Σήμερα, ο όρος «πολυμέσα» είναι αρκετά σαφής - είναι ένας συνδυασμός από μόνος του γνωστών μεθόδων μετάδοσης πληροφοριών, όπως εικόνες, ομιλία, γραφή, χειρονομίες. Αυτός ο συνδυασμός είναι, κατά κανόνα, βαθιά μελετημένος, συναρμολογημένος από διαφορετικά στοιχεία που αλληλοσυμπληρώνονται για να δημιουργήσουν μια συνολική κατανοητή εικόνα. Όλα αυτά μπορούν να παρατηρηθούν σχεδόν σε κάθε πηγή πληροφοριών, για παράδειγμα, μια ροή ειδήσεων με φωτογραφίες ή συνημμένα βίντεο. Το έργο μπορεί είτε να διαμορφωθεί ξεκάθαρα, όταν η ιστορία χτίζεται από τον δημιουργό και προχωρά γραμμικά, και υπάρχουν επίσης αρκετοί άλλοι τύποι, όπως η διαδραστικότητα και η διαμεσολάβηση, που κάνει την πλοκή μη γραμμική και δημιουργεί ευκαιρίες στον χρήστη να δημιουργήσει το δικό του δικό του σενάριο. Όλα αυτά είναι μια πρόσθετη προηγμένη λειτουργία για τη δημιουργία πιο ενδιαφέροντος περιεχομένου στο οποίο ο χρήστης θα θέλει να επιστρέφει ξανά και ξανά.

Το κύριο πράγμα στην έννοια των «πολυμέσων» είναι ότι ο συνδυασμός βασικών στοιχείων μέσων βασίζεται σε έναν υπολογιστή ή σε οποιαδήποτε ψηφιακή τεχνολογία. Από αυτό προκύπτει ότι τα τυπικά στοιχεία πολυμέσων έχουν μια πιο διευρυμένη σημασία Vaughan, T. Multimedia: Making it work (7th ed.). Νέο Δελχί: Mac-Graw Hill. 2008. σσ.1-3, 25-40, 53-60:

1. Κείμενο. Η γραπτή γλώσσα είναι ο πιο συνηθισμένος τρόπος μετάδοσης πληροφοριών, καθώς είναι ένα από τα κύρια συστατικά των πολυμέσων. Αρχικά ήταν έντυπα μέσα όπως βιβλία και εφημερίδες που χρησιμοποιούσαν διαφορετικές γραμματοσειρές για να εμφανίζουν γράμματα, αριθμούς και ειδικούς χαρακτήρες. Παρόλα αυτά, τα προϊόντα πολυμέσων περιλαμβάνουν φωτογραφίες, ήχο και βίντεο, αλλά το κείμενο μπορεί να είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος δεδομένων που βρίσκεται σε εφαρμογές πολυμέσων. Επιπλέον, το κείμενο παρέχει επίσης ευκαιρίες για επέκταση της παραδοσιακής δύναμης της γραφής συνδέοντάς το με άλλα μέσα, καθιστώντας το διαδραστικό.

ένα. Στατικό κείμενο. Στο στατικό κείμενο, οι λέξεις είναι διατεταγμένες ώστε να ταιριάζουν καλά στο γραφικό περιβάλλον. Οι λέξεις είναι ενσωματωμένες στα γραφήματα με τον ίδιο τρόπο που τοποθετούνται γραφήματα και επεξηγήσεις στις σελίδες ενός βιβλίου, πράγμα που σημαίνει ότι οι πληροφορίες είναι καλά μελετημένες και υπάρχει η ευκαιρία όχι μόνο να κοιτάξετε τις φωτογραφίες, αλλά και να διαβάσετε τις πληροφορίες κειμένου Kindersley, Ρ. (1996). Πολυμέσα: Ο πλήρης οδηγός. Νέα Υόρκη: DK..

σι. Υπερκείμενο. Ένα σύστημα αρχείων υπερκειμένου αποτελείται από κόμβους. Περιέχει κείμενο και συνδέσμους μεταξύ κόμβων που ορίζουν διαδρομές που μπορεί να χρησιμοποιήσει ένας χρήστης για να έχει πρόσβαση στο κείμενο με ασυνεπή τρόπο. Οι σύνδεσμοι αντιπροσωπεύουν συνειρμούς νοήματος και μπορούν να θεωρηθούν ως παραπομπές. Αυτή η δομή δημιουργείται από τον συγγραφέα του συστήματος, αν και σε πιο πολύπλοκα συστήματα υπερκειμένου ο χρήστης μπορεί να ορίσει τις δικές του διαδρομές. Το υπερκείμενο παρέχει στον χρήστη ευελιξία και δυνατότητα επιλογής όταν μετακινείται μέσα στο υλικό. Οι καλά διαμορφωμένες προτάσεις και παράγραφοι, τα κενά και τα σημεία στίξης συμβάλλουν επίσης στην αναγνωσιμότητα του κειμένου.

2. Ήχος. Ο ήχος είναι το πιο αισθητηριακό στοιχείο των πολυμέσων: είναι ευθύς λόγος σε οποιαδήποτε γλώσσα, από έναν ψίθυρο μέχρι μια κραυγή. Είναι κάτι που μπορεί να προσφέρει ευχαρίστηση από την ακρόαση μουσικής, να δημιουργήσει ένα εντυπωσιακό ειδικό εφέ φόντου ή διάθεση. Αυτό είναι κάτι που μπορεί να δημιουργήσει μια καλλιτεχνική εικόνα, προσθέτοντας το αποτέλεσμα της παρουσίας ενός αφηγητή σε μια τοποθεσία κειμένου. θα σας βοηθήσει να μάθετε πώς να προφέρετε μια λέξη σε άλλη γλώσσα. Το επίπεδο ηχητικής πίεσης μετριέται σε ντεσιμπέλ, το οποίο θα πρέπει να βρίσκεται εντός του εύρους επαρκούς έντασης ήχου για να γίνει αντιληπτό από το ανθρώπινο αυτί.

ένα. Ψηφιακή διεπαφή μουσικών οργάνων (Musical Instrument Digital Identifier - MIDI). Το MIDI είναι ένα πρότυπο επικοινωνίας που αναπτύχθηκε στις αρχές της δεκαετίας του 1980 για ηλεκτρονικά μουσικά όργανα και υπολογιστές. Είναι μια συντομογραφία της μουσικής που είναι αποθηκευμένη σε αριθμητική μορφή. Το MIDI είναι το πιο γρήγορο, εύκολο και ευέλικτο εργαλείο για τη σύνθεση παρτιτούρας σε ένα έργο πολυμέσων. Η ποιότητά του εξαρτάται από την ποιότητα των μουσικών οργάνων και τις δυνατότητες του ηχητικού συστήματος. Vaughan, T. Multimedia: Making it work (7th ed.). Νέο Δελχί: Mac-Graw Hill. 2008. σσ.106-120

σι. Ψηφιοποιημένος και ηχογραφημένος ήχος (Digital Audio). Ψηφιοποιημένος ήχος είναι ένα δείγμα στο οποίο κάθε κλάσμα του δευτερολέπτου αντιστοιχεί σε ένα δείγμα ήχου που είναι αποθηκευμένο ως ψηφιακές πληροφορίεςσε bit και byte. Η ποιότητα αυτής της ψηφιακής εγγραφής εξαρτάται από το πόσο συχνά λαμβάνονται δείγματα (ρυθμός δειγματοληψίας) και πόσοι αριθμοί χρησιμοποιούνται για την αναπαράσταση της τιμής κάθε δείγματος (βάθος bit, μέγεθος δείγματος, ανάλυση). Όσο πιο συχνά λαμβάνεται ένα δείγμα και όσο περισσότερα δεδομένα αποθηκεύονται για αυτό, τόσο καλύτερη ανάλυσηκαι την ποιότητα του καταγεγραμμένου ήχου κατά την αναπαραγωγή του. Η ποιότητα του ψηφιακού ήχου εξαρτάται επίσης από την ποιότητα της αρχικής πηγής ήχου, τις συσκευές λήψης που υποστηρίζουν το λογισμικό και τις δυνατότητες αναπαραγωγής του περιβάλλοντος.

3. Εικόνα. Αντιπροσωπεύει σημαντικό συστατικόπολυμέσα, αφού είναι γνωστό ότι ένα άτομο λαμβάνει τις περισσότερες από τις πληροφορίες για τον κόσμο μέσω της όρασης και η εικόνα είναι πάντα αυτό που απεικονίζει το κείμενο Dvorko, N. I. Βασικές αρχές σκηνοθεσίας προγραμμάτων πολυμέσων. SPbSUP, 2005. ISBN 5-7621-0330-7. - Με. 73-80. Οι εικόνες δημιουργούνται από υπολογιστή με δύο τρόπους, ως εικόνες ράστερ και επίσης ως διανυσματικές εικόνες Vaughan, T. Multimedia: Making it work (7η έκδοση). Νέο Δελχί: Mac-Graw Hill. 2008. σσ.70-81.

