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 1600 х 1200 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 Мониторы 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 Сканеры Различные ценовые категории: в зависимости от скорости сканирования, разрешения, подачи документов, различных функций для улучшения изображения Цифровая фотокамера (например, с разрешением 2048 х 1536) 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

72 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, 640 х 480 или 720 х 576 пикселей Оптическое и цифровое увеличение Подключение цифровой видеокамеры к компьютеру не требует специальной видеокарты (через быстрые интерфейсы - FireWire, USB2) Звуковые и видеокарты

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 100 мс, у жестких дисков менее 10 мс –Относительно высокая скорость чтения (4.8Мб/с на скорости 32 х; 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-генерируемые окружением Пользователь погружается в 3D-среду с которой он может интерактивно взаимодействовать Интерфейс (взаимодействия) заключается в непосредственном воздействии на человеческие органы чувств (зрение, слух, тактильные ощущения); но не через клавиатуру или мышь

78 Виртуальная реальность Три направления: 1)Стандартное виртуальное окружение: компьютер создает все, что пользователь слышит или видит; например: прогулка по дому 2)Дополненная реальность: дополняет реальный мир машинно-генерируемой информацией; например: нашлемное целеуказание в самолётах-истребителях (Су-27) 3)Виртуальное присутствие: пользователь может ощущать и манипулировать удаленными объектами; например, ремонт телескопа в космосе

79 Виртуальная реальность 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,...)