Мультимедиа технологии. Графические форматы

Мультимедиа (лат. Multum + Medium ) - одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере.

Например, в одном объекте-контейнере (англ. container ) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD - compact disk.

Классификация:

Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное .

Аналогом линейного способа представления может являться кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод.

Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью». Такой 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 при этом способе донесения информации 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…

Графические форматы

Графи́ческий форма́т - это способ записи графической информации. Графические форматы файлов предназначены для хранения изображений, таких как фотографии и рисунки.

Графические форматы различаются по виду хранимых данных (растровая, векторная и смешанная формы), по допустимому объему данных, параметрам изображения, хранению палитры, методике сжатия данных (для EGA без сжатия требуется 256К) - DCLZ (Data Compression Lempel-Ziv), LZW (Lempel-Ziv & Welch), по способам организации файла (текстовый, двоичный), структуре файла (с последовательной или ссылочной (индексно-последовательной) структурой) и т.д.

Растровый файл состоит из точек, число которых определяется разрешением, измеряемым обычно в точках на дюйм (dpi) или на сантиметр (dpc). Очень важным фактором, влияющим, с одной стороны, на качество вывода изображения, а с другой - на размер файла, является глубина цвета, т.е. число разрядов, отводимых для хранения информации о трех составляющих (если это цветная картинка) или одной составляющей (для полутонового не цветного изображения). Например, при использовании модели RGB глубина 24 разряда на точку означает, что на каждый цвет (красный, синий, зеленый) отводится по 8 разрядов и поэтому в таком файле может храниться информация о 2^24 = 16,777,216 цветах (Обычно в этом случае говорят о 16 млн. цветов). Очевидно, что даже файлы с низким разрешением содержат в себе тысячи или десятки тысяч точек. Так, растровая картинка размером 1024х768 точек и с 256 цветами занимает 768 Кбайт. Для уменьшения объемов файлов разработаны специальные алгоритмы сжатия графической информации. Именно они и являются основной причиной существования графических форматов.

Векторный способ записи графических данных применяется в системах автоматического проектирования (CAD) и в графических пакетах. В этом случае изображение состоит из простейших элементов (линия, ломаная, кривая Безье, эллипс, прямоугольник и т.д.), для каждого из которых определен ряд атрибутов (например, для замкнутого многоугольника - координаты угловых точек, толщина и цвет контурной линии, тип и цвета заливки и т.д.). Записывается также место объектов на странице и расположение их друг относительно друга (какой из них "лежит" выше, а какой ниже). Векторный формат является доказательством идеи древнегреческих математиков о том, что любую существующую в природе форму можно описать, используя геометрические примитивы и компас.

У каждого метода есть свои преимущества. Растровый позволяет передавать тонкие, едва уловимые детали образов, векторный же лучше всего применять, если оригинал имеет отчетливые геометрические очертания. Векторные файла меньше по объему, зато растровые быстрее вырисовываются на экране дисплея, так как для вывода векторного изображения процессору необходимо произвести множество математических операций. С другой стороны, векторные файлы гораздо проще редактировать.

Существует множество программ-трансляторов, переводящих данные из векторного формата в растровый. Как правило, такая задача решается довольно просто, чего нельзя сказать об обратной операции - преобразовании растрового файла в векторный и даже о переводе одного векторного файла в другой. Векторные алгоритмы записи используют уникальные для каждой фирмы-поставщика математические модели, описывающие элементы изображения.

Ниже описан ряд наиболее распространенных графических форматов.

1. PCX - Простейший растровый формат. Первоначально этот формат использовался в программе PaintBrush фирмы Zsoft, однако в последствии получил широкое распространение среди пакетов редактирования растровых изображений, хотя до сих пор не признан в качестве официального стандарта. К сожалению, в процессе своей эволюции PCX претерпел настолько значительные изменения, что современная версия формата, поддерживающая 24-разрядный цветовой режим, не может использоваться старыми программами. С самого "рождения" формат PCX был ориентирован на существующие видеоадаптеры (сначала EGA, потом VGA) и поэтому является аппаратно-зависимым. В PCX используется схема сжатия данных RLE, позволяющая уменьшать размер файла, например, на 40- 70%, если используется 16 и менее цветов, и на 10- 30% для 256-цветных изображений.

2. BMP - (Windows Bitmap) разрабатывался фирмой Microsoft как совместимый со всеми приложениями Windows. Для приложений в операционной системе OS/2 имеется собственная версия BMP. В формате BMP можно сохранять черно-белые, серые полутоновые, индексные цветные и цветные изображения системы RGB (но не двухцветные или цветные изображения системы CMYK). Недостаток этих графических форматов: большой объем. Следствие - малая пригодность для Internet-публикаций.

3. GIF - поддерживает до 256 цветов, позволяет задавать один из цветов как прозрачный, дает возможность сохранения с чередованием строк (при просмотре сначала выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. Это позволяет судить об изображении до его полной загрузки). Способен содержать несколько кадров в одном файле с последующей последовательной демонстрацией (т.н. "анимированный GIF"). Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными по горизонтали однотонными объектами. Для сжатия файла используется высокоэффективный алгоритм Лемпела - Зива - Велча (LZW)

4. TIFF (target image file format) - был разработан специально для использования в приложениях, связанных с компоновкой страницы и направлен на преодоление трудностей, которые возникают при переносе графических файлов с IBM-совместимых компьютеров на Macintosh и обратно. Он поддерживается всеми основными графическими пакетами и пакетами редактирования изображений и читается на многих платформах. Использует сжатие изображения (LZW). Формат TIFF очень удобен, но за это приходится расплачиваться огромными размерами получаемых файлов (например, файл формата А4 в цветовой модели CMYK с разрешением 300 dpi, обычно применяемым для высококачественной печати, имеет размер около 40 Мбайт). Кроме того, существует несколько "диалектов" формата, которые не каждая программа, поддерживающая TIFF, легко "понимает".

