Принципы представления мультимедиа в компьютере аналоговая и цифровая информация

Обновлено: 15.01.2025

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

30 лет назад мультимедиа ограничивалась пишущей машинкой "Консул", которая не только печатала, но и могла привлечь внимание заснувшего оператора мелодичным треском. Чуть позже компьютеры уменьшились до бытовой аппаратуры, что позволило собирать их в гаражах и комнатах. Нашествие любителей дало новый толчок развития мультимедиа (компьютерный гороскоп 1980 года который при помощи динамика и программируемого таймера синтезировал расплывчатые устные угрозы на каждый день, да еще перемещал по экрану звезды (зачатки анимации)). Примерно в это время появился и сам термин мультимедиа. Скорее всего, он служил ширмой, отгораживавшей лаборатории от взглядов непосвященных ("А что это у тебя там звинит"."Да это мультимедиа").

Критическая масса технологий накапливается. Появляются бластеры, "сидиромы" и другие плоды эволюции, появляется интернет, WWW, микроэлектроника. Человечество переживает информационную революцию. И вот мы становимся свидетелями того как общественная потребность в средствах передачи и отображения информации вызывает к жизни новую технологию, за неимением более корректного термина называя ее мультимедиа. В наши дни — это понятие может полностью заменить компьютер практически в любом контексте.

В английском языке уже приживается новый термин information appliance - информационное приспособление.

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

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

Современный мультимедиа-ПК в полном "вооружении" напоминает домашний стереофонический Hi-Fi комплекс, объединенный с дисплеем-телевизором. Он укомплектован активными стереофоническими колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт-дисков CD-ROM (CD - Compact Disc, компакт-диск; ROM - Read only Memory, память только для считывания). Кроме того, внутри компьютера укрыто новое для ПК устройство - аудио адаптер, позволивший перейти к прослушиванию чистых стереофонических звуков через акустические колонки с встроенными усилителями. Мультимедиа -технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Они имеют целью создание продукта, содержащего "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Данное определение сформулировано в 1988 году крупнейшей Европейской Комиссией, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий. Идейной предпосылкой возникновения технологии мультимедиа считают концепцию организации памяти "MEMEX", предложенную еще в 1945 году американским ученым Ваннивером Бушем. Она предусматривала поиск информации в соответствии с ее смысловым содержанием, а не по формальным признакам (по порядку номеров, индексов или по алфавиту и т.п.) Эта идея нашла свое выражение и компьютерную реализацию сначала в виде системы гипертекста (система работы с комбинациями текстовых материалов), а затем и гипермедиа (система, работающая с комбинацией графики, звука, видео и анимации), и наконец, в мультимедиа, соединившей в себе обе эти системы. Однако всплеск интереса в конце 80-х годов к применению мультимедиа-технологии в гуманитарной областях (и, в частности, в историко-культурной) связан несомненно с именем выдающегося американского компьютерщика-бизнесмена Билла Гейтса, которому принадлежит идея создания и успешной реализации на практике мультимедийного (коммерческого) продукта на основе служебной (!) музейной инвентарной базы данных с использованием в нем всех возможных "сред": изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы ("National Art Gallery. London")

Именно этот продукт аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:

1) Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред (собственно термин происходит от англ. multi - много, и media - среда);

2) Наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта (в том числе и выстраиваемых самим пользователем на основе "свободного поиска" в рамках предложенной в содержании продукта информации);

3) Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

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 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.

Основные носители

В качестве носителей мультимедийных продуктов используются средства, способные хранить огромное количество самой разнообразной информации. Как правило, мультимедийные продукты ориентированы либо на компьютерные носители и средства воспроизведения (CD-ROM), либо на специальные телевизионные приставки (СD-i), либо на телекоммуникационные сети и их системы.

1. CD-ROM (CD - Read Only Memory) - оптический диск, предназначенный для компьютерных систем. Среди его достоинств - многофункциональность, свойственная компьютеру, среди недостатков - отсутствие возможности пополнения информации - ее "до записи" на диск, не всегда удовлетворительное воспроизведение видео и аудио информации.

