Презентация "Мультимедийные устройства" по информатике – проект, доклад

67

Мультимедийные устройства

Виды устройств: Для: ввода, вывода, представления, обработки, хранения Важные замечания: Производительность: ключевой момент для ММСУБД Характеристики устройств напрямую влияют на работу с данными в бд Хранение характеристик и параметров устройств (для настройки и оптимизации бд) как часть метаданных Объектно-ориентированное представление (описание) устройства: его функциональность и свойства Управление одновременным доступом к устройствам Потоковая передача мультимедийных данных

68 Мониторы

Качество монитора серьезно влияет на продуктивность пользователя Последствия: усталость глаз, головная боль, ... Характеристики: Размер экрана: для многих задач требуется большой экран (не менее 19 дюймов); на экране должно помещаться два листа А4 Разрешение: должно быть более чем 100 пикселей на дюйм; наиболее критичный параметр при работе с мультимедиа Количество пикселей: начиная от 1600х1200 Частота кадровой развертки: влияет на усталость глаз; желательное значение – более 70Гц Обновление экрана: Чрезстрочная развертка: сначала отображаются все четные (горизонтальные) линии, потом все нечетные (телевидение) Прогрессивная развертка: все линии последовательно (компьютерные мониторы)

69

Яркость: зависит от качества люминофоров; яркость монитора меньше (ориентировочно в два и большое число раз) яркости листа бумаги Контрастность: различие в яркости между светлым и темным Полоса пропускания: критичный параметр для мультимедиа; минимальное значение – 200МГц Цветной/черно-белый: цвет необходим не всем приложениям Стандартный цветной монитор: 24 бита на пиксел, более 16 миллионов цветов ЭЛТ/жидкокристаллический: занимаемые габариты; ЭЛТ лучше для графических приложений 3D-мониторы: стереоскопическое изображение (с помощью 3D-очков); по одному для каждого глаза; разрабатываются автостереоскопические мониторы (не требующие очков)

70 Сканеры

Компоненты: сканирующее устройство, дополнительная плата, программное обеспечение Сканирующее устройство: светочувствительная матрица (ПЗС-матрица), определяющих интенсивность света (отраженного от сканируемого объекта) путем преобразования в электрический сигнал; затем, преобразование аналогового сигнала в цифровой вид Разрешение: 150dpi (точек на дюйм), 300dpi, … Виды сканеров: Планшетный: одна страница за раз Ручные: дешевые, узкая полоса сканирования С автоподачей документов: сканируемый объект должен состоять из отдельных страниц Планетарные: нет контакта со сканируемым объектом Слайд-сканеры: для сканирования пленочных слайдов

71

Различные ценовые категории: в зависимости от скорости сканирования, разрешения, подачи документов, различных функций для улучшения изображения Цифровая фотокамера (например, с разрешением 2048х1536) может использоваться как сканер Цифровые копиры также могут выполнять роль сканера Глубина цвета: 24-, 30-, 36-битное представление цвета Динамический диапазон: чувствительность сканера (способность отличать самые светлые и самые темные фрагменты) Наиболее важный фактор: разрешение

Звуковые и видеокарты

Звуковые карты: Аналоговое/цифровое воспроизведение стандартных аудио форматов; аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование Оцифровка аналогового звука (с микрофона или другого источника) Оцифрованное аудио может редактироваться программными средствами (удаление шумов, добавление эха, частотная коррекция и т.д.) MIDI-синтезатор Полифония: одновременное звучание нескольких инструментов Моно, стерео или 3D-звук: добавляются глубина и направление звука, требуется специальное акустическое моделирование

73

Видеокарты: Выводят RGB-сигнал на монитор На полный экран или в видео-окно Входной сигнал – от телевизионного кабеля, видеокамеры, видеомагнитофона Захват изображений из аналогового видео Возможности графического наложения: объединение компьютерной графики с видео Машинно-генерируемая анимация Может включать в себя поддержку аудио Карта контролирует видеоисточник: запустить/остановить поток видео, стоп-кадр, захват кадра, изменение яркости Ключевой фактор: производительность (не менее 30 кадров в секунду) Аппаратное сжатие: MPEG Видеокамеры: Цифровые или аналоговые Одна или три ПЗС-матрицы: с разрешением, например, 640х480 или 720х576 пикселей Оптическое и цифровое увеличение Подключение цифровой видеокамеры к компьютеру не требует специальной видеокарты (через быстрые интерфейсы - FireWire, USB2)