5. JPEG - миллионы цветов и оттенков, палитра не настраиваемая, предназначен для представления сложных фотоизображений. Разновидность progressive JPEG позволяет сохранять изображения с выводом за указанное количество шагов (от 3 до 5 в Photoshop"e) - сначала с маленьким разрешением (плохим качеством), на следующих этапах первичное изображение перерисовывается все более качественной картинкой. Анимация или прозрачный цвет форматом не поддерживаются. Уменьшение размера файла достигается сложным математическим алгоритмом удаления информации - чем заказываемое качество ниже, тем коэффициент сжатия больше, файл меньше. Главное, подобрать максимальное сжатие при минимальной потере качества. Последний идентифицирует и отбрасывает данные, которые человеческий глаз не в состоянии увидеть (незначительные изменения в цвете не различаются человеком, тогда как улавливается даже малейшая разница в интенсивности, поэтому JPEG меньше подходит для обработки черно-белых полутоновых изображений), что приводит к существенному уменьшению размера файла. Таким образом, в отличие от метода сжатия LZW или RLE в результате применения технологии JPEG данные теряются навсегда. Так, файл, однажды записанный в формате JPEG, а затем переведенный, скажем, в TIFF, уже не будет тем же, что и оригинал. Наиболее подходящий формат для размещения в Интернете полноцветных изображений. Вероятно, до появления мощных алгоритмов сжатия изображения без потери качества останется ведущим форматом для представления фотографий в Web.

Вы, наверное, обращали свое внимание, что разные видео файлы имеют различные форматы. Почему существует большое количество различных форматов видео файлов?

Потому что изначально эти форматы разрабатывались для различных целей. В некоторых форматах можно хранить несколько звуковых дорожек и субтитры, а в файлах другого формата нет такой возможности. Одни форматы больше подходят для трансляции, а другие форматы больше подходят для редактирования.

В этой статье будут кратко описаны наиболее популярные форматы видео файлов.

Стандарты видео файлов

Прежде всего, это стандарты, которые были разработаны различными международными организациями и которыми определяются кодирование и формат хранения данных медиа файла.

• MPEG-1 (Moving Picture Experts Group 1) - это стандарты сжатия видео и аудио. Для видео используется формат Video CD, а для аудио формат MPEG audio layer 3, или сокращенно всем известный формат MP3. Это наиболее совместимый формат для проигрывания на компьютерах с CD/DVD оптическими приводами.
• MPEG-2 (Moving Picture Experts Group 2) - этот стандарт используется в DVD и цифровом телевидении DBV. В этом формате снимают видео в различных устройствах для съемки видео.
• MPEG-3 (Moving Picture Experts Group 3) - этот стандарт был разработан для телевидения высокой четкости HDTV, теперь стал частью стандарта MPEG-2.
• MPEG-4 (Moving Picture Experts Group 4) - этот стандарт используется для сжатия цифрового видео и аудио. Состоит из нескольких стандартов, включает в себя многие возможности MPEG-1 и MPEG-2. В этом стандарте используются различные кодеки: DivX, Xvid, H.264 (AVC) и другие. Формат MP4 является одной из спецификаций этого стандарта.

Медиа файл имеет несколько характеристик, которыми определяется работа с этим файлом. Это кодек, которым закодирован этот медиа файл и тип контейнера, который определяет формат записи с использованием различной информации: видео и аудио данные, субтитры и прочая информация, помещенная в контейнер.

• Пример кодеков - DivX, Xvid, H.264, Theora.
• Пример контейнеров - Matroska, AVI, QuickTime, Ogg, 3GP.

Форматы видео файлов

А сейчас рассмотрим наиболее распространенные форматы видео файлов. После установки пакета кодеков почти все рассмотренные в статье форматы должны будут воспроизводиться стандартным плеером – Windows Media Player, установленным в операционную систему Windows. Вместе с пакетом кодеков K-Lite Codec Pack устанавливается плеер Media Player Classic Home Cinema, который также будет проигрывать почти все эти форматы видео файлов.

• 3GP - этот контейнер был разработан для использования на мобильных телефонах, в сотовой связи третьего поколения. С помощью этого формата уменьшается размер аудио и видео файла, который используется на мобильном телефоне.

Открывается с помощью программ: VLC media player, MPlayer, QuickTime Player, RealPlayer.

• ASF (Advanced Systems Format File) - контейнер разработанный корпорацией Microsoft для потокового аудио и видео. При использовании этого формата не требуется установки дополнительных кодеков.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, Media Player Classic Home Cinema, VLC media player.

• AVI (Audio-Video Interleaved) - контейнер разработанный корпорацией Microsoft. Это один из самых распространенных форматов видео файлов. В этом формате можно использовать различные кодеки.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player (Проигрыватель Windows Media), CyberLink PowerDVD, QuickTime Player, VLC media player, Winamp.

• FLV (Flash Video) - видео формат созданный для передачи видео через Интернет. Это самый распространенный формат в сети Интернет. Широко используется на различных видеохостингах, которые предназначены для хранения видео файлов. Основными преимуществами являются: хорошее качество картинки при низком битрейте, возможность просматривать видео до полной загрузки видео файла, использование этого формата для различных операционных систем.

