Глава 3.5. мультимедийные информационные технологии

Мультимедиа —совокупность компьютерных технологий,одновременно исполь-зующих несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анима-цию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

Мультимедиа -технология (мультисреда) основана на комплексном представлении дан-ных любого типа. Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и про-граммные средства.

Такая технология обеспечивает совместную обработку символов, текста, таблиц, гра-

фиков, изображений, документов, звука, речи, что создает мультисреду. Изображение может быть выдано на экран с текстовым и звуковым сопровождением.

В настоящее время мультимедиа-технологии являются бурно развивающейся областью информационных технологий. В этом направлении активно работает значительное число крупных и мелких фирм, технических университетов и студий (в частности IBM, Apple, Mo-torola, Philips, Sony, Intel и др.). Области использования чрезвычайно многообразны: инте-рактивные обучающие и информационные системы, САПР, развлечения и др.

Основными характерными особенностями этих технологий являются:

ƒ объединение многокомпонентной информационной среды (текста, звука, графики, фото, видео) в однородном цифровом представлении;

ƒ обеспечение надежного (отсутствие искажений при копировании) и долговечного хранения (гарантийный срок хранения — десятки лет) больших объемов информации;

ƒ простота переработки информации (от рутинных до творческих операций).

Многокомпонентную мультимедиа-среду целесообразно разделить на три группы: ау-диоряд, видеоряд, текстовая информация.

Аудиоряд может включать речь, музыку, эффекты (звуки типа шума, грома, скрипа и т.д., объединяемые обозначением WAVE (волна). Главной проблемой при использовании этой группы мультисреды является информационная емкость. Для записи одной минуты WAVE-звука высшего качества необходима память порядка 10 Мбайт, поэтому стандартный объем CD (до 640 Мбайт) позволяет записать не более часа WAVE. Для решения этой про-блемы используются методы компрессии звуковой информации.

Другим направлением является использование в мультисреде звуков (одноголосая и многоголосая музыка, вплоть до оркестра, звуковые эффекты) MIDI (Musical Instrument Digi-tale Interface). В данном случае звуки музыкальных инструментов, звуковые эффекты синте-зируются программно-управляемыми электронными синтезаторами. Коррекция и цифровая запись MIDI-звуков осуществляется с помощью музыкальных редакторов (программ-секвенсоров). Главным преимуществом MIDI является малый объем требуемой памяти - 1 минута MIDI-звука занимает в среднем 10 кбайт.

Видеоряд по сравнению с аудиорядом характеризуется большим числом элементов.

Выделяют статический и динамический видеоряды.

Статический видеоряд включает графику (рисунки, интерьеры, поверхности, символы в графическом режиме) и фото (фотографии и сканированные изображения).

Динамический видеоряд представляет собой последовательность статических элемен-тов (кадров). Можно выделить три типовых группы:

ƒ обычное видео (life video) - последовательность фотографий (около 24 кадров в се-

кунду);

ƒ квазивидео - разреженная последовательность фотографий (6—12 кадров в секунду);

ƒ анимация - последовательность рисованных изображений.

Первая проблема при реализации видеорядов - разрешающая способность экрана и число цветов. Выделяют три направления;

ƒ стандарт VGA дает разрешение 640 х 480 пикселей (точек) на экране при 16 цветах или 320 х 200 пикселей при 256 цветах;

ƒ стандарт SVGA (видеопамять 512 кбайт, 8 бит/пиксель) дает разрешение 640 х 480 пикселей при 256 цветах;

ƒ 24-битные видеоадаптеры (видеопамять 2 Мбайт, 24 бит/пиксель) позволяют ис-пользовать 16 млн цветов.

Вторая проблема — объем памяти. Для статических изображений один полный экран требует следующие объемы памяти:

ƒ в режиме 640 х 480, 16 цветов — 150 кбайт;

ƒ в режиме 320 х 200, 256 цветов — 62,5 кбайт;

ƒ в режиме 640 х 480, 256 цветов — 300 кбайт.