ένα. Εικόνες Raster ή Bitmap. Η πιο κοινή μορφή αποθήκευσης εικόνων σε υπολογιστή είναι το ράστερ. Αυτό απλή μήτρααποτελείται από μικροσκοπικές κουκκίδες που ονομάζονται pixel και σχηματίζουν μια εικόνα ράστερ. Κάθε pixel αποτελείται από δύο ή περισσότερα χρώματα. Το βάθος χρώματος καθορίζεται από την ποσότητα δεδομένων σε bit που χρησιμοποιούνται για τον προσδιορισμό του αριθμού των χρωμάτων, για παράδειγμα, ένα bit είναι δύο χρώματα, τα τέσσερα bit είναι δεκαέξι χρώματα, τα οκτώ bit είναι 256 χρώματα, τα 16 bit είναι 65.536 χρώματα και ούτω καθεξής. Ανάλογα με τις δυνατότητες του υλικού, κάθε κουκκίδα μπορεί να εμφανίσει περισσότερα από δύο εκατομμύρια χρώματα. Ένα μεγάλο μέγεθος εικόνας σημαίνει ότι η εικόνα θα φαίνεται πιο αληθινή σε σύγκριση με αυτό που βλέπει το μάτι ή το αρχικό προϊόν. Αυτό σημαίνει ότι οι αναλογίες, το μέγεθος, το χρώμα και η υφή πρέπει να είναι όσο το δυνατόν ακριβέστερα.

σι. διανυσματικές εικόνες. Η δημιουργία τέτοιων εικόνων βασίζεται σε στοιχεία σχεδίασης ή αντικείμενα όπως γραμμές, ορθογώνια, κύκλους κ.λπ. Το πλεονέκτημα μιας διανυσματικής εικόνας είναι ότι η ποσότητα των δεδομένων που απαιτείται για την αναπαράσταση της εικόνας είναι σχετικά μικρή και επομένως δεν απαιτεί μεγάλο χώρο αποθήκευσης. Μια εικόνα αποτελείται από ένα σύνολο εντολών που εκτελούνται όταν χρειάζεται. Μια εικόνα ράστερ απαιτεί έναν ορισμένο αριθμό pixel για να παράγει το κατάλληλο ύψος, πλάτος και βάθος χρώματος, ενώ μια διανυσματική εικόνα βασίζεται σε σχετικά περιορισμένες ποσότητεςεντολές σχεδίασης. Υποβάθμιση της ποιότητας διανυσματικές εικόνεςείναι το περιορισμένο επίπεδο λεπτομέρειας που μπορεί να αναπαρασταθεί σε μια εικόνα. Η συμπίεση χρησιμοποιείται για τη μείωση του μεγέθους αρχείου μιας εικόνας, η οποία είναι χρήσιμη για την αποθήκευση μεγάλου αριθμού εικόνων και την αύξηση της ταχύτητας μεταφοράς εικόνων. Οι μορφές συμπίεσης που χρησιμοποιούνται για το σκοπό αυτό είναι τα GIF, TIFF και JPEG Hillman, D. Multimedia: Technology and applications. Νέο Δελχί: Γαλγοτία. 1998..

4. Βίντεο. Ορίζεται ως η εμφάνιση καταγεγραμμένων πραγματικών γεγονότων σε οθόνη τηλεόρασης ή οθόνη υπολογιστή. Η ενσωμάτωση βίντεο σε εφαρμογές πολυμέσων είναι ένας ισχυρός τρόπος μετάδοσης πληροφοριών. Μπορεί να περιλαμβάνει στοιχεία προσωπικότητας που λείπουν από άλλα μέσα, όπως η εμφάνιση της προσωπικότητας του παρουσιαστή. Τα βίντεο μπορούν να ταξινομηθούν σε δύο τύπους, αναλογικό βίντεο και ψηφιακό βίντεο.

ένα. Αναλογικό βίντεο. Αυτός ο τύπος δεδομένων βίντεο αποθηκεύεται σε οποιοδήποτε μέσο εκτός υπολογιστή, όπως βιντεοκασέτες, δίσκοι λέιζερ, ταινίες κ.λπ. Χωρίζονται σε δύο τύπους, σύνθετο και αναλογικό βίντεο συνιστωσών:

Εγώ. Το Composite Analog Video έχει όλα τα στοιχεία βίντεο, συμπεριλαμβανομένης της φωτεινότητας, του χρώματος και του χρονισμού, συνδυασμένα σε ένα σήμα. Λόγω της σύνθεσης ή του συνδυασμού των στοιχείων βίντεο, η ποιότητα του βίντεο που προκύπτει χάνει χρώμα, μειώνει τη διαύγεια και υφίσταται απώλεια απόδοσης. Απώλεια παραγωγικότητας σημαίνει απώλεια ποιότητας κατά την αντιγραφή για επεξεργασία ή άλλους σκοπούς. Αυτή η μορφή εγγραφής χρησιμοποιήθηκε για την εγγραφή βίντεο σε μαγνητική ταινία όπως Betamax και VHS. Το σύνθετο βίντεο είναι επίσης επιρρεπές σε απώλεια ποιότητας από τη μια γενιά στην άλλη.

ii. Το αναλογικό βίντεο συνιστωσών θεωρείται πιο προηγμένο από το σύνθετο βίντεο. Παίρνει τα διάφορα στοιχεία του βίντεο, όπως το χρώμα, τη φωτεινότητα και το χρονοδιάγραμμα, και τα αναλύει σε μεμονωμένα σήματα. Τα S-VHS και HI-8 είναι παραδείγματα αυτού του τύπου αναλογικού βίντεο, στο οποίο το χρώμα και η φωτεινότητα αποθηκεύονται σε ένα κομμάτι και οι πληροφορίες σε ένα άλλο. Στις αρχές της δεκαετίας του 1980, η Sony κυκλοφόρησε μια νέα φορητή, επαγγελματική μορφή βίντεο που αποθήκευε σήματα σε τρία ξεχωριστά κομμάτια.

σι. Το ψηφιακό βίντεο είναι το πιο συναρπαστικό μέσο πολυμέσων που είναι ένα ισχυρό εργαλείο για να φέρει τους χρήστες υπολογιστών πιο κοντά στον πραγματικό κόσμο. Το ψηφιακό βίντεο απαιτεί μεγάλο αποθηκευτικό χώρο, επειδή ενώ μια σταθερή έγχρωμη εικόνα υψηλής ποιότητας σε μια οθόνη υπολογιστή απαιτεί ένα ή περισσότερο χώρο αποθήκευσης, η εικόνα πρέπει να τροποποιηθεί για να φαίνεται η κίνηση. τουλάχιστον, τριάντα φορές το δευτερόλεπτο και απαιτεί τριάντα megabyte μνήμης αποθήκευσης για ένα δευτερόλεπτο βίντεο. Έτσι, όσες περισσότερες φορές αντικαθίσταται η εικόνα, τόσο καλύτερη ποιότηταβίντεο. Το βίντεο απαιτεί υψηλό εύρος ζώνης για τη μετάδοση δεδομένων σε περιβάλλον δικτύου. Υπάρχουν ψηφιακά σχήματα συμπίεσης βίντεο για αυτό. Υπάρχουν πρότυπα συμπίεσης βίντεο όπως MPEG, JPEG, Cinepak και Sorenson. Εκτός από τη συμπίεση βίντεο, υπάρχουν τεχνολογίες ροής όπως π.χ Adobe Flash, Microsoft Windows Media, QuickTime και Real Player, που παρέχουν αποδεκτή ποιότητα αναπαραγωγής βίντεο σε χαμηλό εύρος ζώνης Διαδικτύου. Το QuickTime και το Real Video είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα για ευρεία διανομή. Οι μορφές ψηφιακών βίντεο μπορούν να χωριστούν σε δύο κατηγορίες, το σύνθετο βίντεο και το συνιστώμενο βίντεο.