Открывается с помощью программ: браузерами с помощью Adobe Flash Player, FLV Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema.

• M2TS - видео файл формата Blu-ray.

Открывается с помощью программ: CyberLink PowerDVD, Sony Vegas, VLC media player.

• M4V - видео файл iTunes.

Открывается с помощью программ: iTunes, QuickTime Player, RealPlayer, Media Player Classic Home Cinema.

• MKV (Matroska) - контейнер, который может содержать видео, аудио, субтитры и прочее. Этот формат может содержать различные типы субтитров и поддерживает добавление нескольких звуковых дорожек в видео файл.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema.

• MOV - контейнер, разработанный корпорацией Apple для QuickTime. Это формат операционной системы Mac OS X. Проигрывается в операционной системе Windows. Файлы этого формата используются для хранения фильмов и различного видео. В этом формате может содержаться несколько видео и аудио дорожек, субтитры, анимация и панорамные изображения. Этот формат удобен для редактирования.

Открывается с помощью программ: QuickTime Player, CyberLink PowerDirector, Windows Media Player.

• MP4 - видео файл одной из спецификаций стандарта MPEG-4. Этот формат очень близок к формату MOV и обладает почти такими же возможностями.

Открывается с помощью программ: QuickTime Player, Windows Media Player, VLC media player.

• MTS - видео файл AVCHD (Advanced Video Codec High Definition), который содержит видео высокой четкости HD и применяется для сохранения видео файлов в видеокамерах Sony, Panasonic и других компаний.

Открывается с помощью программ: CyberLink PowerDVD, Sony Vegas, Corel VideoStudio, Corel WinDVD.

• Ogg - бесплатный, универсальный и открытый формат, разработанный для хранения мультимедиа файлов, закодированных различными кодеками.

Открывается с помощью программ: VLC media player, MPlayer.

• RealMedia - формат, созданный компанией RealNetworks. Используется в основном для трансляции телевидения и потокового видео в Интернете. Файлы этого формата обычно имеют небольшой размер, низкий битрейт и соответственно имеют более низкое качество.

Открывается с помощью программ: RealPlayer, VLC media player, MPlayer.

• SWF (Shockwave Flash или Small Web Format) - видео формат для флеш-анимации, векторной графики, видео и аудио в сети Интернет. Картинка, сохраненная в этом формате масштабируется без видимых искажений, видео ролик имеет небольшой размер, происходит более быстрая загрузка видео файла и его воспроизведение.

Открывается с помощью программ: браузерами с помощью Adobe Flash Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema.

• VOB (Versioned Object Base) - это данные с оптического диска DVD-Video, которые обычно находятся в папке VIDEO_TS. Эти файлы содержат видео в формате MPEG-2, аудио и субтитры.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, VLC media player, Media Player Classic Home Cinema, CyberLink PowerDVD и многими другими программами.

• WMV (Windows Media Video) - Windows Media, разработанный корпорацией Microsoft. Для проигрывания не требуется установка дополнительных кодеков. Видео файл может быть защищен с помощью системы защиты DRM.

Открывается с помощью программ: Windows Media Player, CyberLink PowerDVD, MPlayer.

• WebM - открытый формат предложенный корпорацией Google, в качестве замены стандарта H.264/MPEG4.

Открывается с помощью программ: браузерами, VLC media player, MPlayer.

Стандарты телевизионного изображения

Старые аналоговые стандарты:

• NTSC - распространен в Северной Америке, часть Южной Америки, Японии и некоторые страны Азии.
• PAL - распространен в Европе, Азии, Австралии, в части Африки и Южной Америки.
• SECAM - распространен во Франции, в большей части стран бывшего СССР и в части стран Африки.

Новые цифровые стандарты:

• ATSC - Северная Америка.
• DBV - Европа, в том числе и Россия.
• ISDB - Япония.

Существует еще довольно много аналоговых и цифровых форматов видеозаписи, большая часть которых была разработана конкретными производителями для выпускаемой ими техники.

Мультимедиа технологии. Графические форматы

Мультимедиа (лат. Multum + Medium ) - одновременное использование различных форм представления информации и ее обработки в едином объекте-контейнере.

Например, в одном объекте-контейнере (англ. container ) может содержаться текстовая, аудиальная, графическая и видео информация, а также, возможно, способ интерактивного взаимодействия с ней.

Термин мультимедиа также, зачастую, используется для обозначения носителей информации, позволяющих хранить значительные объемы данных и обеспечивать достаточно быстрый доступ к ним (первыми носителями такого типа были CD - compact disk.

Классификация:

Мультимедиа может быть грубо классифицировано как линейное и нелинейное .

Аналогом линейного способа представления может являться кино. Человек, просматривающий данный документ никаким образом не может повлиять на его вывод.

Нелинейный способ представления информации позволяет человеку участвовать в выводе информации, взаимодействуя каким-либо образом со средством отображения мультимедийных данных. Участие человека в данном процессе также называется «интерактивностью». Такой 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 при этом способе донесения информации 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…

Графические форматы

Графи́ческий форма́т - это способ записи графической информации. Графические форматы файлов предназначены для хранения изображений, таких как фотографии и рисунки.

