Жобалау фазалары

1. Мультимедиалық-ақпараттық жүйе үшін концептуальды үлгіні жобалау.

2. Медиа-тәуелді ақпаратты көрсетуді.

3. Ақпараттық құрылымды жобалау.

4. Медиа-коибинацияны және синхронизацияны жобалау (дыбыс - видео)

5. Түйін-байланыс құрамын жобалау (сілтеме)

6. Ақпараттық топологияны жобалау (ортақ орта)

7. Қолданушы интерфейсін жобалау

8. Қолданушылық интерфейсті жобалау

9. Навигация әдісін жобалау Реализациия фазасы

Реализацияның құралдары және жасалу әдістері болу керек.

1. Алғашқы интеграция

   1. Фрагмент жасау

   2. Құрылым жасау

2. Мультимедия-өнімнің монтаж толық интеграциясы, яғни берілген навигация қорымен және анықталған құрылыммен байланысты барлық элементтерді ортақ өнімге біріктіру.

3. Мультимедиа-өнімді өндіру ( алып жүрушімен анықталады )

4. Мультимедиа-өнімнің таралуы

Мультимедиа-қосымшаларын жобалау деңгейлері:

1. Жобалау

Берілген деңгейде мыналар бар:

- жоба концепциясын өңдеу;

- мультимедиа жобасын жобалау;

- жобалау сұранысы;

-жобалауды жасау және өңдеу;

-жобалау құрылымын өңдеу;

- мультимедиа жобасын реализациялау үшін техникалық және программалық платформасын нәтижесін өңдеу;

- мультимедиа жобасын реализациалау үшін және құру үшін шығын тізімін жасау мысалы.

2. Қолданушы интерфейсін өідеу.

3. Диск жасау.

Жобалау. Мүмкін бұл мультимедиа қосымшасын өңдеудегі ең қиын этап.осы деңгейде есептің шығарылуына толық тапсырма қойылды.

Мультимедиа қосымшасының құрылымы ол жасалатын программалық қамтаманың таңдалуына байланысты. Өңдеуші мультимедиа қосымшасының әрбір құрылымдық бірлігін нақты сипаттау керек. Сонымен қатар өңдеуде қолданылатын әрбір ақпараттық қордың тізімін жасау керек(мәтін, дыбыс, видео, графика).

Жобалау деңгейінде жобаның жасалу анализі,жұмыстың жасалуына толық шарт қойылды,мультимедиа-қосымшасының қолданушы және интерфейс жабдықтауының негізгі прототиптері өңделді,мультимедиа –қосымшасының соңғы қнім ретіндегі инстализациялау сұранысы қалыптасты.

Жобалаудың нәтижесі ретінде жүие прототипі,берілген мәліметтерге дайындау спецификациясы, мультимедиа- қосымшасын жасау жоба-схемасы, жоба-график жобасы негізі,жоба жасалу нақтылығы. Одан кейін берілген мәліметтерді дайындау болып табылады.берілген мәліметтерді дайындау үшін электронды түрін алу мақсатында деңгейлі дайындық болады. Жұмыстың нәтижесі қолдануға болатын мәлімет болып табылады.

Қолданушы интерфейсін өңдеу. Берілген деңгейде мультимедиа қосымшасы ретінде ақпаратты жинақтау болып табылады. Берілген деңгейде пішіннің нақтылы өңдеуі жүреді, (пернелерді жасау, маркерлерді,түс қағаздарды және басқа да графикалық элементтерді),сәйкес сызбаға байланысты қосымша каркасы жасалынады,берілген құраммен каркасты толтырылады. Жинақтау фазасы тестілеумен аяқталады. Нәтижесі дайын мультимедиалық мәліметтер қоры. Одан кейін ортаның өңдеуі басталады.

Бұдан әрi ортаның өңдеуi орындалды. Бұл кезең әрбір программада болатын программалық құрылымдардан тұрады оларға дистрибутивтен орнатылатын программалар және help-жүйесі жатады. Кезең мультимедиа-өнiм кешендi тестілеуімен бiтеді. Нәтиже - тығыз-дискке жазылған тәжiрибе үшiн пайдалануына дайын мультимедианың дистрибутивты қосымшалары.