Такие значительные объемы при реализации аудио- и видеорядов определяют высокие требования к носителю информации, видеопамяти и скорости передачи информации.

При размещении текстовой информации на CD-ROM нет никаких сложностей и огра-ничений ввиду большого информационного объема оптического диска.

Мультимедиа — интерактивная технология,обеспечивающая работу с неподвиж-ными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом.

Использование мультимедиа технологии особенно эффективно в обучающих системах. Это связано с тем, что при активной работе в мультисреде пользователь запоминает 75% воспринимаемой' информации. В то время как из услышанной информации запоминается лишь 25%.

Мультимедиа-технологии стали сегодня инструментальной основой быстро развиваю-щегося нового направления в искусстве — экранного искусства.

Уже созданы и промышленным образом тиражируются десятки тысяч оптических ком-пьютерных дисков типа CD-ROM, популяризирующих шедевры мировой культуры, которые ранее были доступны для ознакомления лишь при непосредственном посещении музеев, дворцов, картинных галерей, художественных выставок.

При этом удается объединить в общем тематическом плане не только красочные и дос-таточно подробные изображения произведений архитектуры, скульптуры и живописи , но и сопровождать эти изображения многоаспектной справочной текстовой информацией, а также соответствующими музыкальными произведениями, телевизионными клипами и мультипли-кацией.

Все это создает достаточно сильное эмоциональное воздействие на зрителя, развивает его художественный вкус и одновременно дает возможность получать необходимые знания в области культуры, искусства, истории развития человечества.

Возможности данного направления развития информационных технологий настолько многообещающи, что вполне обоснованно можно говорить о зарождении целого нового на-правления в области культуры - экранной культуры.

Создается также диалоговое кино, где потребитель может управлять ходом зрелища с клавиатуры дисплея посредством реплик, если к компьютеру подключена плата распознава-ния речи.

Вполне естественно, что эти возможности могут и должны эффективно использоваться

в перспективной системе образования для развития у людей творческих качеств. Самое ши-рокое применение технология мультимедиа получила в сфере образования. Созданы видео-энциклопедии по многим школьным предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий.

Созданы игровые ситуационные тренажеры, что сокращает время обучения. Тем самым игровой процесс сливается с обучением, а в результате мы имеем «театр обучения», а обу-чаемый реализует творческое самовыражение. Особые перспективы открывает Multimedia для дистанционного обучения.

Технология мультимедиа создает предпосылки для развития «домашней индустрии», приводящие к сокращению производственных площадей, увеличивает производительность

труда.

Основные направления использования мультимедиа-технологий:

ƒ электронные издания для целей образования, развлечения и др.;

ƒ в телекоммуникациях со спектром возможных применений от просмотра заказной телепередачи и выбора нужной книги до участия в мультимедиа-конференциях. Такие разра-ботки получили название Information Highway;

ƒ мультимедийные информационные системы («мультимедиа-киоски»), выдающие по запросу пользователя наглядную информацию.

С точки зрения технических средств на рынке представлены как полностью укомплек-тованные мультимедиа-компьютеры, так и отдельные комплектующие и подсистемы (Multi-media Upgrade Kit), включающие в себя звуковые карты, приводы компакт-дисков, джойсти-ки, микрофоны, акустические системы.

Для персональных компьютеров класса IBM PC утвержден специальный стандарт МРС, определяющий минимальную конфигурацию аппаратных средств для воспроизведения мультимедиа-продуктов. Для оптических дисков CD-ROM разработан международный стан-дарт (ISO 9660).

Достигнутый технологический базис основан на использовании нового стандарта опти-ческого носителя DVD (Digital Versalite/Video Disk), имеющего емкость порядка единиц и десятков гигабайт и заменяющего все предыдущие: CD-ROM, Video-CD, CD-audio.

Использование DVD позволило реализовать концепцию однородности цифровой ин-формации . Одно устройство заменяет аудиоплейер, видеомагнитофон, CD-ROM, дисковод, слайдер и др. В плане представления информации оптический носитель DVD приближает ее к уровню виртуальной реальности.