Реферат: Мультимедиа
появятся качественные цифровые видеосистемы, которые будут
иметь доступную цену и не уступят по качеству прежним видео-
системам.
2. ТРЕБОВАНИЯ К СРЕДЕ МУЛЬТИМЕДИА
Эта глава посвящена особенностям аппаратной поддержки и
программного обеспечения компьютерной системы, предназначенной
для работы в мультимедиа. Фирма Microsoft совместно с основны-
ми производителями аппаратных средств и создателями программ-
ных пакетов организовала совет по маркетингу персональных
компьютеров для мультимедиа (Multimedia PC Marketing Council)
и разработала стандарт (Red Book) как основу для будущего
внедрения мультимедиа на персональных компьютерах. Основой
жизнеспособности этого стандарта является графическая оболочка
Windows, которая может модернизироваться и расширяться прои
помощи программных средств для информации из различных источ-
ников (сред), а также программных интерфейсов для приложений
мультимедиа.
2.1. Стандарт MPC (Multimedia Personal Computer)
Применение в компьютерах CD-ROM дисководов для сохранения
графических файлов и файлов звукового сопровождения пред'явило
изветные требования к производительности компьютерной системы.
Возможность записи на дисководе CD-ROM аудиоинформации, а так-
же ее ввод и вывод через аудиоадаптер - это два безусловных
элемента, которыми должен обладать персональный компьютер для
мультимедиа (MPC). Если компьютер несет на себе знак качества
MPC - это является гарантией того, что данный персональный
компьютер отвечает тем минимальным требованиям, которые
предёявляет мультимедиа. Изготовители аппаратных средств, по-
желавшие украсить свое изделие таким знаком, должны обратиться
в совет по маркетингу персональных компьютеров для мультиме-
диа, который заседает в Нью-Йорке, и, пред'явив свое изделие,
доказать, что оно отвечает этим требованиям. Как только все
пункты этих требований будут выполнены, изготовитель имеет
право рекламировать свое изделие со знаком MPC.
Уровень требований стандарта MPC в его первой редакции
был не слишком высокий, так как даже владельцу компьютера с
процессором 80286 была открыта дорога к приложениям мультиме-
диа. Наконец, все же стало ясно, что рейка в данном случае бы-
ла установлена слишком низко - с большим запасом. Подумайте
лишь о трудностях работы Windows в системе с процессором
80286. К концу 1991 года перечень требований был изменен.
Компьютер для мультимедиа сегодня должен отвечать следующим
требованиям:
2.1.1. Требования к аппаратной части
- Персональный компьютер, работающий на микропроцессоре
80386.
- Тактовая частота микропроцессора должна быть не менее
10 мГц.
- Оперативная память (RAM) не менее 2 Мбайт и сконфигури-
рованна как расширенная память (Extended Memory), если
же установлен Windows версии 3.0 и выше, то для нор-
мальной работы рекомендуется установить, по крайней ме-
ре, 4 Мбайт оперативной памяти.
- Накопитель на жестком диске емкостью не менее 30 Мбайт.
- Накопитель на гибком магнитном диске 3 1/2 дюйма ем-
костью 1,44 Мбайт.
- Манипулятор типа "мышь" с двумя кнопками.
- Клавиатура, имеющая 101 клавишу и разёем для подключе-
ния по стандарту DIN.
- Дисплей и адаптер, обеспечивающие графический режим ти-
па VGA с разрешением 640 х 480 точек при 256 цветах или
800 х 600 точек при 16 цветах.
- Дисковод для компакт-дисков (CD-ROM), совместимый с MPC.
- По крайней мере, один последовательный интерфейс (9-ти
или 25-ти штырьковый), с программируемой скоростью об-
мена до 9600 Бод и возможностью выбора уровня аппарат-
ного прерывания.
- По крайней мере, один параллельный двунаправленный ин-
терфейс (25-ти штырьковый).
- Головные телефоны или громкоговоритель, которые можно
подключать к персональному компьютеру.
- Аудиоадаптер, совместимый с MPC.
- Возможность подключения аналогового джойстика, совмес-
тимого с IBM.
- Порт ввода/вывода MIDI.
Дисковод для CD-ROM должен еще отвечать следующим требо-
ваниям:
- Непрерывная скорость передачи данных должна быть не ме-
нее 150 Кбайт/с, причем на это не должно расходоваться
более 40% производительности микропроцессора. Далее ре-
комендуется, чтобы дисковод для компакт-дисков имел бу-
фер на 64 Кбайт и работал при чтении с упреждающей бу-
феризацией (Read Ahead Buffering). При этом методе
работы дисковода во время передачи данных с шины в про-
цессор следующие блоки данных читаются в буфер.
- Среднее время доступа должно быть менее 1 с.
- Средняя наработка на отказ для дисковода должна состав-
лять, по крайней мере, 10 000 часов работы. (MTBF=Mean
Time Between Failure).
