Телекоммуникации, телекоммуникационные сети различного типа, их назначение и возможности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Нижегородский государственный технологический университет

имени Р. Е. Алексеева

Автозаводская высшая школа управления и технологии

Реферат

На тему: Телекоммуникации, телекоммуникационные сети различного типа, их назначение и возможности

г. Нижний Новгород 2013 г.

Содержание

1. Телекоммуникации, телекоммуникационные сети различного типа, их назначение и возможности

1.1 Телекоммуникации

1.2 Телекоммуникационные сети, их назначение и возможности

2. Мультимедиа технологии

2.1. Определение, история и основные возможности технологии

2.2. Компьютерная анимация

2.3. Создание мультимедиа презентаций и интерфейсов

2.4. Цифровое видео и звук

3. Информатика в жизни общества

Литература

1. Телекоммуникации, телекоммуникационные сети различного типа, их назначение и возможности

Развитие технических средств связи способствовало прогрессу коммуникабельности; растущие требования к постоянному повышению уровня коммуникабельности стимулировали развитие соответствующих средств связи. Современная коммуникабельность общества все более принимает компьютерный вид, основу которого составляет компьютерная телекоммуникация, необходимыми предпосылками которой являются развитая сеть телекоммуникационной системы связи с ЭВМ, в первую очередь, массовый класс ПК. Компьютерная телекоммуникация позволяет в рамках указанных технических средств оперативно (вплоть до режима реального времени) обмениваться информацией (практически любого типа) абонентам, имеющим ЭВМ, оборудованные специальными техническими средствами, снабженные соответствующим ПО и подключенным к линиям связи того или иного типа. В рамках компьютерной телекоммуникации пользователь ЭВМ получает возможность: организовать электронную почту, получать доступ к удаленным БД/БЗ, разделять вычислительных сетей, участвовать в теледискуссиях, производить через свой ПК банковские операции и многое другое. Компьютерную телекоммуникацию рассматривают на трех уровнях: модемная, ЛВС и ГВС.

1.1 Телекоммуникации

Телекоммуникацией принято считать прием и передачу звука, сигнала, текста, знака, письменного изображения по кабельной, проводной, магнитной, оптической, радио и другим электромагнитным системам.

Система технических средств, с помощью которой осуществляется телекоммуникация, называется сетью телекоммуникаций.

Сами же технические средства телекоммуникаций это оборудование и машины, которые используются для обработки, передачи и приема сообщений телекоммуникаций.

Телекоммуникация - это связь на расстоянии. Совокупность средств техники, которые способны обмениваться между собой данными (информацией), и которые подключены к общему коммуникационному окружению, являются коммуникационной системой.

Каждая телекоммуникационная сеть складывается из серверов - устройств, которые передают один другому информацию по специальным протоколам, а также они отвечают на обращение клиентских устройств.

Серверы организуют применение так называемых устройств для хранения данных и каналов связи (общие сетевые ресурсы сети). Для связи между собой серверов сети применяются как обыкновенные токопроводящие линии, так и активно развивающиеся в наше время линии беспроводной коммуникации.

Телекоммуникационные системы - это телефонные сети, компьютерные сети, кабельное телевидение, радиосвязь и мобильная связь и многое другое.

Существуют такие системы передачи информации: ЛВС локальные (местные) вычислительные сети, корпоративная связь, интеграция многосегментных и многопротокольных сетей.

1.2 Телекоммуникационные сети, их назначение и возможности

К телекоммуникационным сетям в настоящее время можно отнести:

* телефонные сети;

* радиосеть;

* телевизионные сети;

* компьютерные сети

Во всех этих сетях предоставляемым клиентам ресурсом является информация.

Телефонные сети

Телефонные сети оказывают интерактивные услуги, так как два абонента, участвующие в разговоре (или несколько абонентов, если это конференция), попеременно проявляют активность.

Изобретение в 1876 году телефона положило начало развитию телефонных сетей, которые не перестают совершенствоваться и по настоящее время.

Сейчас по каналам телефонной сети общего пользования передается не только речевая информация (при разговоре двух абонентов), но и факсимильные сообщения и цифровые данные.

Вообще говоря, телефонные сети предназначены для передачи по ним аналоговых сигналов. Аналоговый сигнал является непрерывным и может принимать значения из некоторого диапазона. Например, аналоговым сигналом является человеческая речь; в телефоне, телевизоре, радиоприемнике информация также существует в аналоговой форме. Недостатком такой формы представления информации является ее подверженность помехам.

Радиосети и телевизионные сети

Радиосети и телевизионные сети оказывают широковещательные услуги, при этом информация распространяется только в одну сторону - из сети к абонентам, по схеме "один ко многим".

Утрата радиосетями положения главного национального средства рекламы и наступление местного радио началось в 1948 г., с началом эпохи телевидения.

В течение 1950-х гг. "мыльные оперы" "перебежали" с радио на телевидение, что означало окончательный "закат" эпохи радиосетей. В следующее десятилетие сетевые программы ограничивались главным образом новостями и кратким освещением различного рода мероприятий.