Εγώ. Σύνθετες μορφές ψηφιακής εγγραφής κωδικοποιούν πληροφορίες σε δυαδικό σύστημα(0 και 1). Διατηρεί ορισμένες από τις αδυναμίες του αναλογικού σύνθετου βίντεο, όπως η ανάλυση χρώματος και εικόνας, καθώς και απώλειες ποιότητας κατά τη δημιουργία αντιγράφων.

ii. Το Component Digital είναι ασυμπίεστο και έχει πολύ υψηλή ποιότητα εικόνας, καθιστώντας το πολύ ακριβό.

iii. Το βίντεο μπορεί να κάνει πολλά πράγματα. Οι εγγραφές βίντεο μπορούν να βελτιώσουν την κατανόηση ενός θέματος εάν η εξήγηση είναι συνεπής. Για παράδειγμα, αν θέλουμε να δείξουμε βήματα χορού που χρησιμοποιούνται σε διαφορετικούς πολιτισμούς, τότε ένα βίντεο θα το αντικατοπτρίζει πιο εύκολα και αποτελεσματικά. Vaughan, T. Multimedia: Making it work (7th ed.). Νέο Δελχί: Mac-Graw Hill. 2008. σσ.165-170

Σήμερα τα πολυμέσα αναπτύσσονται πολύ γρήγορα στον τομέα Τεχνολογίες πληροφορικής. Ικανότητα επεξεργασίας υπολογιστών διάφοροι τύποιΗ χρήση πολυμέσων τα καθιστά κατάλληλα για ένα ευρύ φάσμα εφαρμογών και το πιο σημαντικό, όλο και περισσότεροι άνθρωποι έχουν την ευκαιρία όχι μόνο να δουν διάφορα έργα πολυμέσων, αλλά και να τα δημιουργήσουν οι ίδιοι.

Διάλεξη 12

"Εφαρμογή τεχνολογίες πολυμέσων»

Εισαγωγή

Ερωτήσεις μελέτης:

1. Τεχνολογίες πολυμέσων – βασικές έννοιες.

2. Ταξινόμηση και δομικά στοιχεία πολυμέσων.

3. Μορφές πληροφοριών πολυμέσων.

4. Υλικό και λογισμικό για πληροφορίες πολυμέσων.

συμπέρασμα

Εισαγωγή

Τα μέσα παρουσίασης, αποθήκευσης και διάδοσης πληροφοριών πάντα συνόδευαν και διαμόρφωσαν τον ανθρώπινο πολιτισμό. Οι άνθρωποι στον τομέα της ανάπτυξης της πληροφορικής έχουν διανύσει πολύ δρόμο από τα βιβλία και το ταχυδρομείο μέσω του ραδιοφώνου, του τηλέγραφου, του τηλεφώνου στα πολυμέσα σταθμός εργασίας, το οποίο συνδυάζει όλες τις δυνατότητες εργασίας με πληροφορίες σε μορφή κειμένου, γραφικών, ήχου, βίντεο και τηλεοπτικών εικόνων.

Κάθε πρόσωπο ως υποκείμενο κοινωνία της Πληροφορίας, πρέπει να μπορεί να λειτουργεί στο χώρο διαφόρων ειδών πληροφοριών. Με άλλα λόγια, το επείγον καθήκον της κοινωνίας της πληροφορίας είναι η διαμόρφωση μιας ριζικά νέας κουλτούρας της πληροφορίας. Εκδηλώνεται στην ικανότητα αναζήτησης των απαραίτητων δεδομένων σε διάφορες πηγές πληροφοριών. ικανότητα χρήσης τεχνολογιών υπολογιστών στις δραστηριότητές τους· κατοχή πρακτικών τρόπων εργασίας με διάφορες πληροφορίες, συμπεριλαμβανομένων των πολυμέσων.

1. Τεχνολογίες πολυμέσων – βασικές έννοιες.

ΠΟΛΥΜΕΣΑ- αλληλεπίδραση οπτικών και ακουστικών εφέ υπό διαδραστικό έλεγχο λογισμικόχρησιμοποιώντας σύγχρονες τεχνικές και λογισμικό, συνδυάζουν κείμενο, ήχο, γραφικά, φωτογραφίες, βίντεο σε μία ψηφιακή αναπαράσταση.

Ο όρος "multimedia" μπορεί να μεταφραστεί από τα αγγλικά ως "πολλά περιβάλλοντα" (από το multi – many και τα media – περιβάλλον).

Επί του παρόντος, οι τεχνολογίες πολυμέσων είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας της τεχνολογίας των πληροφοριών. Ένας σημαντικός αριθμός μεγάλων και μικρών εταιρειών, τεχνικών πανεπιστημίων και στούντιο (ιδίως η IBM, η Apple, η Motorola, η Philips, η Sony, η Intel κ.λπ.) εργάζονται ενεργά προς αυτή την κατεύθυνση. Οι τομείς χρήσης είναι εξαιρετικά διαφορετικοί: διαδραστικά εκπαιδευτικά και Πληροφοριακά συστήματα, CAD, κ.λπ.

Κύριοςχαρακτηριστικό γνώρισμα χαρακτηριστικάαυτές οι τεχνολογίες είναι:

Συνδυάζοντας ένα περιβάλλον πληροφοριών πολλαπλών συστατικών (κείμενο, ήχος, γραφικά, φωτογραφίες, βίντεο) σε μια ομοιογενή ψηφιακή αναπαράσταση.

Εξασφάλιση αξιόπιστης (χωρίς παραμόρφωση κατά την αντιγραφή) και ανθεκτικής αποθήκευσης (η εγγυημένη περίοδος αποθήκευσης είναι δεκάδες χρόνια) μεγάλου όγκου πληροφοριών.

Ευκολία επεξεργασίας πληροφοριών (από τη ρουτίνα έως τις δημιουργικές λειτουργίες).

Η επιτευχθείσα τεχνολογική βάση βασίζεται στη χρήση ενός νέου προτύπου οπτικών μέσων DVD (Digital Versalite/Video Disk Digital Versatile Disc - ψηφιακός δίσκος πολλαπλών χρήσεων ), έχοντας χωρητικότητα της τάξης των μονάδων και δεκάδες gigabyte και αντικαθιστά όλα τα προηγούμενα: CD-ROM, Video-CD, CD-ήχος. Η χρήση του DVD κατέστησε δυνατή την συνειδητοποίηση της έννοιας της ομοιογένειας της ψηφιακής πληροφορίας. Μια συσκευή αντικαθιστά μια συσκευή αναπαραγωγής ήχου, συσκευή εγγραφής βίντεο, CD-ROM, μονάδα δίσκου, ρυθμιστικό κ.λπ. Όσον αφορά την παρουσίαση πληροφοριών, το DVD οπτικών μέσων την φέρνει πιο κοντά στο επίπεδο της εικονικής πραγματικότητας.

Συνιστάται να χωρίσετε το περιβάλλον πολυμέσων πολλαπλών συστατικών σε τρεις ομάδες: πληροφορίες ήχου, βίντεο, κειμένου.

Ηχητική ακολουθίαμπορεί να περιλαμβάνει ομιλία, μουσική, εφέ (ήχους όπως θόρυβος, βροντή, τρίξιμο κ.λπ., ενωμένα με την ονομασία WAVE (κύμα). Το κύριο πρόβλημα κατά τη χρήση αυτής της ομάδας πολυμέσων είναι η χωρητικότητα πληροφοριών. Η εγγραφή ενός λεπτού ήχου WAVE υψηλότερη ποιότητααπαιτείται μνήμη περίπου 10 MB, επομένως το τυπικό μέγεθος CD (έως 640 MB) σας επιτρέπει να εγγράφετε όχι περισσότερο από μία ώρα WAVE. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, χρησιμοποιούνται μέθοδοι συμπίεσης πληροφοριών ήχου.

Μια άλλη κατεύθυνση είναι η χρήση ήχων MIDI (Musical Instrument Digitale Interface) σε πολυμέσα (μονοφωνική και πολυφωνική μουσική, μέχρι ορχήστρα, ηχητικά εφέ). Σε αυτήν την περίπτωση, οι ήχοι των μουσικών οργάνων και τα ηχητικά εφέ συντίθενται από ηλεκτρονικά συνθεσάιζερ ελεγχόμενα από λογισμικό. Η διόρθωση και η ψηφιακή εγγραφή ήχων MIDI πραγματοποιείται με τη χρήση προγραμμάτων επεξεργασίας μουσικής (προγράμματα sequencer). Το κύριο πλεονέκτημα του MIDI είναι η μικρή ποσότητα μνήμης που απαιτείται - 1 λεπτό ήχου MIDI απαιτεί κατά μέσο όρο 10 KB.

Ακολουθία βίντεοΣε σύγκριση με τον ήχο, χαρακτηρίζεται από μεγάλο αριθμό στοιχείων. Υπάρχουν στατικές και δυναμικές ακολουθίες βίντεο.

Στατική ακολουθία βίντεοπεριλαμβάνει γραφικά (σχέδια, εσωτερικούς χώρους, επιφάνειες, σύμβολα μέσα λειτουργία γραφικών) και φωτογραφίες (φωτογραφίες και σαρωμένες εικόνες).