- Дисковод для компакт-дисков должен работать в режиме 1
для CD-ROM; режим 2, а также форма 1 и форма 2 должны
быть доступны по выбору (optional).
- На дисководе должны читаться аудио компакт-диски и чи-
таться информация в подканале Q; подканалы P, R и W
должны быть доступны по выбору (optional), то есть ре-
жим CD+G не поддерживается.
Минимальные требования к аудиоадаптеру следующие: частота
дискретизации равна 22,04 кГц и 11,025 кГц, линейная импульсно
-кодовая модуляция (PCM) и 8-ми битовый формат преобразования.
При этом рекомендуется перейти к 16-ти битовому формату и час-
тоте дискретизации 44,1 кГц с возможностью стрео записи/восп-
роизведения, так как аудиоадаптер со стандатртными характерис-
тиками соответствует нижнему уровню требований качества звука.
Также аудиоадаптер должен быть совместим с MIDI, что
означает способность внутреннего (встроенного) синтезатора ги-
нерировать, по крайней мере, 3 мелодичных инструмента, которые
имеют в расоряжении 6 нот, а также 3 ударных ирструмента с 3
нотами. Также рекомендовано, чтобы синтезатор поддерживал об-
щий режим MIDI (GMM).
В качестве видеоадаптера базовая конфигурация требует на-
личие VGA-адаптера, расширенная конфигурация предполагает при-
сутствие адаптера VGA+, который обеспечивает разрешение 640 х
480 при 256 цветах.
В перечне требований стандарта МPC (Multimedia Personal
Computer) содержится условие к производительности адаптера
Super VGA (VGA+): адаптер должен обеспечивать обработку изоб-
ражения типа DIB (Device Independent Bitmap) с одним, двумя и
четырьмя битами на пиксель со скоростью 350 Кпикселей/с при
100%-ой загрузке микропроцессора или со скоростью 140 Кпиксе-
лей/с при 40%-ой загрузке микропроцессора.
Указанные требования к производительности видеоадаптера
позволяют реализовать работу соответствующих (то есть требую-
щих высокой производительности) приложений мультимедиа (напри-
мер, синхронной аудио-видеопрезентации).
Если же вспоминить о том, что данные изображения могут
поступать с дисковода CD-ROM со скоростью 150 Кбайт/с (ско-
рость, о которой часто думают, что она слишком низка) при ко-
эффициенте сжатия от 5:1 до 10:1 (при помощи программного
обеспечения), то этот случай, когда производительность VGA
адаптера, изготовленного по требованиям стандарта MPC, оказы-
вается слишком низкой.
Микрофон и громкоговоритель
Если вы установили аудиоадаптер, то, разумеется, должны
подключить к нему звуковые колонки с громкоговорителями. Име-
ется два типа звуковых колонок: пассивные и активные. Основное
различие заключается в том, что в пассивных колонках отсутс-
твует собственный усилитель и выходное напряжение аудиоадапте-
ра поступает без модификации на громкоговорители колонок. Вы-
ходное напряжение зависит от мощности выходного каскада
аудеоадаптера. Она, как правило, ограничена 4 Вт на канал при
импедансе 4 Ома; для стандартной нормальной работы можно огра-
ничиться такими колонками. В этом случае для регулировки гром-
кости применяется либо прямая установка на аудиоадаптере, либо
с помощью программных средств. В активных колонках приходящий
с ауидиоадаптера сигнал усиливается внутренним собственным
усилителем. Этот усилитель требует отдельного источника пита-
ния, который существует либо в виде комплекта батарей, либо
сетевого блока питания ( при стационарной эксплуатации в любом
случае выгоднее установка сетевого блока питания). Мощность
громкоговорителей для пассивных колонок определяется мощностью
усилителя аудиоадаптера.
Для записи речи, музыки или шумов на аудиоадаптере пре-
дусмотрено (согласно требованиям стандарта MPC) подключение
микрофона.
Возможна запись звука и создание собственных аудиофайлов
при помощи стандартного (поставляемого вместе с Windows) при-
ложения, которое называется Sound Recoder.
При покупке микрофона следует обратить внимание на импе-
данс микрофона (он должен быть не менее 600 Ом) и чувствитель-
ность (она должна быть 74 дБ или выше). Как правило, пригодны
микрофоны в диапазоне цен от 20 до 50 DM.
2.1.2. Требования к программному обеспечению
Для компьютеров, работающих в мультимедиа, требуется опе-
рационная система MS-DOS или PC-DOS начиная с версии 3.1, а
специально для приложений мультимедиа - оболочка Microsoft
Windows версии 3.0 (связанная с Microsoft Windows Multimedia
Extension версии 1.0 и выше) или Microsoft Windows версии 3.1
Эти расширения мультимедиа содержат драйверы устройств, с по-
мощью которых возможен доступ приложений мультимедиа к этим
устройствам. В результате совместной работы IBM и Microsoft
были созданы различные специфмкации, которые определяют общий
формат данных, а также прграммные интерфейсы.
