Мультимедиа технологии (лекция 1)

1. Факультет прикладной информатики

МУЛЬТИМЕДИА
ТЕХНОЛОГИИ
Форма контроля
Зачет
Кафедра Системного анализа и обработки информации (580 мх)
Лектор к.э.н., доцент Вострокнутов Александр Евгеньевич

2. Юридический факультет

Факультет прикладной
Юридический
факультет
информатики
Лекция 1. Понятие
мультимедиа технологии
1.Понятие мультимедиа.
2.Современные области применения мультимедиа
технологий.
3.Глобальные технологические тренды,
обеспечивающие развитие мультимедиа
технологий.
4.Средства мультимедиа технологии.

3. Факультет прикладной информатики

1. Понятие мультимедиа
Мультимедиа (множественные среды) - это
взаимодействие визуальной и звуковой информации под
управлением интерактивного программного обеспечения
с использованием современных технических и
программных средств, они объединяют текст, звук,
графику, фото, видео в одном цифровом представлении

4. Факультет прикладной информатики

Мультимедиа - это множественные информационные
среды-интерфейсы, обеспечивающие ввод/вывод
информации различных типов в компьютер, компьютерное
создание, переработку и отображение информации
различных уровней и структуры для восприятия
различными органами чувств человека одновременно

5. Факультет прикладной информатики

Мультимедийный продукт — интерактивная
компьютерная разработка, в состав которой могут
входить аудио сопровождение, видеоклипы, анимация,
галереи картин и слайдов, различные базы данных и т.д.

6. Факультет прикладной информатики

Основные среды мультимедиа
• Бинарные;
• Контактные;
• Цвет и изображение;
• Текст;
• Звук;
• Видео;
• Анимация;
• Виртуальная
реальность.

7. Факультет прикладной информатики

Основные среды мультимедиа
•бинарные
среды,
включающие
инструкции
процессоров и алгоритмы, бинарные файлы программ
и данных;
•контактные среды – тактильная, тензометрическая,
электроконтактная, емкостная и иные сенсорные
среды, служащие для ввода механической, кодовой и
иной пространственно-зависимой информации;
•текстовые среды – текстовые данные для людей,
программные тексты для работы интерпретаторов,
иную текстовую информацию;

8. Факультет прикладной информатики

Основные среды мультимедиа:
•аудиопотоки – звуковые файлы, ряды
оцифрованного
звука,
наборы
нотных
аудиоданных и прочие виды цифрового звука;
•графические среды – файлы чертежей,
фотографий и прочей двумерной графической
информации;
•видеопотоки
–
видеофайлы,
ряды
динамической графической информации;
•виртуальная реальность – интерактивный 3Dвидеопоток.

9. Факультет прикладной информатики

2. Современные области применения
мультимедиа технологий
Индустрия развлечений, игры;
Семья и быт;
Кинематография и мультипликация;
Театрализованные представления,
концерты;
Бизнес-коммуникации и реклама;
Выставки и презентации;
Охрана и безопасность;
Производство и др.

10. Факультет прикладной информатики

Используемые мультимедийные средства и
продукты
Аудиосистемы;
Видеосистемы и системы
видеотрансляции;
Системы освещения;
Видео-конференц-связь;
Системы интерактивного
(централизованного)
управления;
Электронная очередь;
Виртуальная и дополненная
реальность.
Системы умный дом и др.

11. Факультет прикладной информатики

Аудиосистемы
Имеют широкое применение — от
конференц-залов и переговорных
комнат до вокзалов и стадионов. Без
них невозможно представить
проведение театрализованных
представлений, концертов, лекций.
Аудиосистемы необходимы для
оперативного оповещения людей в
случае опасности или для донесения
важной информации, поэтому их также
устанавливают в офисах, торговых
центрах, школах и других учреждениях

12. Факультет прикладной информатики

Видеосистемы и системы видеотрансляции
Дисплеи и проекторы, светодиодные фасады, видеостены и другие
инструменты визуализации выполняют две основные функции:
трансляция видеоинформации (в том числе в режиме реального
времени) и видеонаблюдение. А потому их часто используют:
•во время проведения мероприятий, презентаций, концертов,
конференций для отображения информации на экране;
•в торговых центрах, в аэропортах, на вокзалах, на улице – для рекламы
и донесения важной информации;
•в офисах, на предприятиях, на всех крупных объектах и в местах
большого скопления людей – для слежения и записи происходящего;
•в гостиницах, отелях для создания гостиничного телевидения и системы
IPTV;
•на выставках и в крупных выставочных комплексах в качестве
интерактивных табло, стендов и карт, для демонстрации дизайн-проекта
будущего объекта.