2. CD-i (СD - Interactive) - специальный формат компакт-дисков, разработанный фирмой Philips для TV приставок. Среди его достоинств - высокое качество воспроизведения динамичной видеоинформации и звука. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности, неудовлетворительное качество воспроизведения статичной визуальной информации, связанное с качеством TV мониторов.

3. Video-CD (TV формат компакт-дисков) - замена видеокассет с гораздо более высоким качеством изображения. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности и интерактивности (на которые он при создании и не был рассчитан).

4. DVD-i (Digital Video Disk Interactive) - формат недалекого будущего, представляющий " интерактивное TV" или кино. В общем -то DVD представляет собой не что иное, как компакт-диск (СD), только более скоростной и много большей ёмкости. Кроме того, применён новый формат секторов, более надёжный код коррекции ошибок, улучшена модуляция каналов. Видеосигнал, хранящийся на DVD-видеодиске получается сжатием студийного видеосигнала CCIR-601 по алгоритму MPEG-2 (60 полей в секунду с разрешением 720x480). Если изображение сложное или быстро изменяется, возможны заметные на глаз дефекты сжатия вроде дробления или размытость изображения. Заметность дефектов зависит от правильности сжатия и его величины (скорости потока данных). При скорости 3,5 Мб/с дефекты сжатия иногда бывают заметны. При скорости 6 Мб/с сжатый сигнал почти не отличается от оригинала. Основным недостатком DVD-видео как формата является наличие сложной схемы защиты от копирования и региональной блокировки (диск, купленный в одной части мира, может не воспроизводиться на устройстве DVD, приобретённом в другой части мира.

Другая проблема - не все существующие сегодня на рынке приводы DVD-ROM читают диски с фильмами, записанными для бытовых грывателей.

Цели применения продуктов, созданных в мультимедиа-технологиях

Основными целями применения продуктов, созданных в мультимедиа технологиях (CD-ROM с записанной на них информацией), являются:

1. Популяризаторская и развлекательная (CD используются в качестве домашних библиотек по искусству или литературе).

2. Научно-просветительская или образовательная (используются в качестве методических пособий).

3. Научно-исследовательская - в музеях и архивах и т.д. (используются в качестве одного из наиболее совершенных носителей и "хранилищ" информации).

Популяризаторская цель

Пожалуй, широчайшее использование мультимедиа продуктов с этой целью не подвергается сомнению, тем более, что популяризаторство стало ныне некоторым эквивалентом рекламы. К сожалению, многие разработчики подчас не понимают, что простое использование широко известного носителя (CD-ROMa) и программного обеспечения еще не обеспечивают действительно мультимедийный характер продукта. Тем не менее, приходится признать, что "разноцветье" представленных работ является отражением существующего общественного сознания в гуманитарных областях.

Научно-просветительская или образовательная цель

Использование мультимедиа продуктов с этой целью идет по двум направлениям:

1. Отбор путем чрезвычайно строгого анализа из уже имеющихся рыночных продуктов тех, которые могут быть использованы в рамках соответствующих курсов. Как показывает практика, задача отбора чрезвычайно сложна, поскольку лишь немногие готовые продукты могут соответствовать тематике преподаваемых курсов и тем высоким требованиям к достоверности, репрезентативности и полноте материала, которые, как правило, предъявляются преподавателями. Это связано с тем, что в создании продуктов не принимают участие специалисты-"предметники", обладающие необходимыми знаниями в представляемой области. А те немногие авторы, которые пытаются работать совместно с техническим персоналом над созданием подобных мультимедийных продуктов, плохо знают специфику этого компьютерного жанра и психологию восприятия информации, представленной на экране компьютера.

2. Разработка мультимедийного продукта преподавателями в соответствии с целями и задачами учебных курсов и дисциплин.

