIF рассчитан на табличное кодирование изображений с применением 256-цветной палитры, при котором одним байтом записывают одно значение некоторого произвольного цвета. Для уменьшения объема полученные данные в процессе записи сжимаются по определенным алгоритмам. Этот формат используют для представления малоцветных изображений, имеющих большие области одинакового цвета.
Формат JPEG (Joint Photographic Experts Group — объединенная экспертная группа по записи изображений) является международным стандартом. Этот формат предназначен для эффективной записи полноцветных графических изображений. Он использует наличие необязательных данных в графических изображениях, например, для случайного просмотра человеческим глазом не требуется высокого разрешения для цветовой информации в изображении. Поэтому данные, представляющие высокое цветовое разрешение, могут быть исключены. Особенностью формата JPEG является использование схемы «кодирование с потерями», т. е. при воспроизведении данных, записанных со сжатием в формате JPEG, полученная последовательность неточно соответствует данным, имевшимся перед записью.
Запись и кодирование видеоизображений основано на представлении видеоряда в виде последовательности кадров и кодировании каждого из них как отдельного изображения с последующей записью последовательности кадров. Одним из наиболее распространенных методов кодирования видеоизображений является метод MPEG (Moving Picture Experts Group — Экспертная группа по записи видеоизображений).
Базовым объектом кодирования в стандарте MPEG является кадр телевизионного изображения. Поскольку большинство кадров имеют сравнительно небольшие отличия друг от друга, то, записав полностью один кадр, можно при записи последующего кадра записывать не все изображение, а только его отличия от предыдущего. В общей последовательности видеоряда выделяют опорные и промежуточные кадры. Опорные кадры являются начальными кадрами новых сцен, а промежуточные соответствуют одной сцене и имеют много общего с опорными кадрами.
Кодирование видеоряда начинается с записи опорного кадра. Сначала изображение разбивается на блоки фиксированного размера, которые кодируются и сжимаются с использованием специальных алгоритмов. Следующий кадр тоже разбивается на аналогичные блоки, которые сравниваются с блоками опорного кадра, а затем записываются только отличия от предыдущего кадра.
Существуют несколько разновидностей формата записи MPEG: MPEG-1, MPEG-2, MPEG-4, которые отличаются друг от друга качеством записи и степенью сжатия.
Звуковые сигналы характеризуются двумя величинами: частотой (высота звука) и амплитудой (громкость звука). Основным стандартным форматом записи звука является формат WAV, введенный в действие компаниями IBM и Microsoft. Существуют и другие форматы звуковых файлов, введенные другими корпорациями, однако выборки данных при звукозаписи имеют огромные размеры. Для передачи звука и музыки по медленным каналам связи, таким как телефонные соединения, используемые для доступа к Internet, используют специальный формат записи МРЗ (MPEG-1 layer 3). В его основу положены особенности человеческого слухового восприятия, выражающиеся в том, что далеко не вся информация, которая содержится в звуковом сигнале, является полезной и необходимой — большинство слушателей ее не воспринимают. Поэтому определенная часть данных может быть сочтена избыточной. Эта «лишняя» информация удаляется без особого вреда для субъективного восприятия. При этом стандарт позволяет в заданных пределах менять параметры кодирования — получать меньшую степень сжатия при лучшем качестве или, наоборот, идти на потери в восприятии ради более высокого коэффициента компрессии.
Технологию мультимедиа составляют две основные компоненты — аппаратная и программная, представленные на рис. 9.
Рис. 9. Компоненты мультимедиатехнологий
Аппаратные средства мультимедиа включают аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио- и видеосигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно-лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и т.д. Все оборудование, отвечающее за преобразование звуковых сигналов, объединяют в звуковые карты, а за преобразование видеосигналов — в видеокарты.
Звуковая карта — это плата, микросхема, позволяющая записывать и воспроизводить звуки, синтезировать музыку, управлять внешней акустической аппаратурой, подключенной к компьютеру.