Радиосети во многом отличаются от телевизионных сетей; различны также и отношения между радиосетями и их филиалами. В сущности, радиосети являются поставщиками программ, но в отличие от телевидения одна радиостанция может быть членом нескольких радиосетей одновременно. Например, местная радиостанция может транслировать спортивные репортажи одной национальной сети, специальные программы, репортажи, и новости -- другой, развлекательные передачи -- третьей. Если местные телевизионные станции продают рекламное время на основе достоинств сетевых программ, то в радиовещании, для того чтобы получить национальную рекламную поддержку, сети должны исходить из местных рейтингов.

Независимо от отличий в использовании сетевых программ радиостанциями и множества различий с телевидением, радиосети предлагают определенные преимущества, некоторые из которых аналогичны преимуществам телесетей. Например, рекламодатель готовит один заказ на график рекламы для многих станций, оплачивает один счет и ему гарантируется единое качество производства рекламы, входящей в графики всех станций. Сети также обеспечивают экономичный охват и, как само радио, позволяют установить контакты с теми целевыми сегментами аудитории, которые часто являются пассивными пользователями других медиа.

Возрождение радиосетей в значительной степени стало результатом использования технологий спутниковой связи. Доступность такой связи разработчикам национальных радиопрограмм предлагает ряд преимуществ для являющихся филиалами сетей станций.

Компьютерные сети

Компьютерные сети стали логическим результатом эволюции компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, они являются частным случаем распределенных компьютерных систем, а с другой стороны, могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.

Классифицируя сети по территориальному признаку, различают глобальные (WAN), локальные (LAN) и городские (MAN) сети.

Хронологически первыми появились сети WAN. Они объединяют компьютеры, рассредоточенные на расстоянии сотен и тысяч километров. Первые глобальные компьютерные сети очень многое унаследовали от телефонных сетей. В них часто использовались уже существующие и не очень качественные линии связи, что приводило к низким скоростям передачи данных и ограничивало набор предоставляемых услуг передачей файлов в фоновом режиме и электронной почтой.

Сети LAN ограничены расстояниями в несколько километров; они строятся с использованием высококачественных линий связи, которые позволяют, применяя более простые методы передачи данных, чем в глобальных сетях, достигать высоких скоростей обмена данными до нескольких гигабитов в секунду. Услуги предоставляются в режиме подключения и отличаются разнообразием.

Сети MAN предназначены для обслуживания территории крупного города. При достаточно больших расстояниях между узлами (десятки километров) они обладают качественными линиями связи и поддерживают высокие скорости обмена. Сети MAN обеспечивают экономичное соединение локальных сетей между собой, а также доступ к глобальным сетям.

Важнейший этап в развитии сетей -- появление стандартных сетевых технологий: Ethernet, FDDI, Token Ring, позволяющих быстро и эффективно объединять компьютеры различных типов.

Тенденция сближения различных типов сетей характерна не только для локальных и глобальных компьютерных сетей, но и для телекоммуникационных сетей других типов: телефонных сетей, радиосетей, телевизионных сетей. В настоящее время ведутся активные работы по созданию универсальных мультисервисных сетей, способных одинаково эффективно передавать информацию любого типа: данные, голос и видео.

2. Мультимедиа технологии

Понятие «мультимедиа» (multi media) в дословном переводе с английского означает «множество информационных средств». Мультимедиа - совокупность компьютерных технологий, одновременно использующих несколько информационных сред: графику, текст, видео, фотографию, анимацию, звуковые эффекты, высококачественное звуковое сопровождение.

Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и программные средства. Для полноценной работы с мультимедийными приложениями необходим хороший компьютер с высокими параметрами быстродействия.

Наибольшее развитие мультимедиа пришлось на 90-е годы, связано оно с быстродействием процессоров Pentium, выпускаемых фирмой Intel, также существенно возросли возможности оперативной памяти. Очень важным является режим реального диалога пользователя с мультимедийным программным продуктом. 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.

На данном этапе развития компьютерной техники многие корпорации, такие как Microsoft, стремятся разрабатывать программные продукты с наиболее дружественным и понятным для пользователя интерфейсом и принципом работы.

Возможно, в будущем будет создана операционная система, которая будет иметь в себе интерфейс с человеческим типом общения (искусственный интеллект). То есть, человек сможет напрямую голосом задавать ей вопросы и отдавать распоряжения, в режиме прямого диалога вести беседы с компьютером как с человеком.

Очень многие считают, что мультимедиа объединяет в себе всю компьютерную графику, начиная от двухмерной и заканчивая видеомонтажом. На самом же деле, мультимедиа является лишь разделом компьютерной графики.

Компьютерная графика подразделяется на:

1. Двухмерная графика:

* растровая графика;

* векторная графика;

* фрактальная графика;

2. Трёхмерная графика;

3. Мультимедиа;

4. Сапр и деловая графика;

5. Полиграфия;

6. Web-дизайн.

Следовательно, мультимедиа технологии включают в себя:

1. Компьютерную анимацию;

2. Создание мультимедиа презентаций и интерфейсов к программам;

3. Работу со звуком и цифровым видео.

Мультимедиа, как отдельно развивающаяся область компьютерной графики, предусматривает знание её основ и разделов.

