Оглавление

Понятие мультимедиа 3

Аппаратные средства обработки мультимедиа 5

Видеосистема 5

Организация экранной поверхности и вывод на экран 7

LCD-монитор 11

Видеоадаптер 14

Звуковая карта 17

CD-DVD дисковод 19

CD 19

DVD 21

Web - камера 22

Заключение 24

Библиографический список 26

Основной 26

Дополнительный 26

Интернет ресурсы 26 

 

Понятие мультимедиа

     Мультимедиа — это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения с использованием современных технических и программных средств, они объединяют текст, звук, графику, фото, видео в одном цифровом представлении. Например, в одном объекте-контейнере  может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видеоинформация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

     Термин  мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми  носителями такого типа были CD — compact disk). В таком случае термин мультимедиа означает, что компьютер может использовать такие носители и предоставлять информацию пользователю через все возможные виды данных, такие как аудио, видео, анимация, изображение и другие в дополнение к традиционным способам предоставления информации, таким как текст.

     Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное.

     Аналогом  линейного способа представления  может являться кино. Человек, просматривающий  данный документ никаким образом  не может повлиять на его вывод.

     Нелинейный  способ представления информации позволяет  человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом  со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью». Такой способ взаимодействия человека и компьютера наиболее полным образом  представлен в категориях компьютерных игр. Нелинейный способ представления  мультимедийных данных иногда называется «гипермедиа».

     В качестве примера линейного и  нелинейного способа представления  информации, можно рассматривать  такую ситуацию, как проведение презентации. Если презентация была записана на пленку и показывается аудитории, то при этом способе донесения информации просматривающие данную презентацию не имеют возможности влиять на докладчика. В случае же живой презентации, аудитория имеет возможность задавать докладчику вопросы и взаимодействовать с ним прочим образом, что позволяет докладчику отходить от темы презентации, например поясняя некоторые термины или более подробно освещая спорные части доклада. Таким образом, живая презентация может быть представлена, как нелинейный (интерактивный) способ подачи информации.

     Мультимедиа находит своё применение в различных  областях, таких как реклама, искусство, образование, индустрия развлечений, техника, медицина, математика, бизнес, научные исследования и пространственно-временные приложения.

     В образовании мультимедиа используется для создания компьютерных учебных  курсов (популярное название CBT - Computer Based Training) и справочников, таких как энциклопедии и сборники. CBT позволяет пользователю пройти через серию презентаций, тематического текста и связанных с ним иллюстраций в различных форматах представления информации.

     Разработчики  программного обеспечения могут  использовать мультимедиа в компьютерных симуляторах чего угодно: от развлечения  до обучения, например: военного или  производственного обучения. Мультимедиа  для программных интерфейсов  часто создаётся как коллаборация между креативными профессионалами и разработчиками программного обеспечения.

     В промышленном секторе мультимедиа  используют как способ презентации  информации для акционеров, руководства  и коллег. Мультимедиа также полезно  в организации обучения персонала, рекламы и продаж продукта по всему миру посредством фактически неограниченных веб-технологий.

     В математических и научных исследованиях  мультимедиа в основном используется для моделирования и симуляции. Например: учёный может взглянуть на молекулярную модель какого-либо вещества и манипулировать ею с тем, чтобы получить другое вещество.

     Врачи также могут получить подготовку с помощью виртуальных операций или симуляторов человеческого  тела, поражённого болезнью, распространённой вирусами и бактериями, таким образом пытаясь разработать методики её предотвращения.

Аппаратные  средства обработки  мультимедиа

     Мультимедийное  аппаратное обеспечение — это  оборудование, необходимое для создания, хранения и воспроизведения мультимедийного  программного обеспечения. К нему относятся  монитор, видеокарта, звуковая карта, звуковые колонки, CD-DVD дисковод, Web-камера, цифровая камера.

     В последние годы класс аппаратных средств мультимедиа бурно развивается. Так, в него вошли устройства для  обработки телевизионных сигналов и воспроизведения телепрограмм (ТВ-тюнеры), аппаратные средства для обработки сжатой видеоинформации (MPEG-декодеры).

     Рассмотрим  основные компоненты мультимедийного  компьютера. Сосредоточив основное внимание на видеосистеме, как одной из важнейших систем в обработке мультимедийной информации.

Видеосистема

     Задача  компьютерной видеосистемы – представить  информацию в привычной для пользователя форме, то есть в виде букв, цифр, рисунков, видеокадров. В своей эволюции видеосистема ПК прошла два этапа. Современная  система способна организовать вывод  на экран трёхмерного динамического  изображения – системы 3D. Предшествующий этап условно можно назвать –  «до появления 3D». На этапе «до появления 3D» разработчиками были заложены основные положения функционирования видеосистем:

• Изображение на экране строится из точек. Экран организован в виде матрицы точек.
• Точка описывается цветом. Кадр изображения составляет множество точек разного цвета.
• Сведения о цвете всех точек экранной матрицы хранятся в специальном блоке памяти (кадровом буфере).
• Экранные кадры  готовятся заранее, выводятся на экран в готовом виде без малейших изменений. Для изменения изображения должно быть заменено содержимое кадрового буфера

     На  начальном этапе вопрос создания динамического изображения даже не поднимался. Ресурсов не хватало. Картинку на экран монитора видеосистема получала в уже готовом виде. Сформировать её собственными силами она была не в состоянии. Кадр требовалось подготовить заранее.

