Реферат: Мультимедиа

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 сконфигури­рованна как расширенная память (Extended Memory), если же установлен Windows версии 3.0 и выше, то для нор­мальной работы рекомендуется установить, по крайней ме­ре, 4 Мбайт оперативной памяти.

- Накопитель на жестком диске емкостью не менее 30 Мбайт.

- Накопитель на гибком магнитном диске 3 1/2 дюйма ем­костью 1,44 Мбайт.

- Манипулятор типа "мышь" с двумя кнопками.

- Клавиатура, имеющая 101 клавишу и разёем для подключе­ния по стандарту DIN.

- Дисплей и адаптер, обеспечивающие графический режим ти­па 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 об­мена до 9600 Бод и возможностью выбора уровня аппарат­ного прерывания.

- По крайней мере, один параллельный двунаправленный ин­терфейс (25-ти штырьковый).

- Головные телефоны или громкоговоритель, которые можно подключать к персональному компьютеру.

- Аудиоадаптер, совместимый с MPC.

- Возможность подключения аналогового джойстика, совмес­тимого с IBM.

- Порт ввода/вывода MIDI.

Дисковод для CD-ROM должен еще отвечать следующим требо­ваниям:

- Непрерывная скорость передачи данных должна быть не ме­нее 150 Кбайт/с, причем на это не должно расходоваться более 40% производительности микропроцессора. Далее ре­комендуется, чтобы дисковод для компакт-дисков имел бу­фер на 64 Кбайт и работал при чтении с упреждающей бу­феризацией (Read Ahead Buffering). При этом методе работы дисковода во время передачи данных с шины в про­цессор следующие блоки данных читаются в буфер.

- Среднее время доступа должно быть менее 1 с.

- Средняя наработка на отказ для дисковода должна состав­лять, 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 чи­таться информация в подканале Q; подканалы P, R и W должны быть доступны по выбору (optional), то есть ре­жим 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 час­тоте дискретизации 44,1 кГц с возможностью стрео записи/восп­роизведения, так как аудиоадаптер со стандатртными характерис­тиками соответствует нижнему уровню требований качества звука.

Также аудиоадаптер должен быть совместим с MIDI, что означает способность внутреннего (встроенного) синтезатора ги­нерировать, 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 об­щий режим MIDI (GMM).

В качестве видеоадаптера базовая конфигурация требует на­личие VGA-адаптера, расширенная конфигурация предполагает при­сутствие 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 изоб­ражения 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 Кпиксе­лей/с при 40%-ой загрузке микропроцессора.

Указанные требования к производительности видеоадаптера позволяют реализовать работу соответствующих (то есть требую­щих высокой производительности) приложений мультимедиа (напри­мер, синхронной аудио-видеопрезентации).

Если же вспоминить о том, что данные изображения могут поступать с дисковода CD-ROM со скоростью 150 Кбайт/с (ско­рость, о которой часто думают, что она слишком низка) при ко­эффициенте сжатия от 5:1 до 10:1 (при помощи программного обеспечения), то этот случай, когда производительность VGA адаптера, изготовленного по требованиям стандарта MPC, оказы­вается слишком низкой.

Микрофон и громкоговоритель

Если вы установили аудиоадаптер, то, разумеется, должны подключить к нему звуковые колонки с громкоговорителями. Име­ется два типа звуковых колонок: пассивные и активные. Основное различие заключается в том, что в пассивных колонках отсутс­твует собственный усилитель и выходное напряжение аудиоадапте­ра поступает без модификации на громкоговорители колонок. Вы­ходное напряжение зависит от мощности выходного каскада аудеоадаптера. Она, как правило, ограничена 4 Вт на канал при импедансе 4 Ома; для стандартной нормальной работы можно огра­ничиться такими колонками. В этом случае для регулировки гром­кости 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 пита­ния, 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 пре­дусмотрено (согласно требованиям стандарта MPC) подключение микрофона.

Возможна запись звука и создание собственных аудиофайлов при помощи стандартного (поставляемого вместе с Windows) при­ложения, которое называется Sound Recoder.

