Файл: Различные направления мультимедиа. История развития мультимедиа..pdf

Введение

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

Это понятие определяет информационную технологию на основе пpогpаммно-аппаpатного комплекса, имеющего ядро в виде компьютера со 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 трёх 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, мультитеках.

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., в том числе и в системах автоматизированного проектирования. Резкий рывок в этом направлении, произошедший за последние несколько лет, обеспечен прежде всего развитием технических и системных средств. Это и прогресс в развитии ПЭВМ: резко возросшие объём памяти, быстродействие, графические возможности, характеристики внешней памяти, достижения в области видеотехники, лазерных дисков, а также их массовое внедрение. Важную роль сыграла также разработка методов быстрого и эффективного сжатия (развёртки) данных.

Мультимедиа технологии являются одним из наиболее перспективных и популярных направлений информационных технологий. Исторически первоначально ЭВМ разрабатывались для обработки только числовой информации, однако, большинство мультимедиа данных труднопредставимы и труднообрабатываемы в числовом виде (требуют огромных объёмов памяти и мощности процессоров для обработки). В результате, профессиональное создание и обработка мультимедиа информации до сегодняшних дней остаются дорогостоящей и не всем доступной процедурой. Дальнейшее развитие мультимедиа затруднено сложностями с необходимым расширением средств воздействия: механизма вкуса и запахов, технологии тактильных воздействий и т.д.

Системы автоматизированного проектирования применяются в настоящее время не только для проектирования сложных технических объектов, но и для разработки информационных систем, автоматизированных сред обучения и т.д.

Поэтому современный специалист в области информационных технологий (в том числе и САПР) должен знать и применять на практике все виды мультимедиа.

В первую часть вошли разделы, посвященные общим вопросам мультимедиа, представлению и обработке текстовой и графической информации, методам сжатия графических изображе

1. Понятие мультимедиа технологии

Классификация мультимедиа приложений

Мультимедиа – это взаимодействие визуальных и аудиоэффектов под управлением интерактивного программного обеспечения. Мультимедиа – комбинация текста, графических изображений, звука, анимации и видео-элементов.

Согласно представленным выше определениям, мультимедиа можно классифицировать с разных точек зрения:

− на основе поддержки взаимодействия,

− на основе использования различных мультимедийных телекоммуникационных технологий.

Области применения мультимедиа приложений

Области применения:

− Обучение с использованием компьютерных технологий (научно-просветительская или образовательная сфера);

− Видеоэнциклопедии, интерактивные путеводители, тренажеры, ситуационно-ролевые игры и др.;

− Информационная и рекламная служба;

− Популяризаторская и развлекательная сферы;

− Интернет-вещание;

− Развлечения, игры, системы виртуальной реальности;

− Презентационная (витринной рекламы), СМИ;

− Творчество (станция мультимедиа становится незаменимым авторским инструментом в кино и видеоискусстве. Автор фильма за экраном такой настольной системы собирает, «аранжирует», создает произведения из заранее подготовленных – нарисованных, отснятых, записанных и т. п. – фрагментов;

− Военные технологии;

− Промышленность и техника (сенсорные экраны);

− Торговля.

− 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.).

− Медицина: базы знаний, методики операций, каталоги лекарств и т. п.

− Искусственный интеллект – внедрение 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 круг их интересов, помнят вопросы, вызывающие затруднения и могут сами предложить дополнительную или разъясняющую информацию.

− Системы распознавания речи, понимающие естественный язык, еще более расширяют диапазон взаимодействия с компьютером.

Аппаратные средства мультимедиа технологии

Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и программные средства.

Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио- и видеосигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно-лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и т. д.

Аппаратные средства мультимедиа:

− Средства звукозаписи (звуковые платы, микрофоны);

− Средства звуковоспроизведения (усилитель, колонки, акустические системы, наушники и гарнитуры);

− Манипуляторы (компьютерные мыши, джойстики, миди-клавиатуры);

− Средства «виртуальной реальности» (перчатки, очки, шлемы виртуальной реальности, используемые в играх);

− Носители информации (CD, DVD и HDD);

− Средства передачи (мини видеокамеры, цифровые фотоаппараты);

− Средства записи (приводы CD / DVD-ROM , CDRW / DVD+RW, TV- и FM-тюнеры);

− Средства обработки изображения (платы видеомонтажа, клавиатуры, графические акселераторы).

− Компьютер, телевизор, средства для получения и удобного восприятия информации и др.

Программные средства мультимедиа технологии

Программные средства мультимедиа складываются из трех компонентов:

1. Системные программные средства.

2. Инструментальные программные средства.

3. Прикладные программные средства.

Системные программные средства

Системные программные средства – это набор программ, входящих в состав операционной системы компьютера и осуществляющих управление устройствами мультимедиа, причем это управление на двух уровнях – физическое управление вводом-выводом информации на низком уровне с помощью машинных команд и управление пользователем характеристиками устройств с помощью графического интерфейса, изображающего пульт управления устройством, например регулировки громкости звука, тембра, стереобаланса и т. д. Как правило, программы физического управления устройствами называют драйверами устройств.

Составляющие части мультимедиа

Слово «мультимедиа» прочно вошло в наш лексикон, и без него уже трудно представить современный компьютерный мир. Как и всякое удачное понятие, оно многообразно. Пожалуй, наиболее точная формулировка принадлежит одному из пионеров мультимедиа в нашей стране Сергею Новосельцеву: «Мультимедиа (англ. multimedia от лат. multum – много и media, medium – средоточие, средства) – это комплекс аппаратных и программных средств, позволяющих пользователю работать в диалоговом режиме с разнородными данными (графикой, текстом, звуком, видео и анимацией), организованными в виде единой информационной среды».

Как видим, мультимедиа объединяет несколько типов разнородных данных (текст, звук, видео, графическое изображение и анимацию) в единое целое. И это понятие само по себе имеет три лица.

Во-первых, мультимедиа – как идея, т. е. новый подход к хранению информации различного типа в единой цифровой форме.

Во-вторых, мультимедиа – как оборудование для обработки и хранения информации, без него мультимедиа-идею реализовать невозможно.

В-третьих, это программное обеспечение, позволяющее объединить четыре элемента информации в законченное мультимедиа-приложение.

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. Интерактивность – свойство реагировать на действия пользователей, в том числе и управлять пользователем.

Идейной предпосылкой возникновения технологии мультимедиа считают концепцию организации памяти «МЕМЕХ», 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 XX в. к применению мультимедиа технологии в гуманитарной области (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 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:

− представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред;

− 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);

− 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;

− 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 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);