Основы мультимедиа технологии

Основы мультимедиа технологии

1Мультимедиа технологии: описание  и возможности. 

Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать такие  типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.

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

Появление систем мультимедиа подготовлено как с требованиями практики, так  и с развитием теории. Тем не менее, резкий рывок, произошедший в  этом направлении за последние несколько  лет, обеспечен, прежде всего, развитием  технических и системных средств. Прежде всего, это прогресс в развитии ПЭВМ: резко возросшие объём памяти, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков - аналоговых и CD - ROM, а также их массовое внедрение. Важную роль сыграла также разработка методов быстрого и эффективного сжатия (развёртки данных).

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.

Современный, полностью оснащённый мультимедиа, персональный компьютер  напоминает домашний стереофонический Hi - Fi комплекс, объединённый с дисплеем - телевизором. Он укомплектован активными стереофоническими колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт - дисков - CD - ROM. Кроме того, данный агрегат содержит новое для ПК устройство - аудиоадаптер. Он позволяет перейти к прослушиванию чистых стереофонических звуков через акустические колонки с встроенными усилителями. На сегодняшний день мультимедиа - технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информатики. Среди их целей - создание продукта, содержащего, по определению Европейской Комиссии, занимающейся проблемами внедрения и использования новых технологий, «коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими визуальными эффектами (Simulation), включающего интерактивный интерфейс и другие механизмы управления». Это определение, сформулированное в 1988 году, тем не менее, до сих пор чётко отражает цели мультимедийных технологий. Идейной предпосылкой возникновения технологии мультимедиа принято считать концепцию организации памяти «MEMEX», предложенную американским учёным Ваннивером Бушем ещё в 1945 году. Данная концепция была основана на возможности поиска информации в соответствии с её смысловым содержанием, а не по формальным признакам, которыми считаются, к примеру, порядок номеров, индексов или алфавитный порядок. Сначала эта идея нашла своё выражение и компьютерную реализацию в виде системы гипертекста - система работы с комбинациями текстовых материалов. Позднее появилась гипермедиа - система, работающая с комбинацией графики, звука, видео и анимации. Завершающим этапом явилась мультимедиа, соединившая в себе обе эти системы. Тем не менее всплеск интереса в конце 80 - х годов к применению мультимедиа - технологии в гуманитарной области, в частности в историко-культурной, связан с именем выдающегося американского компьютерщика - бизнесмена Билла Гейтса. Именно он является автором идеи создания и успешной реализации на практике мультимедийного коммерческого продукта на основе служебной музейной инвентарной базы данных с использованием в нём всех возможных «сред»: изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы. Этот продукт носит название «National Art Galeri. London» и именно он аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:

* Художественный дизайн интерфейса  и средств навигации;

* Представление информации с  помощью комбинации множества  воспринимаемых человеком сред. Это тем более логично, если  исходить из самого термина  multimedia от англ. multi - много, media - среда;

* 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.

Также активно используются в представлении  информации и являются несомненным  достоинством и особенностью технологии следующие возможности мультимедиа:

* Возможность увеличения (детализации)  на экране изображения или  его наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении (режим «лупа») при сохранении  качества изображения. Данная  возможность особенно ценна в  процессе презентаций произведений  искусства и уникальных исторических  документов;

* Возможность хранения большого  объёма разнообразной информации  на одном носителе (до 20 томов  авторского текста, около 2000 и  более высококачественных изображений, 30 - 45 минут видеозаписи, до 7 часов  звука);

* Возможность сравнения и обработки  изображения разнообразными программными  средствами с научно - исследовательскими  или познавательными целями;

* Возможность использования технологии  гипертекста и гипермедиа - выделение  в сопровождающем изображении,  текстовом или другом визуальном  материале «горячих слов (областей)»,  по которым осуществляется немедленное  получение справочной или любой  другой пояснительной (в том  числе визуальной) информации;

* Возможность осуществления непрерывного  аудиосопровождения (музыкального или любого другого), 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  её 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  выборок из представляемой в  продукте информации. Для этого предусмотрены специальные режимы - режим «карман» или «мои пометки»;

* Возможность создания «закладок» - так называемого «запоминания  пройденного пути» на заинтересовавшей  экранной «странице»;

* Возможность автоматического  просмотра всего содержания продукта - «слайд - шоу»;

* Возможность создания анимированного  и озвученного «путеводителя  - гида» по продукту («говорящей  и показывающей инструкции пользователя»);

* Включение в состав продукта  игровых компонентов с информационными  составляющими;

* Возможности «свободной» навигации  по информации и выхода в  основное меню (укрупнённое содержание), на полное оглавление или вовсе  из программы в любой точке  продукта.

2Цели применения продуктов,  созданных в мультимедиа технологиях. 

Основными целями применения продуктов, созданных в мультимедиа технологиях (CD - ROM с записанной на них информацией), являются: популяризаторская и развлекательная (CD используются в качестведомашних библиотек по искусству или литературе);

научно - просветительская или образовательная (используются в качестве методических пособий);

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 ещё не обеспечивают действительно мультимедийный характер продукта. Тем не менее, приходится признавать, что «разноцветье» представленных работ является отражением существующего общественного сознания и гуманитарных областях.