Графические форматы различаются по виду хранимых данных (растровая, векторная и смешанная формы), по допустимому объему данных, параметрам изображения, хранению палитры, методике сжатия данных (для EGA без сжатия требуется 256К) - DCLZ (Data Compression Lempel-Ziv), LZW (Lempel-Ziv & Welch), по способам организации файла (текстовый, двоичный), структуре файла (с последовательной или ссылочной (индексно-последовательной) структурой) и т.д.

Растровый файл состоит из точек, число которых определяется разрешением, измеряемым обычно в точках на дюйм (dpi) или на сантиметр (dpc). Очень важным фактором, влияющим, с одной стороны, на качество вывода изображения, а с другой - на размер файла, является глубина цвета, т.е. число разрядов, отводимых для хранения информации о трех составляющих (если это цветная картинка) или одной составляющей (для полутонового не цветного изображения). Например, при использовании модели RGB глубина 24 разряда на точку означает, что на каждый цвет (красный, синий, зеленый) отводится по 8 разрядов и поэтому в таком файле может храниться информация о 2^24 = 16,777,216 цветах (Обычно в этом случае говорят о 16 млн. цветов). Очевидно, что даже файлы с низким разрешением содержат в себе тысячи или десятки тысяч точек. Так, растровая картинка размером 1024х768 точек и с 256 цветами занимает 768 Кбайт. Для уменьшения объемов файлов разработаны специальные алгоритмы сжатия графической информации. Именно они и являются основной причиной существования графических форматов.

Векторный способ записи графических данных применяется в системах автоматического проектирования (CAD) и в графических пакетах. В этом случае изображение состоит из простейших элементов (линия, ломаная, кривая Безье, эллипс, прямоугольник и т.д.), для каждого из которых определен ряд атрибутов (например, для замкнутого многоугольника - координаты угловых точек, толщина и цвет контурной линии, тип и цвета заливки и т.д.). Записывается также место объектов на странице и расположение их друг относительно друга (какой из них "лежит" выше, а какой ниже). Векторный формат является доказательством идеи древнегреческих математиков о том, что любую существующую в природе форму можно описать, используя геометрические примитивы и компас.

У каждого метода есть свои преимущества. Растровый позволяет передавать тонкие, едва уловимые детали образов, векторный же лучше всего применять, если оригинал имеет отчетливые геометрические очертания. Векторные файла меньше по объему, зато растровые быстрее вырисовываются на экране дисплея, так как для вывода векторного изображения процессору необходимо произвести множество математических операций. С другой стороны, векторные файлы гораздо проще редактировать.

Существует множество программ-трансляторов, переводящих данные из векторного формата в растровый. Как правило, такая задача решается довольно просто, чего нельзя сказать об обратной операции - преобразовании растрового файла в векторный и даже о переводе одного векторного файла в другой. Векторные алгоритмы записи используют уникальные для каждой фирмы-поставщика математические модели, описывающие элементы изображения.

Ниже описан ряд наиболее распространенных графических форматов.

1. PCX - Простейший растровый формат. Первоначально этот формат использовался в программе PaintBrush фирмы Zsoft, однако в последствии получил широкое распространение среди пакетов редактирования растровых изображений, хотя до сих пор не признан в качестве официального стандарта. К сожалению, в процессе своей эволюции PCX претерпел настолько значительные изменения, что современная версия формата, поддерживающая 24-разрядный цветовой режим, не может использоваться старыми программами. С самого "рождения" формат PCX был ориентирован на существующие видеоадаптеры (сначала EGA, потом VGA) и поэтому является аппаратно-зависимым. В PCX используется схема сжатия данных RLE, позволяющая уменьшать размер файла, например, на 40- 70%, если используется 16 и менее цветов, и на 10- 30% для 256-цветных изображений.

2. BMP - (Windows Bitmap) разрабатывался фирмой Microsoft как совместимый со всеми приложениями Windows. Для приложений в операционной системе OS/2 имеется собственная версия BMP. В формате BMP можно сохранять черно-белые, серые полутоновые, индексные цветные и цветные изображения системы RGB (но не двухцветные или цветные изображения системы CMYK). Недостаток этих графических форматов: большой объем. Следствие - малая пригодность для Internet-публикаций.

3. GIF - поддерживает до 256 цветов, позволяет задавать один из цветов как прозрачный, дает возможность сохранения с чередованием строк (при просмотре сначала выводится каждая 8-я, затем каждая 4-я и т.д. Это позволяет судить об изображении до его полной загрузки). Способен содержать несколько кадров в одном файле с последующей последовательной демонстрацией (т.н. "анимированный GIF"). Уменьшение размера файла достигается удалением из описания палитры неиспользуемых цветов и построчного сжатия данных (записывается количество точек повторяющегося по горизонтали цвета, а не каждая точка с указанием ее цвета). Такой алгоритм дает лучшие результаты для изображений с протяженными по горизонтали однотонными объектами. Для сжатия файла используется высокоэффективный алгоритм Лемпела - Зива - Велча (LZW)

4. TIFF (target image file format) - был разработан специально для использования в приложениях, связанных с компоновкой страницы и направлен на преодоление трудностей, которые возникают при переносе графических файлов с IBM-совместимых компьютеров на Macintosh и обратно. Он поддерживается всеми основными графическими пакетами и пакетами редактирования изображений и читается на многих платформах. Использует сжатие изображения (LZW). Формат TIFF очень удобен, но за это приходится расплачиваться огромными размерами получаемых файлов (например, файл формата А4 в цветовой модели CMYK с разрешением 300 dpi, обычно применяемым для высококачественной печати, имеет размер около 40 Мбайт). Кроме того, существует несколько "диалектов" формата, которые не каждая программа, поддерживающая TIFF, легко "понимает".