Δυναμική ακολουθία βίντεοείναι μια ακολουθία στατικών στοιχείων (πλαίσια). Τρεις τυπικές ομάδες μπορούν να διακριθούν:

· κανονικό βίντεο (βίντεο ζωής) – μια ακολουθία φωτογραφιών (περίπου 24 καρέ ανά δευτερόλεπτο).

· οιονεί βίντεο – μια αραιή ακολουθία φωτογραφιών (6–12 καρέ ανά δευτερόλεπτο).

· κινούμενα σχέδια – μια σειρά από εικόνες που σχεδιάζονται με το χέρι.

Πρώτο πρόβλημακατά την εφαρμογή ακολουθιών βίντεο - ανάλυση οθόνης και αριθμός χρωμάτων. Υπάρχουν τρεις κατευθύνσεις:

· Το πρότυπο VGA δίνει ανάλυση 640 ´ 480 pixels (κουκκίδες) στην οθόνη με 16 χρώματα ή 320 ´ 200 pixel με 256 χρώματα.

· Πρότυπο SVGA (μνήμη βίντεο 512 KB, 8 bit/pixel) δίνει ανάλυση 640 ´ 480 pixel με 256 χρώματα.

· Οι προσαρμογείς βίντεο 24 bit (μνήμη βίντεο 2 MB, 24 bit/pixel) επιτρέπουν τη χρήση 16 εκατομμυρίων χρωμάτων.

Δεύτερο πρόβλημα- Μνήμη. Για στατικές εικόνες ένα ΠΛΗΡΗΣ ΟΘΟΝΗΑπαιτεί τις ακόλουθες ποσότητες μνήμης:

σε λειτουργία 640 ´ 480, 16 χρώματα – 150 kbyte.

σε λειτουργία 320 ´ 200, 256 χρώματα – 62,5 kbyte.

σε λειτουργία 640 ´ 480, 256 χρώματα – 300 kbyte.

Τέτοιοι σημαντικοί όγκοι στην υλοποίηση ακολουθιών ήχου και βίντεο καθορίζουν υψηλές απαιτήσειςστο μέσο αποθήκευσης, στη μνήμη βίντεο και στην ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών.

Κατά την τοποθέτηση κείμενοπληροφορίες σε ένα CD-ROM δεν υπάρχουν δυσκολίες ή περιορισμοί λόγω του μεγάλου όγκου πληροφοριών του οπτικού δίσκου.

Κύριες κατευθύνσειςχρήση τεχνολογιών πολυμέσων:

· Βιομηχανία του θεάματος;

· Δημιουργία προσωπικών βιβλιοθηκών ήχου και βίντεο.

· Προσομοιωτές υπολογιστών.

· Παιχνίδια υπολογιστή.

· προγράμματα εκπαίδευσης;

· Εγκυκλοπαίδειες.

· ηλεκτρονικές εκδόσεις για εκπαιδευτικούς σκοπούς κ.λπ.

· στις τηλεπικοινωνίες με μια σειρά πιθανών εφαρμογών από την παρακολούθηση προσαρμοσμένης τηλεοπτικής εκπομπής και την επιλογή του σωστού βιβλίου έως τη συμμετοχή σε συνέδρια πολυμέσων. Τέτοιες εξελίξεις ονομάζονται Αυτοκινητόδρομος Πληροφοριών.

· Συστήματα πληροφοριών πολυμέσων («περίπτερα πολυμέσων») που παρέχουν οπτικές πληροφορίες κατόπιν αιτήματος του χρήστη.

Από τεχνική άποψη, η αγορά προσφέρει τόσο πλήρως εξοπλισμένους υπολογιστές πολυμέσων όσο και μεμονωμένα εξαρτήματα και υποσυστήματα (Multimedia Upgrade Kit), τα οποία περιλαμβάνουν κάρτες ήχου, μονάδες CD, joysticks, μικρόφωνα, συστήματα ηχείων.

Για προσωπικούς υπολογιστές IBM PC class, ένα ειδικό πρότυπο MPC έχει εγκριθεί, ορίζοντας ελάχιστη διαμόρφωσηυλικό για την αναπαραγωγή προϊόντων πολυμέσων. Για οπτικούς δίσκουςΤο CD-ROM έχει αναπτύξει ένα διεθνές πρότυπο (ISO 9660).

Ετσι, ΠΟΛΥΜΕΣΑ– ταυτόχρονη χρήση διαφόρων μορφών αναπαράστασης πληροφοριών και επεξεργασία τους σε ένα ενιαίο αντικείμενο κοντέινερ. Για παράδειγμα, ένα μεμονωμένο αντικείμενο κοντέινερ μπορεί να περιέχει κείμενο, ακουστικές, γραφικές πληροφορίες και πληροφορίες βίντεο και πιθανώς έναν τρόπο αλληλεπίδρασης με αυτό διαδραστικά. Ο όρος πολυμέσα χρησιμοποιείται επίσης συχνά για να αναφέρεται σε μέσα αποθήκευσης που μπορούν να αποθηκεύσουν σημαντικές ποσότητες δεδομένων και να παρέχουν επαρκή γρήγορη πρόσβασησε αυτούς (τα πρώτα μέσα αυτού του τύπου ήταν τα CD-ROM). Σε μια τέτοια περίπτωση, ο όρος πολυμέσα σημαίνει ότι ένας υπολογιστής μπορεί να χρησιμοποιήσει τέτοια μέσα και να παρέχει πληροφορίες στον χρήστη μέσω όλων των πιθανών τύπων δεδομένων όπως ήχου, βίντεο, κινούμενων εικόνων, γραφικών και άλλων παραδοσιακούς τρόπουςπαρουσίαση πληροφοριών όπως κείμενο.

Ταξινόμηση και δομικά στοιχεία πολυμέσων

Τα πολυμέσα, ανάλογα με τον τρόπο παρουσίασης των πληροφοριών, μπορούν να παρουσιαστούν τις ακόλουθες ομάδες:

Γραμμικός . Ανάλογο της γραμμικής μεθόδου αναπαράστασης είναι ο κινηματογράφος. Το άτομο που βλέπει αυτό το έγγραφο δεν μπορεί με κανέναν τρόπο να επηρεάσει το συμπέρασμά του.

Μη γραμμικό . Ο μη γραμμικός τρόπος παρουσίασης πληροφοριών επιτρέπει σε ένα άτομο να συμμετέχει στην παραγωγή πληροφοριών αλληλεπιδρώντας με κάποιο τρόπο με τα μέσα εμφάνισης δεδομένων πολυμέσων. Η ανθρώπινη συμμετοχή σε αυτή τη διαδικασία ονομάζεται επίσης διαδραστικότητα.

Ο μη γραμμικός τρόπος αναπαράστασης δεδομένων πολυμέσων μερικές φορές ονομάζεται " υπερμέσα ».

Ως παράδειγμα γραμμικού και μη γραμμικού τρόπου παρουσίασης πληροφοριών, μπορούμε να εξετάσουμε μια κατάσταση όπως η παρουσίαση. Εάν η παρουσίαση ηχογραφήθηκε σε ταινία και προβλήθηκε στο κοινό, τότε αυτή η μέθοδος μετάδοσης πληροφοριών μπορεί να ονομαστεί γραμμική, καθώς όσοι παρακολουθούν αυτήν την παρουσίαση δεν έχουν την ευκαιρία να επηρεάσουν τον ομιλητή. Στην περίπτωση μιας ζωντανής παρουσίασης, το κοινό έχει την ευκαιρία να αλληλεπιδράσει με τον ομιλητή (για παράδειγμα, να του κάνει ερωτήσεις), κάτι που του επιτρέπει να αποκλίνει από το θέμα της παρουσίασης, διευκρινίζοντας ορισμένους όρους ή καλύπτοντας αμφιλεγόμενα μέρη της έκθεσης στο περισσότερη λεπτομέρεια. Έτσι, μια ζωντανή παρουσίαση μπορεί να παρουσιαστεί ως ένας μη γραμμικός (διαδραστικός) τρόπος παρουσίασης πληροφοριών.