Таким образом, для того чтобы работать с мультимедийными продуктами, а именно заниматься созданием обучающих программ, интерфейсов, анимировать мультфильмы и обучающие фильмы требуется владеть основами дизайна и работы в различных графических программах, знать основы видеомонтажа и программирования.

2.1 Определение, история и основные возможности технологии

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.

30 лет назад мультимедиа ограничивалась пишущей машинкой « Консул «, которая не только печатала, но и могла привлечь внимание заснувшего оператора мелодичным треском. Чуть позже компьютеры уменьшились до бытовой аппаратуры, что позволило собирать их в гаражах и комнатах. Нашествие любителей дало новый толчок развития мультимедиа (компьютерный гороскоп 1980 года, который при помощи динамика и программируемого таймера синтезировал расплывчатые устные угрозы на каждый день да еще перемещал по экрану звезды (зачатки анимации)). Примерно в это время появился и сам термин мультимедиа. Скорее всего, он служил ширмой, отгораживавшей лаборатории от взглядов непосвященных («А что это у тебя там звенит». «Да это мультимедиа»).

Критическая масса технологий накапливается. Появляются бластеры, «сидиромы» и другие плоды эволюции, появляется Интернет, WWW, микроэлектроника. Человечество переживает информационную революцию. И вот мы становимся свидетелями того, как общественная потребность в средствах передачи и отображения информации вызывает к жизни новую технологию, за неимением более корректного термина называя ее мультимедиа. В наши дни это понятие может полностью заменить компьютер практически в любом контексте.

В английском языке уже приживается новый термин information appliance - « информационное приспособление

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.

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.

Современный мультимедиа-ПК в полном “вооружении” напоминает домашний стереофонический Hi-Fi комплекс, объединенный с дисплеем-телевизором. Он укомплектован активными стереофоническими колонками, микрофоном и дисководом для оптических компакт-дисков CD-ROM (CD -- Compact Disc, компакт-диск; ROM -- Read only Memory, память только для считывания). Кроме того, внутри компьютера укрыто новое для ПК устройство -- аудиоадаптер, позволивший перейти к прослушиванию чистых стереофонических звуков через акустические колонки с встроенными усилителями. 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 («National Art Gallery. London»)

Именно этот продукт аккумулировал в себе три основные принципа мультимедиа:

1. Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред (собственно термин происходит от англ. Multi - много, и media - среда);

2. 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);

3. Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

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.

2.2 Компьютерная анимация

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.

Достоинствами мультимедиа технологии являются[1]:

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

Под компьютерной анимацией понимается создание образов и приведение их в движение (анимирование) тем самым, создавая последовательный видео ряд. Под понятием «образы», в анимации могут находиться, как какие-либо герои мультфильма так и тексты и различные объекты, которые аниматор заставил двигаться и выполнять различные функции на экране.

Наиболее распространённым и удобным программным средством для создания анимационных фильмов является программа Macromedia Flash (рис.1 Приложение А). Это векторный графический редактор для создания анимационных фильмов, навигационных меню, обучающих программ. Его возможности разнообразны.

Векторная графика -- это способ представления изображения с помощью совокупности кривых, положение которых на рисунке описывается посредством математических формул.

Например, для описания любой окружности требуется всего три-четыре числа: радиус, координаты центра и толщина линии. Благодаря этому векторная графика имеет по сравнению с растровой целый ряд преимуществ:

- математические формулы, описывающие векторное изображение, занимают намного меньше места в памяти компьютера, чем описание пикселей растрового изображения;

- возможность практически неограниченного масштабирования изображения (или отдельных его фрагментов) без потери его качества;

- совершенно «безболезненный» перенос векторного изображения с одной платформы на другую.

Для работы с программой Macromedia Flash необходимы не просто навыки рисования и знание принципов построения видеоряда, а также знание и понимание языка программирования сценариев ActionScript (собственного языка программы).

Наиболее востребованы продукты созданные во Flash в internet. Огромную популярность получили «анимационные мульты», создаются различные студии, которые специализируются на создании развлекательных анимационных мультфильмов. Развита сеть баннерной рекламы созданной во Flash. Баннер - это короткий анимационный клип, рекламирующий ту или иную продукцию, имеющий URL (Universal Resource Locator - Универсальное Устройство ввода позиций Ресурса). Равносильное название URL - ссылка (гиперссылка) на страницу производителя рекламируемого продукта. Баннеры помещаются на страницы различных сайтов. Именно за счёт баннерной рекламы многие сайты зарабатывают деньги, параллельно предлагая пользователям воспользоваться тем или иным сервисом данного сайта и найти на сайте ту или иную интересующую пользователя информацию.

Безусловно, в Internet существует также реклама в виде текстов и gif-баннеров. Но ничто не уступает флеш-роликам по соотношению полезной информации и минимального размера файла.

По сравнению с программой для создания презентаций MS Power Point, которая будет рассмотрена в следующей главе, Macromedia Flash MX обладает массой преимуществ, так как позволяет пользователю самостоятельно оформлять создаваемые фильмы, имеет гораздо больше возможностей при работе с файлами других форматов (их импорте и экспорте). А MS Power Point, являясь программой из пакета офисных программ MS Office, имеет стандартные шаблоны и эффекты. Ограниченный этими рамками, пользователь чаще всего старается перейти на новый уровень работы с программами мультимедиа.

