Способы передачи информации в текстовом, графическом, звуковом, видео- и других мультимедийных форматах в сети Интернет.

    Мультимедиa-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 основных принципа мультимедиа:

• Представление информации с помощью комбинации множества воспринимаемых человеком сред (собственно термин происходит от англ. multi - много, и media - среда);
• 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);
• Художественный дизайн интерфейса и средств навигации.

• возможность хранения большого объема самой разной информации на одном ресурсе;
• 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.

    MULTIMEDIA (мультимедиа) - модное слово в компьютеpном миpе. Теpмином MULTIMEDIA (что в пеpеводе с английского означает "многосpедность") опpеделяется заветная мечта большинства пользователей компьютеpной техники. Это понятие опpеделяет инфоpмационную технологию на основе пpогpаммно-аппаpатного комплекса, имеющего ядpо в виде компьютеpа с сpедствами подключения к нему аудио- и видеотехники. Мультимедиа-технология позволяет обеспечить пpи pешении задач автоматизации интеллектуальной деятельности объединение возможностей ЭВМ с тpадиционными для нашего воспpиятия сpедствами пpедставления звуковой и видеоинфоpмации, для синтеза тpех стихий (звука, текста и гpафики, живого видео, pисунков). Одной из основных сфеp пpименения систем мультимедиа является обpазование в шиpоком смысле слова, включая и такие напpавления как видеоэнциклопедии, интеpактивные путеводители, тpенажеpы, ситуационно-pолевые игpы и дp. Компьютеp, снабженный платой мультимедиа, немедленно становится унивеpсальным обучающим или инфоpмационным инстpументом по пpактически любой отpасли знания и человеческой деятельности.Очень большие пеpспективы пеpед мультимедиа в медицине: базы знаний, методики опеpаций, каталоги лекаpств и т.п. В сфеpе бизнеса фиpма по пpодаже недвижимости уже используют технологию мультимедиа для создания каталогов пpодаваемых домов - покупатель может увидеть на экpане дом в pазных pакуpсах, совеpшить интеpактивную видеопpогулку по всем помещениям, ознакомиться с планами и чеpтежами. Весьма пеpспективными выглядят pаботы по внедpению элементов искусственного интеллекта в системе мультимедиа. Они обладают способностью "чувствовать" сpеду общения, адаптиpоваться к ней и оптимизиpовать пpоцесс общения с пользователем; они подстpаиваются под читателей, анализиpуют кpуг их интеpесов, помнят вопpосы, вызывающие затpуднения, и могут сами пpедложить дополнительную или pазъясняющую инфоpмацию. Системы, понимающие естественный язык, pаспознаватели pечи еще более pасшиpяют диапазон взаимодействия с компьютеpом.

    Еще одна быстpо pазвивающаяся, совеpшенно уже фантастическая для нас область пpименения компьютеpов, в котоpой важную pоль игpает технология мультимедиа - это системы виpтуальной, или альтеpнативной pеакальности, а также близкие к ним системы "телепpисутствия". С помощью специального обоpудования - система с двумя миниатюpными стеpеодисплеями, квадpанаушниками, специальных сенсоpных пеpчаток и даже костюма вы можете "войти" в сгенеpиpованный или смоделиpованный компьютеpом миp (а не заглянуть в него чеpез плоское окошко дисплея), повеpнув голову, посмотpеть налево или напpаво, пpойти дальше, пpотянув pуку впеpед - и увидеть ее в этом виpтуальном миpе; можно даже взять какой либо виpтуальный пpедмет (почувствовав пpи этом его тяжесть) и пеpеставить в дpугое место; можно таким обpазом стpоить, создавать этот миp изнутpи.

    Мультимедийный продукт – наиболее эффективная форма подачи информации в среде компьютерных информационных технологий. Он позволяет собрать воедино огромные и разрозненные объемы информации, дает возможность с помощью интерактивного взаимодействия выбирать интересующие в данный момент информационные блоки, значительно повышая эффективность восприятия информации.