5. JPEG - миллионы цветов и оттенков, палитра не настраиваемая, предназначен для представления сложных фотоизображений. Разновидность progressive JPEG позволяет сохранять изображения с выводом за указанное количество шагов (от 3 до 5 в Photoshop"e) - сначала с маленьким разрешением (плохим качеством), на следующих этапах первичное изображение перерисовывается все более качественной картинкой. Анимация или прозрачный цвет форматом не поддерживаются. Уменьшение размера файла достигается сложным математическим алгоритмом удаления информации - чем заказываемое качество ниже, тем коэффициент сжатия больше, файл меньше. Главное, подобрать максимальное сжатие при минимальной потере качества. Последний идентифицирует и отбрасывает данные, которые человеческий глаз не в состоянии увидеть (незначительные изменения в цвете не различаются человеком, тогда как улавливается даже малейшая разница в интенсивности, поэтому JPEG меньше подходит для обработки черно-белых полутоновых изображений), что приводит к существенному уменьшению размера файла. Таким образом, в отличие от метода сжатия LZW или RLE в результате применения технологии JPEG данные теряются навсегда. Так, файл, однажды записанный в формате JPEG, а затем переведенный, скажем, в TIFF, уже не будет тем же, что и оригинал. Наиболее подходящий формат для размещения в Интернете полноцветных изображений. Вероятно, до появления мощных алгоритмов сжатия изображения без потери качества останется ведущим форматом для представления фотографий в Web.

6. PNG - пока малораспространен из-за слабой рекламы, создавался специально для Интернета как замена первых двух форматов и благодаря патентной политике Compuserve постепенно вытесняет GIF (см. выше). Позволяет выбирать палитру сохранения - серые полутона, 256 цветов, true color ("истинные цвета"). В зависимости от свойств изображения действительно иногда предпочтительнее GIF"a или JPG"a. Позволяет использовать "прозрачный" цвет, но, в отличие от GIF"a таких цветов может быть до 256. В отличие от GIF сжатие без потери качества производится и по горизонтали и по вертикали (алгоритм собственный, параметры тоже не настраиваемые). Не умеет создавать анимированные ролики (разрабатывается формат MNG).

7. PDF (Portable Document Format) - это пример смешанного формата, предназначенного для хранения текста и графики одновременно. В формате PDF сохраняются данные текстовым редактором Adobe Acrobat. Для сжатия графики применяется метод LZW.

8. PSD - формат графического редактора Adobe Photoshop. Обладает очень большими возможностями. Хранит данные о различных палитрах цветов, о прозрачности, имеет возможность хранения послойных изображений. При этом отличается большим размером.

Интерфейс прикладного программирования (иногда интерфейс программирования приложений ) (англ. application programming interface, API [эй-пи-ай]) - набор готовых классов, функций, структур и констант, предоставляемых приложением (библиотекой, сервисом) для использования во внешних программных продуктах. Используется программистами для написания всевозможных приложений.

Электронные документы, содержащие мультимедиа компоненты и средства их реализации (Берестова В.И.)

Дата размещения статьи: 19.12.2014

В настоящее время в связи с развитием новых информационных технологий в работе многих компаний и фирм используются электронные документы, содержащие не только текстовую информацию, но также графическую и звуковую. Мультимедийный документ - это электронный документ, содержащий видео- и (или) звуковую информацию . Видеоинформация и звуковая информация используются в видеоархивах. Это могут быть видеофильмы для различных применений. Мультимедиа может представлять собой интерактивную среду, т.е. пользователь может управлять процессом представления мультимедиа с помощью различных средств ввода, таких как клавиатура и манипулятор-мышь. Например, для проведения семинаров, деловых встреч, тренингов, рекламных акций и других мероприятий, чтобы информация была более насыщенной, запоминающейся и наглядной, чаще всего применяют мультимедиатехнологии. Это как аппаратные мультимедийные средства, так и пакеты прикладных программ, которые позволяют обрабатывать различные виды информации, такие как текст, графика и звук. Так, например, в текстовом редакторе Microsoft Word предусмотрена возможность включения в состав документа не только анимации в формате GIF, но также и видеофильма в формате QuickTime (QuickTime - технология, а не формат. Подразумеваемый формат, скорее всего, MOV. - Прим. корр.), видеоклипа в формате AVI, клипа мультимедиа. Существуют различные понятия мультимедиа: мультимедиа - технология, описывающая порядок разработки, функционирования и применения средств обработки информации различных видов; мультимедиа - компьютерное аппаратное обеспечение (наличие в компьютере CD-Rom Drive - устройства для чтения компакт-дисков, звуковой и видеоплаты, с помощью которых возможно воспроизведение звуковой и видеоинформации, джойстика и других специальных устройств); мультимедиа - это объединение нескольких средств представления информации в одной системе. Обычно под мультимедиа подразумевается объединение в компьютерной системе таких средств представления информации, как текст, звук, графика, мультипликация, видеоизображение и пространственное моделирование. Такое объединение средств обеспечивает качественно новый уровень восприятия информации: человек не просто пассивно созерцает, а активно участвует в происходящем. Программы с использованием средств мультимедиа многомодальны, т.е. они одновременно воздействуют на несколько органов чувств и поэтому вызывают повышенный интерес и внимание у аудитории .
Содержание мультимедиаприложений продумывается автором еще на этапе создания сценария и конкретизируется при разработке технологического сценария. Если текст и статическая графика - традиционные средства представления информации, имеющие многовековую историю, то опыт использования мультимедиа исчисляется годами.
Существует достаточно большое разнообразие различных технологических приемов, нацеленных на разработку качественных мультимедийных приложений, используемых в электронных документах.
Красочно оформленное мультимедийное приложение, в котором наличие иллюстраций, таблиц и схем сопровождается элементами анимации и звуковым сопровождением, облегчает восприятие материала, способствует его пониманию и запоминанию.