2.3 Создание мультимедиа презентаций и интерфейсов

Мультимедийные презентации могут быть созданы с использованием различных программных средств. Существующие средства объединения различных мультимедиа-компонентов в единый продукт условно можно разделить на две группы:

- авторские системы;

- алгоритмические языки для непосредственной разработки, управляющей программы;

- специализированные программы для создания презентаций и публикации их в Интернет (быстрая подготовка мультимедиа-приложений);

Данное разделение весьма условное, так как многие программные средства позволяют разрабатывать программные модули на языке сценариев. Выбор программного средства для разработки мультимедиа проекта зависит от того, на сколько быстро требуется его разработать, какова должна быть степень его эффективности, какие функции должен будет выполнять мультимедиа продукт.

Авторские системы предназначены для создания программных продуктов с высокой степенью взаимодействия с пользователем. Часто для разработки пользовательского интерфейса авторские системы предлагают специальный язык сценариев. Они позволяют создать конечный продукт, объединяющий все мультимедиа-компоненты единой управляющей программой. Его отличительной чертой является наличие общего интерфейса, позволяющего выбрать любой из мультимедиа-компонентов, запустить его на выполнение (прослушать звуковой файл или просмотреть видео), организовать поиск требуемого объекта и т.п.

Зачастую при создании, каких либо электронных учебников и обучающих приложений разработчик всё же склоняется к алгоритмическим языкам, на одном из которых пишется программа с дружественным интерфейсом и мультимедийным наполнением. Делается это для того, чтобы защитить последующий мультимедийный продукт от некорректного использования и изменения. Но разработка мультимедиа-приложения на каком-либо алгоритмическом языке требует знания программирования, хотя современные среды визуального программирования дополнены различными мастерами для создания отдельных элементов интерфейса, позволяющих автоматизированно получать код программы. Затраты времени на разработку будут в этом случае значительны, но получившееся приложение -- оптимальным по использованию ресурсов компьютера и скорости функционирования. телекоммуникационная сеть интерфейс мультимедиа

Если же требуется создание мультимедийной презентации, которая будет выполнять информационные функции для узкого круга лиц специализирующихся на отдельной теме, то достаточно ограничиться специальными программами для создания мультимедиа презентаций. Этот имеет смысл, если допустим докладчик создаёт мультимедийную презентацию для того, чтобы иллюстрировать свой доклад, сделать его более интересным для аудитории. И попутно с речевым докладом представляет зрителю видео образы на большом экране.

Программы создания презентации, первоначально предназначенные для создания электронных слайдов, помогающих иллюстрировать сообщение докладчика, теперь все более ориентируются на применение мультимедиа. Существует большое количество таких программ, различающихся набором изобразительных и анимационных эффектов.

MS Power Point.

Презентационная программа, входящая в пакет Microsoft Office (рис. 2. Приложение Б). По количеству изобразительных и анимационных эффектов не уступает многим авторским инструментальным средствам мультимедиа. Содержит средства для создания гибкого сценария презентации и записи звукового сопровождения каждого слайда. Наличие русскоязычной версии позволяет успешно работать с текстами на русском языке. Встроенная поддержка Интернета позволяет сохранять презентации в формате HTML, однако анимированные компоненты требуют установки специального дополнения PowerPoint Animation Player. Позволяет создавать сложные программные надстройки на языке программирования Visual Basic for Application, что существенно расширяет возможности программы. Специальная надстройка Custom Soundtracks Add-In дополняет презентацию фоновым музыкальным сопровождением с широким выбором мелодий.

Freelance Graphics.

Программа фирмы Lotus для создания слайд-шоу. Обеспечивает широкий набор возможностей форматирования текста, рисунков, графиков и таблиц на слайдах. Демонстрация презентации может проводиться на компьютерах, где сама программа Freelance Graphics отсутствует. Поддерживает изображения в формате GIF, в том числе с прозрачным фоном. Преобразование презентации в формат HTML с помощью специального мастера позволяет публиковать ее на Web-сервере, обеспечивая при этом оптимальную скорость загрузки страницы. Демонстрация слайд-шоу в Интернете требует дополнительных компонентов Plug-In для броузера или Freelance Graphics' ActiveX.

Formula Graphics.

Авторская система Formula Graphics фирмы Formula Software применяется для разработки интерактивных приложений мультимедиа. Она имеет простой и удобный в использовании графический интерфейс и не накладывает никаких ограничений на изображения, звуки и анимации, которые могут быть объединены с ее помощью. Formula Graphics имеет мощный объектно-ориентированный язык, однако приложения можно разрабатывать и без применения программирования. Управляющие элементы на экране отображаются в виде гипертекста и графических гиперссылок. Formula Graphics имеет программируемую двух- и трехмерную графику и используется также для разработки приложений с анимацией и игровых программ. Разработанные мультимедиа-приложения могут быть проиграны с гибкого диска, CD-ROM, непосредственно через Интернет или внедрены в Web-страницу.

HyperMethod.