При покупке микрофона следует обратить внимание на импе­данс микрофона (он должен быть не менее 600 Ом) и чувствитель­ность (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 опе­рационная 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 по­мощью 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 фор­мат данных;

- MCI (Media Controll Interface) - это программный интер­фейс для взаимодействия периферии мультимедиа (видео­проигрывателя, видеорекрдера и др.) с функциями мультимедиа;

- DV-MCI (Digital Video MCI) - это нововведение IBM и Microsoft в качестве усовершенствования MCI и представ­ляет 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, видеоизображе­ние Iterated Systems и Microsoft Audio Video Interleaved [AVI]). При помощи этого нового программно­го интерфейса возможно создавать и устанавливать аппа­ратный 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 следую­щих четырех частей:

- Multimedia Extensions - содержит библиотеки, драйверы и приложения и расширяет Windows для интеграции с мульти­медиа.

- API (Aplication Programming Interface) - данная часть (содержащая библиотеки для языка Си, исходные файлы и отладчик для нахождения ошибок в программе) использует­ся при создании программ, которые запускаются с расши­рением 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 изоб­ражения для включения в программы мультимедиа, то есть соответствующие файлы должны быть обработаны и конвер­тированы в необходимый формат.

- При помощи программ BitEdit и PalEdit можно обрабаты­вать растровые (ditmap) изображения (причем очень удоб­но манипулировать сегментами изображений, изменять цвета, цветовые палитры и многое другое). Эти два ре­дактора служат также для подготовки данных в приложени­ях мультимедиа. Они могут читать файлы важнейших форма­тов 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 изме­нить амплитуду сигнала, наложить или убрать фон, выре­зать или вставить блоки данных на каком-либо временном отрезке (в мс) внури файла.

- Используя программу конвертации, можно наряду с растро­выми файлами преобразовывать файлы цветовой палитры или файлы звуковых форматов или формата MIDI.

- Редактор FileWalker предназначен для работами с различ­ными типами файлов на низком уровне (например для ре­дактирования 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 (просматривать­ся) через модуль запуска в указанном пакете.

2.2. Усовершенствование с помощью специального набора ком­понентов (Upgrade Kits)

Вопрос о том, какие возможности имеются для усовершенс­твования 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 располагае­те. Если вы собираетесь преобразовать видеоизображение в циф­ровую форму и затем редактировать его, вам понадобится устано­вить адаптер VideoOverlay и ... запустить руку поглубже в ваш кошелек, по сравнению с каким-то относительно простым стан­дартным приложением мультимедиа.

При сравнении различных вариантов наборов компонентов бе­зусловно следует обратить внимание на комплектацию этих набо­ров ( какие отдельные компоненты в них имеются). Иногла в такие наборы включены компоненты (микрофон, громкоговоритель, компакт-диски и др.), которые уже имеются в вашей системе. Ра­зумеется, ни в коем случае вы недолжны обойти вниманием ка­чество каждого отдельного компонента.

На что вы должны обратить внимание при покупке набора компонентов для усовершенствования компьютера

Все равно, на каком наборе вы остановили свой выбор, к следующим моментам вы должны быть особенно внимательны:

- В компьютере, который подвергаетя усовершенствованию, следует проверить слеующие позиции:

- Имеется ли свободное пространство в корпусе и на лице­вой панели компьютера для установки встроенного диско­вода CD-ROM (его габаритные размеры одинаковы с флоппи­дисководом 5 1/4 дюйма)? Если нет, то возникает вопрос о приобретении только внешнего CD-ROM дисковода (в от­дельном корпусе).

- Имеется ли свободный разъем в кабеле питания для подк­лючения встроенного CD-ROM дисковода? Если нет, то этот разъем должен быть в наборе или надо решать эту пробле­му отдельно.

- Содержит ли набор все необходимые кабели и всякие мело­чи? К ним принадлежат:

- Плоский ленточный кабель для соединения CD-ROM дисково­да и аудоадаптера.

- Тонкий, чаще всего четырехпроводный низкочастотный аудиокабель, необходимый для проигрывания аудио компакт -дисков через аудио адаптер (отдельно его достать весь­ма тяжело).