Τα πολυμέσα ως εκπαιδευτικό αντικείμενο εμφανίστηκαν σχετικά πρόσφατα. Οι τεχνολογίες πολυμέσων άρχισαν να μελετώνται ως ανεξάρτητος ακαδημαϊκός κλάδος στα ρωσικά πανεπιστήμια μόνο στις αρχές της δεκαετίας του '90. Στη ρωσική πρακτική, η διδασκαλία τεχνολογιών πολυμέσων αντιμετωπίζει ορισμένες δυσκολίες που προκαλούνται από διάφορους λόγους. Ένας από τους πιο συνηθισμένους λόγους σχετίζεται με το πρόβλημα του τεχνικού εξοπλισμού των πανεπιστημίων με ακριβά συστήματα πολυμέσων απαραίτητα για την πλήρη εκπαίδευση των φοιτητών στο μάθημα «Τεχνολογία Πολυμέσων». Ένα άλλο πρόβλημα συνδέεται με την ανεπαρκή γνώση αυτού του θεματικού τομέα λόγω της καινοτομίας του, καθώς και με την ταχεία ανάπτυξη των τεχνολογιών πολυμέσων. Η διαμόρφωση του εννοιολογικού μηχανισμού αυτής της θεματικής περιοχής βρίσκεται στο αρχικό στάδιο ανάπτυξης.

Κεφάλαιο 1: Εισαγωγή στα Πολυμέσα

1.1. Ορισμός και έννοια πολυμέσων

ΠΟΛΥΜΕΣΑ(Αγγλικά πολυμέσα από το λατινικό multum - πολλά και μεσαία - σημαίνει) - ένα σύνολο υλικού και λογισμικού που επιτρέπει στον χρήστη να εργάζεται διαδραστικά με ετερογενή δεδομένα (γραφικά, κείμενο, ήχος, βίντεο), οργανωμένα με τη μορφή ενός ενιαίου περιβάλλοντος πληροφοριών .

Οτι. Η τεχνολογία πολυμέσων είναι ένας ειδικός τύπος τεχνολογίας υπολογιστών που συνδυάζει τόσο παραδοσιακές στατικές οπτικές πληροφορίες (κείμενο, γραφικά) όσο και δυναμικές πληροφορίες - ομιλία, μουσική, βίντεο κλιπ, κινούμενα σχέδια κ.λπ.

Οι πόροι πολυμέσων διαφέρουν από τους «μη πολυμεσικούς» κυρίως στο ότι:

1) τα δεδομένα (πληροφορίες) αποθηκεύονται και υποβάλλονται σε επεξεργασία σε ψηφιακή μορφή χρησιμοποιώντας υπολογιστή.

2) μπορούν να περιέχουν διάφορους τύπους πληροφοριών (όχι μόνο κείμενο, αλλά και ήχο, γραφικά, κινούμενα σχέδια, βίντεο κ.λπ.)

3) το βασικό χαρακτηριστικό τους είναι η διαδραστικότητα - ενεργή αλληλεπίδραση ενός πόρου, προγράμματος, υπηρεσίας και ατόμου, η αμοιβαία επιρροή τους. Ένας χρήστης μπορεί να πάρει αυτό ή εκείνο το προϊόν Διαδικτύου, για παράδειγμα, και να προσθέσει αμέσως το δικό του υλικό σε αυτό, ενεργώντας έτσι ως συν-συγγραφέας, συνδημιουργός του.

4) η παρουσία υπερκειμένου.

1.2. Ιστορία ανάπτυξης πολυμέσων

Η ώθηση για την ανάπτυξη των πολυμέσων έγινε το 1980. Εκείνη την εποχή, εμφανίστηκε ο ίδιος ο όρος «πολυμέσα».

Στη Ρωσία, τα πολυμέσα εμφανίστηκαν γύρω στα τέλη της δεκαετίας του '80 και δεν χρησιμοποιήθηκαν σε οικιακούς υπολογιστές, αλλά χρησιμοποιήθηκαν μόνο από ειδικούς.

Μόλις το 1993 πολλοί άνθρωποι κατάλαβαν ή άρχισαν να καταλαβαίνουν τη σημασία της σκηνοθεσίας, για να συνειδητοποιήσουν τον ρόλο που επρόκειτο να παίξει η τεχνολογία πολυμέσων στη δεκαετία του '90. Η λέξη πολυμέσα έχει γίνει ξαφνικά τόσο της μόδας στη χώρα μας. Δημιουργήθηκαν νέες ομάδες προγραμματιστών συστημάτων και τελικών προϊόντων πολυμέσων. Έχουν εμφανιστεί καταναλωτές τέτοιων συστημάτων και προϊόντων, και μάλιστα πολύ ανυπόμονοι. Το συνέδριο, που πραγματοποιήθηκε στις 25-26 Φεβρουαρίου 1993, φαινόταν να ανοίγει τη σεζόν πολυμέσων στη Ρωσία.

Το 1994 μπορεί να ονομαστεί με ασφάλεια η χρονιά της έναρξης της άνθησης των οικιακών πολυμέσων στη ρωσική αγορά υπολογιστών. Και αυτές τις μέρες, σχεδόν όλοι με υπολογιστή έχουν πολυμέσα, και το λογισμικό πωλείται παντού και σε διαφορετικούς τύπους, δηλαδή τα πολυμέσα έχουν γίνει συνηθισμένα.

Κείμενο

Το κείμενο είναι ένα διατεταγμένο σύνολο προτάσεων που έχουν σχεδιαστεί για να εκφράσουν ένα συγκεκριμένο νόημα. Η σημασιολογική ακεραιότητα του κειμένου αντανακλά εκείνες τις συνδέσεις και τις εξαρτήσεις που υπάρχουν στην ίδια την πραγματικότητα (κοινωνικά γεγονότα, φυσικά φαινόμενα, εξωτερική εμφάνιση και εσωτερικός κόσμος κ.λπ.).

Η αντίληψη του κειμένου μελετάται σε κλάδους όπως η γλωσσολογία κειμένου και η ψυχογλωσσολογία.

Ένα αρχείο κειμένου είναι μια κοινή μορφή αναπαράστασης κειμένου σε έναν υπολογιστή. Κάθε χαρακτήρας από το σύνολο χαρακτήρων που χρησιμοποιείται κωδικοποιείται ως ένα byte και μερικές φορές ως μια ακολουθία δύο, τριών ή περισσότερων byte στη σειρά.

Ένας ειδικός τύπος δεδομένων κειμένου θα πρέπει να θεωρείται το λεγόμενο. υπερκείμενο. Ο όρος «υπερκείμενο» επινοήθηκε από τον Τεντ Νέλσον το 1965 για να σημαίνει «κείμενο που διακλαδώνεται ή εκτελείται κατά παραγγελία». Συνήθως, το υπερκείμενο αναπαρίσταται ως ένα σύνολο κειμένων που περιέχει κόμβους μετάβασης από το ένα κείμενο στο άλλο, επιτρέποντάς σας να επιλέξετε τις πληροφορίες που θα διαβάσετε ή την ακολουθία ανάγνωσης. Ένα πολύ γνωστό και, επιπλέον, έντονο παράδειγμα υπερκειμένου είναι οι ιστοσελίδες - έγγραφα σε HTML (γλώσσα σήμανσης υπερκειμένου) που δημοσιεύονται στο Διαδίκτυο.

Υπάρχουν υφολογικές, ειδικές και θεματικές ταξινομήσεις κειμένων.

Ήχος

Ο ήχος (από τα λατινικά audio - "ακούω") είναι ένας γενικός όρος που σχετίζεται με τις τεχνολογίες ήχου. Κατά κανόνα, ο όρος ήχος αναφέρεται στον ήχο που εγγράφεται σε ένα ηχητικό μέσο, ​​καθώς και στον εξοπλισμό εγγραφής και αναπαραγωγής ήχου, εγγραφής ήχου και αναπαραγωγής ήχου.

Έτσι, η ακουστική συνιστώσα των πληροφοριών πολυμέσων έχει σχεδιαστεί για να μεταφέρει δεδομένα ήχου. Ως φυσικό φαινόμενο, ο ήχος μελετάται στο πλαίσιο της ακουστικής, αλλά η ακουστική είναι μια διεπιστημονική επιστήμη που χρησιμοποιεί ένα ευρύ φάσμα επιστημονικών κλάδων για να λύσει τα προβλήματά της: μαθηματικά, φυσική, ψυχολογία, αρχιτεκτονική, ηλεκτρονική, βιολογία, θεωρία μουσικής κ.λπ. που σχετίζονται με θέματα τεχνολογιών πολυμέσων έχουν τέτοιους τομείς της σύγχρονης ακουστικής όπως η μουσική ακουστική, η ηλεκτροακουστική, η ακουστική ομιλίας, η ψηφιακή ακουστική.

Ένα συγκεκριμένο βήμα (συνήθως από 16 έως 4500 Hz).

Το timbre, το οποίο καθορίζεται από την παρουσία επισημάνσεων στον ήχο και εξαρτάται από την πηγή ήχου.

Ένας όγκος που δεν μπορεί να υπερβεί το όριο του πόνου.

Διάρκεια.