Аппаратные и программные средства мультимедиа.

    Технологию мультимедиа составляют специальные аппаратные и программные средства.

    Для построения мультимедиа системы необходима дополнительная аппаратная поддержка: аналого-цифровые и цифроаналоговые преобразователи для перевода аналоговых аудио- и видеосигналов в цифровой эквивалент и обратно, видеопроцессоры для преобразования обычных телевизионных сигналов к виду, воспроизводимому электронно-лучевой трубкой дисплея, декодеры для взаимного преобразования телевизионных стандартов, специальные интегральные схемы для сжатия данных в файлы допустимых размеров и т. д.

    Электронные ресурсы могут обрабатываться двумя способами в зависимости от доступа – локальным или удаленным. 

    Для локальных ресурсов должны быть приведены данные его физического носителя. В настоящее время большинство локальных ресурсов размещают в облачном хранилище с разрешением совместного доступа. 

    Удаленный доступ предусматривает, что информационный объект находится на жестком диске или другом устройстве компьютерной сети. В этом случае предлагается ввести описание системы доступа (сведения об операционных системах, протоколы связи, программное обеспечение, серверы и т. п., доменный или ip-адрес).

    По характеру взаимодействия с пользователем различают:

− детерминированные электронные ресурсы, параметры, содержание и способ взаимодействия с которыми определены производителем и не могут изменяться пользователем;

− недетерминированные (интерактивные) ресурсы, параметры, содержание и способ взаимодействия с которыми прямо или косвенно устанавливает пользователь в соответствии с его целью, интересами и т. д. на основе информации и алгоритмов, определенных производителем. 

Аппаратные средства.

    Все оборудование, отвечающее за звук, объединяется в звуковые карты, а за видео – в видеокарты.

    Аппаратные средства мультимедиа:

− Средства звукозаписи (звуковые платы, микрофоны);

− Средства звуковоспроизведения (усилитель, колонки, акустические системы, наушники и гарнитуры);

− Манипуляторы (компьютерные мыши, джойстики, миди-клавиатуры);

− Средства «виртуальной реальности» (перчатки, очки, шлемы виртуальной реальности, используемые в играх);

− Носители информации (CD, DVD и HDD);

− Средства передачи (мини видеокамеры, цифровые фотоаппараты);

− Средства записи (приводы CD / DVD-ROM , CDRW / DVD+RW, TV- и FM-тюнеры);

− Средства обработки изображения (платы видеомонтажа, клавиатуры, графические акселераторы).

− Компьютер, телевизор, средства для получения и удобного восприятия информации и др.

Программные средства.

    Программные средства мультимедиа складываются из трех компонентов:

1. Системные программные средства.

2. Инструментальные программные средства.

3. Прикладные программные средства.

    Системные программные средства – это набор программ, входящих в состав операционной системы компьютера и осуществляющих управление устройствами мультимедиа, причем это управление на двух уровнях – физическое управление вводом-выводом информации на низком уровне с помощью машинных команд и управление пользователем характеристиками устройств с помощью графического интерфейса, изображающего пульт управления устройством, например регулировки громкости звука, тембра, стереобаланса и т. д. Как правило, программы физического управления устройствами называют драйверами устройств.

    Инструментальные программные средства – программы позволяющие модифицировать мультимедийные файлы и создавать мультимедийные приложения.

    Инструментальные программные средства – это пакеты программ для создания мультимедийных приложений:

− 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 и другие.

    Инструментальные средства существенно расширяют возможности управления мультимедийными устройствами по сравнению с теми, которые предоставляют системные средства, но это всегда платные продукты и некоторые из них стоят очень дорого, например профессиональные системы видеомонтажа.

Видео, графика и фотоизображения

    Поскольку видеофайлы могут иметь большой размер, были разработаны программы, называемые кодеками, которые упрощают их хранение и обмен ими. Кодеки кодируют данные, сжимая их для хранения и совместного использования. Затем они декодируют эти данные, чтобы распаковать их для просмотра и редактирования. Наиболее распространенным кодеком для сжатия видео является H.264, или AVC.

