Реферат: Мультимедиа
Специальные микросхемы графических контроллеров, как например, Tseng ET 4000, Trident T8900 или так называемые ускоряющие адаптеры (например, ATI или Hercules), повышают производительность графических преобразований.
Также важна высокая кадровая частота (частота смены кадров на экране). Только при высокой кадровой частоте возможна нормальная работа без утомления глаз. Для стандарта VGA эта величина для различной разрешающей способности равна 72 Гц.
2.4. Укомплектованная система
Журнал WIN в апрельском выпуске 1993 года опубликовал хороший способ тестирования компьютерной системы. Он приводится ниже и состоит из тестов-сценариев:
Испытываемый компьютер в качестве видеосистемы
- Из пятиминутного видеофильма (CD-WIN) надо вырезать пять кадров. Эти пятькадров компьютер должен в формате Intels Indej с 24-мя битами для цвета. Приемлемое время выполнения этой задачи 2 с. Компьютеру со слабым микропроцессором и медленным жестким диском требуется свыше 3 с.
- Испытываемый компьютер должен воспроизводить видеоизображение прямо с компакт-диска. При этом компьютер должен одновременно распаковывать звуковой и видеофайлы и передавать их на аудиоадаптер и видеоадаптер. Демонстрация видеоизображения на экране должна проистекать также свободно, как на экране телевизора, если это не так, то значит производительность компьютера невысока. Если изображение постоянно дрожит - "дергается", это указывает, что скорость передачи данных с дисковода CDROM недостаточно высока.
- Video for Windows без задержки должен выдавать на экран короткую последовательность картинок с компакт-диска CD -WIN. Нарушения в демонстрации изображения указывают на слабую работу микропроцессора.
Испытываемый компьютер в качестве аудиолаборатории
- Аудиотест позволяет обнаружить, с какой скоростью встроенный аудиоаддаптер дискретизирует звук (музыку) при записи и воспроизведении. Для качественного звучания музыки с применением компакт-диска необходима частота 44,1 кГц при записи и воспроизведению стереозвука. Такую частоту аудиоадаптеру допустимо иметь хотя бы при воспроизведении. Частота дискретизации 22,5 кГц при воспроизведении не приемлема, хотя об этом никто не говорит при обсуждении пригодности персонального компьютера для ьультимедиа. Также боьшую роль при этом играет драйвер аудиоадаптера, который должен быть установлен в среде Windows. Аудиоадаптер используется и в игровых программах, работающих под DOS.
3. ПРИМЕНЕНИЕ МУЛЬТИМЕДИА
3.1. Различные области приенения мультимедиа
3.1.1. Обучение с использованием компьютерных технологий
Применение мультимедиа в образовании и обучении (Computer Based Training - CBT) предполагается как для личного использования, так и для бизнеса. В будущем значение этой области применения мультимедиа будет возрастать, так как знания, обеспечивающие высокий уровень профессиональной квалификации всегда подвержены быстрым изменениям. Сугодняшний уровень развития, особенно в технических областях, требует постоянного обновления (up to date), и предприятия, основой развития которых является конкуренция должны всвоей деятельности быть весьма гибкими.
До настоящего времени обучение с использованием компьютеров применялось преимущественно в сфере производства для обучения персонала и повышения квалификации. В фирме Opel поддерживается новый способ коллективного обучения сотрудников, которые должны, используя изображение и анимацию, подготовить программу своей будущей производственной деятельности. Фирма IBM также применяет обучение с использованием компьютеров для демонстрации работы локальных сетей. Фирма Bayer уже много лет успешно применяет системы CBT для обучения сотрудников внешних и внутренних служб. Список фирм, которые внедрили этот способ проибретения знаний, на самом деле значительно длиннее.
Многочисленные исследования подтверждают успех системы обучения с использоваием компьютеров. Очень трудно сделать объективное сравнение со старыми традиционными методами обучения, однакр можно сказать, что внимание во время работы с обучающей интерактивной программой на базе мультимедиа, как правило, удваивается, поэтому освобождается дополнительное время. Экономия времени , необходимого для изучения конкретного материала, в среднем составляет 30%, а приобретенные знания сохраняются в памяти значительно дольше.
Эксперты по маркетигу уже давно (до появления в системе обучений приложений мультимедиа) заметили на многочисленных экспериментах отчетливую сильную связь между методом, с помощью которого учащийся осваивал материал, и способностью вспомнить (восстановить) этот материал в памяти. Например, только четверть услышанного материала остается в памяти.
Если же учащийся имеет возможность воспринимать этот материал зрительно, то доля материала, оставшегося в памяти, повышается до одной трети. При комбинированном воздействии (через зрение и слух) доля усвоенного материала достигает половины, а если вовлечь учащегося в активные действия в процессе изучения, например, при помощи интерактивных обучающих программ типа приложений мультимедиа, то доля усвоенного может составить 75%.