Российская авторская система HyperMethod работает под Windows 95/98/NT. Она позволяет создавать самые разнообразные мультимедиа-приложения и по своим функциональным возможностям приближается к программе Macromedia Director. Поддерживает распространенные форматы звуковых и видеофайлов, а также возможность контролируемой покадровой анимации. Обеспечивает быстрое создание гипертекстовых приложений, а совместимость с HTML позволяет создавать приложения для Интернета. Имеет собственный язык сценариев. Новые возможности, добавленные в последней версии, делают ее привлекательной как для новичков, так и для профессионалов.

2.4 Цифровое видео и звук

В настоящее время существует два типа видео: аналоговое и цифровое.

Аналоговый видеосигнал в телевидении содержит 625 строк в кадре при соотношении размера кадра 4х3, что соответствует телевизионному стандарту. Этот сигнал является композитным и получается сложением яркостного сигнала Y, сигнала цветности (два модулированных цветоразностных сигнала U и V) и синхроимпульсов. Так как глаз человека менее чувствителен к изменениям оттенков цвета, чем к изменениям яркости, то цветовая информация может передаваться с меньшей четкостью. Поэтому в телевизионном сигнале, где каждый цвет описывается тремя составляющими: красной (R), зеленой (G) и синей (B), на их базе формируются сигнал яркости Y и цветоразностные сигналы U и V, причем последние передаются с разрешением, в два раза меньшим, чем Y. В телевизионном приемнике эти сигналы декодируются, и восстанавливается исходный RGB-сигнал[2].

В бытовых видеомагнитофонах для простоты декодирования сигналов объем информации в них ограничивается, что ведет к уменьшению четкости изображения и снижению числа строк до 240. Такое решение используется в форматах VHS и Video-8.

Более качественный результат получается при передаче двух композитных сигналов: яркости вместе с синхроимпульсами (Y) и модулированных цветовых сигналов (C). При этом обеспечивается разрешение в 400 линий. Такому решению соответствуют форматы записи S-VHS и Hi-8.

Только при переходе к компонентному сигналу, в котором все три составляющих -- Y, U и V -- передаются отдельно, можно достичь наиболее высокого качества. Такой сигнал используется в профессиональной аппаратуре формата Betacam, что позволяет получить разрешение до 650 линий.

Цифровое видео первоначально представляло собой преобразованный в цифровой формат аналоговый сигнал, в котором данные о серии изображений сохранялись на каком-либо запоминающем устройстве. Появление цифровых видеокамер позволило получать сигнал сразу в цифровой форме. Для них был разработан новый цифровой формат записи на магнитную ленту -- DVC (Digital Video Cassette) или DV (Digital Video). Это компонентный формат представления сигнала, который обеспечивает разрешение по горизонтали 500 линий. Оцифровка осуществляется с разрешением 720х576 согласно схеме 4:2:0 (каждый кадр содержит 720х576 значений яркости Y и по 360х288 значений цветоразностных сигналов U и V). Благодаря раздельной записи видео и звука формат DV позволяет добавлять звуковое сопровождение после завершения записи или редактирования видео, а также перезаписывать звук.

Для телевидения также разработан новый цифровой стандарт HDTV (High Definition Television), который обеспечивает 1200 строк разрешения при соотношении размера кадра 16х9 по горизонтали и вертикали.

Для уменьшения объема цифровых видеофайлов используют методы сжатия данных, которые базируются на математических алгоритмах устранения, группировки и усреднения схожих данных, присутствующих в видеосигнале. Существует большое количество разнообразных алгоритмов сжатия, включая Compact Video, Indeo, Motion-JPEG, MPEG, Cinepak, Sorenson Video. Все они могут быть разделены на следующие категории.

Обычное сжатие (в режиме реального времени) это система оцифровки видеосигнала с одновременным сжатием. Для качественного выполнения этих операций требуются высокопроизводительные специальные процессоры. Большинство плат ввода/вывода видео на PC пропускают кадры, что нарушает плавность изображения и его синхронизацию со звуком.

Симметричное сжатие это когда оцифровка и запись видео производится при параметрах последующего воспроизведения (например, разрешение 640х480 при скорости 30 кадров в секунду).

Асимметричное сжатие это когда обработка выполняется при существенных затратах времени. Так, отношение асимметричности 150:1 указывает, что 1 минута сжатого видео соответствует затратам на сжатие в 150 минут реального времени.

Все методы сжатия приводят к некоторой потере качества. Существует только один алгоритм (разновидность Motion-JPEG для формата Kodak Photo CD), который выполняет сжатие без потерь, однако он оптимизирован только для фотоизображений и работает с коэффициентом 2:1.

Коэффициент сжатия -- это цифровое выражение соотношения между объемом исходного и сжатого материала. Качество видео зависит от используемого алгоритма сжатия, параметров видеоплаты оцифровщика, конфигурации компьютера и даже от программного обеспечения. Для MPEG сейчас стандартом считается соотношение 200:1. Различные варианты Motion-JPEG работают с коэффициентами от 5:1 до 100:1, хотя уже при уровне 20:1 трудно добиться нормального качества изображения.

