Оглавление 
 
 

ОГЛАВЛЕНИЕ……………………………………………………………………………………………………….2

ВВЕДЕНИЕ 3

КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ КУРС И ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ 3

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 5

АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ 7

ТИПЫ ДАННЫХ МУЛЬТИМЕДИА-ИНФОРМАЦИИ И СРЕДСТВА ИХ ОБРАБОТКИ 8

        ОСНОВНЫЕ НОСИТЕЛИ……………………………………………………………………………………………8

           ЗВУК…………………………………………………………………………………………………………………...9

           3D ЗВУК……………………………………………………………………………………………………………….9

           ВИДЕО………………………………………………………………………………………………………………..11

           ГРАФИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ…………………………………………………………………………………………12 

СПОСОБЫ ВХОДА В ВИРТУАЛЬНУЮ РЕАЛЬНОСТЬ 14

МУЛЬТИМЕДИЙНЫЙ  КОМПЬЮТЕР………………………………………………………16 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                        ВВЕДЕНИЕ

       В настоящее время в мире  наблюдается новый этап компьютеризации  различных видов деятельности, вызванный  развитием мультимедиа (multimedia) технологий. Графика, анимация, фото, видео, звук, текст в интерактивном режиме  работы создают интегрированную  информационную среду, в которой  пользователь обретает качественно  новые возможности. Самое широкое  применение мультимедиа технологии  нашли в образовании - от детского  до пожилого возраста и от  вузовских аудиторий до домашних  условий. Мультимедиа продукты  успешно используются в различных  информационных, демонстрационных  и рекламных целях, внедрение  мультимедиа в телекоммуникации  стимулировало бурный рост новых  применений.

     Термин  мультимедиа используют для характеристики компьютерных систем, графической, звуковой, видео и иной информации. Существенно, что этот синтез и обработку информации сегодня удаётся выполнять практически в реальном времени, то есть без ощутимой пользователем задержки во времени. Расцвет мультимедиа в середине 90-х годов связывают с быстродействием и памятью, достигнутыми в системах Pentium, и в частности, с возможностями записи и воспроизведения больших объёмов информации с помощью компакт-дисков CD-ROM.

     Существенно, что имитация реальности с помощью  мультимедийных средств происходит в диалоговом режиме. Пользователь имеет возможность постоянного  взаимодействия с программой. В любой  момент можно запросить необходимую  информацию, представить её в разнообразном  удобном для себя виде, а также  получить оценку от программы правильности действий пользователя. Развитие диалоговых систем мультимедиа привело к  появлению учебников, энциклопедий, атласов, журналов, художественной литературы с «живыми» картинками и звуком.

КРАТКИЙ ИСТОРИЧЕСКИЙ КУРС И  ОСНОВНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ  ТЕХНОЛОГИИ

                Появление систем мультимедиа подготовлено как с требованиями практики, так и с развитием теории. Однако, резкий рывок в этом направлении, произошедший в этом направлении за последние несколько лет, обеспечен, прежде всего, развитием технических и системных средств. Это и прогресс в развитии ПЭВМ: резко возросшие объем памяти, быстродействие, графические возможности, характеристики внешней памяти, и достижения в области видеотехники, лазерных дисков — аналоговых и CD-ROM, а также их массовое внедрение. Важную роль сыграла так же разработка методов быстрого и эффективного сжатия / развертки данных.