     Для того, чтобы информация могла проделать путь из памяти на экран монитора, пройти преобразование от множества цифровых кодов до зримо воспринимаемой картинки компьютерная видеосистема должна располагать определёнными ресурсами (рисунок 1)

1

Адаптер

6

2

5

4

   3

Монитор

Рисунок 1

1. Отображаемая  панель. Местом размещения видеоинформации в ПК является монитор.
2. Видеобуфер (видео-ОЗУ, видео память). Блок специализированной памяти, хранящий в кодированном виде  предназначенный для отображения видеокадр. Чаще всего размещается на плате видеоконтроллера. В случае интегрированного видео в материнскую плату, размещается в ОЗУ системного блока. Рабочий режим видео памяти значительно отличается от реализуемого в компьютере ОЗУ, здесь нет случайно чередующихся обращений для считывания и записи. Сначала проводится запись массива, затем его считывание. В настоящее время существуют механизмы ускорения этого процесса, например механизм построения двухпортовой памяти (запись/чтение).
3. Видеоинтерфейс. Информационный канал, по которому данные об изображении из видеопамяти передаются на выводящую систему монитора. Делится на аналоговый (VGA, SVGA) и цифровой (EGA, DVI, HDMI).
4. Блок вывода. Непосредственно организует последовательный вывод изображения на экран. В мониторах с ЭЛТ управляет движением электронного луча и интенсивностью излучения, в плоских мониторах – управляет светопроводимостью слоя жидких кристаллов, в плазменной панели – механизмом воздействия на ионизированный газ.
5. Управляющий контроллер. Электронный блок, организующий работу всей видеосистемы. Может быть интегрирован в материнскую плату.
6. Блок хранения видеоинформации. Жесткий диск, CD-DVD, SD, флеш-память.

Организация экранной поверхности  и вывод на экран

     Из  всех компонентов ПК пользователь, тем более, если речь идет о мультимедиа  технологиях, чаще всего имеет дело с экраном монитора. В качестве примера рассмотрим систему с ЭЛТ-монитором.

     Площадь экрана организована в виде множества  точек, составленных матрицей с двумя  параметрами: количество точек в  строке и число строк. Любое изображение формируется из точек, и чем их больше на единицу площади, тем оно чётче. Например, 800х600 говорит о том, что в строке 800 точек и на экране отображено 600 строк. Точка получила название пиксель (pixel). Чем мельче точка, тем их больше на единицу площади. Это соотношение составляет один из основных параметров монитора – разрешающая способность.

     В памяти изображение сохраняется в виде информации о цвете всех точек экрана. Оттенок свечения отдельной точки является результатом смешения трех компонентов – образующих цветов: красного (Red), зеленого(Green) и синего (Blue). Данные о каждом из них хранятся в памяти в цифровой форме и вместе составляют код цвета точки (RGB-код). Для сохранения в памяти информации об одной цветовой составляющей отводится до 8 бит, соответственно вся информация о цвете может занимать до 24 бит или 3 байта. При трехбайтном кодировании палитру составляют 16 М оттенков ().

     Внутренняя  поверхность экрана ЭЛТ-монитора покрыта слоем люминофора, вещества способного светиться под воздействием потока электронов. Затем не неё накладывается тонкая металлическая фольга – маска, площадь которой пронизана большим количеством мелких отверстий. Размер отверстия в маске (его ещё часто называет зерном) – техническая характеристика, определяющая максимально достижимое для монитора разрешение. Для устройств различных классов оно составляет: 0,41; 0,39; 0,31; 0,28; 0,26 и др. Поток электронов через отверстие в маске попадает на люминофор и вызывает его свечение.

     Данные о цвете всех составляющих точек последовательно извлекаются из видеопамяти, передаются на контроллер и, если интерфейс аналоговый, попадают в блок цифроаналоговых преобразований – DAC (Digital to Analog Converter). Коды разделяются на три составляющих, каждая из которых используется для формирования отдельного аналогового сигнала. По видеоинтерфейсу сигналы подаются на монитор. Форма кодированных передаваемых сигналов определяет тип интерфейса.

     Поток электронов в точку экрана направляет специальное устройство, получившее название «электронная пушка». В составе монитора их три – по одной на каждый образующий цвет. Они расположены на одной платформе и сфокусированы та точку, находящуюся на внутренней стороне экрана монитора. Специальная «отклоняющая система» поворачивает блок «электронных пушек». Аналоговые видеосигналы, поступающие на монитор, используются для управления интенсивностью излучения «электронных пушек». Выше напряжение сигнала, выше интенсивность излучения «пушки», ярче соответствующий образующий цвет.

     Под управлением «отклоняющей системы» в определённый момент времени все  три луча оказываются нацеленными  на одну из точек. «Пушки» включаются, три цветовых луча попадают в точку. Образующие цвета смешиваются, и  формируют оттенок ее свечения. Цветовые лучи последовательно «пробегают»  по точкам всех строк, поочередно фокусируясь  на каждой из них. Однократный проход лучей по экрану высвечивает кадр изображения. В течение одной  секунды этот процесс повторяется  необходимое число раз.