Тема4.7 Мультимедийные системы ПК

Компьютерная система и технология, обеспечивающие возможность создания, хранения и воспроизведения разнородной информации, включая текст, звук и графику (в том числе движущееся изображение и анимацию). Важной характеристикой мультимедийных систем является высокое качество воспроизведения всех составляющих ее компонент данных, а также возможность их взаимосвязанного или взаимодополняющего использования. Например, сочетания видеоряда с текстом и звуковым сопровождением; звуковых фрагментов музыкального произведения с текстовыми данными об исполняющих его музыкантах и инструментах; изображения художественного произведения с музыкальным фоном и текстом и т.п. Обязательными составными частями минимального комплекта системы мультимедиа помимо ПК являются дисководы CD-ROM, или DVD звуковая карта и стереофоническая система (см. ниже также “стандарты MPC “ ). В последние годы технология мультимедиа нашла широкое применение в разработке Web -страниц и различных Web -приложений. Об используемых программных продуктах и технических средствах см. - [424, 570].

Разновидности мультимедиа:

· Гипермедиа[hipermedia, H-media ] - Расширение понятия гипертекстна мультимедийные(в том числе аудио, трехмерные графические, анимационные и др.) виды организации структур записей данных.

· Интерактивная мультимедиа[interactive(multi)media ] - Мультимедийная система, обеспечивающая возможность произвольного управления видеоизображением и звуком в режимедиалога .

· Live video- “Реальное /живое видео” - Характеристика системы мультимедиа с точки зрения ее способности работать в реальном времени. Примерами могут служить разработки IBM:Linkway Liveи StoryBoard Live [174].

Стандарты MPC -

Группа стандартов на мультимедийные ПК, разработанные Рабочей группой по мультимедийным ПК [Multimedia PC Working Group ], являющейся подразделением Ассоциации издателей ПО [Software Publishers Associantions ], при широком участии специалистов в области вычислительной техники. Ранее указанная Рабочая группа называлась Советом по маркетингу мультимедийных ПК [Multimedia PC Marketing Council ]. Советом были приняты стандарты MPC-1и MPC-2 , устанавливающие для разработчиков программного обеспечения(ПО) состав аппаратных средств, относящихся к технологии мультимедиа, и требования по их сертификации. В июне 1995 г. вступил в силу стандарт MPC-3 , который определил требования кконфигурации мультимедийных ПК (в частности, для минимального варианта комплектования): Pentium 75 МГц или его эквивалент, ОЗУ - 8 Мбайт, дисковод CD-ROM с учетверенной скоростью, 16-разрядная цифровая аудиосистема, таблично-волновой синтезатор, поддержка MPEG . Определены также требования к их функциональным характеристикам (в частности, необходимость воспроизведения полноэкранного видео) а также стандартный тестовый пакет ПО для испытаний аппаратуры при ее лицензировании [160].

Основные технические средства и решения в области построения мультимедийных систем:

· Мультимедиа-процессор[multimedia processor]- Процессор, поддерживающий режимы мультимедиа. К этому классу процессоров относятся, в частности, разработки, выполняемые по программе MMX (см. ниже). Предполагается, что мультимедийные процессоры смогут повысить качество воспроизведения динамичной графики и видео при существенном сокращении схемных элементов ПЭВМ, в том числе - микросхем и плат расширения.

· Мультимедийная ПЭВМ , мультимедийный ПК [MPC - Multimedia Personal Computer ] - 1. ПЭВМ, соответствующая требованиям стандартов MPC (см. выше). 2. Торговая марка сертификата соответствия требованиям стандартов MPC. Продается по лицензии MPC Marketing Council и может ставиться на изделия трех видов: ПЭВМ, устройства для их расширения и пакеты прикладных программ [174]. 3. Характеристики современных мультимедийных ноутбуков см. [251].

· AMCA(Apple Media Control Architecture) - 1. Архитектура систем управления носителями информации мультимедийных ПЭВМ фирмы Apple ; 2. Стандарт для систем мультимедиа, создаваемых на базе ПЭВМ Macintosh.

· Multimedia control panel-Панель, отображаемая на экране ЭВМ и предназначенная для управления средствами мультимедиа (в т.ч. музыкальными инструментами и другими периферийными устройствами), а также для навигации в мультимедийных приложениях .

· Multimedia applications -“Мультимедийные приложения” - Вспомогательные средства, обеспечивающие реализацию систем мультимедиа .

· CDTV(Commodore Dynamic Total Vision ) - Одна из первых реализаций системы мультимедиа, выпущенная фирмой Commodore на основе ПК Amiga 500. Используется совместно с аудио стереосистемой и телевизором для воспроизведения текстов, видео изображений и звука.