         Мультимедиа-технологии являются одним из наиболее перспективных  и популярных направлений информатики. Они имеют целью создание продукта, содержащего "коллекции изображений, текстов и данных, сопровождающихся звуком, видео, анимацией и другими  визуальными эффектами (Simulation), включающего  интерактивный интерфейс и другие механизмы управления". Данное определение  сформулировано в 1988 году крупнейшей Европейской  Комиссией, занимающейся проблемами внедрения  и использования новых технологий. Идейной предпосылкой возникновения  технологии мультимедиа считают  концепцию организации памяти "MEMEX", предложенную еще в 1945 году американским ученым Ваннивером Бушем. Она предусматривала  поиск информации в соответствии с ее смысловым содержанием, а  не по формальным признакам (по порядку  номеров, индексов или по алфавиту и  т.п.) Эта идея нашла свое выражение  и компьютерную реализацию сначала  в виде системы гипертекста (система  работы с комбинациями текстовых  материалов), а затем и гипермедиа (система, работающая с комбинацией  графики, звука, видео и анимации), и, наконец, в мультимедиа, соединившей  в себе обе эти системы. Однако всплеск интереса в конце 80-х годов  к применению мультимедиа-технологии в гуманитарной областях (и, в частности, в историко-культурной) связан, несомненно, с именем выдающегося американского  компьютерщика-бизнесмена Билла Гейтса, которому принадлежит идея создания и успешной реализации на практике мультимедийного (коммерческого) продукта на основе служебной музейной инвентарной  базы данных с использованием в нем  всех возможных "сред": изображений, звука, анимации, гипертекстовой системы.

     Именно  этот продукт аккумулировал в  себе три основные принципа мультимедиа:

• Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред (собственно термин происходит от англ. multi - много, и media - среда);
• Наличие нескольких сюжетных линий в содержании продукта (в том числе и выстраиваемых самим пользователем на основе "свободного поиска" в рамках предложенной в содержании продукта информации);
• Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

                       МУЛЬТИМЕДИЙНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

      Мультимедиа технологии - возможность представления информации пользователю во взаимодействии различных форм (текст, графика, анимация, звук, видео) в интерактивном режиме.

     Технологию  мультимедиа составляют специальные  аппаратные и программные средства.

     Мультимедиа-продукты можно разделить на несколько  категорий в зависимости от того, на какие группы потребителей они  ориентированны.

     С начала 90-х годов средства мультимедиа  развивались и совершенствовались, став к началу XXI века основой новых продуктов и услуг, таких как электронные книги и газеты, новые технологии обучения, видеоконференции, средства графического дизайна, голосовой и видеопочты. Применение средств мультимедиа в компьютерных приложениях стало возможным благодаря прогрессу в разработке и производстве новых микропроцессоров и систем хранения данных.

     Нажатием  кнопки пользователь компьютера может  заполнить экран текстом; нажав  другую, он вызовет связанную с  текстовыми данными видеоинформацию; при нажатии следующей кнопки прозвучит музыкальный фрагмент. Например, Bell Canada, предоставляющая услуги общественной, личной и коммерческой связи для всей Канады, использует средства мультимедиа для выявления и устранения неполадок в телефонной сети. Специальные программы содержат тысячи отсканированных руководств по ремонту техники, которые предоставлены в пользование сотрудникам отделов технического обеспечения и аналитикам. Каждая мультимедийная рабочая станция может отобразить любой участок схемы сети. При обнаружении неисправности подается звуковой сигнал и показывается место, где произошла авария. Также система может отослать по электронной почте или факсу всю необходимую информацию бригаде ремонтников, выезжающей на объект. Система голосового сопровождения позволяет прослушивать информацию и комментарии, необходимые для диагностики и анализа в случае возникновения аварийной ситуации.

Несомненным достоинством и особенностью технологии являются следующие возможности мультимедиа, которые активно используются в  представлении информации:

• возможность хранения большого объема самой разной информации на одном носителе (до 20 томов авторского текста, около 2000 и более высококачественных изображений, 30-45 минут видеозаписи, до 7 часов звука);
• возможность увеличения (детализации) на экране изображения или его наиболее интересных фрагментов, иногда в двадцатикратном увеличении (режим "лупа") при сохранении качества изображения. Это особенно важно для презентации произведений искусства и уникальных исторических документов;
• возможность сравнения изображения и обработки его разнообразными программными средствами с научно- исследовательскими или познавательными целями;
• возможность выделения в сопровождающем изображение текстовом или другом визуальном материале "горячих слов (областей)", по которым осуществляется немедленное получение справочной или любой другой пояснительной (в том числе визуальной) информации (технологии гипертекста и гипермедиа);
• возможность осуществления непрерывного музыкального или любого другого аудиосопровождения, соответствующего статичному или динамичному визуальному ряду;
• возможность использования видеофрагментов из фильмов, видеозаписей и т.д., функции "стоп-кадра", покадрового "пролистывания" видеозаписи;
• возможность включения в содержание диска баз данных, методик обработки образов, анимации (к примеру, сопровождение рассказа о композиции картины графической анимационной демонстрацией геометрических построений ее композиции) и т.д.;
• возможность подключения к глобальной сети Internet;
• возможность работы с различными приложениями (текстовыми, графическими и звуковыми редакторами, картографической информацией);
• возможность создания собственных "галерей" (выборок) из представляемой в продукте информации (режим "карман" или "мои пометки");
• возможность "запоминания пройденного пути" и создания "закладок" на заинтересовавшей экранной "странице";
• возможность автоматического просмотра всего содержания продукта ("слайд-шоу") или создания анимированного и озвученного "путеводителя-гида" по продукту ("говорящей и показывающей инструкции пользователя"); включение в состав продукта игровых компонентов с информационными составляющими;
• возможность "свободной" навигации по информации и выхода в основное меню (укрупненное содержание), на полное оглавление или вовсе из программы в любой точке продукта.

     Появление систем мультимедиа, безусловно, производит революционные изменения в таких  областях, как образование, компьютерный тренинг, во многих сферах профессиональной деятельности, науки, искусства, в компьютерных играх и т.д.

     Возможности технологии мультимедиа безграничны. В бизнес-приложениях мультимедиа  в основном применяются для обучения и проведения презентаций. Благодаря  наличию обратной связи и живой  среде общения, системы обучения на базе мультимедиа обладают потрясающей  эффективностью и существенно повышают мотивацию обучения. Уже давно  появились программы, обучающие  пользователя иностранным языкам, которые  в интерактивной форме предлагают пользователю пройти несколько уроков, от изучения фонетики и алфавита до пополнения словарного запаса и написания  диктанта. Благодаря встроенной системе  распознавания речи, осуществляется контроль произношения обучаемого. Пожалуй, самая главная особенность таких  обучающих программ – их ненавязчивость, ведь пользователь сам определяет место, время и продолжительность занятия.

АППАРАТНЫЕ  СРЕДСТВА СОЗДАНИЯ ПРОЕКТОВ

     Для построения мультимедиа  системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналогоцифровые  и цифроаналоговые преобразователи  для перевода аналоговых аудио и  видео сигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для  преобразования обычных телевизионных  сигналов к виду, воспроизводимому электронно лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные  интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и  так далее. Все оборудование отвечающее за звук объединяются в так называемые звуковые карты, а за видео в видео  карты. Дальше рассматривается подробно и в отдельности об устройстве и характеристиках звуковых карт, видео карт и CD-ROM приводах.

Аппаратные  средства мультимедиа: 

• Средства  звукозаписи;
• Звуковоспроизведении;
• Манипуляторы;
• Средства «виртуальной реальности»;
• Носители информации (CD-ROM);
• Средства передачи;
• Средства записи;
• Обработки изображения;

ТИПЫ  ДАННЫХ МУЛЬТИМЕДИА-ИНФОРМАЦИИ И СРЕДСТВА ИХ ОБРАБОТКИ 

                            Основные носители

     В качестве носителей мультимедийных продуктов используются средства, способные  хранить огромное количество самой  разнообразной информации. Как правило, мультимедийные продукты ориентированы  либо на компьютерные носители и средства воспроизведения (CD-ROM), либо на специальные  телевизионные приставки (CD-i), либо на телекоммуникационные сети и их системы.