Ο ήχος της ομιλίας σχηματίζεται από την ανθρώπινη συσκευή προφοράς για το σκοπό της γλωσσικής επικοινωνίας. Οι ήχοι ομιλίας χωρίζονται σε θορύβους και τόνους. Οι τόνοι στην ομιλία προκύπτουν από τη δόνηση των φωνητικών χορδών. δημιουργούνται θόρυβοι λόγω μη περιοδικών ταλαντώσεων του ρεύματος αέρα που εξέρχεται από τους πνεύμονες. Από ακουστική άποψη, οι ήχοι ομιλίας είναι δονήσεις ενός ελαστικού μέσου που έχουν ορισμένο φάσμα, ένταση και εύρος. Το πιο γνωστό χαρακτηριστικό ενός σήματος ομιλίας είναι το ύψος. Αυτό το χαρακτηριστικό αντιπροσωπεύει τη συνήθη διαμόρφωση συχνότητας ενός σήματος, οι παράμετροι του οποίου μετρώνται εύκολα. Η περίοδος του θεμελιώδους τόνου διαφορετικών ανθρώπων (άνδρες, γυναίκες, παιδιά) κυμαίνεται από 50-250 Hz.

Μεταξύ των μέσων ήχου, διακρίνονται τα αναλογικά και τα ψηφιακά μέσα. Για τους σκοπούς των τεχνολογιών πολυμέσων, οι τελευταίες έχουν τη μεγαλύτερη σημασία, και πρόκειται κυρίως για αρχεία ήχου, σημαντικός αριθμός των οποίων αναπτύχθηκε στο τα τελευταία χρόνια. Η ταξινόμηση των μορφών αρχείων ήχου περιλαμβάνει μορφές χωρίς απώλειες και μορφές με απώλειες. Οι μορφές ήχου χωρίς απώλειες έχουν σχεδιαστεί για να αναπαριστούν με ακρίβεια (με ακρίβεια ρυθμού δείγματος) τον ήχο. Με τη σειρά τους, χωρίζονται σε μη συμπιεσμένες και συμπιεσμένες μορφές.

Παραδείγματα ασυμπίεστων μορφών:

RAW – ακατέργαστες μετρήσεις χωρίς καμία κεφαλίδα ή συγχρονισμό.

WAV (Waveform audio format) – αναπτύχθηκε από τη Microsoft μαζί με την IBM, μια κοινή μορφή αναπαράστασης δεδομένων ήχου μικρής διάρκειας.

Το CDDA είναι ένα πρότυπο για CD ήχου. Η πρώτη έκδοση του προτύπου δημοσιεύτηκε τον Ιούνιο του 1980 από τη Philips και τη Sony και στη συνέχεια οριστικοποιήθηκε από την Επιτροπή Ψηφιακού Ηχητικού Δίσκου.

Παραδείγματα συμπιεσμένων μορφών:

Το WMA (Windows Media Audio 9 Lossless) είναι μια μορφή αρχείου ήχου με άδεια χρήσης που αναπτύχθηκε από τη Microsoft για αποθήκευση και μετάδοση. Εντός της μορφής, υπάρχει η δυνατότητα κωδικοποίησης ήχου, ποιότητας τόσο με απώλειες όσο και χωρίς απώλειες.

Το FLAC (Free Audio Lossless Audio Codec) είναι μια δημοφιλής μορφή για τη συμπίεση δεδομένων ήχου. Υποστηρίζεται από πολλές εφαρμογές ήχου καθώς και από συσκευές αναπαραγωγής ήχου.

Οι μορφές ήχου με απώλεια στοχεύουν κυρίως στην αποθήκευση δεδομένων ήχου όσο το δυνατόν πιο συμπαγή: ωστόσο, δεν είναι εγγυημένη η τέλεια ακριβής αναπαραγωγή του εγγεγραμμένου ήχου. Παραδείγματα τέτοιων μορφών:

Το MP3 είναι μια μορφή αρχείου με άδεια χρήσης για την αποθήκευση πληροφοριών ήχου που αναπτύχθηκε από ομάδα εργασίας Fraunhofer MPEG Institute το 1994. Επί αυτή τη στιγμήΤο MP3 είναι το πιο διάσημο και δημοφιλές από τις κοινές μορφές κωδικοποίησης ψηφιακού ήχου με απώλειες. Χρησιμοποιείται ευρέως σε δίκτυα κοινής χρήσης αρχείων για τη μεταφορά μουσικής. Η μορφή μπορεί να αναπαραχθεί σε οποιοδήποτε σύγχρονο λειτουργικό σύστημα, σχεδόν σε κάθε φορητή συσκευή αναπαραγωγής ήχου, και υποστηρίζεται επίσης από όλα τα σύγχρονα μοντέλα μουσικά κέντρακαι DVD player.

Το Vorbis είναι μια δωρεάν μορφή συμπίεσης ήχου με απώλειες που εμφανίστηκε το καλοκαίρι του 2002. Το ψυχοακουστικό μοντέλο που χρησιμοποιείται στο Vorbis είναι κατ' αρχήν παρόμοιο με το MP3. Σύμφωνα με διάφορες εκτιμήσεις, αυτή η μορφή είναι η δεύτερη πιο δημοφιλής μορφή συμπίεσης ήχου με απώλειες μετά το MP3. Χρησιμοποιείται ευρέως σε παιχνίδια υπολογιστή και σε δίκτυα κοινής χρήσης αρχείων για μετάδοση μουσικής.

Το AAC (Advanced Audio Coding) είναι μια μορφή αρχείου ήχου με λιγότερη απώλεια ποιότητας κατά την κωδικοποίηση από το MP3 με το ίδιο μέγεθος. Αρχικά δημιουργήθηκε ως δέκτης MP3 με βελτιωμένη ποιότητα κωδικοποίησης, αλλά αυτή τη στιγμή είναι πολύ λιγότερο διαδεδομένος από το MP3.

WMA - βλέπε παραπάνω.

Γραφικά υπολογιστή

Αυτός ο τομέας της τεχνολογίας πολυμέσων προορίζεται να μεταφέρει οπτικές εικόνες στον χρήστη. Πρώτα υπολογιστικές μηχανέςδεν διέθετε ξεχωριστά εργαλεία για εργασία με γραφικά, αλλά χρησιμοποιούνταν ήδη για τη λήψη και την επεξεργασία εικόνων. Τα γραφικά υπολογιστών γνώρισαν σημαντική πρόοδο με την εμφάνιση της δυνατότητας αποθήκευσης εικόνων και εμφάνισης τους σε οθόνη υπολογιστή.

Με μεθόδους κατασκευής εικόνας γραφικά υπολογιστήμπορεί να χωριστεί σε δισδιάστατα και τρισδιάστατα γραφικά. Τα δισδιάστατα γραφικά υπολογιστών (2D) ταξινομούνται ανάλογα με τον τύπο παρουσίασης των γραφικών πληροφοριών και τους προκύπτοντες αλγόριθμους επεξεργασίας εικόνας. Είναι γνωστοί οι ακόλουθοι τύποι δισδιάστατων γραφικών:

Γραφικά ράστερ. Αυτός ο τύπος δισδιάστατων γραφικών λειτουργεί πάντα σε έναν δισδιάστατο πίνακα (μήτρα) pixel. Το Pixel είναι η μικρότερη μονάδα bitmap, που είναι αδιαίρετο αντικείμενο ορθογώνιου (συνήθως τετράγωνου) σχήματος με ορισμένο χρώμα. Χωρίς σημαντική απώλεια οπτικής ποιότητας, οι εικόνες ράστερ μπορούν μόνο να μειωθούν. Η αύξηση των εικόνων ράστερ οδηγεί σε αύξηση της ανάλυσης της εικόνας (βλ. Εικ. 1). Οποιαδήποτε εικόνα μπορεί να αναπαρασταθεί σε μορφή ράστερ, αλλά αυτή η μέθοδος αποθήκευσης χαρακτηρίζεται από μεγάλη ποσότητα μνήμης που απαιτείται για την εργασία με εικόνες και απώλειες κατά την επεξεργασία.

Εικ.3.1. Το αποτέλεσμα της μεγέθυνσης μιας εικόνας bitmap.