Анализ технологии создания мультимедийных приложений

Существует достаточно большое разнообразие различных технологических приемов, нацеленных на разработку качественных мультимедийных приложений. При создании и последующем использовании этих приложений следует соблюдать несколько основных технологических рекомендаций.
В качестве основы для создания мультимедийного приложения может стать модель содержания материала, представляющая собой способ структуризации материала, основанный на разбиении его на элементы и наглядном представлении в виде иерархии.
На начальной стадии проектирования мультимедийного приложения модель содержания материала позволяет: четко определить содержание материала; представить содержание в наглядном и обозримом виде; определить компонентный состав мультимедийного приложения.
Учет достижений психологии позволяет сформулировать ряд общих рекомендаций, которые следует учитывать при разработке способа визуализации информации на экране компьютера: информация на экране должна быть структурирована; визуальная информация должна периодически меняться на аудиоинформацию; периодически должны варьироваться яркость цвета и/или громкость звука; содержание визуализируемого материала не должно быть слишком простым или слишком сложным.
При разработке формата кадра на экране и его построении рекомендуется учитывать, что существует смысл и отношение между объектами, которые определяют организацию зрительного поля. Компоновать объекты рекомендуется: близко друг от друга, так как чем ближе в зрительном поле объекты друг к другу (при прочих разных условиях), тем с большей вероятностью они организуются в единые, целостные образы; по сходству процессов, так как чем больше сходство и целостность образов, тем с большей вероятностью они организуются; с учетом свойств продолжения, так как чем больше элементы в зрительном поле оказываются в местах, соответствующих продолжению закономерной последовательности (функционируют как части знакомых контуров), тем с большей вероятностью они организуются в целостные единые образы; с учетом особенности выделения предмета и фона при выборе формы объектов, размеров букв и цифр, насыщенности цвета, расположения текста и т.п.; не перегружая визуальную информацию деталями, яркими и контрастными цветами; выделяя материал, предназначенный для запоминания цветом, подчеркиванием, размером шрифта и его стилем .
При разработке мультимедийного приложения необходимо учитывать, что объекты, изображенные разными цветами и на разном фоне, по-разному воспринимаются человеком .
Важную роль в организации зрительной информации играет контраст предметов по отношению к фону. Существуют две разновидности контраста: прямой и обратный. При прямом контрасте предметы и их изображения темнее, а при обратном - светлее фона. В мультимедийных приложениях обычно используются оба вида, как порознь в разных кадрах, так и вместе в рамках одной картинки. В большинстве случаев доминирует обратный контраст.
Предпочтительной является работа мультимедиаприложений в прямом контрасте. В этих условиях увеличение яркости ведет к улучшению видимости, а при обратном - к ухудшению, но цифры, буквы и знаки, предъявляемые в обратном контрасте, опознаются точнее и быстрее, чем в прямом даже при меньших размерах. Чем больше относительные размеры частей изображения и выше его яркость, тем меньший должен быть контраст, тем лучше видимость. Комфортность восприятия информации с экрана монитора достигается при равномерном распределении яркости в поле зрения .
Для оптимизации изучения информации на экране компьютера разработчикам мультимедийных приложений рекомендуется использование логических ударений. Логическими ударениями принято называть психолого-аппаратные приемы, направленные на привлечение внимания пользователя к определенному объекту. Психологическое действие логических ударений связано с уменьшением времени зрительного поиска и фиксации оси зрения по центру главного объекта.
Наиболее часто используемыми приемами для создания логических ударений являются: изображение главного объекта более ярким цветом, изменение размера, яркости, расположения или выделение проблесковым свечением. Количественной оценкой логического ударения является его интенсивность. Интенсивность зависит от соотношения цвета и яркости объекта по отношению к фону, от изменения относительных размеров объекта по отношению к размерам предметов фона изображения. Наилучшим является выделение либо более ярким, либо более контрастным цветом, хуже - выделение проблесковым свечением, изменением размера или яркости .

Классификация существующих видов мультимедиаприложений и рекомендации по технологии их создания

Проведя обзор и анализ существующих отечественных и зарубежных систем по технологии создания мультимедийных приложений, можно предложить следующую классификацию самых распространенных мультимедиаприложений и их понятий.
Мультимедийные приложения подразделяются на следующие виды:
1. Презентации.
2. Анимационные ролики.
3. Игры.
4. Видеоприложения.
5. Мультимедиагалереи.
6. Аудиоприложения (проигрыватели звуковых файлов).
7. Приложения для Web.
В таблице 1 представлены основные понятия мультимедийных приложений и их виды.

Таблица 1

Основные понятия мультимедийных приложений

В свою очередь мультимедийные приложения можно разделить на следующие подвиды. Основные понятия подвидов мультимедийных приложений представлены в таблице 2.

