Технология мультимедиа: история, перспективы. Аппаратные и программные средства. Цифровое аудио и видео

Федеральное государственное  бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального  образования

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа по информатике

на тему:

«Технология мультимедиа: история, перспективы. Аппаратные и  программные средства. Цифровое аудио и видео»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

1. Введение                                                                                                           с.3

2. Технология  мультимедиа: история, перспективы                                         с.4

3. Аппаратные  средства мультимедиа                                                                с.7

4. Программные средства мультимедиа. Цифровое аудио и видео                  с.11

5. Заключение                                                                                                         с.19

6. Список используемой  литературы                                                                   с.21

Введение

В мире существует множество  способов обработки информации. Информация может быть в виде текста, анимации, фотоизображений и т.д.

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 мультимедиа-ПК напоминает домашний Hi-Fi комплекс, объединенный с дисплеем-телевизором. Он укомплектован  колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт-дисков. Кроме  того, внутри компьютера укрыто новое для ПК устройство - аудиоадаптер, 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".

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Технология мультимедиа:  история, перспективы

 

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).

Проводя краткий исторический экскурс, стоит отметить, что ещё  более 30 лет назад мультимедиа  ограничивалась пишущей машинкой «Консул», которая не только печатала, но и  могла привлечь внимание заснувшего оператора мелодичным треском. Несколько  позднее компьютеры уменьшились  до бытовой аппаратуры, что позволило  собрать их в гаражах и комнатах. Новым веянием в развитии мультимедиа  явился компьютерный гороскоп 1980 года, который при помощи динамика и  программируемого таймера синтезировал расплывчатые устные прогнозы на каждый день, а, кроме того, ещё перемещал  по экрану звёзды. Появление самого термина - мультимедиа - также произошло  в то время. Причём, скорее всего, он служил ширмой, отгораживающей лаборатории  от взглядов непосвящённых.

По мере накопления критической  массы технологий, появляются бластеры, CD - ROM и другие плоды эволюции. Появляется Интернет, WWW, микроэлектроника. Становится очевидным, что человечество переживает стадию информационной революции: общественная потребность в средствах передачи и отображения информации вызывает к жизни новую технологию. За неимением  более корректного термина используется определение мультимедиа. В наши дни это понятие может полностью  заменить компьютер практически  в любом контексте. На сегодняшний  день в английском языке уже приживается  новый термин - информационное приспособление (information appliance).

В настоящее время мультимедиа  технологии относятся к одним  из наиболее динамично развивающихся  и перспективных направлений  информационных технологий и находят  широкое применение в различных  сферах, включая образование, искусство, рекламу, науку, торговлю индустрию  развлечений, технику, медицину, математику, бизнес, научные исследования и пространственно-временные приложения и других областях человеческой деятельности. Причем в каждой из этих областей применение мультимедиа открывает новые возможности, которые были недоступны при использовании старых технологий.

В промышленности, особенно в механической и автомобильной, мультимедиа, прежде всего, используется на стадии проектирования. Это позволяет, например, инженеру рассматривать изделие  в различных перспективах, производить  другие манипуляции, прежде чем приступать к производству (автоматизированное проектирование).

Разработчики программного обеспечения могут использовать мультимедиа в компьютерных симуляторах  чего угодно: от развлечения до обучения, например: военного или производственного  обучения.

В медицине с помощью мультимедийных приложений можно совершенствовать профессиональные навыки. Кроме того, 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. Мультимедиа применяется, например, в процессе обучения хирургов.

К особо интересным разработкам  можно отнести VR-моделирование реального  мира c целью как упрощения выполнения рутинных операций в реальном мире (часто на расстоянии), так и обеспечение  новых возможностей человека. Например, фирма Immersion Corp. ставит целью достижение технологии, при которой хирург или  врач манипулирует не инструментами  и пациентом, а работает с виртуальной  моделью человека, используя для  этого устройства с обратной связью; манипулируя объектами в виртуальном  мире, врач, тем не менее, чувствует человека и его ткани. При этом всю «грязную» работу делает робот, управляемый компьютером посредством устройства с обратной связью, которым, в свою очередь, управляет врач. Для медицины подобные устройства должны обеспечивать как можно более точные и реалистичные ощущения. Подобные технологии имеют перспективное будущее. Например, проведение хирургических операций - хирург «погружается» в VR, в которой он видит пациента в объеме и насквозь посредством изображения, получаемого с помощью сканеров (лазерные сканеры, ядерные томографы) и преобразованного в виртуальную модель с необходимой точностью. Хирург сможет увеличить изображение любой части тела и работать, не боясь случайного дрожания руки со скальпелем, при использовании микророботов возможно провести операцию прямо внутри человека (например, внутри сердца).