Διανυσματικά γραφικά. Αντιπροσωπεύει μια εικόνα ως ένα σύνολο από πρωτόγονα, τα οποία είναι συνήθως σημεία, γραμμές, κύκλοι, ορθογώνια, καθώς και splines κάποιας τάξης. Στα αντικείμενα εκχωρούνται ορισμένα χαρακτηριστικά (πάχος γραμμής, χρώμα πλήρωσης κ.λπ.). Το σχέδιο αποθηκεύεται ως ένα σύνολο συντεταγμένων, διανυσμάτων και άλλων αριθμητικών τιμών που χαρακτηρίζουν ένα σύνολο πρωτόγονων. Μια εικόνα σε διανυσματική μορφή δίνει περιθώρια επεξεργασίας, καθώς μπορεί να κλιμακωθεί, να περιστραφεί και να παραμορφωθεί χωρίς απώλεια (σε αντίθεση με μια εικόνα ράστερ). Ταυτόχρονα, δεν μπορεί να αναπαρασταθεί κάθε εικόνα ως ένα σύνολο πρωτόγονων. Αυτή η μέθοδος παρουσίασης είναι καλή για διαγράμματα, χρησιμοποιείται για επεκτάσιμες γραμματοσειρές, επαγγελματικά γραφικά και χρησιμοποιείται ευρέως για τη δημιουργία κινούμενων σχεδίων και απλά βίντεο με διάφορα περιεχόμενα.

Φράκταλ γραφικά. Με τη γενική έννοια, ένα φράκταλ είναι ένα αντικείμενο του οποίου τα μεμονωμένα στοιχεία κληρονομούν τις ιδιότητες των μητρικών δομών. Δεδομένου ότι μια πιο λεπτομερής περιγραφή των στοιχείων μικρότερης κλίμακας γίνεται χρησιμοποιώντας έναν απλό αλγόριθμο, ένα τέτοιο αντικείμενο μπορεί να περιγραφεί με λίγες μόνο μαθηματικές εξισώσεις.

Τα τρισδιάστατα γραφικά υπολογιστή λειτουργούν με αντικείμενα σε τρισδιάστατο χώρο. Συνήθως, τα αποτελέσματα της οπτικοποίησης ενός τρισδιάστατου γραφήματος είναι μια επίπεδη εικόνα, μια προβολή. ΣΕ 3D γραφικάόλα τα αντικείμενα αναπαρίστανται συνήθως ως μια συλλογή επιφανειών ή σωματιδίων. Η ελάχιστη επιφάνεια ονομάζεται πολύγωνο. Τα τρίγωνα επιλέγονται συχνότερα ως πολύγωνα.

Για τη μετάδοση και αποθήκευση χρώματος σε γραφικά υπολογιστή, χρησιμοποιούνται διάφορες μορφές αναπαράστασής του. Γενικά, το χρώμα είναι ένα σύνολο αριθμών, συντεταγμένων σε κάποιο σύστημα χρωμάτων. Για παράδειγμα, είναι γνωστά τα ακόλουθα μοντέλα απόδοσης χρωμάτων:

Το RGB (συντομογραφία των αγγλικών λέξεων Red, Green, Blue - red, green, blue) είναι ένα πρόσθετο χρωματικό μοντέλο: τα χρώματα λαμβάνονται προσθέτοντας στο μαύρο. Με άλλα λόγια, εάν το χρώμα μιας οθόνης που φωτίζεται από έναν έγχρωμο προβολέα συμβολίζεται ως (r 1, g 1, b 1) και το χρώμα της ίδιας οθόνης που φωτίζεται από έναν άλλο προβολέα είναι (r 2, g 2, b 2 ), τότε όταν φωτίζεται από αυτά τα δύο με προβολείς, το χρώμα της οθόνης θα ορίζεται ως (r 1 + r 2, g 1 + g 2, b 1 + b 2). Η επιλογή των βασικών χρωμάτων καθορίζεται από τη φυσιολογία της χρωματικής αντίληψης από τον αμφιβληστροειδή του ανθρώπινου ματιού. Το χρωματικό μοντέλο RGB χρησιμοποιείται ευρέως στην τεχνολογία. Οι τηλεοράσεις και οι οθόνες χρησιμοποιούν τρία πιστόλια ηλεκτρονίων (ή τρεις τύπους LED, φίλτρα φωτός κ.λπ.) για τα κόκκινα, πράσινα και μπλε κανάλια.

Το CMYK (από τα αγγλικά Cyan, Magenta, Yellow, Color - cyan, magenta, yellow, color) είναι ένας συνδυασμός σχηματισμού χρωμάτων με αφαίρεση, που χρησιμοποιείται συνήθως στην εκτύπωση για εκτύπωση τυπικής διαδικασίας.

Το HSV (από τα αγγλικά Hue, Saturation, Value - τόνος, κορεσμός, τιμή) είναι ένα χρωματικό μοντέλο στο οποίο οι συντεταγμένες είναι απόχρωση, κορεσμός (ονομάζεται επίσης καθαρότητα χρώματος) και τιμή χρώματος (φωτεινότητα). Αυτό το μοντέλοείναι ένας μη γραμμικός μετασχηματισμός του μοντέλου RGB.

Τα γραφικά υπολογιστών αντιπροσωπεύουν έναν από τους πιο ισχυρούς τομείς στην ανάπτυξη της τεχνολογίας υπολογιστών.

βίντεο

Βίντεο (από το λατινικό Video - "παρακολουθώ", "βλέπω") - αυτός ο όρος αναφέρεται σε ένα ευρύ φάσμα τεχνολογιών για την εγγραφή, την επεξεργασία, τη μετάδοση, την αποθήκευση και την αναπαραγωγή οπτικού και οπτικοακουστικού υλικού σε οθόνες.

Τα πιο σημαντικά χαρακτηριστικά ενός σήματος βίντεο είναι ο αριθμός των καρέ ανά δευτερόλεπτο, ο ρυθμός σάρωσης, η ανάλυση, η αναλογία διαστάσεων, η ανάλυση χρώματος, το πλάτος ροής βίντεο και η ποιότητα. Ας δούμε αυτά τα χαρακτηριστικά ξεχωριστά.

Ο αριθμός καρέ ανά δευτερόλεπτο (συχνότητα) είναι ο αριθμός των στατικών εικόνων που αντικαθιστούν η μία την άλλη κατά την προβολή 1 δευτερολέπτου υλικού βίντεο και τη δημιουργία του εφέ της κίνησης στην οθόνη. Όσο υψηλότερος είναι ο ρυθμός καρέ, τόσο πιο ομαλή και φυσική θα εμφανίζεται η κίνηση. Ο ελάχιστος δείκτης στον οποίο η κίνηση θα γίνει αντιληπτή ως ομοιόμορφη είναι περίπου 10 καρέ ανά δευτερόλεπτο (αυτή η τιμή είναι ατομική για κάθε άτομο). Καλής ποιότητας ψηφιοποιημένο βίντεο από υπολογιστή χρησιμοποιεί συνήθως ρυθμό καρέ 30 καρέ ανά δευτερόλεπτο.

Η σάρωση του υλικού βίντεο μπορεί να είναι προοδευτική (προοδευτική) ή διαπλεκόμενη (interlacing). Με την προοδευτική σάρωση, όλες οι οριζόντιες γραμμές (γραμμές) της εικόνας εμφανίζονται ταυτόχρονα, με πλεγμένη σάρωση, οι ζυγές και οι περιττές γραμμές εμφανίζονται εναλλάξ. Το interlace scanning εφευρέθηκε για την εμφάνιση εικόνων σε σωλήνες εικόνων και τώρα χρησιμοποιείται για τη μετάδοση βίντεο μέσω «στενών» καναλιών που δεν επιτρέπουν τη μετάδοση της εικόνας σε πλήρη ποιότητα.

Οποιοδήποτε σήμα βίντεο χαρακτηρίζεται από κάθετη και οριζόντια ανάλυση, μετρούμενη σε pixel. Η τυπική ανάλυση αναλογικής τηλεόρασης είναι 720x576 pixel. Το νέο πρότυπο για ψηφιακή τηλεόραση υψηλής ευκρίνειας HDTV προσφέρει αναλύσεις έως και 1920x1080 με προοδευτική σάρωση.

Η αναλογία πλάτους και ύψους καρέ είναι η πιο σημαντική παράμετρος σε οποιοδήποτε υλικό βίντεο. Το παλιό πρότυπο, το οποίο ορίζει μια αναλογία διαστάσεων 4:3, που εμφανίστηκε το 1910, αντικαθίσταται από το πρότυπο 16:9, το οποίο είναι πιο συνεπές με το φυσικό οπτικό πεδίο ενός ατόμου, το οποίο είναι τώρα το πρότυπο για ψηφιακή τηλεόραση.

Ο αριθμός των χρωμάτων και η χρωματική ανάλυση ενός σήματος βίντεο περιγράφονται από τα χρωματικά μοντέλα που συζητήθηκαν προηγουμένως. ΣΕ τεχνολογία υπολογιστώνχρησιμοποιείται κυρίως RGB HSV.