• CD-ROM (CD - Read Only Memory) - оптический диск, предназначенный для компьютерных систем. Среди его достоинств - многофункциональность, свойственная компьютеру, среди недостатков - отсутствие возможности пополнения информации - ее "дозаписи" на диск, не всегда удовлетворительное воспроизведение видео и аудио информации.
• CD-i (СD - Interactive) - специальный формат компакт-дисков, разработанный фирмой Philips для TV приставок. Среди его достоинств - высокое качество воспроизведения динамичной видеоинформации и звука. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности, неудовлетворительное качество воспроизведения статичной визуальной информации, связанное с качеством TV мониторов.
• Video-CD (TV формат компакт-дисков) - замена видеокассет с гораздо более высоким качеством изображения. Среди недостатков - отсутствие многофункциональности и интерактивности (на которые он при создании и не был рассчитан).

                                            Звук

     Мультимедиа началась со звука, поэтому вполне логично, что этому направлению следует  впервую очередь уделить внимание. Звуковые устройства значительно видоизменились в ходе эволюционного развития. Сейчас очень интересно проследить изменение  подхода к проектированию звуковых плат для компьютеров, а также  определить цели, для которых они  предназначались.

     Персональный  компьютер фирмы IBM был вооружен PC-Speaker'ом, ставшим на долгие годы единственным средством внести разнообразие в  монотонный гул блоков питания и  вентиляторов. Сколько выдумки и  фантазии было проявлено, чтобы звуки, издаваемые "изначальным средством  воспроизведения", хоть как-то походили на прототипы из реального мира. И так было до тех пор, пока не явилась Ad Lib – первая звуковая карта  для PC. Она могла только синтезировать  звуки по командам центрального процессора, так как ни цифровой записи, ни воспроизведения  не было.

     Звуковые  карты приобретаются в 90% случаев  для игр, из оставшихся 10% для речевого сопровождения мультимедиа программ. В таком случае потребительские  качества зависят только от ЦАП(цифро-аналогового  преобразователя ) и от усилителя  звуковой частоты. Еще более важным является совместимость со стандартом Sound Blaster, так как далеко не все  программы будут поддерживать менее  распространенные стандарты.

     В набор Звуковых карт входят драйвера, утилиты, программы записи и воспроизведения  звука, средства для подготовления  и произведения презентаций, энциклопедий, игр.

                                         3D звук

         Стремление к более естественному воспроизведению звука заставляет фирмы производителей использовать технологии объемного или трехмерного (3D) звучания. Борьба за первенство в 3D-звуке развернулась между двумя крепостями, первая из которых звалась A3D, а вторая - EAX.

     Самое модное направление в области  воспроизведения звука в наши дни предоставляет так называемые объемность звучания. Применение этих эффектов объемного звучания позволяет  расширить стереопространство что  в свою очередь придает большую  глубизну ограниченного поля воспроизведения  присущем не большим близко расположенным  друг к другу колонок.

     Под этим термином, как правило, понимаются три различные технологии.

• Stereo Expansion (расширение стереобазы) - технология, которая увеличивает ширину звукового поля, используя избыточную информацию, содержащуюся в стереосигнале. Вариантов исполнения существует множество, из них самые известные – Sound Retrieval System (SRS) от фирмы SRS Labs и Spatializer 3-D от фирмы Spatializer Labs.
• Surround ("звук вокруг") – технология, которая использует специально закодированные данные в формате surround с целью воспроизведения нескольких звуковых каналов в их пространственной перспективе на небольшом числе реальных источников звука, к примеру, пяти звуковых каналов на двух колонках. Одна из последних реализаций технологии в компьютерной технике – Creative Multi-Speaker Surround (CMSS).
• Positional 3D Audio (позиционируемый 3D-звук) – технология, которая основывается на определении местоположения в трехмерном пространстве каждого из множества звуковых потоков.

     Первые  две технологии применяются в  основном при воспроизведении музыки как на персональных компьютерах, так  и на специализированной бытовой  и профессиональной аудиоаппаратуре, в домашних кинотеатрах и т. п. Следует отметить, что продвинутые  варианты технологии Surround широко распространены также в киноиндустрии. Третья технология прочно обосновалась в новейших компьютерных играх. В чистом виде эти технологии встречаются все реже, и в настоящее время появляется все больше реализаций 3D-звука, где они комбинируются самым причудливым образом.