Дисктiң шығаруы. Осы кезең тәжiрибе үшiн пайдалану деп аталады. Осы кезеңде кәзiргi жағдайда өндiрiп алатын өнiмнiң тәжiрибелi үлгiлерiнiң көбейтуi және бөтен қолданушы iске асыра алатын жан-жақты тестеу жүзеге асады. Тәжiрибе үшiн пайдалану өңдеушiнiң бiрлескен күштерiмен және авторлық ұжымдармен жүргiзiлдi. Нәтиже - ұстаның көбейтуi үшiн дайын диск.

Мультимедиа жобалаудың әдiстерiне - қосымша статикалық және динамикалық мультимедиалар үшiн мультимедианы жобаның жасауы, сценарилардың жасауының әдiстерi үшiн презентациялардың тез жасауының әдiстерi, бағдарламалары жатады .

Мультимедиа технологиялар үйренудегi компьютердiң озат табыстардан қолданыу (компьютердiң арқасында мәтiндiк, график түрiнде, цифрларға қалыптағы аудио және видеомәлiметтi жасау, өңдеу, сақтау және бiрлескен көруi) , сонымен бiрге адамның басқа жұмыс салаларында бүгiн бұрынғыша бiр болады және әбден жетiлдiрудiң арқасында, қажеттi аппаратты, программалық қамтамасыз етудi арзандатуға, барлық қолданушыларға қол жетімді болды.

Негізгі әдебиет: 1[97-119], 2[162-193]

Қосымша әдебиет: 2[141-152]

Бақылау сұрақтары:

1. Мультимедиа- ақпараттық жүйелерін жасау процессі қандай фазалардан тұрады ?

2. Программалық құралдар көмегiмен мультимедиа өнiмiнiң жасауының кезеңдерi ?

3. Мультимедиа- қосымша жобалаудың әдiстерi ?

Дәріс 12. Заманауи мультимедиа технологиялар

Қоршаған ортаны білудің бірден бір жолы әлемдік үрдістердң және құбылыстардың үрдістенуі болып табылады. Ғылыми-техникалық есептерде мультимедианы қолдану әсерлілігі қиын есептерді шығару жүйесінің визуализациясымен дәлелденеді(әсіресе үлкен көлемді шығын сандарымен сипатталатын-мысалға соңғы элементтер әдісі).

ЭЕМ (VR, Virtual Reality) виртуалды нақтылықты сәтті жүзеге асатынын көрсеттi - қоршаған ортаның ұқсастығын оларының үстiнде көрсетiлген цифрлық мәлiметтер және операциялардың түрлерін көрсетті; бұл әдiс компъютерлік ойындарды айрықша дамытуды талап етеді (симуляторла виртуалды әлеммен қолданушының өзара әрекеттесуiн ) .

Арқа сүйейтiн жазық көпбұрыштардың төбелерiне құрастыруымен - (полигонал үлгiсi) полигондар, (көлемдiлiктi бос қиял құратын беттер бояуды texture, стиль) текстуралардың сурет салуы, жарықтың есептеуiмен тағы басқалар. Полигонал үлгiсi сәулелердiң рендеринг, жол салуды технологиясы, әдiстер қазiргi программалыққа ақ сары бағытталған(Gourand) және (Phong ) беттердiң бояуы үшiн 3D - объекттер Фонга) және текстуралардың салуы бар полигондарының сурет салуы аппаратты қазiргi видеокарталар құралдары.

Беттердiң сипаттамаларынан полигонал үлгiсiнен басқа (математикалық формулалардың түрiндегi сипаттама, көбiнесе қолданумен сплайн - әдетте текше сплайн безьесi) аналитикалық және үлгiнiң (үш өлшемдi объекттері сонымен бiрге көлемнiң қарапайым элементтерiнің құрастырады - вокселы) воксельнаясын қолданылады. Өте қуатты пакеттер төбелер және объекттердiң қалған (әлемдер, аватарлар) заңдары бойынша қазiргi байланыстары координаталардың арасындағы қалған пропорциялардың күрделi мүмкіндігін қолдайды.