Научно-исследовательские цели

Здесь явно существует путаница в терминологии. В "чистых" научных разработках действительно активно используется программное обеспечение, применяемое и в продуктах, созданных на основе мультимедиа технологии. Однако сама эта технология вряд ли может удовлетворять условиям и процессу научного поиска, подразумевающему динамичное развитие процесса познания, поскольку она фиксирует одномоментное состояние или достигнутый результат, не давая возможности что-либо изменить в нем. В этом смысле, данные средства могут применяться лишь на этапе публикации итогов исследования, когда вместо привычных "твердых" полиграфических изданий мы получаем мультимедиа продукт.Наиболее очевидная и почти автоматически вспоминаемая область применения мультимедиа продуктов в научно-исследовательской области - это электронные архивы и библиотеки - для документирования коллекций источников и экспонатов, их каталогизации и научного описания, для создания "страховых копий", автоматизации поиска и хранения, для хранения данных о местонахождении источников, для хранения справочной информации, для обеспечения доступа к внемузейным базам данных, для организации работы ученых не с самими документами, а с их электронными копиями и т.д.).Деятельность по разработке и осуществлению этих направлений архивно-музейной научной работы координируется Международным комитетом по документации (CIDOC) при Международном совете музеев, Музейной компьютерной сетью при Комитете по компьютерному обмену музейной информации (CIMI), а также Международной программой Гетти в области истории искусства (AHIP). Кроме этого, названные организации занимаются разработкой единых международных стандартов документирования и каталогизации музейных и архивных ценностей, осуществлением возможностей обмена информационными компонентами исследовательских систем.

MULTIMEDIA (мультимедиа) - модное слово в компьютерном мире. Термином MULTIMEDIA (что в переводе с английского означает "многосpедность") определяется заветная мечта большинства пользователей компьютерной техники. Это понятие определяет информационную технологию на основе программно - аппаратного комплекса, имеющего ядpо в виде компьютера с средствами подключения к нему аудио- и видеотехники. Мультимедиа-технология позволяет обеспечить при решении задач автоматизации интеллектуальной деятельности объединение возможностей ЭВМ с традиционными для нашего восприятия средствами представления звуковой и видеоинформации, для синтеза трех стихий (звука, текста и графики, живого видео).

Решаемые задачи охватывают все области интеллектуальной деятельности: науку и технику, образование, культуру, бизнес, а также применяются в среде обслуживания при создании электронных гидов с погружением в реальную среду, мультиках. До конца 80-х годов мультимедиа-технология не получала широкого распространения у нас в стране из-за отсутствия аппаратной и программной поддержки. В начале 90-х годов в нашей стране появились сравнительно недорогие мультимедиа-системы на базе IBM PC и миф мультимедиа-технологий стал реальностью. Одной из основных сфер применения систем мультимедиа является образование в широком смысле слова, включая и такие направления как видео энциклопедии, интерактивные путеводители, тренажёры, ситуационно-ролевые игры и др. Компьютер, снабженный платой мультимедиа, немедленно становится универсальным обучающим или информационным инструментом по практически любой отрасли знания и человеческой деятельности - достаточно установить в него диск CD-ROM с соответствующим курсом (или занести требуемые файлы на винчестер).

Впечатление просмотра видео на компьютере создается благодаря быстрому чередованию отдельных статических изображений, называемых кадрами ( frames ). Количество кадров, демонстрируемых в течение одной секунды, называется частотой кадров ( framerate ). Психология человеческого восприятия такова, что при чередовании с частотой более 20-ти кадров в секунду они не воспринимаются как отдельные изображения, а полностью создают иллюзию просмотра динамической картины.

Принцип покадрового видео, как вы знаете, лежит в основе традиционного (аналогового) кино и телевидения. Отличие компьютерного представления видео проявляется лишь на изложенных нами ранее характеристиках отдельных кадров видео как компьютерных изображений. Сведем все то, о чем мы уже рассказали, и то, о чем только собираемся рассказать, в одну таблицу (табл. 1.1) (не касаясь пока звука, рассмотренного в следующем разделе).