· MMX(MultiMedia eXtension) – “Расширение мультимедиа ”. Технология для домашних ПЭВМ на базе процессора Pentium , опубликованная в марте 1996 г. фирмой Intel , которая предполагает интегрирование средств поддержки режимов мультимедиа в архитектуру процессоров Intel. В соответствии с указанной технологией 57 ранее зарезервированных в микропроцессоре Pentium инструкций (opcodes) стали доступны программистам. Эти команды позволяют существенно ускорить выполнение некоторых циклов в мультимедийных и коммуникационных программах. Инструкции MMX работают на основе использования пакетного метода обработки данных SIMD (Single Instruction Multiple Data ) - “одна инструкция - множество данных”, повышающего производительность ЭВМ в 1,5 - 4 раза в зависимости от характера приложений. Первым процессором Pentium, поддерживающим технологию MMX, стал микропроцессор P55C (166 и 200 МГц) с расширенными мультимедийными возможностями, на базе Pentium Pro создан также микропроцессор Pentium II(233, 266, 300, 333, 350 и 400 МГц), содержащий дополнительные схемы MMX . Данная технология поддержана рядом крупных фирм, в т.ч. - IBM, Microsoft, Macromediaи Creative . С 1997 г. фирма Intel переходит исключительно к выпуску MMX-совместимых микропроцессоров (это относится также к Pentium Pro)[142, 191, 210, 231, 232, 246, 254, 261, 272, 368]. Полная информация о MMX, включая справочник программиста, м.б. получена в WWW по адресу: <http:/www.intel.com.pc-supp/multimed/mmx/index.htm>.

· Pentium OverDrive MMX - Микропроцессоры Pentium с технологией MMX (см. выше), созданные для увеличения мощности старых ПК с микропроцессорами Pentium-75, Pentium -90 и Pentium-1 00. Об их выпуске фирма Intel объявила в начале 1997 г. По данным [243] новые процессоры, выпущенные под указанные тактовые частоты, а также частоты 125 и 150 МГц повышают производительность модернизированных ПК на 27-87%. Основные ограничения повышения производительности модернизируемых ПК определяются пропускной способностью системной шины .

· VSA(Virtual System Architecture) - “Архитектура виртуальной системы”, разработанная фирмой Cyrix для современных мультимедийных ПК. Представляет собой программно-аппаратный комплекс, который реализует свои основные функции (центральный процессор, графический контроллер, схемы управления шиной PCI , математический сопроцессор, кэш-память, подсистемы обработки видео и звука, графические акселератары и др.) с использованием микропрограммных средств в одном небольшом модуле (изделие MediaGX ) без привлечения дополнительных микросхем. Система MediaGX включет в свой состав три основных компонента (XpressRAM, XpressGRAPHICS и XpressAUDIO) и конструктивно состоит из двух микросхем: основного процессорного модуля и интерфейса Cx5510. Выпускаются модели этого изделия с тактовой частотой 120 и 133 Мгц. Представители Cyrix утверждают, что новый процессор полностью совместим с большинством популярных операционных систем, включая все разновидности Windows [244].

Другие часто употребительные термины:

· Инфотейнмент[Infotainment - INFOrmation and enterTAINMENT] - “Информирование развлечением ”. Термин, относящийся к программному обеспечению, представляющего данные в развлекательной форме. Наибольшее развитие оно получило в мультимедийных системах на CD-ROM .

· Аналоговый звук[analog sound ] - Звук, который мы слышим, имеет аналоговую (непрерывную) форму акустических колебаний. Цифровая запись при воспроизведении преобразуется в аналоговую форму. В прошлом большинство устройств для записи звуков также были аналоговыми.

· Цифровая звукозапись[digital audio ] - Запись, представляющая звуки в виде последовательности нулей и единиц. При воспроизведении цифро-аналоговый преобразовательвоссоздает исходную форму звуковых волн. Цифровая звукозапись используется на музыкальных компакт-дисках и в ПК.

· Цифро-аналоговый преобразователь , ЦАП[DAC -Digital-to-Analogue Converter ] - Электронное устройство, преобразующее сигнал из цифровой формы (двоичного кода) в аналоговый, то есть непрерывный с соответственно изменяющейся величиной напряжения и/или частоты. Используется при выводе данных из ЭВМ и необходимости их последующего воспроизведения аналоговыми (не цифровыми) внешними устройствами, например, акустическими приставками.

· Цифровой преобразователь , аналого-цифровой преобразователь , АЦП[digitizer, analog-to-didgital converter ] - Электронное устройство, преобразующее аналоговый сигнал в цифровую форму (см. “двоичный код “ ). Используется при вводе данных в ЭВМ (в том числе результатов звукозаписи и видео изображений).

· RAMDAC – Входящий в состав видеокарты цифро-аналоговый преобразователь(см. выше), который служит для преобразования результирующего потока данных, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемых на монитор. Поскольку большинство современных мониторов используют аналоговый видеосигнал (за исключением новейших плоскопанельных мониторов), возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC . В наиболее распространённом исполнении RAMDAC состоит из трёх цифро-аналоговых преобразователей ( DAC ) – по одному на каждый цветовой канал (красный, синий, зелёный – RGB ) и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции [505].

· AVI-файл[AVI -Audio-Visual Interleave ] - Файл, записанный в формате, в котором аудио- и видеоданные последовательно чередуются. Это позволяет хранить на компакт-диске (CD-ROM) записи движущихся изображений со звуковым сопровождением.

· Broadcast quality -По отношению к системам мультимедиа : Высокое качество изображения и его звукового сопровождения, сопоставимые с качеством телевизионного изображения и студийной звукозаписи.