VR-технологиялары ғылымда, техникада (қиын үрдістерді модельдегендегі визуализациялағанда,механизмдерді жинақтаған кездегі есептерді шығарған кезде) және суреттік шығармаларды жасаған кезде қолданылады.

Виртуалды әлемдердiң сипаттамалары үшiн (Virtual Reality Modeling Language ) VRML тiлі жасалған. VRML иерархиялық өрнектеулері 3D-ні қолдайды - объекттер, текстуралардың жарық көзi, бақылау нүктесiнiң ауысымының мүмкiндiгi, материалдардың әр түрлi қасиеттерi, салуы, анимация, осылардың өзі 3D-қосымшалардың арасындағы мәлiметтермен айырбастың стандарты болып табылады . Бүгiнгi күнге VRML екi және үш өлшемдi объекттердiң бiрiгуi, мәтiннiң өте қуатты құралы және мультимедиа болып табылады.

Өйткенi мультимедиа адамдардың көпшiлiгi үшiн мүдденi ұсынады. Оны InterNet желiлерiнде қолдану тiптi ыңғайлы. Мультимедиамен жұмыстың мүмкiндiктерi InterNet пайда болғаннан бері бар және дәл қазiр барлық таралған броузерлер үшiн штаттық қолданысқа ие.

WEB-беттерді көру үшін таралған құралдар - (броузерлер ) жылжымайтын суреттерi бар жұмысты, дыбыс және (интерактивтілік әдетте Java немесе JavaScript тiлдiң көмегiнен жүзеге асырылады) анимацияларды (ұйғарымдардың броузерiнiң қысқа құбылғыш күйлерiн қолдану жолымен - тегтер) қолдайды.

InterNet-те орнатылғанының арқасында қолданушы аватарлар арасында интерактивті өмір сүре алады (VRML интерпретаторы стандартты броузерлерді кеңейту үшін қолданылған)

Мультимедиа-технологияларды қосымша білім алу үшін қолдануға болады,сонымен қатар негізгі курс ретінде де оқуға болады. Ақпараттан алшақтатылған технологияны пайдаланғанда алыстан оқыту жүйесі туралы айтылады.

Дегенмен мультимедианы үйренудiң жалғыз құралы ретінде қолдану тиiмсiздеу,өйткенi үйренудің дәстүрлi процессi мұғалiммен оқушы қарым-қатынасында негiзделген; дистанциялық үйренудiң негiзгi кемшiлiгі көрcетiлген өзара әрекеттесудiң жоқтығы болып табылады.

Мультимедиа өзiн (электрондық, түсiнiктi InterNet-шi желi немесе DVD арқылы) виртуалды мұражайлардың ресiмдеуiнде тамаша көрсетедi. (www.louvre.fr) лувр, (www.hermitage.ru ) эрмитаж, (www.tretyakov.ru ) Третьяк галереясының белгiлi виртуалды мұражайлары. Техникалық информатиканың (www.poymus.ru/rus ) Политехникалық мұражай, виртуалды мұражайлары мүдденi ұсынады.

Мультимедианы шет тiлдерiн зерттеуде, балалардың үйренуiнде, DK Multimedia ақылдылықтың деңгейiнiң жоғарылатуында, табиғат - The Way Things Workтiң құбылыстарымен танысуда, www.mammonth.netтер ), әлем және тарих, туризмның қалалары бойынша виртуалды серуендерде тағы басқаларда қолдану тиiмдi.

InterNet желiлерінде мультимедианың жақын жылдарда дамыуы үдеу керек. Бұл мәселенiң шешiмдерi үшiн қажеттi технологиялық қабылдауларды жасауға тура келедi -InterNet өткiзу қабiлетiнiң жоғарылатуының бос тұруынан - оның техникалық әдiстерiнiң iске асырудың мақсаты бар қарым-қатынасының процессiнiң маңызды психофизиологиялық талдауына дейін қарастырылады.