Таблица. Цифровое и аналоговое видео

Цифровое видео

Аналоговое видео (традиционное ТВ)

Аналоговое кино

Изображение дискретное, создается пикселами

Изображение непрерывное, создается на кинопленке на молекулярном уровне

Определяется числом байт, кодирующим информацию об интенсивности каждого пиксела

Бесконечная (непрерывная шкала оттенков, отсутствие градации оттенков, наиболее естественные цвета)

Выбирается пользователем; при этом за счет ухудшения качества изображения возможно значительное уменьшение размера видеофайла

Нельзя регулировать, максимальный объем видеозаписи определяется характеристиками носителя (видеолента, кинопленка и т. п.)

Иллюзия динамической картинки создается благодаря быстрому чередованию отдельных кадров (20 кадров/с и более)

Цифровой, записываемый по принципу дискретизации

Аналоговый (бесконечное число градаций)

Исторически сложилось, что разные стандарты кино и ТВ поддерживают различную частоту кадров. Приведемхарактеристикинекоторыхизних:

24 (кадра/с) — используется для создания кинофильмов на кинопленках (классический кинематограф);
25 (кадров/с) — стандарт PAL/SECAM, европейский стандарт телевидения;
29.97 (кадров/с) — стандарт частоты кадров для NTSC (североамериканского стандарта телевидения);
30 (кадров/с) — режим, довольно часто применяемый для создания компьютерных мультимедийных продуктов.

При работе с цифровым видео большое значение имеет договоренность о нумерации отдельных кадров. Способ и формат расстановки числовых меток, связанных с каждым кадром, называется тайм-кодом ( timecode ) кадра. Чаще всего используется отображение тайм-кода в стандарте NTSC , определяющий нумерацию кадров в пределах каждой секунды фильма, т. е. в виде час : минута : секунда : кадр . Например, тайм-код 01:37:10:21 означает 21-й кадр 10-й секунды 37-й минуты 1-го часа от начала фильма. Однако наряду с таким представлением иногда применяются и альтернативные варианты нумерации кадров (например, сквозная нумерация кадров по порядку от начала до конца, без ссылки на время, т. е. 0, 1, 2, . 100 000, 100 001, 100 002 и т. д.).

Подытожим основной принцип компьютерного представления видео: эффект восприятия человеческим зрением динамической картины создается благодаря последовательной демонстрации (с достаточной частотой) отдельных кадров. При этом каждый кадр является стандартным компьютерным рисунком, обладая всеми его характерными качествами, а для уменьшения размеров видеофайлов часто применяются специальные программы, называемые кодеками, большинство из которых используют принцип схожести последовательных кадров друг с другом.

В современном цифровом мире существует множество различных способов представления цифровой мультимедийной информации. Конечно, для того, чтобы перевести аналоговую информацию в цифровой вид, необходимы специальные программы, создающие файл (его мы будем называть контейнером), в котором содержится вся аудио и видео информация.

Контейнер – основополагающий файл, служащий для сохранения в цифровом виде преобразованной аналоговой информации (т.е. то, что мы видим и слышим в реальной жизни). Как правило, такая сохраненная аудио и видео информация занимает большой объем, поэтому ее сжимают, используя различные аудио и видео кодеки. Все служебные для работы с этим файлом, как правило, устанавливаются вместе с операционной системой.

Кодек – сокращение от английского Coder / Decoder – программа, позволяющая преобразовать записанную информацию так, чтобы она занимала меньше места. При этом расширение файла может не меняться, т.е. основная структура контейнера не изменится, изменится представление в нем аудио и видеоданных, но чтобы воспроизвести такой файл, «зашифрованный» при помощи какого-либо кодека, необходимо, чтобы он был установлен на компьютере пользователя.