    Как и форматы аудиофайлов с потерей данных, большинство форматов видео теряют данные при сжатии. Выбор формата зависит от баланса между качеством и простотой использования.

    Ниже приводится информация о наиболее распространенных форматах цифрового видео и их назначении. 

-MP4 (MPEG-4 Part 14) — наиболее распространенный тип формата видеофайлов. MP4, любимый формат Apple, также может воспроизводиться на большинстве других устройств. Он использует алгоритм кодирования MPEG-4 для хранения видео- и аудиофайлов и текста, но предоставляет более низкое разрешение по сравнению с другими форматами. Формат MP4 хорошо подходит для видео, размещаемых на YouTube, в Facebook, Twitter и Instagram.

-Формат MOV (QuickTime Movie) позволяет хранить видео, аудио и эффекты высокого качества, но эти файлы имеют довольно большой размер. Файлы MOV, разработанные для проигрывателя QuickTime от Apple, используют кодировку MPEG-4 для воспроизведения в QuickTime для Windows. Формат MOV поддерживается Facebook и YouTube и подходит для просмотра телепередач.

-Файлы WMV (Windows Media Viewer) обеспечивают хорошее качество видео, это файлы большого размера, как MOV. Формат WMV разработан Microsoft для проигрывателя Windows Media Player. Он поддерживается YouTube, а пользователи Apple могут просматривать эти видеоролики, загрузив Windows Media Player для Apple. Помните, что WMV не позволяет выбрать собственное соотношение сторон.

-AVI (Audio Video Interleave) поддерживается практически всеми веб-браузерами на компьютерах под управлением Windows, macOS и Linux. Формат AVI, разработанный Microsoft, обеспечивает высочайшее качество, но AVI-файлы — это тоже файлы большого размера. Этот формат поддерживается YouTube и хорошо подходит для просмотра телепередач.

-Формат AVCHD (Advanced Video Coding High Definition) предназначен специально для видео высокой четкости. Эти файлы, созданные для цифровых видеокамер Panasonic и Sony, сжимаются для удобства хранения без потери четкости.

-Форматы Flash Video FLV, F4V и SWF (Shockwave Flash) предназначены для Flash Player, но обычно используются для потоковой передачи видео на YouTube. Flash не поддерживается устройствами с iOS.

-Разработанный в России формат Matroska Multimedia Container имеет бесплатный открытый исходный код. Он поддерживает практически все кодеки, но сам не поддерживается многими программами. MKV — это разумный выбор для просмотра видео на телевизоре или компьютере с помощью медиаплеера с открытым исходным кодом, например VLC или Miro.

-WEBM или HTML5. Эти форматы лучше всего подходят для видео, встраиваемого на личный или деловой веб-сайт. Эти файлы имеют небольшой размер, поэтому они быстро загружаются и легко транслируются.

-Для записи видео на DVD можно использовать формат MPEG-2 с кодеком H.262.

    Один из способов представления изображения в компьютере — растровая графика (bitmap). В этом случае изображение делится на элементы (pixels), которые определяют размер картинки — X пикселов по ширине и Y пикселов по высоте. Важной характеристикой является цветовое разрешение растровой графики, определяемое числом битов, используемых для кодирования цвета каждого пиксела (его называют также числом битовых плоскостей). Понятно, что чем больше битовых плоскостей в файле, тем больше места требуется на диске для его сохранения.

    Другой способ представления — векторные изображения, которые сохраняются в виде геометрического описания объектов, составляющих рисунок. Эти изображения могут также включать в себя данные в формате растровой графики. В векторных форматах число битовых плоскостей заранее не определено.

    Сетевая графика представлена преимущественно двумя форматами файлов - GIF (Graрhics Interchange Format) и JРG (Joint Рhotograрhics Exрerts Grouр). Оба этих формата являются компрессионными, то есть данные в них уже находятся в сжатом виде.