Крупные фирмы,вкладывающие ежегодно существенные финансовые в средства в образование и повышение квалификации своих сотрудников, учитывая эти положительные факторы могут сэкономить весьма значительные средства. По сообщению, например, компании DEC, экономия в затратах на обучение и переобучение при внедрении системы обучения с использованием компьютерных технологий составила ежегодно $ 40 млн. Существенные позитивные факторы, которые говорят в пользу такого способа получения знаний, следующие:
- лучшее и более глубокое понимание изучаемого материала,
- мотивация обучаемого на контакт с новой областью знаний,
- экономия времени из-за значительного сокращения времени обучения,
- полученные знания остаются в памяти на более долгий срок и позднее легче восстанавливаются для применения на практике после краткого повторения,
- уменьшение затрат на производственное обучение и повышение квалификации.
3.1.2. Фирменные презентации и реклама прдукции
Рост оборота наблюдается в тех рекламных агенствах, которые используют для презентаций фирм приложения мультимедиа. Применеие программ мультимедиа является логическим следствием тех разнообразных возможностей, которые предлагают соотвевующие аппаратные и программные средства.
Область витринной рекламы ( POS = point jf Sale = пункт прдажи) является классическим примером для применеия мультимедиа. С помощью таких витрин клинты имеют возможность самостоятельно получать интересующую их информацию (запросить необходимую информацию и и получить ее на экране). Например, это могут быть операционные залы банков, где таким образом может сообщаться информация по по предложениям кредитов, различным банковским операциям (больше половины опрошенных банков, которые хотят использовать витринные терминалы POS/POI, расчитывают при этом на увеличение оборота), залы на выставках и ярморках, залы автосалонов, бюро путешествий, аэропорты, железнодороэные вокзалы и т.д. Такой справочной системой можно пользоваться и в нерабочие часы, если экран находится за стеклянной витриной с клавиатурой в специальном витринном исполнении, позволяющем вмешиваться (запрашивать информацию) в работу информационной системы. Можно, например, полистать каталог, а также взглфнуть на изображение желаемого изделия или области информации и, разумеется, можно заказать товары по их товарной спецификации или номеру.
В музыкальных отделах универмагов вы можете выбрать себе видеофильм или компакт-диск. Система показывает обложку или соответствующий видеоклип с музыкальным оформлением. Покупатель тотчас же может узнать, имеется ли этот товар на складе.
Преимущество этой системы заключается в быстрой реакции на получение желаемой информации и создании дополнительной положительной (в смысле покупки) рекламы товара, а также получение статической информации об отношении покупателя к покупке и, следовательно, весьма ценной информации по спросу в данной области рынка.
Далее, система, без сомнения, предполагает прмвлекательную презентацию, такую же, как и традиционные печатные средства, на лучше говорит об этом проходящей публике, которая хочет убить время или ходит магазинам в поиске товаров и/или услуги.
Поскольку такие рекламные станции в витринах должны представлять из себя нечто большее, чем электронная настенная реклама, они должны иметь связь с главной конторой, которая по запросу предоставляет новую информацию и более или менее постоянно обновляет рекламу.
Само собой разумеется, что такой киоск не только работает в режиме "самообслуживания", но точно также, как продавец в магазине, убеждает своего покупателя в правильности его выбора, сопоставляя отдельные товары при демонстрации.
При установке такого терминала в мебельном магазине покупатель может может сравнить, сопоставить подходящие (или неподходящие) друг к другу предметы комплекта мебели и затем проверить взаимное оптическое соотношение отдельных предметов и, если требуется, скорректировать это соотношение, а в автосалоне можно демонстрировать все имеющиеся модели со всем возможным оборудованием.
Покупатель может индивилуально подпбрать необходимую ему модель, а знакомство с оптическим впечатлением может создать положительные эмоции, способствующие покупке.
3.1.3. Моделирование на компьютере и кибернетическое пространство (Cyberspace)
Программы моделирования позволяют довольно естесвенно представить некую реальность с помощью движущегося изображения и звука в сочетании с интерактивной способностью такой системы. Такие системы в начале своего существования были весьма сложны и дороги, поэтому использовались лишь для военных нужд. С помощью такой системы танковые сражения, воздушные битвы проводились "всухую". Такое применение выгодно и в финансовом плане, если подумать об огромных затратах на один час реального (на природе) учения (матеиалы, персонал, боеприпасы, горючее и - не надо забывать о возмещении ущерба). Система моделирования для использования в гражданских условиях возникла как "продукт отходов" (например, в компаниях гражданского воздушного сообщения). Здесь точно также можно проигрывать ситуации (происшествия, коньюктуру), близкие к реальной жизни, находить ошибки и проводить тренировки.
Первые шаги компьютерного моделирования на потребительском рынке были весьма скромными, но по мере появления мощных производительных процессоров и увеличения объемов оперативной памяти на рынке появляются удивительные и реалистичные игровые программы. Например, компьтерная игра ZWING фирмы Lukas Games, которая опирается на галерею фильмов STARSWARS. Игрок имеет возможность начать с простого тренировочного упражнения, а затем быть участником (воевать, летать и т.д.) целого ряда "исторических бтив". Причем видеосистема записывает поведение игрока во время игры. В заключение игрок может просмотреть свое поведение, свои действия, маневры во время полетов и даже решения, принятые в ходе игры, а затем сделать выводы. А когда игрок уже достаточно набрался опыта, он может участвовать в "битве во Вселенной".