Видео на компьютере создается быстрому чередованию отдельных статических изображений, называемых кадрами. Количествокадров, демонстрируемых в течение одной секунды, называется частотой кадров. При чередовании с частотой более 20-ти кадров в секунду они создают иллюзию просмотра динамической картины. При работе с цифровым видео большое значение имеет нумерация отдельных кадров. Способ и формат расстановки числовых меток, связанных с каждым кадром, называется тайм-кодом кадра. Чаще всего используется отображение тайм-кода в стандарте NTSC . Цифровое видео характеризуется четырьмя основными факторами: частота кадра ( FrameRate ), экранное разрешение ( SpatialResolution ), глубина цвета ( ColorResolution ) и качество изображения ( Image Quality ). Первая цветная видеокамера была разработана в 1980 г. компанией Sony , в качестве светочувствительного элемента использовалась ПЗС-матрица.

Термин видеозапись можно определить как, электронная технология записи, обработки, хранения и воспроизведения движущегося изображения, основанная на принципах телевидения. Слово «видео» используется применительно к самому записанному таким способом изображению со звуковым сопровождением на физическом носителе: видеокассете, видеодиске и т.п.

Таким образом, видео - это форма фиксирования и архивации эмпирического материала с помощью технических средств. В свою очередь, цифровое видео можно определить как множество технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального или аудиовизуального материала в цифровом представлении. Основное отличие от аналогового видео являются видеосигналы, которые кодируются и передаются в виде последовательности бит. Цифровое видео может распространяться на различных видео носителях, посредством цифровых видеоинтерфейсом в виде потока или файлов.

Основной принцип цифрового представления видео: эффект восприятия человеческим зрением динамической картины создается благодаря последовательной демонстрации (с достаточной частотой) отдельных кадров. При этом каждый кадр является стандартным компьютерным рисунком, обладая всеми его характерными качествами, а для уменьшения размеров видеофайлов часто применяются специальные программы, называемые кодеками, большинство из которых используют принцип схожести последовательных кадров друг с другом.

В цифровое видео часто сопровождается звуком. Цифровой звук определяется, как кодирование аналогового звукового сигнала в виде битовой последовательности. В основе же кодирования звуковых сигналов лежит сложный процесс оцифровки звука, который преобразовывает механические колебания воздуха в электрические колебания тока, а уже после производится дискретизация полученного аналогового электрического сигнала. При дискретизации звуковых сигналов, при двоичном кодировании звука, принято говорить о дискретизации по вертикали и горизонтали. Дискретизация по вертикали это дискретизация по времени - один из способов дискретизации звука в цифровую форму за счет разбивания волны, на отдельные участки, называемые дискретами, где происходит квантование уровней сигналов. Дискретизация по горизонтальному уровню это дискретизация по уровню или ее ещё называют квантование по уровню сигнала. Процесс оцифровки звука - это технология преобразования аналогового звукового сигнала в цифровой вид. Заключается он в осуществлении замеров амплитуды сигнала с определенным временным шагом и последующей записью полученных значений в численном виде. Хранить цифровой звук можно представив его в последовательности различных кодовых комбинаций. Цифровая звукозапись - это представление звука в виде набора бит, который последовательно описывает значение уровня амплитуды звуковой волны в каждый момент времени звучания звукозаписи, для обработки этого значения устройством воспроизведения. Представление аудиоданных в цифровом виде, позволяет очень эффективно изменять исходный материал при помощи специальных устройств или компьютерных программ - звуковых редакторов.

Для работы с цифровым видео необходимо следующие программное обеспечение:

· операционная система Windows (версия XPSP 2 или выше);

· звуковой редактор Audacity , проигрыватель WindowsMedia , Windows - Звукозапись;

· программа видеомонтажа PinnacleStudio , MovieMaker .