Для редактирования видео существует большое количество программных продуктов. В дополнение к пакетам трехмерной анимации существуют узкоспециализированные программы, например, для создания объемных шрифтов. Они также используют разнообразные эффекты анимации, выполняют визуализацию изображения и позволяют создать видео файлы. Некоторые из них будут представлены далее.

Quick Editor.

Это условно-бесплатный редактор, осуществляющий основные операции с видеоизображением в формате MOV и AVI быстро и просто. Он представляет собой хорошее и доступное средство для работы с небольшими видеопоследовательностями. Для работы с этим редактором на вашем компьютере должна быть установлена программа просмотра QuickTime версии 3 и выше. Конечно, данный редактор не заменит средств для профессионалов, но для многих небольших проектов будет крайне полезен.

Adobe Premiere.

Наиболее распространенная программа видеомонтажа. Обладает удобным интерфейсом. Поддерживает несколько видео- и звуковых каналов, содержит набор переходов между кадрами, позволяет синхронизировать звук и изображение. Поддерживает файлы форматов MOV и AVI. Подключение дополнительных модулей (plug-ins) от независимых производителей расширяет возможности программы.

Speed Razor SE.

Программа фирмы in-sync, имеющая удобный пользовательский интерфейс. Благодаря более развитым инструментам работы с видео- и звуковыми каналами Speed Razor удобнее использовать в проектах со сложной композицией и наложениями. Содержит набор часто используемых спецэффектов, монтаж встык (прямые склейки) выполняется в режиме реального времени и не требует рендеринга. Поддерживает работу с картами видеозахвата miroVIDEO DC30, обеспечивая все их возможности и обратную связь с VGA монитором. Мультимедиа-проекты, созданные с помощью этой программы, могут быть записаны на видео, CD-ROM или помещены на Web-сайт.

Ulead VideoStudio.

Программа Ulead VideoStudio предназначена для начинающих пользователей. В ней доступна полная поддержка форматов DV и MPEG-2 для цифрового видео. А для музыкального сопровождения фильма можно использовать музыкальные файлы в формате MP3 или звуковые дорожки с аудиодиска. Работа с программой достаточно проста благодаря продуманному и дружественному к пользователю интерфейсу. Оцифровка легко выполняется с помощью специального модуля Video Wizard. Он помогает пройти по всем стадиям этого процесса и дает необходимую информацию для начала редактирования. С помощью технологии SmartRender работа с оцифрованным видео происходит достаточно быстро. Это связано с тем, что при получении результата идет просчет не по всей видеоинформации, а лишь только той ее части, которая подверглась изменениям. В видеофильм можно вставить титры, воспользоваться плавными переходами между отдельными фрагментами и добавить голос или фоновую музыку к получившемуся клипу.

Video Trope.

Простая программа для редактирования и добавления эффектов к видео и компьютерной анимации. Позволяет добавить звуковую дорожку к видеоматериалу и синхронизировать ее. С ее помощью можно также построить цифровую видеопоследовательность или анимацию, собрав ее из отдельных, подготовленных ранее статических кадров или из захваченных отдельных фрагментов созданных ранее оцифрованных фильмов. Video Trope также позволит добавить звуковую дорожку к видеоматериалу, синхронизировав звук с изображением. Сохраняет видео в формате AVI.

AVIedit.

Небольшая, но мощная программа для работы с видео в формате AVI. По своим функциональным возможностям во многом совпадает с Video Trope. Позволяет захватывать отдельные кадры и живое видео в файлы формата AVI и выполнять их редактирование. Возможно создание клипа путем импорта серий изображений из файлов BMP и анимированных GIF и, наоборот, экспорт выбранных кадров или всего клипа в последовательность отдельных файлов BMP, TARGA или в другой клип. Можно также создать клип с текстовыми титрами, указывая размер шрифта и цвет. От аналогичных программ отличается большей гибкостью настроек и удобством работы. В программе приняты меры для преодоления ограничения в 2 Гбайта на размер файлов AVI.

VideoMan.

Программа, разработанная российской фирмой STOIK Software. VideoMan -- редактор видео с многодорожечной временной шкалой. Имеет дорожку для создания переходов между видеофрагментами, три звуковых дорожки и три видеодорожки (включая одну оверлейную дорожку для клипов с прозрачностью). Содержит библиотеку переходов и динамических специальных эффектов и звуковой редактор. В работе можно использовать интерактивный предварительный просмотр, утилиту для захвата видео и режим автовставки, который позволяет захватывать клипы с TV- или VCR-входа и создавать собственные фильмы с титрами, звуком и специальными эффектами.

Digital Movie Studio.

Программа для редактирования видео фирмы Hitachi. Она позволяет создавать MPEG-файл (*.mpg) на основе видеоклипов и статичных изображений, добавлять звуковую дорожку или заменять ее, добавлять титры, дату и время, использовать эффекты перехода между кадрами, изменять скорость изображения.

PowerVCR.