Таблица 2

Основные понятия подвидов мультимедиаприложений

При изучении технологии создания мультимедийных приложений строится сценарий, в котором описывается, как они будут создаваться. В связи с этим логично предположить, что каждое мультимедийное приложение состоит из различных компонент (различных тематик). Выявляя состав мультимедийных приложений, можно разбить их на следующие компоненты: выбор темы создаваемого мультимедиаприложения, разметка рабочей области (масштабы и фоны), кадры, использование слоев, создание символов разных типов, включение переменных и написание скриптов на языке программирования, работа со звуковыми файлами, добавление текста, создание эффектов, использование и импортирование изображений, использование готовых компонент-библиотек, создание навигации, использование языков разметки текста и скриптовых языков.

Средства для создания и воспроизведения мультимедийных документов

Существует множество технических инструментов для создания и воспроизведения мультимедийного продукта. Создатель-разработчик должен выбрать программу-редактор, которая будет использоваться для создания, например, страниц гипертекста. Разработка мультимедиадокумента возможна с помощью интегрированной среды разработки Macromedia Dreamweaver.
Существует целый ряд мощных сред разработки мультимедиа, позволяющих создавать полнофункциональные мультимедийные приложения. Такие пакеты, как Macromedia Director, Macromedia Flash или Authorware Professional являются высокопрофессиональными и дорогими средствами разработки, в то время как FrontPage, mPower 4.0, HyperStudio 4.0 и Web Workshop Pro являются их более простыми и дешевыми аналогами. Такие средства, как Power Point и текстовые редакторы (например, Word), также могут быть использованы для создания линейных и нелинейных мультимедийных ресурсов. Средой разработки мультимедийных приложений также является Borland Delphi.
Перечисленные средства разработки снабжены подробной документацией, которую легко читать и воспринимать. Конечно же, существует множество других средств разработки, которые могут быть с равным успехом применены вместо названных.
В настоящее время автоматизированных обучающих систем по технологии создания мультимедийных приложений очень мало. Подобием таких систем являются страницы в сети Интернет, на которых имеется подборка уроков, книжек и статей на данную тему. Большая часть таких сайтов нацелена на темы "Уроки Flash для создания мультимедиа элементов" или "Создание мультимедиа в Macromedia Director".
На сайтах представлено большое количество статей и уроков по Macromedia Flash, и они разделены по следующим категориям: программирование, эффекты, анимация, навигация, звук, полезные советы, 3D, новичкам, другие.
После полного выполнения таких шагов обучаемый может сделать такой же компонент мультимедиа, который описывается в уроке.

Форматы файлов для хранения мультимедийного документа

Огромное количество коллекций мультимедийных документов опубликовано в сети Интернет. Для воспроизведения мультимедийных документов на компьютерах должно быть установлено необходимое программное обеспечение, иметься графические и звуковые карты, звуковые колонки или наушники. При этом видеофайлы могут храниться в разных форматах.
Файл типа ASF (Advanced Streaming Format - формат усовершенствованных потоков) сохраняет синхронизированные мультимедиаданные. Они могут использоваться для сохранения в сети потоков видео- и аудиоданных, изображений и команд сценария.
Файл типа AVI (Audio Video Interleave - чередующееся аудио-видео). Этот формат файлов мультимедиа используется для сохранения звука и движущегося изображения в формате файлов обмена ресурсами корпорации "Майкрософт" (Microsoft Resource Interchange File Format, RIFF). Это один из наиболее распространенных форматов, поскольку в файлах AVI можно сохранять аудио- и видеоданные.
Файл типа MPG или MPEG (Moving Picture Experts Group) - это набор стандартов сжатия аудио- и видеоданных, разработанный группой Moving Picture Experts.
Файл типа WMV (Windows Media Video). В файлах этого формата аудио- и видеоданные сжимаются с помощью кодека Windows Media Video. Это сильно сжатый формат, который занимает минимум места на жестком диске компьютера.
В заключение необходимо отметить, что мультимедиадокумент включает информацию разных типов: текстовую, графическую, видео, анимацию, звуковую. Мультимедиаприложения находят широкую сферу применения. На сегодняшний день существует достаточно средств как для создания, так и воспроизведения мультимедиадокументов.

Список источников

1. Технический словарь. Термины и определения, (http://cncexpert.ru/technical-glossary/multimedia-document.php).
2. Вымятнин В.М., Демкин В.П., Можаева Г В., Руденко Т.В. Мультимедиакурсы: методология и технология разработки (http://www.ido.tsu.ru/ss/?unit=223).
3. Григорьев С.Г., Гриншкун В.В. Мультимедиа в образовании (http://www.ido.edu.ru/open/multimedia).

Многие необычные форматы попадают в приводимый изготовителем перечень просто потому, что они популярны в стране производителя проигрывателя или даже чипа процессора. В качестве примера можно привести SVCD (Super Video CD), который отличается от своего предшественника VideoCD увеличенным потоком данных и возможностью записи до четырех каналов звукового сопровождения. Видеодиски этого формата практически отсутствуют на российском рынке, но очень широко распространены в Китае.
Положение с музыкальными записями на DVD-Audio и SACD, число релизов на которых весьма ограничено, пока неоднозначно. Для воспроизведения SACD обязательно требуется специальный процессор. Если на DVD-Audio присутствует запись с разрешением 24 бита/96 кГц, то DVD-проигрыватель воспроизведет эту запись, если его преобразователь не хуже. Однако запись с частотой дискретизации 192 кГц такой проигрыватель не поймет: тут тоже потребуется специальный процессор.
Записи HDCD (High Definition Compatible Digital) как высококачественная альтернатива компакт-диску появились раньше DVD-Audio и SACD - еще в 1992 году. Разработчиком была фирма Pacific Microsonics. Идея заключалась в том, что можно использовать пустые места в цифровых словах записи на компакт-диске для размещения дополнительных данных о четырех младших разрядах. Таким образом к стандартным 16 разрядам добавляется еще четыре, что позволяет увеличить динамический диапазон.

