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

Цифровые выборки реального  звукового сигнала хранятся в  памяти компьютера (например, в виде WAV-файлов). Считанный с диска цифровой сигнал подается на цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП), который преобразует цифровые сигналы в аналоговые. После фильтрации их можно усилить и подать на акустические колонки для воспроизведения. Важными параметрами аудиоадаптера являются частота квантования звуковых сигналов и разрядность квантования.

Частоты квантования показывают, сколько раз в секунду берутся  выборки сигнала для преобразования в цифровой код. Обычно они лежат  в пределах от 4-5 КГц до 45-48 КГц.

Разрядность квантования  характеризует число ступеней квантования  и изменяется степенью числа 2. Так, 8-разрядные аудиоадаптеры имеют 28=256 степеней, что явно недостаточно для высококачественного кодирования  звуковых сигналов. Поэтому сейчас применяются в основном 16-разрядные  аудиоадаптеры, имеющие 216 =65536 ступеней квантования - как у звукового компакт-диска.

Другой способ воспроизведения  звука заключается в его синтезе. При поступлении на синтезатор некоторой  управляющей информации по ней формируется  соответствующий выходной сигнал. Современные  аудиоадаптеры синтезируют музыкальные  звуки двумя способами: методом частотной модуляции FM(Frequency Modulation) и с помощью волнового синтеза (выбирая звуки из таблицы звуков, Wave Table). Второй способ обеспечивает более натуральное звучание.

Частотный синтез (FM) появился в 1974 году (РC-Sрeaker). В 1985 году появился AdLib, который, используя частотную модуляцию, был способен играть музыку. Новая  звуковая карта SoundBlaster уже могла  записывать и воспроизводить звук. Стандартный FM-синтез имеет средние звуковые характеристики, поэтому на картах устанавливаются сложные системы фильтров против возможных звуковых помех.

Суть технологии WT-синтеза  состоит в следующем. На самой  звуковой карте устанавливается  модуль ПЗУ с “зашитыми” в него образцами звучания настоящих музыкальных инструментов - сэмплами, а WT-процессор с помощью специальных алгоритмов даже по одному тону инструмента воспроизводит все его остальные звуки. Кроме того многие производители оснащают свои звуковые карты модуляторами ОЗУ, так что есть возможность не только записывать произвольные сэмплы, но и подгружать новые инструменты.

Кстати, управляющие команды  для синтеза звука могут поступать  на звуковую карту не только от компьютера, но и от другого, например, MIDI (Musical Instruments Digital Interface) устройства. Собственно MIDI определяет протокол передачи команд по стандартному интерфейсу. MIDI-сообщение содержит ссылки на ноты, а не запись музыки как таковой. В частности, когда звуковая карта получает подобное сообщение, оно расшифровывается (какие ноты каких инструментов должны звучать) и отрабатывается на синтезаторе. В свою очередь компьютер может через MIDI управлять различными “интеллектуальными” музыкальными инструментами с соответствующим интерфейсом.

 

 

 

Заключение

 

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".

С течением времени перечень задач выполняемых на ПК вышел  за рамки просто использования электронных  таблиц или текстовых редакторов. Компакт- диски со звуковыми файлами, подготовка мультимедиа презентаций, проведение видео конференций и  телефонные средства, а также игры и прослушивание аудио CD для всего  этого необходимо чтобы звук стал неотъемлемой частью ПК. Для этого  необходима звуковая карта. Любители игр  будут удовлетворены возможностями  объемного звучания.

Имеется большое количество устройств, предназначенных для  работ с видеосигналами на ПК. Условно  можно разбить на несколько групп: устройства для ввода и захвата  видеопоследовательностей (Cuрture рlay), фреймграбберы (Framegrabber), TV-тюнеры, преобразователи  сигналов VGATV и MРEG-плейеры.

Продукт мультимедиа аккумулировал  в себе три основные принципа:

1. Представление информации  с помощью комбинации множества  воспринимаемых человеком сред multimedia(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.

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 (DVD-ROM), либо на специальные  телевизионные приставки (СD-i), либо на телекоммуникационные сети и их системы.

Основными целями применения продуктов, созданных в мультимедиа технологиях, являются:

 1. Популяризаторская и развлекательная (DVD 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.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

 

1. Кулагин В.П. Информационные технологии в сфере образования / В.П.Кулагин, В.В.Найханов, Г.А.Краснова и др. - М.: Янус, 2004. - 248 с.

2. Шлыкова О. В. Культура мультимедиа: Уч. пособие для студентов / О. В.Шлыкова. - М.: ФАИР-ПРЕСС, 2004. - 415 с.

3. Ганеев Р.М. Проектирование интерактивных Web приложений. - М.: Горячая линия-Телеком, 2001. - 272 с.

4. Петров В.Н. Информационные системы. - СПб: BHV, 2002. - 358 c.

5. Попов С.Н. Аппаратные средства мультимедиа. Видеосистема РС. - СПб.: Арлит. 2000, - 400 с.

6. Сергей Бобровский. Стратегии мультимедиа // PC WEEK, 2001, №21