Программа фирмы CyberLink, работающая как интерактивная видеокамера, записывает файлы непосредственно в формате MPEG-1 с разрешением CIF (352 х 288) или SIF (352 х 240), что позволяет пользователю экономить как время, так и место на жестком диске. PowerVCR также обеспечивает возможность редактирования и создания титров, и преобразование файлов формата AVI в MPEG-1. Имеет интуитивно понятный пользовательский интерфейс. Позволяет получать сигнал от видеомагнитофона или видеокамеры, а также с TV-тюнера. Producer.

Программа фирмы Emulive позволяет записывать видео и звук, полученные от различных источников. Реальный режим работы, добавления титров, статичных изображений, размывания изображения или увеличения резкости, подсвечивания изображения, его вращения и др. Для последующей передачи можно сохранить запись в формате JFX, разработанном фирмой Emulive. Также возможно преобразование файла в форматы AVI и WAV. Технология Screenscrape позволяет использовать в качестве источника изображения экран компьютера, задавая размер изображения от полного экрана до 320х240, 240х180, 160х120 либо 80х60 точек. Режим “pointer-follow-me” дает возможность отслеживать перемещения указателя мыши.

COOL 3D.

Программа создания 3D-заголовков фирмы Ulead для презентаций, видео, мультимедиа и Web-страниц. Программа включает в себя более 100 автоматических мастеров, множество эффектов, которые в значительной степени упрощают моделирование и рендеринг конечной сцены. Также содержит огромную библиотеку 3D-объектов и материалов плюс фотореалистичные шаблоны и текстуры.

3Dplus.

Программа 3DPlus фирмы Serif автоматизирует создание трехмерных сцен с помощью большого набора мастеров. Она специально приспособлена для совместной работы с PagePlus -- приложением, предназначенным для создания публикаций на бумаге или Web-страниц.

Звуковой канал очень важен для восприятия видео человеком, так как видео без звука невозможно воспринять полноценно. Получение звука на компьютере можно реализовать несколькими способами.

В звуковых платах реализуются два основных метода синтеза: таблично-волновой и на основе частотной модуляции. Первый основан на воспроизведении сэмплов -- образцов звучания реальных инструментов. Сложные синтезаторы для воспроизведения каждой ноты применяют параллельное проигрывание нескольких сэмплов и дополнительную обработку звука (модуляцию, фильтрацию, спецэффекты и др.) в результате чего достигается реалистичность звучания. Синтезаторы с частотной модуляцией используют несколько генераторов сигнала с взаимной модуляцией. При этом достигается большое разнообразие звучаний, но трудно имитировать звучание реальных инструментов и обеспечить благозвучный тембр.

Программы для работы со звуком можно условно разделить на две большие группы: программы-секвенсоры и программы, ориентированные на цифровые технологии записи звука, так называемые звуковые редакторы [3].

MIDI-секвенсоры предназначены для создания музыки. С помощью секвенсоров выполняется кодировка музыкальных пьес. Они используются для аранжировки, позволяя “прописывать” отдельные партии, назначать тембры инструментов, выстраивать уровни и балансы каналов (треков), вводить музыкальные штрихи (акценты громкости, временное смещение, отклонения от настройки, модуляция и проч.). В отличие от обычного сочинения музыки эффективное использование секвенсора требует от композитора-аранжировщика специальных инженерных знаний. Программы звуковых редакторов позволяют записывать звук в режиме реального времени на жесткий диск компьютера и преобразовывать его, используя возможности цифровой обработки и объединения различных каналов. Существуют различные программы позволяющие работать со звуком:

Cakewalk Pro Audio.

Профессиональный многодорожечный секвенсор компании Twelve Tone Systems пользуется заслуженной популярностью у профессионалов. Поддерживает до 64 аудиодорожек и 256 -- MIDI, 64 канала звуковых эффектов. Cakewalk был одним из первых программных продуктов, в котором появилась поддержка дополнительных подключаемых модулей (plug-in) разнообразных аудиоэффектов, созданных для интерфейса DirectX. Характерная особенность DirectX-эффектов заключается в том, что все они работают в реальном времени -- достаточно щелкнуть по кнопке Preview, и можно настраивать все параметры выбранного эффекта прямо в процессе воспроизведения звукового фрагмента.

Cubase VST.

Это универсальный и сложный профессиональный секвенсор фирмы Steinberg. Он имеет большее количество способов просмотра и манипулирования музыкой, чем какая-либо другая программа. В отличие от других, эта программа использует много непривычных терминов, поэтому для работы с ней требуется подготовка. Программа поддерживает как подключаемые модули с интерфейсом DirectX, так и с интерфейсом VST. VST специально разработан фирмой Steinberg как альтернативная платформа для поддержки эффектов реального времени.

Logic Audio Platinum.

HiEnd профессиональный секвенсор фирмы Emagic имеет 128 аудиодорожек и неограниченное количество MIDI. Обеспечивает поддержку DirectX, обработку в реальном времени, качество 16/24 бит, может работать с несколькими звуковыми картами. Он также позволяет записывать звук и выполнять цифровую его обработку. Удобный оконный интерфейс отображает пьесу в виде, соответствующем решаемой задаче. Команды меню можно представить на разных языках.

Band in Box.