Мультимедиа дәл қазiр алғашқы адымдар iстеуде және, бұл осындайдаларда әрдайым болатын артық техницирленген - MM-стандарттар жиыны көбiнесе мультимедианы кең қолдануды қиындатады.

Өмiрдiң әр түрлi облыстарында мультимедианы қолданудың жаңа жобалары ай сайын пайда болады, олар көбіне қолданушылардың қолдануына бағытталған және InterNet желiнiң қолдауымен iске асырылған.

21 ғасыр басында ұялы телефонда WEB-камера орнату жаңалық болмады. Осыған байланысты InterNet желілері және сурет пен видео алмасу әлемнің барлық нүктелерінде қол жетімді.

Ерекше қызық өңдеулерге мысалға эволюциялық үрдісті модуляциялауды жатқызуға болады.

Басқа мысалы ретінде VR-моделяциялауының операцияларды жеңілдетуге және адамның жаңа мүмкіндіктерге қол жеткізуі болып саналады.

Өңдеуші фирмалар өз алдарына жаңа мақсттар қоюда,яғни мысалға дәрігер операция кезінде құралмен емес емделушімен жұмыс жасайды. Хирургиялық операция кезінде хирург VR мен жұмыс істейді,ол арқылы хирург емделушінің іш құрылысын сканер арқылы тұтастай көре алады. Сонымен қатар хирург адамның қайбір болмасын дене мүшесін үлкейтіп дәлдікпен көре алады. Сол арқылы операцияны дәл адамның ішінде жасай беруге болатын мүмкіндік туады.

Мұндай жетістіктерге жету үшін вертуальды нақтылықты одан ірмен дамыта түсуіміз керек.

Сапалы мүмкіндіктер арқсында сыртқы аппаратуралардан құтыла аламыз,мысалға құлаққап,шлем,минидисплей,бұдан кейін жаңа деңгейге көшуге болады. Жүйке жүйесіне белгілі бір жиіліктегі импульстарды жіберетін микролазер сезімдерді жасанды сезгіштікке алып келеді.

Екінші маңызды мәселе бірнеше VR-аналогтардың адамдарға әсері.

Бұл виртуалды қатынасқа үлкен жол ашады, қиын есептердің шешімдерне,ғылыми ашылуларға алып келеді.

Бірақ виртуалды өмір адам баласы үшін XXI ғасырдың анашасы іспеттес болуы мүмкін, себебі бұл адамды алдыңғы болған жағдайлардан тезірек сіңіріп алады. ВР адамның шынайы өмірінен көп есе қызығырақ.

Негізгі әдебиет: 1[97-119, 2[239-245]

Қосымша әдебиет: 1[161-215]

Бақылау сұрақтары:

1. Мультимедиа дамуының әлдеқайда қызықтау мысалын келтіру

2. Мультимедиа-жүйе адамға қалайша әлемді танып білуге үйретеді?

3. Виртуалды нақтылықта обьект түсінігі неге негізделген?

4. InterNet желісінде мультимедиа дамуының қандай жолдарын атап өтуге болады?

5. Мультимедиа қолданысқа келгенде неліктен сыртқы құрылығылардан бас тартамыз және осы жағдайдың қауіптілігі неде?

Дәріс 13. Стеганографияның негізгі түсініктері мен анықтамалары

«Стеганография» терминінің мағынасын анықтап алуға тырысайық. Ол үшін стеганография және басқа да бағыттар арасындағы айырмашылықтарды салыстырайық. Жоғарыда айтып кеткеніміздей, стеганографиялық техника бұл – мәліметтерді жасыратын бағытқа жатады. Бірақ, әрине, мәліметтерді жасыратын көптеген басқа да бағыттар бар. Олар: криптография, көптеген мүмкіншілітері бар сигналдық жүйелер, шартты белгілер, бүркеме мен адастыру және де айнымайтын бірдей сөздерді әртүрлі мағынада көрсету, т.б.

b (сақтаушы) контейнері (b В –контейнер жиыны) хабарламаларды жасырып қалу үшін қолданылатын жасырын мәлімет.