Область, в которй возникает взаимодействие человека и компьютера и которая проявляется в создании виртуальной (кажущейся) реальности - называемая также CYBERSPACE (кибернетическое пространство) - расширяет и обогощает это новое направление применеия мультимедиа. Этот вируальный трехмерный изображаемый мир динамично реагирует на интерактивное общение с пользователем. Такие виртуальные миры создаются, как правило, на базе компьютера и программ CAD (Computer Aided Design - проектирование с помощью компьютера). Используя специальные сооружения и соответсвующее оборудование, зритель может передвигаться в таком пространстве.
Но эта идея совсем не нова. Уже в конце шестидесятых - начале семидесятых годов в Америке была создана интерактивная система, которая, например, регистрировала присутствие человека в помещении с помощью видеокамеры и датчиков перемещения, затем передавала данные в компьютер, который производил соответствующие эффекты. Конечно, технические возможности того времени были еще сильно ограниченны и препятствовали быстрому развитию этой идеи, но, как сказано, попытка была сделана уже 20 лет назад.
После серьезных успехов в деле миниатюризации приборостроения были созданы комфортабельные условия для дальнейшего творфества. Специальный шлем, по размерам несколько больший, чем обычный шлем мотоциклиста, был оборудован двумя маленькими мониторами, расположенными прямо против глаз. Эти мониторы служат для пользователя "глазами в мир", предоставляя полный электронный обзор. Если пользователь поворачивает голову, изображение на мониторах также отслеживает смену направления взгляда без заметной задержки.
Перчатки с датчиком дополняют "вооружение" пользоаптеля. Эти перчатки при помощи датчиков преобразуют движение руки или даже отдельных пальцев в электрические импульсы. Датчики регистрируют положение рук и направление их движения. Кабель из стекловолокна, проложенный между двух слоев ткани внутри перчаток, реагирует, даже если пошевелить пальцем. Комплексное движение передается некой виртуальной руке в компьютере, и там решается вопрос об ответных действиях и реакции. Перчатки позволяют моделировать поднятие и опускание предмета или открытие и закрывание дверей и т.д.
Дальнейшее развитие идея перчаток нашла в разработке полностью укомплектованного датчиками костюма. В его конструкцию заложен тот же принцип преобразования движений тела в электрические сигналы.
Главным образом поддержку этим разработкам оказывало американское космическое ведомство NASA, которе хотело с помощью этих конструкций управлять, например, роботами.
Пока такие системы попадут на потребительский рынок, должно пройти еще некоторое время, однако у автора есть уверенность, что наши дети вместо простого наблюдения скучной комьютерной игры или видеофильма смогут полностью погрузиться в мир виртуальной реальности и с помощью, например, перчаток не только смотреть, но и активно вмешиваться в происходящие на экране события.
3.1.4. "Живое" видео на PC
Видимо, уже в ближайшее время "живое" видео (примерно то, что вы видите на экранах кинотеатров и телевизоров) на персоональном компьютере будет таким же привычным делом, каким сегодня является, например, 24-разрядное представление цветовой пвлитры. Станут обыденными такие понятия, как видеобазы данных, видеоэлектронная почта и видеоконференции. С передачей и воспроизведением звука, текста и графики уже сейчас не возникает больших затруднений, так что дело только за видео.
Для начала стоит напомнить, что видео является пока только аналоговым и что персоональный компьютер как устройство обработки цифровых данных не может использовать аналоговый сигнал, так сказать "напрямую", и перед вводом в компьютер любой аналоговый сигнал должен быть предварительно представлен цифровым кодом...
Очевидно, что ни по возможностям хранения, ни по скоростям передачи информации персональные компьютеры совершенно не способны решать подобные задачи. Что же делать?
Надо каким-то образом сократить поток данных. Использование имеющихся технических средств не могут привести к решению поставленной задачи. Пора обратится к специализированным средствам, обеспечивающим работу со сжатием данных.
Любые методы сжатия данных основаны на поиске избыточной информации и последующем ее кодировании с целью уменьшения объема. В настоящее время существует несколько методов сжатия данных, которые в зависимости от решаемой задачи могут использоваться с теми или иными модификациями, и если уж не обилие, то по крайней мере, достаточное количество программно-аппаратных средств для работы с видео информацией, использующих алгоритмы сжатия данных. Как правило их объединяют под общим названием "кодеки" (CODEC, COmpressor-DECompressor). Всеобщее признание получили, например, такие кодеки, ставшие промышленными стандартами, как Cinepak, Motion JPEG и Indeo. Все эти средства используют, вообще говоря, одинаковые или во многом похожие алгоритмы сжатия. Алгоритмы для кодеков делятся на внутрикадровые и межкадровые (intraframe и interframe). Внутрикадровое сжатие может выполняться для каждого кадра. Межкадровое сжатие использует информацию об изменениях кадров. Не все кодеки используют совместно внутри- и межкадровое сжатие, от чего естественно, зависит степень компрессии информации.