Профессиональный авто аранжировщик фирмы PGmusic. Позволяет создавать импровизации в различных стилях от блюза до техно. Обеспечивает также поддержку аудиозаписи, что дает возможность добавить вокал или инструментальное сопровождение. Мастер стиля показывает, какие стили имеют такой же темп, жанр и чувство. Поддерживает дополнительные подключаемые модули, различные стили, соло, эффекты (MegaPack). Позволяет сохранять файлы в форматах как MIDI, так и WAV, а также использовать установленные в Windows кодеки для сжатия файла.

MusiNum.

Алгоритм работы программы основан на теории чисел. Задаются инструменты оркестра, который проиграет сочиняемую мелодию. Оркестр до 16 участников. Настройки каждого голоса вызываются щелчком мыши по кнопке с номером вверху окна. Четыре числовых параметра в первой строке обозначают коэффициенты математической формулы - определяют мелодию для выбранного инструмента. Следующая строка описывает характер звучания мелодии, а строка под ней -- инструмент. Самая нижняя строка описывает положение инструмента в стереофонической панораме и ритм музыки. Параметры мелодии можно сохранить в собственном формате программы MusiNum (MIN). Также возможно создание MIDI-файла, для чего нужно задать начальный и конечный номера нот для участка генерируемой последовательности. Sound Forge.

Программа Sound Forge является одним из лидеров среди звуковых редакторов. Она обладает мощными функциями редактирования, позволяет встраивать любые подключаемые модули, поддерживающие технологию DirectX, имеет удобный современный интерфейс. Включает две дополнительных компонента: Batch Converter, позволяющий объединить группу файлов в один общий файл, и Spectrum Analysis, представляющий данные в двух видах (спектр и фонограмма), используя быстрое преобразование Фурье. Поддерживает современные звуковые форматы, в том числе RealAudio.

CoolEdit Pro.

Профессиональная студия звукозаписи фирмы Syntrillium Software. Она позволяет записывать звук через звуковую карту от микрофона, CD-проигрывателя или другого источника, считывать и записывать файлы в популярном формате MP3, редактировать полученные звуковые файлы и добавлять в них разнообразные фантастические эффекты. Позволяет использовать эффекты: ревербератор, chorus, эхо, эквалайзер, компрессор, шумоподавление, изменение высоты тона и темпа, CD-премастеринг, анализ спектров и АЧХ. Обеспечивает работу с мультимедиа-сайтами, подготовку звука для MP3, RealAudio, DVD при качестве до 24 бит/96 кГц. Позволяет объединять до 64 каналов, создавая файлы объемом до 2 Гбайт и сохраняя их в одном из 25 различных форматов.

WaveLab.

Стереоредактор фирмы Steinberg входит в группу лидеров среди звуковых редакторов. Это самый быстрый пакет для премастеринга и редактирования звука. Имеет эффекты, обеспечивает запись CDR, анализ спектров, имеет возможность работы со встроенными подключаемыми модулями DirectX и VST, поддерживает многие форматы звуковых файлов, в том числе и MP3. Программа открывает звуковой файл в двух окнах: первое -- для общего обзора, а второе -- для конкретного редактирования. Возможность открывать несколько файлов одновременно. Они могут быть сведены в группу и сохранены как проект (project). Большой массив звуковых файлов можно объединить в базу данных (database).

PowerTracks Pro.

Мощный многодорожечный аудио-миди-редактор фирмы PGmusic, совместимый с Band-in-Box. Позволяет записывать воспроизводить и контролировать до 16 каналов аудио, MIDI или их комбинаций одновременно. Каналы могут быть сохранены в отдельный фаил и экспортированы в другой проект. При загрузке новой мелодии каналы, не имеющие названия, автоматически получают имена из списка General MIDI для файлов MID или из пользовательского списка для файлов SEQ. Список этих имен отображается в специальном окне на панели инструментов.

Akoff Music Composer.

Программа распознает мелодию, поступающую на микрофон или записанную в WAV-файле и переводит ее в формат MIDI. Помимо этого, присутствует MIDI-проигрыватель с расширенными возможностями. Для своей работы требует наличия высококачественного микрофона. Хотя от пользователя не требуется никаких знаний нотной грамоты, нужно потренироваться напевать мелодию так, чтобы ее могла распознать программа.

3. Информатика в жизни общества

Информатика - это наука, сложившаяся сравнительно недавно. Ее развитие связано с появлением в середине ХХ века электронно-вычислительных машин, которые явились мощными универсальными средствами для хранения, обработки и передачи информации.

Истоки информатики можно искать в глубине веков. Много столетий тому назад потребность выразить и запомнить информацию привела к появлению речи, письменности, счета. Люди пытались изобретать, а затем совершенствовать способы хранения, обработки и распространения информации. До сих пор сохранились свидетельства попыток наших далеких предков сохранять информацию - примитивные наскальные рисунки, записи на берестяной коре и глиняных дощечках, затем рукописные книги. Появление в ХVI веке печатного станка позволило значительно увеличить возможности человека обрабатывать нужные сведения. Это явилось важным этапом развития человечества. Хранение информации в печатном виде стало основным способом хранения информации и продолжало им оставаться вплоть до середины ХХ века. Только с появлением ЭВМ возникли принципиально новые, гораздо более эффективные способы хранения информации.

...