Этапы технологии создания мультимедиа продуктов

       Нажатием  кнопки пользователь компьютера может  заполнить экран текстом; нажав  другую, он вызовет связанную с  текстовыми данными видеоинформацию; при нажатии следующей кнопки прозвучит музыкальный фрагмент. Например, Bell Canada, предоставляющая услуги общественной, личной и коммерческой связи для всей Канады, использует средства мультимедиа для выявления и устранения неполадок в телефонной сети. Специальные программы содержат тысячи отсканированных руководств по ремонту техники, которые предоставлены в пользование сотрудникам отделов технического обеспечения и аналитикам. Каждая мультимедийная рабочая станция может отобразить любой участок схемы сети. При обнаружении неисправности подается звуковой сигнал и показывается место, где произошла авария. Также система может отослать по электронной почте или факсу всю необходимую информацию бригаде ремонтников, выезжающей на объект. Система голосового сопровождения позволяет прослушивать информацию и комментарии, необходимые для диагностики и анализа в случае возникновения аварийной ситуации.

       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 научно- исследовательскими 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 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.

       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.

       Возможности технологии мультимедиа безграничны. В бизнес-приложениях мультимедиа  в основном применяются для обучения и проведения презентаций. Благодаря  наличию обратной связи и живой среде общения, системы обучения на базе мультимедиа обладают потрясающей эффективностью и существенно повышают мотивацию обучения. Уже давно появились программы, обучающие пользователя иностранным языкам, которые в интерактивной форме предлагают пользователю пройти несколько уроков, от изучения фонетики и алфавита до пополнения словарного запаса и написания диктанта. Благодаря встроенной системе распознавания речи, осуществляется контроль произношения обучаемого. Пожалуй, самая главная особенность таких обучающих программ - их ненавязчивость, ведь пользователь сам определяет место, время и продолжительность занятия. 

14. Характеристики  звуковых карт

       Перед выбором звуковой карты нужно  сначала определиться в том, звук какого качества Вам нужен. Если это звук по принципу «лишь бы звучало», то наиболее очевиденый выбор – любая дешевая звуковая карта (стоимостью порядка 9-15 у.е.), либо встроенный в материнскую плату кодек AC’97. Но, если нужен качественный объемный звук, то нужно присмотреться к более профессиональным и полнофункциональным звуковым картам.

       Чтобы удовлетворить запросы всех категорий  пользователей, будем двигаться  по порядку: от дешевого к хорошему. Для начала разберемся с набором  стандартных характеристик звуковых карт.

• Bus interface – интерфейсная часть звуковой карты (ISA, PCI);
• Mixer – микшер карты, который регулирует громкость звука карты и отдельных ее компонент и распределяет аудиоданные между компонентами, входами и выходами;
• DAC/ADC – цифроаналоговый и аналогоцифровой преобразователи – без комментариев;
• FM synth – частотно-модулируемый синтезатор музыки. Этим синтезатором пользуются почти все старые игрушки;
• WT synth – синтезатор на основе волновых таблиц – позволяет слушать музыку со естественным звучанием инструментов типа фортепиано, гитары;
• MIDI port – интерфейс для подключения внешнего синтезатора или фортепианной клавиатуры;
• Game port – интерфейс для подключения джойстика;
• Digital IO – цифровой аудио вход/выход. Позволяет записывать с цифрового источника на винчестер, и наоборот.

 
Для многих пользователей аппаратная обработка звуковых потоков и  обсчет трехмерного звука оказываются  ненужными. Для них оказывается  достаточно встроенного в материнскую  плату звука. В этом варианте обработка  звука обычно производится с использованием концепции AC’97. Ее суть в том, что звуковой контроллер физически разделяется на две части: цифровой контроллер, обрабатывающий звук в цифровом виде и аудиокодек, выполняющий кодирование и декодирование цифровых данных. Существуют также варианты, когда в материнскую плату интегрируется полноценный звуковой контроллер, который по своей функциональности равносилен внешней звуковой карте соответствующего класса. Ну а альтернативой встроенному в материнские платы звуку могут служить простейшие звуковые карты в низком ценовом диапазоне (Yamaha, Crystal, ESS), описывать которые мы не будем ввиду их простоты. 
 

15. Цифровое  представление видеоинформации  и форматы

       Традиционное  аналоговое представление сигналов основано на подобии (аналогичности) электрических сигналов (изменений тока и напряжения) представленным ими исходным сигналам (звуковому давлению, температуре, скорости и т.п.), а также подобии форм электрических сигналов в различных точках усилительного или передающего тракта. Форма электрической кривой, описывающей (также говорят - переносящей) исходный сигнал, максимально приближена к форме кривой этого сигнала.         

         Такое представление наиболее  точно, однако малейшее искажение  формы несущего электрического  сигнала неизбежно повлечет за  собой такое же искажение формы и сигнала переносимого. В терминах теории информации, количество информации в несущем сигнале в точности равно количеству информации в сигнале исходном, и электрическое представление не содержит избыточности, которая могла бы защитить переносимый сигнал от искажений при хранении, передаче и усилении.        