У других есть ограничения по числу знаков

Но даже в случае вывода полной информации моделей, которые бы поддерживали кирилличный текст, пока крайне мало

Выбор JPEG-файла из меню сопровождается предварительным показом картинки

По-настоящему мультимедийные проигрыватели сами предлагают выбрать тип файлов

В настоящее время торговый знак HDCD принадлежит Microsoft (в рамках технологии Windows Media), а за декодирование HDCD-записей наряду с другими в проигрывателях отвечают универсальные процессоры. Проигрыватели, способные воспроизводить HDCD-диски, по заверениям производителей, лучше воспроизводят и обычные CD. Это связано с использованием при декодировании HDCD более точных цифровых фильтров, без которых декодирование просто невозможно. Но они работают и при воспроизведении обычных дисков.
Широкое распространение компьютерных технологий и, в первую очередь, интернета привело к появлению в 1992 году формата МР3. Благодаря высокому коэффициенту сжатия и приемлемому качеству звучания он фактически стал стандартом для хранения музыкальных файлов. Конечно, появлялись и другие музыкальные форматы, разработчики которых заявляли, что их формат точно «похоронит» МР3. Такие заявления аргументировались более высоким качеством, меньшим размером файлов, высокой скоростью кодирования и т.д. Однако МР3 уже был. И самое главное - он поддерживался массой программ, аппаратных проигрывателей и кодировщиков, которые в подавляющем большинстве были бесплатными. Сегодня основной конкурент на место лидера в области сжатого звука - это формат WMA (Windows Media Audio) компании Microsoft, который является модифицированной версией приобретенного по лицензии речевого кодека Voxware Audio Codec 4. Для предпоследней версии WMA 8 рекламируется двукратный выигрыш по скорости потока данных. Она, например, позволяет записать музыку на битрейте 64 кбит/с, сравнимую по качеству с файлами МР3 с битрейтом 128 кбит/с. То есть при сопоставимом качестве звучания WMA-файл получается вдвое меньше МР3-файла. Однако утверждать, что при одинаковом объеме WMA-файл будет звучать вдвое лучше, все же нельзя. До последнего времени бытовые проигрыватели позволяли воспроизводить только записи MP3, но в последних моделях все чаще появляется и WMA.
Поскольку оба формата пришли из компьютерной области, не составляет труда сделать на компьютере свою компиляцию и записать сжатую музыку на CD-R/RW или даже записываемый DVD, чтобы затем воспроизвести их на DVD-проигрывателе. Компьютерные корни форматов и интернет-происхождение музыкальных файлов часто не стыкуются с более простыми возможностями DVD-проигрывателей. На CD в среднем умещается до 200 произведений в МР3, а на DVD - более 1000. Здесь необходимо сделать несколько замечаний по поводу возможности воспроизведения музыкальных файлов и удобства навигации по экранному меню DVD-проигрывателей. И если с точки зрения постоянных битрейтов записи практически нет ограничений (обычно поддерживаются значения от 20 до 320 кбит/с), то записи с переменным битрейтом поддерживают далеко не все модели. Простой поиск по дереву каталога в компьютере или по плей-листу виртуального медиаплейера редко полностью реализуется в бытовых проигрывателях. Можно сказать, что наиболее удобным является двухуровневая организация католога: один уровень вложения содержит папки по жанрам или исполнителям, второй - собственно музыкальные файлы. Однако еще встречаются модели, которые не понимают разбиения на папки и вываливают все файлы в порядке их номеров на диске. В этом случае, чтобы добраться до файла в конце второй сотни, придется последовательно перебирать все предыдущие.
Аналогично обстоит дело и с воспроизведением фотографий (файлы JPEG или KodakPhoto CD). Обычно можно выбрать изображение из меню с предварительным просмотром или запустить слайд-шоу, которое может охватывать изображения в пределах диска или только указанной папки. Большинство дисков с МР3, произведенных заводским способом, содержит, кроме музыкальных файлов, еще и изображения (обложки дисков, фото выступлений исполнителей и т.д.), а иногда еще и видео. Компьютер позволяет показывать изображения, когда воспроизводится музыка. Для DVD-проигрывателей это пока недоступно. В некоторых моделях тип воспроизводимых файлов нужно выбирать через меню начальных установок. Последние модели, более дружественные к мультимедийным дискам, сами предлагают после прочтения служебной информации выбрать тип файлов. В качестве примера (фото 5) показано такое меню, которое было одинаково для всех тестировавшихся в редакции последних моделей DVD-проигрывателей с воспроизведением видео в формате MPEG-4 или DviX.
И в заключение - несколько слов о перспективах. Наиболее интересным, что может произойти в ближайшем будущем, - это появление моделей массовых DVD-проигрывателей с возможностью воспроизведения видеозаписей в формате WMV (Windows Media Video), который широко используется для интернет-видео. По крайней мере, сообщения о первых моделях, поддерживающих DviX и WMV9, уже появились: американская V Inc. показала проигрыватель Bravo D3, а датская KiSS Technology анонсировала даже два - DP-600 и DP-608. Подождем серийных образцов.