74

Принтеры и плоттеры

Принтеры: Матричные: не используются для мультимедиа Струйные: качество печати сравнимо с лазерными, но более медленные Светодиодные Термографические: полутоновое или цветное изображение; высокое качество печати, но низкая скорость Лазерные: Растровые принтеры быстрее PostScript-принтеров Скорость также зависит от интерфейса передачи Изменяемое разрешение: от 300 до 1200dpi Черно-белые и цветные Плоттеры: Устройства для вычерчивания с большой точностью рисунков, схем, сложных чертежей, карт и другой графической информации на листах большого размера Перьевые и струйные Низкая скорость работы и высокая стоимость Поддерживают различные графические форматы

75 Сенсорные экраны

Широко используются особенно в мультимедийных системах общественного пользования (например, информационные киоски, автоматы продажи билетов) и устройствах КПК Виды сенсорных экранов: Инфракрасные: сетка инфракрасных датчиков Резистивные: два проводящих слоя; при касании наружный слой совмещается со вторым слоем, при этом меняется сопротивление системы Емкостные: проводящее покрытие под небольшим напряжением; при прикосновении образуется емкостная связь между пальцем и экраном, что вызывает импульс тока в точку контакта Поверхностные акустические волны (ПАВ): пьезоэлектрические элементы создают акустические волны вдоль поверхности; прикосновение вызывает поглощение волн, количество поглощенной волны дает силу нажатия Различия: скорость, необходимость калибровки, виды касающихся объектов (палец, специальная ручка) и т.д. Цифровые планшеты: похожи на сенсорные экраны, но более функциональны; применения: компьютерная графика, работа с документами и т.д.

76

Оптические устройства хранения данных

CD-ROM: около 700Мб Медленный поиск (нужной дорожки): порядка 100мс, у жестких дисков менее 10мс Относительно высокая скорость чтения (4.8Мб/с на скорости 32х; чтение с жестких дисков – более 15Мб/с) CD-R – записываемый; CD-RW – перезаписываемый Последовательный процесс записи – целый диск за раз DVD: Несколько форматов: от 4.4Гб до 15.9Гб Одно- и двухсторонние; одно- и двухслойные Достаточная емкость для двухчасового фильма (видео, аудио плюс текстовые субтитры на нескольких языках) Видео и аудио обычно сжаты в MPEG-2 формате DVD-RAM, DVD-R, DVD-RW, DVD+R, DVD+RW

77

Виртуальная реальность

Термин часто трактуется неправильно Более корректный термин – виртуальное окружение Относительно долгая история (например, пилотажные тренажёры) Относительно доступная технология на данный момент Определение: Комбинация устройств и технологий, позволяющая пользователю интуитивно взаимодействовать с динамическим машинно-генерируемыем окружением Пользователь ‘погружается’ в 3D-среду с которой он может интерактивно взаимодействовать Интерфейс (взаимодействия) заключается в непосредственном воздействии на человеческие органы чуств (зрение, слух, тактильные ощущения); но не через клавиатуру или мышь

78

Три направления: Стандартное виртуальное окружение: компьютер создает все, что пользователь слышит или видит; например: прогулка по дому Дополненная реальность: дополняет реальный мир машинно-генерируемой информацией; например: нашлемное целеуказание в самолётах-истребителях (Су-27) Виртуальное присутствие: пользователь может ощущать и манипулировать удаленными объектами; например, ремонт телескопа в космосе

79

Аппаратные средства: Шлемы виртуальной реальности, 3D-очки Устройства для отслеживания перемещений Перчатки (или даже костюм) виртуальной реальности Компьютер Программные средства: Программное обеспечение для виртуальной реальности 3D базы данных: полигоны (для генерации одного кадра могут требоваться десятки тысяч полигонов) Еще не ‘зрелая’ технология (много открытых вопросов – вычислительных, физиологических, ...)