Компьютерлік стеганографияда контейнер ретінде әр түрлі сандық мәліметтер қолданылады: растрлық график түріндегі суреттер, сандық дыбыс, сандық бейне, сандық ақпараттардың түрлі сақтауыштары, сонымен қатар электрондық және мәтіндік құжаттар.

m хабарламасын контейнерде бар болуын жасыратын құпия мәлімет. Әртүрлі хабарламалар M кеңістігінде беріледі (сонымен бірге оған біздің m жатады ).

k кілтін алгоритмнің нақты түрін анықтайтын заңды қолданушы ғана білетін жасырын мәлімет.

K арқылы мүмкін болатын құпия кілттердің жиыны анықталады. Жалпы жағдайда хабарлама, контейнер және кілт ретінде шынайы объектілер қолданылады.

Компьютерлік стеганографияда хабарлама, контейнер және құпия кілт ретінде, әдеттегідей, екілік тізбектер қолданылады, яғни кейбір тиянақталған бүтін n үшін , және q>>n жағдайында орындалады.

Бос контейнер (немесе түрленбеген контейнер)- бұл хабарламасы болмайтын кейбір b контейнері.

Толтырылған контейнер (сәйкесінше түрленген контейнер) – m хабарламасы болатын b контейнері (немесе кілтсіз жүйе үшін ) болып белгіленетін m хабарламасы бар b контейнері.

Стеганографияның алгоритмі деп 2 өрнекті атауға болады: тікелей стеганографиялық түрлендіру F: МхВхК→В және кері стеганографиялық түрлендіру үшін F-1: BxK → M, сәйкесінше үштікке (хабарлама, бос контейнер, кілт) салыстырмалы контейнер - және тағы (толтырылған контейнер, кілт) - және бастапқы хабарлама:

F(m,b,k) = bm,k; F-l(bm,k,k) = m, (1)

m M; b,bm,k B; k K.

Стеганографиялық жүйе ретінде S=(F,F-1,М,В,К) жүйесі ұсынатын құпия кілттер, контейнерлер, хабарламалар және оларды байланыстыратын өрнектер ретінде түсінеміз.

Хабарламаны S жүйесі арқылы b контейнерге енгізуде (жасырып қалу) F-ті нақты m,b,k- ға тікелей стеганографиялық түрлендіру қолданылады.

Ал, хабарламаны шығаруда сол аргументтерді қолдана отырып, кері стеганографиялық түрлендіру пайдаланылады.

Стеганографиялық жүйе бойынша ақпараттың жіберілуін және хабарламаның бар болуын анықтайтын маманды стеганоаналитик, ал ағылшын деректері бойынша стеганолитик.Сәйкесінше, хабарламаның бар болуын және оның мағынасын анықтау үшін жүргізілетін талпыныстарды стеганографиялық жүйеге шабуыл деп атайды. Стеганоаналитиктің басты мақсаты стеганографиялық жүйені ашу және құпия түрде жіберілген хабарламаны анықтау. Криптографияға қарағанда, стеганографиялық жүйенің ашылуы (бұзылуы) контейнердегі ақпараттың жасыру айғағын анықтау, мүмкіндік беретін конструктивті немесе басқа осалдылықтың табылуы деп түсінуге болады. Осыны есепке ала отырып, стеганографиялық жүйеге шабуылды мына топтарға бөлуге болады:

- тек қана түрленген контейнерлерге шабуыл;

- тек түрлендірілмеген контейнерге шабуыл;

- хабарламаны таңдау себебінен болған шабуылдар;

- контейнерді таңдау себебінен болған шабуылдар;

- ауыс тырып жіберуге және имитация себебінен болатын шабуылдар;

- мәліметті жіберуге қарсы әрекет бойынша шабуылдар.

Стеганографиялық жүйеге талдау жүргізу барысында криптографияға ұқсастығын ескере отырып, құпия жүйенің беріктілігі құпия кілттермен анықталады деген Керкгофф ережесін пайдалану қажет.

Контейнердің стегоаноанализ үрдісін 2 түрге бөлуге болады:

- контейнердегі хабарламаның бар болуын анықтау;

- жасырын хабарламаның мазмұнын шығару.

Бірінші және екінші түрдегі мәселе стеганоаналитик үшін шын мәнінде, енжар бұзушы, себебі ол мәліметті түрлендірмейді. Басқа жағынын қарағанда, стеганоаналитик арна бойынша жіберілетін мәліметтерге өзгеріс енгізе алатын стеганоаналитикті белсенді бұзушы (қарсылас) деп атайды. Ауыстырып жіберу бойынша шабуылдар, ұқсату және қарсы әрекет ету шабуылдары белсенді бұзушыға тән, ал шабуылдың басқа түрлері енжар бұзушыға тән.

B- контейнер, ал M- жасырын хабарлама болсын, және сәйкесінше |B|- контейнер көлемі, ал |M|- хабарлама өлшемі.

Жасырыну кеңістігі деп (ЖС) стеганожүйе ақпаратты жасыратын контейнер (биттер, өрістер және т.б.) бөлімшелерін атайды.

Қолданбалы жасырыну кеңістігі (ҚЖС) стеганожүйенің жасырыну жұмысының үрдісі болғанын дәлелдейтін жасырыну кеңістігінің аумақ жиынтықтарын қамтиды.

Ыңғайлы болу үшін File контейнері арқылы файлды белгілейміз, содан кейін бұл шамалар байланысатын арақатынас тізбегін аламыз:

|М| |ИПС| |ПСК| |B| |File|. (2)

Әдетте File файлын контейнерден басқа бірнеше қосымша мәліметтер болады. Көп жағдайда берілген мәліметтердің өлшемдері контейнеге қарағанда кішірек болғанына қарамастан, бұл айырмашылық |В| = |File| деп еленбейді.

Жасырыну коэффициенті КС = |М|/|B| арақатынасымен анықталады және |М| өлшемді хабарламаны жіберу үшін В контейнердің көлемін алдын- ала анықтауға мүмкіндік береді.

Жасырыну коэффициентіне ұқсас контейнерді пайдалану коэффициенті (ТК немесе Тиімділік коэффициенті) ең үлкен хабарлама өлшемінің, контейнерде жасыруға болатын контейнер көлемінің қатынасына тең:

(3)

Контейнер сыйымдылығын былай анықтауға болады:

(4)

ТК және А коэффициенттері тек таңдалған контейнерде ғана емес, сонымен бірге пайдаланылатын стеганографиялық әдіске тәуелді.

Белсенді және енжар қарсылас болғандағы мәліметтерді жіберу мүмкіндігін стеганографиялық жүйенің жалпы сұлбасынан қарастырайық (8-сурет) . Осы сұлбаға сәйкес, жіберуші тараптан стеганографиялық өрнектеу арқылы хабарлама контейнерде жасырылмайды. Содан кейін түрленген контейнер ашық арнамен қабылдаушы тарапқа жіберіледі, яғни оны алғаннан кейін кері стеганографиялық түрлендіру арқылы бастапқы мәлімет қалпына келтіріледі.

Жоғарыда айтылғандай, енжар қарсыластың басты мақсаты контейнерде мәліметтің болуын анықтайды, бұл ретте ол жіберілген контейнерлерді ұстап қалады, және жалпы, жекеше түрде талдайды деген жорамал жасалынады. Егер енжар қарсылас контейнердегі жасырын хабарламаның бар екенін дұрыс анықтаса, онда ол мазмұнымен танысу мақсатында шығарып алуға тырысады. Алайда, хабарламаны жасыру алдында оны шифрлайды, сондықтан да қарсылас мәліметті шығарып ала оның мазмұнымен танысу үшін оны дешифрлау қажет. Егер де енжар қарсылас хабарламаның бар болу айғағын анықтай алмаса, мәліметті шығарып алу талпынысы ешқандай нәтиже бермейді, себебі бұл мәселенің бірнеше жауабы болады, бірақ іс жүзінде дұрысын таңдау мүмкін емес.