Видеокарта — это плата, микросхема, согласующая обмен графической информацией между центральным процессором и дисплеем и управляющая выводом информации на экран.
Кроме того, существуют узкоспециальные аппаратные средства, выполняющие отдельные функции: TV-тюнеры для преобразования телевизионных сигналов; графические акселераторы (ускорители), в том числе для поддержки трёхмерной графики; акустические системы с наушниками или динамиками и др.
Программные средства мультимедиа включают:
мультимедийные приложения — энциклопедии, интерактивные курсы обучения по всевозможным предметам, игры и развлечения, работа с Internet, тренажеры, средства торговой рекламы, электронные презентации, информационные киоски, установленные в общественных местах и предоставляющие различную информацию и др.
средства создания мультимедийных приложений — редакторы видеоизображений; профессиональные графические редакторы; средства для записи, создания и редактирования звуковой информации, позволяющие подготавливать звуковые файлы для включения в программы, изменять амплитуду сигнала, накладывать или убирать фон, вырезать или вставлять блоки данных на каком-то временном отрезке; программы для манипуляции с сегментами изображений, изменения цвета, палитры; программы для реализации гипертекстов и др.
Самостоятельное изучение:
Применение гипертекстовых технологий в глобальных сетях [1]
- Раздел 1. Введение в информационные технологии (5 часов) Лекция 1. Введение в информационные технологии (ит) (3 часа)
- 1.1. Понятие ит. Сравнение информационной и производственной технологии
- 1.2. Свойства ит
- 1.3. Роль ит в развитии общества
- 1.4. Эволюционные этапы развития ит
- 1.5. Развитие современных ит
- Лекция 2. Классификация информационных технологий (2 часа)
- Раздел 2. Платформа в информационных технологиях (5 часов) Лекция 3. Платформа в информационных технологиях (3 часа)
- 3.1. Понятие платформы
- 3.2. Совместимость компьютерных платформ
- 3.3. Операционная система как составная часть платформы
- Лекция 4. Критерии выбора платформы (2 часа)
- 4.1. Прикладные решения и средства их разработки
- 4.2. Критерии выбора платформы
- Раздел 3. Технологические процессы обработки информации в информационных технологиях (6 часов) Лекция 5. Технологический процесс обработки информации (3 часа)
- 5.1. Понятие технологического процесса обработки информации (тпои)
- 5.2. Классификация тпои
- 5.3. Операции тпои
- Лекция 6. Средства реализации операций обработки информации (2 часа)
- 6.1. Средства формирования первичной информации
- 3. Технические устройства формирования документов.
- 6.2. Средства передачи информации
- 6.3. Средства хранения и поиска информации
- 6.4. Средства обработки информации
- Лекция 7. Организация технологического процесса обработки информации (1 час)
- 7.1. Стандартизация тпои
- 7.2. Этапы тпои
- 7.3. Взаимосвязь операций тп
- Раздел 4. Информационные технологии конечного пользователя (7 часов) Лекция 8. Автоматизированное рабочее место (арм) (2 часа)
- 8.1. Организационные формы обработки информации. Принципы их построения
- 8.2. Понятие автоматизированного рабочего места
- 8.3. Виды арм
- 8.4. Виды обеспечения арм
- 8.5. Арм специалиста по мониторингу и прогнозированию чс
- Лекция 9. Электронный офис (2 часа)
- 9.1. Понятие электронного офиса. Процедуры обработки документов
- 9.2. Программные средства электронного офиса
- 9.3. Аппаратные средства электронного офиса
- Лекция 10. Пользовательский интерфейс (3 часа)
- 10.1. Понятие пользовательского интерфейса
- 1. Развитие концепций логического представления данных.