         Цифровое представление электрических  сигналов призвано внести в  них избыточность, предохраняющую  от воздействия паразитных помех.  Для этого на несущий электрический  сигнал накладываются серьезные ограничения - его амплитуда может принимать только два предельных значения - 0 и 1.         

         Вся зона возможных амплитуд  в этом случае делится на  три зоны: нижняя представляет  нулевые значения, верхняя - единичные,  а промежуточная является запрещенной - внутрь нее могут попадать только помехи. Таким образом, любая помеха, амплитуда которой меньше половины амплитуды несущего сигнала, не оказывает влияния на правильность передачи значений 0 и 1. Помехи с большей амплитудой также не оказывают влияния, если длительность импульса помехи ощутимо меньше длительности информационного импульса, а на входе приемника установлен фильтр импульсных помех.        

         Сформированный таким образом  цифровой сигнал может переносить  любую полезную информацию, которая закодирована в виде последовательности битов - нулей и единиц; частным случаем такой информации являются электрические и звуковые сигналы. Здесь количество информации в несущем цифровом сигнале значительно больше, нежели в кодированном исходном, так что несущий сигнал имеет определенную избыточность относительно исходного, и любые искажения формы кривой несущего сигнала, при которых еще сохраняется способность приемника правильно различать нули и единицы, не влияют на достоверность передаваемой этим сигналом информации. Однако в случае воздействия значительных помех форма сигнала может искажаться настолько, что точная передача переносимой информации становится невозможной - в ней появляются ошибки, которые при простом способе кодирования приемник не сможет не только исправить, но и обнаружить. Для еще большего повышения стойкости цифрового сигнала к помехам и искажениям применяется цифровое избыточное кодирование двух типов: проверочные (EDC - Error Detection Code, обнаруживающий ошибку код) и корректирующие (ECC - Error Correction Code, исправляющий ошибку код) коды. Цифровое кодирование состоит в простом добавлении к исходной информации дополнительных битов и/или преобразовании исходной битовой цепочки в цепочку большей длины и другой структуры. EDC позволяет просто обнаружить факт ошибки - искажение или выпадение полезной либо появление ложной цифры, однако переносимая информация в этом случае также искажается; ECC позволяет сразу же исправлять обнаруженные ошибки, сохраняя переносимую информацию неизменной. Для удобства и надежности передаваемую информацию разбивают на блоки (кадры), каждый из которых снабжается собственным набором этих кодов.        

         Каждый вид EDC/ECC имеет свой  предел способности обнаруживать  и исправлять ошибки, за которым  опять начинаются необнаруженные ошибки и искажения переносимой информации. Увеличение объема EDC/ECC относительно объема исходной информации в общем случае повышает обнаруживающую и корректирующую способность этих кодов.         

         В качестве EDC популярен циклический избыточный код CRC (Cyclic Redundancy Check), суть которого состоит в сложном перемешивании исходной информации в блоке и формированию коротких двоичных слов, разряды которых находятся в сильной перекрестной зависимости от каждого бита блока. Изменение даже одного бита в блоке вызывает значительное изменение вычисленного по нему CRC, и вероятность такого искажения битов, при котором CRC не изменится, исчезающе мала даже при коротких (единицы процентов от длины блока) словах CRC. В качестве ECC используются коды Хэмминга (Hamming) и Рида-Соломона (Reed-Solomon), которые также включают в себя и функции EDC.        

         Информационная избыточность несущего  цифрового сигнала приводит к  значительному (на порядок и  более) расширению полосы частот, требуемой для его успешной передачи, по сравнению с передачей исходного сигнала в аналоговой форме. Кроме собственно информационной избыточности, к расширению полосы приводит необходимость сохранения достаточно крутых фронтов цифровых импульсов.          

         Кроме целей помехозащиты, информация в цифровом сигнале может быть подвергнута также линейному или канальному кодированию, задача которого - оптимизировать электрические параметры сигнала (полосу частот, постоянную составляющую, минимальное и максимальное количество нулевых/единичных импульсов в серии и т.п.) под характеристики реального канала передачи или записи сигнала.         

         Полученный несущий сигнал, в  свою очередь, также является  обычным электрическим сигналом, и к нему применимы любые  операции с такими сигналами - передача по кабелю, усиление, фильтрование, модуляция, запись на магнитный, оптический или другой носитель и т.п. Единственным ограничением является сохранение информационного содержимого - так, чтобы при последующем анализе можно было однозначно выделить и декодировать переносимую информацию, а из нее - исходный сигнал. 

16. Методы  сжатия видео-информации

       Методы сжатия данных используют математические алгоритмы для устранения, группировки и/или усреднения схожих данных, присутствующих в видеосигнале. Выбор конкретного алгоритма зависит от вашей конечной цели. Существует большое разнообразие алгоритмов сжатия, включая PLV, Compact Video, Indeo, RTV и AVC, но только Motion JPEG (Joint Photographic Experts Group), MPEG-1 и MPEG-2 признаны международными стандартами для сжатия видео.