- RIFF (Resource Interchange File Format) определяет фор-
мат данных;
- MCI (Media Controll Interface) - это программный интер-
фейс для взаимодействия периферии мультимедиа (видео-
проигрывателя, видеорекрдера и др.) с функциями
мультимедиа;
- DV-MCI (Digital Video MCI) - это нововведение IBM и
Microsoft в качестве усовершенствования MCI и представ-
ляет собойпрограммный интерфейс, позволяющий об'единять
цифровые видеоизображения. Он позволяет обрабатывать
как цифровые видеоизображения (например, Intel-DVI
ActionMedia-Board), так и созданные чисто программным
путем движущиеся изображения (например, видеоизображе-
ние Iterated Systems и Microsoft Audio Video
Interleaved [AVI]). При помощи этого нового программно-
го интерфейса возможно создавать и устанавливать аппа-
ратный драйвер DV-MCI и применять его в соответсвующих
приложениях.
Чтобы можно было реализовать приложения мультимедиа в
среде Windows, фирмой Microsoft был выпущен специальный пакет
программ для создания мультимедиа под названием Multimedia
Development Kit (с 3 мая 1993 года он называется Multimedia
Viewer Publishing Toolkit 2.0). Этот пакет состоит из следую-
щих четырех частей:
- Multimedia Extensions - содержит библиотеки, драйверы и
приложения и расширяет Windows для интеграции с мульти-
медиа.
- API (Aplication Programming Interface) - данная часть
(содержащая библиотеки для языка Си, исходные файлы и
отладчик для нахождения ошибок в программе) использует-
ся при создании программ, которые запускаются с расши-
рением мультимедиа.
- Viewer Author Toolkit - эта часть предназначена для
разработчиков средств мультимедиа, чтобы создавать и
проводить презентации с текстом, изображением, звуком и
анимацией.
- Data Preparation Tools - последняя часть, которая также
важна для разработчиков, так как содержит программы,
позволяюшие подготавливать звуковые файлы и файлы изоб-
ражения для включения в программы мультимедиа, то есть
соответствующие файлы должны быть обработаны и конвер-
тированы в необходимый формат.
- При помощи программ BitEdit и PalEdit можно обрабаты-
вать растровые (ditmap) изображения (причем очень удоб-
но манипулировать сегментами изображений, изменять
цвета, цветовые палитры и многое другое). Эти два ре-
дактора служат также для подготовки данных в приложени-
ях мультимедиа. Они могут читать файлы важнейших форма-
тов изображений (TGA, TIFF, GIF, BMP, PCX и т.д.) и
сохранять файлы в любом из семи различных форматов.
- Редактор WaveEdit загружает и обрабатывает звуковые
файлы. Так можно загрузить файлы с различной частотой
дискретизации и разрадностью ( 44,1 кГц, 22,05 кГц,
11,025 кГц, 8 и 16 бит, моно и стерео, разумеется, в
зависимости от характеристик аудиоадаптера) или изме-
нить амплитуду сигнала, наложить или убрать фон, выре-
зать или вставить блоки данных на каком-либо временном
отрезке (в мс) внури файла.
- Используя программу конвертации, можно наряду с растро-
выми файлами преобразовывать файлы цветовой палитры или
файлы звуковых форматов или формата MIDI.
- Редактор FileWalker предназначен для работами с различ-
ными типами файлов на низком уровне (например для ре-
дактирования в шестнадцатиричном формате).
- При помощи редактора Hotspot-Editor можно реализовать
гипертекст в растровых изображениях для так называемых
Topics.
Приложения мультимедиа, которве были созданы с поьощью
Viewer Author Toolkit, должны воспроизводиться (просматривать-
ся) через модуль запуска в указанном пакете.
2.2. Усовершенствование с помощью специального набора ком-
понентов (Upgrade Kits)
Вопрос о том, какие возможности имеются для усовершенс-
твования компьютерной системы для использования ее в
мультимедиа, существенно зависит, во первых, от того с каким
приложением мультимедиа вы собираетесь работать, во-вторых,
какие технические устройства у вас уже имеются, и наконец не
последний вопрос, какими финансовыми средствами вы располагае-
те. Если вы собираетесь преобразовать видеоизображение в циф-
ровую форму и затем редактировать его, вам понадобится устано-
вить адаптер VideoOverlay и ... запустить руку поглубже в ваш
кошелек, по сравнению с каким-то относительно простым стан-
дартным приложением мультимедиа.
При сравнении различных вариантов наборов компонентов бе-
зусловно следует обратить внимание на комплектацию этих набо-
ров ( какие отдельные компоненты в них имеются). Иногла в
такие наборы включены компоненты (микрофон, громкоговоритель,
компакт-диски и др.), которые уже имеются в вашей системе. Ра-
зумеется, ни в коем случае вы недолжны обойти вниманием ка-
чество каждого отдельного компонента.
На что вы должны обратить внимание при покупке набора