Audacity - это свободный и бесплатный аудиоредактор файлов звукозаписи, ориентированный на работу с несколькими дорожками, работающий под управлением операционных систем: MicrosoftWindows , Linux , MacOSX и др. Интерфейс программы и сопутствующая документация переведены на русский язык. Позволяет редактирование звуковых файлов: OggVorbis , FLAC , MP 3 и WAV . Возможности Audacity :

· запись звука через микрофон или линейный вход аудиокарты;

· редактирование звука. Изменение исходного звукового фрагмента: изменение длины, копирование, вырезание или вставка фрагмента; изменение громкости, темпа, высоты звучания; добавление эффектов (эхо, реверберация, эквалайзер и т.д.);

· создание звуковой композиции из нескольких звуковых файлов. Одновременное оперирование с несколькими звуковыми файлами (театральные шумы, фоновые мелодии, голосовые партии);

· сохранение созданной звуковой композиции в отдельный звуковой файл. Сохранив проект в отдельный звуковой файл формата MP 3 или WAV .

Проигрыватель WindowsMedia - это проигрыватель звуковых и видео файлов для операционных систем семейства Windows . Осуществляет просмотр видеофайлов: AVI , MPEG , WMV , и проигрывание музыки: WAV , MP 3, WMA , MIDI , WindowsMediaPlayer можно использовать для сохранения музыки с компакт-дисков на компьютер, синхронизации содержимого переносных MP 3 проигрывателей и проигрывания DVD (только при наличии установленного DVD декодера).

Windows - Звукозапись - это программа для звукозаписи, входящая в состав MicrosoftWindows . Позволяет записать звук, подаваемый на линейный вход звуковой карты, с микрофона компакт-диска или любого другого источника. Полученную запись можно прослушать. Если качество звучания не удовлетворяет можно изменить параметры записи и перезаписать звуковую информацию. Программа позволяет провести некоторые операции редактирования и наложения эффектов, а затем сохранить полученную композицию в отдельном файле или вставить в качестве фрагмента в различные документы. Имеется русский интерфейс.

PinnacleStudio - это программа для нелинейного видеомонтажа. Имеется русский интерфейс. Понятный интерфейс, на основе перетаскивания упрощает захват фотографий и видеозаписей с видеокамеры или цифровой фотокамеры, телефона или компьютера для создания собственных высококачественных фильмов высокой четкости. Программаявляетсякоммерческой.

MovieMaker - видеоредактор от Microsoft , предназначен, для создания не сложных, но порой очень эффектных роликов из домашнего видео или фото. Поддерживает множество форматов видео: AVI , ASF , DVR - MS , MPEG , MPG , MP 2, WMV , M 1 V , WM , MPV 2. Сохраняется видео в формате WMV . Создаваемый проект можно сохранить с расширением MSWMM . Легок в использовании и освоении. Программа MovieMaker способна брать и обрабатывать видеофайлы с цифровой видеокамеры. Возможности MovieMaker :

· обрезание или склеивание видео;

· добавление заголовков и титров, создание переходов между фрагментами видео;

· добавление простых эффектов.

цифровая фотография - это технология фотографии, использующая вместо светочувствительных материалов, основанных на галогениде серебра, преобразование света светочувствительной матрицей и получение цифрового файла, используемого для дальнейшей обработки и печати;

цифровое видео - это множество технологий записи, обработки, передачи, хранения и воспроизведения визуального или аудиовизуального материала в цифровом представлении;

цифровой звук - это кодирование аналогового звукового сигнала в виде битовой последовательности.

Принципы цифрового представления видео и мультимедийной информации.

Когда говорят о видеозаписи, прежде всего имеют в виду движущееся изображение на экране телевизора или монитора.

Преобразование оптического изображения в последовательность электрических сигналов осуществляется видеокамерой. Эти сигналы несут информацию о яркости и цвете отдельных участков изображения. Они сохраняются на носителе в виде изменения намагниченности видеоленты (аналоговая форма) или в виде последовательности кодовых комбинаций электрических импульсов (цифровая форма).