- Кабель для соединения аудиоадаптера и стереосистемы (но особой необходимости в этом нет), чтобы получить стере­оэффект в звучании.

- Винты для крепления CD-ROM дисковода.

- Имеется ли грокоговоритель или, по крайней мере, голов­ные телефоны (наушники)? Некоторые аудиоадаптеры имеют­возможность подключать внутренний громкоговоритель компьютера, однако качество воспроизведения даже не подлежит обсуждению.

- Если в наборе имеютя активные звуковые колонки (с встроенным усилителем), то им требуется источник пита­ния, так имеется ли в наборе сетевой блок питания или, по крайней мере, комплект батарей?

К сожалению, можно констатировать, что в большинстве на­боров всегда что-нибудь отсутствует.

2.3. Настройка компьютера

Требования стандарта на систему мультимедиа, как уже упо­миналось, на самом деле весьма невысокие, и очень часто дости­гается нижняя граница прозводительности компьютенра. Речь идет не о каком-то конкретном элементе компьютерной системы, а в большей степени овзаимодействии этих элементов, определяющих быстродействие такой системы в целом. Так, например, имея пер­сональный компьютер с микропроцессором 80386 и объемом опера­тивной памяти (RAM) 8 Мбайт, а также с накопителем на "быст­ром" жестком диске (время доступа порядка 12-13 мс), вы получите скорость обработкии более высокую, чем на компьютере с ммкропроцессором 80486 и объемом оперативной памяти 2 Мбайт и с накопителем на "медленном" жестком диске (время доступа порядка 19-20 мс).

Микропроцессор

Windows демонстрируют свою реальную производительность только на компьютерах с микропроцессором 80386 и выше. В этом сслучае Windows в состоянии работать в расширенном режиме (enhanced mode) и обеспечивать многозадачность (multitasking), и многие приложения кажутся протекающими одновременно, а часть жесткого диска используется как виртуальная память. Так как время доступа к накопителю на жестком диске всегда больше, чем время доступа к оперативной памяти, большой объем оперативной памяти всегда предпочтительнее, так как при этом обращение к жесткому диску происходит реже.

Для тактовой частоты микропроцессора рекомендуется вели­чина 16 мГц, однако действительно быстрая работа начинается только при частотах 33 мГц или еще лучше 40 мГц.

Оперативная память

Так как среда Windows в противоположность MS-DOS способна организовывать сквозную адресацию оперативной памяти, то пре­дел производительности зависит от объема оперативной памяти. В среде Windows, как уже упоминалось, можно запустить для олнов­ременной работы несколко приложений.

Чем больше приложений загрудено в оперативную память, тем медленнее работает система, так как для каждого приложения, даже если оно не работает, необходимо выделить рабочее время микропроцессора. Чем больше объем установленной оперативной памяти (и чем меньшее число приложений одновременно запущено - и еще обратите внимание на неиспользуемые приложения, занимаю­щие место в памяти), тем выше скорость работы (она, естествен­но, не может быть выше предельной скорости системы).

Хотя для нормальной работы для микропроцессора 80386 не­обходимо иметь 4 Мбайт памяти, лучше установить 8 Мбайт.

Накопитель на жестком диске

Так как приложения в среде Windows весьма редко полностью помещаются в оперативной памяти, то вызов какой-то команды или функции приводит к операции чтения накопителя на жестком дис­ке, а при медленном жестком диске это весьма ощутимая потеря в скорости работы.

В каждом случае жесткий диск должен располагать достаточ­ным свободным пространством. Может быть рекомендован объем (разумеется, он зависит от числа одновременно требуемых прило­жений) накопителя от 100 до 150 Мбайт. При этом безусловно, следует обтращать внимание на приемлемую скорость доступа. Она не должна быть больше 15 или максимум 17 мс - разумеется, чем меньше, тем лучше.

Графический адаптер

При работе с приложениями мультимедиа, которые включают очень много рисунков и графических изображений, для повышения качества экранного представления рекомендуется устанавливать режим экрана с 256 цветами. Выбирая графический адаптер, сле­дует обратить внимание на наличие собственного встроенного контроллера графики, который выполняет алгоритмы графических преобразований без помощи основного процессора.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6