13. Факультет прикладной информатики

Видеостена
Светодиодный фасад

14. Факультет прикладной информатики

15. Факультет прикладной информатики

Системы освещения
Это автоматизированное управление искусственным и естественным
освещением, архитектурное, сценическое освещение, а также:
•возможность создавать разную интенсивность света в различных зонах,
например,
периметральное,
банкетное,
концертное
освещение,
подсветка;
•сопровождение мероприятий, создание нужных эффектов;
•аварийное освещение и оповещение на случай чрезвычайных ситуаций;
•оформление помещений, создание необходимой атмосферы и
обстановки.
Таким образом, системы освещения необходимы в концертных,
конференц-залах, выставочных комплексах, музеях, офисах, банковских и
государственных учреждениях и в других общественных зонах, например,
залах и помещениях отелей.

16. Факультет прикладной информатики

17. Факультет прикладной информатики

18. Факультет прикладной информатики

Видео-конференц-связь
Видео-конференц-связь (ВКС) позволяет общаться в режиме реального
времени людям, находящимся на значительном расстоянии друг от
друга. Это намного эффективнее общения по телефону, поскольку вы,
во-первых, можете видеть друг друга, а во-вторых, участвовать в
коллективной беседе.
Подобные системы используются:
•В работе компаний, которые имеют разветвленную сеть филиалов;
•Для проведения переговоров с клиентами из разных стран;
•В дистанционном обучении;
•В телемедицине;
•В СМИ для передачи информации с места событий и др.
Видео-конференц-связь экономически более выгодна. Сокращаются
расходы на командировки, управление предприятием становится более
эффективным, экономится время менеджеров

19. Факультет прикладной информатики

20. Факультет прикладной информатики

21. Факультет прикладной информатики

Системы интерактивного
(централизованного) управления
Они позволяют следить за процессом в режиме реального времени. Дают
возможность общесистемного администрирования и мониторинга. При этом
интерактивное управление объединяет сразу все системы и позволяет
централизованно настраивать их.
•Системы комплексной безопасности. Они «сами» следят за реакцией всех
датчиков, осуществляя контроль сразу по многим направлениям (доступ,
видеонаблюдение, пожарная сигнализация и др.);
•Проведение мероприятий, обеспечение светом, звуком, изображением,
спецэффектами. Организация работы по расписаниям и встречам из
почтовой программы;
•Создание логистических цепочек, учет и анализ бизнес-процессов, систем
отчетности, сбор информации. Все это применимо как на больших
предприятиях, так и, допустим, в фитнес-клубах, где доступ к тренажеру,
шкафчику для хранения, сохранение информации о программе тренировок и
результатах, учет количества посетителей и т.д. также может осуществляться
посредством интерактивного управления.

22. Факультет прикладной информатики

23. Факультет прикладной информатики

24. Факультет прикладной информатики

Системы управления транспортными потоками

25. Факультет прикладной информатики

Электронная очередь
Позволяет
автоматизированно
управлять очередью в
банковских и
государственных
учреждениях, в
поликлиниках и медицинских
центрах. Помимо
организации процесса, эта
система также позволяет
формировать статистику и
отчеты по услугам

26. Факультет прикладной информатики

Виртуальная и дополненная реальность
В созданной виртуальной реальности вы
можете, например, оценить дизайнпроект, посмотреть разные варианты
отделки и планировки. Таким образом,
эта система может быть успешно
использована при проектировании
зданий, разработке дизайна помещений,
а также в игровых и развлекательных
пространствах. Для создания
виртуальной и дополненной реальности
используются 3D-комнаты и видеоклубы,
голографические изображения:
дополнительные световые, звуковые и
другие эффекты значительно меняют
восприятие информации, усиливая и
поддерживая друг друга.

27. Факультет прикладной информатики

Умный дом
Умный дом – это комплексная система автоматизации
управления различными устройствами,
расположенными в частном доме или квартире.

28. Факультет прикладной информатики

29. Факультет прикладной информатики

Под умным домом понимается комплекс решений,
позволяющих автоматизировать повседневные
действия, избавляя владельца от рутины. Причем это
скорее не набор устройств, которыми можно
«командовать» удаленно, а единая система
управления ими. Такая экосистема (совокупность
устройств и системы управления) без
непосредственного участия человека выполняет
определенные действия и задачи в ответ на
конкретные ситуации.

30. Факультет прикладной информатики

Голосовые помощники

31. Факультет прикладной информатики

3. Глобальные технологические тренды,
обеспечивающие развитие мультимедиа
технологий

32. Факультет прикладной информатики

Искусственный интеллект (ИИ) — комплекс технологических решений,
имитирующий когнитивные функции человека (включая самообучение и поиск
решений без заранее заданного алгоритма) и позволяющий при выполнении задач
достигать результаты, как минимум сопоставимые с результатами интеллектуальной
деятельности человека.
Комплекс технологических решений включает информационно-коммуникационную
инфраструктуру, программное обеспечение, в котором в том числе используются
методы машинного обучения, процессы и сервисы по обработке данных и выработке
решений

33. Факультет прикладной информатики

34. Факультет прикладной информатики

35. Факультет прикладной информатики

Роботы предназначены для замены человека при выполнении рутинных,
грязных, опасных работ, а также там, где требуется высокая точность и
повторяемость. Область применения и перспективы современной
робототехники исключительно широки: роботы уже применяются в быту, в
сфере обслуживании людей, в медицине, в сельском хозяйстве и многих
других видах работ. Современная сенсорика, в свою очередь, является
комплексной цифровой технологией, включающей в себя не только методы
измерения физических величин, но и методы обработки сенсорной
информации

36. Факультет прикладной информатики

Технология виртуальной реальности (virtual reality, VR) — это комплексная
технология, позволяющая погрузить человека в иммерсивный виртуальный мир при
использовании специализированных устройств (шлемов виртуальной реальности).
Виртуальная реальность обеспечивает полное погружение в компьютерную среду,
окружающую пользователя и реагирующую на его действия естественным образом.
Виртуальная реальность конструирует новый искусственный мир, передаваемый
человеку через его ощущения: зрение, слух, осязание и другие. Человек может
взаимодействовать с трехмерной, компьютеризированной средой, а также
манипулировать объектами или выполнять конкретные задачи. В своей простейшей
форме виртуальная реальность включает 360-градусные изображения или видео.
Достижение эффекта полного погружения в виртуальную реальность до уровня, когда
пользователь не может отличить визуализацию от реальной обстановки, является
задачей развития технологии

37. Факультет прикладной информатики

Технология дополненной реальности
(augmented reality, AR) — технология, позволяющая
интегрировать информацию с объектами реального мира в
форме текста, компьютерной графики, аудио и иных
представлений в режиме реального времени. Информация
предоставляется пользователю с использованием heads-up
display (индикатор на лобовом стекле), очков или шлемов
дополненной реальности (HMD) или иной формы
проецирования графики для человека (например, смартфон
или проекционный видеомэппинг). Технология дополненной
реальности позволяет расширить пользовательское
взаимодействие с окружающей средой

38. Факультет прикладной информатики

39. Факультет прикладной информатики

Квантовые вычисления — новый класс
вычислительных устройств, использующий для
решения задач принципы квантовой механики.
Прогнозируется, что в целом ряде задач квантовый
компьютер будет способен дать многократное
ускорение по сравнению с существующими
суперкомпьютерными технологиями.

40. Факультет прикладной информатики

4. Средства мультимедиа технологии
Мультимедиа технологии обеспечивают
специальные средства:
•аппаратные средства.
•программные средства.

41. Факультет прикладной информатики

Аппаратные средства
Средства звука;
Средства звуковоспроизведения;
Манипуляторы;
Средства «виртуальной реальности»;
Средства захвата и трансляции изображения.

42. Факультет прикладной информатики

Средства звука: звуковые карты
Звуковая плата (также называемая как
звуковая карта, музыкальная плата)
(англ. sound card) — позволяет работать
со звуком на компьютере.
В настоящее время звуковые карты
бывают как встроенными в материнскую
плату, так и отдельными платами
расширения или как внешними
устройствами.

43. Факультет прикладной информатики

Типы звуковых карт
• внутренняя звуковая карта устанавливается в
компьютер в свободный слот расширения.
• внешняя звуковая карта подключается интерфейсным
кабелем и защищена от электрических помех. На ней
может быть установлено не ограниченное количество
разъемов и регуляторов.
• внутренняя карта с внешним блоком такой блок
защищает аудиовходы от электрических помех
компьютера, на нем обычно расположены разъемы и
регуляторы.

44. Факультет прикладной информатики

Типы звуковых схем
Звуковая схема определяет число каналов, используемых
для подключения акустической системы.
Существуют звуковые схемы: 2.0, 2.1, 4.0, 4.1, 5.1, 6.1, 7.1.
Единица означает, что один канал используется для
подключения низкочастотной колонки, другие цифры
обозначают количество колонок отвечающих за средние и
высокие частоты.

45. Факультет прикладной информатики

Аналого-цифровой преобразователь (АЦП)
АЦП - это устройство, которое осуществляет
преобразование аналогового сигнала в цифровую
форму. При преобразовании (дискретизации)
происходит замер амплитуды сигнала, и его
величина записывается в числовой двоичной
форме. Величина аналогового сигнала может
быть измерена с определенной точностью,
которая определяется числом разрядов АЦП. Чем
больше число разрядов, тем качественнее сигнал
получается при оцифровке.

46. Факультет прикладной информатики

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП)
ЦАП - это устройство, которое осуществляет
преобразование цифрового сигнала в
аналоговый. При преобразовании на выходе
ЦАП формируется сигнал, величина
которого записана в цифровой форме.
Точность сигнала на выходе определяется
числом разрядов ЦАП. Чем больше число
разрядов, тем качественнее сигнал на
выходе звуковой карты.

47. Факультет прикладной информатики

Средства воспроизведения звука
Компьютерная акустика - это устройство для воспроизведения
звука, бывает однополосной (один широкополосный
излучатель, например, динамическая головка) и многополосной.
Компьютерная акустика состоит из акустического оформления и
вмонтированных в него излучающих головок. В многополосных
акустических системах спектр слышимых человеком звуковых
частот разбивается на несколько перекрываемых между собой
диапазонов посредством фильтров. Каждый диапазон подаётся
на свою динамическую головку, которая имеет наилучшие
характеристики в этом диапазоне. Таким образом достигается
наиболее высококачественное воспроизведение слышимых
человеком звуковых частот (20-20 000 Гц)

48. Факультет прикладной информатики

Основные характеристики компьютерной акустики
• Максимальная воспроизводимая частота: частотный диапазон,
воспринимаемый человеческим ухом, приблизительно равен 2020000 Гц.
• Минимальная воспроизводимая частота: высококачественные
акустические системы воспроизводят звук с частотой 20 Гц и ниже
• Отношение сигнал/шум: для прослушивания музыки, отношение
сигнал/шум должно быть не менее 75 дБ; для более мощных
колонок, этот параметр должен быть не меньше 90 дБ
• Суммарная мощность: в акустических системах используются два
стандарта - RMS и PMPO. RMS показывает, какую мощность звука
способны воспроизводить колонки в течение продолжительного
времени. RMS измеряется при определенных стандартных
условиях
• Тип колонок в зависимости от числа каналов: В зависимости от
числа каналов мультимедийные колонки разделяются на
следующие типы: 1.0, 2.0, 2.1, 3.1, 4.0, 4.1, 5.0, 5.1, 6.1, 7.1

49. Факультет прикладной информатики

Манипуляторы
Шаровой
манипулятор
Беспроводной
манипулятор
Джойстики
Компьютерный руль
Тачпад
Мультимедийная клавиатура

50. Факультет прикладной информатики

Средства «виртуальной реальности»
VR-перчатка
VR-шлем
3D-очки

51. Факультет прикладной информатики

Средства «виртуальной реальности»
2.
Мультимедийная компьютерная лазерная
клавиатура, способная управлять громкостью звука и
сетевым поведением компьютера.

52. Факультет прикладной информатики

Средства захвата изображения
Видеокамера
Фотоаппарат
IP-видеокамера
Сканер
Web-камера

53. Факультет прикладной информатики

Форматы цифровых видеокамер
MiniDV
Самый массовый и популярный формат цифровых
видеокамер. DV-камеры используют DV-кассету
(125х78х14,6 мм), поэтому уменьшенный вариант такой
кассеты и дал название наиболее успешному формату
любительских видеокамер – miniDV.
Кассета miniDV допускает запись потока видео со
скоростью до 25 Мбит/с и может хранить 12 Гб.
MiniDV-камеры наиболее удобны и с точки зрения
последующего монтажа видео на компьютере.

54. Факультет прикладной информатики

Форматы цифровых видеокамер
DVD-камеры
Идея DVD-камер довольно проста:
снимаемое видео сразу записывается на
miniDVD-диск (8 см в диаметре) и отснятое
видео можно затем посмотреть на DVDплейере или компьютере. Недостатки:
небольшой объем записи (не более 20
минут)

55. Факультет прикладной информатики

Форматы цифровых видеокамер
HDV
Камеры HDV (High Definition Video – видео
высокого разрешения). Носитель в HDV-камерах
– miniDV-кассета – но записать на нее в таких
камерах можно не только обычное видео с
разрешением для PAL 720×576 (такой формат
видео сегодня называют SD, Standard Definition –
стандартное разрешение), но и с разрешением
1440х1080. Изображение с физическим
разрешением 1440х1080 при выводе на
телевизор или монитор компьютера как бы
«растягивается» до 1920х1080.

56. Факультет прикладной информатики

Параметры цифровых видеокамер
Количество матриц захвата (ПЗС): минимум 3.
Количество пикселей матрицы ПЗС (CCD): количество
пикселей, необходимых именно для фиксации
видеоизображения, зависит ТОЛЬКО от системы
телевидения и составляет для PAL ~415 000, для
NTSC ~350 000.
Чувствительность: 0 (полная темнота) до 15 люкс.
Размер матрицы: размер матрицы измеряется в долях
дюйма и чем меньше число в знаменателе дроби,
обозначающей размер матрицы, тем размер больше (от
1/6 до 1/2,8)
Возможности оцифровки.

57. Факультет прикладной информатики

Средства трансляции изображения
Проектор
Интерактивные киоски
Мониторы

58. Факультет прикладной информатики

Проектор — световой прибор,
перераспределяющий свет лампы с
концентрацией светового потока на
поверхности малого размера или в малом
объёме.
Проекторы являются в основном оптикомеханическими или оптическо-цифровыми
приборами, позволяющими при помощи
источника света проецировать изображения
объектов на поверхность, расположенную вне
прибора - экран.

59. Факультет прикладной информатики

Мультимедийный проектор (термин «Цифровой
проектор») — на вход устройства подаётся
видеосигнал в реальном времени (аналоговый или
цифровой). Устройство проецирует изображение на
экран. Устройство получает на отдельном или
встроенном в устройство носителе или из локальной
сети файл или совокупность файлов-массив цифровой
информации.
Декодирует
его
и
проецирует
видеоизображение на экран, возможно, воспроизводя
при этом и звук.
Лазерный проектор — выводит изображение с
помощью луча лазера.

60. Факультет прикладной информатики

Программные средства мультимедиа
технологии
1.Системные программные средства.
2.Инструментальные программные
средства.
3.Прикладные программные средства.

61. Факультет прикладной информатики

Системные программные средства – это набор
программ, входящих в состав операционной системы
компьютера и осуществляющих управление устройствами
мультимедиа.
Системные программные средства – это управление
на двух уровнях:
физическое управление вводом-выводом информации
на низком уровне с помощью машинных команд;
управление пользователем характеристиками устройств
с помощью графического интерфейса, изображающего
пульт управления устройством.

62. Факультет прикладной информатики

Инструментальные программные средства –
программы позволяющие
модифицировать
мультимедийные
файлы
и
создавать
мультимедийные приложения.
Инструментальные программные средства –
это
пакеты
программ
для
создания
мультимедийных приложений.

63. Факультет прикладной информатики

Инструментальные программные средства
редакторы
неподвижных
графических
изображений;
средства создания анимированных GIF-файлов;
средства аудио- и видеомонтажа;
средства создания презентаций;
средства распознавания текстов, введенных со
сканера;
средства создания обучающих программ;
системы
распознавания
голоса
и
преобразования звуковых файлов в текстовые;
системы создания приложений виртуальной
реальности .

64. Факультет прикладной информатики

Прикладные программные средства –
это готовые, продаваемые программные
системы
на CD или DVD дисках –
фильмы, учебники, энциклопедии, игры,
книги, виртуальные музеи, путеводители,
рекламные материалы и т. д., а так же
мультимедиа-продукты доступные через
ресурсы сети Internet