2.Функциональная и структурная организация обработки мультимедийной информации;

Это алгоритмы обработки данных.

Сжатие видео — уменьшение количества данных, используемых для представления видеопотока.

Недостатки: при использования сжатия с потерями появляются характерные и хорошо заметные артефакты — например, блочность (разбиение изображения на блоки 8x8 пикселей), замыливание (потеря мелких деталей изображения) и т. д.

Сжатие без потерь — метод сжатия информации, представленной в цифровом виде, при использовании которого закодированная информация может быть восстановлена с точностью до бита. При этом оригинальные данные полностью восстанавливаются из сжатого состояния. Этот тип сжатия принципиально отличается от сжатия данных с потерями. Для каждого из типов цифровой информации, как правило, существуют свои оптимальные алгоритмы сжатия без потерь. Сжатие данных без потерь используется во многих приложениях. Например, оно используется во всех файловых архиваторах. Оно также используется как компонент в сжатии с потерями. Сжатие без потерь используется, когда важна идентичность сжатых данных оригиналу. Обычный пример — исполняемые файлы и исходный код. Некоторые графические файловые форматы, такие как PNG или GIF, используют только сжатие без потерь; тогда как другие (TIFF, MNG) могут использовать сжатие как с потерями, так и без.

Техника сжатия без потерь. Сжатие цифровых данных без потерь делается путем замены оригинальной последовательности битов другой последовательностью - содержащей описание оригинальной последовательности. При этом, сокращение происходит за счет повторяющихся фрагментов. При необходимости получить исходный поток данных производится восстановление его по потоку-описанию.

Сжатие видео и технология компенсации движения. Одна из наиболее мощных технологий позволяющая повысить степень сжатия — это компенсация движения. Её использование означает, что последующие кадры в потоке используют похожесть областей в предыдущих кадрах для увеличения степени сжатия.

Компенсация движения - один из основных алгоритмов, применяемых при обработке и сжатии видеоданных. Алгоритм использует похожесть соседних кадров в видео последовательности и находит вектора движения отдельных частей изображения. Использование компенсации позволяет при сжатии многократно увеличить степень сжатия за счет удаления избыточности в виде совпадающих частей кадров.

Сжатие звука — совокупность технологий по уменьшению объема данных, необходимых для передачи и хранения звуковой информации. Базируясь на основных принципах сжатия информации, при сжатии звука используются особенности звуковой информации, особенности природы, механизмов проихождения звука (речь, музыкальные инструменты и т.д.) и звуковосприятия.

Представление звуковой информации в цифровом виде. Звук представляет собой аналоговый сигнал, непрерывный во времени и принимающий произвольные неограниченные величины. Сигналы, которыми оперирует цифровая техника, являются дискретными и принимают конечное число значений. Для того, чтобы иметь возможность передавать, хранить и обрабатывать звук посредством цифровой техники необходимо преобразование его цифровой вид - квантование. При квантовании с аналогового сигнала производятся выборки через определенные промежутки времени (временное квантование), а затем сопоставление каждой выборке конечной дискретного значения — цифрового кода (квантование величины). Такое представление имеет название импульсно–кодовая модуляция (ИКМ). Обратное преобразование производится в обратном порядке: цифровое представление → сопоставление коду действительной величины → интерполяция отсчетов → аналоговый сигнал.

Многие системы сжатия звука имеют механизмы адаптации к характеру звука посредством изменения параметров и алгоритмов кодирования. Основные механизмы: - Изменение размера и формы окна анализа. - Выбор кодовых книг для упаковки коэффициентов. В различном виде присутствует практически по всех кодеках.

3.Мультимедиа технологии, их особенности в ряду базовых информационных технологий. Структурирование мультимедиа технологий. Основные технологические решения для носителей информации в мультимедиа технологиях. Оптические диски, мини-диски, flash-память.

Сегодня сложилось три различных понимания слова мультимедиа.

1. Первое - это «мультимедиа как идея», т.е. новый подход к хранению информации различного типа.

По мере развития компьютерной техники появлялась возможность обработки все более разнообразной информации: начав с чисел, компьютер освоил работу с текстом; затем в сферу его интересов попали звуки и изображение; сегодня компьютер свободно обращается с озвучиванием и фрагментами видео.

Однако до последнего времени казалось, что текст - это текст, числа - нечто другое, даже оцифрованные звуки и изображения продолжали восприниматься как совершенно разные вещи, работой с ними занимались разные люди в разных специализированных учреждениях.

