5.5.        Мультимедийные технологии

Мультимедиа – это интерактивная технология, обеспечивающая работу с неподвижными изображениями, видеоизображением, анимацией, текстом и звуковым рядом. Одним из первых инструментальных средств создания технологии мультимедиа явилась гипертекстовая технология, которая обеспечивает работу с текстовой информацией, изображением, звуком, речью. В данном случае гипертекстовая технология выступала в качестве авторского программного инструмента.

Появлению систем мультимедиа способствовал технический про­гресс: возросла оперативная и внешняя память ЭВМ, появились широкие графические возможности ЭВМ, увеличилось качество аудио-видеотехники, появились лазерные компакт-диски и др. Теле-, видеоаппаратура и большая часть аудиоаппаратуры в отличие от компьютеров имеют дело с аналоговым сигналом. Поэтому возникли проблемы стыковки разнородной аппаратуры с компьютером и управления ими.

Были разработаны звуковые платы (Sound Blaster), платы мультимедиа, которые аппаратно реализуют алгоритм перевода аналогового сигнала в дискретный. К компакт-дискам было подсоединено постоянное запоминающее устройство (CD-ROM).

Для хранения изображения неподвижной картинки на экране с разрешением 512 х 482 точек (пикселей) требуется 250 Кбайт. При этом качество изображения – низкое. Потребовалась разработка программных и аппаратных методов сжатия и развертки данных. Такие устройства и методы были разработаны с коэффициентом сжатия 100 : 1 и 160 : 1. Это позволило на одном компакт-диске разместить около часа полноценного озвученного видео. Наиболее прогрессивными методами сжатия и развертки считаются JPEG и MPEG.

Стив Джобс в 1988 г. создал принципиально новый тип персонального компьютера – NeXT, у которого базовые средства систем мультимедиа заложены в архитектуру, аппаратные и программные средства. Были при­менены новые мощные центральные процессоры 68030 и 68040, процессор обработки сигналов DSP, который обеспечивал обработку звуков, изобра­жений, синтез и распознавание речи, сжатие изображения, работу с цветом. Объем оперативной памяти равнялся 32 МБ, использовались стираемые оптические диски, стандартно встроенные сетевые контроллеры, которые позволяют подключаться в сеть, обеспечены методы сжатия, раз­вертки и т.д. Объем памяти винчестера -105 Мбайт и 1,4 ГБ.

Технология работы с NeXT – это был новый шаг в общении человека с компьютером. До сих пор работали с интерфейсом WIMP (окно, образ, меню, указатель). Компьютер NeXT дает возможность работать с интерфейсом SILK (речь, образ, язык, знания). В состав NeXT входит система электронной мультимедиа почты, позволяющая обмениваться сообщениями типа речи, текста, графической информации и т.д.

Операционная система Windows включила аппаратные средства поддержки мультиме­диа, что позволяет пользователям воспроизводить оцифрованное видео, аудио, анимационную графику, подключать различные музыкальные син­тезаторы и инструменты. В Windows разработана специальная версия файловой системы для поддержки высококачественного воспроизведения звука, видео и анимации. Файлы с мультимедийной информацией хранятся на CD-ROM, жестком диске или на сетевом сервере. Для их поддержки разработана файловая подсистема, обеспечивающая передачу информации с CD-ROM с оптимальной скоро­стью, что существенно при воспроизведении аудио- и видеоинформации.

Даже из такого краткого перечисления возможностей технологии мультимедиа видно, что идет сближение рынка компьютеров, программного обеспечения, потребительских товаров и средств производства того и другого. Наблюдается тенденция развития мультимедиа-акселераторов. Мультимедиа-акселератор – программно-аппаратные средства, которые объединяют базовые возможности графических акселераторов с одной или несколькими мультимедийными функциями, требующими обычно уста­новки в компьютер дополнительных устройств.

К мультимедийным функциям относятся цифровая фильтрация и масштабирование видео, ап­паратная цифровая сжатие-развертка видео, ускорение графических опера­ций, связанных с трехмерной графикой (3D), поддержка «живого» видео на мониторе, наличие композитного видеовыхода, вывод TV-сигнала (телеви­зионного) на монитор.

Графический акселератор также представляет со­бой программно-аппаратные средства ускорения графических операций: перенос блока данных, закраска объекта, поддержка аппаратного курсора. Происходит развитие микросхемотехники с целью увеличения производи­тельности электронных устройств и минимизации их геометрических раз­меров. Микросхемы, выполняющие функции компонентов звуковой платы, объединяются на одной микросхеме размером со спичечный коробок.

Появление систем мультимедиа произвело революцию в таких областях, как образование, компьютерный тренинг, бизнес, и т.д. Технология мультимедиа создала предпосылки для удовлетворения растущих потребностей общества. Позволила заменить техноцентрический подход (планирование индустрии зависит от прогноза возможных технологий) на антропоцентрический подход (индустрия управляется рынком). Дает возможность динамически отслеживать индивидуальные запросы мирового рынка, что отражается в тенденции перехода к мелкосерийному производству. Феномен мультимедиа демократизирует научное, художественное и производственное творчество. Именно авторские технологии совместно с сетевыми обеспечили процесс информатизации общества. К авторским инструментам относятся QuickTime для Apple, Authorware Professional фирмы MacroMedia, Borland Delphi и т.д.

Самое широкое применение технология мультимедиа получила в сфере образования. Созданы видеоэнциклопедии по многим школьным предметам, музеям, городам, маршрутам путешествий. Их число продол­жает расти. Созданы игровые ситуационные тренажеры, что сокращает время обучения. Тем самым игровой процесс сливается с обучением, в ре­зультате мы имеем театр обучения, а обучаемый реализует творческое са­мовыражение. Идет создание базы знаний, в которой сконструированы «живые» миры. Посредством сети ЭВМ эти базы доступны любому члену человеческого общества.

Термин «виртуальная реальность» был введен в 1989 г. Для обо­значения искусственного трехмерного мира- киберпространства, создавае­мого мультимедийными технологиями и воспринимаемого человеком по­средством специальных устройств: шлемов, очков, перчаток и т.д. Киберпространство отличается от обычной компьютерной анимации более точ­ным воспроизведением деталей и работает в режиме реального времени. Че­ловек видит не изображение на плоском экране дисплея, но воспринимает объект объемно, как и в реальном мире, так как, помимо зрения, задействованы и другие чувства человека. Он может «войти» в комнату, «переставить» мебель, «выполнить» своими руками медицинскую операцию и т.д. Поэтому виртуальная реальность открывает небывалые перспективы в производстве, маркетинге, медицине, образовании и других сферах деятель­ности, науки, искусства.

Создается диалоговое кино, где потребитель может управлять ходом зрелища с клавиатуры дисплея посредством реплик, если к компьютеру под­ключена плата распознавания речи. Видеоигры дают инструмент манипули­рования общественным сознанием: негативом здесь является культ насилия. Технология мультимедиа создает предпосылки для развития «домашней ин­дустрии», что приводит к сокращению производственных площадей, увели­чивает производительность труда. Особенные перспективы открывает Multimedia для дистанционного обучения. Многие вузы в настоящее время занимаются разработками мультимедийных технологий.