Процесс превращения непрерывного сигнала в набор кодовых слов называется аналого-цифровым преобразованием.

Это сложный процесс, состоящий из:

По своей сути видеофайл — это набор статичных изображений, меняющих друг друга с определенной частотой. Каждое статичное изображение является отдельным кадром видео. Это действительно так, если мы говорим о несжатом видео. Однако в таком формате никто не хранит фильмы.

Дело в том, что несжатое видео занимает на диске очень много места. Кадр видео формата PAL состоит из 720 точек по горизонтали и 576 по вертикали. То есть один кадр состоит из 414720 точек.

Для хранения цвета каждой точки в памяти отводится 24 бита (по 8 бит для каждой из составляющих RGB).

Следовательно, для хранения одного кадра понадобится 9953280 бит (или примерно 1,2 Мбайт).

То есть секунда несжатого видео в формате PAL будет занимать почти 30 Мбайт. А один час такого видео — более 100Гбайт.

Каким же образом полнометражный фильм (а то и несколько) умещается на одном компакт-диске или флеш-накопителе?

Дело в том, что, в основном, видео хранят в видеофайлах, в которых применены различные алгоритмы сжатия информации. Благодаря этим технологиям видеофайл можно сжимать в десятки и сотни раз практически без потери качества картинки и звука.

Развитие технологий перевода видеоинформации в цифровой формат и их дальнейшее применение в цифровом ТВ поставили проблему сжатия видеоданных в ряд наиболее важных. Ее положительное решение оказалось возможным лишь на базе разработки эффективных методов и алгоритмов сжатия видеоданных.

Следует отметить, что традиционные алгоритмы сжатия данных без потерь здесь практически неприменимы, поскольку дают для реальной видеоинформации слишком незначительный выигрыш. Например, алгоритмы, основанные на компрессии за счет кодирования длинами серий и адресно-позиционного кодирования (RLE, LZ, LZW и т. п.), не дают должного эффекта.

Реальным решением проблемы стало сжатие всего видеоряда, включающего последовательность видеокадров.

Стандартным методом цифрового кодирования на компьютере является PCM (Pulse Code Modulation). Наиболее популярным форматом, используемым для хранения несжатых аудиоданных, является Microsoft PCM (WAV). Для видеороликов стандартным для компьютера считается Microsoft Audio/Video Interleaved (AVI). Сжатие аудио- или видеоданных как процесс подразумевает конвертацию соответственно несжатого WAV- или AVI- файла в другой формат с использованием алгоритма сжатия (поэтому программы для компрессии/декомпрессии данных называют конверторами). При этом может быть использован любой формат (даже WAV и AVI), если он поддерживает этот алгоритм.

Важную роль в решении проблемы сжатия видеоданных сыграли результаты, полученные группой комитета по стандартизации MPEG (Motion Pictures Experts Group). Эта группа предложила технологию компактного представления цифровых видео- и аудиосигналов. Основная идея заключалась в преобразовании потока дискретных цифровых данных в поток некоторых записей, которые требовали меньшего объема памяти. Это преобразование основано на использовании статистической избыточности и особенностях человеческого восприятия. Закодированные независимо аудио- и видеопотоки в дальнейшем связываются системным потоком, который осуществляет синхронизацию и объединение множества потоков различных данных в одну кодовую последовательность.

Разработанный этой группой метод сжатия и соответствующие форматы семейства MPEG унаследовали многое в своей структуре от JPEG. Однако противоположность графическим форматам MPEG использовал кодирование отличий последующих кадров от некоторых опорных изображений кадров. В 1990 г. был создан формат MPEG-1, который ориентировался на сжатие видео- и аудиоинформации.

В дальнейшем были созданы форматы MPEG-3, MPEG-4, MPEG-7, MPEG-J.