                                     Видео

     Еще одна область применений мультимедиа  – производство видеопродукции. Имеется  большое количество устройств, предназначенных  для работ с видеосигналами на IBM PC совместимых компьютеров. Условно  можно разбить на несколько групп: устройства для ввода и захвата видеопоследовательностей (Cupture play), фреймграбберы (Framegrabber), TV-тюнеры, преобразователи сигналов VGATV и MPEG-плейеры.

     Эти устройства выполняются обычно в  виде карт или бокса (небольшой коробочки). Они преобразуют аналоговый видеосигнал  поступающий по сети кабельного телевидения  или от антенны, от видеомагнитофона или камкодера (camcorder). TV-тюнеры могут  входить в состав других устройств  таких как MPEG-плейеры или фреймграбберы. Некоторые из них имеют встроенные микросхемы для преобразования звука. Ряд тюнеров имеют возможность для вывода телетекста.

    При смешении сигналов основные проблемы возникают с видео–изображением. Различные ТВ–стандарты, существующие в мире (NTSC, PAL, SECAM), применение разных мониторов и видеоконтроллеров диктует разнообразие подходов в разрешении возникающих проблем. Однако в любом случае требуется синхронизация двух изображений, для чего служит устройство генлок (genlock). С его помощью на экране монитора могут быть совмещены изображение, сгенерированное компьютером (анимированная или неподвижная графика, текст, титры), и “живое” видео. Если добавить еще одно устройство — кодер (encoder), компьютерное изображение может быть преобразовано в форму ТВ–сигнала и записано на видеопленку. "Настольные видео–студии”, являющиеся одним из примеров применения систем мультимедиа, позволяют готовить совмещенные видео–компьютерные клипы, титры для видеофильмов, помогают при монтаже кинофильмов.

    Системы такого рода не позволяют  как-то обрабатывать или редактировать само аналоговое изображение. Для того, чтобы это  стало возможным, его необходимо оцифровать и ввести в память компьютера. Для этого служат так называемые платы захвата (capture board, frame grabbers).

    Новейшие  видеоадаптеры имеют средства связи  с источниками телевизионных  сигналов и встроенные системы захвата  кадра в реальном масштабе времени, т.е. практически мгновенно. Видеоадаптеры  имеют быструю видеопамять от 2 до 4 Мбайт и специальные графические  ускорители процессоры. Это позволяет  получать до 30–50 кадров в секунду  и обеспечить вывод подвижных  полноэкранных изображений. 

Графические данные 
 

     Сюда  входят векторная графика и pастpовые каpтинки; последние включают изображения, полученные путем оцифровки с  помощью различных плат захвата, гpаббеpов, сканеров, а также созданные  на компьютере или закупленные в  виде готовых банков изображений. Человек  воспринимает 95% поступающей к нему извне информации визуально в  виде изображения, то есть «графически». Такое представление информации по своей природе более наглядно и легче воспринимаемое, чем чисто  текстовое, хотя текст это тоже графика. Однако в силу относительно невысокой  пропускной способности существующих каналов связи, прохождение графических  файлов по ним требует значительного  времени. Это заставляет концентрировать  внимание на технологиях сжатия данных, представляющих собой методы хранения одного и того же объема информации путем использовании меньшего количества бит. Оптимизация (сжатие) - представление  графической информации более эффективным  способом, другими словами «выжимание воды» из данных.

     Все графические данные в компьютере можно разделить на две большие  ветви: растровую и векторную. Векторы  представляют из себя математическое описание объектов относительно точки  начала координат. Проще говоря, чтобы  компьютер нарисовал прямую нужны  координаты двух точек, которые связываются  по кратчайшей, для дуги задается радиус и т.д. Таким образом, векторная  иллюстрация это набор геометрических примитивов. Большинство векторных  форматов могут так же содержать  внедрённые в файл растровые объекты  или ссылку на растровый файл. Сложность  при передаче данных из одного векторного формата в другой заключается  в использовании программами  различных алгоритмов, разной математики при построении векторных и описании растровых объектов. Растровый файл устроен проще (для понимания, по крайней мере). Он представляет из себя прямоугольную матрицу (bitmap), разделенную на маленькие квадратики - пиксели (pixel - picture element). Растровые файлы можно разделить на два типа: предназначенные для вывода на экран и для печати.