Одно из самых широких  областей применения технология мультимедиа  получила в сфере образования  и в будущем значение этой области  применения мультимедиа будет возрастать.

Теория обучения за последнее  десятилетие была значительно развита  в связи с появлением мультимедиа. Выделилось несколько направлений  исследований, такие как теория когнитивной  нагрузки, мультимедийное обучение и  другие. Возможности для обучения и воспитания почти бесконечны.

В образовательном процессе применяются мультимедиа технологии по направлениям: интерактивная доска; система интерактивного опроса; различные  образовательные программы; мультимедийный экран; сетевые образовательные  программы; имитационные технологии; диагностические  комплексы.

Применение мультимедиа  в образовании и обучении перспективно как для общего образования и  самообразования, так для бизнеса  и профессионального развития специалиста. В будущем роль мультимедиа в  области образования будет возрастать, так как знания, обеспечивающие высокий  уровень профессиональной квалификации, всегда подвержены быстрым изменениям.

В науке мультимедиа главным  образом используется для моделирования  различных процессов. 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.

В искусстве яркими примерами  мультимедиа являются специальные  эффекты в кино, компьютерная мультипликация и трехмерная графика.

Средства мультимедиа  превращают компьютер в центр  бытовой, развлекательной, информационной, звуковой и видеоаппаратуры. Он радует красочными играми со стереофоническим и даже квадрофоническим звучанием, помогает через модемы и спутниковые  системы связи установить контакт  с друзьями и деловыми партнерами в любой точке мира. На самом  обычном персональном компьютере с  помощью мультимедийных средств  можно записывать и воспроизводить звуки своего голоса и музыки, просматривать  видеоклипы со звуковым сопровождением и навечно запечатлеть историю  своей семьи в памяти компьютера, получить возможность для проигрывания тысяч звуковых файлов с прекрасно  исполненными и аранжированными  музыкальными произведениями. Можно  попробовать себя в роли исполнителя  музыки на десятках и сотнях инструментов и даже в роли композитора. Воспользовавшись Karaoke, можно спеть вместе с исполнителем.

Перспективы мультимедиа  разнообразны, области мультимедиа  будут расширяться, совершенствуя  наш мир и открывая целые новые  миры, предоставляя информацию глобального  масштаба, меняя не только технику, но и, прежде всего, самого человека, его  мировосприятие.

 

2. Аппаратные средства мультимедиа

Для построения мультимедиа  системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио и видео сигналов 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 так далее. Все оборудование, отвечающее за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео в видео карты. К аппаратным средствам мультимедиа относятся:

1.Аудиокарты

2.Видеокарты:

TV-тюнеры. Эти устройства  выполняются обычно в виде  карт или бокса (небольшой коробочки). Они преобразуют аналоговый видеосигнал, поступающий по сети кабельного телевидения или от антенны, от видеомагнитофона или камкодера (camcorder).

Фрейм грабберы. Появились  примерно 6 лет назад. Как правило, они объединяют графические, аналогово-цифровые и микросхемы для обработки видеосигналов, которые позволяют дискретизировать видеосигнал, сохранять отдельные кадры изображения в буфере с последующей записью на диск либо выводить их непосредственно в окно на мониторе компьютера.

Преобразователи VGA-TV. Данные устройства транслируют сигнал в  цифровом образе VGA изображения в  аналоговый сигнал пригодный для  ввода на телевизионный приемник. Производители обычно предлагают подобные устройства, выполненные либо как внутренние ISA карта либо как внешний блок.

MРEG-плейеры.  Данные устройства позволяют воспроизводить последовательности видеоизображения (фильмы) записываемых на компакт- дисках, качеством VNS.

3.Носители информации:

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 "дозаписи" на диск, не всегда удовлетворительное  воспроизведение видео и аудио  информации.

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.

Video-CD (TV формат компакт-дисков) - замена видеокассет с гораздо  более высоким качеством изображения.  Среди недостатков - отсутствие  многофункциональности и интерактивности.

DVD-i (Digital Video Disk Interactive) - формат  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.  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 проигрывателей.