Наряду с указанными стандартными форматами имеется конечное множество форматов кодирования видео- и аудиоинформации, предложенных фирмами, производящими различные программные приложения. К ним можно отнести: формат RealAudio, разработанный фирмой RealNetworks, для хранения сжатых голосовых аудиоданных (речи); формат аудиоданных SoundVQ, разработанный компанией Yamaha; формат Windows Media Technology 4.0, представленный фирмой Microsoft, поддерживает потоковую передачу данных в Internet и имеет продвинутую систему сжатия аудио- и видеоданных; формат QuickTime фирмы Apple был разработан для использования в мультимедийных приложениях на компьютерах Macintosh и т.п.

В данной главе представлен материал по наиболее популярным форматам и методам сжатия видео- и аудиоинформации.

В современной ВТ основой представления информации являются электрические сигналы, допускающие в случае использования напряжений постоянного тока две формы представления — аналоговую и дискретную.

Способы представления информации.

Аналоговые вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме.

При цифровом представлении информации значения измеряемых величин носят дискретный (конечный) характер в измеряемом диапазоне.

Классификация ЭВМ по этапам создания.

Первое поколение, 50-е годы; ЭВМ на электронных вакуумных лампах.

Второе поколение, 60-е годы; ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах).

Третье поколение, 70-е годы; ЭВМ на полупроводниковых интегральных схемах с малой и средней степенью интеграции (сотни – тысячи транзисторов в одном корпусе).

Четвертое поколение, 80-е годы; ЭВМ на больших и сверхбольших интегральных схемах – микропроцессорах (десятки тысяч – миллионы транзисторов в одном

Пятое поколение, 90-е годы; ЭВМ с многими десятками параллельно работающих микропроцессоров, позволяющих строить эффективные системы обработки знаний; ЭВМ на сверхсложных микропроцессорах с параллельно-векторной структурой, одновременно выполняющих десятки последовательных команд программы;

Шестое и последующие поколения; оптоэлектронные ЭВМ с массовым параллелизмом и нейтронной структурой – с распределенной сетью большого числа (десятки тысяч) несложных микропроцессоров, моделирующих архитектуру нейтронных биологических систем.

Каждое следующее поколение ЭВМ имеет по сравнению с предыдущими существенно лучшие характеристики. Так, производительность ЭВМ и емкость всех запоминающих устройств увеличивается, как правило, больше чем на порядок.

Содержимое разработки

Аналоговый и цифровой способы представления информации. Структура ЭВМ. Д.з п.20,21

Способы представления информации

При цифровом представлении информации значения измеряемых величин носят дискретный (конечный) характер в измеряемом диапазоне. Цифровые вычислительные машины дискретного действия, работают с информацией, представленной в цифровой форме.
цифровой компьютер, как правило, универсальное вычислительное средство.

Аналоговые вычислительные машины непрерывного действия, работают с информацией, представленной в непрерывной (аналоговой) форме , т.е. в виде непрерывного ряда значений какой-либо физической величины (чаще всего электрического напряжения).

Достоинства аналоговой формы

-при создании ВТ аналогового типа требуется меньшее число компонент (ибо одна измеряемая величина представляется одним сигналом);
- аналоговая ВТ более интеллектуальна и производительна за счет возможности легко интегрировать сигнал, выполнять над ним любое функциональное преобразование и т.д.;
- за счет ряда особенностей она позволяет решать ряд классов задач во много раз быстрее, чем дискретная ВТ.

Недостатки аналоговой формы представления информации:

-так как при создании ВТ аналогового типа требуется меньшее число компонент, то сложность ее быстро возрастает за счет необходимости различать значительно большее число (вплоть до бесконечности) состояний сигнала;

-сложность реализации устройств для ее логической обработки, длительного хранения и высокой точности измерения
Двоичная система – 0 -1

Основные принципы работы компьютера

Классификация ЭВМ по этапам создания.

Первое поколение, 50-е годы; ЭВМ на электронных вакуумных лампах.

Второе поколение, 60-е годы; ЭВМ на дискретных полупроводниковых приборах (транзисторах).

Читайте также: