Мультимедиа

Благодаря огромному прогрессу в технике, персональные компьютеры становятся все мощнее. Многие теперь поддерживают звук и считывают информацию с компакт-дисков, а используемые в них быстродействующие чипы позволяют стремительно перемещаться по программе. Так появилась платформа для мультимедиа.

Слово "мультимедиа" в последние годы у всех на языке. В самом элементарном виде, это всего лишь использование более одного средства для представления информации. Наиболее простой случай — изображение в книге, более сложный — компьютерная программа, в которой хранятся звуковые отрывки и видеоклипы, а также текст. Именно во втором случае это слово употребляется чаще всего. Доступность такой комбинации носителей на домашних компьютерах открывает двери в новый мир развлечений и образования.

Интерактивные средства мультимедиа позволяют пользователям контролировать способ представления информации. Это означает, что они могут продвигаться в поисках любой необходимой им информации по своему собственному пути. Хорошо сконструированный мультимедийный пакет связывает родственную информацию. В большинстве пакетов эти связи подчеркиваются при помощи выделения ключевых слов цветом или встраивания в экран кнопки, на который пользователю достаточно щелкнуть мышкой, чтобы немедленно перейти к связанной информации. Такие связи называются гиперссылками. Они особенно полезны в учебных или справочных изданиях, поскольку дают пользователю возможность следовать своему собственному ходу мыслей.

Диск СD-RОМ

Вероятно, наиболее знакомый вам метод хранения подобной информации — диск СD-RОМ. СD-RОМ расшифровывается как "постоянное запоминающее устройство на компакт-диске", а это значит, что информация на диске может только считываться, но никакие изменения в нее внести нельзя. Компакт-диски являются распространенным способом представления мультимедийных программ, поскольку на них может храниться 700 мегабайтов (мБ) информации — при¬близительно столько же, сколько вы могли бы хранить на 500 гибких дисках 3,5".

СD-RОМ действует во многом так же, как и звуковой компакт-диск. Собственно, многие дисководы компакт-дисков способны воспроизводить звуковые компакт-диски, хотя обратной совместимости при этом нет. Диск обычно изготовлен из поликарбоната, с нанесенным на него слоем из алюминиевого сплава, который в свою очередь имеет покрытие из пластмассы, защищающее от пыли и отпечатков пальцев. Информация хранится на диске в виде ряда мельчайших углублений (питов) в алюминиевом слое. В СD-дисководе для их считывания используется маломощный лазерный луч. Наличие в алюминиевом слое питов определяется по отражению лазерного луча: слабое отражение или его отсутствие показывает, что пит в данном месте есть, а сильное — что его нет. Дисковод пересылает в компьютер последовательность "пит — нет пита", а тот интерпретирует ее как двоичный код и снова преобразует в текст, звук или мультипликацию.

Применяемые сейчас дисководы читают компакт-диски, используя лазер, генерирующий лучи в красной области спектра, но уже изучается возможность использования синих лазеров, которые бы позволили увеличить объем информации, хранящейся на компакт-диске. В настоящее время на компакт-диск можно записать максимум 75 минут видео, а при переходе на синий луч — в три раза больше.

Время, которое требуется компьютеру, чтобы найти информацию на диске, называется временем доступа. Обычно оно измеряется в миллисекундах (мсек). Чем короче время доступа, тем быстрее компьютер отвечает на ваши команды. В наши дни среднее время доступа для компакт- диска составляет примерно 200 мсек, что где-то в десять раз больше, чем для большинства жестких дисков. По мере совершенствования технологии время доступа, конечно, будет уменьшаться.

Информацию можно считывать, как только лазер будет позиционирован над требуемой частью диска. Быстрота, с которой информация передается компьютеру, называется скоростью передачи данных. Она измеряется объемом информации, которая может считываться за одну секунду. Ранние модели дисководов для компакт-дисков передавали информацию со скоростью приблизительно 150 килобайтов (кБ) в секунду. Двух-скоростные приводы работают вдвое быстрее. Чем выше скорость передачи информации, тем быстрее она отображается на мониторе.

Мультимедийные компьютерные системы обычно оборудованы дисководом для компакт-дисков, стереофонической системой звуковос-произведения с динамиками и звуковой платой. Звуковая плата устанавливается на системную плату. Она анализирует содержание звуковых файлов и воспроизводит их через динамики или наушники. Она же позволит вам записывать звук с микрофона или любого другого источника сигнала. После этого компьютер представит звуковые волны в цифровом виде — то есть преобразует их в строку двоичных чисел, которые он способен распознавать — и сохранит на диске.

Звуковые образы

Большинство звуковых плат могут создавать и воспроизводить два различных типа звуковых файлов — волновые (WAV) и неволновые, или МIDI-файлы. Звук — это, в общем-то, распространяющиеся в воздухе волны, которые заставляют вибрировать барабанную перепонку. В улитке, внутри ушного лабиринта, эти колебания преобразуются в сигналы, которые мозг интерпретирует как звуки. В волновых файлах сохраняется фактическая волновая картина записываемого звука, но сигналы преобразованы в понятный компьютеру двоичный код. Сначала звуковые волны преобразуются микрофоном в изменяющиеся электрические сигналы, называемые аналоговыми. Затем звуковая плата регистрирует силу этих сигналов несколько раз за определенный промежуток времени. Частота, с которой производится эта регистрация, называется частотой дискретизации. Чтобы точно отобразить первоначальное звучание, компьютер должен обладать частотой дискретизации, равной нескольким тысячам раз в секунду.

Частота дискретизации измеряется в килогерцах (кГц). Самая низкая частота дискретизации, используемая в звуковых платах, обычно равна 11 кГц, иными словами, каждую секунду плата регистрирует 11000 выборок. С увеличением частоты дискретизации качество звука улучшается. Некоторые звуковые платы производят регистрацию с частотой 44 кГц, однако большинство обеспечивает звук хорошего качества и при частоте дискретизации 22 кГц.

Файлы МIDI, напротив, хранят не сам волновой спектр, а скорее команды для воссоздания звуков. Они могут использоваться только для хранения музыки: МIDI расшифровывается как "цифровой интерфейс музыкальных инструментов" и эти файлы содержат информацию для воспроизведения нот. Такие команды отсылаются синтезатору (электронному устройству, способному формировать звуки), и уже он воспроизводит музыку. МIDI файлы особенно полезны в том случае, если есть проблемы с объемом памяти, поскольку они значительно меньше, чем волновые — занимают при той же длительности воспроизведения менее одного процента размера последних.

Другой фактор, влияющий на качество звука, — это количество битов, доступных для хранения. Бит — наименьшая единица хранимой на компьютере информации. Чем больше битов используется для каждого звука, тем лучше его качество. Звуковые платы обычно являются 8- или 16-битовыми. 16-битовая плата может регистрировать и записывать тончайшие оттенки звука. Если вы используете частоту дискретизации 44 кГц, то вам нужна 16-битовая плата.
Есть специальные пакеты программ, которые позволяют редактировать звук и значительно улучшать его качество.

Визуальное отображение

Чтобы полностью насладиться мультимедиа, ваш персональный компьютер должен уметь выводить на экран четкие и красочные изображения. Монитор воспроизводит любые цветные изображения при помощи сочетания трех основных цветов - красного, синего и зеленого. Три электронных пушки в задней его части обстреливают экран тончайшими пучками электронов. Изображение на экране составлено из тысяч крошечных точек, называемых пикселями. Каждый пиксель, в свою очередь, состоит из группы точек, которые при попадании в них электронного луча светятся красным, синим или зеленым цветом. Изменяя интенсивность луча, можно получить различные цвета. Чем больше пикселей на экране, тем четче изображение.

Поскольку каждый залп электронов существует мгновения, чтобы поддерживать изображение на мониторе, нужна постоянная замена электронов новыми. Частотой регенерации измеряют скорость, с которой монитор заменяет вертикальные и горизонтальные строки. Наиболее важно то, как быстро заменяются вертикальные строки. В большинстве мониторов это происходит приблизительно 76 раз в секунду, т. е. они обладают частотой регенерации 76 Гц. Чем выше частота регенерации, тем более устойчиво изображение, выводимое на экран.

Применение мультимедиа

Комбинация неподвижных и движущихся изображений, мультипликации, написанных и звучащих слов, музыки и других звуков производит сильное впечатление. Хорошая мультимедийная программа использует все эти средства в их единстве. Уделяя слишком много внимания одному из них (например, видеоизображению), можно испортить общий эффект. Представляя информацию очень привлекательным и простым для понимания способом, видео занимает очень много места на пространстве диска, а его загрузка и воспроизведение могут замедлять работу программы. Крайне важен также легкий доступ к информации на диске. Для указания пути к родственной информации используются гиперссылки: достаточно щелкнуть мышкой на одной из них, как пользователь перейдет к следующему экрану существенной информации. Гиперссылки особенно важны в мультимедиа, поскольку предоставляют пользователю свободу: он может контролировать как объем изучаемого материала, так и скорость усвоения. Хорошо продуманные программы мультимедиа дают пользователю возможность, нажав на кнопку, одним скачком вернуться к экрану с исходной гиперссылкой. Еще один способ обнаружения информации в мультимедийном приложении связан с использованием встроенных возможностей поиска. Поиск основан на тексте. Даже приложения, которые позволяют вам искать видео или звуковой файлы, находят его по текстовому описанию.

Существует три основных механизма поиска - по ключевому слову, по теме и полнотекстовый. Ключевые слова применяются для представления более общих тем или вопросов. Для определенной порции информации разработчик назначает ключевое слово. Преимущество поиска по ключевым словам заключается в его быстроте, поскольку не нужно рыскать по всему тексту, а ограничиться лишь встроенным списком ключевых слов.

Предметный же поиск, в целом, пытается найти совпадения, перебирая заголовки глав или разделов. Опять же, после завершения операции приложение отображает список файлов, в которых появляется интересующая тема.

Полнотекстовой поиск идет заметно медленнее, потому осуществляется по всему приложению. По его завершению приложение отобразит список всех статей, которые содержат ссылку на предмет поиска.

Мультимедийные приложения не ограничиваются играми и энциклопедиями. Есть очень широкий выбор и других приложений. Это могут быть методические пособия для бытовых или профессиональных целей: например, существуют диски, объясняющие, как усовершенствовать навыки общения или сделать в доме ремонт. Они находят свое применение в сфере образования при обучении детишек счету или чтению, взрослых - иностранному языку. Есть туристические справочники, предлагающие пользователю перед тем, как отправиться в какой-нибудь город, увидеть и "услышать" его, погрузиться в его атмосферу. Есть диски для любителей готовить, ремонтировать автомобили. Без мультимедиа не обходятся и в офисе, успешно применяя его, например, в области маркетинга.

Мультимедийные ресурсы

Наиболее привычным сегодня видом мультимедийных ресурсов является "Всемирная паутина", или Интернет. Пользователь набирает нужный ему Интернет-адрес (начинающийся обычно с букв "www"), чтобы соединить свой компьютер с мультимедийным ресурсом, находящимся на другом компьютере - возможно, за тысячи километров. Подключившись, пользователь может "путешествовать" по предлагаемому ресурсу точно так же, как если бы этот ресурс был загружен в его компьютер с CD-ROM. Единственное ощутимое отличие в том, что время доступа ограничено скоростью, с которой данные могут быть загружены через Интернет.

Многие пользователи конструируют собственные веб-сайты с помощью дизайнерских пакетов мультимедийных программ. Готовый веб-сайт размещают затем на специальном компьютере ("хосте", или хозяине), подключенном к Интернету.

Знаете ли вы?

В названии "мультимедиа" нет ничего непонятного: "мульти" означает "много", а "медиа" - множественное число латинского слова "среда, носитель", (в данном случае - способ, которым представлена информация). На дисках CD-ROM наиболее широко используются такие средства, как текст, звук, неподвижные изображения, мультипликация и видео. Диски CD-ROM позволяют хранить намного больше информации, чем гибкие диски.