Сейчас кажется даже странным, что только более чем через 10 лет после начала компьютерной обработки изображения, речи, синтеза музыки возникла идея объединить все это в единое целое, которая получила название «мультимедиа».

2. Второе значение мультимедиа - это оборудование, которое позволяет работать с информацией различной природы. Это мультимедиа-платы, мультимедиа-комплексы, и, наконец, мультимедиа-центры.

3. Третье значение мультимедиа - это «мультимедиа-продукт» - продукт, составленный из данных всевозможных типов, да еще такой, в котором можно сориентироваться: каталог, энциклопедия. Чаще всего такой продукт ассоциируется с CD-ROM и DVD-ROM.

Мультимедиа-продукт может содержать не меньше информации, чем довольно большой музей или библиотека, а поскольку в принципе он доступен любому, значит, он должен быть организован так, чтобы в нем можно было разобраться без специального образования. Для этого создается система меню и ссылок, которая служит путеводителем в море данных. По главному меню можно оценить структуру материала и быстро отыскать нужный раздел, при желании легко можно пропустить неинтересное, получить справку, если вдруг встретилось непонятное слово или углубится в детали. Есть также докторские энциклопедии, в которых можно узнать все болезни, о первой помощи и т.д. Есть анатомические атласы, состоящие из статей, видеофрагментов, поясняющие деятельность отдельных органов, а также в виде толкового словаря. Есть также географические энциклопедии, например, «Великие города мира» дает полную информацию о большинстве крупных городов.

Определение

Мультимедиа (multimedia) - это современная компьютерная информационная технология, позволяющая объединить в компьютерной системе текст, звук, видеоизображение, графическое изображение и анимацию (мультипликацию).

Мультимедиа - это сумма технологий, позволяющих компьютеру вводить, обрабатывать, хранить, передавать и отображать (выводить) такие типы данных, как текст, графика, анимация, оцифрованные неподвижные изображения, видео, звук, речь.

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.

Классификация и области применения мультимедиа приложений

Мультимедиа приложения можно разделить по способу представления информации на линейные и нелинейные (интерактивные).

Интерактивный способ взаимодействия человека и компьютера наиболее полным образом представлен в категориях компьютерных игр. Нелинейный способ представления мультимедийных данных иногда называется «гипермедиа».

В качестве примера линейного и нелинейного способа представления информации, можно рассматривать такую ситуацию, как проведение презентации. Если презентация была записана на пленку и показывается аудитории, то этот способ донесения информации линейный, просматривающие данную презентацию не имеют возможности влиять на докладчика. В случае же живой презентации, аудитория имеет возможность задавать докладчику вопросы и взаимодействовать с ним прочим образом, что позволяет докладчику отходить от темы презентации, например, поясняя некоторые термины или более подробно освещая спорные части доклада. Таким образом, живая презентация может быть представлена, как нелинейный (интерактивный) способ подачи информации.

Области применения мультимедиа:

1. Деловая сфера:

• редакционная деятельность (ММ-издательства);

• информационная и рекламная продукция (презентации, брошюры, рекламные листки);

• интерактивные презентации;

• интерактивное обучение;

• Internet.

2. Образование:

Идея применения компьютера в обучении возникла довольно давно, но ее воплощение стало возможным лишь с появлением ПК, оснащенных мультимедиа устройствами.

Компьютеризация отечественной системы образования - тема обширная, многообразная и актуальная. Министерство образования и Государственный комитет по высшему образованию в России в последнее время уделяет все больше внимание обучающим программам. Республиканский центр интерактивных средств обучения разработал ряд мультимедиа учебников по естественным, гуманитарным и техническим циклам.

3. Развлечения: игры, фильмы, музыка, виртуальная реальность и т.д.

По функциональному использованию мультимедийные программно-технические средства можно разделить на:

1. Устройства оперативной внутренней связи – местная телефонная и иная, например, диспетчерская связь, радиотрансляция, системы оповещения.

2. Оборудование для индивидуального использования и проведения культурно-массовых мероприятий.

3. Средства информирования (различные информационные доски и табло, сенсорные экраны, видео и звуковые автоответчики, видеокубы, видеостены и т.п.);

4. Системы охранной и пожарной сигнализации (видеокамеры и телевизоры слежения, звуковая сигнализация и др. датчики).

По используемому оборудованию аудиовидеотехнические средства можно классифицировать как устройства:

1) радиофикации и связи, звукоусиления, звукозаписи и звуковоспроизведения;

2) видеовоспроизведения и записи;

3) информирования.