     Разрешение  файлов таких форматов как GIF, JPEG, BMP зависит от видеосистемы компьютера. Сегодня чаще всего употребляется значение 96 пикселей на квадратный дюйм экрана. Реально, однако, эти параметры теперь стали довольно условными, так как почти все видеосистемы современных компьютеров позволяют изменять количество отображаемых на экране пикселей. Растровые форматы, предназначенные исключительно для вывода на экран, имеют только экранное разрешение, то есть один пиксель в файле соответствует одному экранному пикселю. На печать они выводятся так же с экранным разрешением.

     GIF (CompuServe Graphics Interchange Format). Независящий от аппаратного обеспечения формат GIF был разработан в 1987 году (GIF87a) фирмой CompuServe для передачи растровых изображений по сетям. В 1989-м формат был модифицирован (GIF89a), были добавлены поддержка прозрачности и анимации. GIF использует LZW-компрессию, что позволяет неплохо сжимать файлы, в которых много однородных заливок (логотипы, надписи, схемы). Основное ограничение формата GIF состоит в том, что цветное изображение может быть записано только в режиме 256 цветов.

     JPEG (Joint Photographic Experts Group). Строго говоря, JPEG’ом называется не формат, а алгоритм сжатия. Чем выше уровень компрессии, тем больше данных отбрасывается, тем ниже качество. Используя JPEG можно получить файл в 1-500 раз меньше, чем ВМР! Формат аппаратно независим, полностью поддерживается на РС и Macintosh, однако он относительно нов и не понимается старыми программами (до 1995 года). JPEG’ом лучше сжимаются растровые картинки фотографического качества, чем логотипы или схемы - в них больше полутоновых переходов, среди однотонных заливок же появляются нежелательные помехи. Нежелательно сохранять с JPEG-сжатием любые изображения, где важны все нюансы цветопередачи (репродукции), так как во время сжатия происходит отбрасывание цветовой информации. В JPEG’е следует сохранять только конечный вариант работы, потому что каждое пересохранение приводит ко все новым потерям (отбрасыванию) данных и превращении исходного изображения в кашу.

     TIFF (Tagged Image File Format). Аппаратно независимый формат TIFF, на сегодняшний день, является одним из самых распространенных и надежных, его поддерживают практически все программы на РС и Macintosh так или иначе связанные с графикой. Формату доступен весь диапазон цветовых моделей от монохромной до RGB, CMYK.

     WMF (Windows Metafile). Векторный формат WMF использует графический язык Windows и, можно сказать, является ее родным форматом. Служит для передачи векторов через буфер обмена (Clipboard). Понимается практически всеми программами Windows, так или иначе связанными с векторной графикой. Однако, несмотря на кажущуюся простоту и универсальность, пользоваться форматом WMF стоит только в крайних случаях для передачи «голых» векторов. WMF искажает (!) цвет, не может сохранять ряд параметров, которые могут быть присвоены объектам в различных векторных редакторах, не может содержать растровые объекты, не понимается очень многими программами на Macintosh.

     BMP (Windows Device Independent Bitmap). Еще один родной формат Windows. Он поддерживается всеми графическими редакторами, работающими под управлением этой операционной системы. Применяется для хранения растровых изображений, предназначенных для использования в Windows и, по сути, больше ни на что не пригоден. Способен хранить как индексированный (до 256 цветов), так и RGB-цвет (16.700.000 оттенков). Возможно применение сжатия, но делать это не рекомендуется, так как очень многие программы таких файлов (они могут иметь расширение .rle) не понимают. Использование BMP не для нужд Windows является распространенной ошибкой новичков. Использовать BMP нельзя ни для печати (особенно), ни для простого переноса и хранения информации.