Научно - просветительская или образовательная  цель. Использование мультимедиа  продуктов с этой целью идёт по двум направлениям:

1. Отбор путём 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.

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 сумма 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 нём. В этом смысле, данные средства могут применяться лишь на этапе публикации итогов исследования, когда вместо привычных «твёрдых» 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 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, в переводе с английского означает «многосредность» и этим термином определяется заветная мечта большинства пользователей компьютерной техники. Это понятие определяет информационную технологию на основе программно - аппаратного комплекса, имеющего ядро в виде компьютера со средствами подключения к нему аудио - и видеотехники. Компьютер, снабжённый платой мультимедиа, немедленно становится универсальным обучающим или информационным инструментом по практически любой отрасли знания и человеческой деятельности. Очень большие перспективы перед мультимедиа в медицине: базы знаний, методики операций, каталоги лекарств и т. п. В сфере бизнеса фирма по продаже недвижимости уже используют технологию мультимедиа для создания каталогов продаваемых домов. Технологические мультимедиа пользуются большим вниманием военных: так, Пентагон реализует программу перенесения на интерактивные видеодиски всей технической, эксплуатационной и учебной документации по всем системам вооружений, создания и массового использования тренажёров на основе таких дисков. Быстро возникают фирмы, специализирующиеся на производстве изданий гипермедиа - книг, энциклопедий, путеводителей. Помимо «информационных» применений должны проявиться и «креативные», позволяющие создавать новые произведения искусства. Уже сейчас станция мультимедиа становится незаменимым авторским инструментом в кино и видеоискусстве. Весьма перспективными выглядят работы по внедрению элементов искусственного интеллекта в системе мультимедиа. Они обладают способностью «чувствовать» среду общения, адаптироваться к ней и оптимизировать процесс общения с пользователем; они подстраиваются под читателей, анализируют дополнительную или разъясняющую информацию. Системы, понимающие естественный язык, распознаватели речи ещё более расширяют диапазон взаимодействия с компьютером.

Ещё одна быстро развивающаяся, совершенно уже фантастическая для нас область  применения компьютеров, в которой  важную роль играет технология мультимедиа - это системы виртуальной, или  альтернативной реальности, а также  близкие к ним системы «телеприсутствия». С помощью специального оборудования - система с двумя миниатюрными стереодисплеями, квадранаушниками, специальных сенсорных перчаток и даже костюма вы можете «войти» в сгенерированный или смоделированный компьютером мир, повернув голову, посмотреть налево или направо, пройти дальше, протянув руку вперёд - и увидеть её в этом виртуальном мире; можно даже взять какой - либо виртуальный предмет и переставить его в другое место; можно таким образом строить, создавать этот мир изнутри.

3Типы данных мультимедиаинформации.

Стандарт MPC (точнее средства пакета программ Multimedia Windows - операционной среды для создания и воспроизведения мультимедиа - информации) обеспечивают работу с различными типами данных мультимедиа. Мультимедиа - информация содержит не только традиционные статистические элементы: текст, графику, но и динамические: видео -, аудио - и анимационные последовательности.

НЕПОДВИЖНЫЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ. Сюда входят векторная графика и растровые  картинки; последние включают изображения, полученные путём оцифровки с  помощью различных плат захвата, грабберов, сканеров, а также созданные на компьютере или закупленные в виде готовых банков изображений. Максимальное разрешение - 640*480 при 256 цветных (8 бит/пиксел); такая картинка занимает около 300 Кбайт памяти; сжатие стандартно пока не обеспечивается. Средства работы с 24 - битным цветом, как правило, входят в состав сопутствующего программного обеспечения тех или иных 24 - битных видеоплат; в составе Windows такие инструменты пока отсутствуют. Человек воспринимает 95% поступающей к нему информации визуально в виде изображения. Однако в силу относительно невысокой пропускной способности существующих каналов связи, прохождение графических файлов по ним требует значительного времени. Это заставляет концентрировать внимание на технологиях сжатия данных, представляющих собой методы хранения одного и того же объёма информации путём использования меньшего количества байт.

Оптимизация (сжатие) - представление  графической информации более эффективным  способом, другими словами «выжимание воды» из данных. Требуется использовать преимущество трёх обобщённых свойств графических данных: избыточности, предсказуемости и необязательности.

Схема, подобная групповому кодированию (RLE), которая использует избыточность, говорит: «здесь три идентичных жёлтых пикселя», вместо «вот жёлтый пиксель, вот ещё один жёлтый пиксель и т. д.». Кодирование по алгоритму Хаффмана и арифметическое кодирование, основанные на статистической модели, использует предсказуемость, предполагая более короткие коды для более часто встречающихся значений пикселов. Наличие необязательных данных предполагает использование схемы кодирование с потерями («JPEG сжатие с потерями»). Например, для случайного просмотра человеческим глазом не требуется того же разрешения для цветовой информации в изображении, которая требуется для информации об интенсивности. Поэтому данные, представляющие высокое цветовое разрешение, могут быть исключены.