- 10.2. Классификация пользовательского интерфейса
- 10.3. Критерии качества пользовательского интерфейса
- Раздел 5. Технологии открытых систем (4 часа) Лекция 11. Открытые системы (2 часа)
- 11.1. Понятие и принципы открытых систем
- 11.2. Стандарты ит
- 11.3. Эталонная модель взаимодействия технологии открытых систем
- 11.4. Технология передачи информации в модели взаимодействия открытых систем
- Лекция 12. Характеристика уровней модели взаимодействия открытых систем (2 часа)
- Раздел 6. Информационные технологии в локальных и корпоративных сетях (6 часов) Лекция 13. Компьютерные сети (2 часа)
- 13.1. Понятие и классификация компьютерных сетей
- 13.2. Понятие локальных вычислительных сетей
- 13.3. Компоненты лвс
- 13.4. Топология лвс
- 13.5. Методы доступа к информации в лвс
- Лекция 14. Распределенная обработка данных (2 часа)
- 14.1. Локальная и распределенная базы данных
- 14.2. Технология «клиент-сервер»
- 14.3. Модели реализации технологии «клиент-сервер»
- Лекция 15. Информационные хранилища. Корпоративные системы (2 часа)
- 15.1. Понятие информационного хранилища
- 15.2. Технология помещения данных в информационное хранилище
- 15.3. Виды информационного хранилища
- 15.4. Технологии групповой работы
- 15.5. Корпоративная информационная система
- 15.6. Технология видеоконференций
- Раздел 7. Информационные технологии в глобальных сетях (12 часов) Лекция 16. Глобальная сетьInternet. Электронная почта. Телеконференции (3 часа)
- 16.1. История развития глобальной сети Internet
- 16.2. Использование сети Internet как источника информации по проблемам безопасности жизнедеятельности
- 1. Сайт кафедры «Экология и промышленная безопасность» мгту им. Н. Э. Баумана
- 2. Учебный сайт «Автоэкзаменатор по охране труда»
- 3. Сайт ассоциации с ограниченной ответственностью «Восток-Сервис»
- 4. Сайт научно-производственного предприятия «Циклон-Тест»
- 5. Сайт журнала «Спецодежда и охрана труда»
- 6. Сайт «Охрана труда в предпринимательстве»
- 7. Сайт «Охрана труда и тб»
- 8. Сайт «Интернет Академии безопасного труда»
- 9. Сайт Всероссийской конфедерации труда
- 10. Сайт Санкт-Петербургского научно-исследовательского института охраны труда ордена «Знак Почета»
- 11. Сайт Научно-исследовательского института охраны труда (г. Иваново)
- 16.3. Электронная почта
- 1. Прием сообщений и автономный просмотр.
- 2. Пересылка оперативных сообщений.
- 3. Отправка заранее подготовленных файлов с текстовой информацией.
- 4. Организация функционирования адресной книги.
- 5. Пересылка графических факсимильных копий документов.
- 6. Оповещение пользователя о получении новой корреспонденции.
- 7. Выполнение фильтрации сообщений.
- 8. Поддержка «черного» и «белого» списков.
- 9. Упорядочение сообщений
- 10. Автоматическая подготовка шаблонов документов для их отправки
- 12. Поддержка множественных идентификационных записей
- 13. Поддержка множественных учетных записей
- 14. Управление «почтовым ящиком»
- 15. Слежение и контроль за исполнением работ
- 16. Резервирование и архивация сообщений
- 17. Автоматическая генерация ответа и переадресации
- 18. Экспортно-импортные функции
- 16.3. Телеконференции
- Лекция 17. Гипертекстовые технологии. Технологии мультимедиа (3 часа)
- 17.1. Понятие гипертекстовой технологии. Структурные элементы
- 17.2. Виды навигаций по гипертекстовому документу
- 17.3. Применение гипертекстовых технологий в глобальных сетях
- 17.4. Технологии мультимедиа
- Лекция 18. Географические информационные системы (гис) (6 часов)
- Библиографический список