Το πλάτος της ροής βίντεο ή του ρυθμού bit (από τον Αγγλικό ρυθμό μετάδοσης bit - συχνότητα bit) είναι ο αριθμός των επεξεργασμένων bit πληροφοριών βίντεο ανά δευτερόλεπτο του χρόνου. Όσο μεγαλύτερο είναι το πλάτος της ροής βίντεο, τόσο καλύτερη είναι η ποιότητα του βίντεο γενικά. Για παράδειγμα, για τη μορφή VideoCD ο ρυθμός μετάδοσης bit είναι μόνο περίπου 1 Mbit/s, για DVD - περίπου 5 Mbit/s, και για τη μορφή HDTV - περίπου 10 Mbit/s.

Η ποιότητα του βίντεο μετράται χρησιμοποιώντας επίσημες μετρήσεις όπως PSNR ή SSIM ή χρησιμοποιώντας υποκειμενικές συγκρίσεις χρησιμοποιώντας ειδικούς.

Μεταξύ των σύγχρονων προτύπων ψηφιακής κωδικοποίησης και συμπίεσης υλικού βίντεο, διακρίνονται τα ακόλουθα:

Το MPEG-2 είναι μια ομάδα προτύπων για ψηφιακή κωδικοποίηση σημάτων βίντεο και ήχου. Το MPEG-2 χρησιμοποιείται κυρίως για κωδικοποίηση βίντεο και ήχου στις εκπομπές, συμπεριλαμβανομένων των δορυφορικών εκπομπών και της καλωδιακής τηλεόρασης. Με ορισμένες τροποποιήσεις, αυτή η μορφή χρησιμοποιείται επίσης ως πρότυπο για τη συμπίεση DVD.

Το MPEG-4 είναι ένα νέο διεθνές πρότυπο για ψηφιακή συμπίεση βίντεο και ήχου, το οποίο εμφανίστηκε το 1998. Χρησιμοποιείται για εκπομπή ( ροή βίντεο), ηχογράφηση δίσκου ταινιών, βιντεοτηλεφωνία και μετάδοση. Περιλαμβάνει πολλές δυνατότητες του MPEG-2 και άλλων προτύπων, προσθέτοντας δυνατότητες όπως υποστήριξη για εικονική γλώσσα σήμανσης VRML για εμφάνιση τρισδιάστατων αντικειμένων, αντικειμενοστρεφή αρχεία, υποστήριξη διαχείρισης δικαιωμάτων και διάφορους τύπους διαδραστικών μέσων.

Το Ogg Theora είναι ένας κωδικοποιητής βίντεο που αναπτύχθηκε από το Ίδρυμα Xiph.Org ως μέρος του έργου "Ogg" (ο στόχος αυτού του έργου είναι να ενσωματώσει τον κωδικοποιητή βίντεο On2 VP3, τον κωδικοποιητή ήχου Ogg Vorbis και το κοντέινερ πολυμέσων Ogg σε ένα MPEG -4-όπως λύση πολυμέσων). Μια εντελώς ανοιχτή μορφή πολυμέσων χωρίς άδεια.

Επί του παρόντος, οι τεχνολογίες πολυμέσων είναι ένας ταχέως αναπτυσσόμενος τομέας της τεχνολογίας των πληροφοριών. Ένας σημαντικός αριθμός μεγάλων και μικρών εταιρειών, τεχνικών πανεπιστημίων και στούντιο (ιδίως η IBM, η Apple, η Motorola, η Philips, η Sony, η Intel κ.λπ.) εργάζονται ενεργά προς αυτή την κατεύθυνση. Οι τομείς χρήσης είναι εξαιρετικά διαφορετικοί: διαδραστικά συστήματα εκπαίδευσης και πληροφοριών, CAD, ψυχαγωγία κ.λπ.

Τα κύρια χαρακτηριστικά γνωρίσματα αυτών των τεχνολογιών είναι:

Συνδυάζοντας ένα περιβάλλον πληροφοριών πολλαπλών συστατικών (κείμενο, ήχος, γραφικά, φωτογραφίες, βίντεο) σε μια ομοιογενή ψηφιακή αναπαράσταση.

Εξασφάλιση αξιόπιστης (χωρίς παραμόρφωση κατά την αντιγραφή) και ανθεκτικής αποθήκευσης (η εγγυημένη περίοδος αποθήκευσης είναι δεκάδες χρόνια) μεγάλου όγκου πληροφοριών.

Ευκολία επεξεργασίας πληροφοριών (από τη ρουτίνα έως τις δημιουργικές λειτουργίες).

Η επιτευχθείσα τεχνολογική βάση βασίζεται στη χρήση του νέου προτύπου οπτικών μέσων DVD (Digital Versalite/Video Disk), το οποίο έχει χωρητικότητα της τάξης πολλών και δεκάδων gigabyte και αντικαθιστά όλα τα προηγούμενα: CD-ROM, Video-CD. , CD-ήχος. Η χρήση του DVD κατέστησε δυνατή την συνειδητοποίηση της έννοιας της ομοιογένειας της ψηφιακής πληροφορίας. Μια συσκευή αντικαθιστά μια συσκευή αναπαραγωγής ήχου, συσκευή εγγραφής βίντεο, CD-ROM, μονάδα δίσκου κ.λπ. Όσον αφορά την παρουσίαση πληροφοριών, το οπτικό μέσο DVD το φέρνει πιο κοντά στο επίπεδο της εικονικής πραγματικότητας.

Συνιστάται να χωρίσετε το περιβάλλον πολυμέσων πολλαπλών συστατικών σε τρεις ομάδες: πληροφορίες ήχου, βίντεο, κειμένου.

Ηχητική ακολουθίαμπορεί να περιλαμβάνει ομιλία, μουσική, εφέ (ήχους όπως θόρυβος, βροντές, τρίξιμο κ.λπ., που ενώνονται με την ονομασία WAVE). Το κύριο πρόβλημα κατά τη χρήση αυτής της ομάδας πολυμέσων είναι η χωρητικότητα πληροφοριών. Για να εγγράψετε ένα λεπτό ήχου WAVE κορυφαίας ποιότητας, χρειάζεστε περίπου 10 MB μνήμης. Για την επίλυση αυτού του προβλήματος, χρησιμοποιούνται μέθοδοι συμπίεσης πληροφοριών ήχου.

Ακολουθία βίντεοΣε σύγκριση με τον ήχο, χαρακτηρίζεται από μεγάλο αριθμό στοιχείων. Υπάρχουν στατικές και δυναμικές ακολουθίες βίντεο.

Στατική ακολουθία βίντεοπεριλαμβάνει γραφικά (σχέδια, εσωτερικούς χώρους, επιφάνειες, σύμβολα σε λειτουργία γραφικών) και φωτογραφικές πληροφορίες (φωτογραφίες και σαρωμένες εικόνες).

Δυναμική ακολουθία βίντεοείναι μια ακολουθία στατικών στοιχείων (πλαίσια). Τρεις τυπικές ομάδες μπορούν να διακριθούν:

Κανονικό βίντεο (βίντεο ζωής) – μια ακολουθία φωτογραφιών (24 καρέ ανά δευτερόλεπτο).

Οιονεί βίντεο – μια αραιή ακολουθία φωτογραφιών (6–12 καρέ ανά δευτερόλεπτο).

Το κινούμενο σχέδιο είναι μια ακολουθία εικόνων που σχεδιάζονται με το χέρι.

Το πρώτο πρόβλημα κατά την εφαρμογή ακολουθιών βίντεο είναι η ανάλυση οθόνης και ο αριθμός των χρωμάτων. Υπάρχουν τρεις κατευθύνσεις:

Το πρότυπο VGA δίνει ανάλυση 640´480 pixels (κουκκίδες) στην οθόνη με 16 χρώματα ή 320´200 pixels με 256 χρώματα.

Το πρότυπο SVGA (512 KB μνήμη βίντεο, 8 bit/pixel) δίνει ανάλυση 640´480 pixel με 256 χρώματα.

Οι προσαρμογείς βίντεο 24 bit (μνήμη βίντεο 2 MB, 24 bit/pixel) επιτρέπουν τη χρήση 16 εκατομμυρίων χρωμάτων.

Το δεύτερο πρόβλημα είναι η ποσότητα της μνήμης. Για στατικές εικόνες, μια πλήρης οθόνη απαιτεί τις ακόλουθες ποσότητες μνήμης:

Σε λειτουργία 640´480, 16 χρώματα – 150 KB.

Σε λειτουργία 320´200, 256 χρώματα – 62,5 KB;

Σε λειτουργία 640´480, 256 χρώματα – 300 KB.

Τέτοιοι σημαντικοί όγκοι στην υλοποίηση ακολουθιών ήχου και βίντεο καθορίζουν υψηλές απαιτήσεις για τον φορέα πληροφοριών, τη μνήμη βίντεο και την ταχύτητα μεταφοράς πληροφοριών.